Разработка прогрессивного технологического процесса механической обработки детали "Корпус"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский технический колледж управления и коммерции

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Дисциплина «Технология машиностроения»

Тема: Разработка прогрессивного технологического процесса механической обработки детали «Корпус»

Руководитель проекта Котенева И.А.

подпись, дата

Студент _Фомин Д.В.

2013/2014



Содержание

Введение

1. Описание конструкции детали

2. Анализ технологичности детали

2.1 Расчет коэффициентов технологичности

2.2 Классификация и кодирование детали

3. Характеристика типа производства

4. Выбор и обоснование метода получения заготовки

4.1 Выбор способа получения заготовки

4.2 Расчет размеров заготовки

5. Разработка проектируемого технологического процесса

5.1 Технические условия на изготовление детали и методы их обеспечения

5.2 Выбор технологического оборудования и оснастки

5.3 Разработка маршрутного технологического процесса

6. Конструирование и расчет специального режущего инструмента

Список используемых источников



Бланк-задание

На курсовой проект по дисциплине «Технология машиностроения»

Тема проекта:

Разработка прогрессивного технологического процесса механической обработки детали «Корпус».

Техническое задание

1.1 Разработать технологический процесс механической обработки заданной детали в

условиях ______серийного___________________производства.

1.2 Рассчитать припуски и допуски на механическую обработку и определить размеры и

метод получения заготовки.

1.3 Рассчитать режимы резания и нормы времени для всех операций, пользуясь нормативами.

1.4 Разработать конструкцию специального режущего инструмента

«Сверло - зенкер»__________________________________________

1.5 Представить технологический процесс, оформленный на бланках технологической

документации, согласно требованиям ЕСТД.

1.6 Представить расчетно-пояснительную записку, оформленную согласно требованиям к текстовым документам по ЕСКД.

1.7 Представить графическую часть проекта, объемом 1 - 2 листа, формата А1, согласно

требованиям ЕСКД.

2 Оформление проекта

2.1 Графическая часть проекта

2.1.1 В состав курсового проекта входит графический материал, выполненный

карандашом на листах формата А1, с соблюдением требований ЕСКД.

2.1.2 Рабочие чертежи детали и заготовки.

2.1.3 Общий вид разработанного специального режущего инструмента.

2.1.4 Общее количество чертежей должно быть не менее 1-2х листов формата А1.

2.2 Технологическая часть.

2.2.1 Весь технологический процесс механической обработки оформляется согласно

требованиям ЕСКД на специальных бланках и сшивается в альбом.

2.2.2 В альбом должны входить:

- маршрутная технология, форма 1, 1а ГОСТ 3.1118-82;

- операционные карты механической обработки (на каждую операцию) форма 3 и 3а ГОСТ 3.1404-86;

- операционные эскизы (на каждую операцию) форма 5 и 7а ГОСТ 3.1105-84.

2.3 Расчетно-пояснительная записка

В расчетно-пояснительной записке должны быть изложены следующие основные вопросы:

2.3.1 Тема курсового проекта.

2.3.2 Характеристика производства, для которого разработан технологический процесс.

2.3.3 Описание и технологическая характеристика детали и принятой заготовки.

2.3.4 Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки.

2.3.5 Обоснование запроектированного технологического процесса.

2.3.6 Расчеты режимов резания и норм времени.

2.3.7 Описание разработанных конструкций режущего инструмента.

3 Рекомендуемая литература

3.1 Анурьев В.А. Справочник конструктора-машиностроителя В 3-х т. Т.1. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. -728 с., ил.

3.2 Вороненко ВП., Схиртладзе АГ, Брюханов ВН Машиностроительное производство: Учеб. для сред спец учеб заведений. Под редакцией Ю.МСоломенцева-М: Высш школа, Издательский центр “Академия”, 2001-304 с.: ил.

3.3 Иванова А.М. Методические рекомендации по выполнению курсового проектирования по дисциплине «Технология машиностроения».- СПб, ФМИК, 2004.

3.4 Классификатор ЕСКД класс 71-76

3.5 Нефедов НА, Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. пособие для техникумов -5-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение 1990-448 с.: ил.

3.6 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУЧасть II Нормативы режимов резания. - М: Экономика, 1990

3.7 Справочник конструктора - инструментальщика: Под общ. ред.В.И. Баранчикова.-М.: Машиностроение,1994- 560с., ил. - (Библиотека конструктора)

3.8 Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 и Т.2 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4 -е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1986- 656 с., ил.

3.9 Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения М. 1975

3.10 . Клепиков В. В. Технология машиностроения.- М.: ИНФРА-М, 2008.

3.11 Технология машиностроения. Ч III. Правила оформления технологической документации: Учеб. пособие /Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, Б.Я. Розовский, Н.Н. Шипилов, В.В. Дегтярев, А.М. Соловейчик; под ред. С.Л. Мурашкина. - СПб.: Издательство СПбГТУ, 1999.-59 с

3.12 Торопов Ю. А. Припуски, допуски и посадки гладких цилиндрических соединений. Припуски и допуски отливок и ковок.- СПб.- Профессия, 2004.

Введение

Появление понятия «машиностроение» в своем начальном развитии, как направление человеческой деятельности, связано с энергетическими революциями. Переход от энергии животных и природных энергий (ветра и воды) к энергии паровых машин, работающих от сжигания углеводородных топлив, создал условия перехода от кустарного производства к промышленному - появлению первых фабрик и заводов. Невозможность значительного отрыва производства от источников энергии привела к образованию первых промышленных центров. Появление электроэнергетики - генераторов электроэнергии и электродвигателей - дало дальнейший толчок к промышленному развитию. Все это привело к созданию целостной среды экономического развития и среды обитания человека - индустриального общества.

Современное машиностроение базируется на наукоемких технологиях. Таким образом, в конце XX столетия была продемонстрирована зависимость машиностроительных производств не только от развития энергетики, но в значительной мере и от развития наукоемких технологий. Появление таких продуктов электронного машиностроения, как современные электронные компьютерные компоненты, привело к широкому их внедрению в производство нового поколения технических систем, высокоэффективных, гибко перестраиваемых, многокоординатных машин и роботов. Ключевой тенденцией при создании современных машин стал перенос функциональной нагрузки с механических узлов к интеллектуальным (электронным, компьютерным) компонентам. Доля механической части в современном машиностроении сократилась с 70 % в начале 90-х годов до 25 + 30 % в настоящее время. Одновременно происходит компьютерное сопровождение всего жизненного цикла создания и эксплуатации технической системы.

За сравнительно короткий срок станки с ЧПУ зарекомендовали себя как эффективное автоматизированное оборудование, позволяющее достигнуть высоких технических и экономических показателей, решить ряд важных социальных задач. Основные преимущества производства с помощью станков с ЧПУ по сравнению с производством, использующим универсальные станки с ручным управлением, следующие:

· сокращение основного и вспомогательного времени изготовления деталей;

· повышение точности обработки;

· простота и малое время переналадки;

· возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в высококвалифицированной рабочей силе;

· возможность применения многостаночного обслуживания;

· снижение затрат на специальные приспособления;

· сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки;

· концентрация операций, что обеспечивает сокращение оборотных средств в незавершенном производстве, а также затрат на транспортирование и контроль деталей;

· уменьшение числа бракованных изделий по вине рабочего.

Опыт показывает, что наибольший экономический эффект дает изготовление на станках с ЧПУ сложных деталей, в том числе из труднообрабатываемых материалов, повышенной точности, требующих выполнения многих технологических операций.

Станки для единичного и мелкосерийного производства оснащены в основном УЧПУ с оперативным программным управлением. В этом случае работа на станке может осуществляться без заранее подготовленной управляющей программы, которую оператор или наладчик создают непосредственно на рабочем месте, используя кнопки, клавиши и переключатели. Программу запоминает УЧПУ, а затем многократно воспроизводит. В крупносерийном производстве станки с ЧПУ компонуют в гибкие производственные системы (ГПС), гибкие производственные линии (ГПЛ) и участки (ГАУ). При этом станки должны иметь характерные черты, позволяющие встраивать из в ГПС, их УПУ должны общаться, то есть передавать и получать информацию с ЭВМ более высокого ранга, а сами станки должны обладать свойствами автоматизированной переналадки при обработке деталей широкой номенклатуры.

Переход на обработку деталей на станках с ЧПУ - прогрессивный шаг и дает ряд преимуществ, но на практике не всегда в полной мере удается реализовать потенциал, заложенный в современное оборудование с ЧПУ.

Целью данного курсового проекта является разработка прогрессивного маршрута механической детали «Корпус», выбор наиболее экономичной заготовки, назначение оптимальных режимов резания.



1. Описание конструкции детали

Деталь - «Корпус». изготавливается из материала Сталь 40Л

ГОСТ 977-88. Как альтернатива, может использоваться Сталь 45Л

ГОСТ 977-75.

Габаритный размеры детали: L=208, B=240, H=200(мм). Масса детали 3,5кг.

Это деталь корпусная, сложной геометрической формы. Имеет несколько точных поверхностей:

- Отверстие ?47 H9 Ra 1,6

-Отверстие ?26 Н7 Ra 1

-Отверстие ?90 Н7 Ra 1,6

Деталь имеет несколько внутренних цилиндрических уступов и два отверстия для крепления ?26 Н7 Ra 1. Выбранный материал хорошо обрабатывается резанием и соответствует условию работы детали. В таблицах ниже приведены химические и механические свойства материала Сталь 40Л. деталь технологический режущий инструмент

Таблица 1. Химический состав, %

Железо (Fe)	Кремний (Si)	Марганец (Mn)	Никель (Ni)	Хром (Cr)	Медь (Cu)	Фосфор (P)	Сера (S)	Углерод (C)
~97	0.2-0.52	0.4-0.9	До 0.3	До 0,3	До 0.3	До 0,04	До 0.045	0.37-0.45
Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
-	Мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Отливки, К30, ГОСТ 977-88	До 100		520	294	14	25	294	Нормализация 860-880 °С, Отпуск 600-630°С
Отливки, КТ35, ГОСТ 977-88			540	343	14	20		Нормализация 860-880 °С, Отпуск 600-630°С



Таблица 2. Механические свойства при T=20 C материала Сталь 40Л.

Температура испытания, °С

20

100

200

300

400

500

600

Плотность, сn, кг/см3

7810

Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)

60

53

47

41

Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)

12,4

12,6

14,5

14,6

Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))

470

483

525

571

США

Германия

Япония

Франция

Англия

Италия

Бельгия

Испания

Китай

Швеция

Болгария

Венгрия

-

DIN,WNr

JIS

AFNOR

BS

UNI

NBN

UNE

GB

SS

BDS

MSZ

1044

1.0503

S45C

1C45

060A47

1C45

C45-1

C45

45

1650

45

A3

1045

1.1191

S48C

2C45

080M

C43

C45-2

C45E

45H

1672

C45

C45E

1045H

1.1193

SWRCH45K

AF65

080M46

C45

C46

C45k

ML45

C45E

G10420

C45

SWRCH48K

C40E

1449-50CS

C45E

C48k

SM45

G10430

C45E

C45

1449-50HS

C45R

F.114

ZG310-570

G10440

C45R

C45E

50HS

C46

F.1140

ZGD345-570

G10450

Cf45

C45RR

C45

F.1142

M1044

Ck45

CC45

C45E

Cm45

XC42H1

Cq45

XC42H1TS

XC45

XC45H1

XC48

XC48H1



2. Анализ технологичности детали

Под технологичностью конструкции понимают соответствие конструкции минимальным: трудоемкости и материалоемкости.

Различают производственную и эксплуатационную технологичность.

2.1 Расчет коэффициентов технологичности

Технологичной будет такая деталь, изготовление которой требует минимальных затрат рабочего времени и подготовки производства, наименьшего количества материала и сложных операций. Данные для расчета коэффициентов технологичности приведены в таблице 3.

Таблица 3 Сводные данные по обрабатываемым поверхностям детали

№	Наименование поверхности	Квалитет	Параметр шероховатости	Вид обработки	Степень унификации
1	Отверстие ?120мм	9	Ra 2,5	Растачивание Черновое, чистовое	+
2	Отверстие ?110 мм	14	Ra 10	Растачивание	+
3	Отверстие ?100 мм	14	Ra 5	Растачивание	+
4	Отверстие ?90 мм	7	Ra 1,6	Растачивание черновое, получистовое, чистовое	+
5	Отверстие ?78 мм	10	Ra 3.2	Растачивание	+
6	Отверстие ?62 мм	10	Ra 3.2	Растачивание	+
7	Отверстие ?47 мм	9	Ra 6.4	Растачивание Черновое, чистовое	+
8	Отверстие ?40 мм	14	Ra 5	Растачивание	+
9	Отверстие ?8 мм	14	Ra 6,3	Сверление	+
10	Отверстие ?90 мм	14	Ra 6,3	Растачивание	+
11	Отверстие с резьбой М8 - 6Н		Ra 6,3	Сверление, зенкерование, нарезание резьбы	+
12	2 поверхности в размер 200 мм	12	Ra 2,5	Фрезерование	+
13	Поверхность в размер 140 мм	11	Ra 2,5	Фрезерование	++
14	Внутренний торец в размер 1 мм	14	Ra 5	Растачивание	+
15	2 Отверстия ?26 мм	7	Ra 6,3	Сверление, зенкерование, развертывание черновое и чистовое.	++
16	Поверхность в размер 93,5 мм	14	Ra 10	Фрезерование	-

Коэффициент унификации

Кэу=Qуэ /Qэ Кэу=18/19=0,95

Коэффициент точности

Ктч= 1- 1/Аср

Аср=(9*1+9*14+3*7+1*6+1*12+1*11) /19=9,7

Ктч=1-1/9,7=0,9

Вывод: деталь не относится к точным изделиям

Коэффициент шероховатости

Кш=1/Бср

Кш =1/3,42=0,29

Бср=(5*3+3*2+4*4+6*2+4*4) /19 = 3,42

Ктч=9,7>0.6 и Кш=0,29>0,16

Деталь технологична.

В этом же разделе устанавливается конструкторский и технологический код детали по классификатору ЕСКД (класс 71, 72, 73) и технологическому классификатору.{3], [9]

2.2 Классификация и кодирование детали

Обозначение изделий и конструкторских документов в машиностроении записывают согласно ГОСТ 2.201-80, который устанавливает следующую структуру обозначения изделий и основного конструкторского документа.

ХХХХ ХХХХХХ ХХХ

код организации разработчика	код классификационной характеристики	порядковый регистрационный номер

Структура кода классификационной характеристики:

ХХ Х Х Х Х

класс	подкласс	группа	подгруппа	вид

Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения построен как логическое продолжение конструкторского классификатора ЕСКД. Структура конструкторско-технологического кода обеспечивает обработку информации в различных кодовых комбинациях для решения производственных задач и допускает использование частей кода и их сочетаний, в зависимости от характера решаемых задач.

Технологическое кодовое обозначение имеет длину четырнадцать знаков. Это кодовое обозначение состоит из двух частей: кодовое обозначение классификационных группировок основных признаков (постоянная часть) - шесть знаков и кодового обозначение классификационных группировок признаков, характеризующих вид детали по методу её изготовления (переменная часть) - восемь признаков.

Т ХХХХХ ХХХХХХХХ ХХХХХХХХ .

код классификационных группировок основных признаков	вид детали по технологическому процессу	код классификационных группировок признаков, характеризующих вид детали

Структура и длина кодового обозначения, составленного из кодов классификационных группировок основных технологических признаков, имеет вид:

ХХХ ХХ Х

размерная характеристика	группа материала	вид детали по технологическому процессу

Структура кодового обозначения классификационных группировок признаков, характеризующих вид детали приведена ниже

ХХ ХХ Х Х Х Х

вид исходной заготовки	квалитет	параметр шероховатости	допуск формы и расположения поверхности/ степень сложности	вид дополнительной обработки	характеристика массы

Пояснения и результаты анализа представлены в таблице 4.



Таблица 4 Конструкторско-технологический код детали «Корпус»

Конструкторский код
ТКУК	Код организации-разработчика, указывает организацию, выпускающую конструкторскую документацию
73	Класс деталей- общемашиностроительного применения- не тело вращения: корпусные, опоры, ёмкостные.
1	Подкласс корпусных деталей без направляющих поверхностей
3	Группа деталей с неразъемными поверхностями криволинейными или комбинированными
5	С наружной поверхностью, криволинейной или комбинированной, с одним базовым элементом
3	Вид детали (Сквозными)
001	Регистрационный номер детали
Технологический код
Код	Пояснение и результат анализа
	Код основных признаков (постоянная часть)
666	Размерная характеристика: Ширина=240 мм. Находится в пределах 180-300 мм. (цифра 6) Длина=208 мм. Находится в пределах 180-300 мм. (цифра 6) Высота=200 мм. Находится в пределах 180-300 мм. (цифра 6)
04	Группа материала: Материал детали: Сталь 40Л ГОСТ 977-88
4	Вид детали по технологическому методу изготовления: обработка резанием.
	Код признаков, определяющих вид детали - переменная часть 17343816
17	Вид исходной заготовки: литьё по выплавляемым моделям
3	Код наивысшего квалитета точности размеров наружных поверхностей h14
4	Код наивысшего квалитета точности размеров внутренних поверхностей Н7
3	Код шероховатости наружных поверхностей с наименьшим параметром Ra=1 мкм
5	Степень точности на допуски формы и расположения поверхностей - допуск перпендикулярности, параллельности.
0	Вид дополнительной обработки: без термической обработки.
А	Весовая характеристика детали: масса детали q=3,5 кг.

Деталь «Корпус», заданная для проектирования технологического процесса изготовления, имеет полный конструкторско-технологический код ТКУК.731353.101. 666044.1734350А



3. Характеристика типа производства

В машиностроении различают три типа производства: массовое, серийное, единичное (ГОСТ 14.004-83) [4].

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций:

Кзо=О/Р (4)

где О - число различных технологических операций, выполняемых в течении месяца,

Р - число рабочих мест.

В массовом и крупносерийном производстве 1<Кзо<10, в серийном 10<Кзо<20, в мелкосерийном 20<Кзо<40.

Тип производства оказывает влияние на выбор оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструментов. В массовом производстве, где оборудование полностью загружено изготовлением однотипных деталей и Кзо=1, используются автоматические линии и станки, специальные приспособления, измерительные и режущие инструменты и т.п.

В крупносерийном производстве должны преобладать полуавтоматические и автоматизированные станки и приспособления.

В среднесерийном производстве и мелкосерийном производстве преобладают универсальные станки, оснащенные специализированными приспособлениями. Используются станки с программным управлением и промышленные роботы, а также специализированные станки.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых, как правило, не предусмотрено. На рабочих местах выполняют разнообразные операции без их периодического повторения. Применяют универсальное оборудование (общего назначения), СТО.

Характеристики производства отражены в решениях, принимаемых при ТПП.

Серийное производство имеет следующие отличительные признаки:

1. Ограниченная номенклатура и сравнительно большим объемом выпуска изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями.

2. Относительная стабильность производственных условий на рабочих местах, определяемая важнейшим отличительным признаком этого типа - регулярной повторяемостью выпуска продукции сериями (партиями).

3. Более слабая по сравнению с массовым производством нормативная и техническая базы и более низкие технико-экономические показатели производства: работа с партиями предметов удлиняет цикл производства и увеличивает потребный размер оборотных средств.

4. В связи с чередованием в загрузке рабочих мест партий различных предметов значительно усложняются задачи организации, планирования и управления производством.



4. Выбор и обоснование метода получения заготовки

От правильного выбора заготовки зависит трудоемкость и себестоимость обработки.

Выбрать заготовку - это значит определить ее рациональный вид, определяющий конфигурацию заготовки, уклоны, толщину стенок, размеры отверстий, припуски на обработку, размеры заготовки, допуски на точность их выполнения [13].

Факторы, влияющие на выбор процесса и метода изготовления заготовки:

- технологическая характеристика материала, его свойства, определяющие возможность применения литья, пластической деформации, сварки, порошковой металлургии;

- физико-механические свойства материала в процессе формоизменения;

- конструктивные формы, размеры детали, ее масса;

- объем выпуска, т.к. стоимость материала заготовки составляет до 50% себестоимости детали;

- наличие технологического оборудования, литейного, кузнечного, сварочного и других производств, возможность получения заготовок от специализированных заводов по кооперации.

Характеристики методов получения заготовок рассматриваются в технической литературе [13].

4.1 Выбор способа получения заготовки

В нашем случае для изготовления детали массой 3,5 кг из Стали 40Л целесообразно использовать в качестве заготовки отливку.

По геометрической форме отливку можно отнести к 7-ей группе сложности [с. 407]

Годовой выпуск деталей соответствует серийному типу производства

Для изготовления отливки выбираем литье в оболочковые формы.

Литьё в оболочкувю форму - литьё металла, осуществляемое путём свободной заливки оболочковой формы. Оболочковая форма состоит из двух полуформ с горизонтальной или вертикальной плоскостью разъёма и стержней. В оболочковых формах получают отливки практически из любых сплавов (чугуны, углеродистые и легированные стали, лёгкие или тяжёлые цветные сплавы. Литьём в оболочковые формы получают сложные фасонные отливки массой до 200кг и с максимальными размерами до 1500 мм. Наиболее эффективно изготовление этим способом средних отливок массой 5-15кг. Наиболее рационально применение литья в оболочковые формы при крупносерийном и массовом производстве.

4.2 Расчет размеров заготовки

Минимальная толщина стенок отливки 3 мм

следовательно все стенки отливки могут быть изготовлены литьем.

Минимальный диаметр отверстий в отливке можно определить по формуле

где d₀- исходный диаметр, мм.

Для отливки из стали исходный диаметр рекомендуют 10 мм

S-толщина стенок, мм.

В нашем случае минимальный диаметр равен

dmin = 10 + 0.1* 3 = 10,3 мм

В отливке можно изготовить все отверстия, кроме отверстия ? 8 Н14 и отверстия с резьбой М8- 6Н.

Формовочные уклоны отливки зависят от высоты формообразующей поверхности. В нашем случае величина формовочных уклонов Я = 10° для наружных и Я = 30° для внутренних.

Минимальный радиус закруглений углов пересекающих поверхностей:

наружных Rн = 3 мм, внутренних Rв = 2мм

В нашем случае минимальный радиус закруглений 3 мм на наружную поверхность, что возможно обеспечить при литье.

Точность отливки

Класс размерной точности 5-8

Принимаем 7 класс размерной точности.

Класс массы отливки 5-8

Принимаем 7 класс массы отливки.

Ряд припусков 1-2

Принимаем 2 ряд припусков.

Степень точности поверхности 1-2 для ряда припусков 1-2

Принимаем 2 степень точности поверхности

Степень коробления определяем по элементу отливки с наибольшей степенью коробления( это толщина стенки основания); наибольший размер основания 208 мм, наименьший размер основания 140 мм

140/ 208 = 0.673, что соответствует степени коробления 2-8. Принимаем 7 степень коробления.

Так как при литье по выплавляемым моделям форма не имеет разъёмов и знаковых частей, то и величина смещения отливки по плоскости разъёма отливки отсутствует.

Обозначение точности отливки по стандарту

Точность отливки 7- 7- 2 -7 ГОСТ 26645 - 85

Шероховатость поверхности отливки в общем случае Rа 6,3 мкм

Выбор припусков на элементы отливки

Отверстие диаметром 120 H9 длиной 154 мм.

Допуск на размер отливки 1,2 (±0,6) мм

Основной припуск 2...2,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 2 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 154 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

Отверстие 110 Н14 длинной 14 мм.

Допуск на размер отливки 1,2 (± 0,6 ) мм

Основной припуск 2-2,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 2,4 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 14 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

Отверстие 100 Н14 длинной 2 мм.

Допуск на размер отливки 1,1 (± 0,55 ) мм

Основной припуск 2-2,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 2,4 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 2 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска

на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

Отверстие 90 Н7 длинной 20 мм.

Допуск на размер отливки 1,1 (± 0,55 ) мм

Основной припуск 1-1,6 мм на сторону

Принимаем основной припуск 1,6 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 20 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

Отверстие 78 Н14 длинной 1 мм.

Допуск на размер отливки 1,1 (± 0,55 ) мм

Основной припуск 2-2,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 2,4 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 1 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

Отверстие 62 Н14 длинной 9 мм.

Допуск на размер отливки 1,1 (± 0,55 ) мм

Основной припуск 2-2,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 2,4 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 9 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска

на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

Отверстие 47 Н9 длинной 14 мм.

Допуск на размер отливки 1 (± 0,5) мм

Основной припуск 1-1,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 1,4 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 14 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

Отверстие 40 Н14 длинной 2 мм.

Допуск на размер отливки 0,9 (± 0,45 ) мм

Основной припуск 2-2,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 2 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 1 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

Отверстие 90 Н14 длинной 93,5 мм.

Допуск на размер отливки 1,1 (± 0,55 ) мм

Основной припуск 2-2,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 2,4 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 1 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска

на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

2 поверхности 200 мм h12

Допуск на размер отливки 1,4 (±0,7) мм

Основной припуск 9-9,5 мм на сторону

Принимаем основной припуск 9,5 мм на сторону.

Окончательный размер отливки мм:

поверхность 140 мм h11

Допуск на размер отливки 1,4 (±0,7) мм

Основной припуск 9-9,5 мм на сторону

Принимаем основной припуск 9 мм на сторону.

Окончательный размер отливки мм:

внутренний торец 4 мм H14

Допуск на размер отливки 0,50 (±0,25) мм

Основной припуск 1-1,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 1,4 мм на сторону.

Окончательный размер отливки мм:

Отверстие 26 Н7 длинной 24 мм.

Допуск на размер отливки 0,9 (± 0,45 ) мм

Основной припуск 1-1,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 14 мм на сторону

Дополнительный припуск, компенсирующий коробление и отклонение расположения оливки:

- предельные отклонения коробления отливки ± 0,6 мм (по длине 1 мм)

- допуск неровностей поверхностей отливки 0,2 мм

Так как ни одно из дополнительных отклонений не превышает половину допуска на размер отливки, то дополнительный припуск не требуется.

Окончательный размер отверстия отливки мм:

поверхность 93,5 мм h14

Допуск на размер отливки 1,1 (±0,55) мм

Основной припуск 2-2,4 мм на сторону

Принимаем основной припуск 2,4 мм на сторону.

Окончательный размер отливки мм:

Чертеж заготовки представлен на рис. 1

5. Разработка проектируемого технологического процесса

Качество детали обеспечивают постепенным ужесточением параметров точности и выполнением остальных технических требований на этапах превращения заготовки в готовую деталь.

5.1 Технические условия на изготовление детали и методы их обеспечения

В данном разделе необходимо описать методы обеспечения перечисленных в пункте 2 технических требований.

Каждому методу обработки соответствует определенный диапазон квалитетов допусков размеров, степеней точности формы, параметров шероховатости Ra и глубины дефектного слоя.

Обработка отверстий осевым режущим инструментом часто выполняется на многошпиндельных станках, на которых условия обеспечения точности отличаются от условий одноинструментальной последовательной обработки на универсальных сверлильных станках.

При одновременном сверлении отверстий с обеспечивается точность диаметральных размеров 13-го квалитета; при зенкеровании - 8-11-го квалитетов; при развертывании - 7-го квалитета.

На точность отверстий при зенкеровании влияет, выполняется ли оно после сверления или для отверстий, полученных в отливках или поковках.

Повышению точности при зенкеровании и развертывании способствует: работа с минимальным вылетом конца инструмента за торец втулки; увеличение длины направляющей втулки; уменьшение зазора в сопряжении втулка - инструмент (при развертывании - до 5 - 12 мкм для отверстий диаметром до 25 мм); применение схемы направления по пояскам на цилиндрической поверхности вспомогательного инструмента вместо схемы направления по режущей части; применение плавающего соединения инструмента со шпинделем станка. При наиболее благоприятных условиях после развертывания можно обеспечить точность расположения оси отверстия от баз 0,04 мм, а межосевое расстояние - ±0,035 мм.

5.2 Выбор технологического оборудования и оснастки

Оборудование и технологическая оснастка по операциям.

Операция	Наименование станка, тип станка(модель), основные размеры, мощность	Приспособление	Режущий инструмент	Измерительный инструмент
Заготовительная	-	-	-	-
Вертикально-фрезерная	Вертикально-фрезерный станок 6Т13 400х1600 11кВт	Пневмотиски	Фреза торцевая ?100мм, Т15К6	Штангенциркуль
Вертикально-фрезерная	Вертикально-фрезерный станок 6Т13 400х1600 11кВт	Пневмотиски	Фреза Торцевая ?100мм, Т15К6	Штангенциркуль
Сверлильная с ЧПУ	Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13РФ3	Пневмотиски	Центровка ?4мм Сверло ?24,5мм ; Зенкер-развертка ?25,32 Р6М5 и ?25,8мм Р6М5 Развёртка ?26 мм Р6М5	Штангенциркуль Калибр-пробка 25,3 Н9 Калибр-пробка 25,8 Н8 Калибр-пробка 26 Н7
Фрезерная с ЧПУ	Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13РФ3	Пневмотиски	Фреза концевая ? 40мм	Штангенциркуль
Сверлильная с ЧПУ	Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13РФ3	Специальное приспособление	Сверло ? 8 мм	Калибр-пробка 8мм
Сверлильная с ЧПУ	Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13РФ3	Специальное приспособление	Сверло ? 7,3 мм Зенкер ? 8 мм Метчик М8	Калибр-пробка резьбовая М8
Расточная с ЧПУ	Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13РФ3	Специальное приспособление	Расточные оправки для диаметров 120,110,100,90,78,62.	нутромер

5.3 Разработка маршрутного технологического процесса

Расчет припусков.

Припуск на обработку поверхности детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков (РАМОП).[8], [12]

Применение РАМОП сокращает в среднем отход металла в стружку по сравнению с табличным значением, создает единую систему определения припусков на обработку и размеров детали по технологическим переходам заготовок, способствует повышению культуры производства.

Припуски на все операции и переходы определяются справочным методом по справочникам. Расчет припусков для одной поверхности произведен аналитическим методом [12].

Данные по расчету припусков статистическим методом сводим в таблицу.

Таблица 6. Форма для расчета припусков, допусков и промежуточных размеров по технологическим переходам при справочном методе расчета

Поверхность, операция, технологический переход	Общий припуск на обработку, мм	Расчётный размер, мм	Допуск , мм
Отверстие ?120 Н9 Заготовка растачивание черновое растачивание чистовое	2,2 1,8	116 118,2 120	2 0,46 0,46
Отверстие ?110 Н14 Заготовка растачивание черновое	2,4	105,2 110	2 1,2
Отверстие ?100 Н14 Заготовка растачивание чистовое	2,4	95,2 100	1,4 1,1
Отверстие 90Н7 Заготовка Растачивание черновое Растачивание получистовое Растачивание чистовое	5,7 0,2 0,1	78 89,4 89,8 90	0,87 0,22 0,087 0,035
Отверстие ?78мм Н14 заготовка растачивание черновое	2,4	73,2 78	1,6 1,1
Отверстие ?62мм Н14 Заготовка растачивание черновое	2,4	57,2 62	1,6 1,1
Отверстие ?47мм Н7 Заготовка растачивание черновое растачивание чистовое	1,4 1,4 1,4	44,2 45,6 47	1,4 1 0,34
Отверстие ?40мм Н14 Заготовка Растачивание черновое	2	36 40	1,4 1
Отверстие ?90мм Н14 Заготовка Растачивание черновое	2,4	85,2 90	1,6 1,1
Поверхность 200мм h12 Заготовка фрезерование	9,5	209,5 200	2 1,4
Поверхность 140 мм h11 Заготовка Сверление Нарезание резьбы	9 8 1	149 141 140	2 1,4 0,3
Внутренний торец 4 мм Н14 Заготовка фрезерование	1,4	5,4 4	1,1 0,50
Отверстие ?26мм Н7 Заготовка Сверление Зенкерование Развертывание черновое Развертывание чистовое	1,3 0,82 0,48 0,2	23,2 24,5 25,32 25,8 26	0,9 Н12 Н10 Н8 Н7

Расчет припусков аналитическим методом

Таблица 7 - Форма для расчета припусков, допусков и промежуточных размеров по технологическим переходам при аналитическом методе расчета

Расчётная поверхность вид обработки	Элементы припуска	Расчётный припуск	Расчетный размер	Допуск	Пред . размеры	Пред. значения припуска
	Rzi-1	Hi-1	??	Ei-1				max	min	Max	min
	мкм	мкм	мкм	мкм	мкм	мм	мкм	мм	мм	мкм	мкм
Отверстие ?90 Н7
Заготовка						88,873	870	89,743	88,9
Растачивание черновое	160	40	179	110	820	89,693	220	89,813	89,690	1,013	0,79
Растачивание получистовое	40	50	10,74	6,6	205	89,898	87	89,985	89,9	0,072	0,21
Растачивание чистовое	20	20	8,95	5,5	102	90	35	90,035	90	0,05	0,1

Деталь-Корпус

Определение массы детали

Отливка 7 класса точности q=3,5 кг

Разработка технологического маршрута обработки заданной поверхности детали ?90Н7

Заготовка Н14(+620)

Растачивание черновое Н11 (+220)

Растачивание получистовое Н9 (+87)

Растачивание чистовое Н7(+35)

Расчёт припусков на черновое растачивание

(R_z+h)=200 мкм [1 табл. 6 с. 182]

Суммарное отклонение расположение поверхностей отливок определяют по таблице 8 с. 183 согласно принятой схеме

В нашем случае:

где - отклонение плоскостей поверхности отливки от плоскостности (коробление)

= 0, т. к. в данной конфигурации детали, коробление отсутствует.

- сумма отклонения стержня от параллельности плоскости Д_оп, мкм на 1мм длины, и перекоса отверстия Дп мкм на 1мм длины.

Д_оп=0,15 мкм на 1 мм длины

Погрешность при установке при черновом растачивании

Е_у=110 мкм

.

Расчёт припусков на получистовое растачивание



(R_z+h)=90 мкм

Суммарное отклонение (остаточная величина после черного фрезерования)

Остаточная погрешность установки при получистовом растачивании.

Расчёт припусков на чистовое растачивание

(R_z+h)=40 мкм

Суммарное отклонение (остаточная величина после чернового растачивания)

Остаточная погрешность установки при черновом развёртывание.



Рисунок 2. Схема расположения операционный пропусков идопусков

Обоснование выбора баз

При выборе технологических баз стремятся к более полному соблюдению принципа совмещения баз. Соблюдение принципа постоянства баз содействует повышению точности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей заготовки. При вынужденной смене баз нужно переходить от менее точной базы по размерам, форме и расположению к более точной. Условное обозначение опор, зажимов, установочных элементов выполняются согласно ГОСТ 3.1107-81.

Заготовку базируют на черновые поверхности, производя обработку поверхностей, которые далее используются как чистовые несменяемые базы. Обработку заготовок выполняют за несколько установов.

Расчет режимов резания и норм времени

Исходными данными для выбора режима резания являются: данные об изготовляемой детали и ее заготовке, а также данные о применяемом оборудовании и инструменте.

Режимные параметры выбирают таким образом, чтобы была обеспечена наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конфигурации с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностей станка.

Аналитический расчет режимов резания по эмпирическим формулам с учетом всех поправочных коэффициентов производят по указанию руководителя проекта только для двух-трех переходов или разнохарактерных операций, например точения, сверления, шлифования. Для остальных операций режимы резания устанавливают по таблицам нормативных справочников с использованием поправочных коэффициентов, учитывающих изменение условий обработки.[8]

Нормы вспомогательного и подготовительно-заключительного времени берут по таблицам нормативных справочников.

010 Вертикально фрезерная операция

Исходные данные:

Тех. оборудование: Станок 6Р13РФ3

Фреза торцевая ? инструмента = 100 мм, Т15К6, период стойкости=120 мин,

Z=6, Ширина фрезерования В=100мм

Глубина резания t...