Разработка технологического процесса изготовления детали "Втулка" с размерным анализом чертежа детали и техроцесса её изготовления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный технический

университет имени П.О. Сухого»

Кафедра: «Технология машиностроения»

Реферат

По дисциплине: «Основы технологии машиностроения»

На тему: «Разработка технологического процесса изготовления детали «Втулка» с размерным анализом чертежа детали и техроцесса её изготовления»

Гомель 2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Размерный анализ чертежа детали и отработка её на технологичность

2. Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей заготовки

3. Выбор заготовки

4. Выбор технологических баз

5. Обоснование принятого маршрута изготовления детали в целом5

6. Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления детали

7. Размерный анализ техпроцесса изготовления детали

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ - Комплект документов

ВЕДЕНИЕ

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов технико-экономического анализа.

В связи с этим в учебном процессе высших учебных заведений значительное место отводится самостоятельным работам, выполняемых студентами курсов, таким, как курсовое проектирование по технологии машиностроения.

Курсовое проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные студентами во время лекционных и практических занятий. Курсовое проектирование должно научить студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами и расценками, умело, сочетая справочные данные теоретическими знаниями, полученными в процесс изучения курса.

При курсовом проектировании особое внимание уделяется самостоятельному творчеству студента с целью его инициативы в решении технических и организационных задач, а также детального и творческого анализа существующих технологических процессов.

При выполнении проекта принятие решений по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовок производится на основании технико-экономических расчетов, что дает возможность предложить оптимальный вариант.

1. Размерный анализ чертежа детали и отработка её на технологичность

Количественный показатель технологичности детали можно охарактеризовать коэффициентом точности обработки и шероховатости, а также коэффициентом использования материала. Коэффициент точности обработки определим по формуле

,

где Т_ср. - средний класс точности обработки изделия:

,

где Т_i - значение i - го квалитета точности;

n_i - число размеров соответствующего класса точности.

Результаты расчёта коэффициента точности К_т.ч. приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Определение К_т.ч.

Ti	ni	TiЧni
14	8	112
11	1	11
9	1	9
7	3	21
У	13	153

Т _ср = 153/13 = 11,8 ;

К_т.ч. = 1 - 1/ 11,8 = 0,92

Деталь технологична по коэффициенту точности, т.к. К_т.ч.= 0,92?0,8.

Коэффициент шероховатости поверхности определяем по формуле

чертеж втулка припуск обработка

,

где Ш_i - значение i - го параметра шероховатости;

n_i - количество поверхностей соответствующего класса шероховатости.

Результаты расчёта коэффициента точности К_ш приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Определение К_ш

Шi	ni	ШiЧni
20	7	140
10	2	20
5	3	15
2,5	1	2,5
У	13	177,5

К_ш =13 / 177,5 = 0,07 .

Деталь технологична по коэффициенту шероховатости, т.к. К_ш.=0,07 <0,32.

Проведенные качественный и количественный анализ технологичности конструкции детали показывает, что в целом деталь технологична.

Коэффициент использования материала рассчитываем по формуле:

,

где М_д- масса детали, кг; М_д=1,38 кг;

Н_р.- норма расхода материала, кг; Н_р=2,8 кг.

К_и.м.= 1,38/ 2,8 = 0,49 .

Деталь нетехнологична по коэффициенту использования материала, т.к К_и.м.= 0,49 < 0,5.

Коэффициент использования материала определяем по формуле

,

где - масса детали, кг;

- масса заготовки, кг.

Так как <0,75 , следовательно деталь нетехнологична.

В результате как качественного, так и количественного анализа технологичности получили, что деталь нетехнологична, но с учётом того, что получение детали производится в мелкосерийном производстве и значения показателей технологичности незначительно отличаются от допустимых оставляем деталь и заготовку для неё без изменений.

Рисунок 1.1- Чертёж вала

Технические требования

1. Твердость 241...285 НВ

2. Неуказанные предельные отклонения размеров: Н14; h14; ±t2/2

Преобразование и проверка чертежа детали для выполнения размерного анализа. Размерный анализ начинается с преобразования чертежа и его проверки. В каждой из проекции чертежа размеры располагают только горизонтально. На рисунке 1.1 представлен чертеж втулки. Для такой детали достаточным является выполнение двух проекций. Для преобразования чертежа в первой проекции (продольные размеры) вначале считают число поверхностей и осей отверстий, связанных продольными размерами; в данном случае их оказалось 7 (1-7). Затем строится сетка (рисунок 1.2), в которой должно быть 7 вертикалей и столько же горизонталей. Вертикали слева направо нумеруют теми же цифрами, что и на чертеже детали с добавлением в конце цифры 7.

Под сеткой располагается проекция чертежа с нанесенными номерами поверхностей и соединяют их с вертикальными линиями. На горизонталях сетки располагают продольные размеры

Проверка показала, что число чертёжных размеров на единицу меньше, чем число поверхностей и осевых линий, которые этими размерами связаны.

По полученным данным можно сделать вывод, что преобразование чертежа детали не требется, т.к. в ходе анализа выявлено, что чертёж имеет все неоходимые размеры для изготовления детали.

Проводим проверку диаметральных размеров.

В преобразованном чертеже число осевых линий соответствует числу цилиндрических, поверхностей, и все осевые линии наносятся на сетку (рисунок 1.3).

На рисунке 1.1 конструктором не заданы технические требования отклонений по расположению поверхностей. Принимаем, что отклонения от соосности цилиндрических поверхностей не имеют решающего значения для сборки и работы данного вала и конструктор считает, что эти требования могут быть выдержаны по усмотрению технолога. Но это вовсе не означает, что отклонения от соосности могут быть сколь угодно велики. Поэтому не заданные чертежом отклонения соосности предусматриваются технологом в экономически разумных пределах и ограничиваются какими-либо заводскими или отраслевыми нормалями. На преобразованном чертеже эти связи отклонений соосности указывают после построения размерной схемы технологического процесса.

Число всех связей на единицу меньше, чем число осей на сетке преобразованного чертежа.

Рисунок 1.2 - Преобразованный чертёж вала (первая проекция)

Рисунок 1.3 - Преобразованный чертёж вала (вторая проекция)

Преобразование чертежа заготовки.

Рисунок 1.4 - Преобразованный чертёж заготовки вала (первая проекция)

Рисунок 1.5 - Преобразованный чертёж заготовки вала (вторая проекция)

На рисунке 1.4 представлен чертеж заготовки детали. При преобразовании чертежа заготовки на контур заготовки тонкими линиями наносится чертеж детали (рисунок 1.4). Вверх выносят номера поверхностей детали 1-10. Под чертежом проводят две горизонтали (по числу поверхностей), и соответственно 10 вертикалей (по числу поверхностей детали).

2. Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей заготовки

Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей заготовки производим, исходя из требований рабочего чертежа и принятой заготовки.

Учитывая, что изготовление вала ведётся в условиях мелкосерийного производства, обработку заготовки производим на универсальном оборудовании.

Назначаем маршрут обработки отдельных поверхностей заготовки:

- цилиндрическая поверхность Ш100h7 с шероховатостью Ra 5 мкм - получается 2-хкратной токарной обработкой и шлифование.

- цилиндрическая поверхность Ш45 с шероховатостью Ra 20 мкм - получаем 2-хкратной токарной обработкой.

- отверстие Ш18H7 с шероховатостью Ra 2.5 мкм получаем сверлением с чистовым развёртыванием.

- отверстие Ш10H7 с шероховатостью Ra 5 мкм получаем сверлением с чистовым развёртыванием.

3. Выбор заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; ее назначение и технические требования на изготовление; объем и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Материал детали - сталь 45 ГОСТ 1050-88. Тип производства - мелкосерийное. Назначение и технические требования на изготовление детали в рамках данного курсового проекта не известны.

Проанализировав исходные данные, возможность обработки отдельных поверхностей и получение данной детали «Вал» принимаем в качестве заготовки - сортовой прокат: круглый горячекатаный нормальной точности ГОСТ 2590-71.

Данный метод получения заготовки обеспечивает технологичность изготовления из нее детали, а себестоимость изготовления детали является минимальной. Поэтому метод считается оптимальным.

Определение величин припусков на обработку и размеры заготовки. Определяем припуски расчетно-статическим методом. Этот метод, как более полный, дает, как правило, меньшее значение припусков на обработку.

При определении величин припусков воспользуемся данными таблицы 2 ([1], с. 28).

Определим припуск на поверхность 100h7 с Ra 10 мкм.

Расчет диаметра заготовки:

(100+3,0)0,65=1030,65 мм;

где 3,0 мм - припуск на предварительное обтачивание;

0,65 - поле допуска, соответствует h7.

По ГОСТ 2590-71 принимаем горячекатаный пруток обычной точности диаметром 1050,65 мм.

При назначении припусков на обработку торцовых поверхностей воспользуемся данными таблицы 3 ([1], с.30-31), которая составлена на основе ОСТ 105-812-81.

Принимаем, что обрабатывается штучная заготовка.

1. Размер детали после чернового подрезания двух торцов:

100h7 с шереховатостью Ra 5 мкм по чертежу

2. Размер заготовки:

(25+2•1,6) 1,1=28,21,1 мм;

где 1,6 мм - припуск на чистовое обтачивание;

1,1 - поле допуска, соответствующее h7.



Рисунок 3.1 - Эскиз заготовки

4. Выбор технологических баз

Исходными данными при выборе баз являются: рабочий чертёж детали, вид заготовки, условия работы узла в механизме.

В качестве черновой базы используем наружную поверхность прутка Ш100 мм и левый торец заготовки. Для исходной заготовки целесообразно «Токарную операцию» выполнять в два установа. При Установе А выбранная черновая база позволяет подрезать правый торец, выполнить токарную черновую и чистовую обработку, проточить канавку и снять фаску. Для Установа Б чистовой базой будет являться обработанная наружная цилиндрическая поверхность Ш100-0,52 мм и обработанный торец (заготовка закрепляется в трёхкулачковом патроне с упором в торец детали). Данная база позволяет подрезать торец, произвести черновую и чистовую обработку второй стороны заготовки.

Для получения 8 отверстий Ш10Н7 заготовка устанавливается в призме. В качестве чистовой базы используется наружная цилиндрическая поверхность Ш100-0,13 мм и торец Ш25 мм. Для фрезерования шпоночного паза базирование производим в призме. В качестве чистовой базы используется наружная цилиндрическая поверхность Ш100-0,13 мм с упором в торец. Шлифование заготовки производится при использовании чистовых баз.

5. Обоснование принятого маршрута изготовления детали в целом

Учитывая, что изготовление вала ведётся в условиях среднесерийного производства, используем для выполнения токарных операций универсальный токарно-винторезный станок 16К20. Используя технологический принцип концентрации операций, проектируем на первую операцию выполнение подготовительных по назначению операций (подрезка торцов, сверление отверстий), основных по назначению операций (черновая токарная обработка), чистовых по назначению операций (чистовая токарная обработка).

К дополнительным операциям выполняемым на этой детали относятся сверление и зенкерование радиального отверстия.

6. Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления детали

Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления вала представлен в таблице 6.1.

7. Размерный анализ техпроцесса изготовления детали

Расчет значений припусков и конструкторских размеров, обеспечиваемых спроектированным технологическим процессом.

Для этого по размерной схеме технологического процесса и графу технологических размерных цепей находится соответствующая размерная цепь (таблица 7.1). Записывается уравнение размерной цепи и рассчитывается значение замыкающего звена.

Таблица 7.1 - Расчет значений припусков и конструкторских размеров

Проверяемые размеры	Схемы размерных цепей	Уравнения размерных цепей и вычисление значений замыкающих звеньев
K1=25±0,3		K1=А2,1=25±0,3
K2=22±0,3		K2=А3,1=22±0,3
K3=1±0,2х45		K3=А7,1=1±0,2
K4=2±0,2		K4=А5,1=2±0,2
K6= 2±0,2		K5=А3,2=1,5±0,2
Z1=1.5
Z2=1.5

Таблица 7.2 - Расчет значений припусков и диаметральных размеров

Проверяемые размеры	Схемы размерных цепей	Уравнения размерных цепей и вычисление значений замыкающих звеньев
K1=55±0,3		K1=А0=55±0,3
K2=52±0,3		K2=А1,1=52±0,3
K3=50,5±0,3		K3=А2,1=50,5±0,2

ВЫВОДЫ

В данном курсовом проекте был проанализирован и отработан на технологичность выданный по заданию чертёж готовой детали типа «Втулка». Затем спроектирован технологический процесс изготовления детали, рассчитаны припуски и выбрана заготовка для изготовления детали. Далее проведён размерный анализ техпроцесса изготовления детали.

ЛИТЕРАТУРА

1. Практическое пособие к выполнению практических, расчётно-графических и контрольных работ по курсу «Технология машиностроения» для студентов спец. Т.03.01.00-«Технология, оборудование и автоматизация машиностроения». - Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого, 2000, - 71 с.

2. Скворцов В.Ф. Основы размерного анализа технологических процессов изготовления деталей: Учебное пособие. - Томск: Изд. ТПУ, 2006. - 100 с.

3. Размерный анализ технологических процессов / В.В.Матвеев, М.М. Тверской, Ф.И. Бойков и др. - М.: Машиностроение, 1982. - 264 с.

4. Справочник технолога. Машинотроение, в 2-х т, Т. 2 /под редакцией А.Г. Костювой и Г.К. Мещерякова. Машиностроение, 1986 - 496 с.

Размещено на Allbest.ru

...