Разработка двух вариантов технологических процессов механической обработки заданной поверхности детали

Министерство образования Республики Беларусь

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Государственное учреждение высшего профессионального образования

Белорусско-Российский университет

 

 

 

Кафедра «Технология машиностроения»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Технология  машиностроения»

 

на тему: «Разработка  двух вариантов технологических  процессов механической обработки  заданной поверхности детали»

 

 

 

 

Выполнила                                                                студентка гр. УПР-081

                                                                                                   Чеснокова О.М.

 

Проверил                                                                                  проф. Шатуров Г.Ф.

 

 

 

 

 

Могилев 2011 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………......3

1 Исходные данные для разработки курсовой работы……………..……....……..4

2 Выбор типа заготовки…………………………………………………………….5

3 Назначение вариантов технологических маршрутов обработки заданной поверхности детали………………………………….……………………………...6

4 Расчет промежуточных и общих припусков.………………………………........7

5 Назначение рациональных режимов резания.…………….…………………...10

6 Техническое нормирование …………..…………………………………….......12

7 Сравнение вариантов технологического процесса…………………………….14

Заключение………………………………………………………………………...17

Список использованных источников………………………………………….....18

 

Введение

Машиностроение – наиболее крупная комплексная отрасль, определяющая

уровень научно-технического прогресса во всем народном хозяйстве, поскольку обеспечивает все отрасли машинами, оборудованием, приборами, а население –

предметами  потребления. Включает также металлообработку, ремонт машин и

оборудования. Для нее особенно характерно углубление специализации производства и расширение ее масштабов.

К перечисленным  подразделениям машиностроения следует  добавить и «малую» металлургию – производство стали и проката, как в литейных цехах

машиностроительных  предприятий, так и на отдельных  специализированных

предприятиях  по производству литья, поковок, штамповок, и сварных конструкций для машиностроения.

Курсовая работа является самостоятельной  комплексной работой студентов, которая способствует усвоению основных положений и технологических  основ машиностроения, на базе которых  может выполняться экономический анализ производства изделий машиностроения, а также приниматься определенные организационные мероприятия для повышения эффективности этого производства.

Основной задачей выполнения курсовой работы является совершенствование  практических навыков при решении  задачи экономического анализа механической обработки деталей в конкретных производственных условиях.

Выполнение курсовой работы позволяет  проверить умение применять полученные знания  для  экономического обоснования  технологических решений и использования их результатов на предприятиях машиностроения.

 

 

 

 

 

 

 

 

1  Исходные данные  для разработки курсовой работы

 

Для заданной поверхности детали, представленной на рисунке 1, разработать  два варианта технологических процессов  механической обработки. Дать экономическое обоснование наиболее рационального варианта для условий мелкосерийного производства (условный объем выпуска изделий 100 штук).

Дано: D₅ = 50h7, Ra = 0,8 мкм,   L₁ = 5 мм, L₂=10 мм.

Все поверхности, кроме заданной, считаются обработанными.

 

Рисунок 1 – Вал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2  Выбор типа заготовки

 

D₅ = D _заг – 10 (мм). Поэтому D _заг = D₅ + 10 = 50 + 10 = 60 мм.

Выбираем заготовку из горячекатаного круглого проката по ГОСТ 2590-70. Принимаем  D _заг = 60 .

 

 

Рисунок 2 – Заготовка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  Назначение вариантов  технологических маршрутов обработки  

заданной  поверхности детали

 

Таблица 1 – Маршрутный техпроцесс  механической обработки  поверхности

                     вала Ø50h7 (Ra = 0,8 мкм)

 

Номер операции	Наименование  и краткое содержание  операций	Модель станка	Режущий и  мерительный инструмент	Технологические базы
Первый вариант  технологического процесса
050             010	Токарная 1. Точить поверхность  начерно   2. Точить поверхность  начисто       Круглошлифовальная 1. Шлифовать  поверхность	16К20             3М150	Резец проходной  Т15К6. штангенциркуль.   Резец проходной  Т15К6. Микрометр 25-50. Круг шлифовальный ПП450х50х127 25А СМ-7 ГОСТ 2424-83	центрированные  отверстия         центрированные  отверстия
Второй  вариант технологического процесса
050	Токарная 1. Точить поверхность    2. Точить поверхность  начисто   3.Точить поверхность  окончательно	16К20	Резец проходной  Т15К6. штангенциркуль.   Резец проходной  Т15К6. Микрометр 25-50.	центрированные  отверстия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет промежуточных и общих припусков

 

Расчет припусков на механическую обработку степени вала D₅ = 50 осуществляется по двум вариантам технологического процесса обработки.

 

Таблица 2 –  Расчёт припусков на обработку ступени вала Ø50

 

Технологические переходы обработки вала Ø50	Элементы припуска				Расчетный припуск    2 Zi min, мкм	Расчетный размер Dpi, мм	Допуск TD, мкм
	Rz i-1	h i-1	ρ i-1	ε i
Первый вариант  технологического процесса
Заготовка	150	250	868	0	-	52,85	1600
Обтачивание предварительное	50	50	41,2	0	2·1268	50,32	740
Обтачивание чистовое	10	20	2,1	0	2·141,2	50,03	74
Шлифование	5	15	-	0	2·32,1	49,97	30
Итого					2,88
Второй вариант  технологического процесса
Заготовка	150	250	868	0	-	52,918	1600
Обтачивание предварительное	50	50	40,5	0	2·1268	50,376	740
Обтачивание чист.	30	30	2,5	0	2·140,5	50,095	46
Обтачивание тонкое	5	15	-	0	2·62,5	49,97	30
Итого					2,94

 

При расчете элементов припуска учитываются следующие  составляющие его элементы:

1) высота  микронеровностей  , полученная на предшествующем переходе (справочник [5] стр.167);

2) состояние и глубина h_i-1  поверхностного слоя заготовки в результате выполнения предшествующего перехода;

3) пространственные отклонения    расположения обрабатываемой поверхности относительно баз заготовки;

4) погрешность установки    при выполнении данного перехода.

Значения составляющих   и h_i-1   для различных видов заготовок и различных способов механической обработки поверхностей приводятся в справочнике [5] (с.166-169). Там же можно найти сведения о пространственных

отклонениях для  различных заготовок до их обработки  и  остаточные пространственные отклонения после их механической обработки.

Далее рассчитываем расчетный припуск  и при обработке плоскости  расчетная формула минимального припуска имеет вид

 

.      (1)

При обработке двух противолежащих плоскостей одноименными методами припуск на две стороны составит

 

.                       (2)

 

При обработке поверхностей вращения векторы r_i-1 и e_i могут принять любое угловое положение и потому их суммирование целесообразно выполнять по правилу квадратного корня

   .        (3)

 

Следовательно, припуск на диаметр  при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения (без установки в центрах)

 

   

.            (4)

 

Наименьший размер межоперационного припуска на диаметр (при обработке поверхностей тел вращения) удваивается.

Так, при обтачивании  цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах, погрешность  может быть принята равной нулю и, следовательно,

 

.        (5)

При шлифовании заготовок после  термообработки поверхностный слой необходимо по возможности сохранить, следовательно, слагаемое  нужно исключить из расчетной формулы, т.е.

 

 

,         (6)

.        (7)

 

При развертывании плавающей разверткой и протягивании отверстий смещения и увод оси не устраняются, а погрешности  установки в этом случае нет

 

    ;         (8)

 

При суперфинишировании и полировании цилиндрической поверхности, когда уменьшается только шероховатость поверхности, припуск определяется лишь высотой микронеровностей обрабатываемой поверхности, т.е.

 

.         (9)     

После расчета минимальных значений припусков  для всех технологических переходов следует определить расчетные  размеры   D_рi , начиная с конечного (чертежного) размера, путем последовательного добавления (для наружных поверхностей) или вычитания (для внутренних поверхностей)  минимального расчетного припуска для каждого технологического перехода.

Для каждого промежуточного расчетного размера   D_рi назначаются допуски. При этом учитывается достигнутый квалитет точности на каждом технологическом переходе, который устанавливается с учетом таблиц точности обработки ([5], 5-19).  Для промежуточных размеров  предельные отклонения устанавливают таким образом, чтобы выполнялось требование «допуск в металл». Это означает, что для валов выбирают поле допуска h.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.  Назначение рациональных режимов резания

 

Рациональные режимы резания назначаются  для всех операций  двух вариантов технологического процесса. Их следует разместить в сводной таблице режимов резания (таблица 3).

Таблица 3 – Сводная таблица  режимов резания

Наименование операции, перехода	Глубина резания t,мм	Длина рез. lрез,мм	Подача  Sо, мм/об		Скорость V, м/мин		Частота вращения, мин-1		Минут. подача Sм,мм/ мин	Основное врем, t0, мин
			Расчет	Принят	Расчетн	Принят	Расчетн.	Принят.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Первый вариант технологического процесса
Точение Точение Шлифование	1,5 0,22 0,14	60 60 60	0,875 0,38 0,82	0,8 0,3 0,8	91,8 114,75 55,34	78,5 109,9 30	584,7 730,9 191,1	500 700 190	400 210 152	0,5 0,26 0,6
Второй вариант технологического процесса
Точение Точение Точение	1,5 0,22 0,17	60 60 60	0,875 0,38 0,63	0,8 0,3 0,6	89,8 111,43 45,31	78,5 93,4 28,6	476,4 710,2 184,6	400 700 180	320 210 108	0,46 0,26 0,42