Разработка технологического процесса детали "Кожух передний внутренний"

Министерство образования и  науки РФ

Государственное образовательное  учреждение

«Пермский национальный исследовательский  политехнический университет»

Аэрокосмический факультет

Кафедра «Инновационные технологии машиностроения»

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

Разработка технологического процесса детали «Кожух передний внутренний»

 

по дисциплине «технология машиностроения»

 

 

 

Составил: студент группы ТКА-08                                            Мотовилова К.В.

 

Проверил: преподаватель                                                                  Дударе А.С.

 

 

 

 

 

Пермь 2012 г.

Содержание

 

Описание конструкции детали и  ее назначение 

Анализ выбранного матреиала    3

Анализ детали на технологичность       4

Количественная оценка технологичности    6

Предварительное определение типа производства и назначение размера партии запуска детали         8

Технико-экономическое обоснование  метода получения заготовки 9

Расчет припусков на обработку  и окончательное конструирование  заготовки          10

Технологические процессы и новая техника. Основные положения по организации производства на участке     12

Определение типа производства     13

Расчет технологического оборудования    13

Характеристика выбранных станков    15

Пооперационный выбор режущего инструмента  27

Расчет режимов резания       28

Расчет технической нормы времени     35

Определение количества транспортных средств   48

 Расчет и проектирование  специального сборочного оборудования  для вертикально-фрезерного станка      49

Расчет сил резания       50

Расчет усилия зажима       50

Расчет зажимного механизма      52

Описание работы приспособления     53

Список литературы  

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Описание конструкции детали и ее назначения

 

Кожух передний внутренний предназначен для уменьшения потерь при прохождении воздуха по проточной части наружного контура на участке над компрессором высоко давления в проточной части наружного контура двигателя.

C одной стороны кожух прикреплен к золотнику распределителю. С другой стороны к кожуху крепится фланец (крышка), в которую устанавливается подшипник и вал-шестерня. В кожухе закрепляется неповоротная наклонная шайба, через которую усилие нагружения передается на кожух, т.е. кожух испытывает растяжение под действием суммарного гидравлического усилия от всех полостей нагнетания, это усилие ассиметрично, поэтому от этого усилия возникает неравномерное напряжение по кожуху.

 

 

 

 

2. Анализ выбранного материала

 

Кожух передний внутренний изготовляется из криогенной конструкционной стали Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72. Свойства стали занесены в таблицы 1.1 - 1.6.

 

  Вид поставки и назначение стали                                                       Таблица 1

Заменитель

стали: 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т

Классификация:

Сталь конструкционная криогенная

Назначение

детали, работающие до 600 °С. Сварные  аппараты и сосуды, работающие в  разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей  и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре  от —196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С.; сталь аустенитного класса

 

 

                                                                                                                  Таблица 2

                                   Химический состав 12Х18Н10Т                                                                                    

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	-
до 0.12	до 0.8	до 2	9 - 11	до 0.02	до 0.035	17 - 19	до 0.3	(5 С - 0.8) Ti, остальное Fe

 

                                                                                                                  Таблица 3

Механические свойства (характеристики) при Т=20oС нержавеющей  стали                                   12Х18Н10Т .

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообработка сталь 12Х18Н10Т
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Поковки	до 1000		510	196	35	40		Закалка 1050 - 1100oC, вода,
Лист тонкий			530	205	40			Закалка 1050 - 1080oC,Охлаждение вода,
Лист тонкий нагартован.			880-1080		10
Сорт	до 60		510	196	40	55		Закалка 1020 - 1100oC,Охлаждение воздух,
Лист толстый			530	235	38			Закалка 1000 - 1080oC,Охлаждение вода,
Трубы холоднодеформир.			549		35
Трубы горячедеформир.			529		40

 

Твердость сталь 12Х18Н10Т, Поковки

HB 10 -1 = 179 МПа

 

                                                                                                                    Таблица 4

Физические свойства (характеристики) сталь 12Х18Н10Т

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	1.98		15	7920		725
100	1.94	16.6	16		462	792
200	1.89	17	18		496	861
300	1.81	17.2	19		517	920
400	1.74	17.5	21		538	976
500	1.66	17.9	23		550	1028
600	1.57	18.2	25		563	1075
700	1.47	18.6	27		575	1115
800		18.9	26		596
900		19.3
T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Качественная оценка технологичности

Исходная деталь представляет собой  тело вращения дискообразной формы. Соотношение длинны и диаметра . Поверхность представляется в виде цилиндрической ступени и ступенчатой поверхности сложного профиля.. Внутренняя представляется фланцем и внутренней канавкой с понутрением размеров. Конструкция детали требует применения специального станочного приспособления такого как: центра, кондукторные втулки, оправки и т.п. Деталь имеет внутренние, ступенчатые поверхности. Учитывая габариты детали, толщину её стенок, можно сказать, что конструкция не жесткая, что требует для её закрепления и базирования специального приспособления, обеспечивающего жесткость закрепления и минимальную погрешность.

 

4. Количественная оценка технологичности

4.1 Определение коэффициента использования материала

Проведём оценку по коэффициенту использования  материала. Для этого необходимо определить объём заготовки и  объём детали. Для определения  объёма построим трёхмерные изображения заготовки и детали в графическом редакторе Компас и с помощью программы определим объём:

 

V_заг=74310 мм³

V_дет=44586 мм³

4.2 Определение коэффициента, учитывающего технологичность по точности

Определим коэффициент, учитывающий технологичность по точности из следующих формул:

 

 

Для определения  коэффициента подсчитаем количество поверхностей имеющих одинаковый квалитет (таблица 5):

                                                                                                          Таблица 5

IT	7	9	10	11	12	14
Число поверхностей	3	1	2	1	2	1

 

 

IT = (7*3+9*1+10*2+11*1+12*2+14*1)/8=13.75

 

K= 1- 1/13.75 = 0.927

 

Если К_IT  > 0,82 (согласно …), то деталь технологична по точности.

Подсчитав К_IT=0.927 сделаем оценку, что деталь технологична по точности.

 4.3 Определение коэффициента, учитывающего технологичность по шероховатости

Определим коэффициент учитывающий  технологичность по шероховатости  из следующих формул:

 

 

Для определения коэффициента подсчитаем количество поверхностей имеющих одинаковую шероховатость поверхности:

                                                                                                      Таблица 6

Ra	1,6	6.3	12.5
Число поверхностей	5	2	30

 

 

Ra= (1.6*5+6.3*2+12.5*30)/38=10,41

 

K= 1-1/10,41= 0,9

 

Если К_Ra>0,28…0,32, то деталь не технологична по шероховатости.

деталь кожух мотор сталь

Подсчитав К_Ra=0,9 сделаем оценку, что деталь  технологична по шероховатости.

 

 4.4 Определение комплексного коэффициента технологичности

 

 

где φ = 0,9 - для коэффициента шероховатости;

φ = 0,85 - для коэффициента точности;

φ = 0,9 - для коэффициента использования материала;

 

4.5 Определение технологического уровня

 

Т= К/к = К/0,49=1,547

 

Изучив  все факторы оценки технологичности  детали "Кожух передний внутренний" и получив Т_у>1 можно сделать вывод, что данная деталь технологична.

 

6. Технико-экономические обоснования  метода получения заготовки

При выборе заготовки предпочтения следует отдавать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали.

Материал  детали: Сталь 12Х18Н10Т

Масса детали: q = 91.8 кг

Заготовка: паковка

Масса заготовки: Q=153 кг

Годовая программа: N= 300 шт.;

Производство: крупносерийное

7. Технологические процессы и новая техника.

7.1 Способ получения заготовки.

Способ  получения заготовки для детали «Кожух передний внутренний» - прокат.

7.2 Характер  выбранного оборудования

В качестве технологического оборудования приняты  обработывающие центры

7.3 Трудоемкость  типового представителя (деталь  «Кожух»)

 

 

 

 

 

 

 

 

            

                                                                                                                    Таблица 7

                                    Ведомость трудоемкости детали                

№ операции	Наименование операции	Тип оборудования	Время Тшт., мин	Общее по типоразмеру оборудования, мин
005	Токарная	VL-850HLR	360	-
010	Токарная	Alpha 1800XS	1500
015	Токарная	Alpha 1800XS	90	1950
020	Токарная	Alpha 1800XS	360
025	Токарная	VL-850HLR	1200	2580
030	Токарная	VL-850HLR	720
035	Расточная	2Е450АФ10	360	360
045	Фрезерная	TAJMAC-ZPS MCFV 1680	150	330
050	Фрезерная	TAJMAC-ZPS MCFV 1680	180
065	Расточная	VL-850HLR	150	-
070	Расточная	VL-850HLR	150	-
Итого			5220	5220

 

 

7.4 Определение типа производства

Где - коэффициент отражающий уровень специальзации рабочих мест

Т = 7,9 ч –средние затраты на операцию ТП

N= 300 шт/год – программа выпуска деталей

(366-111) ч/г;

ч/г –  эффективный фонд времени работы оборудования

крупносерийное производство

           

                   7.5 Расчет технологического оборудования

Для крупно-серийного производства расчет оборудования ведется по типоразмерам оборудования:

 

N = 300 шт- годовая программы выпуска деталей

t - трудоемкость обработки детали на i–м станке