Проектирование Технологических Процессов Курсовая
Проектирование Технологических Процессов Курсовая
Для составления качественного технологического процесса изготовления детали необходимо тщательным образом изучить ее конструкцию и назначение в машине.
Деталь представляет собой цилиндрическую ось. Наиболее высокие требования к точности формы и расположения, а также шероховатости предъявляются к поверхностям шеек оси, предназначенных для посадки подшипников. Так точность шеек под подшипники должны соответствовать 7 квалитету. Высокие требования к точности расположения этих шеек оси относительно друг друга вытекают из условий работы оси.
Все шейки оси представляют собой поверхности вращения относительно высокой точности. Это определяет целесообразность применения токарных операций только для их предварительной обработки, а окончательную обработку с целью обеспечения заданной точности размеров и шероховатости поверхностей следует выполнять шлифованием. Для обеспечения высоких требований к точности расположения шеек оси их окончательную обработку необходимо осуществить за один установ или, в крайнем случае на одних и тех же базах.
Оси такой конструкции применяют в машиностроении достаточно широко.
Оси предназначены для передачи крутящих моментов и монтажа на них различных деталей и механизмов. Они представляют собой сочетание гладких посадочных и непосадочных, а также переходных поверхностей.
Технические требования, предъявляемые к осям, характеризуются следующими данными. Диаметральные размеры посадочных шеек выполняют по IТ7, IТ6, других шеек по IТ10, IТ11.
Конструкция оси, ее размеры и жесткость, технические требования, программа выпуска – основные факторы, определяющие технологию изготовления и применяемое оборудование.
Деталь представляет собой тело вращения и состоит из простых конструктивных элементов, представленных в виде тел вращения круглого сечения различного диаметра и длины. На оси имеется резьба. Длина оси составляет 112 мм, максимальный диаметр равен 75 мм, а минимальный – 20 мм.
Исходя из конструктивного назначения детали в машине, все поверхности этой детали можно разбить на 2 группы:
свободные или нерабочие поверхности.
Почти все поверхности оси относятся к основным, потому что сопрягаются с соответствующими поверхностями других деталей машин или же непосредственно участвуют в рабочем процессе машины. Это объясняет достаточно высокие требования к точности обработки детали и степени шероховатости, указанные на чертеже.
Можно отметить, что конструкция детали полностью отвечает ее служебному назначению. Но принцип технологичности конструкции состоит не только в удовлетворении эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономичного изготовления изделия.
Деталь имеет поверхности легкодоступные для обработки; достаточная жесткость детали позволяет обрабатывать ее на станках с наиболее производительными режимами резания. Данная деталь является технологичной, так как содержит простые профили поверхностей, ее обработка не требует специально разработанных приспособлений и станков. Поверхности оси обрабатываются на токарном, сверлильном и шлифовальном станках. Необходимая точность размеров и шероховатость поверхностей достигаются относительно небольшим набором несложных операций, а также набором стандартных резцов и кругов для шлифования.
Изготовление детали отличается трудоемкостью, что связано, прежде всего, с обеспечением технических условий работы детали, необходимой точностью размеров, шероховатостью рабочих поверхностей.
Итак, деталь является технологичной с точки зрения конструкции и способов обработки.
Материал, из которого выполнена ось, сталь 45 относится к группе среднеуглеродистых конструкционных сталей. Применяется для средненагруженных деталей, работающих при небольших скоростях и средних удельных давлениях.
Химический состав данного материала сведем в таблицу 1.1.
Содержание железа в сплаве Fe = 97,43%.
Немного остановимся на механических свойствах проката и поковок, необходимых для дальнейшего анализа, которые тоже сведем в таблицу 1.2.
Приведем некоторые технологические свойства.
Температура начала ковки 1280 С °
, конца ковки 750 С °
.
Данная сталь имеет ограниченную свариваемость
Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при НВ 144-156 и σ В
= 510 МПа.
В задании на курсовой проект указана годовая программа выпуска изделия в количестве 7000 штук. По формуле источника [2, стр. 7] определяем годовую программу выпуска деталей в штуках с учетом запасных частей и возможных потерь:
где П – годовая программа выпуска изделий, шт.;
П 1
– годовая программа изготовления деталей, шт. (принимаем 8000 шт.);
b – количество дополнительно изготавливаемых деталей для запасных частей и для восполнения возможных потерь, в процентах. Можно принимать b=5-7;
m – количество деталей данного наименования в изделии (принимаем 1 шт.).
Размер производственной программы в натуральном количественном выражении определяет тип производства и имеет решающее влияние на характер построения технологического процесса, на выбор оборудования и оснастки, на организацию производства.
В машиностроении различают три основных типа производства:
- единичное, или индивидуальное производство;
Исходя из программы выпуска, можно придти к выводу, что в данном случае имеем серийное производство. При серийном производстве изготовление изделий ведётся партиями, или сериями, периодически повторяющимися.
В зависимости от размеров партий или серий, различают три вида серийного производства для средних машин:
- мелкосерийное производство при количестве изделий в серии до 25 шт.;
- среднесерийное производство при количестве изделий в серии 25-200 шт.;
- крупносерийное производство при количестве изделий в серии более 200 шт.;
Характерная особенность серийного производства заключается в том, что изготовление изделий ведётся партиями. Количество деталей в партии для одновременного запуска допускается определять по следующей упрощённой формуле:
где N – количество заготовок в партии;
П – годовая программа изготовления деталей, шт.;
L– число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе для обеспечения сборки (принимаем L=10);
F – число рабочих дней в году. Можно принимать F=240.
Зная годовой объем выпуска деталей, определим, что данное производство относится к крупносерийному (5000 – 50000 шт.).
При серийном производстве, каждая операция технологического процесса закрепляется за определённым рабочим местом. На большинстве рабочих мест выполняется несколько операций, периодически повторяющихся.
Метод получения исходных заготовок деталей машин определяется конструкцией детали, объемом выпуска и планом производства, а также экономичностью изготовления. Первоначально из всего многообразия методов получения исходных заготовок выбирают несколько методов, которые технологически обеспечивают возможность получения заготовки данной детали и позволяют максимально приблизить конфигурацию исходной заготовки к конфигурации готовой детали. Выбрать заготовку – значит выбрать способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.
Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости.
Правильное решение вопроса о выборе заготовок, если с точки зрения технических требований и возможностей применимы различные их виды, можно получить только в результате технико-экономических расчетов путем сопоставления вариантов себестоимости готовой детали при том или другом виде заготовки. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами деталей и программой выпуска. Предпочтение следует отдавать заготовке, характеризующейся лучшим использованием металла и меньшей себестоимостью.[2]
Возьмем два метода получения заготовок и проанализировав каждый выберем нужный метод получения заготовок:
Следует выбрать наиболее «удачный» метод получения заготовки путем аналитического расчета. Сравним варианты по минимальной величине приведенных затрат на изготовление детали.
Если заготовка изготавливается из проката, то затраты на заготовку определяются по весу проката, требующегося на изготовление детали, и весу стружки. Стоимость заготовки, полученной прокатом, определяется по следующей формуле:
S – цена 1 кг материала заготовки, руб.;
Q = 3,78 кг; S = 115 руб.; q = 0,8 кг; S отх
= 14,4 кг.
Подставим исходные данные в формулу:
Рассмотрим вариант получения заготовки штамповкой на ГКМ. Стоимость заготовки определится выражением:
Где С i
– цена одной тонны штамповок, руб.;
К Т
– коэффициент, зависящий от класса точности штамповок;
К С
– коэффициент, зависящий от группы сложности штамповок;
К В
– коэффициент, зависящий от массы штамповок;
К М
– коэффициент, зависящий от марки материала штамповок;
К П
– коэффициент, зависящий от годовой программы выпуска штамповок;
С i
= 315 руб.; Q = 1,25 кг; К Т
= 1; К С
= 0,84; К В
= 1; К М
= 1; К П
= 1;
Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле:
гдеS Э1
, S Э2
– стоимость сопоставляемых заготовок, руб.;
Из полученных результатов видно, что экономически выгодным является вариант получения заготовки штамповкой.
Изготовление заготовки методом штамповки на различных видах оборудования является прогрессивным методом, так как значительно уменьшает припуски под механическую обработку в сравнении с получением заготовки из проката, а также характеризуется более высокой степенью точности и более высокой производительностью. В процессе штамповки также уплотняется материал и создается направленность волокна материала по контуру детали.
Решив задачу по выбору метода получения заготовки, можно приступить к выполнению следующих этапов курсовой работы, которые постепенно подведут нас к непосредственному составлению технологического процесса изготовления детали, что и является основной целью курсовой работы. Выбор типа заготовки и метода ее получения оказывают самое непосредственное и весьма существенное влияние на характер построения технологического процесса изготовления детали, так как в зависимости от выбранного метода получения заготовки может в значительных пределах колебаться величина припуска на обработку детали и, следовательно, меняется не набор методов, используемых для обработки поверхностей.
На выбор метода обработки оказывают влияние следующие факторы, которые необходимо учитывать:
точность обработки и чистота поверхностей деталей;
экономическая целесообразность выбранного метода обработки.
Руководствуясь вышеперечисленными пунктами, начнем проводить выявление набора методов обработки по каждой поверхности детали.
Рисунок 1.1 Эскиз детали с обозначением слоев, снимаемых при механической обработке
Все поверхности оси имеют достаточно высокие требования к шероховатости. Обтачивание поверхностей А, Б, В, Г, Д, Е, З, И, К разделяем на две операции: черновое (предварительное) и чистовое (окончательное) обтачивание. При черновом обтачивании снимаем большую часть припуска; обработка производится с большой глубиной резания и большой подачей. Схема, обеспечивающая наименьшее время обработки, наиболее выгодна. При чистовом обтачивании снимаем небольшую часть припуска, причем порядок обработки поверхностей сохраняется.
При обработке на токарном станке необходимо обратить внимание на прочное закрепление детали и резца.
Чтобы получить указанную шероховатость и требуемое качество поверхностей Г и И необходимо применить чистовое шлифование, при котором точность обработке наружных цилиндрических поверхностей достигает третьего класса, а шероховатость поверхности 6-10 классов.
Для большей наглядности схематически запишем выбранные методы обработки на каждую поверхность детали:
А: черновое точение, чистовое точение;
Б: черновое точение, чистовое точение, нарезание резьбы;
В: черновое точение, чистовое точение;
Г: черновое точение, чистовое точение, чистовое шлифование;
Д: черновое точение, чистовое точение;
Е: черновое точение, чистовое точение;
Ж: сверление, зенкерование, развертывание;
З: черновое точение, чистовое точение;
И: черновое точение, чистовое точение, шлифование чистовое;
К: черновое точение, чистовое точение;
Теперь можно переходить к следующему этапу выполнения курсовой работы, связанному с выбором технических баз.
1.5 Выбор баз и последовательность обработки
Заготовка детали в процессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определенное положение относительно деталей станка или приспособления. Для этого необходимо исключить возможность трех прямолинейных движений заготовки в направлении выбранных координатных осей и трех вращательных движений вокруг этих, или параллельных им осей (т.е. лишить заготовку детали шести степеней свободы).
Для определения положения жесткой заготовки необходимо наличие шести опорных точек. Для их размещения требуются три координатных поверхности (или заменяющие их три сочетания координатных поверхностей) в зависимости от формы и размеров заготовки эти точки могут быть расположены на координатной поверхности различными способами.
В качестве технологических баз рекомендуется выбирать конструкторские базы, чтобы избежать пересчета операционных размеров. Ось представляет собой деталь цилиндрической формы, конструкторскими базами которой являются торцовые поверхности. На большинстве операций базирование детали проводим по следующим схемам.
Рисунок 1.2 Схема установки заготовки в трехкулачковом патроне
В данном случае при установке заготовки в патроне: 1, 2, 3, 4 – двойная направляющая база, отнимающая четыре степени свободы – перемещения относительно оси OX и оси OZи поворота вокруг осей OX и OZ; 5 – опорная база лишает заготовку одной степени свободы – перемещения вдоль оси OY;
6 – опорная база, лишающая заготовку одной степени свободы, а именно – вращения вокруг оси OY;
Рисунок 1.3 Схема установки заготовки в тисках
1, 2, 3 – установочная база – лишает заготовку трех степеней свободы: перемещение вдоль оси ОХ и вращения вокруг осей ОZ и ОY; 4, 5 – двойная опорная база – лишает двух степеней свободы: перемещение вдоль осей OY и OZ; 6 – опорная база – лишает вращения вокруг оси ОХ.
Учитывая форму и размеры детали, а также точность обработки и чистоту поверхности были выбраны наборы методов обработки на каждую поверхность вала. Мы можем определить последовательность обработки поверхностей.
Рисунок 1.4 Эскиз детали с обозначением поверхностей
1. Токарная операция. Заготовка устанавливается по поверхности 4 в
самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для чернового точения торца 9, поверхности 8, торца 7, поверхности 6.
2. Токарная операция. Переворачиваем заготовку и устанавливаем ее в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для чернового точения торца 1, поверхности 2, торца 3, поверхности 4, торца 5.
3. Токарная операция. Заготовка устанавливается по поверхности 4 в
самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для чистового точения торца 9, поверхности 8, торца 7, поверхности 6, фаски 16 и канавки 19.
4. Токарная операция. Переворачиваем заготовку и устанавливаем ее в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для чистового точения торца 1, поверхности 2, торца 3, поверхности 4, торца 5, фасок 14, 15 и канавок 17, 18.
5. Токарная операция. Заготовку устанавливаем в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для сверления и зенкерования поверхности 10, нарезания резьбы на поверхности 2.
6. Сверлильная операция. Деталь устанавливаем в тиски по поверхности 6 с упором в торец 9 для сверления, зенкерования и развертывания поверхности 11, сверления и зенкерования поверхностей 12 и 13.
7. Шлифовальная операция. Деталь устанавливается по поверхности 4 в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для шлифования поверхности 8.
8. Шлифовальная операция. Деталь устанавливается по поверхности 8 в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 7 для шлифования поверхности 4.
9. Вынуть деталь из приспособления и отправить на контроль.
Поверхности заготовки обрабатываются в следующей последовательности:
поверхность 10 – сверление, зенкерование;
поверхность 11 – сверление, зенкерование, развертывание;
поверхность 12, 13 – сверление, зенкерование;
поверхность 8 – шлифование чистовое;
поверхность 4 – шлифование чистовое;
Как видно, обработка поверхностей заготовки осуществляется в порядке от более грубых методов к более точным. Последний метод обработки по параметрам точности и качества должен соответствовать требованиям чертежа.
1.6 Разработка маршрутного технологического процесса
Деталь представляет собой ось и относится к телам вращения. Производим обработку заготовки, полученную штамповкой. При обработке используем следующие операции.
Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.
1. проточить поверхность 8, подрезать торец 9;
2. проточить поверхность 6, подрезать торец 7
Деталь базируется в трехкулачковом патроне.
В качестве измерительного инструмента используем скобу.
Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.
1. проточить поверхность 2, подрезать торец 1;
2. проточить поверхность 4, подрезать торец 3;
Деталь базируется в трехкулачковом патроне.
В качестве измерительного инструмента используем скобу.
Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.
1. проточить поверхности 8, 19, подрезать торец 9;
2. проточить поверхности 6, подрезать торец 7;
Деталь базируется в трехкулачковом патроне.
В качестве измерительного инструмента используем скобу.
Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.
1. проточить поверхности 2, 17, подрезать торец 1;
2. проточить поверхности 4, 18, подрезать торец 3;
Деталь базируется в трехкулачковом патроне.
В качестве измерительного инструмента используем скобу.
Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.
1. сверлить, зенкеровать отверстие – поверхность 10;
2. нарезать резьбу – поверхность 2;
Деталь базируется в трехкулачковом патроне.
В качестве измерительного инструмента используем калибр.
Обработка ведется на координатно-сверлильном станке 2550Ф2.
1. сверлить, зенкеровать 4 ступенчатых отверстия Ø9 – поверхность 12 и Ø14 – поверхность 13;
2. сверлить, зенкеровать, развернуть отверстие Ø8 – поверхность 11;
В качестве измерительного инструмента используем калибр.
Обработка ведется на круглошлифовальном станке 3Т160.
Для обработки выбираем шлифовальный круг
ПП 600×80×305 24А 25 Н СМ1 7 К5А 35 м/с. ГОСТ 2424-83.
Деталь базируется в трехкулачковом патроне.
В качестве измерительного инструмента используем скобу.
Обработка ведется на круглошлифовальном станке 3Т160.
Для обработки выбираем шлифовальный круг
ПП 600×80×305 24А 25 Н СМ1 7 К5А 35 м/с. ГОСТ 2424-83.
Деталь базируется в трехкулачковом патроне.
В качестве измерительного инструмента используем скобу.
Обработка ведется в виброабразивной машине.
1. притупить острые кромки, снять заусенцы.
Контролируют все размеры, проверяют шероховатость поверхностей , отсутствие забоин, притупление острых кромок. Используется контрольный стол.
Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов , курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Название: Проектирование технологического процесса изготовления детали "Ось"
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа
Добавлен 21:07:59 13 февраля 2011 Похожие работы
Просмотров: 11619
Комментариев: 8
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Курсовая работа: Проектирование технологического процесса изготовления...
Проектирование технологического процесса изготовления детали
ПРОЕКТИРОВАНИЕ | рации технологической оснастке
Курсовые работы технологические процессы - Чертежи.РУ
Курсовой проект ПМ.02. Разработка технологических процессов ...
Сочинение Культура Моего Края
Что Способно Изменить Человека Сочинение
Реферат Приход Гитлера К Власти
Написать Сочинение На Тему Эссе
Гдз Контрольная Работа По Окружающему