Проектирование участка механической обработки для детали типа «Корпус» с использованием станков с ЧПУ

Содержание

1. Общий раздел…………………………………………………………………...3
1. Цели и задачи проекта ………………………………………………………...3
2. Содержание курсового проекта……………………………………………….3
2. Аналитический раздел …………………………………………………………4
1. Описание конструкции, назначение детали, ее работа в узле………………4
2. Материал детали и его химико-механические свойства…………………….4
3. Характеристика типа производства…………………………………………..5
3. Технологический раздел……………………………………………………….7
1. Выбор заготовки……………………………………………………………….7
1. Выбор вида, способа и формы получения заготовки……………………..7
2. Составление плана обработки основных поверхностей……………….....9
3. Расчет припусков и установление межоперационных размеров и допусков на них……………………………………………………………10
4. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки……………….10
2. Проектирование технологического процесса………………………………11
1. Выбор и обоснование баз………………………………………………….11
2. Составление технологического маршрута обработки…………………..11
3. Выбор технологического оснащения операций:…………………...........15

-выбор оборудования……………………………………….......................15

-выбор приспособлений…………………………………………………..18

-выбор режущего инструмента…………………………………………...18

-выбор вспомогательного  инструмента…………………………………..18

-выбор средств контроля…………………………………………………..18

 

 

 

4. Расчет и определение режимов резания на операции №15, №40, №45 технологического процесса………………………………………….........19
5. Расчет и определение норм времени на все операции технологического процесса…………………………………………………………………….28
6. Пояснения к схемам технологических наладок………………………….28
4. Специальный раздел…………………………………………………………..29
1. Разработка УП………………………………………………………………...29
2. Расчет и проектирование специального режущего инструмента…………30
3. Расчет и проектирование измерительного инструмента…………………..33
5. Литература …………………………………………………………………….36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Общий раздел

1.1 Цели  и задачи проекта

      Цель курсового проекта– научиться разрабатывать прогрессивные технологические процессы на основе современных достижений науки и техники, то есть на основе анализа существующего на базовом предприятии или типового технологического процесса разработать более совершенный технологический процесс, использовать современное высокопроизводительное оборудование, прогрессивные конструкции приспособлений и режущих инструментов. 

      Задачи курсового проекта – получить практические навыки по разработке технологических процессов изготовления деталей, в том числе с помощью систем автоматизированного проектирования технологических процессов. В ходе проектирования технологического процесса необходимо также решить следующие задачи:

   1) технологический процесс для заданных условий и масштаба производства должен обеспечить надежное (без брака) осуществление всех требований рабочего чертежа и технических условий на изделие;

  2) технологический процесс должен быть максимально экономичным;

1.2 Содержание  курсового проекта

Согласно заданию разработан технологический процесс механической обработки зубчатого колеса

В курсовом проекте содержатся:

    1) пояснительная записка на 35 листах формата А4;

    2) графическая часть на 5 листах формата А3;

    3) комплект технологической документации на 30 листах, оформленный согласно ЕСТД.

     При разработке технологического процесса были изучены типовые технологические  процессы изготовления деталей класса «Корпус». На основе типовых решений выполнялись задачи по применению производительного оборудования, прогрессивного режущего инструмента, приспособлений с механизированными приводами.

 

 

2. Аналитический раздел.

2.1. Описание конструкции, назначение детали.

       Деталь «Корпус» относится к типу корпусных и может базироваться от  плоскости или от отверстия. Деталь  изготавливается  в серийном производстве.

      Корпус входит в регулятор расхода топлива. Работает в агрессивной среде под большим давлением. К регуляторам  относят такие агрегаты автоматики, с помощью которых изменяются параметры ДУ или ракетного аппарата в целом по заданной программе или по текущим сигналам приборов системы управления. Редуктор давления обеспечивает с малой погрешностью (до 0,15%) заданное количество топлива на выходе из редуктора, не смотря на то, что давление на входе в него непрерывно падает вследствие истечения газа из баллона.

2.2. Материал детали и  его химико-механическое свойства.

Таблица 2.2  «Характеристика материала 07Х16Н6.»

Марка	07Х16Н6
Классификация	Сталь коррозионно-стойкая (нержавеющая) обыкновенная
Применение	для изделий, работающих в атмосферных условиях, уксуснокислых и др. солевых средах и для упругих элементов; для криогенной техники; сталь аустенитно – мартенситного класса.

 

 

Таблица 2.2 .1  «Химический состав в % материала 07Х16Н6»

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr
0.05 - 0.09	до   0.8	до   0.8	5 - 8	до   0.02	до   0.035	15.5 - 17.5

 

 

Таблица 2.2.2  «Механические свойства при Т=20oС материала 07Х16Н6.»

Сортамент	Sв	Sт	d5	y	CU	Термообр.
-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Поковки	1176	980	12	50	700
Продолжение таблицы 2.2.2
Пруток	1100	900	12	50	700
Лист толстый	1200	400	15			Нормализация 1030 - 1050oC, воздух
Лист тонкий	1180		20			Отжиг 1030 - 1070oC,Охлаждение воздух.

 

 

   Твердость материала   07Х16Н6   ,  Поковки   HB 10 -1 = 341 - 415   МПа

Обозначения: Механические свойства :

Sв - Предел кратковременной прочности , [МПа]

Sт - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d5 - Относительное удлинение при разрыве , [ % ]

y - Относительное сужение , [ % ]

KCU - Ударная вязкость , [ кДж / м2]

HB - Твердость по Бринеллю , [МПа]

2.3. Характеристика типа производства.

     Тип производства  определяется исходя из количества  деталей, подлежащих обработки N =2000 штук в год и масса детали mдет= 2,1 кг, производство среднесерийное, следует определить партию запуска деталей.

     Среднесерийного производства характеризуется ограниченной номенклатуры выпуска изделия детали массой до 20 кг, от 500 до 5000 штук

в год. Такое производство характеризуется сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном производстве. При среднесерийном производстве используются универсальные станки, оснащённые как специальными , так и универсальными и универсально- сборочным приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В среднесерийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках. При выборе технологического оборудования специального или специального или специализированного, дорогостоящего приспособления и инструмента необходимо производить расчет затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Технологический раздел

3.1 Выбор заготовки

3.1.1 Выбор способа получения заготовки

Детали типа «Корпус»  выполняется из материала сталь 07Х16Н6-Ш

Способ получения заготовки:

     Штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) получают поковкой массой 0,1- 100 кг. Штамповка на ГКМ является одним из производительных способов и может быть рентабельной для определенного вида заготовок. В том случае, когда поковку невозможно выполнить на  ГКМ, необходимо проектировать штамповку на кривошипных прессах.

     Штамповка  на кривошипных прессах в 2-3 раза  производительнее, припуски и допуски 20-35 % ниже по сравнению с штамповкой  на молотах , расход металла на поковку снижается на 10-15 %.

     При штамповке  необходимо широко использовать  профильный прокат или подкат, полученный на ковочных вальцах. Допуски и припуски штампуемых  заготовок на кривошипных прессах принимают по ГОСТ 7505-89.

Описание выбранного вида заготовки

     Горячая объемная  штамповка. Если при ковке течение  металла направляется бойками  и подкладными инструментами, то  при штамповке оно ограничивается  полностью штампа и заготовка  принимает форму этой плоскости.

    Припуск на механическую обработку при горячей объемной штамповке примерно вдвое меньше, чем при свободной ковке для одних и тех же изделий и колеблется в пределах 0,4-5 мм.

   Применение точной объемной штамповки на кривошипных прессах чеканки и калибровки позволяет еще более снизит припуски и во многих случаях полностью устранить обработку резанием. Штамповкой можно изготовить весьма сложные изделия. Горячая штамповка производиться на молотах и ковочных машинах.

    Для нашей детали применим  открытую штамповку на КГШП, кривошейном горячекатаном прессе.

Материал – 07Х16Н6 (С<0,07%).

Масса детали 2,1кг.

     Припуски и допуски устанавливают в зависимости от массы и размеров поковки, группы стали, степени сложности, класса точности поковки, шероховатости обработанной поверхности детали

  1) Определим исходные  данные для расчета.

Класс точности – Т3

  2) Определим ориентировочную массу поковки по формуле:

,                                                       (1)

   - масса детали 2,1 кг;

      Кр - коэффициент для определения массы поковки, Кр=1,5 [10]

кг

3) Группа стали М2 (содержание углерода 0,07).

4) Определим степень сложности  штамповки.

С =                                                      (2)

 

С = 1396,1728 / = 0,37 =»

5) Конфигурация поверхности  разъема штампа П (плоская).

6) По стандарту при  определении припусков и допусков  штампованной поковки используют  исходный индекс, который определяют  в зависимости от массы, группы  стали, степени сложности и класса  точности поковки.

Стандартом предусмотрено 23 исходных индекса (1…23). В нашем случае исходный индекс 11 .

Рисунок 3.1

3.1.2 Составление плана  обработки основных поверхностей