Виготовлення деталі

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Загально технічна частина

заготовка припуск нормування

1.1 Технічна характеристика деталі та матеріалу, з якого вона виготовлена

Згідно завдання, для розробки технологічного процесу(маршруту) виготовлення деталі запропоновано скласти технологічний маршрут виготовлення насадки. Ця деталь відноситься до класу деталей, для яких характерна обробка отворів.

Дана насадка, ймовірніше всього, призначена для передачі крутного моменту від вала до іншої деталі, до якої вона кріпиться за допомогою чотирьох гвинтів.

Аналіз креслення показує,що вона має як мінімум 3 базових поверхні, основні отвори і отвори для кріплення. Торець 5 є базовою поверхнею і служить для встановлення насадки на інших агрегатах і вузлах виробу.Отвір 12 призначений для різьбового з'єднання насадки з іншими деталями.

До точності виготовлення не висувають високі вимоги, отже можна зробити висновок, що насадка служить для кріплення деталей і не несе відповідальність за їх кінематичну точність

Деталь рекомендується отримати методом штампуванням з сталі 12Х13. Хімічні і механічні властивості сталі наведені в таблицях 1, 2.

Таблиця 1. Хімічний склад сталі 12Х13:

C	Si	Mn	Cr	S	P	Ti	Cu	Ni
	не більше
			не більше
0.09-015	0,8	0,8	12.0-14.0	0,025	0,030	0,2	0,30	0,6

Таблиця 2. Механічні характеристики сталі 12Х13:

Величина	ут	ув	д	ш	ан
Розмірність	кгс/мм2	кгс/мм2	%	%	кгс·м/см2
Значення	392	539	14	35	5,5

Хромована сталь яка використовується для деталей з повишеною пластичністю, яка піддається навантаженим ударам; вироби які піддаються дії слабо агресивним засобам при кімнатній температурі а також деталям які працюють при 450-500.

1.2 Аналіз деталі на технологічність

Технологічність виробів оцінюють на двох рівнях - якісному і кількісному.

Аналізуючи конструкцію заданої деталі на якісному рівні можна дійти висновку, що деталь невисокого рівня технологічної складності.

Порівняно низькі вимоги до точності і шорсткості поверхонь дають можливість уникнути фінішної операції шліфування, що скорочує цикл виробництва, дещо посиливши ретельність чистового проходу інструменту на попередньому етапі, або проводити одноразову обробку якісним інструментом.

Технологічність виробу,тобто сукупність властивостей конструкції виробу, які визначають пристосованість до досягнення оптимальних витрат при виробництві, експлуатації чи реалізації для заданих показників якості. Якісна оцінка характеризує технологічність підсумково, на основі набутого досвіду виконання. Вона йде першою перед кількісною і в деякій мірі визначає доцільність останьої. Кількісно технологічність конструкції виробів оцінюється показниками, значення яких показує ступінь задоволення вимогам за технологічністю конструкції.

Деталь ''насадка'' виготовляється зі сталі 12Х13 штампуванням на ГКМ, тому конфігурація зовнішніх контурів та внутрішніх поверхонь не викликає значних труднощів при отриманні заготовки.

Підвищені вимоги, що до обробки передбачені до циліндричного отвору Ш90Н8 мм, а також координат розміщення різьбових отворів Ш30Н7, виготовлення яких вимагає деяких навиків від особи, яка розробляє процес виробництва. Ці отвори повинні бути виконані з вказаним відхиленням. Вказана точність обробки досягається при кінцевому розточуванні отворів.

Попри технологічні недоліки, які присутні в кожній деталі, запропонована деталь має цілий ряд технологічних особливостей. Насадка має зручні базові поверхні. Практично всі плоскі поверхні можуть бути використані як технологічні бази.

Деталь має можливість створення зручних технологічних баз, що дає можливість скоротити до мінімуму кількість поверхонь і перевстановлення оброблюваного зразка і підвищити завдяки цьому точність обробки поверхонь з використанням принципу постійності і єдності баз.

Конструкція деталі дозволяє проводити обробку майже всіх плоских поверхонь на прохід в будь-якому напрямі, що дає змогу використовувати для механічної обробки механічні пристрої, застосовувати типові технологічні операції. Це значно полегшує проектування технологічного маршруту, здешевлює процес виготовлення деталі, зменшує собівартість продукції.

Покриття поверхні металами - процес типовий, він мало залежить від форми, розмірів і конфігурації поверхні деталі (особливо при електролітичному покритті).

Контроль параметрів точності та шорсткості поверхонь кільця можливо здійснити с використанням типових схем вимірювання та стандартних вимірювальних інструментів.

Для кількісної оцінки технологічних параметрів деталі зведемо її показники у таблицю.

Таблиця 3. Параметри насадки :

Поверхня	Кількість	Квалітет точності	Шорсткість, Ra мм
1	1	12	6,3
2	1	12	6,3
3	1	12	6,3
4	1	10	2,5
5	1	10	2,5
6	1	12	6,3
7	1	9	1,25
8	1	9	1,25
9	1	11	3,2
10	4	11	6,3
11	1	9	1,25
12	1	11	6,3

На кількісному рівні запропоновану деталь можна охарактеризувати наступними показниками.

Коефіцієнт стандартизації:

(1)

де - кількість розмірів деталі, що підпорядковуються стандартному ряду;

- загальна кількість розмірів.

Для даної деталі .

Коефіцієнт точності обробки

де

(2)

де - кількість поверхонь з точністю від 1 до 19 квалітету.

Для даної деталі і .

Коефіцієнт шорсткості поверхонь:

(3) де

(4)

де - кількість поверхонь даної шорсткості.

Для такої деталі і

Коефіцієнт використання матеріалу:

де q і Q - маса деталі і заготовки відповідно;

Керуючись якісними показниками, можна зробити висновок, що в цілому насадка - деталь технологічна.

1.3 Особливі вимоги до конструкції деталі та її службове призначення

З позицій технологічності виготовлення і відповідно до службового призначення, запропонована деталь - насадка, є типовою магогабаритною деталлю, для якої характерна координатна обробка отворів.

Глибокий аналіз креслення корпусу показує, що вона призначена для конструктивного з'єднання незначної кількості деталей (менше 5). Оскільки точне службове призначення насадки невідоме, необхідно (з креслення) визначити його функціональні особливості.

Дана насадка, ймовірніше всього, призначена для передачі крутного моменту від вала до іншої деталі, до якої вона кріпиться за допомогою чотирьох гвинтів.

В даній насадці торець 5 служить базовою поверхнею. Великі вимоги ставляться до перпендикулярності виготовлення чотирьох отворів з різьбовою поверхнею М8.

До поверхні 1 не ставляться високі вимоги по шорсткості і чистоти обробки, але вона повинна бути паралельною до осі обертання і перпендикулярною до базової поверхні торця 5. Поверхня 2 використовується, ймовірніше всього, для щільного прилягання іншої деталі, яка прикручується до насадки гвинтом чи болтом.

До поверхні 3 не ставляться великі вимоги, окрім паралельності до поверхні 4. Поверхня 5 , яка є базовою,повинна бути строго паралельною до поверхні 4, тому що до поверхні 5 прикручується інша деталь за допомогою чотирьох гвинтів. З креслення деталі, що задана в завданні на курсовий проект, видно, що до взаємного розміщення даних чотирьох отворів з різьбовою поверхнею М8 і її положення відносно осі обертання, ставляться високі вимоги поточності. Осі даних отворів повинні бути перпендикулярні до поверхні 4.

Поверхня 6 є поверхнею вихідної канавки, яка використовується для виходу інструменту, який обробляє поверхню 7. До поверхні 7 ставляться високі вимоги по шорсткості. Очевидно, що вона стикується з поверхнею підшипника, яка обробляється з високою точністю. Поверхня6 має циліндричну форму, призначена для стикування з валом, віссю чи іншою циліндричною поверхнею. Вона повинна бути паралельною до осі обертання деталі і перпендикулярною до базової поверхні 5.

Поверхня 9 являє собою шпоночний паз, який призначений для фіксації, за допомогою шпонки, положення деталі (насадки) на осі, валу чи іншої деталі. До поверхні 11 яка має циліндричну форму, не ставляться високі вимоги по шорсткості. Вона повинна бути паралельною до поверхні торця 4.

Різьбова поверхня 12 призначена для приєднання до деталі іншої деталі за допомогою гвинта. Повинна забезпечуватись паралельність осі отвору та поверхні торця 4.

З функціональних особливостей насадки можна зробити висновок, що вона призначена лише для кріплення і жорсткої фіксації незначної кількості деталей, функції напрямлення обертального чи поступального руху вона не несе. Її призначення полягає лише у конструктивному поєднанні інших розрізнених деталей.

2. Технологічна частина

2.1 Визначення типу та організаційної форми виробництва

Тип виробництва згідно ГОСТ 3.1121-84 характеризується коефіцієнтом закріплення операцій, який визначається за формулою:

;(5)

де - кількість різних технологічних операцій, які використовуються чи підлягають виконанню підрозділами на робочих місцях дільниці чи цеху на протязі місяця;

- кількість робочих місць на дільниці чи в цеху.

Число робочих місць будемо приймати рівним кількості верстатів:

(6)

де N=8000 - річна програма випуску;

- штучний час (у хвилинах);

= 4029 год - річний фонд часу роботи обладнання;

= 0,75 - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання.

В даному курсовому проекті тип виробництва визначаємо не розрахунково, а табличним методом . Згідно таблиць, наведених в літературі [5], керуючись річною програмою випуску , визначаємо середньосерійне виробництво.

При подальшому проектуванні тип виробництва може бути змінено, в залежності від отриманих результатів.

В залежності від кількості операцій, що виконуються на одному робочому місці, буде призначено тип виробництва.

2.2 Вибір методу виготовлення заготовки та проектування заготовки

При проектуванні заготовки необхідно врахувати, що на сучасному етапі розвитку приладобудування в умовах ринкової економіки важливим параметром, що в значній мірі впливає на собівартість кінцевого продукту, є матеріаломісткість виробу і коефіцієнт використання металу , який представляє собою відношення маси готової деталі до маси матеріалу , затраченого на її виготовлення:

%(7)

В даному курсовому проекті запропоновано два методи отримання заготовки: методом лиття і прокату.

При проектуванні заготовки необхідно врахувати, що на сучасному етапі розвитку приладобудування в умовах ринкової економіки важливим параметром, що в значній мірі впливає на собівартість кінцевого продукту, є матеріаломісткість виробу і коефіцієнт використання матеріалу , який представляє собою відношення маси готової деталі до маси матеріалу , затраченого на її виготовлення:

Основним шляхом скорочення витрат на матеріали, що ідуть на виготовлення деталей приладів є:

1. скорочення маси матеріалів, що використовуються на виготовлення однієї деталі;

2. використання, по можливості, більш дешевших матеріалів, тобто матеріалів з найменшою вартістю одиниці маси;

3. отримання відходів матеріалів в найбільш цінному виді, з метою їх подальшого використання для виготовлення інших деталей.

Скорочення маси матеріалів, що затрачаються на виготовлення однієї деталі, залежить в першу чергу від того, наскільки раціонально розроблена конструкція деталі і приладу в цілому. Недостатнє значення властивостей матеріалів, недостатньо стабільна якість матеріалів і наближені методи розрахунків призводять в кінцевому результаті до значних запасів міцності, тобто надлишкових витрат матеріалу.

Скорочення витрат і відходів не тільки економить матеріали, що дозволяє збільшити програму випуску або прискорити її, але дає значно більший економічний ефект внаслідок скорочення непродуктивних затрат праці на наступних етапах виробництва.

Використання більш дешевого матеріалу можливе лише після глибокого і всебічного вивчення службового призначення деталі в механізмі, чіткого формування всіх умов, в яких вона повинна працювати. Лише після цього деталь буде вірно та надійно функціонувати.

Отримання в найбільш цінному вигляді є порівняно новим способом економії коштів в промисловому виробництві. Цей метод полягає у тому, що відходи, які отримуються в результаті обробки деталі можуть мати різну вартість, яка залежить від тої чи іншої можливості їх подальшого використання. Тому перш ніж братися за проектування заготовки, потрібно врахувати економічну сторону процесу отримання заготовки тим чи іншим методом.

Процес вибору методу отримання заготовки є складним і залежить від багатьох факторів.

Так, втрати чорних металів становлять в середньому 20-25%. Відходи металів в стружку при обробці різанням доходять до 28%, при цьому коефіцієнт використання металу не перевищує 55% [1].

Втрати матеріалів зменшуються із зменшенням кількості стадій,які проходить зразок на шляху його перетворення в готову деталь. Ідеальним було б виробництво деталі без механічної обробки, особливо обробки різанням. Це не завжди можливо, отже, бажано максимально приблизити форму і розміри заготовки до параметрів готової деталі (з урахуванням припусків на механічну обробку).

В приладобудуванні для скорочення витрат на вихідні матеріали широко застосовуються впровадження у виробництво деталей із напівфабрикатів (листового, круглого і профільного прокату; продукції отримані волочінням і т. д.). При цьому стараються, щоб параметри напівфабрикатів якнайповніше повторювали параметри майбутньої деталі.

Якщо отримати готовий виріб безпосередньо з напівфабрикатів не вдається, найбільший ефект дає підвищення якості заготовки шляхом максимального приближення її по формі і розмірам до готового виробу. При цьому не тільки економиться матеріал, але і скорочуються затрати, пов'язані з необхідністю знімання з заготовки надлишкового шару металу для перетворення її в готову деталь.

Значну економію листового матеріалу дає раціональний розкрій листів.

Використання більш дешевих матеріалів стає можливим лише після глибокого вивчення службового призначення деталі в механізмі і чіткого формування всіх умов, в яких вона повинна працювати. Тільки тоді деталь буде правильно виконувати свої функції (без поломок, заклинювань,посиленого зносу, не передбачених конструктивними особливостями приладу механічних деформацій).

Тільки врахувавши економічну сторону процесу виробництва, можна братись за проектування заготовки, яка буде отримана тим чи іншим методом.

Процес вибору методу отримання заготовки є складним і залежить від багатьох факторів. Запропонована деталь виготовляється із сталі 12Х13.

В завданні на курсовий проект запропоновано 2 способи отримання заготовки:

а) штамповка;

б) прокат.

З двох запропонованих варіантів нам потрібно вибрати один. Поверхні деталі є переважно циліндричної форми, що є зручним для отримання заготовки. Через наявність в деталі великого наскрізного отвору і через масовість виготовлення, економічно доцільно використовувати гаряче пресові заготовки з прокату. Заготовку на деталь отримують гарячим штампуванням на кривошипному гарячоштамповочному гідравлічному пресі. Заготовка має форму циліндра складної форми з наскрізним отвором. Метод отримання заготовки на ГКМ має такі характеристики : маса заготовко 0,1…100кг; шорсткість = 320…160 мкм. Область використання цього методу - серійне і масове виробництво. Штамповка на кривошипних пресах 2-3 рази продуктивніша за штамповку на молотах; припуски та допуски зменшуються на 10-15%.

Отже, з двох запропонованих методів обираємо метод отримання заготовки деталі гарячим штампуванням на ГКМ. Даний метод дозволяє при менших затратах металу забезпечити достатньо якісні заготовки.

В зв'язку з тим, що на кресленні не вказана маса деталі, визначаємо її. Розбиваємо насадку на елементарні об'єми. Масу деталі визначаємо за формулою:

,(8)

де - елементарні об'єми деталі, ;

= 7,8 г/ - питома густина матеріалу;

n - кількість елементарних об'ємів деталі.

Визначимо масу заготовки, враховуючи припуски на механічну обробку, які приймаємо рівним 2 мм. Для цього, аналогічно до визначення маси деталі, розбиваємо заготовку на елементарні об'єми.

.

Маса відходів буде становити:

.

Коефіцієнт використання матеріалу на стадії механічної обробки становить:

.

Собівартість отриманої заготовки визначаємо із залежності:

,(9)

Де С - собівартість однієї заготовки;

і - відповідно маса заготовки і маса відходів (при умові, що вони будуть реалізовані);

і - відповідно вартість матеріалу заготовки і матеріалу відходів;

- витрати підприємства на роботу обладнання, що використовується при виготовленні заготовки.

Для заготовок, отриманих штамповкою, і . Витрати на роботу обладнання (приведені на одну заготовку) будуть складатись з витрат власне при штампуванні (), при розрубуванні вихідного матеріалу на шматки-порції (), а також витрат на нагрівання металу перед штамповкою (). Собівартість однієї заготовки буде становити:

С=2073*0,18-647*0,02+10,7+3,4+9,8=384,1 коп=3,84 грн.

2.3 Вибір базових поверхонь, розрахунок міжопераційних та операційних припусків та розмірів

При механічній обробці заготовок важливою умовою отримання деталей з необхідною точністю розмірів і взаємним положенням поверхонь являється правильний вибір виду установки деталі і технологічних баз. За ГОСТ 21495 - 88, база - це поверхня або сукупність поверхонь, вісь, точка, що належить заготовці або виробу і використовується для базування, тобто для надання заготовці або виробу потрібного положення відносно вибраної системи координат. Технологічними називають бази, що використовується для визначення положення заготовки (виробу) при виготовленні або ремонті у відповідності із правилом шести точок при орієнтуванні заготовки у пристосуванні. Бази розрізняються - 1) за відібраними степенями свободи: установчі, направляючі, опорні; 2) за характером виявлення: явні та неявні. Бази, що використовуються для визначення відносного положення заготовки і засобів вимірювання називаються вимірювальними. Обробку заготовки починаємо з створення технологічної бази. При виборі технологічної бази притримуємось принципів постійності.

В деталях поверхні не підлягають повній обробці за технологічні бази для першої операції приймають поверхні які не обробляються. Це забезпечує найменше зміщення оброблювальних деталей відносно необроблювальних.

Аналіз креслення деталі показує, що обробку циліндричних поверхонь можна здійснити методом точіння, а плоских - фрезеруванням. Прохід отвору здійснюється свердлінням з подальшим розвірчуванням. На різьбовій частині різьба нарізається мітчиком відповідного калібру. Всі операції можна здійснити на токарних, свердлильних і фрезерувальних верстатах.

З урахуванням цього можна розрахувати між операційні припуски та визначити базові поверхні.

Припуск - це шар матеріалу, котрий зрізається з поверхні заготовки в цілях досягнення заданих властивостей оброблюваної поверхні деталі.

Міжопераційний припуск - це шар матеріалу, котрий зрізається з поверхні заготовки при виконанні певної технологічної операції. Величина міжопераційного припуску представляє собою шар, що необхідно зняти тому, що він став дефектним в результаті попередньої операції і виправлення похибок положення і форми оброблюваної поверхні. Величина припуску повинна бути достатньою для проведення усіх операцій механічної обробки.

Мінімальна величина міжопераційного припуску обчислюється за формулою

,

де - висота нерівностей профілю на попередньому переході;

- глибина дефектного шару металу після попереднього переходу;

- сумарні відхилення розміщення поверхонь.

Мінімальний припуск під чорнове точіння:

мкм.

Мінімальний припуск під чистове точіння:

мкм.

Розрахунковий розмір обчислюється починаючи з кінцевого (даного на кресленні) розміру шляхом послідовного додавання розрахункового мінімального припуска кожного технологічного переходу:

мм;

мм

Найбільш граничні розміри обчислюємо додаванням допуска до заокругленого найменшого граничного розміру:

мм

мм

мм

Граничні значення припусків визначаємо як різницю найбільших граничних розмірів і - як різницю найменших граничних розмірів попереднього і виконуваного переходів:

Перевіримо правильність виконання розрахунків:

698-418=400-120; 280=280

; 6940-4340=3000-400; 2600=2600;

де - посадки вибрані із довідників.

Отже , розрахунки виконані вірно.

На основі даних розрахунку побудуємо схему графічного розташування припусків і допусків на обробку поверхні ?100.

Вибираємо базові поверхні:

1) при обробці поверхні 1 в якості технологічних баз вибираємо поверхні 11 і 4;

2) при обробці поверхонь 3, 11, 4 і 8 в якості технологічних баз вибираємо поверхні 1 і 5;

3) при обробці поверхонь 5, 7 і 6 технологічними базами будуть поверхні 11 і 4;

4) при обробці поверхні 10 в якості технологічних баз вибираємо поверхні 3 і 4:

5) при обробці поверхні 2 технологічними базами будуть поверхні 1 і 5;

6) при обробці поверхні 12 технологічними базами будуть поверхні 5, 1 і 4;

7) при обробці поверхні 9 в якості технологічних баз вибираємо поверзні 5, 1 і 3.

2.4 Проектування технологічного маршруту механічної обробки деталі

Розробка технологічного маршруту механічної обробки заготовки є основою курсового проекту. Від неправильності і повноти розробки технологічного маршруту багато в чому залежить організація виробноцтва і подальші техніко-економічні розрахунки курсового проекту.

Розробляючи технологічний процес обробки деталі, необхідно виконувати наступні умови:

- намітити базові поверхні, які повинні бути оброблені в самому початку процессу;

- виконати операції чорнової обробки, при яких знімають найбільший шар металу, що дозволяє відразу виявити дефекти заготовки і звільнитись від внутрішніх напружень, які викликають деформації;

- обробити спочатку ті поверхні, які не знижують жорсткість оброблюваної деталі;

- першими слід оброблювати ті поверхні, котрі не вимагають високої точності;

- необхідно враховувати доцільність концентрації (обробки в операції максимально можливогочисла плверхонь) або диференціації (розділяють на більш прості) операції;

- при виборі технологічних баз слід прагнути до отримання основних принципів базування - суміщення і постійності баз;

- необхідно враховувати, на яких стадіях технологічногопроцесу доцільно робити механічну обробку і інші методи обробки в залежності від вимог креслення;

- відділяючи операції слід виносити на кінець технологічного процессу, за виключення тих випадків, коли поверхні служать базою для наступних операцій.

Враховуючи вище перераховані умови, розробляємо технологічний маршрут механічної обробки насадки і заносимо дані в таблицю.

№ операції	№ переходу	Зміст переходу
005	Токарна 1. 2. 3. 4. 5. 6.	Чорнове точіння поверхні 1 в розмір ?100,8 Чистове точіння поверхні 1 в розмір ?100 Підрізання торця 5 в розмір 60 Чорнове розточування поверхні 7 в розмір ?69,2h8 Чистове розточування поверхні 7 в розмір ?70h8 Розточування канавки 3 в розмір ?72
010	Токарна 1. 2. 3. 4. 5. 6.	Підрізання торця 3 в розмір 30 Чорнове точіння поверхні 11 в розмір ?50,8h8 Чистове точіння поверхні 11 в розмір ?50h8 Підрізання торця 4 в розмір 60 Чорнове розточування поверхні 8 в розмір ?29,8h7 Чистове розточування поверхні 8 в розмір ?30h7
015	Свердлильна 1. 2.	Свердління 4-х отворів 10 в розмір ?6,7 Нарізання різьби в 4-х отворах 10 в розмір М8-7Н
020	Фрезерування 1. 2.	Чорнове фрезерування лиски 2 в розмір 22,5 Чистове фрезерування лиски 2 в розмір 22
025	Свердлильна 1. 2.	Свердління отвору 12 в розмір ?6,7 Нарізання різьби в отворі 12 в розмір М8-7Н
030	Протягування 1.	Протягування шпоночного пазу 9 в розмір 8Н9

2.5 Розрахунок режимів різання, вибір технологічного обладнання, інструменту та засобів технологічного оснащення

Вибір режимів різання в значній мірі впливає на якість оброблюваних поверхонь, точність їх взаємного розташування. Оскільки механічна обробка складає значну частину собівартості деталі, то ефективний підбір режимів різання сильно впливає на техніко-економічні показники процесу виготовлення деталі. Неправильний підбір режимів різання може призвести до недостатньо якісної обробки поверхонь, невиправденого витрачення часу на лишні операції контролю розмірів і параметрів шорсткості поверхонь. Часто це призводить до браку продукції, а в окремих випадках - до передчасного спрацювання обладнання і навіть його поломок.

Підбір оптимальних режимів різання можна проводити двома методами: табличними і за допомогою обчислень всіх параметрів режимів різання.

Оскільки деталь можна обробляти типовими методами, з використанням стандартного промислового обладнання та інструменту, то проводити розрахунок режимів різання для всіх операцій механічної обробки немає сенсу, оскільки їх можна знайти табличним методом з довідкової літератури. Детальний аналітичний розрахунок проведемо лише для однієї операції.

Розрахуємо режими різання для операції 015 перехід 1, свердління 4-х отворів 10 матеріал заготовки - сталь 12Х13.

Свердління проводиться на широко універсальному верстаті модифікації 2Р135Ф2-1. Інструмент, яким здійснюється операція - свердло діаметром d=6,7мм, довжина робочої частини l=10мм, довжина свердла L=50мм.

Глибина різання при свердлінні обчислюється за формулою:

(12)

І становить мм.

Подача для свердла є стандартною і становить мм/об.

Значення періоду стійкості свердла хв..

Швидкість різання визначається за формулою:

 (13)

де - поправочний коефіцієнт;

q=0,4; x=0,4; y=0,7; m=0,2- показники степенів.

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання визначається за формулою:

,(14)

де - коефіцієнт, який залежить від матеріалу, що обробляється;

- коефіцієнт, що враховує матеріал інструменту;

- коефіцієнт, що враховує глибину різання.

Таким чином, . Тоді швидкість різання дорівнює:

м/хв.

Частота обертів шпінделя, в якому закріпиться свердло, визначається за формулою:

(15)

і становить об/хв.

Крутний момент визначається за формулою:

(16)

де -поправочний коефіцієнт;

q=1; x=0,9; y=0,8-показники ступенів;

- поправочний коефіцієнт, що враховує фактичні умови обробки.

Таким чином,

Нм.

Потужність різання визначається із залежності:

(17)

і становить кВт.

Для усіх інших операцій та переходів режими різання визначимо табличним способом. Результати занесемо в таблицю.

Таблиця 6. Режими різання

№ операції	№ переходу	Режими різання
		Швидкість різання, V,м/хв	Глибина різання t, мм	Подача S,мм/об	Частота обертання шпінделя n, об/хв
005	1 2 3 4 5 6	31 48 31 31 46 31	1,4 0,7 1,7 1,2 0,5 1,7	0,6 0,15 0,6 0,6 0,15 0,6	101 156 101 141 248 137
010	1 2 3 4 5 6	31 31 48 31 31 48	1,6 1,4 0,7 1,6 1,0 0,5	0,6 0,6 0,15 0,6 0,6 0,15	101 219 340 219 329 509
015	1 2	29,8 11	3,35 1,5	0,06 1,5	1415,8 438
020	1 2	27 60	1,2 0,6	0,3 0,1	107 238
025	1 2	26 11	2,5 1,5	0,06 1,5	1655 436
030	1	10	4,5	0,1	236

Вибираємо технологічне обладнання, інструмент та засоби технологічного оснащення.

Для обробки поверхонь використовуємо:

- ріжучий інструмент;

1) різці: 1. прохідний упорний ГОСТ 6743-72

2. розточний ГОСТ 6743-72

3. підрізний ГОСТ 6743-72

2) свердло ?6,7 ГОСТ 886-77

3) фреза торцева ГОСТ 9304-85

4) мітчик ГОСТ 9150-77

5) протяжка шпоночка ГОСТ 4043-70

- вимірювальний інструмент:

1) штангенциркуль ГОСТ 166-73

2) шпоночний шаблон

3) калібр- пробка

4) різьбовий шаблон

Використовується обладнання:

1)вертикально-фрезерний станок 68 МФ3-1

2)верстат протяжний гідравлічний 7М430

3)вертикально-свердлильний станок 2З135Ф2-1

4) токарно-револьверний станок 1Е140.

2.6 Нормування технологічних операцій

Технічне нормування в широкому розумінні цього поняття представляє собою встановлення технічно обґрунтованих норм використання виробничих ресурсів (ГОСТ 3.1109-83). При цьому виробничими ресурсами є енергія, сировина, матеріали, інструменти, робочий час.

В сучасних умовах нормування часу набуває важливого значення, оскільки від цього в значній мірі залежить темп виробництва, норма оплпти праці, рентабельність підприємства.

Норма часу - це регламентований час виконання деякого обсягу робіт в окремих виробничих умовах одним або декількома виконавцями відповідної кваліфікації (ГОСТ 3.1104-82).

Важливим параметром при нормуванні часу виступає основний (технологічний) час - це норма часу на досягнення безпосередньої цілі технологічної операції або переходу по якісній і (або) кількісній зміні предмету праці. Основний час визначаємо за наближеними формулами [2]:

чорнове точіння ;(18)

чистове точіння ;(19)

підрізання торця (20)

розточування отворів (21)

свердління отворів (22)

(ту d - діаметр, l - довжина заготовки (оброблювальної поверхні) D - діаметр оброблювального торця);

протягування ;(23)

(тут l - довжина протягування)

чорнове фрезерування ;(24)

чистове фрезерування ;(25)

(тут l - довжина оброблювальної поверхні );

нарізання різьби метчиком .(26)

Норма основного часу складає лише частину праці, що затрачається на виконання дій, що дають можливість виконувати основну роботу, що є метою технологічної операції або переходу, і повторюється з кожним виробом або через певне їх число.

Норма оперативного часу - це норма часу на виконання технологічної операції, що складається із суми основного часу і допоміжного часу, що не перекривається ним:

(27)

Технічно обґрунтована норма часу (норма штучного часу ) складається з норм підготовчо- завершального часу на партію оброблювальних заготовок і норм штучного часу:

(28)

Де n- кількість заготовок в партії.

Норма штучного часу обчислюється за формулою :

 (29)

Де - час на обслуговування робочого місця (приведений для однієї операції);

- час на відпочинок і особисті потреби , або

(30)

Де К - процент оперативного часу на обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби.

Керуючись наведеними формулами і параметрами технологічного процесу, обчислимо норми часу для операцій і переходів прцесу виготовлення насадки.

Час на обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби, згідно нормативів, становить К-8% від оперативного часу.

Для переходу 1 операції 005 основний час згідно (18) становить

с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення і виключення станка (0,8с), часу встановлення заготовки в лещатах виймання її (4с), поділяного на кількість переходів в установі (6), який складає 2с. Допоміжний час, таким чином, становить с. Контроль розмірів може здійснюватись під час роботи станка, і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу, згідно (30), становить с.

Для переходу 2 цієї операції параметри, що впливають на час його виконання, будуть такі самі, отже й норми часу будуть ті ж.

Для переходу 3 операції 005 норма головного часу, згідно (20), буде становити с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення і виключення станка (0,8с). Оскільки при цьому переході обробка здійснюється окремим інструментом, то в допоміжний час входить час на його зміну (4с). Допоміжний час, таким чином, становить с. Контроль розмірів може здійснюватись під час роботи станка, і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу, згідно (27), становить Норма штучного часу, згідно (30), буде с.

Для переходу 4 операції 005 норма основного часу, згідно (21), становить с. Допоміжний час буде таким же,як при попередньому переході - с. Норма оперативного часу, згідно (27), буде с. Норма штучного часу, згідно (30), буде с.

Для переходу 5 цієї операції параметри, що впливають на час його виконання, будуть такі самі, як і в попередньому переході, отже й норми часу будуть ті ж.

Для переходу 6 цієї операції норма основного часу, згідно (21), буде с. Допоміжний час буде таким же, як при попередньому переході - с. Норма оперативного часу, згідно (27), становить с. Норма штучного часу, згідно (30), буде с.

Для переходу 1 операції 010 норма основного часу, згідно (20), буде с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення і виключення станка (0,8с), часу встановлення заготовки в лещатах і виймання її (4с), поділеного на кількість переходів в установі (6), який складає 0,7с. Оскільки при цьому переході обробка здійснюється окремим інструментом, то в допоміжний час входить час на його зміну (4с). Допоміжний час, таким чином, становить с. Контроль розмірів може здійснюватись під час роботи станка, і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу, згідно (27), становить с. Норма штучного часу, згідно (30), становить с.

Для переходу 2 операції 010 норма основного часу, згідно (18), становить с. Допоміжний час буде таким же, як при попередньому переході с. Норма оперативного часу, згідно (27), буде с. Норма штучного часу, згідно (30), с.

Для переходу 3 цієї операції параметри, що впливають на час його виконання, будуть такі самі, як і в попередньому переході, отже й норма часу будуть ті ж.

Для переходу 4 операції 010 норма основного часу, згідно (20), буде с. Допоміжний час буде таким же, як при попередньому переході - с. Норма оперативного часу, згідно (27), становить с. Норма штучного часу, згідно (30), с.

Для переходу 5 операції 010 норма основного часу, згідно (21), буде становити с. Допоміжний час буде таким же, як при попередньому переході - с. Норма оперативного часу, згідно (27), становить с. Норма штучного часу, згідно (30), с.

Для переходу 6 цієї операції параметри, що впливають на час його виготовлення, будуть такі самі, як і в попередньому переході, отже й норми часу будуть такі ж.

Для переходу 1 операції 015 норма основного часу, згідно (22), буде становити с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення і підключення станка (0,8), часу встановлення заготовки в лещатах і виймання її (4с), поділяного на кількість переходів в установі (2), який складає 2с. Оскільки при цьому переході обробка здійснюється окремим інструментом, то в допоміжний час входить час на його заміну (4с). Час контролю розмірів не входить в допоміжний час, бо він бо він перекривається машинним часом. Допоміжний час, таким сином, становить с. Норма оперативного часу, згідно (27), становить с. Норма штучного часу, згідно (30), становить с.

Для переходу 2 операції 015 норма основного часу, згідно (26), становить с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення станка (0,5) для робочого ходу мітчика, вмикання реверсу для вигвинчування мітчика з отвору (0,5с), виключення станка (0,5с), часу встановлення заготовки в лещатах і виймання її (4с). Час контролю параметрів різьби (10с) теж включається в допоміжний час, оскільки не перекривається машинним часом. Допоміжний час, таким чином, становить с. Норма оперативного часу, згідно (27), становить с. Норма штучного часу, згідно (30), буде с.

Для переходу 1 операції 020 норма основного часу, згідно (24), становить с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення і виключення станка (0,8), часу встановлення заготовки в лещатах і виймання її (4с), поділеного на кількість переходів в установі (2), який складає 2с. Допоміжний час, таким чином, становить с. Контроль розмірів може здійснюватись під час роботи станка, і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу, згідно (27), становить с. Норма штучного часу, згідно (30), буде с.

Для переходу 2 операції 020 норма основного часу, згідно (25), становить с. Допоміжний час буде таким же, як при попередньому переході с. Норма оперативного часу, згідно (27), становить с. Норма штучного часу, згідно (30), буде становити с.

Для переходу 1 операції 025 норма основного часу, згідно (22), буде с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення і виключення станка (0,8с), часу встановлення заготовки в лещатах і виймання її (4с), поділеного на кількість переходів в установі (2), який складає 2с. Оскільки при цьому переході обробка здійснюється окремим інструментом, то в допоміжний час входить час на його заміну (4с). Час контролю розмірів не входить в допоміжний час, бо він перекривається машинним часом. Допоміжний час, таким чином, становить с. Норма оперативного часу, згідно (27), буде с. Норма штучного часу, згідно (30), буде с.

Для переходу 2 операції 025 норма основного часу становить с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення станка (0,5) для робочого ходу мітчика, вмикання реверсу для вигвинчування мітчика з отвору (0,5с), виключення станка (0,5с), часу встановлення заготовки в лещатах і виймання її (4с). Час контролю параметрів різьби (10с) теж включається в допоміжний час, оскільки не перекривається машинним часом, Допоміжний час, таким чином становить с. Норма оперативного часу, згідно (27), буде с. Норма штучного часу, згідно (30), с.

Для операції 030 (протягування шпоночного пазу 9) норма основного часу згідно (23), буде становити с. Допоміжний час буде складатись з часу точного підводу інструменту (4с), включення і виключення станка (0,8), часу встановлення заготовки в лещатах і виймання її (4с). Допоміжний час, таким чином становить с. Контроль розмірів може здійснюватись піл час роботи станка, і тому не збільшує допоміжного часу. Норма оперативного часу, згідно (27), буде становити с. Норма штучного часу, згідно (30), буде становити с.

Обчислені норми часу занесемо в таблицю.

Таблиця 7. Норми часу на виконання операцій та переходів

№ операції	№ переходу	Норми часу, с
		основний	допоміжний	оперативний	штучний
005	1 2 3 4 5 6	36,1 36,1 17,6 14,3 14,3 3,8	6,8 6,8 9,8 9,8 7,8 7,8	42,9 42,9 27,4 24,1 24,1 12,6	46,3 46,3 29,6 26 26 14,7
010	1 2 3 4 5 6	22,1 16,5 16,5 5,7 11,8 11,8	9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5	31,6 26 26 15,2 21,3 21,3	34,6 28,1 28,1 16,4 23 23
015	1 2	2,1 1,9	10,8 19,5	12,9 1,9	13,9 23,1
020	1 2	10,8 7,2	6,8 6,8	17,6 14	19 15,1
025	1 2	7,9 7,3	10,8 19,5	12,3 20,8	13,3 22,5
030	1	1	8,8	9,8	10,6

2.7 Характеристика дільниць механічної обробки,порядок розташування технологічного обладнання, між операційний транспорт. Засоби механізації та автоматизації

Виготовлення заготовок проходить в заготівельному цеху шляхом гарячого штампуванням на кривошипному гарячештамповочному гідравлічному пресі. При заготівельних операціях обладнання виділяє багато шуму, тому його рекомендується винести за межі цехів механічної обробки в інше приміщення. Це робиться з метою захисту основної кількості працівників від високих рівнів шуму, шкідливих для здоров'я.

Заготовки насадки доставляють в цех механічної обробки транспортом підприємства, разом з іншими заготовками для інших потокових ліній.

На дільниці механічної обробки заготовок проходить всі стадії механічної обробки, але на готову деталь вона не перетворюється. Проте виготовлення деталі включає операцію нанесення захисних і декоративних металевих покриттів.

Зважаючи на те, що кількість послідовних операцій механічної обробки порівняно невелика, і всі вони здійснюються на одному верстаті, обробка здійснюється поетапно, в міру накопичення заготовок певної стадії готовності. Застосування принципу поточної організації обробки деталей в принципі теж можливе, але тоді збільшується кількість необхідного обладнання і випуск ведеться впродовж короткого часу, в чому немає необхідності. Завдяки такій організації виробництва з'являється можливість простіше організувати планування і в результаті отримати відносно високі техніко-економічні показники.

Безпосередньо в приміщенні цеху, де проходить механічна обробка насадки, заготовки доставляється на ручних заводських візках, які є в наявності практично на кожному підприємстві. Величина партії заготовок залежить від кількох факторів. Найбільш доцільна подача заготовок насадки разом із заготовками інших деталей, які обробляється на цій дільниці. Це можуть бути заготовки різноманітних деталей простої конфігурації. Кількість їх залежить від величини партії всіх деталей і номенклатури заготовок в партії.

Привезені в цех заготовки складається в заводській парі біля станка, який здійснює операції механічної обробки на стелажі або на підставці.

Між операційні запаси деталей, враховуючи особливості виробництва, будуть залежати від часу безперервної роботи верстату на окремих операціях і становитимуть досить значну кількість. Ці запаси складаються в заводській парі (при тривалому зберігання - з тимчасовою консервацією) в заводських складських приміщеннях.

Верстат, на якому здійснюється механічна обробка насадки, розташований в приміщенні разом з іншим обладнанням, яке налаштоване не подібні за технологічною суттю процеси.

На дільниці механічної обробки цикл виготовлення деталі не завершується. Після обробки різанням майже готові деталі поступають на іншу дільницю , де на них наносяться металеві захисні і декоративні покриття.

3. Конструкторська частина

3.1 Характеристика та призначення верстатного пристрою для однієї з операцій механічної обробки

В промисловому виробництві широко використовуються різноманітні спеціалізовані верстатні пристрої. Доцільність їх застосування диктується необхідністю зменшення собівартості продукції при великій програмі випуску.

В умовах серійного виробництва широкого розповсюдження набрали універсально-переналагоджувальні пристрої, які складаються з корпусних деталей, зібраних із змінними накладками. При зміні накладок корпусні деталі і привід зберігаються постійними, будучи нерозбірною частиною.

При розробці верстатного пристрою в курсовому проекті будемо керуватись загальними тенденціями в приладобудуванні.

В курсовому проекті розроблено верстатний пристрій для свердління 4-х отворів - скальчатий кондуктор консольного типу з вмонтованим пневмоприводом.

Скальчатий кондуктор складається з постійних нормалізованих і змінних вузлів і деталей. Постійними вузлами і деталями скальчатого кондуктора є корпус, дві або три скалки, що вмонтовані в корпус і служать для закріплення кондукторної плити, постійна кондукторна плита і механізм, який перемішує скалки з нелінійною кондукторною плитою вниз при зажимі і вверх при триманні оброблювальної деталі (насадки). До числа змінних вузлів і деталей скальчатого кондуктора відносять змінні насадки для встановлення оброблювальних деталей і змінні кондукторні плити, в яких змонтовані кондукторні втулки. Змінні накладки встановлюють, фіксують і закріплюють на столі корпуса кондуктора, а змінну кондукторську плиту - на нижній площині постійної кондукторської плити. За допомогою скальчатих кондукторів можна оброблювати отвори в різних за формою і розмірів деталей.

3.2 Принцип роботи пристрою та призначення основних його вузлів

Принцип роботи пристрою не є складним. Нижня частина корпуса кондуктора є пневмоциліндром, в якому переміщується поршень зі штоком. Постійна кондуктора плита встановлена на направляючих скалках і на штоці. На нижній площині кондукторної плити встановлена і закріплена змінна кондукторна плита з кондукторними втулками. Змінні насадки для базування оброблюваних деталей поміщають на площині стола пристрою. На столі знаходяться два фіксуючих пальці і чотири отвори діаметром 13мм, які служать для фіксації і закріплення змінних насадок.

Коли стиснуте повітря поступає у верхню порожнину пневмоциліндра, поршень зі штоком переміщується вниз. При цьому постійна кондукторна плита з прикріпленою до її площини змінною плитою і направляючими скалками, опускаючись, зажимає оброблювальну, встановлену у змінній насадці. При подачі стиснутого повітря в нижню порожнину пневмоциліндра поршень, переміщаючись вверх, через шток піднімає кондукторні плити і звільняє оброблювану деталь. Розподільчий крок при повороті рукоятки у відповідну сторону подає повітря у верхню чи нижньою пневмоциліндра.

Корпус кондуктора призначений для встановлення на ньому заготовки та розміщення інших складових частин кондуктора.

Кондукторні втулки призначенні для направлення ріжучого інструменту при обробці отворів на станках свердлильно-розточної групи. Вони дозволяють підвищити точність оброблюваних отворів за параметрами відхилень діаметральних розмірів, форми, розташування осей отворів на вході за рахунок обмеження прогинів інструменту.

3.3 Силовий розрахунок пристрою та розрахунок на точність базування

Для розрахунку верстатного пристрою необхідно обчислити силу затискання деталі W і діаметра пневмоциліндра. Для обчислення сили затискання деталі користуємось формулою:

;(31)

де = 10,8 Нмм - крутний момент;

f = 0,45 - коефіцієнт тертя поверхонь;

K = 1,4…2,6 - коефіцієнт запасу (приймаємо K = 2,5);

l - діаметр поверхні 1 насадки (l = 100мм);

d - діаметр поверхні 11 насадки (d=50);

n=1.

Отже ,

Н

Визначаємо силу затискання в пневмоциліндрі за формулою:

;(32)

де =1,426 кг - маса деталі (насадки).

Н.

З формули

визначаємо діаметр пневмоциліндра:

;(33)

де Р = 0,4МПа - тиск стиснутого повітря в мережі підприємства;

= 0,9 - коефіцієнт корисної дії, що враховує втрати в пневмоциліндрі. Отже:

мм.

Оцінка точності діаметральних розмірів визначається в основному розміром зазору S між свердлом і встановленою в кондукторі втулкою.

Такий зазор S, як випадкову величину, можна оцінити виразом:

,(34)

де - допуск на виготовлення свердла;

- допуск на виготовлення отвору у втулці;

- величина гарантованого між оброблюваним свердлом і отвором у втулці зазору.

Для нашого випадку :

мм.

Дійсну похибку обробки отвору визначаємо за формулою:

,(35)

де =1,1 - коефіцієнт, що враховує матеріал заготовки;

=1,2 - коефіцієнт, що враховує швидкість різання.

Тоді ,

мм.

За умовою забезпечення необхідної точності обробки дана похибка повинна бути меншою допуску на виготовлення отвору, тобто , де - поле допуску на отвір.

Висновок

Даний курсовий проект виконаний згідно завдання та креслення деталі.

При розробці технологічного процесу була зроблена спроба використовувати сучасні методи обробки металів, високопродуктивне обладнання, рішення приймались на базі розмірно-технічного аналізу із врахуванням держстандартів. Враховувався передовий досвід обробки металів різанням.

В ході виконання курсового проекту я навчився користуватись точною літературою, довідниками, держстандартами, розвинув навички виконання і оформлення розрахунково-пояснювальної записки, складальних креслень, робочих креслень деталі та заготовки з простановою розмірів, посадок, класів точності та шорсткості поверхонь згідно стандартів.

При роботі над курсовим проектом я ознайомився з будовою і принципом дії верстатних пристроїв, різних типів, їх призначення і областю застосування. Також я ознайомився з основними напрямками.

Размещено на Allbest.ru

...