Федеральное агентство по образованию 

ГОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» 
 
 

МЕХАНИЧЕСКАЯ  ОБРАБОТКА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

Курсовая  работа 
 
 
 
 
 

Студент гр. ЭМ-390301                                              А.Г .Ахатов  

           Руководитель                                                          А.А. Шабашов 
 
 
 
 

Екатеринбург

2011

Оглавление

1. Анализ исходных  данных для проектирования  и выбор концепции                 обработки 3

2. Определение типа производства 4

3. Нумерация обрабатываемых  поверхностей 7

4.Выбор  вида заготовки  и метода её  получения 7

5 . Определение припусков,  допусков и номинальных  размеров исходной  заготовки 9

6.Этапы  и методы обработки. 13

7. Обоснование выбора  оборудования 20

8.Выбор  режимов резанья 24

9. Таблица определения  оперативного и  штучного времени 26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Анализ исходных  данных для проектирования  и выбор концепции                 обработки

Конструкция детали предназначена для установки  в ней подшипника. В соответствии со служебным назначением, к некоторым  ее поверхностям предъявляются повышенные требования по точности размеров, формы  и расположения поверхностей, а также  шероховатости. Наиболее точной из них  является поверхность с отверстием под подшипник.

На первом этапе необходимо подготовить технологические  базы для дальнейшей обработки, а следовательно, обработать предварительно или окончательно наружную цилиндрическую поверхность и торец, которые позволят при их использовании в качестве баз за один установ обработать большинство оставшихся поверхностей и обеспечить их соосность. Далее, используя подготовленные технологические базы, производится обработка других поверхностей и прилегающих к ним торцов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Определение типа производства

Технология  изготовления деталей  в значительной , зависит от типа производства. Следовательно, на начальной с проектирования необходимо установить тип производства дат детали, учитывая ее массу и размер годового выпуска.

Для определения массы детали ее необходимо разбить на элементарные  фигуры.  В  рассматриваемом варианте это  будут цилиндры I, II, III, IV, V, VI, VI и верстие VII  (р„_с. 2.1). Размеряй фасок канавок и цековки можно пренебречь. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Масса детали определяется по формуле

m =V*p,

где m - масса детали;

p - плотность материала, плотность стали 7,8 кг/дм ;

V - объем детали. 

Объем детали V определяется по формуле

V = V_I+V_II-V_III-V_IV-V_V-V_VI-V_VI. 

Объемы  элементарных фигур будут иметь  следующие значения

V_I = 22,5² 27 = 42919 мм³ ; V_II = 35² 30 = 115395 мм³

V_III = 18² 26 = 26451 мм³ ; V_IV = 192 28 = 31739 мм³

V_V = 82   1.6 = 406 мм³.

Окончательно  параметр V будет иметь следующее значение:

V = 42919 + 115395 + 26451 + 31739 +  406 = 220929 мм³.

Далее определяется значение массы детали:

M = 220929 1.72

В соответствии с заданием годовая программа  выпуска равна 50000 шт. С учетом годовой  программы и массы детали определяется тип производства в соответствии с табл. 2.1. Для рассматриваемого варианта производство является среднесерийным.

Таблица 2.1

Зависимость типа производства от объема выпуска и  массы

Известно, что серийное производство характеризуется  запуском деталей в производство партиями. Эту величину можно определить по следующей формуле:

n=.

где а - число дней, на которое необходимо иметь запас деталей для

бесперебойной работы сборочного цеха (табл. 2.2)

260 - число  рабочих дней в году при  пятидневной рабочей неделе. 

В данном случае для среднесерийного производства можно принять  а=5.

В соответствии с принятыми значениями из таблиц и формулой (2.3) размер партии можно рассчитать по формуле

(деталей).

Необходимо    учитывать,     что     в     условиях     серийного производства используются универсальные станки,  оснащенные как       специальными,        так        и        универсально-сборными приспособлениями,    что    позволяет    снизить    трудоемкость    и себестоимость  изготовления изделия.

Кроме того, с увеличением размера партии уменьшаются затраты времени  на переналадку станков, но, с другой стороны, возрастают затраты на незавершенное  производство, складирование заготовок  и готовых деталей.

3. Нумерация обрабатываемых поверхностей

4.Выбор  вида заготовки  и метода её  получения

На выбор  метода получения заготовки оказывают  влияние 

материал  детали;

её назначение и технические требования на изготовление;

объем и серийность выпуска;

форма поверхностей, размеры и точность детали.

В этих условиях экономичнее использовать заготовку, форма которой максимально  приближена к форме готовой детали, что сведет к минимуму обработку  нарезанием и отходы в стружку.

С учетом перечисленных ограничений наиболее подходящим видом заготовки является поковка, изготавливаемая методом горячей штамповки.

Метод получения исходной заготовки, технологию и оборудование выбираем с учетом рекомендаций ГОСТ 7505–89. 
 
 
 

Таблица 2.1

Методы  получения  заготовки

Таблица 2.2

Рентабельность  партии

Заготовку получаем методом горячей объемной штамповки в открытых штампах  на кривошипном горячештамповочном прессе. Исходная заготовка – мерные куски проката. Класс точности поковки  – Т4 по ГОСТ 7505–89.

Рис. 2.1. Эскиз заготовки

5 . Определение припусков, допусков и номинальных размеров исходной заготовки

Определение исходного индекса

Исходный  индекс для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых  отклонений определяется в зависимости  от массы, марки стали, степени сложности  и класса точности поковки по ГОСТ 7505-89.

Расчетная масса поковки определяется по формуле

М_п._р=Мд∙К_р, (4.1)

где М_{п р}- расчетная масса поковки, кг; М_д - масса детали, кг;

                   К_р - расчетный коэффициент, он равен 1,7.

Тогда масса поковки будет иметь  следующее значение:

М_п._р=1,72 ∙ 1,7=2,924 кг.

Класс точности поковки устанавливается  в зависимости от технологического процесса и оборудования для ее изготовления, а также исходя из предъявляемых  требований к точности размеров поковки (табл. П.3.2).

Для принятого  метода штамповки принимаем  класс  точности, равный Т4.

Принимаем  для рассматриваемой стали группу М2.

Степень сложности определяют путем вычисления отношения массы (объема) поковки к массе (объему)   геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки. Геометрическая фигура может быть шаром, параллелепипедом, цилиндром с перпендикулярными к его оси торцами или прямой правильной призмой.

При определении  размеров описывающей поковку геометрической фигуры допускается исходить из увеличения в 1,05 раза габаритных линейных размеров детали, определяющих положение её обработанных поверхностей.

В данном случае штамповку описывает фигура в виде цилиндра. Его диаметральный  размер , а линейный размер мм.  

Тогда объем цилиндра определится как: 
 

Соотношение массы поковки и массы описывающей  фигуры будет иметь следующее  значение :  

В соответствии с полученным параметром по табл. П.3.3 принимаем степень сложности  поковки С1.

Исходный  индекс по известным группе стали, степени  сложности и классу точности поковки  будет равен 11.

Припуски  поверхностей

Определение дополнительных и общих припусков  и поминальных размеров заготовки

Общий припуск и размеры  исходной заготовки, мм.

6.Этапы и методы обработки.

При выборе метода обработки  поверхности исходят из его технологических  возможностей:

-обеспечения точности и качества поверхности;

-величины снимаемого припуска;

-времени обработки исходя из производительности. 

Выбор метода обработки  поверхностей

При выборе методов  обработки по каждому этапу учитываем:

-конструктивные особенности детали и обрабатываемой поверхности;

-возможности метода обеспечить требуемые точность и шероховатость;

-технологические возможности токарно-револьверного станка, т.е. выбираем те методы, которые могут быть реализованы на этом станке (точение, растачивание, подрезка терцев, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиками, плашками и резьбонарезными головками). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выбор этапов и методов обработки.

Маршрутное  описание технологического процесса

           7. Обоснование выбора оборудования

Оборудование  для каждой операции необходимо подбирать  с учетом следующих факторов:

1) выбранный  станок должен обеспечить выполнение  технологических требований, предъявляемых  к обрабатываемой детали - необходимые  точность, чистоту и размеры обработки;

2) рабочая  зона станка должна соответствовать  габаритным размерам обрабатываемой  детали;

производительность  станка должна соответствовать заданной программе выпуска деталей;

мощность, жесткость и кинематические возможности  станка должны позволять вести обработку  на оптимальных режимах резания  с наименьшими затратами времени  и себестоимости.

Операция 005 Токарно-револьверная Установ А

На рассматриваемом установе требуется обработать поверхности 1, 4, 2, 12. Для ориентации (базирования) заготовки в качестве черновых баз выбраны необработанные цилиндрическая поверхность 6 и торец 8.

Поверхность 6, исходя из своей протяженности, принята в качестве двойной направляющей базы. Она лишает заготовку четырех степеней свободы (перемещения вдоль двух осей и поворота относительно этих же осей).

Схема базирования заготовки на 1-м установе операции 005

Поверхность 8 принята в качестве опорной базы. Она лишает заготовку одной из трех степеней свободы (перемещения вдоль одной оси).

Основания, послужившие для выбора черновых баз:

поверхности черновых баз обеспечивают достаточно устойчив- положение заготовки в приспособлении;

на данном установе ведется обработка поверхностей, к точное и качеству которых не предъявляются высокие требования.

Эта схема  установки обеспечивает неполную ориентацию заготовки в системе координат  станка, т.к. заготовка оказывается  лишенной пяти степеней свободы (три  перемещения и два поворота относительно координатных осей). Данная ориентация достаточна для обеспечения точности всех обрабатываемых на операции поверхностей.

Установ Б На рассматриваемом установе требуется обработать поверхности 6,7,8,9,10,14,15. Для базирования заготовки в качестве чистовых баз выбраны обработанные на предыдущем установе цилиндрическая поверхность 2 и торец 1.