Технологический процесс механической обработки детали

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Сентября 2013 в 23:03, курсовая работа

Описание работы

Главной задачей курсового проекта является разработать технологический процесс механической обработки детали. Для этого производится доработка чертежа детали с точки зрения корректировки технических требований; описывается конструкция, назначение и материал детали; определяется тип производства; вырабатывается метод получения заготовки для данной детали; разрабатывается технологический маршрут изготовления детали; рассчитываются припуски на обработку (для примера) одной поверхности выбранной заготовки (на остальные поверхности припуски назначаются по нормативным материалам); выбирается оборудование для обработки детали; подбираются режущие инструменты и станочное приспособление для установки и закрепления детали на одной из операций обработки и, наконец, подробно разрабатывается технологический процесс изготовления детали.

Содержание работы

Введение
3
1. Аналитическая часть
4
1.1. Назначение и конструкция детали
4
1.2. Анализ технологичности конструкции детали и обоснование выбора материала
4
1.3. Анализ действующего на предприятии базового технологического процесса
7
2. Технологическая часть
11
2.1. Определение типа производства, расчет величины партии запуска детали
11
2.2. Выбор заготовки
13
2.3. Расчет минимальных припусков на обработку 13
2.4. Расчет коэффициента весовой точности материала
16
2.5. Выбор оптимального варианта технологического процесса обработки детали
17
2.6. Назначение и выбор оборудования
20
2.7. Обоснование способа базирования
22
2.8. Назначение и выбор режущих, крепежных и измерительных инструментов
23
2.9. Расчет режимов резания
24
2.10. Расчет основного времени
25
2.11. Специальный вопрос по технологии машиностроения. «Организационные и технологические методы повышения эффективности механической обработки»"
26
3. Конструкторская часть
31
3.1. Назначение и выбор крепежных приспособлений
31
3.2. Расчет крепежного приспособления
31
3.3. Описание режущего инструмента
33
3.4. Расчет режущего инструмента
33
4. Экономический расчет
35
Список использованной литературы

Скачать архив (820.05 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Курсовой проект №1.doc

— 1.14 Мб (Скачать файл)




 


 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 

3

1. Аналитическая часть

4

1.1. Назначение и конструкция  детали

4

1.2. Анализ технологичности  конструкции детали и обоснование выбора материала 

     4

1.3. Анализ действующего  на предприятии базового технологического процесса

7

2. Технологическая часть

11

2.1. Определение типа  производства, расчет величины партии  запуска детали 

11

2.2. Выбор заготовки

       13

2.3. Расчет минимальных  припусков на обработку                                                                   13                         

2.4. Расчет коэффициента  весовой точности материала

16

2.5. Выбор оптимального варианта технологического процесса обработки детали

17

2.6. Назначение и выбор оборудования

20

2.7. Обоснование способа базирования

22

2.8. Назначение и выбор режущих, крепежных и измерительных инструментов

23

2.9. Расчет режимов резания

24

2.10. Расчет основного  времени

25

2.11. Специальный вопрос по технологии машиностроения. «Организационные и технологические методы повышения эффективности механической обработки»"

26

3. Конструкторская часть 

   31

3.1. Назначение и выбор  крепежных приспособлений 

31

3.2. Расчет крепежного  приспособления

31

3.3. Описание режущего  инструмента 

33

3.4. Расчет режущего  инструмента

33

4. Экономический расчет

35

Список использованной литературы

36

Приложения

37

   

 

ВВЕДЕНИЕ

Перед машиностроением  и приборостроением в условиях рыночной экономики стоит настоятельная  задача повышения эффективности  производства. Эту задачу можно решить только путем освоения выпуска конкурентоспособной продукции, повышая экономическую эффективность всех составляющих производственного процесса, что и является целью данного курсового проекта.

Главной задачей курсового проекта является разработать технологический процесс механической обработки детали. Для этого производится доработка чертежа детали с точки зрения корректировки технических требований; описывается конструкция, назначение и материал детали; определяется тип производства; вырабатывается метод получения заготовки для данной детали; разрабатывается технологический маршрут изготовления детали; рассчитываются припуски на обработку (для примера) одной поверхности выбранной заготовки (на остальные поверхности припуски назначаются по нормативным материалам); выбирается оборудование для обработки детали; подбираются режущие инструменты и станочное приспособление для установки и закрепления детали на одной из операций обработки и, наконец, подробно разрабатывается технологический процесс изготовления детали.

 

1   АНАЛИТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

    1. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ДЕТАЛИ

 

Деталь РТ755Ф351.92.154 Фланец переходной представляет собой тело вращения и предназначена для передачи вращения от электродвигателя главного привода через коробку передач и шпиндель на патрон специального токарного полуавтомата с ЧПУ. Фланец переходной служит для установки патрона на шпиндель станка.

Фланец переходной имеет 12 отверстий Ф30 мм для его установки и крепления на шпинделе станка. Также для базирования и фиксации фланца на шпинделе станка служит отверстие Ф285,775+0,004-0,012 мм с конусностью 7°7´30´´ и центральное отверстие Ф150 мм. Для базирования и фиксации патрона на переходном фланце служит поверхность Ф285,775+0,016 с конусностью 7°7´30´´. Для крепления патрона на фланце служат 8 отверстий М24-7Н.

1.2   АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА ДЕТАЛИ

 

Изучение  конструкции детали «Фланец переходной» показывает, что:

  1. Деталь имеет поверхности достаточной протяженности, которые можно использовать в качестве баз.
  2. Все поверхности детали доступны для обработки.
  3. Контроль обработанных поверхностей возможен как в процессе обработки, так и после обработки.
  4. Путем механической обработки можно достичь требований, предъявляемых к детали.
  5. Технологические требования к детали (биение, точность и шероховатость), являются обоснованными и технологически достижимыми.
  6. Деталь является жесткой по отношению к силам гравитации, резания и закрепления.
  7. Разнотипность элементов конструкции детали минимальна.

     На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что деталь «Фланец переходной» является технологичной.

 

 

   Сталь АЦ45 –  это конструкционная сталь повышенной и высокой обрабатываемости резанием, легированная углеродом, с повышенным содержанием серы S (< 0,30 %) и (или) легированная свинцом РЬ, а также модифицированным Se и кальцием Са. Эта сталь предназначена для обработки резанием на металлорежущих станках – автоматах. Эффект, модифицированного кальция Са в максимальной мере реализуется при обработке твердосплавными инструментами с высокими скоростями резания (>100 м/мин). Улучшенная обрабатываемость резанием этих сталей обусловлена рядом факторов, основным из которых – охрупчение феррита (влияние фосфора Р), увеличение количества, изменение морфологии и свойств сульфидных включений в стали (S, Se, Те, Са) и образование мелких обособленных включений свинца. Такие стали применяют для изготовления более ответственных деталей, которые затем подвергают термической обработке. Применение сталей повышенной обрабатываемости резанием обеспечивает снижение сил резания на 20-25 %, уменьшение износа инструмента в 2-10 раз, повышение скорости резания на 20-40 % при неизменной стойкости инструмента.  
Эти стали нашли широкое применение для изготовления деталей машин, механизмов и конструкций в машиностроительном производстве, строительстве и на транспорте.

   Улучшенная обрабатываемость  сталей с индексом АЦ достигается  за счет легирования их кальцием  в процессе плавки. При резании  кальций является выделяемой  из металла смазкой, повышающие  режущие и смазывающие свойства СОЖ. Кроме того, отдельные включения кальция создают своеобразную перфорацию, по которой происходит разрыв металла при отделении стружки. Обе эти особенности позволяют снизить примерно вдвое износ режущих инструментов при неизменных режимах резания или выполнять работы при той же стойкости режущего инструмента, но на увеличенных до 25 % скоростях резания, что приводит к повышению производительности и уменьшению себестоимости обработки.

   Механические  свойства стали, легированной  кальцием, остаются неизменными, так же как и физико – механические свойства поверхности и режимы термической обработки. Сталь может быть подвергнута объемной или поверхностной закалке с индукционным нагревом ТВЧ. Твердость при объемной закалке и отпуске достигает 45 единиц по Роквеллу, при поверхностной закалке – до 48 единиц.

 

Таблица 1                 Химический состав в % материала АС40 .

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

Pb

0.37 - 0.45

0.17 - 0.37

0.5 - 0.8

до 0.25

до 0.04

до 0.04

до 0.25

до 0.25

0.15 - 0.3


 
Таблица 2.            Механические свойства при Т=20 oС материала АС40.

Сортамент

Размер 

Напр.

s в 

s т

d 5

y

KCU

Термообр.

-

мм 

-

МПа

МПа

%

%

кДж / м 2

-

Заготовка

6 - 100

 

580

340

19

   

Нормализация 


 

Твердость материала  АС40 калиброванного нагартованного

HB = 241

Твердость материала  АС40 горячекатанного 

HB = 187 - 217


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 АНАЛИЗ ДЕЙСТВУЮЩЕГО  НА ПРЕДПРИЯТИИ БАЗОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА

 

         Таблица 3.                                             Базовый технологический процесс.

№ операции

№ перехода

Наименование и содержание операций, перехода

Режущий, мерительный инструмент

Тип, модель станка, оборудования

1

2

3

4

5

005

010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

015

 

 

 

 

1.

 

2.

 

 

3.

 

 

4.

 

5.

 

1.

2.

 

3.

 

 

4.

 

5.

 

 

6.

Заготовительная (штамповка)

Токарная с ЧПУ.

Установить заготовку в патрон, закрепить.

Точить торец заготовки предварительно, выдерживая размер 166,0 мм.

Точить заготовку по контуру, выдерживая размер Ф384 на длине 80,0 мм.

Расточить отверстие Ф272,4 до Ф278 на глубину 23,0 мм.

Снять деталь.

Токарная с ЧПУ.

Установить деталь в патрон, закрепить.

Точить торец детали, выдерживая размер 164,0 мм.

Точить деталь по контуру, выдерживая размеры: Ф384 на длине 85,0 мм; Ф290 на длине 19,0 мм; угол 7 +-30".

Расточить отверстие Ф142,4 до Ф149 мм предварительно.

Расточить отверстие Ф149 до Ф150 окончательно.

Снять фаску 2,3х45.

Снять деталь.

 

 

Резец подрезной  ГОСТ18880-73

Резец расточной ГОСТ18883-73

Резец упорно-проходной     ГОСТ18880-73

 

 

 

 

 

Резец подрезной  ГОСТ18880-73

Резец расточной ГОСТ18883-73

Резец упорно-проходной     ГОСТ18880-73

 

 

Токарный станок с ЧПУ мод. 1П756ДФ30

 

 

 

 

 

 

 

 

Токарный станок с ЧПУ мод. 1П756ДФ30

020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

025

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

030

 

 

 

 

 

 

 

 

035

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

040

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

045

 

 

 

 

 

 

 

 

 

050

 

 

 

 

 

055

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

060

065

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

070

 

 

 

 

 

 

075

 

 

 

 

 

 

 

080

 

 

 

 

 

085

 

 

090

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

095

100

 

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

5.

 

 

 

6.

 

1.

 

2.

 

3.

 

 

4.

 

 

 

5.

 

1.

2.

 

 

 

3.

 

4.

 

1.

2.

 

3.

 

 

 

4.

 

5.

 

6.

 

 

1.

2.

 

3.

 

4.

 

 

5.

 

 

6.

7.

 

8.

 

 

9.

 

 

10.

11

.

 

1.

2.

 

 

3.

4.

 

 

5.

 

1.

2.

 

3.

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

 

 

 

1.

 

2.

 

 

3.

 

1.

 

2.

 

 

 

3.

 

1.

 

2.

 

3.

 

1.

 

 

1.

 

2.

Токарная с ЧПУ.

Установить деталь на гидропластовую оправку, закрепить.

Точить  торец детали, выдерживая размер 162,5 мм.

Точить  деталь по контуру, выдерживая размеры: Ф380,5(-0,15) мм.

Расточить отверстие Ф278 до Ф280 на глубину 26,3 мм.

Точить  отверстие Ф280 на конус, выдерживая размеры: 7,0; 19,3; Ф285,25(+0,15); Ф280; угол 7 7'30". Снять фаску 1х45.

Снять деталь.

Токарная с ЧПУ.

Установить деталь на гидропластовую оправку, закрепить.

Точить  торец детали, выдерживая размер 160,6 мм.

Точить  деталь по контуру, выдерживая размеры: Ф380,5(-0,15); Ф270; 45,0; 48,3; 19,3 мм.

Точить  конусную поверхность детали, выдерживая размеры: Ф286,375; 19,3; 5,0; 1,0 (2 места); 2,5; угол 30; угол                    7 7'30". Снять фаску 4,2х45.

Снять деталь.

Сверлильная с ЧПУ.

Установить деталь в УСП, закрепить.

Сверлить 12 отверстий Ф30 мм на глубину 50,0 мм технологически. Диаметр расположения осей отверстий - 330,2(+-0,3) мм.

Сверлить отверстие Ф35,7(+0,1) на глубину 10,0 мм.

Снять деталь.

Сверлильная с ЧПУ.

Установить деталь в УСП, закрепить.

Центровать 8 отверстий М24-7Н под  сверление.

Сверлить 8 отверстий Ф20,85(+0,53) под резьбу М24-7Н. Диаметр расположения осей отверстий - 330,2(+-0,3) мм.

Зенковать фаски 3х45 в 8-ми отверстиях.

Нарезать резьбу М24-7Н в 8-ми отверстиях Ф20,85.

Снять деталь.

 

Координатно-расточная.

Установить деталь, закрепить.

Центровать отверстие М12-7Н/Ф35Н9 под сверление.

Сверлить отверстие Ф10,2(+0,36) под резьбу М12-7Н.

Рассверлить отверстие Ф10,2(+0,36) до Ф25 на глубину 12 мм под растачивание до Ф35Н9.

Расточить отверстие Ф25 до Ф35Н9(+0,062) окончательно на глубину 12,0 мм.

Повернуть деталь на 90 град.

Центровать отверстие М16-7Н/Ф22 под сверление.

Сверлить отверстие Ф13,9(+0,16) на глубину 42(+-0,16) под резьбу                  М16-7Н.

Рассверлить 2 отверстия Ф13,9(+0,16) до Ф22(+0,52) на глубину 7,0(+-0,18) мм.

Повернуть деталь на 180 град.

Повторить переходы 7, 8, 9 для второго  отверстия.

Радиально-сверлильная.

Установить деталь, закрепить.

Нарезать резьбу М16-7Н в отверстии Ф13,9(+0,16), выдерживая размер 34,0 мм.

Переустановить деталь.

Нарезать резьбу М16-7Н в отверстии Ф13,9(+0,16), выдерживая размер 34,0 мм.

Снять деталь.

Радиально-сверлильная.

Установить деталь, закрепить.

Нарезать резьбу М12-7Н в отверстии  Ф10,2(+0,36).

Снять фаску 1,6х45.

Снять деталь.

Контрольная ОТК.

Проверить все размеры детали согласно чертежу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Термообработка.

Шлифовальная.

Установить деталь в приспособление, закрепить.

Шлифовать торец Ф380 окончательно, выдерживая размер 160,3(-0,1).

Шлифовать поверхность Ф380 окончательно (технологически).

Шлифовать торец Ф380/Ф285,775 окончательно, выдерживая размер 19,0(+-0,026).

Снять деталь.

Шлифовальная.

Установить деталь в приспособление, закрепить.

Шлифовать коническое отверстие                                                      Ф285,775(+0,004 -0,012) окончательно, выдерживая угол 7 7'30".

Снять деталь.

Плоскошлифовальная.

Установить деталь в приспособление, закрепить.

Шлифовать торец конусной поверхности  7 7'30" / Ф150 окончательно, выдерживая размер 160,0 мм.

Снять деталь.

Шлифовальная.

Установить деталь в приспособление, закрепить.

Шлифовать конусную поверхность  7 7'30" окончательно.

Снять деталь.

Балансировочная.

Балансировать деталь согласно чертежу.

Контрольная ОТК.

Проверить все размеры детали согласно чертежу.

Проверить балансировку детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Маркировочная.

Консервация.

Резец подрезной  ГОСТ18880-73

Резец расточной ГОСТ18883-73

Резец упорно-проходной     ГОСТ18880-73

 

 

 

 

 

 

 

Резец подрезной  ГОСТ18880-73

Резец расточной ГОСТ18883-73

Резец упорно-проходной     ГОСТ18880-73

 

 

 

 

 

 

Сверло Æ30 ГОСТ10902-75

Сверло Æ35,7 ГОСТ10902-75

 

 

 

 

 

Сверло центровочное ГОСТ14952-75

Сверло Æ20,85 ГОСТ10902-75

Сверло Æ24 ГОСТ10902-75

Метчик М24-7Н ГОСТ8859-75

 

 

 

 

 

Сверло центровочное ГОСТ14952-75

Сверло Æ10,2 ГОСТ10902-75

Сверло Æ25 ГОСТ10902-75

Сверло Æ13,9 ГОСТ10902-75

Сверло Æ22 ГОСТ10902-75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метчик М16-7Н ГОСТ8859-75

 

 

 

 

 

 

 

 

Метчик М12-7Н ГОСТ8859-75

 

 

 

 

Штангенциркуль

 ШЦ-III-400-0,1 ГОСТ166-80

Калибр-пробка резьбовая М24-7Н ГОСТ17758-75

Калибр-пробка резьбовая М16-7Н ГОСТ17758-75

Калибр-пробка резьбовая М12-7Н ГОСТ17758-75

Индикатор часового типа ИЧ-10 ГОСТ577-79

 

Круг шлифовальный ГОСТ2424-83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Круг шлифовальный ГОСТ2424-83

 

 

 

Круг шлифовальный ГОСТ2424-83

 

 

 

 

 

Круг шлифовальный ГОСТ2424-83

 

 

 

Гидропластовая оправка

 

Индикатор часового типа ИЧ-10 ГОСТ577-79

Штангенциркуль

 ШЦ-III-400-0,1 ГОСТ166-80

Образцы шероховатости поверхности

Гидропластовая оправка

Индикатор часового типа ИЧ-10 ГОСТ577-79

Токарный станок с ЧПУ мод. 1П756ДФ30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Токарный станок с ЧПУ мод. 1П756ДФ30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сверлильный станок с ЧПУ мод. СС2ВО5ПМФ4

 

 

 

 

Сверлильный станок с ЧПУ мод. СС2ВО5ПМФ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координатно-расточной станок мод.2450.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиально-сверлильный станок мод. 2М55

 

 

 

 

 

 

Радиально-сверлильный станок мод. 2М55

 

 

Стол ОТК.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Станок шлифоваль-ный мод. 3У142МВ

 

 

 

 

 

 

 

 

Станок шлифоваль-ный мод. 3У142МВ

 

 

Станок шлифоваль-ный мод. 3Б722

 

 

 

 

Станок шлифоваль-ный мод. BUC-63А

 

 

Стол для балансиров-ки.

Стол ОТК.


        

 

 

 

         Следует отметить следующие недостатки ТП:

  1. Возможно улучшение (оптимизация) процесса получения заготовки, что позволит уменьшить припуски на обработку и, соответственно, снизить себестоимость детали.
  2. Возможно совмещение токарной операции с операцией сверления отверстий, нарезания резьбы в отверстиях за счет обработки детали на обрабатывающем центре взамен обработки на токарном, сверлильном станке с ЧПУ, что позволит уменьшить число операций и переходов, и снизить трудоемкость, а следовательно, и себестоимость изготавливаемой детали.

   Все это должно быть учтено при проектировании оптимального варианта ТП.

2   ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1   ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА, РАСЧЕТ ВЕЛИЧИНЫ ПАРТИИ ЗАПУСКА ДЕТАЛЕЙ

 

Заданный  масштаб выпуска и трудоемкость обработки определяют принадлежность производства к одному из трех типов: массовому, серийному, единичному. Характерным признаком массового производства является выполнение на большинстве рабочих мест только одной закрепленной за данным рабочим местом операции. При серийном производстве на рабочих местах выполняют несколько повторяющихся операций. При единичном производстве повторения может вообще не быть, либо оно произойдет через неопределенное время.

Тип производства определяют по базовому технологическому процессу путем расчета коэффициента закрепления (коэффициента серийности), определяющего серийность производства:

,      (1)   [1]

где t – такт выпуска изделия, мин;

      tшт.к.ср. – среднее штучно-калькуляционное время одной операции технологического процесса, мин.

Величина такта выпуска  рассчитывается по формуле:

мин,      (2)   [1]

где Fд – действительный годовой фонд времени работы оборудования, при двусменной работе с учетом запланированных потерь, включая простои в плановом ремонте и техническом обслуживании, годовой фонд рабочего времени равен 3725 часов для металлорежущих станков с ЧПУ.

М – годовая программа выпуска  в штуках,  согласно заданию на курсовое проектирование равна 100 деталей в год. В программе выпуска (масштабе выпуска) уже учтено необходимое дополнительное количество запасных частей, а также кратность детали данного наименования в изделии.

Среднее штучно-калькуляционное  время одной операции (трудоемкость) tшт.к. подсчитывается исходя из трудоемкости каждой операции типового технологического процесса по следующей формуле:

Информация о работе Технологический процесс механической обработки детали