Разработка технологического процесса механической обработки детали «Крышка»

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт промышленных технологий и инжиниринга

 

 

Кафедра «Теория машиностроения»

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа

на тему: «Разработка технологического процесса механической

обработки детали «Крышка»

по дисциплине: « Технология производства изделия»

 

 

 

 

                                                                Выполнил: студент

              группы УК-08

 

              Мальцев К.А.

                                                                               Проверил: ассистент

                                                                               кафедры ТМ 

              Юсупова Э.М.

 

 

Тюмень 2012 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………..3

1. Служебное назначение и техническая  характеристика детали………4

2. Анализ конструкции детали……………………………………………..6

3. Определение типа производства…………………………………………9

4. Выбор метода и способа получения заготовки………………………..12

5. Анализ конструкции детали на технологичность…..…………………15

        6. Маршрутное описание техпроцесса……………………………………17

7. Расчеты режимов резанья……………………………………………….18

Заключение……………………………………………………………...….21

Список литературы………………………………………………………. ..22

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Данный курсовой проект выполнен по предмету «Технология производства изделий». Темой проекта является разработка технологического процесса изготовления детали «Крышка». Содержится расчетно-пояснительная записка, комплект технологических и графических документов.

В пояснительной  записке изложен анализ данной детали, её материала, обоснование метода получения  заготовки и последовательность механической обработки.

Расчет  режимов резания – все это обосновано в данном курсовом проекте. 

Приложение  содержит полный маршрут обработки  детали и операционное описание с эскизами.

Цель проекта  – получение навыков разработки технологического процесса на изготовление деталей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Служебное назначение и техническая характеристика детали

 

Деталь  «Крышка» выполнена из коррозионно-стойкой стали 20Х13Л, по своей конструкции «Крышка» имеет центральное сквозное отверстие и позиционируется в сборочной единице с помощью 4 сквозных отверстий расположенных на фланце. Характеристика стали приведена в таблице 1.1.  Химический  состав стали приведен в таблице 1.2. Механические свойства приведены в таблице 1.3. Технологические свойства - в таблице 1.4.

 

Таблица 1.1

Характеристика стали 20Х13Л ГОСТ 977-88.

Классификация:

Сталь для отливок коррозионно-стойкая

Применение:

для изготовления отливок деталей, подвергающихся ударным нагрузкам (турбинных лопаток, клапанов гидравлических прессов), а  также изделий, подвергающихся действию относительно слабых агрессивных сред; для изготовления отливок деталей  газовых турбин и осевых компрессоров, работающих при температурах до +540 °С; для изготовления труб центробежнолитых, и др., работающих в интервале температур 760-1060 °С и давлении до 3,92 МПа (40 кгс/см2).

 

Таблица 1.2.

Химический  состав в % стали 20Х13Л

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0.16 - 0.25	0.2 - 0.8	0.3 - 0.8	до   0.5	до   0.025	до   0.03	12-14	до   0.3

 

Таблица 1.3.

Механические  свойства при Т=20oС материала 20Х13Л

Сортамент	Размер	Напр.	Ơв	Ơт	δ5	Ψ	KCU	Термооб.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	КДж/м2	-
Отливки	до 100		600	450	16	40	400

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.4.

Технологические свойства

Свариваемость

Ограниченно свариваемая. РДС, АДС под  газовой защитой.

Обрабатываемость резанием

 

 

Примечание:

sв  - Предел кратковременной прочности, [МПа]

sT  - 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]

 

Свариваемость:

без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

ограниченно свариваемая - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

трудносвариваемая - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки

 

Плотность, pn, кг/см3 = 7740

Твердость по Бринеллю, HB=487

Шероховатость: для поверхностей детали высота неровностей  профиля от Rа = 0,8 мкм до Rа=6,3 мкм.

2. Анализ конструкции детали

 

Проводим  анализ структуры детали, т.е. разделение её конструктивных элементов на уровни с учётом следующих конструктивно  – технологических признаков: геометрической характеристики элементов; топологической связи элементов; целесообразной последовательности формирования элементов в ходе изготовления детали и применяемого при этом оборудования. Для этого структуру конструктивных элементов детали рекомендуется  разделить на следующие четыре уровня:

• цилиндрические наружные и внутренние поверхности: открытые с одной или двух сторон, находящиеся на основной оси вращения детали (элементы I уровня);
• поверхности, отсекающие от элементов I уровня слой материала, имеющие с ними общую ось вращения - фаски, канавки, сферы, конуса, резьбы, центра, шлицы и т.п. - (элементы II уровня);
• поверхности, отсекающие от элементов I уровня слой материала, имеющие ось вращения не совпадающую с основной осью вращения детали, и обрабатываемые на станках сверлильной и расточной групп - отверстия, расположенные перпендикулярно, параллельно или под углом к основной оси детали - или фрезерной группы - пазы, окна, скосы, лыски и т.п. - (элементы III уровня);
• элементы IV уровня – торцы, плоскости и оси отверстий перпендикулярные к основной оси и ограничивающие элементы детали вдоль основной  оси вращения.

Нумерацию элементов I, II, III уровней следует проводить арабскими цифрами слева направо, начиная с наружных поверхностей и продолжая также слева направо для внутренних поверхностей. При этом для указания

 

 

 

номеров уровня и элемента на этом уровне следует  воспользоваться индексацией i*k, где:

i – номер элемента в уровне, начиная с первого;

k – номер уровня.

Индексацию торцев, плоскостей и осей отверстий следует проводить двухзначным кодом, порядковым номером слева направо для наружных и внутренних поверхностей с добавлением к ним цифры 9. Пример нумерации и обозначения элементов показан на рис.

Результат анализа структуры детали оформляем эскизом детали с нумерацией элементов каждого и тремя  массивами: массивом элементов первого уровня (табл. 2.1), массивом плоскостей (табл. 2.2), массивом конструкторских связей (линейных размеров) (табл. 2.3).

 

Рисунок 2.1 Эскиз  конструкции детали

 

 

Таблица 2.1

Элементы первого уровня

Параметры	1.1	2.1
Диаметр	140	72
Квалитет точности	8	8
Верхнее отклонение  (мм)	0.8	0.7
Нижнее отклонение  (мм)	0.4	0.3
Шероховатость (Ra)	3.2	3.2
Вид требований  взаимного расположения  (ТВР)	биение

                                                                  

Таблица 2.2

Массив  плоскостей

Параметры	Номера (индексы) плоскостей
	1.9	2.9	3.9	4.9	5.9	6.9	7.9	8.9
Шероховатость(Ra)	3.2	3.2	3.2	3.2	3.2	3.2	3.2	3.2

 

Таблица 2.3

Массив  конструкторских связей

Параметры	Номера размеров
	1	2	3	4
Номер левого элемента	1.9	2.9	3.9	4.9
Номер правого элемента	3.9	3.9	4.9	2.9
Размер (номинал) (мм)	48	15	23	72
Квалитет точности	14	14	14	14

 

 

3. Определение типа производства

Тип производства [12] – это категория производства, определяемая по таким критериям как регулярность и объемы выпуска изделий, широта номенклатуры. Всего проводят деление на три типа производства:

- единичное;

- серийное;

- массовое

Серийное производство характеризуется  изготовлением изделий 

периодически  повторяющимся партиями (сериями). Серийное производство является основным типом производства в машиностроении и условно подразделяется на:

- крупносерийное 

- среднесерийное 

- мелкосерийное 

Тип производства определяем с помощью коэффициента закрепления операций по формуле:

                                                К_з.о. = t / t_с.ш.;  (1)    

  где t_с.ш.= 1.2 - среднее штучное время основных операций обработки, мин;

        t - такт выпуска деталей, мин.

t = 60 * F_g / N       мин/шт   (2)  

 где F_g=4015 - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч

         N = 15000 - годовая программа выпуска изделий, шт.

 

 

 

 

t = 60 * 4015 / 15000 = 16,06 мин/шт

К_з.о. = 16,06 / 1.2 » 14

  Так как К_з.о. > 10, тип производства - средне серийный.

Таблица 3.1

Распределение количество деталей (тыс. шт.) по серийности

 

Масса детали	Тип
	единичное	мелко-серийное	средне- серийное	крупно- серийное	массовое
до 20	до 0,3	от 0,3-3	3-35	35-200	от 200
21-100	до 0,15	0,15-2	2-15	15-100	до 100
101-500	до 0,07	0,07-1	1-6	6-40	до 40
501-1000	до 0,05	0,05-0,6	0,6-3	3-20	до 20
1001-5000	до 0,02	0,02-0,1	0,1-0,3	0,3-4	до 4
5001-10000	до 0,01	0,01-0,05	0,05-0,15	0,15-1	до 1