Изготовление детали и участка механосборочного цеха

Изготовление детали и участка механосборочного цеха

66

Реферат

ПЗ: 77 страниц, 21 рис., 14 табл., 14 источников

Объект исследования - разработка технологического процесса изготовления детали и участка механосборочного цеха.

Цель курсового проектирования - закрепление и углубление полученных знаний, пополнение их новыми достижениями современной прогрессивной технологии и применение новейшего оборудования, конструирование технологической оснастки, выбор режущего и контрольного инструмента.

Метод исследования - расчетно-аналитический.

СТАНОК, ДЕТАЛЬ, ЗАГОТОВКА, ПЛАТ! ОБРАБОТКИ, РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ, СКОРОСТЬ, ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА, КАРТА ЭСКИЗОВ, МАРШРУТНАЯ КАРТА, КОНТРОЛЬ, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Описание конструкции и назначение детали

1.2 Выбор типа производства и формы организации работ

1.3 Выбор метода получения заготовки

1.4 Проектирование плана обработки

1.4.1 Анализ конструкции детали на технологичность

1.4.2 Проектирование маршрута обработки поверхностей (МОП)

1.4.3 Проектирование маршрута обработки заготовки

1.4.4 Расчёт межоперационных припусков и технологических размеров

1.5 Проектирование операционной технологии

2. Конструкторская часть

2.1 Конструирование рабочего приспособления

2.1.1 Описание конструкции и принципа работы

2.1.2 Расчёт необходимого усилия закрепления заготовки и выбор привода

2.1.3 Расчёт приспособления на прочность

2.1.4 Экономическая эффективность применения данного приспособления

2.2 Контрольное приспособление

3. Проектирование участка

Заключение

Перечень ссылок

Приложение А. Альбом технологических карт

Приложение Б. Приспособление рабочее

Приложение В. Приспособление для проверки биения шестерни

Введение

Перед машиностроением в нынешних условиях стоят следующие задачи: повышение качества, производительности производства. Эти задачи решаются путем создания новых технологий на основе новейших научных разработок.

Основными производственными фазами является качество оборудования и инструмента, физико-химические и механические свойства исходных материалов и заготовок, качество выполнения обработки деталей машин. Полученные при обработке размеры, форма и расположение элементарных поверхностей определяют фактические зазоры и натяги в соединении.

Для получения качественной и недорогой продукции ее выпуск должен быть технологичным:

- Относительная дешевизна материалов при сохранении требуемых свойств;

- Прогрессивные методы получения заготовок;

- Применение высокопродуктивного оборудования:

а) многоинструментальных станков с ЧПУ;

б) высокопроизводительного оборудования.

Качество создаваемого изделия обеспечивается на этапах подготовки и производства продукции и реализуется в процессе эксплуатации. Важной составляющей обеспечения качественной продукции является контроль изделия, как в ходе выполнения технологического процесса, так и окончательный контроль детали.

Итак, в условиях рыночной экономики определяющее значение в положении предприятия на рынке будет иметь применение наиболее производительных с наименьшей себестоимостью средств труда, обеспечивающих необходимое качество; применение наиболее эффективных средств и методов контроля качества продукции.

В ходе выполнения курсового проекта необходимо разработать оптимальный технологический процесс получения заданной детали на основе знаний, полученных в процессе изучения курса "Основы технологии машиностроения", выбрать оборудование, обеспечивающее быстрое и качественное изготовление заданной детали.

1. Технологическая часть

1.1 Описание конструкции и назначение детали

Деталь Шестерня привода ступенчатого вата является составляющей частью конструкции двигателя Д-36, выпускаемого на предприятии «Мотор-Сич». Деталь предназначена для передачи крутящего момента на последующие рабочие звенья двигателя.

Химический состав стали 14ХГСН2МА-Ш представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Химический состав стали 14ХГСН2МА-Ш согласно ТУ 14-11865-76

Данная сталь - трудносвариваемая. Термообработке предшествует подогрев для данной стали. Плотность стали 7800 кг/м3.

1.2 Выбор типа производства и формы организации работ

1.2.1 Исходные данные

- годовая программа выпуска N = 5000 шт.

- масса детали q = 0,286 кг

Проектирование технологического процесса механической обработки зависит от типа производства и формы его организации.

Тип производства определяют по широте номенклатуры, регулярности и стабильности выпуска изделий. Предварительно, учитывая массу детали и программу выпуска, принимаю серийный тип производства.

1.2.2 Расчет количества деталей в партии, шт.

Количество деталей в партии можно определить

где б - периодичность запуска (5 дней);

Ф - число рабочих дней в году (256 дней).

Принимаем партию деталей n=100 шт. Для серийного производства характерно использовать универсальный и специальный режущий и измерительный инструменты.

1.3 Выбор метода получения заготовки

1.3.1 Исходные данные

деталь - Шестерня привода СВ

материал детали - сталь 14ХГСН2МА-Ш

программа выпуска - N = 5000 шт.

вес детали - q = 0,286 кг

Сравниваю два способа получения заготовки:

а) штамповка на КГШП;

б) прокат.

1.3.2 Определение массы заготовки, полученной методом штамповки на КГШП.

В соответствии с [4] установлены следующие характеристики штамповки:

класс точности………………………………......Т2

группа стали…………………………………….МЗ

степень сложности……………………………...С1

уклоны для наружных поверхностей…………3±1°

радиусы закругления, мм………………………2

Масса штампованной заготовки определяется с помощью системы

Компас-ЗD путем измерения массово-центровочных характеристик.

Эскиз заготовки, полученной методом штамповки на КГШП представлен на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Эскиз заготовки, полученной методом штамповки на КГШП

Q=0,759 кг

1.3.3 Определение массы заготовки, полученной методом проката

В виде заготовки для данной детали принимаем сортовой гарячекатанный круглый прокат нормальной точности, O85 мм.

Масса заготовки из проката определяется путем измерения массово-центровочных характеристик в системе Компас-ЗD

Эскиз заготовки, полученной методом проката представлен на рисунке 1.2

Рисунок 1.2 - Эскиз заготовки из проката.

1.3.4 Стоимость одной заготовки, полученной разными методами

а) Метод гарячей штамповки

где В6 - базовая стоимость 1 т заготовок, грн

Q, q - масса заготовки и детали соответственно, кг

КТ,КМ,КВ,К3,КП - коэффициенты, которые учитывают соответственно материал, класс точности, группу сложности, массу заготовки, программу выпуска.

ВОТХ - стоимость 1 т стружки, грн

б) Метод проката

Результаты расчетов сводим в табл. 1.2.

1.3.5 Расчет коэффициента использования материала заготовок

Коэффициент использования материала:

При сравнении двух способов получения заготовок видим, что ВКГШП < ВПР при зКГШП < зПР . Из этого следует, что в качестве заготовки в данном случае выбираю штамповку на КГШП.

Годовые сбережения по стоимости изготовления заготовок, грн:

Дополнительно использованный вес материала при получении заготовок прокатом, кг:

Таблица 1.2- Сравнительная таблица

1.4 Проектирование плана обработки

1.4.1 Анализ конструкции детали на технологичность

В общем случае конструкция детали считается технологичной, если она обеспечивает простое и экономичное изготовление. Критериями технологичности детали являются абсолютное значение трудоемкости Т и технологической себестоимости С ее изготовления.

Оценить показатели Т и С на начальном этапе проектирования технологического процесса невозможно по причине отсутствия необходимых исходных данных. Поэтому дается только качественная оценка признаков технологичности конструкции.

Материал изготавливаемой детали (сталь 14ХГСН2МА-Ш) относится ко 3-ей группе сложности обрабатываемости (согласно табл. 2.5 [1]). Имеется возможность получения необходимой шероховатости поверхностей. Поверхности, которые используются в качестве установочных технологических баз, являются простыми (плоскости, цилиндрические). Это позволяет применять универсальные рабочие приспособления. Принципы постоянства и единства баз присутствуют на большинстве операций.

Жесткость конструкции за счет малого отношения длины детали к диаметру большая. Обработку возможно проводить на нормативных режимах резания. Наиболее значимым моментом в технологическом процессе данной детали является возможность обработки на станках с ЧПУ. Обрабатываемые поверхности имеют простую конструкцию, поэтому нет необходимости в применении специального инструмента. Достаточно применения универсального режущего и измерительного инструментов. Доступ режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям удобный. Допуски и граничные отклонения размеров отвечают стандартным значениям, что позволяет получать взаимозаменяемые детали.

Система расставления длин размеров обеспечивает наиболее короткую последовательность операций.

Для практической оценки технологичности исследуемой детали применяются следующие показатели:

Коэффициент использования материала

где q - масса детали, Q - масса заготовки (см. раздел 3).

Коэффициент точности обработки

где Аср - среднее значение квалитета точности размеров (см. чертеж детали).

Коэффициент шероховатости

где Бср - среднее значение показателя шероховатости (Ra) по рабочему чертежу детали

Проанализировав данные коэффициенты можно сказать, что деталь является технологичной.

Эскиз детали приведен на рисунке 1.3, нумерация технологических поверхностей представлена на рис 1.4.

Рисунок 1.3 - Эскиз детали

Рисунок 1.4 - Технологическая нумерация поверхностей.

1.4.2 Маршрут обработки поверхностей (МОП)

Исходные данные:

рабочий чертеж детали

заготовка штамповка на КГШП из стали 14ХГСН2МА-Ш

масса заготовки Q = 0,759 кг

тип производства - серийное

программа выпуска N = 5000 шт.

1.4.2.1 Определение (МОП) наружной цилиндрической поверхности мм

Характеристика детали: Тdд = 11 мкм; Rад = 0,4 мкм (Rzдет= 2,5 мкм), IT=5

Допуски для поверхности заготовки выбираем согласно источнику [1]

Заготовка мм

Расчет необходимых уточнений, мкм:

Для расчета количества переходов используется параметр е Td = 63

Количество переходов приблизительно можно определить по формуле:

Разница квалитетов по точности и шероховатости:

Значения допусков по операциям [1]:

Tdзаг =700 мкм заготовительная операция

Td2 =160 мкм точение черновое

Td3 =39 мкм точение чистовое

Td5 =16 мкм шлифование черновое

Td6= 11 мкм шлифование чистовое

Расчет частных уточнений:

Таким же образом рассчитываем уточнения по шероховатости и по радиальному биению. Отсюда видно, что количество переходов, выбранное предварительно, хватит для получения поверхности данной точности.

Результаты расчетов сведены в табл. 1.3:

Таблица 1.3 - План обработки поверхности мм

1.4.2.2 Определение МОП внутренней цилиндрической поверхности O25H7(+0,021)

Характеристика детали: Тdд = 25 мкм, IT7 , Rад = 0.8 мкм (Rzдет=2,5 мкм)

Допуски для поверхности заготовки выбираем согласно источнику [1]:

Расчет необходимых уточнений, использую формулы (1.4.4), (1.4.5), (1.4.6):

Количество переходов согласно (1.4.7): Kd = 2 * lg64 = 3,68 Kd = 4

Разница квалитетов по точности и шероховатости:

Значения допусков по операциям [1]:

Tdзаг =700 мкм заготовительная операция

Td2 =160 мкм сверление

Td3 = 62 мкм растачивание получистовое

Td5 =39 мкм шлифование черновое

Td6=2l мкм шлифование чистовое

Расчет аналогичен п.4.1

Результаты расчетов сведены в табл. 1.4

Таблица 1.4- План обработки поверхности O25H7(+0,021)мм

1.4.2.3 Определение МОП внутренней цилиндрической поверхности

мм

Характеристика детали: Тdд = 25 мкм, IT6, Rад = 0,8 мкм (Rzдет=2,5 мкм)

Допуски для поверхности заготовки выбираем согласно источнику [1]:

Заготовка мм

Расчет необходимых уточнений, используя формулы (1.4.4), (1.4.5), (1.4.6):

Количество переходов согласно (1.4.7): Kd=2*lg64=3,68 Kd=4

Разница квалитетов по точности и шероховатости:

Значения допуском по операциям [1]:

Td заг =700 мкм заготовительная операция

Td2 =160 мкм сверление

Td3 =62 мкм растачивание получистовое

Td5 = 25 мкм шлифование черновое

Td6 = 25 мкм шлифование чистовое

Расчет аналогичен п.1.4.2.1

Результаты расчетов сведены в табл. 1.5

Таблица 1.5 - План обработки поверхности мм

1.4.2.4 Определение МОП длиннового размера 29 мм

Шероховатость поверхностей 1 и 2 Rад = 3.2 мкм (Rz дет = 10 мкм); Заготовка: Td = 130 мкм; Rz заг = 160 мкм; IT = 14

Рисунок 1.5 - Эскиз шестерни для определения МОП длиннового размера

Расчет необходимых уточнений, используя формулы (1.4.4), (1.4.5), (1.4.6):

Количество переходов согласно (1.4.7): Kd = 2·lg10 = 2 Kd = 2

Разница квалитетов по точности и шероховатости:

Значения допусков по операциям выбираем по источнику [1] как и в предыдущих пунктах п.1.4.2.1 и п.1.4.2.2

Все выбранные значения заносим в таблицу 1.6.

1.4.3 Проектирование маршрута обработки заготовки

Маршрут обработки заготовки - это общий план, в котором на основе компоновки операций установлен состав и последовательность операций технологического процесса, указаны тип и модель станка, установлены технические комплексы поверхностей. МОЗ как этапный документ технологического процесса представляется в виде таблицы. Исходные данные: чертеж детали; эскиз заготовки; годовая программа выпуска N=5000 шт.; сведения о целевом назначении технологического процесса; справочно-нормативные материалы. Маршрут обработки заготовки представлен в таб. 1.7:

Таблица 1.7 - Маршрут обработки заготовки

Страницы: 1, 2