- 3 —
Кафедра технологии машиностроения, КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Дисциплина: технология машиностроения
Тема: Проектирование технологического процесса изготовления детали.
Выполнил студент гр./ /
Руководитель / /
«___» _____________200 г.
1.1. Назначение детали, материал, механические свойства, химический состав
Деталь «корпус» предназначена для установки наружного кольца подшипников качения, а также установки уплотнительного кольца и крышки с прокладкой, для герметичной установки.
Заготовка детали получается литьем из серого чугуна СЧ 15-32 (самый дешевый металлический материал, обладает хо-рошими литейными и антифрикционными свойствами, износостой-костью, способностью гасить вибрации).
Механические свойства:
- Модуль упругости:;
- Допустимые напряжения при изгибе: ;
- Допустимые напряжения при сжатии: ;
- Допустимые напряжения при срезе: ;
- Предел прочности при растяжении: ;
Твердость:
Химический состав:
Кремний — 0,3-5%
Марганец — до 1%
Сера — 0,1%
Углерод — 2,5%
Фосфор — 0,2%
Железо — остальное
Анализ точности изготовления детали и обоснование технического требования
Так как данная деталь является «корпусом» получаемым литьем, то не все поверхности у заготовки обрабатываются.
У детали будет только одна поверхность с шероховатостью , остальные имеют шероховатость и более, т. е. все поверхности (кроме ) будут обрабатываться за один проход, что не только удешевляет производство, но и уменьшает количество операций.
Так как данная деталь является ответственной, на нее задаются допуски по форме и расположению поверхностей: допуск параллельности — 0,04, допуск перпендикулярности — 0,016; овальность и конусообразность не более 0,015мм.
1.3. Анализ технологичности конструкции детали
· Данная конструкция детали является жесткой и виброустойчивой при обработки;
- На данной детали предусмотрены надежные технологические базы и места крепления;
- Имеется четкое разграничение обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей;
- Все плоскости обрабатываются на проход;
- Большинство поверхностей обрабатываются с одной стороны;
- Все отверстия перпендикуляры к плоскости общего торца;
- Не технологичным является то, что все большинство поверхностей обрабатывается при одноинструментной обработки;
- В данной детали не удалось избежать глухих отверстий, но в них предусмотрен запас длины на сбег резьбы, размещения метчиков и стружки;
- В резьбовых отверстиях предусмотрена заходная фаска;
- На детали используются резьбы диаметром больше 6 мм;
- В детали отсутствуют длинные отверстия.
На основе проведенного анализа можно сделать вывод о технологичности данной детали «корпус».
Разработка технологического процесса изготовления детали (2)
... работа, подводящая итоги учебы студента в вузе, характеризующая уровень приобретенных им знаний и навыков, необходимых для самостоятельной инженерной деятельности. Темой данного дипломного проекта является разработка технологического процесса изготовления детали ... чего обеспечивается герметичность всего гидроусилителя. Поверхности 4, 6 Шслужат для установки подшипников качения в которых установлен ...
2.1. Определение типа производства, На данном этапе проектирования тип производства определяется приблизительно по годово
Так как годовая программа выпуска , то по таблице [1 стр.123] определяем, что данное производство — крупносерийное.
2.2. Расчет размера партии и такта выпуска
Такт выпуска определяется по формуле:
где: — годовая программа выпуска
- фонд времени работы оборудования (при двухсменной работе равен 4000)
Размер партии запуска определяется по формуле:
где: — периодичность запуска (если один раз в квартал)
3.1. Расчет себестоимости изготовления
Расчет стоимости литья в песчано-глинистые формы определяется по формуле:
- где: — базовая стоимость штамповки (4500 руб. за тонну);
- масса заготовки ;
- коэффициент, зависящий от точности отливки (5 класс точности);
- коэффициент, зависящий от марки материала отливки (СЧ 15-32);
- коэффициент сложности отливки (3 группа сложности);
- коэффициент, зависящий от массы заготовки (от 3 до 5 кг);
- коэффициент, зависящий от серийности производства.
4.1.
Назначение маршрута обработки отдельных поверхностей
На этом этапе проектирования технологического процесса решается каким методом и сколько раз обрабатывать отдельные поверхности. Для этого используем таблицы экономической точности обработки на станках ([2] стр. 150).
В этих таблицах указано, какой квалитет и шероховатость получается при применении различных методов обработки. Таблицы составлены на основе опыта работы предприятия на станках нормальной точности при среднем разряде работ и средних режимах.
По требованиям точности для поверхностей назначаем маршруты обработки и заносим все данные в таблицу 1.
Таблица 1 Назначение маршрута обработки отдельных поверхностей детали
|
Поверхность |
квалитет |
Ra |
Маршрут обработки |
|
|
ш36 |
12 |
12,5 |
Однократное растачивание |
|
|
ш72 |
7 |
3,2 |
Трехкратное растачивание |
|
|
ш5 |
14 |
12,5 |
Сверление однократное |
|
|
22 |
14 |
6,3 |
Фрезерование однократное |
|
|
55 |
14 |
6,3 |
Фрезерование однократное |
|
|
118 |
14 |
6,3 |
Фрезерование однократное |
|
|
20 |
14 |
6,3 |
Фрезерование однократное |
|
|
М8-7Н |
— |
6,3 |
Однократное сверление; сверление + метчик |
|
|
Канавка В |
14 |
12,5 |
Однократное растачивание |
|
|
Канавка Д |
15 |
3,2 |
Однократное растачивание |
|
|
R7 |
14 |
12,5 |
Фрезерование однократное |
|
|
Фаски в резьбе |
14 |
12,5 |
Однократная обработка |
|
|
Фаски в отверстии |
||||
4.2. Назначение маршрута обработки детали в целом
Составляем для данной детали технологический процесс.
Технологический процесс:
|
005 |
Литейная |
Лить заготовку согласно чертежу |
|
|
010 |
Термическая |
Снятие внутренних напряжений (см. технологический процесс отдела главного металлурга) |
|
|
015 |
Вертикально-фрезерная |
Фрезеровать плоскость основания 36х190 в размер 22h14 окончательно |
|
|
020 |
Радиально-сверлильная |
Сверлить два отверстия ш5Н14 на проход, согласно чертежа |
|
|
025 |
Горизонтально-фрезерная |
Фрезеровать три плоскости, выдерживая размеры 20h14, 40H15 и 118h14 |
|
|
030 |
Горизонтально-расточная |
Фрезеровать боковую плоскость окончательно в размер 55±0,95; Расточить отверстие ш72Н7 предварительно и с припуском под тонкое растачивание; Расточить канавку В в размер ш48Н14, канавку Д в размер ш73Н15 окончательно; Расточить фаску 1х45 0 окончательно; Сверлить 4 отверстия под М8 и фаски в этих отверстиях одновременно, выдерживая размеры 20, ш90 окончательно; Нарезать резьбу М8-7Н в 4 отверстиях, согласно чертежа |
|
|
035 |
Вертикально-фрезерная |
Фрезеровать два паза, выдерживая размеры R7, 20, 14 и 8 |
|
|
040 |
Алмазно-расточная |
Расточить отверстие ш72Н7 окончательно согласно чертежа |
|
|
045 |
Моечная |
||
|
050 |
Контрольная |
||
|
055 |
Покрытие |
||
5.1. Аналитический расчет припусков на диаметральный размер
Рассчитываем припуск на обработку и промежуточные предельные размеры на поверхность ш72Н7. Технологический маршрут обработки поверхности ш72Н7 состоит предварительного растачивания, растачивания с припуском под окончательное и алмазное точение.
Расчет ведем по методике [2].
Технологический маршрут записывается в таблицу, 2 также в таблицу заносятся соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска.
Расчет коробления заготовки производиться по формуле:
где: — смещение ()
- коробление ()
- удельная кривизна заготовки (табл. 4.8 [2])
для чернового — 6%;
- для чистового — 4%;
- для тонкого — 2%.
Расчет погрешности установки:
- где: -погрешность закрепления (табл. 4.13 [2]);
l-расстояние между отверстиями на которые устанавливаются пальцы
S max выбирается по посадке ш
Расчет минимальных значений припусков производим по формуле:
При черновом растачивании:
При чистовом растачивании:
При тонком растачивании:
Расчетный размер заполняем, начиная с конечного размера
В соответствующую графу заносим значения допусков на каждый переход и заготовку.
Вычисляем наименьшие предельные размеры:
Придельные значения припусков определяются как разность предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:
Производим проверку правильности расчетов:
Таблица 2.Припуски на диаметральный размер ш 72Н7
|
Переходы обработки поверхности |
Элементы припуска |
Расчетный припуск, мкм |
Расчетный размер, мм |
Допуск |
Предельный размер |
Предельный припуск |
||||||
|
Rz |
H(Т) |
min |
max |
min |
max |
|||||||
|
Заготовка |
600 |
— |
1202,7 |
— |
— |
68,007 |
1400 |
66,61 |
68,01 |
— |
— |
|
|
Черновое растачивание |
50 |
— |
72,162 |
138,3 |
3621,25 |
71,629 |
Н12 300 |
71,32 |
71,62 |
3,61 |
4,71 |
|
|
Чистовое растачивание |
30 |
— |
48,11 |
— |
244,324 |
71,873 |
Н9 74 |
71,796 |
71,87 |
0,25 |
0,476 |
|
|
Тонкое растачивание |
20 |
— |
24,05 |
6,91 |
157,207 |
72,03 |
Н7 30 |
72 |
72,03 |
0,16 |
0,204 |
|
Рис. 1. Схема графического расположения припусков и допусков
5.2. Назначение припусков по нормативам, Для назначения припусков и допусков воспользуемся ГОСТ
Таблица 3.рипуски и допуски на отливку
|
Размер детали мм |
Ra мкм |
Маршрут обработки |
Припуск на сторону, мм |
Допуск, мм |
Размер заготовки, мм |
|
|
ш36 |
12,5 |
черновая |
1,4 |
1,1 |
ш32,2 |
|
|
22 |
6,3 |
черновая |
1,3 |
1 |
23,3 |
|
|
55 |
6,3 |
черновая |
1,4 |
1,2 |
56,4 |
|
|
60 |
6,3 |
черновая |
1,4 |
1,2 |
61,4 |
|
|
118 |
6,3 |
черновая |
1,7 |
1,6 |
121,4 |
|
6.1. Расчет режимов резания на две операции
6.1.1. Фрезерование
Операция 015, фрезерование.
Глубина резания
Подача на черновое фрезерование [4]
Фреза твердосплавная Т15К6 ш160,
Скорость резания
где: — диаметр фрезы (160мм)
- стойкость фрезы (240мин)
- припуск (1,3мм)
- подача (0,2мм/зуб)
- ширина фрезеруемой поверхности (36 мм.)
- число зубьев фрезы (14 шт.)
Из нормативов выбираем коэффициенты [4]:
По рассчитанной скорости резания определяем число оборотов шпинделя:
Расчетное значение n корректируем по паспорту станка. Принимаем:
Принимаем
6.1.2. Сверление
Операция 020.
Глубина резания
Подача при сверлении стали [4]:
Скорость резания:
Находим коэффициенты по нормативам [4]:
По рассчитанной скорости определяем число оборотов шпинделя:
Находим фактическую частоту:
6.2. Назначение режимов резания по нормативам.
· Фрезерование плоскости
;
- Фрезерование боковой плоскости
- Предварительное растачивание
- Чистовое растачивание
- Расточка канавок
- Сверление
- Нарезание внутренней резьбы метчиком
Резьба М8, шаг — 1,25 мм
- Фрезерование пазов
- Тонкое растачивание
7.1. Расчет штучного времени, На две операции штучное время рассчитываем поэлементно по формуле:
где: — основное время
- вспомогательное время
- время перехода
- число деталей в партии
На остальные операции время рассчитываем по приближенной формуле:
Сверлильная операция
Фрезерная операция
Расточная операция
Расчет норм времени сводим в таблицу 4.
Для фрезерной операции
Для сверлильной операции
Основное время в операции 015 состоит из двух составляющих: фрезерование + сверление
Вспомогательное время выбираем из нормативов [1]:
Операция 015:
Установка и снятие — 0,15 мин
Управление станком — 0,1 мин
Время на измерение — 0,16 мин
Операция 020:
Установка и снятие — 0,15 мин
Управление станком — 0,1 мин
Время на измерение — 0,32 мин
Время на обслуживание
7.2. Расчет числа станков на операции
где: — такт выпуска
Коэффициент загрузки определяем по формуле:
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.
Таблица 4.
|
№ |
, 100% |
||||||||||||||
|
015 |
0,975 |
0,15 |
0,1 |
0,16 |
1,385 |
0,09 |
0,09 |
1,565 |
20 |
415 |
1,613 |
0,195 |
1 |
19,5 |
|
|
020 |
0,133 |
0,15 |
0,1 |
0,32 |
0,703 |
0,05 |
0,05 |
0,803 |
20 |
415 |
0,851 |
0,103 |
1 |
10,3 |
|
|
025 |
0,286 |
0,526 |
0,06 |
1 |
6,36 |
||||||||||
|
030 |
0,55 |
1,012 |
0,12 |
1 |
12,2 |
||||||||||
|
0,24 |
0,78 |
0,09 |
9,42 |
||||||||||||
|
0,36 |
1,17 |
0,14 |
14,1 |
||||||||||||
|
0,033 |
0,108 |
0,013 |
1,305 |
||||||||||||
|
0,073 |
0,238 |
0,029 |
2,87 |
||||||||||||
|
0,007 |
0,022 |
0,003 |
0,26 |
||||||||||||
|
0,4 |
0,7 |
0,085 |
8,46 |
||||||||||||
|
0,048 |
0,084 |
0,01 |
1,015 |
||||||||||||
|
035 |
0,133 |
0,245 |
0,03 |
1 |
2,96 |
||||||||||
|
040 |
0,6 |
1,95 |
0,23 |
1 |
23,56 |
||||||||||
При данной загрузке оборудования будет простаивать длительное время.
7.3. Уточнение типа производства
После расч
так как ,то данное производство является среднесерийным.
