Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Автотракторный факультет

Кафедра " Техническая эксплуатация автомобилей"

Контрольная работа

по дисциплине" Технология производства и ремонта автомобиля "

Исполнитель: студент 4 курса

Дяденко С.В.

Руководитель: к.т.н.,

доцент Буйкус К.В.

Минск 2015



Содержание

Введение

1. Анализ технологичности конструкции детали

2. Определение типа производства

3. Выбор и обоснование способа получения заготовки

4. Обоснование выбора технологического маршрута и составление маршрутной технологии технологического процесса изготовления детали

5. Разработка технологического процесса обработки одной поверхности детали

Список литературы

Приложение

Введение

Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Его продукция - машины различного назначения - поставляются во все отрасли промышленности. Машиностроение является основой технического прогресса и в связи с этим его развитию всегда придавалось большое значение.

Современное мировое машиностроительное производство характеризуется постоянным наращиванием выпуска продукции, резким повышением требований к ее качеству, более частой сменяемостью моделей машин и приборов, позволяющей непрерывно совершенствовать их конструкцию.

Отсюда возникает необходимость организации гибкого переналаживаемого производства, внедрение гибкого технологического оборудования во всех типах производства: от мелкосерийного до массового. Главное условие здесь - обеспечение максимальной экономической эффективности, т.е. производство изделий с минимальными затратами труда и денежных средств.

Потребности развивающегося машиностроительного производства вызвали в свое время появление такой науки, как «Технология машиностроения».

Технология машиностроения - это наука об изготовлении машин требуемого качества в установленной производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьшей себестоимости.



1. Анализ технологичности конструкции детали

Шестерня ведущая предназначена для передачи крутящего момента. Комплект, состоящий из пары конических и пары цилиндрических шестерен, называется главной передачей ведущих мостов.

Проходной вал вращается в двух конических роликоподшипниках, ведущая коническая шестерня напрессована на проходной вал и находится в зацеплении с ведомой конической шестерней, напрессованной на ведущий цилиндрический вал-шестерню который в свою очередь передает вращение на ведомую цилиндрическую шестерню.

В шлицевые отверстия ступиц полуосевых шестерен входят концы полуосей, через которые крутящий момент передается колесам.

Главная передача и дифференциал установленный в картере и составляют редуктор ведущего моста.

Материал детали - сталь 20ХН3А.

Под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта.

Анализ конструкции на технологичность представляет собой комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции по установленным показателям, направлена на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого его качества.

Виды и показатели технологичности приведены в ГОСТ 18831-73, а правила отработки конструкции изделия и перечень обязательных показателей технологичности в ГОСТ 14.201-73.

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя и допускается на всех стадиях проектирования как предварительная.

Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается числовым показателем и рациональна в том случае, если эти показатели существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

Возможны два конструктивных исполнения шестерен зубчатых передач: за одно целое с валом (вал - шестерня) и отдельно от него (насадная шестерня). Качество (жесткость, точность и т.д.) вала - шестерни оказывается выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни.

Деталь отвечает следующим требованиям:

- данный вал-шестерня является жестким, т.к. , а это является одним из условий технологичности;

- деталь состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов: диаметральных и линейных размеров, зубчатого венца. Это способствует использованию стандартных режущих и измерительных инструментов;

- возможность максимального приближения формы и размеров заготовки к размерам и форме детали;

- материал заготовки отвечает требованиям технологии изготовления: при изготовлении нет необходимости применять сложные технологические процессы изготовления детали; для хранения материала нет необходимости создавать определенные условия хранения и транспортировки.

- деталь симметрична относительно своей оси;

- на детали имеются канавки для свободного выхода режущего инструмента и фаски, причем все эти элементы являются унифицированными, что способствует повышению технологичности конструкции детали.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что деталь технологична.

2. Определение типа производства

Тип производства в соответствии с ГОСТ 3.1108 - 74 характеризуется коэффициентом закрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху (участку) за каждым рабочим местом в течение месяца[1,с 20].

При отсутствии базового технологического процесса тип производства предварительно можно определить по годовому выпуску и массе деталей, пользуясь таблицей 2.1.

Таблица 2.1 Выбор типа производства по годовому выпуску и массе деталей

Серийность производства	Количество деталей в партии (серии)
	крупных, 50 кг и более	средних, 8 … 50 кг	мелких, до 5 кг
Мелкосерийное	5 …10	5 … 25	10 … 50
Среднесерийное	11 … 50	26 … 200	51 … 500
Крупносерийное	Свыше 50	Свыше 200	Свыше 500

При массе детали 14 килограмм и годовой программе выпуска 13000 штук, тип производства является крупносерийным.

3. Выбор и обоснование способа получения заготовки

Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние материал детали, её назначение и технические требования на изготовление, объём и серийность выпуска, форма поверхностей и размеры детали.

Выбрать заготовку - значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали.

Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из нее детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.

Деталь изготавливается из стали 20ХН3А (ГОСТ 4543-71), данная марка материала не обладает хорошими литейными свойствами (жидкотекучестью, низкой объемной и линейной усадкой и т.д.), также она не является порошком.

Следовательно, методом получения данной заготовки является обработка материала давлением.

Что касается способов получения заготовок обработкой материала давлением, то они весьма разнообразны (молоты, ГКМ, КГШП, ГША). В данном случае наиболее оптимальным способом получения заготовки является получение заготовки штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах [2,с 88].



4 Технологический маршрут изготовления детали

005. Токарно-центровальная

Точить торец 1,14, сверлить центровые отверстия, с обеих сторон.

010. Токарная

Точить поверхности 1,2,5,6,7,9,10,11,13,15,16 вала начерно.

015. Токарная

Точить поверхности 1,2,5,6,7,9,10,11,13,15,16 вала начисто

025. Шлицефрезерная

Фрезеровать шлицы 8 на поверхности 7.

030 Резьбонарезная

Нарезать резьбу М42 на поверхности 2.

035. Зубофрезерная

Нарезать зубья 12, но поверхности 13.

040. Вертикально-сверлильная

Сверлить отверстия 4.

045. Термическая обработка

Цементировать поверхности на глубину h 1,2 …1,5 мм 59HRC, поверхность Е от цементации предохранить.

050. Термическая обработка.

Закалка ТВЧ.

055. Шлицешлифовальная

Шлифовать шлицы 8.

060. Круглошлифовальная

Шлифовать поверхность 10.

065. Зубошлифовальная

Шлифовать зубья 12 вала.

5. Разработка технологического процесса обработки одной поверхности детали

Выберем поверхность №10. Согласно таблице П2 [1,с 46] для закаленной стали возможны два маршрута. Для удобства выбора маршрута сведем их в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Выбор маршрута обработки наружной цилиндрической поверхности

Маршрут 1	Маршрут 2
Технологические операции или переходы	Коэффициент трудоемкости	Технологические операции или переходы	Коэффициент трудоемкости
Точение черновое	1	Точение черновое	1
Шлифование предворительное	0,9	Точение чистовое	1,2
Закалка, закалка с цементацией	-	Закалка, закалка с цементацией	-
Исправление центровых фасок	-	Исправление центровых фасок	-
Шлифование чистовое	1,2	Шлифование чистовое	1,2
Шероховатость	0,32 - 1,25	Шероховатость	0,32 - 1,25
Смещение оси в бесцентровой обработке	0,0132	Смещение оси в бесцентровой обработке	0,0132

К=0,004=0,004Ч80+1=1,32

0,01К_М1 = 0,01Ч1,32 = 0,0132

0,01К_М2 = 0,01Ч1,32 = 0,0132

Исходя из равенства параметров шероховатости и равенства смещения оси в бесцентровой обработке, принимаем маршрут, трудоемкость которого меньше - маршрут №1.

Согласно [3,с 46 табл.41] и [4,с17 табл.8] заполним таблицу 5.2.



Таблица 5.2 Расчет операционных размеров

Маршрут обработки поверхности	Квалитет	Операционный размер, мм	Припуск на сторону, мм
Обработка поверхности ступени вала
Заготовка-поковка штампованная, сталь 20ХН3А	13	Ш86	3,0
Точение черновое	10	Ш81,2h10-0,14	2,4
Шлифование предварительное	8	Ш80,6h8-0,054	0,3
Шлифование чистовое	6		0,3

Назначаем припуски на поверхность табличным способом

Расчет режимов резания для операции токарная. Вид обработки - точение; диаметр заготовки 86 мм; диаметр после обработки 81,2 мм; длина обработки 59 мм; параметр шероховатости Ra3,2 мкм; тип заготовки - поковка; марка обрабатываемого материала - сталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71; 156…229 НВ; ув= 500 МПа.

Определяем глубину резания.

t = = мм

автомобиль зубчатый технологичность

Выбираем подачу S=0,2 мм/об.

Определяем скорость резания.

Скорость при точении и обтачивании рассчитывается по формуле:

где Сх- коэффициент;

Т- период стойкости инструмента, мин;

t- глубина резания, мм;

s- подача, мм/об;

m,x,y- показатели степени;

Кх- поправочный коэффициент, находится по формуле:

К_V=К_mV·К_пV·К_иV·Кц·Kr·К_КР;

где К_мV- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

К_пV- коэффициент, отображающий состояние поверхности заготовки;

К_иV- коэффициент, учитывающий качество материала инструмента;

Кц- коэффициент, учитывающий угол в плане резца;

Кr- коэффициент, учитывающий радиус при вершине резца;

К_КР - коэффициент, учитывающий способ крепления пластины.

где К_Г - коэффициент, учитывающий группу стали по обратываемости.

_Г=0,7

n_V=1,25.

К_пV=0,8; К_иV=1,25; Кц=0,7; Кr=0,94; К_КР=1,2.

К_V=1,16·0,8·1·1,25·0,94·1,2=1,31

С_V=112; х=0,15; y=0,45; m=0,20.

При одноинструментальной обработке значение стойкости инструмента

Т =15-20 мин.

Принимаем Т=20 мин.

Так как обработка ведётся с применением инструмента с механическим креплением пластины, то вводим поправочный коэффициент K_T=1,2.

Тогда: Т=20·1,2=24 мин.

м/мин.

Определяем частоту вращения шпинделя

Принимаем.

Фактическая скорость резания

Производим расчет режимов резания для операции Круглошлифовальная.

Исходные данные: инструмент - круг шлифовальный 1 750х130х305 ЭБ40 С1-С2 7К5 ГОСТ 2424-83; обработка с охлаждением; оборудование:круглошлифовальный станок мод. 3Т161.

Расчет производим согласно источнику [6, с. 168-176].

Назначаем режимы резания:

Скорость шлифовального круга [6, с. 168].

V_кр=

где D_к - диаметр круга, мм;

n_к - частота вращения круга, мин^-1.

n_кр=1000 мин^-1 - по паспорту станка.

V_кр=.

Принимаем V_кр=35 м/с.

Окружная скорость заготовки. V=40…50 м/мин, принимаем-V=45 м/мин - [6, с. 172].

Определяем частоту вращения шпинделя [6, с. 168].

n_шп=

где D_д - диаметр детали, мм.

n_шп= мин^-1.

Принимаем по паспорту станка n_шп=160 мин^-1.

Действительная скорость резания [6, с. 168]:

м/мин.

Выбор минутной поперечной подачи [6, с. 173]:

S_м= S_мпрК₁К₂К₃

где S_мпр - минутная подача по таблице, мм/мин;

К₁, К₂, К₃ - соответственно коэффициенты, зависящие от обрабаты-ваемого материала и скорости круга, от припуска и точности, от диаметра круга, количества кругов и характера поверхности.

S_мпр=1,6 мм/мин - для предварительного цикла обработки [6, с. 173];

S_мок=0,45 мм/мин - для окончательного цикла обработки [6, с. 173];

К₁=1,3; К₂=1,2; К₃=1,3 - для предварительного и окончательного цикла обработки [6, с. 175].

S_мпр=1,61,31,21,3=3,245 мм/мин;

S_мок=0,451,31,21,3=0,913 мм/мин.

Расчёт машинного времени [7, с. 169]:

Т_о=

где а - общий припуск на сторону, мм;

а_пр - припуск на сторону, снимаемый на этапе предварительной шлифовки, мм;

а_ок - припуск на сторону, снимаемый на этапе окончательной шлифовки, мм;

1,3 - коэффициент, учитывающий потери на этапе врезания.

а_пр=а; [6, с. 169]

а_пр=0,30,5=0,15 мм.

а_ок=а-(а_пр+а_вых) [6, с. 169]

а_ок=0,3-(0,15+0,04)=0,11 мм.

Т_о==0,1 мин.

Нормирование технологических операций.

Для операции токарная.

Норма штучного времени определяется по формуле:

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об + Т_от

где Т_о - основное технологическое время, мин;

Т_в - вспомогательное время, мин;

Т_об - время на обслуживание рабочего места, мин;

Т_от - время на отдых и личные надобности, мин;



;

где i-число проходов;

z - длина обработки с учётом подвода и перебега.

z=64 мм i=1,

Т_в = 0,18 мин, [7, стр. 305 табл. А.3].

Т_оп = Т_о + Т_в , [1, стр. 38],

Т_оп = 0,18 +0,64 = 0,92 мин.

Согласно рекомендаций [1, стр. 39], в расчетах Т_об можно принимать 4-6% от Т_оп. Принимаем Т_об 5% от Т_оп.

Т_об = 0,92 Ч 5% = 0,046 мин.

Согласно рекомендаций [1, стр. 39], в расчетах Т_от можно принимать 3-5% от Т_оп. Принимаем Т_от 5% от Т_оп.

Т_от = 0,92 Ч 5% = 0,046 мин.

Т_шт = 0,92 + 0,046 +0,046 = 1,012 мин.

Т_пз = 7 мин, [7, стр. 331 табл. Б.3].

где к - количество деталей в партии при серийном производстве.

мин

Для операции круглошлифовальная.

Норма штучного времени определяется по формуле:



Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об + Т_от

где Т_о - основное технологическое время, мин;

Т_в - вспомогательное время, мин;

Т_об - время на обслуживание рабочего места, мин;

Т_от - время на отдых и личные надобности, мин;

Т_в = 0,18 мин, [7, стр. 305 табл. А.3].

Т_о = 0,1 мин

Т_оп = Т_о + Т_в , [1, стр. 38],

Т_оп = 0,18 +0,1 = 0,28 мин.

Согласно рекомендаций [1, стр. 39], в расчетах Т_об можно принимать 4-6% от Т_оп. Принимаем Т_об 5% от Т_оп.

Т_об = 0,28 Ч 5% = 0,014 мин.

Согласно рекомендаций [1, стр. 39], в расчетах Т_от можно принимать 3-5% от Т_оп. Принимаем Т_от 5% от Т_оп.

Т_от = 0,28 Ч 5% = 0,014 мин.

Т_шт = 0,28 + 0,014 +0,014 = 0,56 мин.

Т_пз = 8 мин, [7, стр. 338 табл. Б.12].

где к - количество деталей в партии при серийном производстве.

мин

Количество металлорежущих станков, стендов, установок и другого оборудования определяется по формуле:



где Хi - количество оборудования,i -го наименования, шт;

Т_{шт кi} -норма времени на выполнение i-ой операции, мин;

?_з.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудовании, для серийного производства ?_з.н. = 0,75…0,85, принимаем ?_з.н = 0,85 .

;

Ф_д.о. = Ф_н.о. Ч Q_o;

;

где N - производственная программа;

Ф_д.о. - действительный годовой фонд работы оборудования;

Ф_н.о. - номинальный годовой фонд времени работы оборудования;

d_в - количество выходных дней в году, d_в = 106;

d_п - количество праздничных дней в году, d_п = 9;

t_см - средняя продолжительность рабочей смены, ч, t_см = 8;

n_п - количество праздников в году, n_п = 9;

t_ск - сокращение длительности смены в праздничые дни,ч, t_ск = 1;

у -количество смен работы, у = 1,

Q_о - коэффициент использования оборудования, Q_о = 0,97.

;

Ф_д.о. = 1991 Ч 0,97 = 1931,27 ч;

Для операции токарная.

принимаем

Для операции круглошлифовальная.

принимаем



Список литературы

1. Технология производства и ремонта автомобилей: учебно-методическое пособие/А.С. Савич, В.С. Ивашко, К.В. Буйкус.- Минск:БНТУ,2011.-70 с.

2. Технология производства и ремонта автомобилей: учебник/ В.К. Ярошевич ,А.С.Савич, В.П. Иванов.- Минск: Адукацыя i выхаванне,2011.- 592 с.:ил.

3. Справочник технолога - машиностроителя: в 2 т.- Т1/ под ред. А.М. Дальского.- М.: Машиностроение,2001.- 914 с.

4. ГОСТ 7505-89 Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски

5. Режимы резания металлов. Справочник. Под ред. Ю.В. Барановского. - М. Машиностроение, 1972. - 406 с.

6. «Общемашиностроительные нормативы времени для технического нормирования станочных работ. Серийное производство» - М. Машиностроение 1974 г.

7. Технология машиностроения. курсовое и дипломное проектирование: учеб. пособие/М.Ф. Пашкевич[ и др.]; под ред. М.Ф. Пашкевича.- Минск: Изд-во Гревцова,2011. - 400с.: ил.

Приложение

Размещено на Allbest.ru

...