МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

Кафедра технологии РЭА

Пояснительная записка к курсовому проекту

по курсу "Технология машиностроительного производства"

на тему "Разработка технологического процесса изготовления детали

экран РГРА 745 561.002"

Проект выполнила

студентка гр. 070 А. А. Болтукова

Руководитель проекта

Задание………………………………………………………………………………………………………………..2

Чертеж детали………………………………………………………………………………………………………..3

Введение………………………………………………………………………………………………………………5

1.Проектирование технологического процесса с использованием типового……………….……..……..6

1.1 Анализ исходных данных…………………………………………………………………………...…….6

1.2 Определение конструкторско-технологического кода детали……………………………………..7

2. Оценка показателя технологичности конструкции детали………………………………………………8

3. Выбор метода изготовления детали………………………………………………………………………...9

4. Выбор заготовок и технологических баз…………………………………………………………………..10

5. Назначение режимов обработки…………………………………………………………………………....12

6. Выбор технологической оснастки…………………………………………………………………………..13

7. Техническое нормирование………………………………………………………………………………….14

7.1 Раскрой на гильотинных ножницах……………………………………………………………………14

7.2 Холодная штамповка…………………………………………………………………………………….15

8. Определение типа производства…………………………………………………………………………...17

9. Технико-экономические показатели разработанного технологического процесса………………...18

10. Расчет размера партии деталей, заготовок………………………………………………………………21

12. Мероприятия по безопасности труда………………………………………………………………………23

13. Заключение……………………………………………………………………………………………………..24

14. Библиографический список………………………………………………………………………………….25

Приложение 1………………………………………………………………………………………………..…26

Приложение 2………………………………………………………………………………………………..…27

Приложение 3………………………………………………………………………………………………..…28

Приложение 4………………………………………………………………………………………………..…29

В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.

Одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат. Такими специалистами являются инженеры-экономисты, разбирающиеся не только во всех тонкостях экономических аспектов функционирования предприятия, но и в сущности производственного процесса, который и обуславливает это функционирование.

Целью данного курсового проекта является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.

Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции, а, следовательно, на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.

Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.

Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.

Технологический процесс - главная часть производственного процесса, включающая действия по изменению размеров, формы, свойств и качества поверхностей детали, их взаимного расположению с целью получения нужного изделия.

Типовой технологический процесс является унифицированным для наиболее типичных деталей, обладающих сходными технико-конструктивными параметрами. Инженерами высокого класса разрабатывается технологический процесс для типовых деталей, а затем, с их помощью, составляют рабочие технологические процессы для конкретной детали. Использование типового технологического процесса позволяет упростить разработку тех. процессов, повысить качество этих разработок, сэкономить время и сократить затраты на технологическую подготовку производства.

Разработка технологического процесса включает в себя следующие этапы :

Определение технологической классификационной группы детали;

Выбор по коду типового технологического процесса (выбор метода получения детали);

Выбор заготовок и технологических баз;

Уточнение состава и последовательности операций;

Уточнение выбранных средств технологического оснащения.

Для определения технологической классификационной группы детали необходимо изучить исходные данные, в которых содержится информация о детали и располагаемом для ее изготовлению оборудовании.

Исходные данные содержат:

· чертеж детали

· сборочный чертеж штампа

· спецификация

В результате изучения этих данных, получаем:

Деталь - экран - представляет собой плоскую деталь с конструкторским кодом:

РГРА. 755561.002.

Материал: Сталь 10 ГОСТ 914- 56 - качественная низкоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,2 %. Этот сплав хорошо сваривается и обрабатывается резанием, а также давлением в холодном состоянии. Эти свойства доказывают целесообразность использования холодной штамповки для изготовления этой детали.

Сортамент: лист толщиной 1 мм. Из данного материала обычно изготавливают горячекатаные листы.

Шероховатость: для всей поверхности детали высота неровностей профиля по десяти точкам R z =40 мкм, среднеарифметическое отклонение профиля R a =10 мкм. Класс шероховатости 4. Поверхность детали образуется без удаления верхнего слоя.

Степень точности: наибольший квалитет 8

Технологический процесс: в данном случае наиболее целесообразно применять холодную штамповку.

Холодная штамповка - это процесс формообразования поковок или готовых изделий в штампах при комнатной температуре.

Масса детали:

M = S*H*r, где S – площадь детали, мм 2 ; H – толщина, мм; r - плотность, г/мм 3

Штамп последовательный

Штамп - деформирующий инструмент, под воздействием которого материал или заготовка приобретает форму и размеры, соответствующие поверхности или контуру этого инструмента . Основными элементами штампа являются пуансон и матрица.

Конструкция данного штампа включает пуансон для пробивки отверстия диаметром 18 мм, а также пуансон для вырубки наружного контура детали.

Этот штамп является последовательным многооперационным штампом, который предназначен для штамповки деталей из листового материала. Изготовление заготовки проходит в 2 этапа: сначала пробиваются отверстие диаметром 18 мм, затем получение наружного контура детали.

При нахождении технологической классификационной группы детали необходимо к уже имеющемуся конструкторскому коду детали добавить технологический код детали.

Введение

Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенного для производства всех современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество металлорежущих станков, их технический уровень в значительной степени характеризует производственную мощность страны.

Основным направлением народного хозяйства предусматривается увеличить объем выпуска металлорежущих станков, кузнечно-прессовых машин, обеспечит опережающее развитие выпуска станков с ЧПУ, развитие производства тяжелых и уникальных станков.

Главная задача состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорение научно-технического прогресса перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования потенциала страны всемирной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы.

В решении этой задачи существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса на базе технического перевооружения производства, создание высокопроизводительных машин и оборудования большой единичной мощности, внедрение новой техники и материалов, прогрессивной технологии и систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства.

Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

Практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки оборудования, средств механизации и автоматизации, содействует единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), обеспечивающая для всех организаций и предприятий системный подход оптимизации выбора методов и средств технологической подготовки производства.

Разработка новых синтетических сверхтвёрдых инструментальных материалов позволило расширить не только диапазон режимов резания, но и спектр обрабатываемых материалов. Повышение точности станков было достигнуто введением в их конструкцию узлов, реализующих новые принципы (например, использование бесконтактных измерительных систем).

Наряду с повышением точности станков происходит процесс дальнейшей их автоматизации на базе регулируемых электроприводов, средств электроавтоматики и вычислительной техники. В связи с применением числового программного управления при обработке на станке увеличилась степень концентрации на каждом отдельном станке, и для дальнейшего повышения их надёжности стали оснащать средствами диагностирования и оптимизации обработки, что весьма важно для станков в составе гибких производственных систем.

В настоящее время развитие станкостроительной отрасли идёт в направлении повышения производительности металлорежущих станков, их надёжности и точности на базе применения автоматизированных процессов, унифицированных станочных модулей, роботизированных технологических комплексов и вычислительной техники.

…, c.5-8
1.1 Назначение детали, ее технологический анализ

Деталь «Крышка» , чертеж №711-21-32 является составной частью заднего моста и служит для предотвращения попадания грязи в рабочий узел, где находится зубчатая передача и подшипники качения, а также для удержания масла в механизме.

Для базирования детали используется торец и внутренняя поверхность вращения E134,5 +0,26 . Для свободного прохождения конца вала через крышку в ней предусмотрено отверстие E92. Изделие крепится к корпусу узла посредством болтов М15х1,5 , для чего в детали изготавливаются 5 отверстий с резьбой М16х1,5. С целью придания крышке наибольшей прочности и жесткости на ней выполняют 5 ребер жесткости, предохраняющие её от поломки.

По своей конструкции деталь является достаточно технологической. Изготовленные, путем механической обработки, поверхности имеют необходимую и достаточную точность и шероховатость поверхностей. Выполненные резьбовые отверстия соответствуют установленным ГОСТом на резьбы, изделие имеет ряд вспомогательных поверхностей, не подлежащих механической обработке, что удешевляет и значительно упрощает технологический процесс её изготовления. Неуказанные предельные отклонения ряда поверхностей выполняется в соответствии со СТ СЭВ 144-75, точность резьбы в отверстиях устанавливается в соответствии с ГОСТ 16093-70, резьба выполняется в соответствии со СТ СЭВ 180-75. Для изготовления детали используется сталь 45 ГОСТ 1050-88, заготовка получается методом штамповки.

Деталь изготовлена с минимальными трудовыми затратами и с соблюдением требований и технологии.

1.2 Материал детали, ее химический состав

Для изготовления детали «Крышка» используется сталь 45 ГОСТ 1050-88. Данная сталь относится к разряду среднеуглеродистых сталей.

Сталь 45 применяется после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях машиностроения. Наиболее легко обрабатывается доэвтектоидные стали со со структурой пластинчатого перлита. Прокаливаемости стали не велика, в связи с этим их следует применять для небольших деталей или крупных, но не требующих сквозной прокаливаемости.

Химический состав стали 25ХГНМТ

Не более 0,05

Не более 0,04

Не более 0,008

Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88

Марка стали

Твердость по Бринелю (кг\мм 2)

Предел текучести кг/мм 2

Предел прочности при растяжении кг/мм 2

Относительное удлинение

Относительное сужение

Ударная вязкость

Горячекатаной

Отожженной

Не более

1.3 Определение типа производства

Деталь «Крышка» чертёж №711-21-32. Годовая программа выпуска согласно заданию составляет 3000 шт. Масса детали равна 2,7 (кг). Устанавливаем ориентировочно тип машиностроительного производства.

Исходя из количества деталей, подлежащих обработке, и массы детали, устанавливаем тип производства – среднесерийное. Так как производство серийное, определяем величину серии по формуле:

шт. (1.1)где:

N – годовой объём выпуска в штуках;

Р g – число рабочих дней в году;

g – необходимый запас деталей на складе;

(1.2)шт.

Производство серийное характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии или серии. Различают мелкосерийное, серийное и крупносерийное производство.

На предприятиях серийного производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков, оснащённых как универсально-наладочными, так и универсально-сборочными приспособлениями, что позволяет снять трудоёмкость и удешевить производство. В отличие от единичного производства, где применяются лишь универсальные станки, в серийном производстве уменьшается процент универсальных станков, но увеличивается удельный вес специализированных и специальных станков. В серийном производстве допускается широкое применение таких станков, как револьверные, токарные многорезцовые, а в крупносерийном производстве так же токарные полуавтоматы и автоматы. Специализация станков даёт возможность использовать наряду с универсальными специализированные и специальные приспособления и режущий инструмент, обеспечивающие повышение производительности труда и снижение себестоимости изделий. Зачастую точность обработки деталей контролируют предельными калибрами.

Для серийного производства характерен дифференцированный технологический процесс изготовления деталей. Он расчленён на ряд небольших по объёму операций, выполняемых на различных станках. Операции, требующие более одной установки, в серийном производстве обычно не встречаются.

Представляется так же возможным располагать оборудование в последовательности технологического процесса. Для обработки одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки, с соблюдением принципов взаимозаменяемости при обработке. При небольшой трудоёмкости обработки или не достаточно большой программе выпуска изделий, целесообразно обрабатывать заготовки партиями, с последовательным выполнением операций, то есть после обработки всех заготовок партии на одной операции производить обработку этой же партии на другой операции.

При этом время обработки на различных станках не согласуют. Заготовки во время работы хранят у станков, а затем транспортируют целой партией.

В серийном производстве применяют ту же переменно-поточную группу организации работ. Здесь оборудование то же располагают по ходу технологического процесса. Обработку производят партиями, причём заготовки каждой партии могут несколько отличатся размерами или конфигурацией, но допускают обработку на одном и том же оборудовании. В этом случае время обработки на смежных станках согласуют, по этому движение заготовок одной партии осуществляется непрерывно, в порядке последовательности технологического процесса. Для перехода к обработке партии других деталей переналаживают оборудование и технологическую оснастку.

Квалификация рабочих в серийном производстве значительно ниже, чем в единичном производстве, а производительность труда – выше.

1.4. Выбор и обоснование метода получения заготовки

Кованные и штампованные заготовки изготавливают различными способами. В серийном и массовом производстве изготовление заготовок допускается производить на штамповочных молотах, а так же прессах, в закрытых или открытых штампах. В случае изготовления в заготовок в открытых штампах образуется облой, то есть излишки металла, а следовательно, и его отходы, образующегося в результате его истечения; облой компенсирует неточность в массе исходной заготовки. В случае же изготовления заготовки путём закрытой штамповки облой практически отсутствует, как следствие этого расход металла на заготовку существенно уменьшается. Технологическими процессами, интенсифицирующими технологию штамповки, являются: штамповка заготовок из центробежных отливок и отливок в кокиль, штамповка методом выдавливания в обычных закрытых и разъёмных штампах, безоблойная штамповка, штамповка из периодического проката, объёмная штамповка из заготовок, полученных непрерывной разливкой стали.

Штамповка заготовок, отлитых методами центробежного и кокильного литья, предназначается для изготовления заготовок типа пустотелых цилиндров, минуя процессы разливки стали в слитки и последующую их прокатку и расковку. При этом процессе заготовки для последующей штамповки или раскатки отливаются на центробежной машине, а затем в горячем виде (при t=1250...1300 0 С) извлекаются из кокиля или центробежной машины.

2.1. Технико-экокономическое обоснование вида заготовки

В качестве заготовки для детали «Крышка» чертех №711-21-32 используется штамповка.

Данный вид заготовки является наиболее экономически выгодным по ряду причин. Дело в том, что заготовка данной конфигурации не может быть получена методом проката из-за сложной формы внешних и внутренних поверхностей. Еще одним из вариантов получения заготовки для делали «крышка» является метод отливки, но для этого необходимо увеличивать припуски на механическую обработку. Такая необходимость вызвана тем, что у отливок присутствуют значительные термические деформации, в следствии ее остывания в форме, а так же различные посторонние включения на поверхности заготовки, которые снижают качество структуры металла на поверхности. Далее стоит отметить, что внутри объема металла так же возникают значительные внутренние напряжения, вызванные термическими деформациями, что может привести к появлению трещин, что повышает вероятность поломки детали.

Сталь 45 имеет низкую текучесть, это может стать причиной неполного заполнения формы, образования раковин.

Из вышесказанного следует, что заготовка в виде штамповки является экономически более выгодной, более технологической.

2.2. Анализ заводского варианта технологического процесса

Для обработки детали «Крышка» чертеж №711-21-32 используется 4 операции: токарная, сверлильная, сверлильная, сверлильная.

На токарной операции деталь обрабатывается на станке 1282 за 2 установки, где производится обработка внутренних поверхностей вращения и подрезка торцов. Далее производится обработка на сверлильных станках.

Предложенный заводской вариант достаточно рационален и соответствует условиям серийного производства, но обработка внутренних поверхностей вращения и подрезка торцов производится за две установки, что повышает затраты рабочего времени на обработку заготовки, кроме того в серийном производстве необходимо стремиться к тому чтобы обработка велась за одну установку заготовки с целью реализации этого принципа первая операция – токарная, станком модели 1282 была разбита на 2 операции, выполненных на шестишпиндельных полуавтоматах модели 1284.

Далее в 015 операции заводского технологического процесса было внесено изменение – вместо зенкования 5-и фасок в данной работе предложено предложено использовать колибровочный инструмент зенкер-зенковка, для одновременнойго зенкерования отверстий и зенкования фасок.

2.3 Разработка технологического маршрута

таблица 2.1

№ операции

Наименование операции

Технологическая база

Применяемое оборудование

токарная

Торец, кромка, фланца

токарная

Торец, кромка, фланца

сверлильная

Торец, кромка, фланца

сверлильная

Торец, кромка, фланца

сверлильная

Торец, кромка, фланца

2.4. Разработка технологического процесса

Таблица 2.2

№ операции

№ установа

№ перехода

Тип и модель станка

Приспособление

Инструменты

Мерительный

Токарная

Точить заготовку до E90 -1,0 +0,5

Резец Т5К10 16х25х100

Калибр-пробка

Точить заготовку до E132 -1,0 +0,5

Резец Т5К10 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить заготовку до E92

Резец Т15К6 16х25х100

Калибр-пробка

Точить заготовку до E98 -1,0 +0,5

Резец Т5К10 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Подрезать торец на L=42,5A1

Резец Т15К6 16х25х100

Калибр-пробка

Подрезать торец на L=23A1

Резец Т15К6 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Подрезать торец на L=9,5 +1.5

Резец Т15К6 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Точить E134,5 +0,26

Резец Т15К6 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить E100 +0,23

Резец Т15К6 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить галтель E110; R3

Резец Т5К10 16х25х100

Точить фаску на E100 3х45 0

Резец Т15К6 16х25х100

Шаблон 3х45 0

Точить торец на L=20,5

Резец Т15К6 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Точить галтель E110; R3

Резец Т15К6 16х25х100

Токарная

Установить заготовку в приспособление и закрепить

Точить торец h= +1.7 -0.8

Резец Т5К10 16х25х100

Калибр-скоба

Точить поверхность E138A1,0

Резец Т5К10 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить торец h=31A1.0

Резец Т5К10 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Точить поверхность E140 +0.26

Резец Т5К10 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить галтель R0,5

Резец Т5К10 16х25х100

Шаблон R0,5

Точить торец h=32A0.1

Резец Т5К10 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Точить фаску 1,5х45 0

Резец Т5К10 16х25х100

Шаблон 1,5х45 0

Сверлильная

Установить заготовку в приспособление и закрепить

кондуктор

Сверлить отв. E14

Сверло E14 Р18

Калибр-пробка

Сверлильная

Установить заготовку в приспособление и закрепить

подставка

Зенкеровать отверстия E14,5

Зенкер E14,5 Р18

Калибр пробка

Зенковать фаску 1,5с углом 120 0

Зенковка 120 0 ; Р18

Шаблон 120 0

Сверлильная

Установить заготовку в приспособление и закрепить

подставка

Резать резьбу М16х1,5

Метчик М16х1,5 ГОСТ 3206-81

Калибр пробка М16х1,5

2.5. Описание назначения и целей операции

Операция 005 – токарная. Станок мод. 1284.

Цель – окончательное формирование контура части наружных и внутренних поверхностей в соответствии с требованиями чертежа.

Операция 010 – токарная. Станок мод. 1284. Цель: окончательное формирование контура наружных поверхностей в соответствии с требованиями чертежа.

Приспособление: резцедержатель, прихват.

Позиция А

Установ А. Установить заготовку в приспособление и снять после обработки.

Позиция В.

Переход 1. Точить торец h=40 +1.7 -0.8

Позиция С

Переход 2. Точить поверхность E138K1,0 предварительно

Позиция D

Переход 3. Точить торец h=31K1.0 предварительно

Позиция Е

Переход 4. Точить поверхность E140 +0,26

Переход 5. Точить галтель R0,5

Позиция F

Переход 6. Точить торец h=32K0,1 окончательно

Переход 7. Точить фаску 1,5х45 0

Режущий инструмент: резец проходной Т5К10 ГОСТ 24248-80

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ1 ГОСТ 166-63, Пробка Пр140 Н11, Пробка Не Н11, Штанген-глубиномер 0-200 ГОСТ 162-64

Операция 015 – сверлильная. Станок 2А150.

Цель: формирование пяти отверстий в соответствии с требованиями чертежа детали.

Сведения о данной операции вынесены на лист №3

Операция 020 – сверлильная. Станок 2А53.

Цель: формирование пяти отверстий под резьбу и пяти фасок.

Сведения о данной операции вынесены на лист №2

Операция 025. Сверлильная. Станок мод. 2А53

Цель – окончательное формирование пяти резьбовых отверстий в соответствии с требованиями рабочего чертежа.

Приспособление: подставка, патрон.

Установ А. Установить заготовку в приспособление, закрепить и снять после обработки.

Переход 1-5 . Резать резьбу М16х1,5

Режущий инструмент: метчик М16х1,5 ГОСТ 3266-81

2.6. Выбор оборудования и его техническая характеристика

Станок радиально-сверлильный модели 2А53

Станок предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования, зенкования, развертывания отверстий и нарезания резьбы.

Основные данные:

Наибольший диаметр сверления 35мм

Наибольший ход шпинделя 300 мм

Вылет шпинделя 400-1200 мм

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до плиты 1500 мм

Конус шпинделя – морзе №4

Наибольшее горизонтальное перемещение шпиндельной головки 800 мм.

Наибольшее вертикальное перемещение рукава 700 мм

Наибольший угол поворота рукова вокруг колонны 360 0

Число скоростей шпинделя – 8

Предел подач шпинделя 0,06I1,22 мм/об

Мощность главного электро-двигателя 2,4 квт

Габариты станка 2250х910х3070

Вес 3050 кг.

Список литературы

1. Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения» М. Машиностроение 1985 г.

2. Данилевский В. В. Технология машиностроения. М. «Высшая школа» 1984 г.

3. Ковшов А. Н. Технология машиностроения М. Машиностроение 1987 г.

4. Захаров В. И. Технология токарной обработки Ленинград 1972 г.

5. Нефёдов Н. А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах

6. Справочник технолога машиностроителя под ред. Косиловой А. Г., Мещеряковой Р. К. М. Машиностроение. 1980 г.

7. Справочник технолога машиностроителя под ред. Кована В. М. М. 1963 г. Т. 1, 2

8. Основы теории транспортных гусеничных машин. Под редакцией Н. А. Забавникова; Машиностроение, М. 1968 г.

9. Справочник по материалам гусеничных машин. Под редакцией Е. Д. Цыпкина; М. 1972 г.

10. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева «Металоведение». М.Машиностроение 1990 г.

11. Данилевский В.В. Справочник технолога-машиностроителя М. Трудрезеридат 1958г.

12. Конспект лекций 1996-2001 учебные года.

2. ГОСТ 166-63

3. ГОСТ 577-72

4. ГОСТ 1050-88

5. ГОСТ 3266-81

6. ГОСТ 10903-72

7. ГОСТ 16093-70

8. ГОСТ 24248-80

9. СТ СЭВ 144-75

10. СТ СЭВ 180-75

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ:

1.1. Назначение детали, его технологический анализ _________________

1.2. Материал детали, ее химический состав ________________________

1.3. Определение типа производства_______________________________

1.4. Выбор и обоснование метода получения заготовки ______________

РАЗДЕЛ 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

2.1. Технико-экономическое обоснование вида заготовки ____________

2.2. Анализ заводского варианта технологического процесса__________

2.3. Разработка маршрута технологической обработки детали _________

2.4. Разработка технологического процесса механической обработки детали __________________________________________________________

2.5. Описание назначения и целей операции ________________________

2.6. Выбор оборудования и его техническая характеристика ___________

СПИСОК СТАНДАРТОВ__________________________________________

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: _________________________________________

Министерство образования РФ

Брянский государственный педагогический университет
им. акад. И.Г. Петровского

КУРСОВАЯ РАБОТА

по технологии машиностроения на тему:

«Разработка технологического процесса изготовления детали»

	Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике. Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

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://www.allbest.ru/

Министерство образования Московской области

ГБПОУ МО «Колледж» «Коломна»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Профессиональный модуль: Разработка технологических процессов изготовления деталей машин

Тема: Разработать технологический процесс изготовления детали

Данилин Д.Н.

Руководитель проекта

Кондюхов Д.П.

На курсовое проектирование по профессиональному модулю: Разработка технологических процессов изготовления деталей машин для студентов очной формы обучения III курса, группы 305 ТМ -13 _ _____Данилину Денису Николаев и чу __________________________________________

Тема: Разработать технологический процесс изготовления детали «Втулка»

Исходные данные:

1) Чертеж детали «Втулка» Д 49.78.49-1

2) Годовая программа выпуска N = 30000 штук _____________________

3) Работа двухсменная

Объем курсового проекта

Графическая часть:

1) Чертеж детали

2) Чертеж заготовки

3) Технологические наладки (карта наладки для станка с ЧПУ)

Пояснительная записка содержит 30-50 листов формата А4:

1) Титульный лист

2) Задание на курсовое проектирование

4) Введение

5) Технологический раздел (смотри на обороте)

6) Список используемой литературы

7) Приложения (смотри на обороте)

Дата выдачи задания «0 1 » октя бря 2015г.

Срок окончания «1 5 » июня 2016г.

Введение

1. Общий раздел

1.1 Назначение и конструкция детали

1.2 Анализ детали на технологичность

2. Технологический раздел

2.2 Анализ базового технологического процесса

Заключение

Список литературы

Введение

Машиностроение занимается производством машин и оборудования, различного рода механизмов для материального производства, науки, культуры, сферы услуг. Следовательно, продукция машиностроения потребляется всеми без исключения отраслями народного хозяйства.

Машиностроение - главная отрасль обрабатывающей промышленности. Именно эта отрасль отражает уровень научно-технического прогресса страны и определяет развитие других отраслей хозяйства. Современное машиностроение состоит из большого числа отраслей и производств. Предприятия отрасли тесно связаны между собой, а также с предприятиями других отраслей хозяйства. Машиностроение, как крупный потребитель металла имеет широкие связи, прежде всего, с черной металлургией. Территориальное сближение этих отраслей дает возможность металлургическим заводам использовать отходы машиностроения и специализироваться в соответствии с его потребностями. Машиностроение также тесно связанно с цветной металлургией, химической промышленностью и многими другими отраслями. Продукция машиностроения потребляется всеми, без исключения, отраслями народного хозяйства.

В настоящее время в структуре машиностроения насчитывается 19 самостоятельных отраслей, куда входят свыше 100 специализированных под отраслей и производств. К комплексным самостоятельным отраслям относятся: тяжелое, энергетическое и транспортное машиностроение; электротехническая промышленность; химическое и нефтяное машиностроение; станкостроение и инструментальная промышленность; приборостроение; тракторное и сельскохозяйственное машиностроение; машиностроение для легкой и пищевой промышленности и т.д.

Машиностроение является ведущей отраслью всей промышленности. Продукция предприятий машиностроения играет решающую роль в реализации достижений научно-технического прогресса во всех областях хозяйства.

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу DMTG XD40A - аналог отеч е ственных станков моделей 6Т13Ф3 и 6Р13Ф3.

Обладает высокой скоростью вращения шпинделя, высокой скоростью обработки и быстрых перемещений. Вертикально-фрезерные станки по металлу с ЧПУ модели DMTG XD40A, разработанные с использованием последних мировых технологий, представляют новое поколение вертикально-фрезерных станков с ЧПУ, которые идеальны для мелкосерийных и единичных производств средних и небольших деталей.

На фрезерные станки с ЧПУ XD40A поставляется система ЧПУ "Siemens 0i-mate MC". Такие характеристики станка, высокоточная трех-осевая обработка, современное программирование (макро коды), графический дисплей, гарантируют превосходную точность исполнения команд и позволяет оператору быстро достичь желаемого результата. Сервопривода Siemens с цифровым управлением обеспечивают точные и быстрые перемещения по всем 3- м осям.

Большое количество операций, таких как фрезерование, растачивание, сверление, нарезание резьбы, можно осуществить за одну установку детали.

Стол и суппорт фрезерного станка по металлу с ЧПУ модели DMTG XD40A отливаются из специального высокопрочного чугуна, они компактны, имеют большую область загрузки, высокую жесткость и отличные антивибрационные характеристики, способные обеспечить самую высокую точность обработки на станках подобного типа.

Конструкция включает в себя мощный шпиндель и встроенную систему подачи СОЖ, что обеспечивает высокоскоростные режимы резания.

1. Общий раздел

1.1 Назначение и конструкция детали

Деталь «Втулка» Д 49.78.49-1 входит в гидротолкатель, который входит в крышку цилиндров дизель-генераторов 21-26 ДГ; 1-26 ДГ; 22 ДГМ.

Материал детали сталь ШХ 15 ГОСТ 801-78

Таблица 1 - Массовая доля элементов, % по ГОСТ 801-78

Массовая доля элементов, %

С? кретич. точек

?

?

?

?

Сумма Cu и Ni ? 0,50%

Таблица 2 - Механические свойства при комнатной температуре

Назначение - втулки плунжеров, нагнетательные клапаны, седла нагнетательных клапанов, корпусы распылителей, ролики толкателей, кулачки, накладные направляющие и другие детали, к которым предъявляются требования высокой твердости, износостойкости и компактной прочности, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм.

1.2 Анализ детали на технологичность

Под технологичностью конструкции понимают ее соответствие к требованию минимальной трудоемкости и материалоемкостью.

Цель анализа на технологичность - выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертеже и технических требованиях, а также воз-можны улучшения технологичности рассматриваемой конструкции.

Отработка конструкции на технологичность - это комплекс мероприятий

по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям.

Качественная оценка технологичности производится по следующим параметрам:

- материал -ШХ 15 ГОСТ 801-78 - хорошо;

- форма и качество обрабатываемых поверхностей - хорошо;

- простановка размеров - хорошо;

- заготовка - прокат - допустимо.

Количественная оценка технологичности выполняется согласно ГОСТ 14.201-83

Таблица 3 - Количественный метод оценки технологичности конструкции

Наименование поверхности	Количество поверхностей	Количество унифицированных элементов	Квалитет точности	Параметры шероховатости,
Наружная поверхность
Внутренняя поверхность

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

,

где и - соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее.

Деталь технологична, если > 0,6.

Коэффициент использования материала:

где и - соответственно масса детали и заготовки, кг.

Деталь технологична, если Ким?0,65.

Коэффициент точности обработки:

,

Деталь технологична, если > 0,8.

Деталь технологична, если > 0,8.

Коэффициент шероховатости поверхности:

где - средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра, мкм.

мкм

Кш = = 0,16

Деталь технологична, если Кш < 0,32.

Вывод: на основании выполненных расчетов можем считать деталь технологичной за исключением коэффициента использования материала, т.е. необходимо предложить более прогрессивный метод изготовления заготовки.

2. Технологический раздел

2.1 Определение типа производства

Тип производства представляет собой комплексную характеристику технических, организационных и экономических особенностей производства, обусловленных степенью специализации, сложностью и устойчивостью изготовляемой номенклатуры изделий, размером и повторяемостью выпуска продукции.

Основным показателем, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций, который определяется как отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.

В теории и практике различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий.

Серийное производство характеризуется производством нескольких однородных типов изделий, периодически повторяющимися партиями или сериями.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция подетальной специализацией участков.

Для серийного производства определяем размер партии деталей:

==592штуки,

где N - годовая программа выпуска, штук;

б - количество дней запаса деталей на складе;

ф - количество рабочих дней в году.

Принимаем 600 штук.

2.2 Анализ базового технологического процесса

Таблица 4 - Базовый технологический процесс

№ операции		Модель оборудования
	Отрезная
	Контроль	Стилоскоп СЛ-11А
	Токарно-винторезная
	Плоскошлифовальная
	Слесарная	Верстак К3 7409А
	Токарная
	Токарная	п/а 1А240П-8
	Токарно-винторезная
	Токарно-винторезная
	Токарно-винторезная
	Калибровка
	Вертикально-фрезерная
	Слесарная
	Контроль	Плита ГОСТ 10905-86
	Транспортирование	Электрокар ЕП-011.2
		Закалить 51…56 HRC
	Транспортирование	Электрокар ЕП-011.2
	Доводочная	Стол ТТ 7960-4174
	Очистка ультразвуковая
	Внутришлифовальная
	Токарная с ЧПУ	С ЧПУ 160НТ
	Круглошлифовальная
	Доводочная	Стол ТТ 7960-4174
	Очистка ультразвуком
	Доводочная	Стол ТТ 7960-4174
	Очистка ультразвуковая
	Доводочная	Стол ТТ 7906-4174
	Очистка ультразвуковая
	Контроль неразруш. магнитный
	Контроль	Плита ГОСТ 10905-86
	Маркирование	Электрограф

2.3 Выбор заготовки и ее технико-экономическое обоснование

В машиностроении основным видом заготовки являются чугунные и стальные отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката.

Для изготовления детали «Втулка» применяем 2 способа получения заготовки: из проката и методом горячей объемной штамповки.

Для выбора рационального метода получения заготовки производим экономическое сравнение их себестоимости.

Определение стоимости заготовки из проката

За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр детали? 32

Таблица 5 - Технологический маршрут обработки поверхности

Определяем припуски на обработку наружной поверхности:

2Z = 4,0 мм

Определяем припуски на подрезание торцевых поверхностей:

Z= 0,5 мм

Определяем промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршруту технологического процесса.

где - диаметр детали, мм;

2Z - припуск на обработку, мм.

= 32 + 4 = 36 мм

По ГОСТ 2590-2006 определяем размер горячекатаного проката обычной точности:

мм

Определяем общую длину заготовки:

,

где - длина детали, мм;

- припуск на подрезку торцов, мм.

= 27 + 2 · 0,5 = 28 мм, принимаем 28 мм.

Определяем объем заготовки с учетом плюсовых отклонений:

,

где р-3.14;

D- диаметр заготовки, см;

L- длина заготовки, см.

V= 29,1 см

Определяем массу заготовки по формуле:

,

где - плотность стали, кг/см3 .

m= 0,00785 · 29,1 = 0,23 кг

где - масса детали, кг;

- масса заготовки из проката, кг.

Ким = = 0,17

Определяем стоимость заготовки из проката:

где С- оптовые цены на сортовой материал, руб.;

С- 0,391 Ч 350 руб.

m- масса заготовки из проката, кг;

С- оптовые цены на лом и отходы углеродистых черных

металлов, руб.

С= 36,8 Ч 350 руб.

С= 136,85 · 0,23 12880 = 29,07 руб.

Определение стоимости заготовки изготовленной методом горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ)

Техническая характеристика заготовки:

Класс точности Т4;

Группа стали M3;

Степень сложности определяется путем вычисления отношения массы поковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки

Определяем расчетную массу поковки:

где m- расчетная масса поковки, кг;

m- масса детали, кг;

К- расчетный коэффициент.

К= 1,7

m= 0,04 · l,7 = 0,068 кг

Определяем массу геометрической фигуры, в которую вписана форма поковки по формуле:

D- наибольший диаметр детали, см;

L- наибольшая длина детали, см;

Плотность стали кг/см3.

Определяем отношение, затем определяем степень сложности:

Степень сложности - С2

Определяем исходный индекс 10

Рисунок 1- Рабочий чертёж заготовки

Определяем основные припуски на размеры:

Таблица 6-Основные припуски на механическую обработку

Определяем размеры поковки, мм:

32+1,12 = 34,2; принимаем 34,5;

4+1,12 = 6,2; принимаем 6,5;

26+1,42 = 28,8; принимаем 29;

23+1,42 = 24,4; принимаем 24,5.

Определяем допускаемые отклонения размеров, мм:

Условно разбиваем фигуру заготовки на отдельные простые элементы, проставляем размеры с учетом плюсовых допусков:

Рисунок 2 - Элементы заготовки для определения объёма

Определяем объем заготовки штамповка на две фигуры:

где D - диаметр поверхности, см;

L - длина поверхности, см.

Определяем общий объем:

Vоб = 17,8+7,3 = 25,1 см

Определяем массу заготовки штамповка:

где с - плотность стали, кг/ см;

VЗШ - объем заготовки штамповка, см.

Определяем коэффициент использования материала:

где m- масса детали, кг;

m- масса заготовки штамповка, кг.

Определяем стоимость заготовки штамповка:

где С- оптовая цена за 1 кг горячештамповочных заготовок, руб.

С= 1,243 Ч 350=435,05 руб.

С- оптовые цены за 1 тонну на лом и отходы углеродистых черных металлов, руб.

С= 36,8 Ч 350 =12880 руб.

Определяем годовую экономию материала от выбранного варианта изготовления заготовки:

где m- масса заготовки прокат, кг;

m- масса заготовки штамповка, кг;

Э= (0,23- 0,2) Ч 30000 = 900 кг

Определяем экономический эффект по стоимости изготовления заготовки:

Э= (С- С)·N,

где С- стоимость заготовки штамповка, руб.;

С- стоимость заготовки прокат, руб.;

N - годовая программа выпуска, штук.

Э= (84,95 - 29,07) Ч 30000 = 2548587 руб.

Таблица 7 - Наиболее выгодный способ получения заготовки

Показатели	Вид заготовки
		штамповка
1. Масса детали, кг
2. Масса заготовки, кг
3. Коэффициент использования материала
4. Стоимость заготовки, руб.
5. Экономический эффект от материала заготовки, кг
6. Экономический эффект от стоимости, руб.
7. Наиболее выгодный способ получения заготовки

2.4 Разработка маршрута обработки детали

Таблица 8 - Маршрут обработки детали

операции	Наименование и содержание операции	Оборудование	Режущий инструмент	Приспособление
	Отрезная
				Зажим при станке
	2. Отрезать заготовку в размер 32-0,5		Пила 22570162 ГОСТ 4047-82
	Токарно -винторезная
	1. Установить деталь и закрепить			Патрон 7100-0005 ГОСТ 2675-80
	2. Точить фаску 0,5х45?		Резец 2102-0005 BK8 ГОСТ 18877-73
	Токарная
	1. Установить деталь и закрепить			Патрон 7100-0005 ГОСТ 2675-80
	2. Подрезать торец в размер 28-0,5		Резец 2103-0057 Т15К6 ГОСТ 18879-73
	3. Центровать торец в размер 28-0,5		Сверло 2301-0060 ГОСТ 10903-77
	4. Сверлить отверстие Ш17,5Н9		Сверло 2300-7515 ГОСТ 10902-77
	5. Сверлить отверстие Ш3		Сверло 2300-7515 ГОСТ 10902-77
	6. Рассверлить фаску в размер 30?		Сверло укороченное ТТ 2301-4232
	7. Сверлить отверстие предварительно Ш7,8и Ш17,5Н9		Сверло комбинированное ТТ 2310-4152
	8. Зенкеровать отверстие Ш7,8и Ш17,5Н9 и торец на длину 19,9		Зенковка КП 9347-589
	9. Развернуть отверстие Ш17,5Н9		Развертка ТТ 2363-4096

Расчет припусков (по округл енным нормативам)

Припуски определяются табличным и расчетно-аналитическим методом. шероховатость обработка деталь заготовка

Табличным методом определяются припуски на основании стандартов. Данный метод применяется в единичном и серийном производстве.

Таблица 9 - Табличный метод расчета припусков

Вид операции.	Точность заготовки.	Расчетные припуски,	Расчетные размеры,	Допуск,Тd, мм
Наружная Поверхность
Заготовка прокат
Токарная черновая

Проверка:

Zmax-Zmin= Тзаг.-Тдет

4,53 - 4 = 1,15 - 0,62

0,53мм = 0,53мм

Расчет режимов резания (на две операции по нормативам)

Разработка технологического процесса механической обработки заготовки обычно завершается установлением технологических норм времени для каждой операции.

Режимные параметры выбираются таким образом, чтобы была обеспечена наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конструкции наивыгоднейшей геометрии с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностей станка.

При определении режимов резания пользуемся табличным методом, как наиболее простым и дающим возможность ускорить разработку технологических процессов и сократить сроки подготовки к запуску изготовления данного изделия.

Расчёт режимов резания на операцию 020 - токарно-винторезная.

Переход 1

Установить деталь и закрепить;

Переход 2

Точить поверхность до Ш26,4h11 с подрезкой торца в размер

1.1) Выбор режущего инструмента:

Резец проходной отогнутый, материал режущей части Т15К6 ц=45°.

Выбираем номер эскиза резца 1, тип конструкции резца М.

Оценка в баллах 4.

Геометрические параметры лезвия инструментов: б = 6°; г = 10°; fo =1,2 мм.

где D - диаметр до обработки, мм;

d - диаметр после обработки, мм.

1.3) Определяем подачу S:

SТ = 0,60 мм/об;

Расчетная подача:

Sр=SТ*КS0*КS1*КS2*КS3*КS4*КS5*КS6=0,60*1,0*0,9*1,2*1,0*1,0*1,0*0,7=0,45 мм/об; (25)

где SТ - табличная подача, мм/об;

КS0 - поправочный коэффициент;

Корректируем подачу по паспортным данным:

Sn= 0,4 мм/об

1.4) Определяем скорость резания:

VТ= 200 м/мин;

Расчетная скорость резания:

Vр=VТ*Кv0*Кv1*Кv2*Кv3*Кv4*Кv5*Кv6=200*1,15*1,0*1,0*1,05*1,0*1,2*0,7=202,86м/мин;

где Vт - табличная скорость резания, м/мин;

Кv0 - поправочный коэффициент;

Кv1, Кv2, Кv3, Кv4, Кv5 - поправочные коэффициенты.

n= 1000* V ;

где V- расчетная скорость резания, м/мин;

D - диаметр до обработки, мм.

n = 1000*202,86 = 2019 мин -1

Корректируем частоту вращения по паспортным данным:

nn= 1000 мин -1

Vф= Dnn ,

где V - расчетная скорость резания, м/мин;

D - диаметр до обработки, мм;

nп - частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1 .

Vф= 3,14* 32* 10 00 = 100,48 м/мин.

1.7) Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Nт=3,7 кВт.

где Nт-табличная мощность резания, кВт;

К- поправочный коэффициент на мощность резания.

Nр=3,7*1,0=3,7 кВт.

з -КПД станка.

3,7 кВт? 10*0,75=7,5 кВт.

1.8) Определяем основное время

Т0 = Lрез/(S*n)*I ,

Lрез.= L+ lвр.+ lпер,

lвр - врезание резца, мм;

lпер. - перебег резца, мм;

Sn - подача по паспорту, мм/об;

nп - частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1;

i - количество проходов.

Lрез = 26,7+10=36,7

Т0 =36,7/0.4*1000=0.09мин.

Расчёт режимов резания на операцию 040 - вертикально-фрезерная.

Переход 1

Установить деталь и закрепить

Переход 2

Фрезеровать паз 3Н14 в размер 26Н14.

1) Нормирование основного времени.

1.1) Выбор режущего инструмента.

Фреза дисковая пазовая шириной 3Н14 и 26Н14

Материал режущей части Т5К10

Геометрические параметры лезвия инструмента:

б= 12° , г = 0 , ц = 60 , z=1.

1.2) Определяем глубину резания:

Определяем подачу на зуб:

SZ = 0,05 мм/зуб.

1.3) Расчетная подача:

SZP=SZT*КS1*КS2*КS3*КS4*КS5*КS6=0,05*1,0*1,25*1,1*1,0*0,5*1,0*=0,034мм/об,

где SZT - табличная подача;

КS1КS2, КS3, КS4, КS5, КS6 - поправочные коэффициенты.

Определяем подачу на 1 оборот фрезы:

Где SZ - расчетная подача;

Z - число зубьев.

SO = 0,034*5 = 0,17 мм/об.

1.4) Определяем скорость резания

VT = 187 м/мин.

Расчетная скорость резания:

VP=VT*Кv1*Кv2*Кv3*Кv4*Кv5*Кv6*Кv7=187*0,8*1,0*1,0*0,65*1,0*1,0*1,5=145,86 м/мин,

где VT - табличная скорость резания, м/мин;

Кv1, Кv2, Кv3, Кv4, Кv5, Кv6, Кv7- поправочные коэффициенты.

1.5) Определяем частоту вращения:

n = 1000* V ;

где р - 3,14;

V- расчетная скорость резания, м/мин;

D - диаметр до обработки, мм.

n = 1000*145,86 = 1451,63 мин -1

Корректируем частоту вращения по паспортным данным n= 800мин-1

1.6) Определяем фактическую скорость резания:

Vф = Dnn ;

V - расчетная скорость резания, м/мин;

D - диаметр до обработки, мм;

nп - частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1.

Vф =3,14* 3 2* 800 = 80,4 м/мин.

1.7) Определяем минутную подачу:

где SO - подача на 1 оборот фрезы, мм/об;

SФ = 0,17*800 = 136 мм/мин.

Корректируем минутную подачу по паспортным данным:

SMn = 133,3 мм/мин.

Определяем фактическую подачу на зуб:

SZCC = SMn / Z*nn ;

где SMn - минутная подачу по паспортным данным;

Z - число зубьев;

nn - частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1.

SZCC = 133,3 = 0,03 мм/зуб.

1.8) Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

NT = 9,1 кВт

Расчетная мощность, затрачиваемая на резание:

NP= NT*КN1*КN2*КN3*КN4*КN5*КN6*КN7*КN8 = 9,1*1,0*1,0*1,0*0,65*1,0*1,0*1,5*0,5 = 4,4 кВт,

где NT - мощность, затрачиваемую на резание, кВт;

КN1, КN2, КN3, КN4, КN5, КN6, КN7, КN8 - поправочные коэффициенты.

Проверяем станок по мощности:

где Nдв- мощность двигателя, кВт;

з -КПД станка.

4,4 кВт? 11*0,8=8,8 кВт.

В связи с тем, что Nр меньше допустимой, то обработка возможна на всех переходах.

1.9) Определяем основное время:

Т0 = Lрез/SMn*i ,

где Lрез. - длина рабочего хода инструмента, мм;

Lрез.= L+ евр.+ епер.+ еподв.;

где L - длина обрабатываемой поверхности, мм;

евр., епер., еподв - врезание, перебег, подвод, мм;

SMn - минутная подачу по паспортным данным;

i - количество проходов.

Lрез = 4+11=15

Т0 =15/133,3*1=0.11 мин.

Таблица 10 - Сводная таблица режимов резания

№ операции	Наименование и содержание операции	Модель станка
	Токарно-винторезная
	1.Установить деталь и закрепить
	2.Точить поверхность Ш26,4h11 с подрезкой торца в размер 4,1
	Вертикально-фрезерная
	1. Установить деталь и закрепить
	2.Фрезеровать паз 3Н14 в размер 26Н14

Расчет норм времени (на две операции по таблицам)

Расчёт норм времени на операцию 020 Токарно-винторезная

1) Определяем основное время:

Тосн = 0,09 мин.

Твсп=Туст=Тв.оп+Тизм,

где Туст - время на установку детали, мин.;

Тв.оп - время, связанное с операцией, мин.;

Тизм - время на контрольные измерения, мин.

Туст=0,10 мин.

Тв.оп=0,10+0,08+0,06+0,03= 0,28 мин.;

Тизм=0,08 мин.;

Твсп=0,10+0,28+0,08= 0,46 мин.

Топер=Тосн+Твсп= 0,09+0,46= 0,55 мин.

4) Определяем штучное время

Тшт=(Т0+Ктв*ТТвсп)*(1+(аобсл+аотл)/100)

где Т0-основное время, мин.;

Ктв- коэффициент на вспомогательное время;

Тшт= (0,09+0,76*0,46)*(1+8/100) = 0,475 мин.

Нормирование подготовительно-заключительного времени:

Позиция 1,2,3,4,5,13,16,25,34.

Тпз= 4+9+2+2+4+6,8+0,8+0,3=28,9 мин. (46)

5) Определяем штучно-калькуляционное время

Тшт.к.=Тшт+Тпз/n,

где Тшт- штучное время, мин.;

Тпз- подготовительно-заключительное время, мин.;

n- количество деталей в партии, штук.

Тшт.к=0,475+28,9/600=0,523 мин.

Расчёт норм времени на операцию 040 Вертикально-фрезерная

1) Определяем основное время:

Тосн=0,11мин.

2) Нормирование вспомогательного времени:

Твсп=Туст=Тв.оп+Тизм,

где Туст - время на установку детали, мин.;

Тв.оп - время связанное с операцией, мин.;

Тизм - время на контрольные измерения, мин.

Туст=0,09мин.

Тв.оп=0,12+0,06+0,05=0,23мин.

Тизм=0,06+0,06=0,12 мин.

Твсп=0,09+0,23+0,12=0,44 мин.

3) Определяем оперативное время:

Топер=Тосн+Твсп=0,11+0,44=0,55 мин.

4) Определяем штучное время:

Тшт=(Т0+Ктв*ТТвсп)*(1+(аобсл+аотл)/100))

где Т0-основное время, мин.;

Ктв- коэффициент на вспомогательное время;

(аобсл + аотл) - время на обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности.

Тшт= (0,11+0,76*0,44)*(1+8/100)=0,479 мин.

5) Нормирование подготовительно-заключительного времени:

Позиция 1,2,3,4,7,15,21,22,31.

Тпз=4+10+2+2+2+0,8+0,3+0,15+0,2=29,45мин. (51)

6) Определяем штучно-калькуляционное время

Тшт.к.=Тшт+(Тпз/n) , (52)

где Тшт- штучное время мин;

Тпз- подготовительно-заключительное время мин;

n- количество деталей в партии шт.

Тшт.к=0,479+29,45/600=0,528 мин.

Таблица 11 - Сводная таблица норм времени

2.5 Экономическое обоснование принятого варианта техпроцесса

Все расчеты выполняются с использованием цен и тарифных ставок, действующих на предприятии.

Расчет себестоимости производится на две операции: 020 и 040

Токарно-винторезная и вертикально-фрезерная. При оценке эффективности рассчитываются следующие технико-экономические показатели:

Основная заработная плата;

Затраты на силовую электроэнергию;

Расходы по эксплуатации режущих инструментов.

Определяем основную заработную плату производственных рабочих:

Зоп=Тст*К*Тшт/60,

где Тст- часовая тарифная ставка станочника 1 разряда в рублях;

Тст=74 руб.

К- тарифный коэффициент, 1,44;

Тшт- норма штучного времени на операцию, мин.

Зоп=Зоп.ток+Зоп.фрез

Зоп.ток= 74*1,44*0,475/60=0,84 руб.

Зоп.фрез= 74*1,44*0,479/60=0,85 руб.

Зоп.разр.= 0,84+0,85=1,69 руб.

Зоп.ток=74*1,44*0,475*1,05/60=0,88 руб.

Зоп.фрез=74*1,44*0,479*1,05/60=0,90 руб.

Зоп.баз=0,88+0,90=1,78 руб.

2) Определяем расходы на заработную плату:

Ф=Зоп.*Кпрем.*Котп.*Ксоц,.

где Кпрем.- коэффициент премирования = 1,2;

Котп- коэффициент учитывающий оплату отпусков = 1,2;

Ксоц- коэффициент учитывающий отчисления на социальные страхования = 1,077.

Разработанный технологический процесс:

Фразр.= 1,69*1,2*1,2*1,077=2,63 руб.

Базовый технологический процесс:

Фбаз.=1,78*1,2*1,2*1,077=2,76 руб.

3) Определяем расходы силовой электроэнергии:

Э=Сэ*Ng* з м*Тосн/60* з с* з д,

где Сэ - стоимость 1кВт/ч. = 4,54 руб.;

Ng - установленная мощность эл. двигателя станка = 7,5 кВт/час.;

з м-коэффициент загруженности двигателя станка по мощности 0,5;

Тосн - основное время на операцию, мин;

з с - коэффициент потерь в сети =0,96;

з д - КПД электродвигателя.

Разработанный технологический процесс:

Эток=4,54*7,5*0,5*0,09/60*0,96*0,75=0,03 руб.

Эфрез=4,54*8,8*0,5*0,11/60*0,96*0,8=0,05 руб.

Эразр=0,03+0,05=0,08руб.

Базовый технологический процесс:

Эток=4,54*7,5*0,5*0,09/60*0,96*0,75*1,05=0,04 руб.

Эфрез=4,54*8,8*0,5*0,11/60*0,96*0,8*1,05=0,05 руб.

Эбаз.=0,04+0,05=0,09 руб.

4) Определяем расходы на эксплуатацию режущего инструмента:

Иоп.=Смин.*Тосн,

где Смин - стоимость эксплуатации режущего инструмента на одну станко-минуту (резец 2,55 ст/мин.; фреза дисковая 30,42 ст/мин.)

Разработанный технологический процесс:

Иоп.ток=2,55*0,09=0,23 руб.

Иоп.фрез=30,42*0,11=3,35 руб.

Иоп.разр.=0,23+3,35=3,58 руб.

Базовый технологический процесс:

Иоп.ток=2,55*0,09*1,05=0,24 руб.

Иоп.фрез=30,42*0,11*1,05=3,51 руб.

Иоп.баз.=0,24+3,51=3,75 руб.

5) Определяем затраты:

Эф= Ф+Э+Иоп.

Разработанный технологический процесс:

Эф.разр.=2,63+0,08+3,58=6,29 руб.

Базовый технологический процесс:

Эф.баз.=2,76+0,09+3,75=6,6 руб.

6) Определяем годовой экономический эффект:

Э=(Эф.баз.- Эф.разр.)*N,

где N- годовая программа выпуска, штук.

Э=(6,6- 6,29)*30000=9300 руб.

Из расчетов видно, что затраты в разработанном технологическом процессе меньше, чем в базовом.

2.6 Охрана труда и окружающей среды. Мероприятия по безопасности жизнедеятельности

Охрана труда представляет собой систему законодательных актов и соответствующих им экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность сохранения здоровья и работоспособность человека в процессе труда. Составными частями охраны руда является трудовое законодательство, техника безопасности и производственная санитария.

Задачами трудового законодательства являются регламентация правовых норм, непосредственно направленных на обеспечение здоровых и безопасных условий труда, норм, регулирующих организацию и планирование труда.

Задачей охраны окружающей среды является обеспечение равновесия человеческого общества и окружающей среды, сохранение и рациональное использование природных ресурсов.

Проблема окружающей среды и рационального использования природных ресурсов является одной из наиболее актуальных общечеловеческих проблем, так как от ее решения зависит жизнь на земле, здоровье и благосостояние человечества. Вокруг предприятия предусмотрена санитарно-защитная зона шириной 50 м. Эта зона озеленена и благоустроена. Зеленые насаждения обогащают воздух кислородом, поглощают углекислый газ, шум, очищают воздух от пыли и регулируют микроклимат. Загрязнение атмосферного воздуха и водоемов находся в пределах допустимых норм, так как с этой целью предусмотрены очистные сооружения.

После промывки оборудования и инвентаря вода, содержащая загрязнения сливается через отверстия в полу, которые связаны с канализацией, сточные воды обрабатываются на очистных сооружениях, а образовавшиеся осадки используются для реализации как удобрения в сельском хозяйстве. Очищенная вода на предприятии используется повторно, но только в бытовых целях.

Планировка и устройство территории предприятия предусматривает отвод атмосферных осадков от зданий к водостокам; хозяйственное и пожарное водоснабжение и канализацию. На территории устанавливают указатели проездов и проходов, специальные надписи и знаки мест стоянок. В производственных помещениях поддерживаются нормальные санитарно-гигиенические условия (, влажность, давление и чистота воздуха). Производственные, складские, вспомогательные, подсобные и бытовые помещения, лестничные площадки, проходы и рабочие места содержатся в чистоте, не допуская загромождения рабочих мест и проходов оборудованием, материалами и запасными частями.

Поверхность пола, стен и потолков является гладкой, удобной для очистки и удовлетворяющей гигиеническим и эксплуатационным требованиям. Для обеспечения безопасных условий труда, работоспособности человека, окружающая его на производстве воздушная среда должна соответствовать установленным санитарно-гигиеническим нормативам. В основу нормирования положены условия, при которых организм человека сохраняет нормальный тепловой баланс, то есть за счет физиологических процессов осуществляется терморегуляция, обеспечивающая сохранение постоянной температуры тела путем теплового обмена с внешней средой.

Средства индивидуальной защиты, обычно выполняющие роль дополнительного мероприятия, являются основным фактором предупреждения производственного травматизма. Они нужны для того, чтобы обеспечить комфортную работу работникам. В состав средств индивидуальной защиты входят: спецодежда, резиновые сапоги и технические перчатки, защитные каски, шлемы, наушники, защитные очки, тулупы, жилеты.

Перед запуском все станции, защитные приспособления должны функционировать. Руководство по эксплуатации станции необходимо хранить постоянно на месте производства. Дополнительно к инструкции по эксплуатации необходимо подготовить общепринятые, а также личные правила по предупреждению несчастных случаев и по защите окружающей среды. На станции может работать только обученный и проинструктированный персонал. Ни в коем случае не

проделывать изменения программы на электронных регуляторах. Только проинструктированному персоналу разрешено проводить действия управления.

При всех неполадках на станции и, которые указывают на электрические или механические дефекты, может ремонтировать только уполномоченный специалист. Запрещено проводить работы на частях под напряжением. Работы по электрическому обеспечению разрешено выполнять только специалисту электрику.

Комплексная механизация и автоматизация промышленности сопровождается значительным увеличением количества единиц электрооборудования. Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Все производственные помещения по степени опасности поражения людей электрическим током разделяются на три группы: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и слабо опасные.

При повреждении изоляции нетоковедущей части электроустановок оказывается под напряжением. Основными техническими мерами защиты людей от поражения электрическим током в этом случае являются защитные заземления, зануление и защитные отключения.

Ограждающие средства защиты предназначены для временного или постоянного ограждения токоведущих частей, для предупреждения ошибочных операций, временного заземления токоведущих частей с целью устранения опасности поражения.

Важное значение имеет профессиональная подготовка рабочих и инженерно-технических работников, чёткое знание ими всех организационных и технических мероприятий по обеспечению безопасности при работе с электрооборудованием.

Не допускается к работе персонал, который не прошёл инструктаж по технике безопасности, в алкогольном и наркотическом опьянении, дети до 18 лет.

Заключение

В процессе курсового проекта мной была проделана значительная исследовательская и учебно-методическая работа по совершенствованию технологического процесса обработки детали «Втулка», а так же разработан комплект документов на обработку.

Рассмотрел два вида изготовления заготовок: прокат и штамповка. По результатам расчетов получил, что заготовка-прокат более экономична по расходу материала и коэффициенту использования материала и дешевле по стоимости. Экономический эффект от выбранного вида изготовления заготовки составляет 2548587 рублей при годовой программе выпуска детали 30000 штук.

При разработке нового варианта технологического процесса я использовал концентрацию операций с целью повышения загрузки оборудования и произвел замену станков на более производительные, что позволило уменьшить затраты на заработную плату производительных рабочих, а это в свою очередь снизило себестоимость изготовления детали.

При разработке операций выполняющихся на токарно-винторезном 16К20 и вертикально-фрезерном 6Н11станках мной вычерчены карты наладки, наладка инструментальная, а также разработан комплект документов на обработку детали.

Список литературы

1 Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения». М. Машиностроение. 1985.

2 Босинзон М.А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация. М. Академия. 2006.

3 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ.В 2-х частях. Т1,Т.2. М. Экономика 1990

4 Локтев А.Д. Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник. В 2-х частях. Т1,Т.2. Машиностроение. 1991

6 Зубченко А.С. Марочник сталей и сплавов. 2-е издание. М. Машиностроение. 2003.

7 ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. М. Машиностроение. 1990.

8 ГОСТ 14.209-85.

9 Стандарт СЭВ 144-75.

10 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М. Машиностроение. 1990.

11 Панов А.А. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. М. Машиностроение. 1988.

12 Под редакцией Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х частях. Т1, 2. М. Машиностроение. 1985.

13 Трудовой кодекс Российской Федерации от 10.10.2008.

14 Девисилов В.А. Охрана труда М. Форум-Инфра-М . 2003.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Анализ формы точности, шероховатости, размеров материала и обработки детали, а также характера нагружения. Определение технологического маршрута обработки поверхности детали в зависимости от точности размеров и шероховатости поверхностей детали.

курсовая работа , добавлен 25.09.2012


Проведение анализа технологичности и разработка технологического процесса изготовления детали "Корпус разъема". Обоснование метода получения заготовки и выбор способов обработки поверхностей детали. Расчет технологического маршрута изготовления детали.

курсовая работа , добавлен 05.11.2011


Выбор способа получения заготовки. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор методов обработки поверхности заготовки, схем базирования заготовки. Расчет припусков, промежуточных технологических размеров. Проектирование специальной оснастки.

курсовая работа , добавлен 04.02.2014


Разработка энергосберегающего технологического процесса изготовления детали. Методы оценки технологичности изделия. Выбор способа получения заготовки, ее технико-экономический анализ. Технология токарной и фрезовой обработки, контроль качества изделия.

курсовая работа , добавлен 23.06.2009


Анализ конструкции и размерный анализ детали типа "шатун". Химический состав и механические свойства стали. Резка, фрезерование, шлифование поверхности детали. Анализ технологичности конструкции шатуна, коэффициент точности обработки и шероховатости.

контрольная работа , добавлен 08.12.2013


Разработка технологического процесса изготовления корпуса. Выбор заготовки и способа её получения. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка структуры и маршрута обработки детали. Выбор режимов резания, средств измерения и контроля.

дипломная работа , добавлен 09.12.2016


Анализ эксплуатационных свойств и технологичности конструкции детали. Разработка технологического процесса обработки детали, маршрут операций, расчет погрешностей базирования, рациональные режимы резания и нормы времени, расчет точности обработки.

курсовая работа , добавлен 24.10.2009


Анализ технологичности конструкции детали. Выбор стратегии производства и технологического оснащения. Используемое оборудование, схема базирования заготовки. Приборы контроля точности обработки поверхности детали "вал". Калибр-пробки, скобы, отверстия.

контрольная работа , добавлен 13.11.2013


Анализ служебного назначения и технологичности детали. Выбор способа получения заготовки. Обоснование схем базирования и установки. Разработка технологического маршрута обработки детали типа "вал". Расчет режимов резания и норм времени по операциям.

курсовая работа , добавлен 15.07.2012


Описание конструкции детали "Серьга", анализ ее технологичности. Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки. Расчет и назначение промежуточных припусков на механическую обработку. Расчет и выбор режимов резания при обработке.

Производственный процесс представляет собой совокупность всех процессов, связанных с превращением сырья и материалов в готовую продукцию. Технологический процесс - это та часть производственного процесса, которая непосредственно связана с изменением размеров. Формы и свойства древесины.

Технологией производства называют научно и практически обоснованную систему методов и приемов, применяемых для превращения сырья в готовую продукцию.

Для наглядного изображения последовательности операций при изготовлении изделия прибегают к составлению схемы технологического процесса. К основным принципам построения схемы технологического процесса относятся:

• · изготовление изделия следует проектировать с применением новейших методов и техники производства;
• · последовательность операций механической обработки заготовок, деталей, узлов должна отвечать условиям точного базирования;
• · в массовом и серийном производстве следует стремиться к широкому применению автоматических и механизированных линий как более производительному виду современного оборудования;
• · назначить последовательность обработки каждой детали, образование узлов и последовательности их обработки, сборки узлов в группы и сборки узлов и деталей в изделие;
• · схема технологического процесса должна быть составлена так, чтобы маршруты движения деталей не пересекались, а тем более не образовывали возвратных потоков и петель;
• · проводимые над деталями технологические операции обозначаются на технологической схеме кружками или прямоугольниками, а линии, соединяющие технологические операции, обозначают транспортные перевозки деталей или партий деталей от одного рабочего места к другому;
• · правильно составленная технологическая схема должна давать представление обо всем технологическом процессе изготовления изделия и показывать в каком порядке необходимо располагать оборудование в цехах для прямоточного движения деталей от станка к станку в процессе их обработки.

Общую структуру технологического процесса можно представить в следующем виде.

Из схемы видно, что в некоторых случаях первые две операции могут меняться местами, то есть иногда в технологическом процессе сначала ведется раскрой древесины на заготовки, а затем их сушка. Аналогично может быть изменен порядок последних двух операций, отделка может производиться уже собранного изделия.

Разработка технологического процесса изготовления брусковой детали

Технологический процесс изготовления брусковых деталей из сухих пиломатериалов состоит из следующих этапов:

• · раскрой пиломатериалов по длине (торцовка) и по ширине (продольный раскрой) на заготовки;
• · первичная механическая обработка заготовок;
• · склеивание заготовок в брус или в щит;
• · вторичная механическая обработка.

Цель первичной механической обработки - получение чистовых заготовок. В первичную механическую обработку входят следующие операции: фугование и рейсмусование (строгание). Для изготовления деталей небольшой длины (примерно до 700 мм) рекомендуется применять кратные заготовки, общая длина которых составляет более 1000 мм. В этом случае кратную заготовку распиливают уже на детали требуемой длины после ее обработки по толщине и ширине, что приводит к снижению потерь древесины на припуски и уменьшению трудоемкости изготовления деталей.

Технологический процесс изготовления клееных заготовок состоит из подготовки делянок (для щита) или ламелей (для бруса) и их склеивания.

Технология подготовки делянок к склеиванию включает в себя строгание заготовок с предварительным фугованием. При этом продолжительность хранения заготовок после строгания перед склеиванием не должно превышать 8ч.

Если короткомерные делянки или ламели имеют такое же поперечное сечение, как заготовки, то на их концах фрезеруют зубчатые шипы и их склеивают по длине, а затем торцуют на заготовки требуемой длины. Для этой цели применяют специальные линии сращивания. Затем заготовки строгают и после этого склеивают по ширине или толщине.

Режимы склеивания заготовок из массивной древесины зависят от марки выбранного клея.

Цель вторичной механической обработки - получение деталей. Во вторичную механическую обработку входят следующие операции: фрезерование (шипов, проушин и других профилей), сверление отверстий, шлифование.

1. Раскрой поперечный на ЦБК-40, станок торцовочный. Операция позиционная.

где n - число резов, которые делает станок в минуту;

Т см - время смены;

m - число пропилов для выпиливания пороков и дефектов;

К р - коэффициент использования рабочего времени (время простоя);

a и b - кратность заготовки по ширине и длине.

2. Продольный раскрой на заданную ширину заготовки на многопильном станке ЦДК-5. Операция проходного типа.

где l заг - длина заготовки, м;

К м - коэффициент использования машинного времени (продукции нет);

U - скорость подачи: ручная на фуговальном, фрезерных станках 3-6 м/мин, механизированная по техническим характеристикам станка.

3. Создание базовой поверхности на станке фуговальном станке СФ-4. Фугование кромки создание базовой поверхности на кромке. Операция проходного типа.

где m - количество проходов.

4. Фугование кромки создание базовой поверхности на кромке на фуговальном станке СФ-4. Операция проходного типа.

5. Фрезерование по толщине на рейсмусовом станке одностороннем СР-8. Операция проходного типа.

6. Фрезерование по ширине на рейсмусовом станке одностороннем СР-8. Операция проходного типа.

7. Чистовой поперечный раскрой на станке Ц-6-2. Операция позиционного типа.

8. Фрезерование криволинейных профилей на торцах на фрезерном станке ФСШ-1А. Операция позиционно-проходная.

где S - ход каретки;

z - количество концов заготовки.

9. Фрезерование криволинейных нижнего профиля на кромке на фрезерном станке ФСШ-1А. Операция позиционно-проходная.

10. Шлифование пластей кромок выполняется на узколенточном шлифовальном станке ШлПС-8. Операция позиционная.

где с - коэффициент перекрытия ходов;

с - количество шлифуемых сторон;

Количество номеров шлифовальной ленты.

11. Контроль качества устранение дефектов.

Разработка технологического процесса изготовления щитовой детали на основе древесностружечных плит (ДСтП + шпон)

Технологический процесс изготовления щитов состоит из следующих этапов:

• · раскрой плит на заготовки;
• · первичная механическая обработка заготовок (калибрование заготовок по толщине);
• · облицовывание пластей;
• · вторичная механическая обработка (опиливание и фрезерование кромок, облицовывание кромок, фрезерование профиля на кромках заготовок;
• · сверление отверстий, шлифование).

Цель первичной обработки щитов - получение чистовых заготовок перед облицовыванием.

Цель вторичной обработки щитов - получение готовых деталей.

Облицовывание заготовок из ДСтП строганным или лущеным шпоном и пленками на основе пропитанных бумаг необходимо производить горячим способом. Для этих целей выбирается специальный пресс с обогреваемыми плитами.

Двухстороннее шлифование пластей выполняется для заготовок, облицо-ванных строганным или лущеным шпоном:

• · длинные заготовки (длиной более 400 мм) обрабатываются на широколенточных шлифовальных станках;
• · заготовки меньшей длины шлифуют на узколенточных шлифовальных станках, на которых можно шлифовать также заготовки больших размеров.

Однако трудоемкость шлифования при этом будет выше, чем на широколенточных шлифовальных станках. После облицовывания заготовок пленками на основе пропитанных бумаг пласти не шлифуют. Если кромки щитов облицованы кромочным пластиком, то кромки тоже не шлифуют.

Техпроцессы разрабатываются в случае:

а) при подготовке к выпуску новых машин;

б) при модернизации конструкций освоенных машин;

в) при изменении объёма производства;

г) при внедрении нового технологического оборудования.

Исходные данные для разработки технологических процессов:

а) рабочие чертежи деталей;

б) годовая программа выпуска деталей;

в) сведения об оборудовании;

г) принятые типовые или групповые технологические процессы;

д) справочные материалы (каталоги, альбомы, стандарты и др.).

Разработку предваряет технологический контроль чертежей для проверки запроектированных деталей на технологичность их конструкции.

Технологичность конструкции детали (по ГОСТ 14.201 – 83) – это совокупность свойств, обеспечивающих заданные эксплуатационные характеристики деталей при минимальных производственных издержках (трудозатраты, материалы, энергоресурсы, сырьевые ресурсы).

Разработка технологических процессов должна производиться на основе использования ресурсосберегающих технологий.

В общем случае разработка технологического процесса изготовления детали включает следующие этапы:

1) Анализ исходных данных и выбор действующего типового (группового) технологического процесса или поиск его аналога;

2) Выбор способа получения заготовки и метода её изготовления;

3) Выбор методов и последовательности обработки отдельных поверхностей детали, а также её базирования;

4) Составление технологического маршрута обработки детали;

5) Разработка технологических операций;

6) Нормирование технологических процессов (установление норм расхода материала, норм времени на обработку, квалификации исполните-

7) Расчёт экономической эффективности технологического процесса;

8) Оформление технологической документации и разработка заданий на

проектирование оснастки, нормоконтроль и т.д.

Детализация разработки технологической документации зависит от стадии подготовки и типа производства. На стадиях предварительного проекта и изготовления опытной партии технологическую документацию выполняют в маршрутном описании (в сокращенном описании всех технологических операций в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов) или маршрутно-операционном описании (с указанием переходов и режимов).

На стадии подготовки серийного или массового производства технологическая документация оформляется в операционном описании с составлением полного комплекта документов по ЕСТД (ГОСТ 3.1102 – 81; ГОСТ 3.1105 – 84).

Для единичного и мелкосерийного производства ограничиваются маршрутным или маршрутно-операционным описанием.

6.2.1 Выбор методов и последовательности обработки детали

При разработке технологического процесса, прежде всего, определяют способы окончательной обработки поверхности, и выбирают оборудование, которое может обеспечить необходимое качество.

Затем планируют всю последовательность обработки поверхности детали и выбирают необходимое оборудование. При этом учитывают, что каждый последующий этап должен быть точнее предыдущего. Кроме того, учитывают необходимость выбора технологического припуска на каждом этапе обработки.

Итак, намечается общий план обработки детали, содержание отдельных операций и выбор типа оборудования, что составляет основу технологического маршрута обработки детали.

Исходным при разработке технологического маршрута является типовой технологический процесс изготовления деталей данного типа (валов, ЗК и др.). Но затем маршрут уточняется с учётом особенностей данной детали и данного производства.

Первыми обрабатываются поверхности, принятые за технологические базы. Затем обрабатываются остальные поверхности: чем точнее поверхность, тем позже она обрабатывается. Заканчивается обработка детали той поверхностью, которая является наиболее точной и имеет наиболее важное значение для работоспособности детали.

В маршрут включают операции по термической обработке. Закалка, цементация и последующая закалка – до окончательной обработки (шлифования). Цианирование, азотирование – после шлифования.

Перед механической обработкой (в целях улучшения обрабатываемости и снятия остаточных напряжений) или после её обдирки – отжиг, нормализация, улучшение (закалка).

6.2.2 Расчёт припусков на обработку

Припуском на обработку называют слой металла, снимаемый с заготовки в процессе механической обработки для получения детали с заданными точностью размеров и качеством поверхности.

Различают припуски промежуточные и общие.

Промежуточный припуск – толщина слоя металла, снимаемого при выполнении одного перехода или операции.

Общий припуск – толщина слоя металла, которая снимается в результате выполнения всех технологических операций и переходов при механической обработке.

Припуск должен быть оптимальным. Его увеличение даёт повышенные отходы, энергоёмкость и материалоёмкость. Пониженный припуск – это увеличение вероятности брака (т.к. не получить необходимой точности и шероховатости без удаления дефектного поверхностного слоя).

В машиностроении применяют в основном расчётно-аналитический метод определения припусков (В. М. Кована). Он основан на раздельном учёте факторов, влияющих на их величину (имеется и опытно-статистический метод).

Итак, после определения припусков по всем операциям и переходам в отдельности устанавливают операционные размеры деталей. Расчёт операционных размеров начинают с установления (и вычерчивания) размеров готовой детали. Затем на все обрабатываемые поверхности наслаиваются (в последовательности, обратной последовательности механической обработки) операционные припуски с округлением результатов в большую (для наружных поверхностей) и в меньшую (для внутренних поверхностей) сторону.

На операционные размеры устанавливают допуски (по таблице): при соблюдении размера детали в границах допуска припуск на последующую операцию не меньше минимально допустимого.

6.2.3 Выбор оборудования, приспособлений и инструмента

Станочное оборудование выбирают с учётом:

– конструкции и размеров детали;

– необходимой точности и чистоты обработки;

– требуемой производительности;

– минимальной себестоимости работ (т.е. на основе технико-экономи-

ческого анализа).

Одновременно создают необходимые специальные приспособления. Режущий инструмент выбирают с учётом:

– требуемой точности и чистоты обработки;

– способа крепления на выбранном станке или приспособлении;

– простоты в изготовлении и заточке;

– использование стандартных режущих инструментов;

– необходимой износостойкости материала инструмента с учётом

свойств материала детали.

Режущие пластинки изготавливают из быстрорежущих сталей (Р18; Р9; Р9Ф5; Р18Ф2), твёрдых сплавов (Т5К10; Т15К6; Т30К4; ВК8; ВК6; ВК2), металлокерамических материалов (ЦВ18), алмазов натуральных и синтетических.

Измерительный инструмент выбирают с учётом требований точности, удобства и быстроты измерений.

6.2.4 Определение режимных параметров и времени выполнения

операций

Режимы обработки характеризуются глубиной резания, подачей и скоростью резания.

Исходят из наименьшей себестоимости обработки детали с заданной чистотой и точностью (с учётом износостойкости режущего инструмента, т.е. продолжительности работы между двумя переточками – t = 60 мин). При расчётах сначала выбирают глубину резания, затем подачу и наконец скорость резания.

Глубину резания при грубой обработке берут равной величине припуска.

Получистовою и чистовую обработку выполняют за несколько проходов (с малой глубиной на последних проходах для обеспечения заданной точности и шероховатости).

В зависимости от глубины резания назначается максимально возможная величина подачи. При черновой обработке величина подачи ограничивается жесткостью и прочностью механизмов станка, приспособления, его мощностью и т.д. При чистовой – только требуемой шероховатостью поверхности. В свою очередь скорость резания определяют расчётом или выбирают (по нормативной таблице) в зависимости от вида материала, глубины и подачи, материала режущего инструмента.

Затем определяют усилие, крутящий момент и мощность резания. Эти результаты сравнивают с паспортными характеристиками станка и корректируют (если необходимо).

Нормы времени определяют на основе технико-экономических расчётов. Важный элемент нормирования – отнесение работ к тем или иным разрядам (т.е. установление квалификации работ и соответственно рабочих).

6.2.5 Понятия о типизации технологических процессов

Сущность типизации в том, что функционально различные, но сходные по конструктивным и технологическим признакам детали объединяют в группы, и изготавливают по единой технологии. Это резко увеличивает серийность и позволяет создавать поточные линии даже тогда, когда количество деталей каждого вида, входящих в данную группу, невелико.

Таким образом, при групповой обработке (по С. П. Митрофанову) объектом разработки технологического процесса является не отдельная деталь, а их группа.

Объединяют детали – по возможности их полного изготовления или выполнения отдельных операций по общей единой технологии на одном оборудовании с использованием единой оснастки (и с минимальной подналадкой).

В этом случае разработка технологического процесса, а также выбор оборудования и оснастки производят применительно к детали – представителю, в качестве которой принимается комплексная деталь, содержащая все обрабатываемые элементы данной группы.

Отметим, что комплексная деталь может быть условной (фиктивной), т.е. все детали, входящие в эту группу, будут проще комплексной детали. Их обработку производят с пропуском некоторых позиций.

С учётом типизации технологического процесса все детали объединены в группы по типовым признакам.

6.2.6 Основные сведения о технологии изготовления типовых деталей машин

Технология изготовления валов

В машинах применяются гладкие, ступенчатые, полые, кулачковые и коленчатые валы. Детали класса валов имеют соотношение между длиной l и диаметром d :

(l ≤ 1000 мм; d ≤ 120 мм).

Валы изготавливают из конструкционных углеродистых сталей 40 и 45, а также из легированных сталей 40Х, 45Г2, 18ГТ и др. В качестве заготовок используют прокат сплошного сечения, трубы, поковки, штамповки (иногда отливки).

В большинстве случаев маршрут обработки валов включает:

1. обработку торцов заготовки;

2. зацентровку заготовки;

3. черновое обтачивание;

4. предварительное шлифование шеек;

5. фрезерование шлицев и шпоночных пазов;

6. сверление отверстий;

7. нарезание резьб;

8. термическую обработку;

9. окончательное шлифование шеек;

10. обработку внутренних поверхностей (у полых валов).

В условиях серийного (в том числе мелкосерийного) производства применяют станки с ЧПУ, позволяющим быстро производить переналадку станков. Конструкции современных машин предъявляют высокие требования к качеству обработки валов.

Технология изготовления втулок и гильз

В машинах применяют бронзовые, латунные, стальные, чугунные и биметаллические втулки, а также чугунные и стальные гильзы. Их изготавливают из прокатных прутков, литых стержней, цельнотянутых труб, полых отливок и биметаллических лент.

В основном они концентричны, т.е. имеют общую ось наружной поверхностью и внутренней поверхностью и жёсткое ограничение допускаемой разностенности (разнотолщинности). Их наружные поверхности – обычно цилиндрические гладкие или ступенчатые или конические. Очень важно обеспечить концентричность наружных и внутренних поверхностей и перпендикулярность торцов оси детали.

Эта задача решается тремя способами:

1. обработка наружной поверхности, отверстия и торцов за один установ;

2. первоначальная обработка внутренней поверхности и её использование в качестве базы при обработке наружной поверхности и торцов, которая производится с установкой детали на оправке;

3. первоначальная обработка наружной поверхности и базирование по ней при обработке внутренней поверхности и торцов детали с её установкой в патроне или приспособлении.

Технология изготовления зубчатых колёс (ЗК)

В машинах широко используют цилиндрические, конические, червячные зубчатые передачи (ЗП). Точность ЗК установлена ГОСТами и составляет 7 – 10 степени. ЗК изготавливают, из конструкционной стали 40, 45, 40Х, 30ХГТ и др. и редко из чугуна и бронзы.

Стальные ЗК больших диаметров, а также чугунные и бронзовые колёса делают из литых заготовок. Стальные ЗК меньших размеров делают из поковок и штамповок, которые подвергают нормализации или улучшению.

Изготовление ЗК включает:

1. обработку заготовки под нарезание зубьев;

2. нарезание, закругление и шевингование зубьев;

3. термическую и отделочную обработку.

Обработка ЗК до нарезания зубьев производится с учётом соблюдения концентричности поверхностей и перпендикулярности торцов к оси заготовки в пределах заданных допусков. Выполнение этих требований достигается применением тех же методов, что и при обработке втулок.

Технология изготовления корпусных деталей

К корпусным деталям относятся базовые детали, внутри которых размещают механизмы машины (например, картеры редукторов, раздаточных коробок, коробок передач и др.). Для них характерно наличие привалочных поверхностей, которыми они сопрягаются с другими узлами машины, а также систем отверстий (под подшипники валов, установочные штифты и крепёжные детали), точно координированных между собой и относительно привалочных поверхностей. Эта координация необходима для обеспечения нормального монтажа взаимосвязанных узлов машины. Поэтому обращают особое внимание при обработке корпусных деталей:

– обеспечению в пределах установленных допусков межосевых расстояний; параллельности и перпендикулярности осей основных отверстий друг к другу и привалочным плоскостям; размеров и геометрической формы всех отверстий и перпендикулярности их торцов осям; соосности отверстий для подшипников каждого вала.

Корпусные детали изготавливают из чугунных или стальных отливок, иногда из аллюминевых отливок и сварных конструкций. Их обработка начинается с основных базовых поверхностей, затем поверхностей параллельных и перпендикулярных базовым поверхностям, включая основные отверстия, и в конце крепёжные отверстия.

При выполнении первой операции установка детали производится на черновые базы. Их выбор должен обеспечить взаимно необходимое положение обрабатываемых поверхностей и необработанных поверхностей, а также равномерное распределение припусков.