Технологический процесс изготовки детали втулка

содержание

Введение

    Современное приборостроение имеет характерные  особенности, которые являются следствием возрастающих темпов науки и техники. Номенклатура изделий, подлежащих изготовлению, расширяются; их конструктивная и технологическая сложность постоянно повышается. Вследствие быстрого морального строения изделий сокращается период времени от запуска до снятия с производства. В результате все больший удельный вес занимает производство мелкими и средними сериями приборов и приборных систем, возрастающей конструктивно технологической сложности с высокими требованиями к качеству и надежности.

    В современных условиях эффективность технологической обработки изделий  и технологической подготовки производства все в большой мере определяет возможность успешного решения такой задачи, как создания изделий с необходимым уровнем технологических характеристик в минимальные сроки при минимальных затратах. При этом обработка подготовка должна регламентироваться и систематически совершенствовать.  

      Целью данного курсового  проекта является:

  • изучения и анализ данного процесса и оснастки;
  • проектирование технологических процессов и оснастки;
  • оснащения технологических процессов различными приспособлениями и устройствами;
  • разработка приспособлений технологических процессов, которые способствуют совершенствованию конструкции выпускаемых изделий, обеспечивают повышению их качества и надежности работы.
 
 
 
 
 

      Задача  донного курсового  проекта:

  • разработка технологического процесса изготовления детали типа «Крышка»;
  • расчет припусков режимов резания и норм времени;
  • разработка, расчет и проектирования приспособлений;
  • разработка технологического процесса сборки;

 

1.Технологическая  подготовка производства  детали

1.1 Описание детали

     Данная деталь представляет собой тело вращения ø130. Деталь имеет углубление ø78, обрабатываемое по 6 квалитету с шероховатостью 6,3 и 5 отверстий: 4 диаметром ø6 и одно - ø10 . Поскольку деталь не имеет поверхности со сложным рельефом, то для ее изготовления используем стандартное оборудование: токарный и сверлильный станки.

    Деталь  изготовлена из стали 45 по ГОСТ 1050-88. Выбор марки стали соответствует требованиям предъявленных к детали.

1.2 Обработка детали на технологичность

    Изделие запускаемое в производство обрабатывается на технологичность.

    Технологичность это такое состояние конструкции  изделия которое соответствует  уровню и особенностям данного производства и может быть изготовлено комбинировано рациональными методами.

    Применяют два вида показателей:

    Основные - если имеются аналоги и данные по ним: С - себестоимость изготовления аналога, Т-трудоемкость изготовления аналога, П - производительность.

    Дополнительные - когда нет аналогов, и отсутствуют основные базовые показатели технологичности.

    Так как для детали «Крышка» нет аналога и отсутствуют базовые показатели технологичности, рассчитываем дополнительные показатели. К ним относятся:

    1. Коэффициент использования материала:

      где - масса детали, - масса заготовки;

      где - объем детали, - объем заготовки при одинаковой плотности. 

    

    

    Рис.1 Заготовка

    

    2. Коэффициент точности детали:

     , где  / - средний квалитет точности изготовления детали; количество размеров, соответствующих квалитету

Аi ni
6 2
7 3
12 5

     ,

     , 

    3. Коэффициент шероховатости поверхности детали:

, где  Бср = ∑Бi*ni/∑ni, где Бi – шероховатость поверхностей, ni – число поверхностей с шероховатостью Бi.

     

    Бi Ni
    1.6 3
    2.5 1
    3.2 6

         Бср = 2.19

         Кш = 0.45 

    4.Комплексный  показатель технологичности:

     ,

    где ; ; .

      коэффициенты, учитывающие вес каждого конкретного коэффициента в общей оценке технологичности.

     .

    Так как  , что больше чем 0,5 , конструкция детали считается технологичной и ее можно запускать в производство.

 

1.3 Выбор типа производства

    Даная деталь используется в приборостроительной  промышленности. Предприятие предварительно планирует выпускать в год для нужд приборостроения до 4000 данных изделий в состав которой входит К=1 деталей.

    Цеховая программа выпуска детали «Крышка» рассчитывается по формуле:

      

    где  Wз=4000 – заводская программа выпуска изделий в год;

         К=1 – количество однотипных деталей в данном изделии.

         β1=10% - процент запасных деталей;

         β2=2% - процент возможно неучтенного брака.

     .

    Так как 5000>Wц=4488>2000 то производство будет мелкосерийным.

    Мелкосерийным называется производство, при котором процесс изготовления изделий ведется партиями или сериями регулярно повторяющийся через определенное время.

    Для мелкосерийного производства характерна периодичность, как отдельных операций, так и всего технического процесса, то есть цикличность производства.

    В зависимости от номенклатуры, выпуск деталей выпускается как универсальное, так и специализированное оборудование, а иногда и специальное.

    Технический процесс (маршрутный и операционный) проектируют рабочие средней квалификации.

 

1.4 Выбор типа заготовки

    Выбор заготовки зависит:

    • от материала заданной детали. Даная деталь изготовлена из стали 45 ГОСТ 1050-88
    • от точности размеров: данная деталь обрабатывается по 6, 7, 12 квалитетам;
    • от вида производства: мелкосерийное;
    • от производственной возможности детали: деталь «крышка» можно изготавливать в цехах механической обработки на обычных серийных станках.

     Для данного курсового проекта выбираем заготовку Ø132 из проката стального горячекатаного круглого обычной точности, как наиболее применяемую заготовку для изготовления тел вращения по ГОСТ 1050-88.

 

1.5 Расчет припусков и промежуточных размеров

    Расчет  припусков и промежуточных  размеров на наружную поверхность:

    Размер  – Ø130

    Допуск  – h7« -0.04

    Шероховатость – 6.3

    Составляем порядок  обработки этой поверхности:

    1. заготовительная операция;
    2. черновое обтачивание;
    3. чистовое обтачивание;

    Припуски  определяем по формуле:

, где:

    - шероховатость поверхности, полученная на предыдущем переходе.

    - глубина дефектного слоя, полученная на предыдущем переходе.

- сумма пространственных отклонений, полученная на предыдущем переходе.

    - погрешность установки на  данном переходе.

    Расчет  начнем с последнего перехода:

    Определим припуск под чистовое обтачивание:

    По  таблице 11 выбираем среднее значения параметров:

    

;
;
;

     и находим по справочным данным:

    

;

    Тогда припуск будет равен:

    

    Размер  детали после чернового обтачивания  определим по формуле:

    

    Определим припуск под черновое обтачивание:

    По  таблице 11 выбираем среднее значения параметров:

    

;
;
;

     и находим по справочным данным:

    

;

    Тогда припуск припуск будет равен:

    

    Размер  заготовки:

    

    Для заготовки выбираем ближайший целый  размер 132 мм.

              Расчеты Допуск Наимен. Наибол. Припуск Припуск
№ Переходы Rz T ρ E 2Zmin мкм Р-Р мм мкм Р-Р мм Р-Р мм max min
1 Заготовит 300 300 75 - - 132,176 980 132,176 133,156 - -
2 Точение черновое 120 60 2 60 1392 130,784 400 130,784 131,184 1972 1392
3 Точение чистовое 60 40 0,8 0 622 130,162 160 130,162 130,322 862 622
4 Точение точное - - - 0 201.6 129,96 40 129,96 130 322 201,6
 

    Расчет  припусков и промежуточных  размеров для сверления:

    Размер  – Ø6

    Допуск  – H6« +0,01

    Шероховатость – 6,3

    Составляем  порядок обработки этой поверхности:

    Составляем  порядок обработки этой поверхности:

    1. заготовительная операция;
    2. сверление без кондуктора;
    3. развертывание предварительное;

    Припуски  определяем по формуле:

, где:

    - шероховатость поверхности, полученная на предыдущем переходе.

    - глубина дефектного слоя, полученная на предыдущем переходе.

- сумма пространственных отклонений, полученная на предыдущем переходе.

    - погрешность установки на  данном переходе.

    Расчет  начнем с последнего перехода:

    Определим припуск под развертывание предварительное:

    По  таблице 11 выбираем среднее значения параметров:

    

;
;
;

     и находим по справочным данным:

    

;

    Тогда припуск будет равен:

    

    Размер заготовки:

    

    Определим припуск под сверление без кондуктора:

    По  таблице 11 выбираем среднее значения параметров:

    

;
;
;

     и находим по справочным данным:

    

;

    Тогда припуск будет равен:

    

    Размер  детали после сверления без кондуктора определим по формуле:

    

    Определим припуск под заготовительную операцию:

    По  таблице 11 выбираем среднее значения параметров:

    

;
;
;

     и находим по справочным данным:

    

;

    Тогда припуск будет равен:

    

    Размер  заготовки:

    

    Для заготовки выбираем ближайший целый  размер 4 мм.

              Расчеты Допуск Наимен. Наибол. Припуск Припуск
№ Переходы Rz T ρ E 2Zmin мкм Р-Р мм мкм Р-Р мм Р-Р мм min max
1 Заготовит 200 200 75 - - 4,720 420 4,720 5,14 - -
2 Св. без кондуктора 60 27 2 60 992,09 5,712 120 5,712 5,832 692 992,09
3 Разверт. предвар. 14 35 0,8 0 178 5,890 30 5,890 5,92 88 178
4 Разверт. окончат. - - - 0 99,6 5,99 10 5,99 6 80 99,6

 

1.6 Расчет режимов обработки

    Для токарных операций выбираем токарно-винторезный  станок 1А616

    Для сверления выбираем вертикально-сверлильный  станок 2А135

    Выбор режущего инструмента:

    - применяем токарный проходной прямой резец с пластинами из быстро режущей стали (по ГОСТ 18869-73). Материал режущей части резца – Т15К6. Параметры резца: L=60мм – длина резца; l=30мм – длина рабочей части; φ=45º - главный угол в плане; r = 0.5 – радиус при вершине резца; Н=10 – высота резца; В=10 – ширина резца.

    - применяем сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 4010-77. Материал из быстро режущей стали – Т5К10. Значения геометрических параметров сверла: L=60 – длина сверла; l=20 – длина лезвия; α=18º - задний угол; ψ – не регламентируется (угол наклона поперечной кромки).

1. Устанавливаем глубину  резания:

    для чернового точения

    для чистового точения  

    для сверления без кондуктора

    для развертывания предварительного  

2. Устанавливаем максимально  допустимую по  прочности  
инструмента подачу:

    для чернового точения

    для чистового точения

    для сверления

    для развертывания предварительного

3. Выбираем по таблице  период стойкости   
режущего инструмента:

    для чернового точения

    для чистового точения  

    для сверления

    для предварительного развертывания  

4.а.  Определим теоретическую скорость точения наружной поверхности:

где: Cv, kv – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

     m, y, x – показатели степени соответственно при стойкости режущего инструмента, подаче, припуске.

Cv=100, m=0.5, y=0.35, x=0.15, kv=1.

    для чернового точения

    для чистового точения

 

4.б.  Определим теоретическую скорость для сверления:

где: Cv, kv – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

     m, y, x – показатели степени соответственно при стойкости режущего инструмента, подаче, припуске.

Cv=5, z=0.4, y=0.7, kv=1.

    для сверления

    для предварительного развертывания  

5.а.  Определим силу  резания наружной поверхности:

где: Cp – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

     y, x – показатели степени.

Cp=300, y=0.75, x=1.

    для чернового точения

    для чистового точения  

5.б. Определим силу резания для сверления:

где: Cp, kp – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

     n, y, x – показатели степени.

Cp=84, y=0.7, kp=1.

    для сверления

    для предварительного развертывания  
 
 

6.а. Рассчитаем число оборотов шпинделя при точении:

    для чернового точения

    По  паспорту станка выбираем ближайшее значение

    для чистового точения

    По  паспорту станка выбираем ближайшее  значение  

6.б. Рассчитаем число оборотов шпинделя при сверлении:

    для сверления

    По  паспорту станка выбираем ближайшее  значение

    для предварительного развертывания

    По  паспорту станка выбираем ближайшее  значение  

7. Определим действительную  скорость резания:

    для чернового точения

    для чистового точения  

    для сверления

    для предварительного развертывания  

 

8. Рассчитаем эффективную  мощность резания:

    для чернового точения

    для чистового точения

    для сверления

    для предварительного развертывания  

9.Необходимая мощность на приводе:

    для чернового точения

    для чистового точения  

    для сверления

    для предварительного развертывания  

10. Коэффициент использования станка по мощности:

     - мощность электродвигателя  выбранного оборудования.

    для чернового точения

    для чистового точения  

    для сверления

    для предварительного развертывания

 

1.7 Расчет норм времени

    После выполнения всех предшествующих работ  по разработки технологического процесса механической обработки и определения  режимов резания приступают к  технологическому нормированию, т. е. к определению основного времени, штучного времени и нормы выработки на каждую операцию.

    1. Расчет основного времени

    где:  - длина обработки,

          - оборотная подача,