Технология точения металлических заготовок

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «Белорусский государственный  экономический 

университет»

 

 

Кафедра технологии важнейших

отраслей  промышленности

 

 

 

 

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ  РАБОТА

на тему: Технология точения металлических  заготовок

 

 

 

 

 

 

 

Студент

ВШУБ, 3 курс, ВВП-7                 О.Н. Карпович 

     

 

Руководитель 

канд. техн. наук                               М.В. Самойлов 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНСК, 2012

 

 

РЕФЕРАТ

 

Индивидуальная  работа: 25 страниц, 2 таблиц, 6 рисунков.

 

технологический процесс, МАШИНОСТРОЕНИЕ, РЕЗАНИЕ, ТОЧЕНИЕ, динамика трудозатрат, уровень технологии, технологическая система.

 

Изучена и описана технология производства детали ”корпус верхний” методом точения (токарной обработки с ЧПУ). Дана характеристика используемого сырья и получаемой продукции.

С целью  определения варианта развития технологического процесса проведен анализ затрат живого и прошлого труда. Установлено, что вариант развития технологического процесса - рационалистический, вид развития - трудосберегающий, тип отдачи дополнительных затрат - убывающий.

Для выявления  путей и закономерностей развития технологического процесса последний разбит на составляющие его элементы (переход, ход). Определены границы рационалистического развития технологического процесса и уровень технологии.

Показано  место технологии обработки металлических деталей методом точения в структуре машиностроительного комплекса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

__________________

(подпись  студента)

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………4

 

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛИ «КОРПУС ВЕРХНИЙ» И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА………………………………………5

 

1.  Характеристика получаемой продукции – «корпус верхний»……………..5
2. Характеристика используемого сырья для производства детали………….5
3. Характеристика технологии производства детали………………………….6

 

2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА………………………………………………...10

 

3. УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛИ…………………………………………………….14

 

4. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛИ…………………………………………………………………………..17

 

5. АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИСЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК……………………………………………………………..………21

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………...……………………………………………23

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………..25

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Технология изготовления подавляющего большинства деталей  механизмов и машин включает операции механической обработки резанием. Заготовками  для многих деталей являются прутки. Кроме того, заготовки получают путем  отливки, ковки, штамповки и других процессов. В процессе обработки  резанием с заготовки снимается  часть металла, переходящая при  этом в стружку. В результате обработки резанием обеспечивается форма, размеры и чистота поверхности, заданные чертежом.

Снятие стружки с заготовки  осуществляется различными режущими инструментами. Закрепление режущих инструментов и обрабатываемых деталей, а также  их движение и относительное перемещение  производятся рабочими органами металлорежущих станков. Движения рабочих органов  станков делятся на основные и вспомогательные.

Одной из основных операций обработки резанием является точение. Точение осуществляется на токарных станках. Характерным признаком его является непрерывность резания.

Методом точения можно выполнять  следующие виды работ: обтачивание  наружных и растачивание внутренних поверхностей, подрезание торцовой поверхности, фасонное точение фасонным резцом и  копировальное точение по копиру.

В последние  годы прогресс в обработке резанием определяется требованием повышения  её производительности и точности, что реализуется путём создания новых технологических процессов  и повышением точности металлорежущих станков.

Однако  применяя токарные станки для точения невозможно добиться высокой точности и технологичности, поэтому происходит процесс их дальнейшей автоматизации на базе регулируемых электроприводов, оснащения средствами автоматизации и числовым программным управлением.

Главной задачей машиностроения является создание и внедрение новых высокопроизводительных, экономичных и надежных машин, построенных  на реализации новых подходов в технологии машиностроения.

В настоящее  время с задачей повышения эффективности эксплуатации существующего парка оборудования поставлена задача увеличения производства средств автоматизации, станков с ЧПУ, которые постепенно заменяют станки с ручным управлением.

Автоматизация процессов механической обработки деталей машин является одной из важнейших задач, стоящих  перед промышленностью. Она позволяет  обеспечить высокие темпы роста  производительности труда, повышение  качества продукции, улучшение условий  труда. Станки с ЧПУ имеют ряд преимуществ, по сравнению с универсальными сокращается вспомогательное и машинное время обработки, исключается предварительное ручные разметочные и доводочные операции, упрощается и удешевляется специальная оснастка, так как точность обработки обеспечивается точностью самих станков, сокращается время наладки и переустановки заготовок и т.д.

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛИ «КОРПУС ВЕРХНИЙ» И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА

1. Характеристика получаемой продукции – «корпус верхний»

Деталь  – "Корпус верхний" предназначена, как вспомогательный элемент при сборке деталей в сборочную единицу “Корпус”.

Сборочная единица «Корпус» предназначена, для поддержания расположенных на нем деталей и восприятия действующих на них сил в корпусном механизме.

Корпус  верхний имеет форму тела вращения с четырьмя бобышками. К детали предъявлены  следующие требования:

- предельные отклонения размеров: отверстий H12, валов h12, остальных ±IT 12/2;

- шероховатость Ra 3.2;

- габаритные размеры: l =11мм; d =40мм; масса детали 0,011кг.

 

2. Характеристика используемого сырья для производства детали

 

Деталь – "корпус верхний" будет изготовлен из конструкционной легированной стали: Сталь 20 ГОСТ 1050-88, которая хорошо обрабатывается всеми видами лезвийного и абразивного инструмента.

Назначение стали: панели, основания, платы, кронштейны, угольники, ребра жесткости, а также детали после цементации и термообработки, работающие на трение, для изготовления деталей, обрабатываемых резанием, сваркой, холодной высадкой и в виде поковок и штамповок.

При выборе заготовки для  заданной детали необходимо определить метод ее получения, конфигурацию, размеры. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами, размерами детали.

В качестве заготовки для  данной детали целесообразно использовать горячекатаный пруток, полученный прокатом или трубный прокат.

Сравним эти два метода по различным технико-экономическим  показателям.

Сравнение способа изготовления заготовок  по расходу материала.

Получение заготовки  методом проката из горячекатаного прутка.

В этом случае заготовка  представляет собой горячекатаный  пруток ГОСТ 8734-87 с размерами Ø42x12мм.

Определим массу заготовки  по формуле:

M_з. = V × ρ         (1.1)

где

M_з. – масса заготовки, кг.

V – объем заготовки,  см³.

ρ – удельный вес материала  заготовки, г/см3.

Для Стали 20 удельный вес составляет: ρ = 7,83г/см³.

Объем заготовки равен  объему цилиндра и определяется по формуле:

V = π × R² × L         (1.2)

где

R – Радиус цилиндра, см.

L – высота цилиндра, см.

V = 3.14 × 2.1² × 1.2 = 16.61см³

Масса заготовки:

M_з = 16.61 × 7.83 = 130г = 0.130кг.

Определим коэффициент использования  материала:

К_и.м. = М_д / М_з = 0.011 / 0.130 = 0,085    (1.3)

Получение заготовки  из трубного проката.

В этом случае заготовка  представляет собой трубу (бесшовная горячедеформированная) ГОСТ 8732-78 с размерами Ø42×8.5×12мм.

Определим массу заготовки  по формуле:

M_з. = V × ρ         (1.4)

где

M_з. – масса заготовки, кг.

V – объем заготовки,  см³.

ρ – удельный вес материала  заготовки, г/см3.

Для Стали 20 удельный вес составляет: ρ = 7,83г/см³.

Объем заготовки равен  объему наружного цилиндра минус  объём внутреннего цилиндра и  определяется по формуле:

V = (π × R₁² × L) – ( π × R₂² × L)     (1.5)

где

R₁ – радиус наружного цилиндра, см.

R₂ - радиус внутреннего цилиндра, см.

L - высота цилиндра, см.

V = (3.14 × 2.1² × 1.2) – (3.14 × 1.25² × 1.2) = 10.7см³

Масса заготовки:

M_з = 10.7 × 7.83 = 83.8г = 0.0838кг

Определим коэффициент использования  материала:

К_и.м. = М_д / М_з = 0.011 / 0.0838 = 0,13    (1.6)

Из произведенного сравнительного расчета видно, что с точки зрения снижения себестоимости выгоднее заготовка из трубного проката. Однако даже при этом способе большое количества материала уходит в отходы (коэффициент использования материала К_и.м. = 0,13).

1.3 Характеристика  технологии производства детали

К современным машинам  и приборам предъявляются высокие  требования по технико-эксплуатационным характеристикам, точности и надежности работы. Эти показатели обеспечиваются высокой точностью размеров и качеством обработанных поверхностей деталей машин и приборов. Поэтому, несмотря на большие достижения технологии производства высококачественных заготовок, роль обработки резанием и значение металлорежущих станков в машиностроении непрерывно повышаются.

Современные металлорежущие станки — это разнообразные и  совершенные рабочие машины, использующие механические, электрические и гидравлические методы осуществления движений и  управления рабочим циклом, решающие самые сложные технологические  задачи.

Станкостроение развивается  как в количественном, так и  качественном отношении. Непрерывно повышаются точность, производительность, мощность, быстроходность и надежность работы станков. Улучшаются эксплуатационные характеристики, расширяются технологические  возможности, совершенствуются архитектурные  формы станков. Успешное развитие станкостроения обеспечивает перевооружение всех отраслей нашей промышленности высокопроизводительными  и высококачественными станками, многие из которых отвечают требованиям  мировых стандартов.

Выбор модели станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, определенную модель выбирают из следующих соображений:

1. Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей, устанавливаемых по принятой схеме обработки;
2. Соответствие станка по производительности заданному масштабу производства;
3. Возможность работы на оптимальных режимах резания;
4. Соответствие станка по мощности;
5. Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;
6. Наименьшая себестоимость обработки;
7. Реальная возможность приобретения станка;
8. Необходимость использования имеющихся станков.

Выбор станочного оборудования является одним из важнейших задач  при разработке технологического процесса механической обработки заготовки, от правильного его выбора зависит  производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, электроэнергии и в итоге  себестоимости изделия.