Разработка технологического процесса изготовления детали «Палец»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ 

ИМ. Х.М. БЕРБЕКОВА

Инженерно-технический  факультет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-пояснительная  записка 

к курсовой работе по дисциплине:

 

 «Технологические методы обеспечения качества продукции»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил        Кокова Л. Х..                                                                                              

Проверил               Токов А.З.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нальчик 2013

Содержание

 

 ПРИЛОЖЕНИЕ

 

 

Введение

Данный курсовой проект выполнен по предмету «Технологические методы обеспечения качества продукции». Темой проекта является разработка технологического процесса изготовления детали «Палец».

     Целью работы  является закрепление, расширение  и углубление теоретических знаний  по технологии машиностроения, приобретение  навыков практического применения полученных теоретических знаний к комплексному решению конкретных задач, предусмотренных в курсовом проекте, развитие необходимых навыков по проведению расчетов и разработке технологического процесса проектирования деталей, получение навыков самостоятельного и творческого подхода к решению конкретных инженерных задач, оформление технической документации, выполнение чертежей и схем согласно стандартам ЕСКД и ЕСТД.

Выбор режущих, мерительных  и вспомогательных инструментов, станочных приспособлений, а так же расчет режимов резания, основное и штучное время – все это обосновано в данном курсовом проекте.       

 

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

1. Назначение детали в узле, анализ технический требований

По заданию на курсовой проект деталью, на которую необходимо разработать технологический процесс механической обработки  является               “Палец”.  Палец может быть цилиндрическим и сферическим, последний допускает и перекос осей. Палец — деталь машины или механизма, длиной более одного и до трёх диаметров. В сборке несущие другие детали, сборочные единицы устанавливаются на нём шарнирно или неподвижно или опираются на один конец или оба конца. Простейший и классический палец - это палец, соединяющий две проушины или проушину и петлю троса.

Область применения: приспособления станочные, компрессорное оборудование, муфты общемашиностроительного применения, детали автотранспортных средств, энергетическое и электротехническое оборудование, крепёжные изделия для авиационно-космических конструкций.

Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности и проста по конструкции. Поверхности вращения могут быть обработаны на многошпиндельных станках.

 

2. Анализ технологичности конструкции  детали

Под технологичностью конструкции  изделия понимается совокупность свойств  конструкции изделия, проявляемых  в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени  при технической подготовке производства,  изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта.

Конструкция детали является технологичной, если рассчитанное значение показателя технологичности не меньше его нормативного значения. В противном случае конструкция детали должна быть доработана конструктором.

   Для изготовления  детали «Палец» при обработке точением используются: проходной резец, подрезной резец, канавочный резец, расточной резец.

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить  в значительной степени от правильного  выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление. Данная деталь “Палец” по качественной оценке является технологичной:

- конструкция детали  состоит из стандартных и унифицированных  конструктивных элементов; 

- большинство обрабатываемых  поверхностей детали имеют правильную  простановку размеров, оптимальные  степень точности и шероховатость.

 

3. Выбор метода получения заготовки

Выбор метода получения  заготовки определяется технологическими характеристиками детали, конструктивными  формами и размерами заготовки, требуемой точностью выполнения заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностных слоев, величиной программы выпуска и заданными сроками выполнения этой программы. Выбранный метод получения заготовки должен обеспечивать наименьшую себестоимость детали, т.е. издержки на материал, выполнение заготовки и последующую механическую обработку вместе с накладными расходами должны быть минимальны. Метод выполнения заготовки для деталей приборов определяется назначением и конструкцией детали, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку – значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует точная взаимосвязь. Для разработки технологического процесса используем заготовки, полученные из круглого проката.

Определение типа производства проводят, беря за основу габариты, массу  и годовой объем выпуска изделия.

Тип производства и соответствующие  ему формы организации труда  определяют характер технологического процесса и его построение. По задания на курсовое проектирование принято разработать технологический процесс изготовления детали в условиях серийного производства

4. Разработка маршрута обработки детали, составление эскизов обработки и контроля.

Для серийного производства технологический  процесс должен быть дифференцирован  по операциям. Все операции выполняются  методом получения заданной точности на настроенных станках с применением специальных приспособлений, сокращающих время на установку и снятие заготовок, а также специального и стандартного режущего инструмента.

Технологический маршрут  обработки заготовки служит для  установления последовательности выполнения технологических операций с соблюдением принципа единства и постоянства технологических баз.

Точность обработки зависит  от правильного базирования заготовки  на металообрабатывающих станках в процессе их обработки.

Базирование – это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбора системы координат.

При формировании маршрута изготовления руководствуются следующими принципами:

1. В первую очередь  обрабатывают те поверхности,  которые являются базовыми при  дальнейшей обработке.

2. Затем обрабатывают  поверхности с наибольшим припуском.

3. Далее выполняют  обработку поверхностей снятия  металла, которая в наименьшей степени влияет на жёсткость детали.

4. К началу техпроцесса  необходимо относить те операции, на которых можно ожидать появление  брака из-за скрытых дефектов (трещины, раковины и т.д.).

На чертеже обозначаем цифрами все поверхности (рис.1). Проводим анализ технических требований, предъявляемых к каждой поверхности детали. Результаты анализа сводим в таблицу 1.

 

 

 

Рис.1. Палец

Таблица 1 – Характеристика поверхностей детали

 

Номер позиции	Требуемая точность	Требуемая шероховатость	Маршрут обработки
1	h14	Rz 40	1.Черновое точение
2,4	h14	Rz 40	1.Черновое точение
3	h14	Rz 40	1.Черновое точение
5	h14	Rz 40	1.Черновое точение
6,7,8	g9	Rz 40	1.Черновое точение
9	h14	Rz 40	1.Черновое точение
10	h7	Ra 2.5	1.Черновое точение 2.Чистовое точение 3.Шлифование предварительное 4.Шлифование чистовое
11	h7	Ra 2.5	1.Черновое точение 2.Чистовое точение 3.Шлифование предварительное 4.Шлифование чистовое
12	h14	Rz 40	1.Черновое точение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Таблица 2. Маршрут обработки пальца 

Операционные переходы	Операционный эскиз
005 Токарная А.Установить заготовку  в трехкулачковом патроне. 1.Обточить поверхность  предварительно. 2.Обточить поверхность,  выдерживая размеры 3 и 2. 3.Обточить поверхность,  выдерживая размеры 4 и 5 . 4.Снять фаску 6.
Б.Переустановить заготовку. 1.Обточить поверхность, выдерживая размеры 8 и 9. 2.Обточить поверхность,  выдерживая10 и 11.
Операция 010 Контрольная Стол ОТК Проверить  размеры

 

 

 

 

 

 

 

5. Разработка операционной технологии с определением режимов резания и штучного времени. Выбор модели оборудования и типов инструментов

Технологическое оснащение  представляет собой дополнительные устройства, применяемые для повышения  производительности труда, улучшения качества. Для изготовления детали «Палец» необходимо выполнить различные операции, такие как отрезка, токарно-винторезная, контрольная. Для выполнения этих операций применяется станок токарно-винторезный.

Токарно-винторезный станок 16К20 предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевых резьб, а также сверления, зенкерования, развертывания, и т.п. Бывают станки 16К20 без ходового винта. На таких станках можно выполнять все виды токарных работ, кроме нарезания резьбы резцом. Легкие токарные станки применяются в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах предприятий. Эти станки выпускаются как с механической подачей, так и без нее. Станки оснащены приводом быстрых перемещений суппорта, а также фрикционным механизмом механического типа.

 

Таблица 3.  Режимы резания для токарно - винторезного станка

Наименование и модель станка	t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, мин-1	d, мм
Токарно-винторезный станок 16К20	2,5	0,13	60,83	125	4
	1	0,11	18,8	125	10
	0,5	0,11	125,6	400	14
	0,5	0,11	138,1	350	18

 

Расчет  основного и штучного времени:

Основное время на изменение формы и размеров заготовки определяем по формуле:

t₀ = L/n˖S = l_вр + l + l_n/n˖S

где L - длина рабочего хода резца, мм,

n    - Частота вращения шпинделя об/мин

S    - подача инструмента, мм/об

l_вр   - длина пути врезания резца, мм

l     - длина детали по чертежу, мм

l_n    - длин пути перебега резца, мм

t₀ = 1+20+2/650˖0,15 = 0,23;

Штучное время, затрачиваемое  на данную операцию:

t_шт = (t₀ + t_в)*(1 + K/100)

t_шт = (0,23+0,41)*(1+6/100) = 0,678 мин

       Выбор типа инструментов:

 Токарно-винторезная

• 8112-0006 Т15К6 Резец подрезной ГОСТ 18870-73
• 2100-0027 Т15К6 Резец проходной ГОСТ 18878-73
• 2130-0005 Т15К6 Резец отрезной ГОСТ 18884-73
• Канавочный резец Р6М5 (2128-2363)

Контрольная

• Штангенциркуль ГОСТ 166-89 ШЦ-II-250-0,05

Микрометр ГОСТ 6507-90

 

 

 

 

 

 

6. Вычерчивание эскиза контрольной операции

Радиальное и торцовое биения относятся к погрешностям расположения поверхностей. За радиальное биение принимают разность D наибольшего и наименьшего расстояний от точек реальной поверхности до базовой оси вращения в сечении, перпендикулярном этой оси. Относительно оси вращения детали или относительно других поверхностей может задаваться радиальное биение поверхности. В этом случае поверхности используют как базовые и деталь устанавливают не в центрах, а в призмы на эти поверхности. За торцовое биение принимается разность D наибольшего и наименьшего расстояний от точек торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной оси вращения. Упор расположен на оси детали. Разность предельных показаний измерительной головки определяют как торцовое биение. Наибольшее расстояние D между осью рассматриваемой поверхности вращения и осью базовой поверхности на длине нормируемого участка, устанавливаемое измерением радиального биения проверяемой поверхности в заданном сечении и в крайних сечениях при вращении детали вокруг оси базовой поверхности, принимается за отклонение от соосности относительно оси базовой поверхности. Наибольшее расстояние D между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (или элементов) и плоскостью симметрии базового элемента в пределах нормируемого участка называется отклонением от симметричности относительно базового элемента.