Технологический процесс изготовления корпуса газового котла применительно к машиностроительному предприятию

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Корпус газового котла, технологический процесс, режим резания, режущий инструмент



Содержание

Введение

1. Анализ исходных данных

1.1 Служебное назначение изделия и детали

1.2 Анализ детали на технологичность

2. Проектирование технологического процесса

2.1 Определение типа производства

2.2 Выбор заготовки в автоматизированном производстве

2.3 Проектирование маршрута обработки

2.4 Расчет режимов резания и норм времени

Заключение

Список литературы



Введение

Современный этап развития машиностроения характеризуется повышением экономических и научно-технических требований к производству. На первое место, в числе требований к производству в условиях рыночной экономики, стал выдвигаться экономический фактор. Производство продукции, для сохранения конкурентоспособности, производства должно осуществляться с максимально рациональным использованием различных видов ресурсов, а для этого требуется сокращение не производственных затрат, снижение материалоёмкости и трудоёмкости производства, улучшение использования финансовых ресурс и снижение срока окупаемости инвестиций. Проведение всех вышеизложенных мероприятий не должно влиять на качество производимой продукции, а наоборот требование конкурентоспособности для производства ставит задачу повышения качества выпускаемой продукции, увеличение ассортимента при одновременном снижении её себестоимости. Специфика современных задач производства определяется ещё и тем, что требуется сокращение сроков обновления производственной номенклатуры, увеличение её сложности, повышения стабильности основных параметров машин и их надёжности.

Реальным решением комплекса поставленных задач может служить только повышение автоматизации производства и использование современных технологий и оборудования.

Рассматриваемая в данном проекте деталь «Корпус газового котла», является одним из типичных образцов продукции современного производства.

Это высокоточная со сложными ступенчатыми поверхностями деталь.

Объектом разработки является корпус газового котла.

Цель работы - разработать технологический процесс изготовления корпуса газового котла применительно к машиностроительному предприятию.

В результате проведенной работы был разработан технологический процесс на изготовление детали «Корпус газового котла», позволяющий освоить выпуск данного изделия на промышленном предприятии.

Степень внедрения - разработанный технологический процесс может быть использован на машиностроительном заводе.



1. Анализ исходных данных

1.1 Служебное назначение изделия и детали

Рассматриваемая деталь - «Корпус газового котла» является ответственной, базовой деталью, входит в состав сборочного узла «Корпуса газового котла», применяемого в электронной промышленности.

На рисунке 1 приведён сборочный чертёж «Корпуса газового котла» и на рисунке 2 приведена 3D модель рассматриваемой детали.

Рисунок 1 - Общий вид корпуса газового котла (фрагмент чертежа)

Рисунок 2 -Деталь корпус газового котла

Основными поверхностями детали являются: плоскости прилегания; установочные отверстия; полости охлаждения.

Учитывая, служебное назначение детали к её изготовлению предъявляет следующие технические требования:

1) точность отливки 10-0-0-10 ГОСТ26645-85;

2) размерность не более 2 мм;

3) литейные cкругления, не указанные на чертеже, выполнять R4.10 мм;

4) внутренние и наружные необработанные поверхности должны быть тщательно очищены от земли и пригара;

5) на всех поверхностях допускаются без исправления отдельные раковины, не выходящие на кромки, диаметром до 3 мм, глубиной до 2 мм, в количестве до 5 штук на поверхность, но не более 10 штук на деталь;

6) на всех поверхностях допускается точечная пористость по 3 баллу (15 штук на 1 см2, из которых диаметром до 0,3 мм - 80%, диаметром от 0,3 до 0,5 мм - 20%).

7) до окончательной механической обработки допускается исправление путем заварки дефектов общей площадью до 15 см2, если число заварок не превышает трех;

8) допускается заделка эпоксидной смолой и пластмассой «стеракрил» дефектов диаметром до 15 мм в количестве не более 5 штук, в том числе и после окончательной механической обработки;

9) * размер для справок;

10) общие допуски по ГОСТ30893.1-2002;

1.2 Анализ детали на технологичность

Рабочий чертеж детали «Корпус газового котла» служит для разработки технологического процесса и наладки станков. Он должен содержать все сведения, дающие полное представление о детали.

Чертеж, представленный в данной работе, полностью соответствует предъявляемым требованиям. На чертеже указаны размеры с необходимыми отклонениями, шероховатость обрабатываемых поверхностей.

Имеются все необходимые проекции и сечения детали, однозначно определяющие ее конфигурацию.

Технологичность - это совокупность свойств конструкции детали, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат на производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условия выполнения работ.

Деталь является технологичной, если

в процессе ее изготовления обеспечиваются минимальные затраты труда, материалов и минимальная себестоимость;

в процессе технологической подготовки производства детали обеспечивается минимум затрат на ее проектирование и технологическую подготовку производства.

Корпус газового котла относится к корпусным деталям, является основной деталью. Чертеж детали содержит все сведения, дающие полное представление о детали.

Чертеж, представляемый в данной работе полностью, соответствует предъявляемым требованиям. На чертеже указаны размеры с необходимыми отклонениями, шероховатость обрабатываемых поверхностей.

Имеются все необходимые проекции и сечения детали, однозначно определяющие ее конфигурацию.

Материал детали «Корпус газового котла» - алюминиевый сплав АМГ 6 ГОСТ 4784 - 97 хорошо обрабатывается резанием (следовательно, технологичен), пластичен, обладает высокой износостойкостью и восприимчивостью к переменным нагрузкам химический состав указан в таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав АМГ 6 ГОСТ4784-97 в процентах

Fe	Сu	Si	Mg	Mn	Zn	Ti	Be
0,4	0,1	0,4	5,8…6,8	0,5…0,8	0,2	0,02…0,10	0,005

Перечень контролируемых показателей качества: внешний вид, размеры, химический состав, механические свойства, наличие и характер дефектов на ответственных (рабочих) поверхностях детали.

По общей классификации деталей машиностроения корпус газового котла можно отнести к 72 классу (фланцы, крышки и т.д.).

Наиболее высокие требования предъявляются следующим поверхностям:

1) поверхности отверстий диаметром 17,1Н9(+0,043) Ra 1,6 мкм - обработку данных поверхностей необходимо произвести в 3этапа: сверление, зенкерование и развертывание;

2) поверхность отверстия диаметром 21,2Н9(+0,052) Ra 1,6 мкм - обработку данной поверхности необходимо произвести в 3 этапа: сверление, зенкерование и растачивание;

3) поверхность фасонного отверстия диаметром 23,95 Ra 1,6 мкм - обработку данной поверхности необходимо произвести в 3 этапа: сверление, растачивание и протягивание;

4) контуры занижений 110Н13 Ч 50Р13 и 90Н13 Ч 40Н13 Ra 2,5 мкм - обработку данных поверхностей необходимо произвести в 2 этапа: черновое и чистовое фрезерование, фрезерование радиуса R4,3;

Технологический процесс механической обработки поверхностей детали в целом усложняется в связи с тем, что они имеют сложную конструкцию с достаточной жесткостью и сравнительно легко деформируются под действие сил резания и сил зажима детали. В то время как высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методов базирования, закрепления и обработки корпуса газового котла, а также к последовательности, сочетанию операций и выбору оборудования.

Нетехнологичным аспектом с точки зрения механической обработки является тот факт, что сложность конструкций корпуса газового котла, большое количество разнообразных технологических операций являются значительным затруднением в направлении полной автоматизации процессов механической обработки. В связи с этим автоматизация изготовления корпуса газового котла осуществляется за счет создания отдельных автоматических участков и высокопроизводительных станков с ЧПУ.

Вывод: Деталь можно считать технологичной, так как ко всем основным поверхностям детали обеспечивается свободный доступ режущего и мерительного инструмента. Заданные в чертеже точность и качество обработки могут быть обеспечены традиционными способами.

1.3 Цель и основные задачи проектирования

Задача проектирования состоит в анализе существующего технологического процесса по производству детали «Корпуса газового котла», в рассмотрении усовершенствования самого технологического процесса с применением CAD/CAM/CAE программ (технологий), определении в структуры производства, разработки технологической оснастки, режущего и мерительного инструментов.

После решения постановленных выше задач, следует разработать экономически эффективный проект по производству детали фланцев с применением CAD/CAM/САЕ программ.

Применение высокопроизводительного оборудования, станков с ЧПУ (обрабатывающего модуля), технологической оснастки с механическими зажимами, специального режущего и мерительного инструмента.



2. Проектирование технологического процесса

2.1 Определение типа производства

Определение типа производства для изготовления корпуса газового котла, годовая программы выпуска 1500 штук.

Данная деталь относится к классу корпусных деталей.

Проанализировав чертёж детали, предварительно составляем, и разбиваем техпроцесс её изготовления на следующие операции (виды обработки):

1) слесарная;

2) фрезерная с ЧПУ;

3) протяжная.

Точность изготовления корпуса газового котла в основном обеспечивается выбором методов и последовательности обработки, технологических баз обработки, оборудования, приспособлений и режимов резания, методов и средств контроля. Физико-механические свойства детали обеспечиваются правильным выбором материала заготовки, термической обработкой, режимами механической обработки.

Достижение заданной производительности технологического процесса и его эффективность обеспечиваются выбором оптимальных схем операций и режимов обработки, применением высокопроизводительных станков, инструмента, приспособлений с учетом программы выпуска изделия.

Технологические переходы выбранных операций приведём в таблице 2.

Таблица 2 - Технологические переходы выбранных операций

Технологические операции	Технологические переходы
1	2
1. Слесарная	Зачистить поверхность Срезать литники.
2. Фрезерная с ЧПУ	Фрезеровать плоскость. Фрезеровать стенки. Сверлить 5 отв. диаметром 16. Фрезеровать пазы по контуру. Фрезеровать канавку по контуру. Фрезеровать выступы R4,3 Сверлить 8 отв. диаметром 4,8 Сверлить 16 отв. диаметром 4,25 Зенкеровать 4 отв. диаметром 16,89. Нарезать резьбу М5-7Н в 16 отв. Установ Б Фрезеровать плоскость. Расточить отв. диаметром 21,2Н9. Фрезеровать канавку А. Фрезеровать канавку по контуру. Сверлить 11 отв. диаметром 2,5. Нарезать резьбу М3-7Н в 11 отв.
3. Протяжная	Протянуть отверстие ? 24,2 мм.

Расчет норм времени выполняется для тех операций, на которые рассчитаны режимы резания.

В серийном и массовом производстве норма штучного времени определяется по формуле [1, с.408]

,

где То - основное, машинное время, мин;

Тв - вспомогательное время, мин;

То6с - время на обслуживание рабочего места, мин;

Тотд. - время на отдых, мин.

В серийном производстве норма штучно-калькуляционного времени определяется по формуле [2, с.20]



,

где Т п-з. - подготовительно-заключительное время, мин;

n - размер партии деталей, шт.

Основное время определяется по формуле [2, с.19, табл.5.4]

где L рез. - длина резания, мм;

у - величина врезания и перебега, мм;

i - количество рабочих ходов.

Для расчёта норм времени примем вспомогательное время Tв равным 33,91 минуте для фрезерной с ЧПУ и 52,83 минуты для протяжной операции.

Операционное время определяется по формуле [1, с.406]

,

Время на обслуживание и отдых. в серийном производстве по отдельности не определяются.

В нормативах дается сумма этих двух составляющих в процентах от оперативного времени Т oп. и определяется по формуле [3, с.21]

Тоб + Тотд = Топ•б

Подготовительно-заключительное время определяется по формуле [3, с.21]



Т п-з = Тн + Тпр + Тин ,

где Т н. - времени на наладку станка и установку приспособлении, мин;

Т пр - времени перемещений и поворотов рабочих органов станков, мин;

Т ин. - времени на получение инструментов и приспособлений до начала и сдачи их после окончания обработки, мин.

Операция 020 Фрезерная с ЧПУ

Фрезеровать, сверлить, зенковать, развернуть, расточить поверхности и нарезать резьбу по программе.

Время цикла на операцию определяется программой.

Тц =93,6 мин.

Обще время цикла можно рассчитать по программе СIVCO v5.48 или другой. Операционное время определяется по формуле (4)

Топ =33,91+93,61= 127,52мин.

Время на обслуживание и отдых определяется по формуле (5)

Тоб +Т отд = 0,03·127,52 = 3,83 мин.

Штучное время определяется по формуле (1)

Т шт. = 127,52 + 3,83 = 131,35 мин.

Подготовительно-заключительное время определяется по формуле (6)

Тн. = 15 мин;

Тпр. = 28 мин;

Тин. = 32 мин;



У Тп-з. = 28 +15 +32 = 75 мин.

Штучно - калькуляционное время определяется по формуле (2)

= 131,4 мин.

Операция 030 Горизонтально-протяжная

Станок модели 7523

Протянуть фасонное отверстие

То=3,21 мин.

Операционное время определяется по формуле (4)

Топ = То+Тв = 52,83+3,21 = 56,04 мин.

Время на обслуживание и отдых определяется по формуле (5)

Тоб + Тотд = 0,4 ·56,04 = 22,41 мин.

Штучное время определяется по формуле (1)

Т шт = 56,04 + 22,41 = 78,45 мин.

Подготовительно-заключительное время определяется по формуле (6)

Т н. = 20 мин;

Т пр. = 12,5 мин;

Т ин. = 9,5 мин;

У Тп-з = 20 +12,5 +8,5 = 41 мин.



Штучно - калькуляционное время определяется по формуле (2)

= 78,48 мин.

Последовательность переходов в таблице 2 будет совпадать с последовательностью обработки указанной в таблице 3.

Таблица 3 - Расчёт трудоёмкости изготовления детали корпус газового котла

Н.О.	k	d, мм	l, мм	Tо, мин	Н.П.	Ra, мкм	Кв.
1	2	4	5	6	7	8	9
Ф	0,006		470	6,96	1	6,3	13
Ф	0,006		470	12,52	2	6,3	12
Ф	0,00052	16	34	2,27	3	6,3	12
Ф	0,006	8	129	17,25	4	6,3	12
Ф	0,006	2	325	17,73	5	6,3	12
Ф	0,006	9,5	12	6,4	6	6,3	12
Ф	0,00052	4,8	12,4	0,63	7	6,3	12
Ф	0,00052	4,25	15,5	1,57	8	6,3	12
Ф	0,00022	16,89	12	0,55	9	6,3	12
Ф	0,00043	17,1	12	0,56	10	6,3	9
Ф	0,0004		9	2,13	11	6,3	7
Ф	0,006		470	6,96	12	6,3	12
Ф	0,00052	21,2	12,5	2	13	6,3	9
Ф	0,006		120	2,16	14	6,3	12
Ф	0,006		120	12	15	6,3	12
Ф	0,00052	2,5	11,5	0,89	16	6,3	9
Ф	0,0004		22	0,98	17	6,3	7
П	0,0004	21,2	25	3,1	18	6,3	12

Примечание: Н.О - название операции; k - коэффициент использованный в формуле; d - диаметр обрабатываемой поверхности/ меньший диаметр фаски;

l - длина обрабатываемого участка; Tо - трудоёмкость; Н.П - номер поверхности;

Ra - шероховатость получаемая на переходе; Кв - квалитет обработки получаемый на переходе; П - протяжная операция; Ф - фрезерная операция;

Расчёт количества станков необходимо сделать для каждой операции для двух типов производства, поэтому расчёт будем проводить при помощи таблицы 6.

Операции обозначим также как в таблице 3, а расчётное количество станков укажем в таблице 4.

Таблица 4 - Определение расчётного количества станков

Название операции	Nз, шт	Fд, ч	зз.н	Крупносерийное производство
				Tш-к, мин	mр, шт
Фрезерная	1500	4015	0,8	131,4	1,9
Протяжная				78,45	0,6

Примечание: Nз - годовая программа выпуска; Fд - годовой фонд времени работы станков; зз.н - нормативный коэффициент загрузки станков; Tш-к - штучно-калькуляционное время; mр - расчётное количество станков.

Округлим полученное расчётное количество станков mр до ближайшего большего целого числа, это число будет фактическим количеством станков mф.

Зная фактическое количество станков вычислим фактический коэффициент загрузки станков зз.ф, получив значения фактического коэффициента загрузки станков определим количество операций, выполняемых за один год на одном рабочем месте O. После этого определим коэффициент загрузки оборудования Кз.о и тем самым определим тип производства. Все вышеупомянутые вычисления выполним при помощи таблицы 6, для двух типов производства.

Определим годовую программу запуска Nз по формуле [2, с.17]



,

где N - годовая программа выпуска;

k - количество деталей на изделие, шт;

в - количество запасных деталей, %.

шт.

Расчётное количество станков mр определим по формуле [4, с.9]

.

где Tш-к - штучно-калькуляционное время, мин;

Fд - годовой фонд времени работы станков, ч;

зз.н - нормативный коэффициент загрузки станков.

Округлим полученное расчётное количество станков mр до ближайшего большего целого числа, это число будет фактическим количеством станков mф.

Фактический коэффициент загрузки оборудования определим по формуле [4, с.10]

.

Количество операций, выполняемых за один год на рабочем месте определим по формуле [4, с.10] 

.

Коэффициент закрепления операций определим по формуле [4, с.9]

.

В таблице 5 операции обозначим также как в таблице 4

Таблица 5 - Расчёт типа производства

Название операции	mр, шт	mф, шт	зз.ф	О	Кз.о
Фрезерная	1,9	2	0,05	16	8
Протяжная	0,6	1	0,02	3,07

Примечание: mр - расчётное количество станков; mф - фактическое количество станков; зз.ф - фактические коэффициент загрузки оборудования; О - количество операций, выполняемых за один год одном на рабочем месте; Кз.о - коэффициент закрепления операций.

На основании расчётов, приведённых в таблице 6, делаем вывод что тип производства крупносерийный, так как коэффициенты загрузки оборудования Кз.о крупносерийного производства от 1 до 10.

2.2 Выбор заготовки в автоматизированном производстве

Заготовку детали «Корпус газового котла» получают путем литья. В настоящее время на предприятии производят одно и многопозиционные кокильные машины. На всех машинах выпуска операции по смыканию и размыканию (или перевороту) кокиля, простановке и удалению металлических стержней, нанесению на рабочие поверхности кокиля теплоизоляционных покрытий, подогреву до заданной температуры кокилей, удалению отливок из кокилей механизированы или автоматизированы. Так же применяется механизированная заливка расплавов в кокиля. Для этого используются заливочные установки.

С разработкой и внедрением в производство литья в облицованные кокиля. Облицовка на кокиле значительно уменьшает скорость затвердевания и охлаждения отливки, что повышает жидкотекучесть сплава. Этот метод литья применяется в серийном и массовом производствах из всех видов чугуна, сталей и сплавов.

Наибольшее распространение получило литье в кокиль алюминиевых сплавов с широким интервалом кристаллизации вследствие особенностей их литейных свойств - жидкотекучесть, трещиноустойчивости, и относительно невысокой температуры заливаемого сплава. Из этих сплавов получают отливки практически любой сложности, в том числе и тонкостенные. Особенно эффективно применение кокильного литья при изготовлении отливок из алюминиевых и магниевых сплавов. Эти сплавы имеют относительно невысокую температуру плавления, поэтому один кокиль можно использовать до 10000 раз. До 45 % всех отливок из этих сплавов получают в кокилях.

Кокиль - металлическая форма, предназначенная для многократного получения в ней отливок методом свободной заливки расплава.

Так же можно применить литьё в песчаные формы это дешёвый, самый грубый, но самый массовый (до 75…80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья. Вначале изготовляется литейная модель (ранее -- деревянная, в настоящее время часто используются пластиковые модели полученные методами быстрого прототипирования), копирующая будущую деталь. Модель засыпается песком или формовочной смесью (обычно песок и связующее), заполняющей пространство между ею и двумя открытыми ящиками (опоками). Отверстия в детали образуются с помощью размещённых в форме литейных песчаных стержней, копирующих форму будущего отверстия. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или же затвердевает в термическом шкафу (сушильной печи). Образовавшиеся полости заливаются расплавом металла через специальные отверстия -- литники. После остывания форму разбивают и извлекают отливку. После чего отделяют литниковую систему (обычно это обрубка), удаляют облой и проводят термообработку. Новым направлением технологии литья в песчаные формы является применение вакуумируемых форм из сухого песка без связующего.

Но из-за больших преимуществ литья в кокиль цветных металлов, мы выберем именно этот способ так как он более экономичный ведь кокиль можно будет использовать повторно до 1000 раз и качество поверхности будет лучше что снизит время на обработку

Технологический процесс изготовления отливок в металлических формах широко распространен в литейном производстве. Он складывается из различных процессов, которые осуществляются в цехах или отделениях литейного цеха. заготовка резание газовый котел

Отливка, полученная в металлических формах, отличается высокими механическими свойствами и равномерным мелкозернистым строением, а также большой точностью очертаний, чистотой поверхности и часто имеет совершенно готовый вид, не нуждающийся в дополнительной очистке, и в обработке.

Изображение отливки показан на рисунке 3

Рисунок 3 - Заготовка отливка в 3D модели



Внедрение отливок, вызывает лучшее использование производственных площадей цеха, повышает производительность и улучшает условия труда, даёт значительные экономические выгоды, так как применяют долговечные, хотя и дорогие металлические формы.

Технологический режим литья в кокиль определяется следующими основными факторами: температурой перегрева и заливки сплава, подогревом кокиля перед заливкой, выдержкой отливки в кокиле. При кокильном литье от правильного режима литья в значительной мере зависит получение высокачественной отливки.

Перечень контролируемых показателей качества: внешний вид, размеры, химический состав, механические свойства, наличие и характер дефектов на ответственных (рабочих) поверхностях детали.

Деталь термически обрабатывается для снятия внутренних напряжений, возникающих в процессе охлаждения металла или сплава после его заливки в формы, устранение структурной неоднородности, получения требуемых механических свойств.

Коэффициент использования материала определяется по формуле [1, с.133]

где Q - масса заготовки, mзаг= 12,05 кг;

mд - масса детали, mд = 8,68 кг.

Коэффициент использования материала для литья в кокиль и песок соответственно

, .



Стоимость одной заготовки С, рассчитаем по формуле [2, с.34]

,

где - стоимость материала, р/кг;

qотх - стоимость отходов металлообработки, р/кг.

Заготовку можно приобрести по цене Sм1=310 р/кг, [5] стружку, можно продать по цене 30р/кг. [6]

Стоимость одной заготовки для литья в кокиль и песок соответственно равны

=3730 руб.

=3880 руб.

Средняя стоимость кокиля составляет 150000 рублей, а затраты на изготовление 1500 песчано-глиняных форм составят около 250000 рублей, из чего следуют что экономически выгодно использовать литьё в кокиль.

Основными факторами при выборе заготовки будут непосредственно приимущества литья в кокиль цветных металлов, как более современный и предпочтительный для отливок из алллюминия.

2.3 Проектирование маршрута обработки

При разработке маршрута обработки руководствуются следующими предложениями - разбивка на стадии; черновую, чистовую, отделочную (или предварительную и окончательную):

1) черновая - выполняется в первую очередь, поскольку при этом снимаются большие припуски, следовательно, точность обработки низкая;

2) чистовая - выполняется в соответствии заданными допусками и технологическими требованиями согласно чертежа детали;

3) отделочные операции в конце технологического процесса.

На основании анализа типового техпроцесса составляется новый маршрутный техпроцесс изготовления детали. При этом дается обоснование выбора черновых и чистовых технологических баз, особое внимание обращается на обеспечение принципа постоянства и совмещения баз. Принятый маршрутный процесс оформляется в виде таблицы.

Маршрут обработки составим в таблице 6, где будут указаны операции, содержание операций, технологические базы и технологическая оснастка.

Маршрут обработки будем писать на основе чертежа детали с обозначенными номерами поверхностей на рисунке 4.

Рисунок 4 - Чертёж детали с обозначением позиций

Таблица 6 - Маршрут обработки детали «Корпус газового котла»

Номер операции	Наименование и содержание операции	Технологическая база	Технологическая оснастка
1	2	3	4
005	Заготовительная Отлить отливку согласно чертежу.		Кокиль
010	Слесарная Установ А Зачистить облой на отливке.		Верстак слесарный
011	Транспортирование.		Электрокар Q=2,5
015	Контроль Проверить наличие сертификата на материал. Сопроводительный документ. Твердость.		Стол контролёра
020	Комплексная с ЧПУ Фрезеровать плоскость с получением шероховатости Ra 6,3 мкм. Фрезеровать стенки с получением шероховатости Ra 2,5 мкм. Сверлить 5 отв. ? 16 мм. Фрезеровать пазы по контуру диаметром 8 мм. Фрезеровать канавку по контуру диаметром 2 мм. Фрезеровать выступы радиусом 4,3 мм глубина 1,8 мм. Сверлить 8 отверстий ? 4,8 мм. Сверлить 16 отверстий ? 4,8 мм на глубину 2,125 мм. Зенкеровать 4 отверстия 16,89 мм. Развернуть 4 отверстия 17,1Н9 мм. Нарезать резьбу М5Н7 в 16 отверстиях Переустановить деталь. Установ Б Установить заготовку. Фрезеровать плоскость Расточить отверстие диаметром 21,2Н9 мм. Фрезеровать канавку А. Фрезеровать канавку по контуру . Сверлить 11 отверстий ? 2,5 мм. Нарезать резьбу М3-7Н в 11 отверстиях.	Наружная поверхность (установ А) Наружная поверхность (установ Б) Отверстия	Обрабатывающий центр С40U
025	Слесарная Убрать заусенцы.		Верстак слесарный
030	Протяжная Протянуть отверстие диаметром 24 мм.	Отверстие	Протяжной станок модель 7523
035	Слесарная Убрать заусенцы.		Верстак слесарный
040	Моечная Смыть грязь с детали.		Ванна
045	Контрольная Контроль рабочего 100%, БТК 25%. Контролировать шероховатость визуально, сравнивая с образцами.	-	Стол ОТК; Пробка М5-7Н ГОСТ17758-72; Пробка М3-7Н ГОСТ17758-72; Пробка М3-7Н ГОСТ17758-72; Шаблон на канавку специальный; Калибр на пазы специальный; Шаблон на профиль канавки; Микрометр МК 50-1 ГОСТ6507-90 Штангенциркуль ШЦ-III- 400-0,1 ГОСТ166-89;

2.4 Расчет режимов резания и норм времени

Режимы резания определяются глубиной резания t, подачей S и скоростью резания V. Значения t, S, V влияют на точность и качество получаемой поверхности, производительность и себестоимость обработки.

В порядке возрастания влияния режимов резания на стойкость инструментов, составляющие режимов резания располагаются следующим образом: t >S> V. Поэтому для механической обработки заготовки, вначале устанавливают глубину резания, а затем подачу и скорость резания.

При обработке поверхности на предварительно настроенном станке глубина резания равна припуску на заданный размер этой поверхности по выполняемому технологическому переходу.

Подача должна быть установлена максимально допустимой. При черновой обработке она ограничивается прочностью и жесткостью элементов технологической системы станка, а при чистовой -- и отделочной точностью размеров и шероховатостью обрабатываемой поверхности. Определенная расчетом или по нормативам подача должна соответствовать паспортным данным станка.

Подача минутная [11, с.22]

Sмин = Sоб•n,

где Sоб - подача на оборот, мм/об ;

n - частота вращения, мин-1.

Скорость резания зависит от выбранной глубины резания, подачи, качества и марки обрабатываемого материала, геометрических параметров режущей части инструмента и ряда других факторов.

Скорость резания определяется по формуле [11, с.21]

,

где Cv - коэффициент, учитывающий влияние разных факторов на скорость резания Cv = 350;

Kv - поправочный коэффициент;

Т- стойкость резца, Т = 60 мин;

m ; х ; у - показатели степени m = 0,2, х = 0,15, у = 0,35 .

Коэффициент для скорости резания определяется по формуле [12, с.6]

K V = Kmv · Knv · K uv ,

где Kmv - коэффициент, учитывающий обрабатываемость материала заготовки;

K nv - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки(корка, без корки -предварительно;

K uv - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента K uv = l.

Коэффициент, учитывающий обрабатываемость материала заготовки определяется по формуле [12, с.6]

,

где Kг - коэффициент, характеризующий группу алюминия по
обрабатываемости Kг = 0,7;

nv - показатель степени, nv = 1.

Значения коэффициента Сv характеризующие условия обработки, материал заготовки, глубину резания и подачу, и показателей степени, содержащихся в этих формулах, так же, как и период стойкости инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены в таблицах для каждого вида обработки.

Обычно при расчете скорости резания используют минимально допустимую стойкость инструмента Тmin . Зная стойкость инструмента, по формуле, указанной выше, или по таблицам находят значение V, по которому определяют расчетное значение частоты вращения шпинделя. Далее по паспорту станка подбирают ближайшее меньшее значение п.

Операция 020 Фрезерная с ЧПУ

Станок модели C40U

Позиция 1. Фрезеровать плоскость, дисковой фрезой диаметром 90

Глубина резания t =1,3 мм.

Подача Sо =0,45 мм/об.

Число оборотов фрезы nф. = 300 мин-1.

Подача минутная будет равна (23)

S мин=300 · 0,45 = 135 мм/мин

где Sо - подача на оборот, мм/мин;

nф - число оборотов фрезы, мин-1.

Скорость фрезы определяется по формуле [11, с.20]

.

где B - диаметр инструмента, мм.

м/мин.

Время на позицию определяется по формуле [3, с.20]

,

где L - длина обрабатываемой поверхности, мм;

i - количество проходов.

=6,96 мин.

Для удобства расчёты на все остальные позиции сведём в таблицу 7

Таблица 7 - Режимы резания

Позиции	t, мм	i	Sо, мм/об	nф, мин-1	S мин, мм/мин	Vф, м/мин	Тп, мин
1	2	3	4	5	6	7	8
Позиция 1.Фрезеровать плоскость, дисковой фрезой Ш 90	1,3	2	0,45	300	135	84,8	6,96
Позиция 2. Фрезеровать 4 стенки	1,45	4	0,45	300	135	84,8	12,52
Позиция 3. Сверлить 5 отв. Ш 16	8	-	0,15	500	75	25,12	2,27
Позиция 4.Фрезеровать пазы, концевой фрезой Ш8	28	-	0,25	300	75	7,54	17,25
Позиция 5.Фрезеровать канавку по контуру, концевой фрезой Ш 2	2,5	-	0,15	500	75	3,1	17,73
Позиция 6.Фрезеровать выступы, радиусной фрезой R4,3	18	-	0,255	300	75	8,1	6,4
Позиция 7. Сверлить 8 отв. Ш4,8	2,4	-	0,21	750	157,5	11,3	0,63
Позиция 8. Сверлить 16 отв. Ш4,25	2,125	-	0,21	750	157,5	10	1,57
Позиция 9. Зенкеровать 4 отв. Ш16,89	0,445	-	0,25	350	87,5	18,7	0,55
Позиция 10. Развернуть 4 отв. Ш17,1Н9	0,105	-	0,315	500	78,75	26,85	0,56
Позиция 11. Нарезать резьбу М5-7Н в 16 отв.	-	-	0,75	180	135	2,83	2,13
Позиция 12. Фрезеровать плоскость, дисковой фрезой Ш90	1,3	2	0,45	300	135	84,8	6,96
Позиция 13. Расточить отв. Ш21,2Н9	2,6	-	0,1	300	30	20	2
Позиция 14. Фрезеровать канавку, фрезой R3 Ч<10 °Ч 6,87	2	4	0,185	300	55,5	6,5	2,16
Позиция 15. Фрезеровать канавку по контуру.	5	-	0,25	300	75	18,8	12
Позиция 16. Сверлить 11 отв. Ш2,5	1,25	-	0,15	950	142,5	7,5	0,89
Позиция 17. Нарезать резьбу М3-7Н в 11 отв.	-	-	0,5	180	90	1,7	0,98

Операция 030 Горизонтально-протяжная

Станок модели 7523

Площадь поперечного сечения определяется по формуле

f = р • D • Sz ,

где Sz - подача (подъем зуба), мм;

D - диаметр протяжки, мм.



f = 3,14•20•0,19=11,932 мм2.

Суммарная площадь поперечного сечения среза определяется по формуле

F=f•z,

где z =2 - число зубьев одновременно находящихся в работе

F =11,932•2 =23,864 мм2.

Время на операцию определяется по формуле [10, с.20]

,

где L - длина рабочего хода протяжки, мм

k - коэффициент, учитывающий соотношение между скоростями рабочего и обратного хода, k=1,5

V - скорость резания, м/мин

g - количество одновременно обрабатываемых деталей

мин.

Сила резания Рz =7 кН



Заключение

В результате выполнения выпускной квалификационной работы был спроектирован маршрутный технологический процесс обработки детали «Корпус газового котла», с выбором оборудования, инструмента и технологической оснастки. Технологический процесс был спроектирован при годовой программе выпуска деталей N = 1500 штук.

Определили, что тип производства является серийным. Выбрали наиболее экономически выгодную заготовку. Произвели расчёт припусков и межоперационных размеров аналитическим методом. Рассчитали режимы резания и нормы времени все операции.

Спроектированный технологический процесс механической обработки детали «Корпус газового котла», при его осуществлении, позволит быстро и качественно изготовить деталь, так как будет использовано современное, высокоточное оборудование.



Список литературы

1. Нелюдов, А.Д. Резание материалов методические указания по выполнению домашнего задания. Методическая разработка для студентов специальности 151001 "Технология машиностроения": методические указания / А.Д. Нелюдов. -- Электрон. дан. -- Пенза : ПензГТУ, 2012. -- 31 с.

2. Технология машиностроения. Методические указания к практическим занятиям / И. В. Бухтеева П. Е. Елхов: - М.: МГТУ «МАМИ», 2009

3. Кондратьева, М. Н. Экономика предприятия : учебное пособие / М. Н. Кондратьева, Е. В. Баландина. - Ульяновск : УлГТУ, 2011. 174с.

Размещено на Allbest.ru

...