Проектирование технологического процесса обработки кронштейна

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Московский государственный текстильный университет имени А.Н.Косыгина

Кафедра «Проектирования текстильных машин»

Пояснительная записка

Выполнил студент гр. 41-04    Куревов С.А.

Проверил                                Лохманов В.Н.

Москва, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация             

1..  Проектирование технологического процесса обработки кронштейна             

Введение.             

Назначение детали и технологические требования к ней.             

Анализ технологичности конструкции детали.             

Обоснование и выбор вида заготовки             

Расчет общих и межоперационных припусков и размеров.             

Разработка технологического процесса механической обработки    детали……………………….………………………………………………..

Расчет режимов резания ………………………………………………………

Расчет норм времени на операцию…………………………………….…... …

2. Расчет и проектирование станочного приспособления…………..............................

Описание конструкции приспособления и расчет элементов станочного приспособления……………………………………………………….………………..

Выводы, рекомендации и список литературы.             

3.Приложение:

Спецификация к чертежу станочного приспособления ....................................

АННОТАЦИЯ

В курсовом проекте разработан технологический процесс изготовления детали «кронштейн». Пояснительная записка содержит проектирование технологического процесса изготовления детали и проектирование станочного приспособления для одной операции.

В первой части приведены сведения по анализу технологичности детали, выбору заготовки, последовательности обработки и выбору технологических баз, расчету режимов резания и норм времени на каждую операцию.

Во второй части конструкция станочного приспособления, расчет сил зажима.

В соответствии с заданием с помощью программы КОМПАС-3D V7 LT выполнена графическая часть: чертежи детали и заготовки, операционные эскизы к технологическому процессу, чертеж общего вида станочного приспособления.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ КРОНШТЕЙНА

Введение.

Машиностроение является важнейшей отраслью народного хозяйства, определяющей уровень и темпы развития всех других отраслей промышленности, в том числе легкой, сельского хозяйства, энергетики, транспорта.

Главный путь повышения производительности труда - дальнейшее техническое оснащение машиностроения, внедрение современной технологии, более широкое применение передовых форм и методов организации труда.

Важнейшие, современные направления развития технологии машиностроения по оптимизации режимов и процессов обработки, по управлению технологическими процессами, по применению технологических методов повышения эксплуатационных качеств изготовляемых изделий в значительной степени основывается на достижениях математических наук, электронной, вычислительной и управляющей техники.

Также повышение производительности обработки в значительной
степени обусловлено внедрением механизации и автоматизации
технологических процессов, оснащением производства специальными
многоместными              приспособлениями,              использованием              современных

твердосплавных режущих материалов.

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечивать постоянное повышение производительности труда и качества выпускаемой продукции, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Технологический процесс разрабатывается на основе имеющегося типового или группового технологического процесса. При разработке технологического процесса необходима исходная информация: рабочие чертежи деталей, технические требования, другие требования качества.

Проектирование операций связано с разработкой их структуры, с ожидаемой точностью обработки, с назначением режимов обработки, определением нормы времени. Проектирование операции - задача многовариантная. Они оцениваются по производительности и себестоимости, руководствуясь технико-экономическими принципами проектирования, имея в виду максимальную экономию времени и высокую производительность.

Назначение детали и технологические требования к ней.

В качестве материала детали использован серый чугун СЧ20 ГОСТ 1412-85.

Механические свойства серого чугуна СЧ20:

ρ=7200 кг/м3,σв=147 МПа, НВ = 190.

Основными техническими требованиями на изготовление детали является непараллельность осей отверстий Ø20Н8 и Ø12 не более 0,1 мм на длине 130 мм.

Для достижения заданных технических требований достаточно применение универсальных металлорежущих станков нормальной точности.

Анализ технологичности конструкции детали.

Основной задачей анализа технологичности конструкции кронштейна является возможное уменьшение ее трудо- и металлоемкости, возможность использования рациональных методов получения исходных данных заготовки.

Деталь «кронштейн» отличает простота конструкции (отсутствие сложных конструктивных элементов). Все поверхности детали легко доступны для обработки на станках и для непосредственного измерения. В детали отсутствуют глухие и эксцентрические отверстия. Жесткость детали достаточно высокая, что позволяет применять высокопроизводительные методы механической обработки. Форма и размеры элементов конструкции детали позволяет наиболее полно использовать прочностные характеристики детали при минимальной массе.

В конструкции детали максимально использованы нормализация и унификация элементов (диаметров, посадок, резьб), позволяющие       использовать       универсальное       оборудование       и инструмент.

Поля допусков всех обрабатываемых поверхностей детали и их шероховатость являются рациональными и отвечают требованиям эксплуатации.

В целом деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки.

Обоснование и выбор вида заготовки.

Заготовка - это предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойства материала изготавливают деталь или неразборную сборочную единицу (ГОСТ 3.1109-82)

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами детали и программой выпуска. При выборе технологического метода получения заготовки учитываются также прогрессивные тенденции развития технологии машиностроения. В текстильном машиностроении наибольшее применение находят заготовки, получаемые литьем.

Среди отливок до 80% по массе занимают детали, изготавливаемые литьем в песчаные формы. Метод является универсальным применительно к литейным материалам, а также к массе и габаритам отливок. Специальные методы литья значительно повышают стоимость отливок, но позволяют получать отливки повышенного качества с минимальным объемом механической обработки.

Заготовкой детали «кронштейн» является отливка, получаемая литьем в песчаную форму по металлической модели при использовании машинной формовки. Форма отливки максимально приближена к форме детали, что упрощает последующую механическую обработку.

Расчет общих и межоперационных припусков и размеров.

Припуск — слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам (опытно-статистический метод) или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Расчет припусков на обработку отверстия 20Н8 производим расчетно-ана-литическим методом, припуски на обработку остальных поверхностей - опытно-статистическим методом.

Расчёт припусков на обработку

       Обработку плоскости  производим цилиндрической фрезой на горизонтально-фрезерном станке.

Заготовку получаем литьём в песчаные формы. Отливка средней сложности. Определяем класс точности разме­ров и ряды припусков. Класс точности размеров нашей отливки 7Т, а ряды припусков 2...4. Так как отливка средней сложности, то принимаем 3-й ряд припусков. По классу точности размеров определяем допуск линейных размеров. Т=1,0 мм (метод., табл. 6.3, приложение 6). Затем по до­пуску и 3-му ряду припусков определяем при­пуск на обработку Z = 3 мм.

Принимаем, что припуски на обработку плоскости Z0 = 3 мм. Заготовка представляет собой отливку ІІІ класса точности.

Разработка технологического процесса механической обработки детали.

При разработке технологического процесса механической обработки перед технологом всегда стоит задача: выбрать из нескольких вариантов обработки один, обеспечивающий наиболее экономичное решение.

Определение последовательности выполнения операций :

0,5 Горизонтально – фрезерная :

Оборудование: Горизонтально - фрезерный станок 6М82Г (N = 7 кВт)

Инструмент: Сборная цилиндрическая фреза с механическим креплением пластин для чернового фрезерования плоскости с числом зубьев Z1 = 10 и Z2=12 по ГОСТ 9304 - 69. Технологические переходы - подготовка технических баз,  фрезерование поверхности.

1,0 Радиально-сверлильная :

Оборудование: Радиально-сверлильный станок 2Н125 (N = 2,8 кВт)

Инструмент: Цековка Ø20 мм, цельный зенкер с коническим хвостиком Ø12мм с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71, спиральное сверло с коническим хвостиком Ø11мм по ГОСТ 10903-77, цельный зенкер с коническим хвостиком Ø20мм с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71, метчик машинный метчик для нарезания метрической резьбы М12-6Н по ГОСТ3266-81, зенковка цилиндрическая для обработки опорных поверхностей под крепёжные детали с коническим хвостовиком Ø20мм, зенковка цилиндрическая для обработки опорных поверхностей под крепёжные детали с коническим хвостовиком Ø20 мм, машинная цельная развёртка с коническим хвостиком Ø20 Н8 мм с числом зубьев Z=12 по ГОСТ-1672-80. Материал инструментов быстрорежущая сталь Р6М5.

Технологические переходы:

сверлить отверстие Ø11 мм,

нарезать резьбу М12 ,

зенковать фаску 1,6 х 45˚,

зенкеровать отверстие Ø19,75 мм ;

цековать отверстие Ø20 мм,

зенковать фаску 1,6 х 45˚,

развернуть отверстие Ø20 Н8 мм.

Пользуясь таблицами в справочнике технолога-машиностроителя, находим значения элементов припуска и записываем их в таблицу. Величину Rz и h для механической обработки определяем по таблице 27, стр. 190.

Пространственное отклонение ∆∑ для заготовки определяем по формуле

∆п = 15 25=375 – табл.8, стр.183 (перекос),

∆к = 0,8 25=20 – табл.8, стр.183 (коробление) .

Для операций механической обработки ∆∑ определяем с помощью коэффициента уточнения kу.

kу = 0,06 – черновая обработка;

kу = 0,04 – чистовая обработка.

Пространственные отклонения :

Черновая обработка.

П/ч обработка.

Определяем погрешность установки.

εб = 0, εпр = 0.

Погрешность заготовки εз составляет в радиальном направлении εз = 200 мкм, в осевом направлении  εз = 80 мкм.

       ε=215,5 мкм

Определяем расчётный припуск на диаметр.

Черновое зенкерование.

П/чистовое зенкерование.

Нормальное развёртывание.

Определяем расчётный размер.

Расчётный размер заполняется, начиная с конечного размера с последовательным вычитанием расчётного минимального припуска каждого технологического перехода.

Для нормального развёртывания 20+25(0,45 2,8 + 0,001 23,2)/1000 = 20,033 мм.

П/ч зенкерование.

20,033 – 0,126 = 19,907 мм

Черновое зенкерование.

19,907 – 0,345 = 19,562 мм

Отверстие в заготовке.

19,562 – 1,865 = 17,697 мм

Определяем допуски.

Значения допусков каждого технологического перехода определяем по ГОСТ 144-75.

Тзаг. = 2400 мкм.

Тчер.з. = 130 мкм.

Тп/ч.з. = 84 мкм.

Тн.р. = 33 мкм.