Разработка технологического процесса изготовления полумуфты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет»

Кафедра материаловедения и машиноведения

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине:

«Основы технологии машиностроения»

КР-02068025-15.03.02-011.18

Руководитель работы __________________ к.т.н., доцент Камынин В.В.

Нормоконтролер: __________________ к.т.н., доцент Камынин В.В.

Допуск к защите: «__»_________2018 г. _________________ Камынин В.В.

Брянск 2018



Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет»

Кафедра материаловедения и машиноведения

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

по дисциплине :«Основы технологии машиностроения»

Автор работы: Широбоков Д.А.

Группа ММ-301 № зачётной книжки: 15-3. 011

1 Тема Разработка технологического процесса изготовления полумуфты

2 Исходные данные для проектирования:

Наименование детали: Фланец

Сталь 45.

Масса детали 1,9 кг.

3 Содержание пояснительной записки:

3.1 Описание конструкции и назначения детали

3.2 Анализ технологичности конструкции детали

3.3 Разработка маршрутного технологического процесса

3.4 Назначение режимов резания

3.5 Расчет норм основного и вспомогательного времени

4 Перечень графического материала:

4.1 Рабочий чертеж детали

4.2 Маршрутная карта

4.3 Схема технологического процесса механической обработки детали

5 Срок предоставления к защите . .2018 г.

Задание выдал «__»______2018 г __________к.т.н., доцент В.В. Камынин

Задание принял «__»______2018 г __________ Широбоков Д.А.



Содержание

Введение.

1. Описание конструкции и назначения детали.

2. Анализ технологичности конструкции детали.

3. Разработка маршрутного технологического процесса.

4. Назначение режимов резания

5. Расчёт норм основного и вспомогательного времени

Заключение

Список литературы.



Введение

В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.

Целью курсовой работы является закрепление, обобщение и углубление знаний, полученных во время лекционных и лабораторных занятий по дисциплине «Основы технологии машиностроения». При выполнении курсовой работы студенты должны научиться пользоваться справочной литературой, таблицами, нормами, принимать решения по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовок.

В процессе выполнения курсовой работы решаются следующие задачи: расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний студентов и применение их для проектирования прогрессивных технологических процессов изготовления деталей, развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной теоретической инженерной работы.

Все методические рекомендации, относящиеся к разработке технологических процессов изготовления деталей, рассматриваем с позиций требований стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и Единой системы технологической документации (ЕСТД).

1. Описание конструкции и назначения детали

Изучим исходные данные с задания, в которых содержится информация о детали и располагаемом для её изготовлению оборудовании.

Полумуфта -это часть разъёмной муфты, соединяемая непосредственно с ведущим или ведомым валом.

Материал: Сталь 45

Этот углеродистый качественный сплав с легкостью переносит температурные испытания, производимые в диапазоне 200-600°C. При удельном весе в 7826 кг/м3, этот металл обладает высокой твердостью - HB =170МПа.

Плотность стали 45 по ГОСТ 1050-88 составляет 7826-7595 кг/м3 в диапазоне 20-800оС.

Шероховатость: максимальное среднеарифметическое отклонение профиля Ra=40 мкм, минимальная шероховатость Ra=0,4 мкм, неуказанная шероховатость также равняется Ra=6,3 мкм.

Максимальные указанные отклонения размеров: для отверстий Н7.

Габаритные размеры: внешний диаметр 80 мм, максимальная толщина детали 80 мм. Максимальное отверстие: внутренние отверстие диаметром 30 мм.

Описание поверхностей нашей детали (Рисунок 1) можно представить в следующем виде:

1.Торец: 2.Цилиндр; 3.Отверстие; 4.Торец; 5.Цилиндр; 6.Торец; 7.Цилиндр; 8.Торец; 9.Цилиндр; 10.Торец; 11.Цилиндр.



Рисунок 1 - Эскиз полумуфты

Наиболее значимой является поверхность 9,10 и 11, так как при соединении они является базирующими. Также важное значение имеют поверхности 3и12. Поверхность 1,2,3,4 ,5,6,7 и 8 является формообразующей и задаёт габаритные размеры. Поверхность 3 образуют отверстия, расположенные по окружности, и служащие для соединения .

Назначение детали описывается по результатам анализа сборочного чертежа или, при отсутствии конкретной информации по сборочной единице.

2. Анализ технологичности конструкции детали

Цель анализа - выявление недостатков конструкции детали по результатам изучения чертежа, технических требований, а так же возможное усовершенствование формы детали на основе уменьшения трудностей при ее обработке. Работа над этим разделом сопутствует выработке профессиональных навыков при оценке технологичности конструкции детали и Форма заготовки представляет собой короткий цилиндр, такая форма очень близка к диску. Возможность наиболее удобного базирования и закрепления заготовки можно осуществить с помощью опорной базы (лишает 5 степеней свободы). Остаётся либо 1у, либо 1л.

1. Форма детали не имеет наклонных поверхностей ( кроме формовочных уклонов в 3 градуса), не имеет наклонных сужающихся отверстий. Имеет ступенчатые технологические отверстия, предназначенные для облегчения заготовки. Таким образом, обработку заготовки возможно осуществить стандартным набором инструментов с наиболее оптимальными трудовыми, материальными и топливно-энергетическими затратами. Удобство выхода инструмента обеспечено

2. Важным критерием при описании технологичности конструкции является коэффициент точности. Он рассчитывается по формуле

заготовка деталь полумуфта резание

=;

А_ср=,

где А_ni - обработка на каждую поверхность,

n_i - число поверхностей.

А_ср = 12+8+14+6+12+14+14+9+10+14/10=11,375 мм

К_т= 1- 1/11,3= 0,91

3. Критерий шероховатости также является одним из важных критериев.

;

Б_ср=,

где Б_ni - шероховатость на каждой поверхности,

n_i - число поверхностей.

Б_ср= 40+2.5+10+1.25+10+5+10+9+20+10/10=11.3 мм

= 1-1/11,375=0,088

4. Торцевая поверхность 71h12 с шероховатостью R_a 3,2 соответствует указанному квалитету h12.

Внутренняя поверхность диаметром 63H7 с шероховатостью R_a 1.6 соответствует квалитету, указанному на чертеже.

Торцевая поверхность 71h12 с шероховатостью R_a 1,6 не оответствует указанному квалитету h12, более применим квалитет h10.

Шпоночное отверстие 18JS9с шероховатостью R_a 1.6 соответствует квалитету, указанному на чертеже.

Свободные поверхности соответствуют указанным предельным отклонениям h14.

Прочие поверхности соответствуют указанному квалитету

Таблица 1 - Данные по поверхности детали

№	Наименование поверхностей	Квалитет	Ra,мкм	Маршрут
1.	Торец	14	1,6	Оп+Оч+От
2.	Цилиндр	14	6,3	Оп+Оч+От
3.	Отверстие	14	6,3	С
4.	Торец	14	6,3	Оп+Оч+От
5.	Цилиндр	14	6,3	Оп+Оч+От
6.	Торец	14	6,3	Оп+Оч+От
7.	Цилиндр	14	6,3	Оп+Оч+От
8.	Торец	14	6,3	Оп+Оч+От
9.	Цилиндр	14	6,3	Рт
10.	Торец	14	6,3	Рт
11.	Цилиндр	7	0,4	С+Рт+Ш
12.	Отверстие	7	6,3	С



3. Разработка маршрутного технологического процесса

Разработка технологического маршрута деталей включает:

1) назначение операций, необходимых для рационального превращения заготовки в готовую деталь;

2) установление рациональной последовательности операций;

3) краткое описание содержания работ на каждой операции.

При наличии в технологическом процессе, кроме станочных, еще и других операций, например, слесарных, термических, и т.п., все они должны быть включены в технологический маршрут.

При описании технологического маршрута рекомендуется операции номеровать трехпозиционным числом, кратным пяти; установки прописными буквами русского алфавита, а переходы арабскими цифрами. При этом для переходов можно использовать сквозную нумерацию по всем операциям. В последнем случае при вставке ошибочно пропущенного перехода вынужденно придется все переходы перенумеровать, но сквозная нумерация удобнее при расчете режимов резания.

При выборе оборудования для каждой технологической операции и его обосновании мы особое внимание обращали на соответствие габаритов рабочего пространства станка размеров детали, на технологические возможности станка, степень использования установленной мощности двигателя, уровень автоматизации и габариты, а также на его соответствие типу производства. При выборе приспособлений стремились к возможно более широкому использованию принадлежностей к станкам и специальные приспособления применять только в случаях, когда нельзя иначе изготовить деталь. Исходя из всего вышеперечисленного, маршрутный технологический процесс представили в виде:

а)Токарная предвароительная (поверхности 1,2,4,5,6,7,8);

б) Токарная черновая (поверхности 1,2,4,5,6,7,8);

в) Токарная чистовая (поверхности 1,2,4,5,6,7,8);

г) Сверление (поверхности 11,3,12);

д) Шлифование (поверхности 11);

е) Растачивание (поверхности 9,10);

Формирование маршрутного технологического процесса

Операция 005- Заготовительная.

Станок: Зачистной

Приспособление: -

Инструмент: Шкурка шлифовальная, щетка по металлу,напильник.

Операция 010 - Токарная обработка (черновая).

Станок: токарный станок 16Б05П:

Приспособление: -

Инструмент: Резец проходной с механическим креплением многогранных твёрдосплавных пластин клином; токарный расточной резец с механическим креплением многогранных твёрдосплавных пластин клином.

Операция 015- Токарная обработка (чистовая).

Станок: токарный станок 16Б05П;

Приспособление: -

Инструмент: Резец проходной с механическим креплением многогранных твёрдосплавных пластин клином; токарный расточной резец с механическим креплением многогранных твёрдосплавных пластин клином.

Операция020- Сверление..

Станок: сверлильный 2Г175;

Приспособление: -

Инструмент: Свёрла спиральные из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком .

Операция 025-Шлифование.

Станок: токарный станок 16Б05П;

Приспособление: -

Инструмент: Шкурка шлифовальная

Операция030-Растачивание.

Станок: токарный станок 16Б05П;

Приспособление: -

Инструмент: Резец расточной с механическим креплением многогранных твёрдосплавных пластин клином.

Операция 035 - Контрольная.

Станок: -

Приспособление: -

Инструмент: Нутромер,микрометр.

Рисунок 3 - Операционный эскиз маршрутного процесса токарной черновой обработки (все поверхности проходят чистовую обработку).



Рисунок 4 - Операционный эскиз маршрутного процесса сверления.

Рисунок 5 - Операционный эскиз маршрутного процесса растачивания



4. Назначение режимов резания

Режимы резания могут рассчитываться двумя способами: по таблицам или аналитическим. Второй способ более трудоемок. При пользовании таблицами величины элементов режима резания и параметров инструмента определяются в следующем порядке.

1. Выбирается режущий инструмент: его тип, материал и рациональная геометрия в зависимости от конструкции

обрабатываемой детали, характера обработки, материала режущей части инструмента, жесткости и виброустойчивости системы.

2. Устанавливается глубина резания t в зависимости от припуска на обработку.

3. Определяется подача S в зависимости от конструкции детали, ее материала и характеристики обрабатываемой поверхности, режущего инструмента, характеристики станка. Принимается ее наибольшее значение, допускаемое приведенными ограничивающими факторами.

4. Выбирается по таблицам скорость резания v и рассчитывается частота вращения шпинделя по формуле

.

Принимается значение действительной частоты вращения ближайшее меньшее из паспортных данных станка.

Рассчитаем все необходимые данные и занесём их в таблицы 3 и 4.

Таблица 2 - Токарная черновая обработка

Номер поверхности	t,мм	S, мм/об	V,м/мин	n, об/мин
1	2,0	0,8	142,7	204,7
2	2,0	0,5		445,5
4	3,0	0,8	142,7	204,7
5	3,0	1,0		204,7
6	2,0	0,8		745,7
7	3,0	1,0		445,5
8	2,0	0,8		204,7

Наиболее неблагоприятные условия обработки на 6 поверхности. Для неё мы и рассчитаем скорость.

,

где - Коэффициент при одноинструментной обработке.

,

- Коэффициент на материал заготовки.

где ,=0.95 =>;

;

.

С_v=340, х = 0,15, у = 0,45, m = 0.20.

Таблица 3 - Токарная чистовая обработка

Номер поверхности	t,мм	S, мм/об	V,м/мин	n, об/мин
1	1,0	0,8	157,2	500,6
2	3,0	0,8		204,7
4	3,0	1,0		204,7
5	2,0	0,8		745,7
6	3,0	1,0		445,5
7	3,0	1,0		445,5
8	2,0	0,8		204,7

Наиболее неблагоприятные условия обработки на 5поверхности. Для неё мы и рассчитаем скорость.

,

где - Коэффициент при одноинструментной обработке.

,

- Коэффициент на материал заготовки.

где ,=0.95 =>;

;

.

С_v=340, х = 0,15, у = 0,45, m = 0.20.

5. Расчёт норм основного и вспомогательного времени

Технической нормой времени называется время, необходимое на выполнение операции в конкретных производственных условиях.

Штучное время в общем виде может быть представлено в виде суммы следующих слагаемых:

Т_шт =Т_о + Т_в + Т_орг +Т_Tех + Т_отд .

Основное времяТ_о - время,в течение которого происходит изменение формы, размеров или состояния поверхности обрабатываемой детали.

Для процессов механической обработки основное время определяется по формуле:

где i - число проходов для снятия припуска; L- длина рабочего хода в направлении подачи; мм; S_м - подача, мм/мин; n - частота вращения изделия или инструмента (об/мин) или число двойных ходов в мин; S - подача на один оборот или двойной ход (изделия или инструмента), мм.

Длина рабочего хода в направлении подачи состоит из трех величин:

L = l+l₁ +l₂ ,

где l - длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи, l₁ и l₂ - врезание и перебег инструмента.

Вспомогательное время Т_В- время, затрачиваемое на создание условий для выполнения основной работы.

Во вспомогательное время входит время на установку и снятие детали, на изменение режима работы оборудования, подвод и отвод инструмента, замену инструмента в процессе выполнения операции, измерение детали в процессе ее обработки и т. Д.

Общая формула для расчета штучного времени в условиях серийного производства включает в себя основное и вспомогательное время, а также доли времени технического и организационного обслуживания и времени на отдых и личные надобности:

Рассчитаем штучное время для операции 005

1)Рассчитаем длину рабочего хода для каждой поверхности.

L₁=100+2+2=104мм;L₂=5+2+2=9мм;L₃=122+3+3=128мм;L₄=32,5+3+3=38,5мм;L₅=61+2+2=65мм;L₆=100+3+3=104 мм;

L₇=120+3+3=126мм;L₈=30+3+3=36мм.

2)Рассчитаем основное время для каждой поверхности.

Т₀₁=1*104/142,7*0,8=0, 91мин; Т₀₂=1*9/142,7*0,5=0, 15мин;

Т₀₃=1*128/204,7*0,8=0,78 мин; Т₀₄=1*38,5/204,7*1=0,18 мин;

Т₀₅=1*65/745,7*0,8=0, 10мин; Т₀₅=1*104/445,5*1=0,23мин;

Т₀₇=1*126/204,7*0,6=1,02 мин; Т₀₈=1*36/204,7*0,8=0,22мин.

3) Рассчитаем общее основное время:

Т₀=Т₀₁ +Т₀₂+Т₀₃+Т₀₄+Т₀₅+Т₀₆+Т₀₇+Т₀₈

Т₀=0,91+0,15+0,78+0,18+0,10+0,23+1,02+0,22=3,26 мин.

4)Определим Т_в

Т_в=(n_y+б_n+ n_n*w)/100=(2+0.10 Т₀+4*0.04 Т₀)/100=0.033мин



Заключение

При выполнении курсовой работы научились пользоваться справочной литературой, государственными стандартами, таблицами, нормами, принимать решения по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовок.

В процессе выполнения курсовой работы решили следующие задачи: расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний и применение их для проектирования прогрессивных технологических процессов изготовления деталей, развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной теоретической инженерной работы.

Все рекомендации, относящиеся к разработке технологических процессов изготовления деталей, рассмотрели с позиций требований стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и Единой системы технологической документации (ЕСТД).



Список литературы

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. 6-е изд., перераб. и доп. Т. 1 - М.: Машиностроение,1982. - 736 с.

2. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие в трех книгах. Кн.2 - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1977.- 574 с.

3.. Справочник технолога-машиностроителя / Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова Т.1 - М.: Машиностроение, 1985. - 656 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова Т.2 - М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.

5. Некрасов С.С. Практикум и курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения. - М.: Мир, 2004. - 240 с.

6.. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск: Высшая школа, 1983. -256 с.

7. Дипломное проектирование по технологии машиностроения: Учеб.пособие для вузов/ В.В. Бабук, П.А. Горезко, К.П. Забродин и др. Под общ. ред. В.В. Бабука. - Минск: Высшая школа, 1979. - 464 с.

8. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А.Панов, В.В.Аникин, Н.Г.Бойм и др.; Под общ.ред. А.А.Панова. - М.: Машиностроение, 1988. - 756 с.

9. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / И.И.Баранчиков, А.В.Жариков, Н.Д.Юдина и др.; Под общ.ред. И.И.Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990. - 400 с.

10. Методическое пособие по техническому нормированию ремонтных работ для курсового и дипломного проектирования / В.В.Миляков, А.М.Клищенко. - Брянск 2003. - 75 стр.

Размещено на Allbest.ru

...