Технологический процесс изготовления детали "Крышка"
Разработка документации на технологический процесс изготовления детали типа "Крышка". Данная деталь служит в качестве подшипниковой опоры и может быть применена в различных узлах приборов медицинского назначения. Основные технологические операции.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2022 |
| Размер файла | 810,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Размещено на http://allbest.ru
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра: «Конструирование и производство приборов»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Технология производства изделий медицинского назначения»
Тема: Технологический процесс изготовления детали «Крышка»
Исполнитель:
Сергейчик Д. студент 3 курса
группы 11307120
Руководитель:
Филонова М.И.
Минск 2022
Содержание
1. Анализ конструкции детали и её назначение
2. Анализ конструкции детали на технологичность
3. Определение типа производства
4. Выбор заготовки
5. Выбор и обоснование технологических баз
6. Выбор и обоснование технологического оборудования и оснастки
7. Выбор и обоснование маршрута обработки детали
8. Расчет и назначение припусков и межоперационных размеров
9. Расчет и назначение режимов резания
10. Расчет технической нормы времени
11. Подробная разработка четырех основных технологических операций
12. Основные технико-экономические показатели
Литература
Приложения
1. Анализ конструкции детали и её назначение
В данном курсовом проекте производится разработка документации на технологический процесс изготовления детали типа «Крышка». На рисунке 1.1 проиллюстрирован эскиз разрабатываемого изделия с указанием поверхностей, подлежащих обработке.
Рисунок 1.1 - Эскиз детали
Данная деталь служит в качестве подшипниковой опоры и может быть применена в различных узлах приборов медицинского назначения.
Качество и точность обработки поверхности 8 имеет большое значение для служебного назначения детали (точность поверхностей, их шероховатость и другие требования указаны на чертеже общего вида). Данная деталь изготовлена из материала Сталь 20 в соответствии с ГОСТ 1050-88.
Химический состав материала приведен в табл.1.1.
деталь крышка прибор медицинский технологический процесс
Таблица 1.1 - Химический состав материала
|
С |
Si |
Mn |
S |
P |
Ni |
Cr |
|
|
Не более |
|||||||
|
0,4-0,5 |
0,17-0,37 |
0,5-0,8 |
0,045 |
0,045 |
0,3 |
0,4 |
Механические свойства материала приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2 - Механические свойства материала
ут,МПа |
увр, МПа |
д, % |
Ш, % |
уH,Дж/см2 |
HB (не более) |
||
|
Не более |
Горячекатаной |
Отоженной |
|||||
|
360 |
610 |
16 |
40 |
50 |
241 |
197 |
Сталь имеет хорошие механические свойства для обработки резанием, поддается температурной обработке, достаточно недорогостоящая.
Данные об обработке каждой поверхности детали сведем в табл. 1.3.
Таблица 1.3 - Данные об обработке каждой поверхности детали
|
№ п/п |
Название |
Точность, квалитет |
Шероховатость Ra, мкм |
Требования |
Способы получения |
|
|
1 |
Торец |
12 |
6,3 |
- |
Подрезка торца |
|
|
2 |
Наруж.цилиндр |
12 |
6,3 |
- |
Обтач-е однократное |
|
|
3 |
Торец |
12 |
2,5 |
- |
Подрезка торца черноваяПодрезка торца чистовая |
|
|
4 |
Отверстие |
12 |
6,3 |
- |
Сверление |
|
|
5 |
Наруж.цилиндр |
10 |
1,6 |
- |
Точение черновоеТочение чистовоеШлифование однократное |
|
|
6 |
Торец |
12 |
3,2 |
- |
Подрезка торца черноваяПодрезка торца чистовая |
|
|
7 |
Канавка |
12 |
6,3 |
- |
Точение черновое |
|
|
8 |
Отверстие |
12 |
6,3 |
- |
СверлениеРастачивание |
|
|
9 |
Фаска |
12 |
6,3 |
- |
Точение |
|
|
10 |
Отверстие |
12 |
6,3 |
- |
Сверление |
2. Анализ конструкции детали на технологичность
Все поверхности детали легкодоступны для инструмента.
Заготовку для изготовления данной детали можно получить одним из следующих способов: штамповкой или отрезать от прокатного круглого прутка. В данном случае наиболее рациональным и экономичным является при единичном типе производства прокатный пруток, а при серийном - штамповка. Жесткость заготовки допускает получение высокой точности обработки, т.к. отношение длины к диаметру l/d = 55/9= 6,2 не превышает 10.
В качестве количественных показателей технологичности рассмотрим коэффициент точности обработки (см. табл. 2.1) и коэффициент шероховатости поверхностей (см. табл. 2.2).
Таблица 2.1 - Данные о точности
|
Ti |
ni |
|
|
|
9 |
1 |
9 |
|
|
12 |
9 |
108 |
- средняя трудоемкость операции.
- коэффициент точности обработки.
Таблица 2.2 - Данные о шероховатости
|
Rai |
ni |
||
|
1,6 |
1 |
1,6 |
|
|
2,5 |
1 |
2,5 |
|
|
3,2 |
1 |
3,2 |
|
|
6,3 |
7 |
44,1 |
- коэффициент шероховатости.
3. Определение типа производства
Исходные данные:
Годовая производственная программа без учета запасных частей
N1 =15 шт. - для основной программы;
N1 = 150 000 шт. - для перспективной программы.
Количество деталей на изделие: m = 1 шт.
Запасные части: = 5%
Режим работы предприятия: 2 смены в сутки.
Годовая программа:
шт. - для основной программы.
шт. - для перспективной программы.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования
Fд = 4029 ч.
Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операции Кз.о., который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течении месяца, к числу рабочих мест. Т.к. Кз.о. отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжение рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, то Кз.о. оценивается применительно к явочному числу рабочих из расчета на одну смену:
где Q - количество всех различных операций;
P - число рабочих мест.
Для определения Кз.о. необходимо установить соотношение между трудоемкостью выполнения операций и производительностью рабочих мест, предназначенных для проведения данного технологического процесса при условии загрузки этого оборудования в соответствии с нормативными коэффициентами.
Порядок расчета коэффициента закрепления операций следующий. Зная программу выпуска (годовую) и штучно-калькуляционное время, затраченное на каждую операцию, определяем количество станков:
где N - годовая программа выпуска, шт.,
TШК - штучное или штучно-калькуляционное время, мин.,
Fд=4029 - действительный годовой фонд времени, при 2-х сменной работе, ч.,
зз.н.=0,8 - нормативный коэффициент загрузки.
Для определения основного технологического времени при обработке каждой поверхности воспользуемся методиками, изложенными в [1,стр. 146].
Рассчитаем •цк, мин:
Черновая обточка за один проход:
Чистовая обточка по 9-му квалитету:
Шлифование чистовое по 7-му квалитету:
Черновая обточка за один проход:
Подрезка торца Ra=6,3:
Подрезка торца Ra=3,2:
Подрезка торца Ra=6,3:
Шлифование:
Сверление:
Составим маршрут обработки детали:
005 Отрезная
010 Токарная
020 Сверлильная
020 Шлифовальная
Результат расчета для каждой программы выпуска сведем в таблицы:
N=15 шт. - основная программа. Сведем вычисления в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Результат расчета для основной программы
|
Операция |
ТШТ |
mр |
Р |
nз.ф. |
O |
|
|
005 Отрезная |
0,357 |
0,00028 |
1 |
0,00028 |
285 |
|
|
010 Токарная |
0,226 |
0,00018 |
1 |
0,00018 |
444 |
|
|
015 Сверлильная |
0,002 |
0,0000016 |
1 |
0,00016 |
500 |
|
|
020 Шлифовальная |
0,08 |
0,00036 |
1 |
0,00036 |
120 |
УР=4 УО=1349
Вывод: производство единичное.
2. N=150 000шт. - перспективная программа. Сведем вычисления в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 - Результат расчета для перспективной программы
|
Операция |
ТШТ |
mр |
Р |
nз.ф. |
O |
|
|
005 Отрезная |
0,144 |
0,112 |
1 |
0,112 |
1,1 |
|
|
010 Токарная |
0,131 |
0,102 |
1 |
0,102 |
1,8 |
|
|
015 Токарная |
0,015 |
0,001 |
1 |
0,001 |
3,0 |
|
|
020 Сверильная |
0,062 |
0,048 |
1 |
0,048 |
1,7 |
|
|
025 Шлифовальная |
0,060 |
0,053 |
1 |
0,045 |
1,1 |
УР=5 УО=8,7
Вывод: производство массовое.
4. Выбор заготовки
4.1 Выбор заготовки для основной программы
При разработке технологического процесса важным шагом является выбор заготовки. Для рационального выбора заготовки необходимо провести расчеты себестоимости получения заготовки, себестоимости ее механической обработки.
Для основной программы.
В качестве вариантов рассмотрим калиброванную сталь и горячекатаный прокат.
Определим себестоимость обработки детали из горячекатаного проката:
- себестоимость заготовки;
где M - затраты на материал заготовки;
Со.з. - технологическая себестоимость операций правки, калибрование прутков, резки их на штучные заготовки
где Сп.з. - приведенные затраты на рабочем месте, у.е./ч.;
TШ-К - штучно-калькуляционное или штучное время выполнения заготовительной операции.
Определим TШ-К:
где цК - коэффициент, ц0=1,75.
Т0 - общее время, мин.
;
Сп.з=121у.е./ч. (резка на отрезных станках, работающих дисковыми пилами)
Затраты на материал определяются по массе проката, необходимого для изготовления детали, и массе сдаваемой стружки. При этом необходимо учитывать стандартную длину прутков и отходы в результате некратности длины заготовок к этой стандартной длине:
,
где Q - масса заготовки, кг;
S - цена 1 кг. материала заготовки, у.е.;
q - масса готовой детали, кг.;
Sотх - цена отходов 1 кг. (стружки), у.е.
Масса заготовки:
,
где с - плотность материала;
Vз - объем заготовки.
Масса детали:
,
где Vд - объем готовой детали;
где V1-V4 - объемы соответствующих ступеней вала.
Коэффициент использования материала:
Стоимость материала:
S=175 у.е./Т .
Стоимость отходов:
S=27,5 у.е./Т .
Рассчитываем себестоимость заготовки:
Теперь проведем расчет для Стали 20 калиброванной.
,
Стоимость материала:
S=220 у.е./Т .
Сравнивая два варианта по себестоимости заготовки выгоднее и целесообразнее использовать Сталь 20. Из ГОСТа 1050-88 выбираем заготовку из круглого проката Ш60, RZ=150, T=250мкм.
4.2 Выбор заготовки для перспективной программы
Общие исходные данные.
Материал детали: сталь 20.
Масса детали q= 0,25 кг.
Годовая программа N=150 000шт.
Производство - массовое.
Эскиз заготовки представлен на рисунке 4.1
Рисунок 4.1 - Эскиз штамповки
Таблица 4.1 - Данные для расчетов стоимости заготовки по вариантам
|
Наименование показателей |
1-й вариант |
2-й вариант |
|
|
Вид заготовки |
Штамповка на ГКМ |
Прокат Ш100х25 |
|
|
Класс точности |
3 |
h17 |
|
|
Группа сложности |
1 |
- |
|
|
Масса заготовки Q,кг |
0,060 |
0,080 |
|
|
Стоимость 1т заготовок, принятых за базу С1, руб |
295 |
175 |
|
|
Стоимость 1т стружки Sотх, руб |
27,5 |
27,5 |
Стоимость заготовки по первому варианту:
kT=1; kC=0.7; kз=0.75; kM=0.9; kП=1.23 - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.
Стоимость заготовки по второму варианту:
- технологическая себестоимость операций правки, калибрования прутков, разрезки их на штучные заготовки.
- приведенные затраты на рабочем месте.
СЗ - основная и дополнительная зарплата с начислениями;
СЧЗ - часовые затраты по эксплуатации рабочего места;
ЕН - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений ( в приборостроении ЕН=0.15);
КЗ, КС - удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и здание.
,
где е - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, равную 9%, начисления на социальное страхование 7,6% и приработок к основной зарплате в результате перевыполнения норм на 30%; ;
СТФ - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего разряда;
k - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика (k=1);
у - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании (у=1).
,
где - практические часовые затраты на базовом рабочем месте;
kм - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка.
где Ц - балансовая стоимость станка, руб.;
F - производственная площадь, занимаемая станком с учетом подходов, м2,
F=f?kf,
f - площадь станка в плане, м2;
kf - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов, проездов и др.;
FД - действительный годовой фонд времени работы станка, ч;
зз - коэффициент загрузки станка.
Остальные операции по обоим вариантам одинаковы.
Стоимость заготовки, полученной на ГКМ:
0,006 у.е.
Стоимость заготовки из проката:
Дальше определяем приведенные часовые затраты на отличающихся операциях.
Операция 1, вариант 2:
Годовой экономический эффект
Из таблицы следует, что применение первого варианта обработки детали обеспечивает годовой экономический эффект в 24 000 у.е., при этом экономится 135,1 т стали 20. Поэтому следует отдавать предпочтение этому варианту и принять его к подробной разработке в перспективной программе.
5. Выбор и обоснование технологических баз
Выбор происходит в два этапа:
1. Выбирают технологическую базу, необходимую для получения наиболее ответственных размеров детали, и используемую для большинства поверхностей заготовки.
2. Решают вопрос о базировании заготовки на первой операции техпроцесса.
Наибольшая точность обеспечивается, в случае если, в качестве технологической базы, использовать поверхность, относительно которой задано наибольшее количество размеров. Кроме того, эти базовые поверхности должны иметь необходимую протяженность, обеспечивать устойчивость при обработке.
На первой технологической операции должны быть обработаны те поверхности заготовки, которые в дальнейшем должны служить ее технологическими базами на последующих операциях. Так как технологической базой для первой операции будут необработанные поверхности, нужно выбирать те поверхности, которые допускают равномерное снятие припуска и точное взаимное расположение обрабатываемых и не подлежащих обработке поверхностей.
Если у заготовки обрабатываются все поверхности, то за базу на первой операции выбирают поверхности с малыми припусками. Черновая база должна использоваться только один раз. Повторное ее использование недопустимо. Для выбора чистовых баз необходимо пользоваться принципом постоянства и совмещения баз. Базовые поверхности должны обеспечивать наибольшую жесткость детали в направлении зажимных усилий и силы резания при обработке.
Технологическая база, используемая при первом установе заготовки, называется черновой технологической базой.
В нашем случае черновой технологической базой является поверхность заготовки Ш60. Чистовой базой является наружная цилиндрическая поверхность Ш55 (см. рис.1.1).
Технологические, конструкторские и измерительные базы должны быть совмещены.
На шлифовальной, токарной, сверлильной операциях технологической базой является также поверхности Ш55 (см. рис.1.1).
6. Выбор и обоснование технологического оборудования и оснастки
При выборе оборудования надо учесть то, что производство является единичным, т.е. при выборе станков необходимо учитывать их универсальность, экономичность.
Для обработки детали точением лучше всего выбрать одну из современных моделей токарно-винторезных станков. Станок модели 1Н713 повышенной точности, предназначен для выполнения различных токарных сверлильно-расточных и резьбонарезных работ в единичном и мелкосерийном производствах, также инструментальных, ремонтных цехах.
Для вертикально-сверильной операции назначаем вертикально-сверлильный станок 2М112.
Для торцеуглошлифовальной операции назначаем торцеуглошлифовальный 3А110.
Для перспективной программы выбираем токарный полуавтомат 1А730, которые бывают последовательного и непрерывного действия. На станках последовательного действия за одну установку на всех позициях обрабатывают деталь, перемещают последовательно во все позиции; при этом в каждой из них выполняют свои переходы обработки. Обработку производят на нескольких одношпиндельных полуавтоматах с различными наладками. На станках непрерывного действия за одну установку заготовку обрабатывают только на одной позиции, причем в обработке одновременно находятся несколько заготовок. Следовательно, несколько деталей обрабатывают одновременно на нескольких одношпиндельных полуавтоматах, налаженных на одну и ту же операцию. В нашем случае деталь закрепляется в трехкулачковом патроне ГОСТ 2675-80.
На выбор технологического оборудования влияют следующие данные: метод обработки, точность обработки, шероховатость, габаритные размеры детали, сочетание поверхностей, тип производства.
Для основной программы мы выбираем универсальное технологическое оборудование, а для перспективной - специальное и специализированное.
Для контроля размеров - скобы, приборы активного контроля, штангенциркули, индикаторные головки и т.п.
7. Выбор и обоснование маршрута обработки детали
Для правильной разработки технологического маршрута необходимо учесть требования по точности и шероховатости поверхностей. Необходимо также выбирать операции так, чтобы затраты были наименьшими, а производительность наибольшая. При разработке плана следует придерживаться следующих общих правил:
В первую очередь обрабатываются поверхности, которые служат базами при последующей обработке.
Рекомендуется обрабатывать вначале поверхности, с которых снимается наибольший слой металла. Это позволит вскрыть дефекты заготовки в начале технологического процесса.
Чем точнее должна быть поверхность, тем позднее следует ее обрабатывать. Таким образом, уменьшается влияние деформации, вызванной перераспределением напряжения в металле.
При составлении плана обработки не рекомендуется совмещать чистовые и черновые операции на одном и том же станке. На основании выше приведенных положений, таблиц экономической точности и расчетам экономической эффективности возможных вариантов и разрабатывается маршрут.
Необходимо произвести подготовительную обработку поверхностей детали для удаления дефектных слоев заготовки и подготовки черновых баз. Внешняя цилиндрическая поверхность обрабатывается точением. Этот метод производителен, и не требует сложного оборудования, инструментов и высокой квалификации обслуживающего персонала - достаточно экономичен. Черновая подрезка торцов также производится на токарном станке.
Для укрепления поверхностной твердости изделия его необходимо подвергнуть термообработке. Для этого выполняем термическую операцию.
Для достижения требуемой точности и шероховатости после термообработки необходимо обработать одной из абразивных операций. Это может быть шлифование, хонингование и другие методы отделочной обработки. Шлифование является производительным методом и обеспечивает требуемую точность и наиболее экономичен из всех методов из всех методов абразивной обработки. Таким образом, следующая операция - шлифование.
Таблица 7.1 - Технологический маршрут для основной программы
|
Операция |
Переход |
Запись перехода |
Применяемая оснастка |
Применяемое оборудован-е |
Применяемый режущий инструмент |
Применяемый измерительный инструмент |
|
|
005 загото-вительная |
Отрезать заготовку |
Тиски 7200-0251 ГОСТ 21168-75 |
Фрезерно-отрезной 8А631 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|||
|
010 Токарно-винторезная установ1 |
11 |
Подрезать торец |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Токарно-винторезный станок 1Н713 |
Резец 2101-0509 Т15К6 ГОСТ18870-73 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
010 Токарно-винторезная установ1 |
12 |
Точить пов-ть |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Токарно-винторезный станок 1Н713 |
Резец 2101-0509 Т15К6 ГОСТ18870-73 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
010 Токарно-винторезная установ1 |
13 |
Отрезать заготовку |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Токарно-винторезный станок 1Н713 |
Резец 2120-0535 Т15К6 ГОСТ18870-73 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
010 Токарно-винторезная Установ2 |
11 |
Точить пов-ть |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Токарно-винторезный станок 1Н713 |
Резец 2101-0509 Т15К6 ГОСТ18870-73 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
010 Токарно-винторезная Установ2 |
12 |
Точить фаску |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Токарно-винторезный станок 1Н713 |
Резец 2101-0509 Т15К6 ГОСТ18870-73 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
010 Токарно-винторезная Установ2 |
13 |
Точить канавку |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Токарно-винторезный станок 1Н713 |
Резец Канавочный Т15К6 ГОСТ18870-73 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
010 Токарно-винторезная Установ2 |
34 |
Сверлить отверстие |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Токарно-винторезный станок 1Н713 |
Сверло Р18 ГОСТ18870-73 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
010 Токарно-винторезная Установ2 |
15 |
расточить отверстие |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Токарно-винторезный станок 1Н713 |
Резец 2101-0509 Т15К6 ГОСТ18870-73 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
020 Вертикально-сверлильная установ1 |
11-4 2 |
Сверлить отверстия |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ2675-80 |
Вертикально-сверильный 2Н118 |
Сверло Р18 ГОСТ 2679-61 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
|
|
025 торцеуглошлифовальная установ1 |
1 |
Шлифовать поверхность |
Патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80, упор МН 1002-60 |
Торцеугло-шлифоваль-ный станок 3А110 |
Круг шлифоваль-ный КЦ 150х10х32 24А 50 СМ7 10К ГОСТ 2424-67 |
Микрометр рычажный МР ГОСТ 4381-68 |
Таблица 7.2 - Технологический маршрут для перспективной программы
|
Операция |
Переход |
Запись перехода |
Применяе-мая оснастка |
Применяемое оборудов-е |
Применяемый режущий инструмент |
Применяемый измерительный инструмент |
|
|
000 загото-вительная |
Штамповать заготовку |
||||||
|
005 Токарная |
Подрезать торец |
Специальное приспособление |
Полуавтомат 1А730 |
Многорезцо-вая наладка |
Калибр-скоба МН-1404-61 |
||
|
010 Токарная |
Подрезать торец, точить поверхность (черн. обр-ка) |
Специальное приспособление |
Полуавтомат 1А730 |
Многорезцо-вая наладка |
Калибр-скоба МН-1404-61 |
||
|
015 Токарная |
Точить отверстие, канавку, фаску |
Специальное приспособление |
Полуавтомат 1А730 |
Многорезцо-вая наладка |
Шаблон |
||
|
020 Токарная |
Подрезать торец, точить поверхность |
Специальное приспособление |
Полуавтомат 1А730 |
Многорезцо-вая наладка |
Калибр-скоба МН-1404-61 |
||
|
025 сверлильная |
Сверлить отверстия |
Специальное приспособление |
Вертикально-сверлильный 2Н125 |
Сверло Р18 ГОСТ 2679-61 |
Штангенцир-куль ШЦ-1 250-005 |
||
|
030 Шлифо-вальная |
Шлифовать поверхность |
Специальное шлифоваль-ное приспособ-ление |
Торцеуглошлифовальный 3А110 |
Круг шлифоваль-ный КЦ 150х10х32 24А 50 СМ7 10К ГОСТ 2424-67 |
Калибр-скоба МН-1404-61 |
8. Расчет и назначение припусков и межоперационных размеров
Произведем расчет припусков на обработку поверхности наружной резьбы М16-6g (табл.8.1), именно диаметр под резьбу 18h8-0,027.
Таблица 8.1 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности под резьбу 18h8-0,027
|
Технологические переходы обработки поверхности 18h8-0,027 |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуск 2Zmin |
Расчетный размер dр, мм |
Допуcк, мкм |
Предельный размер, мм |
Предельные значения припусков, мкм |
||||||
|
Rz |
T |
|
|
dmin |
dmax |
|||||||
|
Заготовка |
150 |
250 |
250 |
0 |
300 |
|||||||
|
Точение черновое 12 кв. |
70 |
70 |
35 |
0 |
1300 |
190 |
831 |
941 |
||||
|
Точение чистовое 11 кв. |
50 |
50 |
15 |
0 |
850 |
46 |
831 |
941 |
||||
|
Шлифование 10 кв. |
30 |
30 |
10 |
0 |
230 |
27 |
208 |
319 |
||||
|
Сумма |
1197 |
1478 |
Суммарное пространственное отклонение:
При установке заготовок в центрах:
где - удельная кривизна заготовок из проката, мкм/мм;
- расстояние рассматриваемого сечения заготовки до ее ближайшего торца, мм;
?0,5L (L-общая длина заготовки);
.
Остаточное пространственное отклонение:
после предварительного обтачивания:
после окончательного обтачивания:
;
мкм;
мкм;
мкм
мкм;
Рассчитаем погрешность установки.
Расчетный размер dp:
Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру:
Наибольшие предельные размеры:
Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого перехода:
Предельные значения определяем как разность наименьших предельных значений предшествующего и выполняемого перехода:
Общие припуски Zomin и Zomax определяем, суммируя промежуточные припуски и записывая их значения внизу соответствующих граф:
2Zomin = 1197мкм;
2Zomax = 1478мкм.
Номинальный припуск в данном случае определяем с учетом несимметричности расположения поля допуска заготовки:
.
Схема расположения припусков изображена на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1 - Схема расположения припусков
В таблице 8.2 - приведены припуски на обрабатываемые поверхности.
Таблица 8.2 - Припуски на обрабатываемые поверхности
|
Получаемый размер |
Операция |
Припуск |
Предыдущая операция |
|
|
55-0,1 |
Черновое точение |
2,5 |
||
|
25+0,2 |
Сверление Расстачивание |
6,5 |
- |
|
|
3-0,1 |
Подрезка торца |
1,25 |
- |
|
|
9±0,1 |
Подрезка торцов |
2,0 |
75 |
На рисунке 8.2 приведена схема заготовки с назначенными припусками.
Рисунок 8.2 - Схема заготовки с назначенными припусками
9. Расчет и назначение режимов резания
9.1 Рассчитаем режимы резания для токарно-винторезной обработки
Инструмент Резец 2103-0009 Т15К6 ГОСТ 18870-73.
Глубина резания принимается равной минимальному припуску для данной операции: t = 2,5 мм.
Принимаем табличное значение подачи S0=0,4 мм/об.
Определяем скорость:
,
где
Частота вращения шпинделя
где d - диаметр обрабатываемой поверхности.
Частота вращения шпинделя, уточненная по паспорту станка nпр=1800мин-1.
Минутная подача:
SM=S0n=0,41800=720 мм/мин.
Мощность резания, скорректированная применительно к условиям обработки:
, где
9.2 Расчет режимов резания для вертикально-сверлильной операции
Принимаем табличное значение подачи SZ=0,06мм/об.
Подача на оборот SО=SZz=0,0614=0,84 мм/об.
Определяем скорость резания:
.
Найдём скорость резания с учётом поправочных коэффициентов:
.
Частота вращения шпинделя
Частота по паспорту станка nп=250об/мин;
Минутная подача: SМ=SОn=450мм/мин.
Мощность резания, скорректированная применительно к условиям обработки:
, где
()
9.3 Расчет режимов резания для обработки на торцеуглошлифовальном станке - Установ 1 Переход 1
Поверхность Ш 28d10.
Шлифовальный круг 200х50х105 25А 10-П С2 7 K1А 35 м/с А 1 кл. ГОСТ 2424-83.
Глубина резания t = 0,25 мм.
Подача Sм = 3,0 мм/об.
Выбор частоты вращения и скорости шлифовального круга:
Nкр=1590 мин-1.
Скорость круга
м/сек.
м/сек.
Частота вращения детали
мин-1
По паспорту nст = 300 мин-1.
Поперечная подача
Предварительная обработка:
мм/мин.
Окончательная обработка:
мм/мин.
Время выхаживания:
tвых= 0,1 мин
Толщина выхаживания:
aвых = 0,04 мм.
Основное время
10 Расчет технической нормы времени
Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом [3, стр.101]. В нашем случае (в условиях единичного производства) будем определять норму штучного времени Тш
Тш. = То + Тв + Тобс + Тотд
То - основное время, мин
Тв - вспомогательное время, мин
Тв = Тус + Тзо + Туп + Тизм
Тус - время на установку и снятие детали, мин
Тзо - время на закрепление и открепление детали, мин
Туп - время на приёмы управления, мин
Тизм- время на измерение обрабатываемой детали после одного перехода, мин
Тобс - время на обслуживание рабочего места, мин
Тобс = Ттех + Торг
Ттех - время на техническое обслуживание рабочего места, мин
Торг - время на организационное обслуживание рабочего места, мин
Для токарных, сверлильных и фрезерных операций
Ттех = (То tсм)/Т
Т- стойкость инструмента
tсм - время на смену инструмента и подналадку станка, мин.
Для шлифовальной операции
Ттех = (То tn)/Т
Т- стойкость инструмента
tn - время на одну правку шлифовального круга, мин.
Тотд - время на перерыв, на отдых и на личные надобности, мин.
Расчёт нормы штучного времени для токарно-винторезной операции
Время на установку и снятие детали, на закрепление и открепление отнимает (Тус +Тзо)·4 = 0,96 мин (деталь устанавливается 4 раза).
Время на включение станка кнопкой равно 0,01 мин. Операция включения производится 4 раза. Время на перемещение каретки суппорта в продольном и поперечном направлении на 100 мм равно 0,04 мин. Так как эту операцию проводим 2 раза, то время на перемещение равно 0,08мин. Тогда Туп = 0,04 + 0,08 = 0,12 мин.
Время на измерение детали штангенциркулем диаметров составляет
Тизм = 10· 0,16 = 1,6 мин.
Тв - вспомогательное время, мин. Нормативы вспомогательного времени, приведенные в таблицах, в учебных целях можно использовать и для нормирования вспомогательного времени в единичном производстве.
Тв = 0,96 + 0,12 + 1,6= 2,68 мин.
Основное время равно
То = 6,68 мин.
Оперативное время
Топ = То + Тв = 6,68+2,68= 9,36 мин.
Время на обслуживание рабочего места tсм = 2,5 мин
Ттех = (То • tсм)/Т = (6,68•2,5)/50 = 0,334мин.
Время на организационное обслуживание рабочего места составляет 1,5% оперативного времени, тогда
Торг = (9,36•1,5)/100=0,14 мин.
Время перерывов на отдых составляет 7%, тогда
Тотд = (9,36•7)/100= 0,655 мин..
Штучное время:
Тш =10,489 мин.
Расчёт нормы штучного времени для вертикально-сверлильной операции
Время на установку и снятие детали, на закрепление и открепление
Тус +Тз.о. = 0,037 мин
Время на включение станка кнопкой равно 0,01 мин.
Время на подвод фрезы для фрезерования шпоночного паза составляет 0,04 мин, тогда
Туп = 0,01 + 0,04 = 0,05 мин.
Время на измерение детали штангенциркулем составляет 0,12 мин, тогда
Тизм = 0,12 мин.
Вспомогательное время
Тв = 0,037 + 0,05 + 0,12 = 0,207 мин.
Основное время
То = 1,35 мин.
Оперативное время составляет
Топ = То + Тв = 1,35 + 0,207 = 1,557мин.
Время на техническое обслуживание рабочего места (tсм = 1,8 мин)
Ттех = (То·tсм)/Т = 0,049 мин.
Время на организационное обслуживание рабочего места составляет 1.2% от оперативного времени, тогда
Торг = 1,557•1,2/100 = 0,019 мин.
Время перерывов на отдых составляет 5%, тогда
Тотд = 1,557•5/100 = 0,078 мин.
Штучное время:
Тшт= 1,703 мин.
Расчёт нормы штучного времени для торцеуглошлифовальной операции
Время на установку и снятие детали, на закрепление и открепление
Тус +Тз.о. = 0,042 мин
Время на включение станка кнопкой равно 0,01 мин.
Время на подвод фрезы для фрезерования шпоночного паза составляет 0,04 мин, тогда
Туп = 0,01 + 0,042 = 0,062 мин.
Время на измерение детали штангенциркулем составляет 0,12 мин, тогда
Тизм = 0,12 мин.
Вспомогательное время
Тв = 0,042 + 0,05 + 0,12 = 0,252 мин.
Основное время
То = 1,35 мин.
Оперативное время составляет
Топ = То + Тв = 1,35 + 0,252 = 1,587мин.
Время на техническое обслуживание рабочего места (tсм = 1,8 мин)
Ттех = (То·tсм)/Т = 0,049 мин.
Время на организационное обслуживание рабочего места составляет 1.2% от оперативного времени, тогда
Торг = 1,557•1,2/100 = 0,019 мин.
Время перерывов на отдых составляет 5%, тогда
Тотд = 1,557•5/100 = 0,078 мин.
Штучное время:
Тшт= 2,63 мин.
Таблица 10.1 - Свободная таблица технических норм времени по операциям
|
Номер и наименование операции |
Т0 |
ТВ |
ТОП |
ТОБ |
ТОТ |
ТШТ |
||||
|
ТУС+ТЗО |
ТУП |
ТИЗ |
ТТЕХ |
ТОРГ |
||||||
010Токарно-винторезная |
6,68 |
0,96 |
0,12 |
1,6 |
9,36 |
0,334 |
0,14 |
0,655 |
10,489 |
|
015Вертикально-сверлильная |
0,65 |
0,056 |
0,05 |
0,08 |
1,5 |
0,05 |
0,02 |
0,08 |
1,703 |
|
|
020 Торцеуглошлифовальная |
1,35 |
0,063 |
0,06 |
0,03 |
1,587 |
0,06 |
0,03 |
0,078 |
2,63 |
11. Подробная разработка четырех основных технологических операций.
11.1 Операция 010 токарно-винторезная, установ 1, переход 2: точение поверхности, d = 55 мм; L = 9 мм
Применяемая оснастка: трехкулачковый патрон.
Применяемое оборудование: токарно-винторезный станок 1Н713.
|
Цена, у.е. |
9390 |
|
|
Наибольший диаметр обработки над станиной, мм |
800 |
|
|
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм |
80 |
|
|
Частота вращения шпинделя, мин-1 |
7…750 |
|
|
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм |
2800 |
|
|
Подача токарного суппорта, мм/об |
0,2…3,05 |
|
|
Мощность электродвигателя, кВт |
22 |
|
|
Габариты, мм |
5780х2000 |
|
|
Категория ремонтной сложности |
30 |
Применяемый режущий инструмент: резец отогнутый проходной Р6М5 по ГОСТ 18879- 73.
Применяемый измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-500-0,05 ГОСТ 166-80.
Режимы резания:
Скорость резания м/мин
Частота вращения n=1136
Подача на оборот S0=0,5 мм/об
Минутная подача S=9,47 мм/мин,
Мощность N= 0,73 кВт,
Основное время обработки мин.
Штучное время Tшт=3,8 мин.
Глубина резания t=2,5 мм.
11.2 Операция 010 токарно-винторезная, установ 1, переход 4: расстачивание отверстия, d = 25 мм; L = 5 мм
Применяемая оснастка: трехкулачковый патрон.
Применяемое оборудование: токарно-винторезный станок 1Н713.
|
Цена, у.е. |
9390 |
|
|
Наибольший диаметр обработки над станиной, мм |
800 |
|
|
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм |
80 |
|
|
Частота вращения шпинделя, мин-1 |
7…750 |
|
|
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм |
2800 |
|
|
Подача токарного суппорта, мм/об |
0,2…3,05 |
|
|
Мощность электродвигателя, кВт |
22 |
|
|
Габариты, мм |
5780х2000 |
|
|
Категория ремонтной сложности |
30 |
Применяемый режущий инструмент: резец расточной Р6М5 по ГОСТ 18879- 73.
Применяемый измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-500-0,05 ГОСТ 166-80.
Режимы резания:
Скорость резания м/мин.
Частота вращения n=850.
Подача на оборот S0=0,5 мм/об.
Минутная подача S=9,47 мм/мин.
Мощность N= 0,73 кВт.
Основное время обработки мин.
Штучное время Tшт=3,8 мин.
Глубина резания t=6,5 мм.
11.3 Операция 020 сверлильная установ 1, переход 1: сверление отверстие
Применяемая оснастка: трехкулачковый патрон.
Применяемое оборудование: Вертикально-сверлильный 2Н125.
|
Цена, у.е. |
11600 |
|
|
Наибольший размеры обрабатываемой заготовки, мм диаметр длина |
200 700 |
|
|
Наибольшее размеры круга, мм |
600х100х305 |
|
|
Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки, мин-1 |
1590 |
|
|
Частота вращения шпинделя изделия, мин-1 |
50…500 |
|
|
Мощность электродвигателя, кВт |
10 |
|
|
Габариты, мм |
4605х2450 |
|
|
Категория ремонтной сложности |
30 |
Применяемый абразивный инструмент: круг шлифовальный ГОСТ 17123-71.
Применяемый измерительный инструмент: биениемер ГОСТ 8137-59.
Режимы резания:
Скорость резания м/мин
Частота вращения инструмента n=2500
Глубина резания t= 2,5 мм
Подача на оборот S0=0,32 мм/об
Минутная подача S=1,31мм/мин
Мощность N= 2.6 кВт,
Основное время обработки мин.
Штучное время Tшт=1,703 мин
11.4 Операция 025 Торцеуглошлифовальная, установ А, переход 1: шлифование поверхности
Применяемая оснастка: трехкулачковый патрон.
Применяемое оборудование: торцеуглошлифовальный станок модели 3А110.
|
Цена, у.е. |
11600 |
|
|
Наибольший размеры обрабатываемой заготовки, мм диаметр длина |
200 700 |
|
|
Наибольшее размеры круга, мм |
600х100х305 |
|
|
Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки, мин-1 |
1590 |
|
|
Частота вращения шпинделя изделия, мин-1 |
50…500 |
|
|
Мощность электродвигателя, кВт |
10 |
|
|
Габариты, мм |
4605х2450 |
|
|
Категория ремонтной сложности |
30 |
Применяемый режущий инструмент: круг шлифовальный КЦ 350x40x76 25А 10-П СТ1 КIА 34,8 А 1кл ГОСТ 2424-91.
Применяемый измерительный инструмент: микрометр гладкий МК ГОСТ 4381-68 с точностью до 0,001 мм.
Режимы резания:
Скорость резания м/мин, м/сек
Частота вращения n/n=51/2500
Глубина резания t= 0,38 мм
Минутная подача Sм=1,74 мм/мин,
Основное время обработки мин.
Штучное время Tшт=2,63 мин
12. Основные технико-экономические показатели
Наименование детали - Крышка;
Годовая программа - N = 15 шт;
Число смен работы - 2;
Действительный годовой фонд времени работы оборудования Fд = 4029 ч;
Масса готовой детали q = 0,25 кг;
Масса заготовки Q = 0,3 кг;
Коэффициент использования материала заготовки
Годовой выпуск продукции по технологической себестоимости
руб
Сумма основного времени по операциям
Сумма штучного времени по операциям
Трудоемкость годовой программы
Максимально допустимое число рабочих
RMAX = 1чел.
Литература
1. Анурьев В. Н. «Справочник конструктора-приборостроителя», Т.3 Мн. 1988г.
2. Белькевич Б. А. «Справочное пособие технолога машиностроительного завода» Мн. 1972г.
3. Горбацевич А.Ф «Курсовое проектирование по технологии машиностроения» Мн. 1983г.
4. Соломахо В.Л. «Справочник конструктора приборостроителя» Т 1.2, Мн. 1984г.
5. «Справочник технолога-машиностроителя», Т 1.2 под редакцией Косиловой А.Г., М 1986г
6. «Справочник технолога» под редакцией Панова А.Л. «Обработка металлов резанием», М 1988г.
7. «Станочные приспособления», Т 1,2 под редакцией Вардашкина Б.Н., М 1984г.
8. «Справочник технолога-приборостроителя», Т1,2 под редакцией Сыроватченко П.В., М 1980 г.
9. «Режимы резания металлов» под редакцией Барановского Ю.В., М 1972 г.
10. «Металлорежущие станки» под редакцией Кучера А.М., М 1972 г.
11. ГОСТ 25346-89 «Единая система допусков и посадок»
12. ГОСТ 18879-73 «Резцы токарные проходные упорные»
13. ГОСТ 18880-...
Подобные документы
Технологический процесс изготовления детали "Крышка подшипника". Технология механической обработки. Служебное назначение и технологическая характеристика детали. Определение типа производства. Анализ рабочего чертежа детали, технологический маршрут.
курсовая работа [574,4 K], добавлен 10.11.2010Модель 3D детали "Крышка", основные требования к ней. Характеристика материала, его химический состав и технологические свойства. Выбор оборудования. Технологический процесс обработки детали. Режимы резания. Подбор марки и расчёта сечения кабелей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 18.06.2015Анализ конструкции детали "Крышка" на технологичность. Определение типа производства для основной и перспективной программ. Выбор технологического оборудования и оснастки. Припуски на обработку и расчёт межоперационных размеров. Расчёт режимов резания.
курсовая работа [6,3 M], добавлен 25.11.2012Выбор эффективного способа получения исходной заготовки. Описание оборудования и инструмента для холодной листовой штамповки. Разработка технологии получения детали "крышка". Обработка цилиндрической поверхности детали на токарно-винторезном станке.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 13.01.2015Определение типа производства. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор вида и метода получения заготовки. Материал детали и его технологические свойства. Разработка технологического процесса обработки детали "Крышка". Расчет режимов резания.
курсовая работа [705,4 K], добавлен 03.05.2017Разработка технологического процесса изготовления детали "крышка". Технико-экономические показатели для выбора оптимального варианта заготовки, припусков на обработку поверхностей, режимов резания и основного времени. Выбор оборудования и инструмента.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.11.2011Тип производства и форма его организации. Служебное назначение крышки корпуса. Заготовка и метод ее изготовления. Разработка технических требований на деталь. Маршрутно-операционный технологический процесс изготовления детали. Схема сборки изделия.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.04.2015Разработка технологического процесса изготовления корпуса гидроцилиндра типа Г29-3 в условиях среднесерийного типа производства. Анализ назначения и условий работы детали, технологический маршрут и план ее изготовления. Выбор и проектирование заготовки.
дипломная работа [637,7 K], добавлен 17.10.2010Проектирование технологических процессов изготовления группы деталей. Служебное назначение детали "Крышка". Стандартизация и управление качеством выпускаемых изделий. Анализ видов и последствий потенциальных несоответствий технологических процессов.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 09.11.2014Совершенствование базового технологического процесса изготовления детали "Крышка", действующего на предприятии, с целью снижения себестоимости изготовления и повышения качества. Расчёт и проектирование приспособления для контроля радиального биения сферы.
курсовая работа [451,0 K], добавлен 02.10.2014Описание назначения детали. Определение и характеристика заданного типа производства. Технические условия на материал. Выбор вида заготовки и ее конструкция. Технологический процесс изготовления детали и выбор технологических баз. Экономические расчёты.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 09.01.2010Назначение и конструктивно-технологический анализ детали "вал". Выбор и обоснование размеров заготовки; расчет припусков и технологические операции обработки детали. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки; сборочный процесс.
курсовая работа [703,1 K], добавлен 05.12.2013Общая характеристика детали "втулка". Анализ технологичности конструкции, определение служебного назначения детали. Нормоконтроль и метрологическая экспертиза чертежа. Разработка технологического процесса изготовления детали. Расчет режимов резания.
курсовая работа [380,5 K], добавлен 04.05.2012Процесс холодной штамповки. Методы изготовления деталей. Выбор метода изготовления детали. Механические и химические свойства латуни. Усилие вырубки контура детали. Рабочие детали штампов. Расчет припусков на обработку, погрешностей и режимов обработки.
курсовая работа [40,7 K], добавлен 17.06.2013Анализ служебного назначения детали и физико-механические характеристики материала. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, плана изготовления и схем базирования детали. Расчет режимов резания.
дипломная работа [467,9 K], добавлен 12.07.2009Описание и конструкторско-технологический анализ детали "муфта", предназначенной для передачи вращательного движения от источника движения к исполнительному узлу. Определение типа производства. Разработка маршрутного технологического процесса детали.
курсовая работа [586,6 K], добавлен 24.11.2012Технические требования и определение технических заданий при изготовлении детали "шток". Тип производства и форма организации работы. Способ получения заготовки, операции при ковке. Вариант технологического маршрута механической обработки детали.
курсовая работа [79,2 K], добавлен 12.02.2010Расчёт объёма выпуска и размера партии деталей. Служебное назначение детали "вал". Анализ соответствия технических условий и норм точности назначению детали. Анализ технологичности конструкции детали. Технологический маршрут изготовления детали.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 10.03.2011Маршрутный технологический процесс изготовления детали, его роль. Разработка технологической операции процесса резания, расчет основных параметров. Анализ составляющих погрешностей технологической обработки детали, определение соотношения их видов.
контрольная работа [43,7 K], добавлен 28.11.2010Назначение вала, рабочий чертеж детали, механические свойства и химический состав стали. Анализ технологичности конструкции вала, определение типа производства. Разработка и анализ двух вариантов маршрутных технологических процессов изготовления детали.
курсовая работа [925,1 K], добавлен 28.05.2012
