Проектирование маршрута технологического процесса механической обработки заданной детали

Аннотация

Введение…………………………………………………………………………..

1. Служебное  назначение изделия………………………………………………

2. Анализ технологичности  конструкции изделия………………………………

3. Определение  типа и организационной формы  производства………………

4. Выбор способа  получения заготовки…………………………………………

5. Выбор маршрута  механической обработки……………………………………

6. Выбор технологических  баз……………………………………………………

7. Выбор технологического оборудования, оснастки и средств

автоматизации……………………………………………………………………

8. Выбор припусков  на механическую обработку………………………………

9. Расчет режимов  резания и норм времени……………………………………

10. Маршрутная  технологическая карта…………………………………………

11. Эффективность предлагаемого технологического процесса……………….

Список  использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    АННОТАЦИЯ 

    Объем пояснительной записки курсового  проекта 69 стр., 6рис.,20табл., 3 схемы, 20 источника  информации. Графическая часть проекта 1 лист (Формата А3).

    В курсовом проекте разработан технологический  процесс обработки ступенчатого вала.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

     Современное производство предъявляет повышенные требования к технологической оснастке: точность базирования изделий, жесткость, обеспечивающая полное использование мощности оборудования на черновых операциях и высокую точность обработки на чистовых операциях, высокая гибкость, сокращающая время на наладку и замену оснастки, универсальность, позволяющая обрабатывать изделия определенного типа размеров с минимальным временем на переналадку, надежность и взаимозаменяемость.

     Совершенствование технологического процесса изготовление детали и

машины  в целом способствует конструированию  и использованию более совершенных машин, снижение их себестоимости, уменьшению затрат труда на их изготовление.

     Совершенствование конструкций машин характеризуется  её соответствии современному уровню техники, экономичностью в эксплуатации, а также тем, в какой то мере учтены возможности использования наиболее экономичных и производительных технологических

методов её изготовления, применительно к  заданному выпуску и условиям производства.

     Целью данного курсового проекта является ознакомление  непосредственно с  процессом производства, а также  оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения. 
 
 
 
 

     Задание:

     Марка стали 20, твердость НВ 163, годовая  программа выпуска N=2500

     L= 210-0,46,l1= 130-0,4,l3=11-0,18 , d1= 74-0,03,d2 = 58-0,03  

     1. Служебное назначение  изделия.

     По  конструктивным и технологическим признакам деталь относится к

классу «Валы».

     Служебное назначение ступенчатых валов –  передача вращательных

движений.

     Фаски по поверхностям не предусмотрены, следовательно, острые кромки следует притупить.

     Наибольший  диаметр вала 74 мм, наименьший 58 мм

     Фаски по поверхностям не предусмотрены, следовательно  острые кромки следует притупить. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2. Анализ технологичности  конструкции изделия.

     Анализ  технологичности конструкции изделия  проводится в виде 
качественной и количественной оценки.

     Качественная  оценка может быть проведена, например, путем оценки геометрической формы  детали, возможности совмещения конструкторской   и технологической баз, возможности свободного входа и выхода  инструмента из зоны обработки, одновременной установке нескольких деталей и т.д.

     Вал считается жестким, так как его  длина не превышает 12 диаметров.

     Для приведенного на рис. 1.1 вала можно сделать  вывод его 
технологичности на следующих основаниях:

     - вал достаточно жесткий (равножесткий) (l/d=210/74 < 12);

     - простая конфигурация детали  облегчает выбор исходной заготовки;

     - расположение шейки (ступеньки)  удобное для обработки;

     - не имеет труднодоступных поверхностей;

     - возможно применение стандартного  отечественного оборудования режущего  и измерительного инструмента;

     - могут быть использованы стандартные  зажимные приспособления на всех  технологических операциях;

     - контроль заданных параметров  вала может осуществляться стандартными  контрольно-измерительными приборами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Для удобства проведения анализа технологических  операций на эскизе детали все поверхности  пронумеруем (рис.2.1)

                                                                    4

                          3

           2 
 

1                                                                                                         5 
 
 
 
 

Рис.2.1 Эскиз  детали с обозначением поверхностей 

    При анализе технологичности конструкции  изделия используются таблицы 2.1, 2.2, 2.3.

     Анализ  технологичности конструкции детали по точностным требованиям представлен в табл.2.1

Таблица 2.1

    Анализ  технологичности конструкции детали по величине параметров шероховатости обрабатываемых поверхностей детали представлен в табл.2.2.

Таблица  2.2

     Анализ  технологичности конструкции детали по соответствию возможности выполнения принципа постоянства баз представлен в табл.2.3

Таблица 2.3

3. Определение типа  и организационной  формы производства. 

     Ориентировочно  тип производства можно определить по табл.3.1.

Таблица 3.1.

     Тип производства можно установить по коэффициенту серийности (Кс) 

     Кс= tв / Tшт ср 

     где tв – такт выпуска;

     Tшт ср – среднее штучное время. 

     Величина  такта выпуска (tв) деталей рассчитывается по формуле: 

     tв = Fд 60 / N 

     где Fд – действительный годовой фонд времени работы оборудования (2070 час/ смену);

     N – годовая программа выпуска деталей.

     tв= 2070*60 / 2500=49,68

          Кс= 49,68/3,5= 14,19 

     Обычно  считается, что коэффициент серийности определяет количество различных операций по обработке детали, закрепленных за одним станком в течении года: для массового производства Кс = 1…2, для крупносерийного Кс = 2…10, для среднесерийного Кс = 10…20, для мелкосерийного и индивидуального Кс > 20.

     Т.к  Кс =14,19 наше производство является среднесерийным.

     Среднесерийное  производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых  периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом  выпуска, чем в единичном производстве. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

     Характерные признаки среднесерийного производства. 
Повторяемость партий – Периодическая.

     Технологическое оборудование - Универсальное, частично специализированное и специальное.

     Приспособления - Специальные переналаживаемые.

     Режущий инструмент - Универсальный и специальный.

     Измерительный инструмент - Универсальный и специальный.

     Настройка станка - Станки настроенные.

     Размещение  технологического оборудования - По ходу технологических процессов.

     Форма исходной заготовки - Приближенной к  форме готовой детали.

4. Выбор способа  получения заготовки. 

     Такт  выпуска: r=60*Fg*K/N

     Fg – эффективный годовой фонд рабочего времени оборудования при заданном количестве рабочих смен, ч.

     N – годовая программа выпуска изделий, шт.

     K – нормативный коэффициент загрузки оборудования, 0,82…0,96 ~ 0,9

     r=60*2070*0,9/2500=44,712=45 мин.

     После получения чертежа детали и технических  условий на ее изготовление, необходимо привести данные о материале детали по химическому составу и свести их в таблицу 4.1. и 4.2.

     Деталь изготавливается из стали 20.

     Химический  состав стали 20

     Содержание  элементов в % 

Таблица 4.1

      Механические  свойства при Т=20oС стали 20

Таблица 4.2

 Твердость после отжига - HB 10 -1 = 163   МПа

Твердость калиброванного нагартованного - HB 10 -1 = 207   МПа

     В среднесерийном, крупносерийном и массовом производстве заготовки обычно получают ковкой, штамповкой, электровысадкой и т.д., приближая форму заготовки к готовой детали.

     Выбор метода получения исходной заготовки определяется типом

производства, экономическими факторами и техническими возможностями

производства.

     При значительных программах выпуска затраты  на получение исходной заготовки возрастают, но при этом уменьшаются затраты на механическую обработку и увеличивается коэффициент использования материала.

     Экономическое обоснование выбора метода получения  исходной заготовки может осуществляться по различным методикам. Но в любом случае следует определить величину коэффициента использования материала заготовки по формуле:

     К им = Мд/Мз 

     где Мд- масса детали;

     Мз -масса заготовки 

V=3,14*7,5²/4*21=927,28см³

m_з=927,28*0,00785=7,28кг

V₁=3,14*5,8²/4*8=211 см³

V₂=3,14*7,4/4*13=558,8 см³

211+558,8=768,8

m_д=768,8*0,00785=6,04кг

К им=6,04/7,28=0,83

     В качестве метода получения заготовки  выбираем горячую штамповку.

     Величина  коэффициента использования материала  заготовки:

     К им = 0,65…0,85

5. Выбор маршрута  механической обработки. 

    Для того чтобы выбрать маршрут обрабатываемого  изделия необходимо провести анализ базового или типового технологического процесса обработки аналогичных изделий.

    Анализ  базового (существующего) и (или) типового технологического процесса проводится с целью определения его несовершенных  позиций ("узких мест") и разработки мероприятий по совершенствованию (в области снижения себестоимости производства повышения производительности, стойкости инструмента и т.д.) При этом требуется оценить:

    -    экономическую эффективность принятого  решения по выбору метода получения  исходной заготовки;

    -  рациональность выбора (черновых  и чистовых) баз и мест закрепления;

    - эффективность решения по выбору  последовательности технологических  операций и методов обработки;

    -  возможность использования более  совершенного технологического 
оборудования и оснастки;

    -   возможность использования последних  достижений науки и техники;

    В результате проведенного критического анализа базового и (или) типового технологического процессов намечаем пути возможных  изменений и предложить мероприятия  по повышению производительности и снижению себестоимости производства изделий.