Проектирование технологического процесса по производству крышки

Проектирование технологического процесса по производству крышки

Введение

Особенности науки технологии машиностроения в нашей стране является то, что эта наука опирается на работы, которые ведутся не только в научно-исследовательских, проектно-технологических и учебных институтах, но и в многочисленных заводских технологических лабораториях и цехах. Наряду с учеными вносят свой вклад в развитие науки и техники передовые рабочие производств. При работе металлорежущих станках они применяют высокие режимы резания, создают инструменты и приспособления собственных конструкций, принимают участие в разработке рациональных технологических процессов, способствующих повышению производительности труда.

Для достижения высокого уровня производства и производительности труда необходимо непрерывно обеспечивать всемерное повышение темпов технического прогресса, ускорять внедрение достижений науки и техники во все отрасли народного хозяйства.

В процессе изучения механической обработки деталей возникает множество вопросов, связанных с необходимостью выполнения заданных технологических требований, с эксплуатацией сложного оборудования, режущего и измерительного инструмента, оснастки и др.

Целью курсовой работы является приобретение знаний, умений и навыков по проектированию технологического процесса на производстве.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

.        Систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний.

.        Изучить вопросы, относящиеся к теме курсовой работы, овладеть навыками самостоятельного анализа и принятия технических решений.

.        Согласно методическим указаниям выполнить курсовую работу.

1. Служебное назначение детали

Крышка - это деталь тело вращения. Конструкция детали представляет собой взаимное пересечение цилиндрических поверхностей.

Имеются отверстия Æ7/Æ12*4, которые предназначены для крепления крышки. Базирование детали происходит по цилиндрической поверхности диаметром 82 мм и торцевой. Для обработки детали достаточно использовать токарную и сверлильную операции. Имеется свободный отвод и подвод режущего и мерительного инструмента к обрабатываемым поверхностям.

Так как количество недостатков минимально, то деталь в целом можно считать технологичной.

. Материал и его свойства

Таблица 1

Таблица 2. Химический состав в %.

Обозначения:

Механические свойства:

у_в - Предел кратковременной прочности, [МПа] у_T - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] д₅ - Относительное удлинение при разрыве, [ % ] Ш - Относительное сужение, [%] KCU - Ударная вязкость, [кДж / м²] HB - Твердость по Бринеллю

Физические свойства:- Температура, при которой получены данные свойства, [Град] E - Модуль упругости первого рода, [МПа] a - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o - T), [1/Град] л- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)] с- Плотность материала, [кг/м³] C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20^o - T), [Дж/(кг·град)] R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

. Определение типа производства

Заданный тип производства - единичный.

Единичное производство характеризуются изготовлением деталей широкой номенклатуры на рабочих местах, не имеющих определенной специализации. Это производство должно быть достаточно гибким и приспособленным к выполнению различных производственных заказов.

Технологические процессы в условиях единичного производства разрабатываются укрупненное в виде маршрутных карт на обработку деталей по каждому заказу; участки оснащаются универсальным оборудованием и оснасткой, обеспечивающей изготовление деталей широкой номенклатуры. Большое разнообразие работ, которые приходится выполнять многим рабочим, требует от них различных профессиональных навыков. Поэтому на операциях используются рабочие-универсалы высокой квалификации. На многих участках, особенно в опытном производстве, практикуется совмещение профессий.

Организация производства в условиях единичного производства имеет свои особенности. Ввиду разнообразия деталей, порядка и способов их обработки производственные участки строятся по технологическому принципу с расстановкой оборудования по однородным группам. При такой организации производства детали в процессе изготовления проходят через различные участки. Поэтому при передаче их на каждую последующую операцию (участок) необходимо тщательно проработать вопросы контроля качества обработки, транспортирования, определения рабочих мест для выполнения следующей операции. Особенности оперативного планирования и управления заключаются в своевременных комплектации и выполнении заказов, контроле за продвижением каждой детали по операциям, обеспечении планомерной загрузки участков и рабочих мест. Большие сложности возникают в организации материально-технического снабжения. Широкая номенклатура изготовляемой продукции, применение укрупненных норм расхода материалов создают трудности в бесперебойном снабжении, из-за чего на предприятиях накапливаются большие запасы материалов, а это ведет в свою очередь к омертвлению оборотных средств.

Особенности организации единичного производства сказываются на экономических показателях. Для предприятий с преобладанием единичного типа производства характерны относительно высокая трудоемкость изделий и большой объем незавершенного производства вследствие длительного прослеживания деталей между операциями. Структура себестоимости изделий отличается высокой долей затрат на заработную плату; эта доля, как правило, составляет менее 20-25%.

. Выбор метода и способа получения заготовки

В единичном типе производства в соответствии с материалом детали, ее конфигурации наиболее оптимальным способом получения детали является прокат.

Горячекатаную сталь круглого сечения по ГОСТ 2590-71 поставляют диаметром от 8 до 220 мм включительно, обычной точности прокатки - В. Требования по физико-химическим свойствам стали обычно оговаривают в договорах на поставку с учетом существующих стандартов.

Заготовки диаметром до 9 мм поставляют в мотках, диаметром свыше 9 мм в прутках. Прутки поставляют:

от 3 до 6 м из углеродистой стали обыкновенного качества и низколегированной стали;

от 2 до 6 м из качественной углеродистой и легированной стали;

от 1,5 до 5 м из высоколегированной стали;

до 5,8 м из стали 60С2 для круга диаметром 50 мм;

,5 м из стали 14Х17Н2 для круга диаметром 180 мм.

Кривизна прутка не должна превышать 0,5 % длины.

Остальные технические требования - по ГОСТ 2590-71. Для деталей, изготавливаемых холодной механической обработкой, поставляют горячекатаную сталь круглого сечения подгруппы б по ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5949-75, ГОСТ 14959-79.

. Анализ технологичности конструкции детали

Главными факторами, определяющие требования технологичной конструкции является вид изделия, объём выпуска и тип производства.

В соответствии с исходными данными крышка будет выполнена из стали ВСт3пс. Сталь - это металл, для работы с которым нет необходимости использовать специальное оборудование. Обработка может осуществляться резцами известной формы. Таким образом, можно утверждать, что в производстве будут использоваться стандартные режущие и мерительные инструменты. В соответствии с технологическими требованиями, предъявляемыми к детали, ее конструкция обеспечивает возможность удобства выполнения обработки - токарная работа. Затем в детали необходимо сделать отверстия - сверлильная работа. Крышка обрабатывается на предварительно настроенных станках. Измерение и наблюдение за процессом не вызывает затруднений.

Конструкция детали и материал ее изготовления позволяет получить заготовку методом проката.

Базированием называется придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. Поверхности заготовок или деталей, используемые при базировании, называют базами. В нашем случае базирующей поверхностью является поверхность диаметром 82 мм.

Эксплуатационные свойства детали и долговечность ее использования в значительной степени зависят от состояния поверхности. В отличие от теоретической поверхности деталей, изображаемых на чертеже, реальная поверхность всегда имеет неровности различной формы и высоты, образующиеся в процессе обработки. Высота, форма, характер расположения неровностей зависят от ряда причин: режима обработки, условий охлаждения и смазки режущего инструмента, химического состава материала и других.

Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей с относительно малыми шагами (расстоянием между вершинами характерных неровностей измеренного профиля), образующих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах участка, длина которого выбирается в зависимости от характера поверхности и равна базовой длине. Шероховатость 12,5; 6,3; 3,2 поверхности ответственных деталей машин.

Точностью называют степень соответствия изготовления детали заданному эталону или образцу. Различают точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей. Точность размеров задается на чертеже либо цифровыми показателями, либо специальными значками. Величина несоответствия называется допуском. Количественная величина допуска зависит от размера и важности поверхности. Для удобства требования по ответственности, важности разделены на квалитеты. Квалитет - совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Для нашей детали установлен 14 квалитет.

В результате проведенного анализа можно утверждать, что деталь технологична. Размеры крышки позволяют использовать для ее производства стандартные методы изготовления заготовок, мерительный и режущий инструменты. Она отвечает технологическим требования по ее изготовлению, удобна для обработки, требует минимальных трудовых и материальных затрат. Деталь имеет хорошую обрабатываемость и оптимальное соотношение перепада диаметров.

Разработка маршрутного техпроцесса механической обработки заготовки является основой всего проектирования. От правильности и полноты разработки техпроцесса во многом зависит организация производства.

Маршрутный технологический процесс.

Операция 005 Отрезная

Оборудование: отрезной круглопильный автомат

Деталь устанавливается в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

В качестве базы используется необработанный торец заготовки.

Установить заготовку, закрепить, снять

. Точить торец, выдерживая размер 19,5 мм

. Точить Æ82 на длину 11 мм

. Сделать фаску 1х45°

. Сверлить отверстие на проходÆ26 мм

Операция 010 Токарная

Оборудование: Станок токарный 16К20

Деталь устанавливается в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

В качестве базы используется необработанный торец заготовки.

Установить заготовку, закрепить, снять

. Точить торец в размер l=16мм t=3,5 мм

. Точить Æ50 по длине 5 мм

. Расточить отверстие Æ42Н8, S=0.1

. Точить фаску 1х45

Операция 015 Сверлильная

Оборудование: Настольно-сверлильный станок 2Н12

Деталь устанавливается в тиски с кондуктором.

В качестве базы используется обработанный торец заготовки.

Установить заготовку, закрепить, снять

. Сверлить отверстие Æ7 мм в количестве 4 шт., выдерживая размер 32,5±0,14 мм

. Зенкеровать отверстие Æ12 мм в количестве 4 шт.

. Расчет режимов резания

деталь заготовка конструкция

Выбираем скорость резания(V) и частоту вращения шпинделя(n):

Расчет технологического времени (Т) для токарной операции 010:

L=

j- число ходов

n- частота вращения шпинделя

S- подача

L=

L=

L=

L=

. Расчет измерительного инструмента

Æ42Н8 = 42 ()

; T= 0.039 мм

Рисунок 1.

H= 4 мкм = 0,004 мм

Расчеты для отверстия Æ42Н8:

Проходная сторона новая:

Проходная сторона изношенная:

Непроходная сторона:

Рисунок 2. Расположение полей допусков на Æ42Н8

Литература

деталь заготовка крышка

1. Пачевский В.М. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2004, 177 с.

. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т. 2/под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1986.- 496 с.

. Данилевский В.В. Технология машиностроения: учебник для техникумов./ В.В. Данилевский.- М.: «Высшая школа».-1977.- 497 с.

. Ковшов А.Н. Технология машиностроения: учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. - М.: Машиностроение. -1987.- 320 с.

. Маталин А.А Технология машиностроения: учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты».- Л.: «Машиностроение».-1985.- 496с.

. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под ред. А.А. Панова, 2-е изд., перераб и доп. - М.: Машиностроение, 2004. - 784 с.

. А.М Малов Справочник технолога машиностроителя: изд. «Машиностроение»; том 2, М.- 1972, 558 с.

. Чернов Н.Н. Металлорежущие станки: учебник для техникумов по специальности «Обработка металлов резанием» / Н.Н. Чернов.- М.: Машиностроение. - 1988. - 416 с.

. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. - М.: Машиностроение, 1979.

. Технология технического контроля в машиностроении: Справочное пособие / Под ред. В.Н. Чупырина. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В2-х т.:/ А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев и др.- М.: Машиностроение, 1991.