ФЕДЕРАЛЬНОЕАГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Ульяновскийгосударственный технический университет
Кафедра«Технология машиностроения»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
потехнологии машиностроения
Студент Плетнёв Д.А.
Факультет машиностроительный
Группа МТМд-51
Консультант Белов М.А.
Ульяновск 2006
АННОТАЦИЯ
курсовой работы потехнологии машиностроения
студента машиностроительного факультета Д.А.Плетнёва
ПЗ на 47 с., в том числе 10ил.; 4 листа чертежей
Ульяновский государственныйтехнический университет, 2006
домкраткорпус втулка сборка резание
В курсовом проектепредставлен анализ технических условий на домкрат 7035-4141, разработанытехнологический процесс сборки домкрата, схема сборки и технологическаядокументация.
Разработаны единичные маршрутно-операционныетехнологические процессы изготовления корпуса 7035-4141/003 и втулки7035-4141/006. Выполнен анализ точности механической обработки заготовкикорпуса. Сделаны технологические эскизы 10,35,40 и 45 операций. Произведён размерныйанализ технологического процесса изготовления втулки.
Сделан выбор заготовок иметодов их получения. Произведена отработка конструкции корпуса и втулки натехнологичность и разработаны технические требования на них. Выбраны методыобработки поверхностей заготовок.
Также произведён расчётмежоперационных припусков механической обработки корпуса и расчёт режимоврезания.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Исходная информация для выполнениякурсовой работы
2. Общие положения
2.1 Служебное назначение домкрата
2.2 Производственная программа выпускадомкрата. Тип производства
3. Технологический процесс сборкидомкрата
3.1 Анализ и разработка техническихтребований к домкрату
3.2 Отработка домкрата натехнологичность
3.3 Схема сборки домкрата
3.4 Маршрутный технологическийпроцесс сборки домкрата
3.5 Оформление технологическойдокументации сборки домкрата
4. Технологический процессизготовления корпуса
4.1 Служебное назначение корпуса
4.2 Выбор заготовки и метода еёполучения
4.3 Отработка конструкции корпуса натехнологичность
4.4 Анализ и разработка техническихтребований к корпусу
4.5 Методы обработки поверхностей заготовки
4.6 Разработка маршрутноготехнологического процесса изготовления корпуса
4.7.Разработкамаршрутно-операционного технологического процесса изготовления корпуса
4.7.1 Выбор оборудования дляобработки корпуса
4.7.2 Выбор режущего инструмента дляобработки корпуса
4.7.3 Расчёт межоперационныхприпусков механической обработки корпуса
4.7.4 Расчёт режимов резания
4.7.5 Оформление технологическойдокументации
4.8 Технико-экономическое обоснованиевыбранного технологического процесса
5. Технологический процессизготовления втулки
5.1 Служебное назначение втулки
5.2 Выбор заготовки и метода еёполучения
5.3 Отработка конструкции втулки натехнологичность.
5.4 Анализ и разработка техническихтребований ко втулке
5.5 Методы обработки поверхностейзаготовки
5.6 Разработка маршрутноготехнологического процесса изготовления втулки
5.7 Разработкамаршрутно-операционного технологического процесса изготовления втулки
5.7.1 Выбор оборудования дляобработки втулки
5.7.2 Выбор режущего инструмента дляобработки втулки
5.7.3 Размерный анализтехнологического процесса изготовления втулки домкрата
5.7.4 Оформление технологической документации
6. Расчёт и проектирование приспособлениядля растачивания
6.1 Техническое задание напроектирование приспособления
6.2 Расчёт и проектированиеприспособления
6.2.1. Расчёт сил зажима
6.2.2. Расчёт приспособления наточность изготовления
Заключение
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
В развитии научно-технического прогресса,эффективности производства, повышения производительности труда важную рольиграет машиностроение обеспечивающее техническое перевооружение производства вовсех отраслях промышленности. Современному этапу развития машиностроенияприсущи качественно новые черты: создание все современных изделий на основевнедрения достижений науки и техники и сокращение сроков их освоения. Впроцессе изготовления машин повышаются значение технологической подготовкипроизводства, предлагающих проектирование технологических процессовизготовления, обработки и сборки изделия.
Растут требования к качеству технологическихразработок, поставлена задача оптимизации технологических процессов приодновременном сокращении сроков производственного проектирования.
При разработке технологий изготовления деталейнеобходимо добиваться заданного качества деталей по всем параметрам приминимальной себестоимости детали.
Основные цели даннойкурсовой работы:
- научиться правильноприменять теоретические знания, практические навыки и умения, полученные впроцессе учёбы в университете;
- использовать свойпрактический опыт работы на машиностроительных предприятиях для решенияпрофессиональных технологических и конструкторских задач;
- подготовиться квыполнению выпускной квалификационной работы;
Основными задачамикурсовой работы являются:
- расширение,углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний и применениеэтих знаний для разработки прогрессивных технологических процессов;
- развитие изакрепление навыков ведения самостоятельной творческой работы с привлечениемсредств ЭВМ;
- овладениеметодикой теоретико-экспериментальных исследований, выполняемых с цельюсовершенствования технологических процессов механосборочного производства,экономии ресурсов, повышения качества и снижения себестоимости;
При выполнении даннойработы были разработаны технологические процессы сборки роликового домкрата7035-4141 и механической обработки корпуса 7035-4141/003, а такжетехнико-экономические обоснования принятых решений.
1. ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Исходная информация дляразработки курсовой работы по технологии машиностроения подразделяется набазовую, руководящую и справочную.
Базовая информациявключает в себя:
— конструкторскаядокументация на домкрат 7035-4141, и корпус 7035-4141/003;
— годовая программавыпуска домкрата – 13000 шт.;
— срок выпуска изделия понеизменной конструкторской документации – 1 год;
-сборочный чертёждомкрата;
-рабочий чертёж корпусадомкрата;
-технические условия надомкрат и корпус домкрата;
Руководящая документациявключает:
— ГОСТ 14.301-83. Формаорганизации типовых или групповых технологических процессов сборки изделий;
— ГОСТ 3.1407-86.Требования к заполнению и оформлению технологических документов натехнологические процессы и операции специализированные по методам сборки;
— ГОСТ 2.105-95. Общиетребования к текстовым документам;
— ГОСТ 3.1107-81. ЕСТД.Опоры, зажимы и установочные устройства. Графическое обозначение;
— ГОСТ 14.306-73. Выборсредств технологического контроля сборки изделий в машиностроении;
— ГОСТ 25761-83. Видыобработки резанием. Термины и определения общих понятий;
— ГОСТ 25762-83.Обработка резанием. Термины, определения общих понятий;
— ГОСТ 14.004-83. ЕСТПП.Термины и определения основных понятий;
— ГОСТ 25142-82.Шероховатость поверхности. Термины и определения;
— ГОСТ 25751-83.Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий;
— ГОСТ 21495-76.Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения.
Справочная информация,используемая в курсовой работе, приведена в библиографическом списке.
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1 СЛУЖЕБНОЕНАЗНАЧЕНИЕ ДОМКРАТА
Домкрат 7035-4141представляет собой приспособление, служащее для поднятия грузов различноймассы.
Он состоит из корпуса 4,в отверстие которого вставляется втулка 6 в сборе с державкой 3 ишарикоподшипниками 1, крепящимися к державке с помощью оси 2.Поднятие грузаосуществляется с помощью гайки 8.Предохранительный винт 5 служит для снятиянагрузки с резьбы втулки. При поднятии, груз устанавливается нашарикоподшипники.
Закрепление домкрата надругих приспособлениях осуществляется при помощи шпонок и шпоночных пазов,имеющихся на корпусе; масса изделия 4,5 кг.
2.2 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММАВЫПУСКА ДОМКРАТА. ТИП ПРОИЗВОДСТВА
Принимаем двусменныйрежим работы при 41-часовой рабочей неделе. Действительный годовой фонд времениработы оборудования Фд.о = 4015 ч. и рабочего Фд.р. =1860 ч. [1].
Годовая программа выпускадеталей 13000 шт.
При массе изделия 4,5 кгпринимаем среднесерийный тип производства [1].
При среднесерийномпроизводстве коэффициент закрепления операций Кзо=10…20; Принимаем Кзо=12;
Исходя из заданнойгодовой программы, рассчитываем месячное, суточное, сменное задание и тактвыпуска:
месячное задание: П мес.= П/12 = 13000/12 = 1083 шт.;
суточное задание: П сут= П/250 = 13000/250 = 52 шт.;
задание на смену: П см= П сут/2 = 52/2 =26 шт.
Такт выпуска изделий:
/>;
где К3 -планируемый нормативный коэффициент загрузки оборудования, учитывающий простоипо организационно-техническим причинам и регламентированные перерывы на отдых.
К3 = 0,92 [1],
П – годовая программавыпуска изделий, шт.
/>/>
3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙПРОЦЕСС СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ
3.1АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХТРЕБОВАНИЙ К ИЗДЕЛИЮ
Для выполнения служебногоназначения к домкрату (приспособлению) 7035-4141 предъявляют следующиетехнические требования.
Требование 1
Несоосность осиподшипника 1 с осью паза корпуса не должно превышать 0,4 мм.
Невыполнение данного требования приведет к сильномусмещению составных частей домкрата друг относительно друга и груза относительноповерхности на которой расположен домкрат.
Контроль техническоготребования производим решением размерной цепи А (рис.1 и 2).
В размерную цепь входятследующие звенья:
А1 –несоосность оси подшипника и оси паза державки 3;
А2 –несоосность оси паза державки 3 и оси цилиндрической части державки;
А3 –несоосность оси цилиндрической части державки и оси отверстия втулки 9;
А4 –несоосность оси отверстия втулки 9 и оси наружной цилиндрической поверхностиэтой же втулки;
А5 –несоосность оси наружной цилиндрической поверхности втулки 9 и оси отверстия вкорпусе 4 ;
А6 –несоосность оси отверстия в корпусе 4 и оси паза в том же корпусе;
А∆ — несоосность оси подшипника 1 с осью паза корпуса.
Рис.1. Конструкторскаяразмерная цепь А/> />
Для выполнения домкратом своегослужебного назначения допуск ТА∆ на отклонение от соосностиоси подшипника 1 и оси паза равен 0,4 мм. Следовательно, ∆вА∆= +0,2 мм; ∆нА∆ = -0,2 мм.
Тогда ТА∆= ∆вА∆ — ∆нА∆ = 0,2-(-0,2) =0,4 мм;
∆оА∆= 0 мм – середина поля допуска исходного звена.
Следовательно, А∆ = />мм.
Рассчитываем номинальныйразмер всех составляющих звеньев [2]:
А∆ = />
А∆ = />/>
Номинальные размерызвеньев: А1=А2=А3=А4=А5=А6=0 мм.
/>
Рис.2. Схема линейнойразмерной цепи А
Рассчитываем среднюювеличину допуска составляющего звена:
Тср= />;
Тср = /> мм.
Технически и экономическивыдержать данный допуск на все звенья возможно. Следовательно, такой методдостижения точности вполне нас устраивает, поэтому расчет размерной цепи будемпроизводить методом полной взаимозаменяемости.
Устанавливаем экономичныев данных производственных условиях допуски на размеры всех составляющих звеньев(табл.1):
Т/>=0,1 мм; Т/>=0,02 мм; Т/>=0,1 мм; Т/>=0,02 мм; Т/>=0,12мм;
Таблица 1
Расчет размерной цепиметодом полной взаимозаменяемостиОбозначение звена Номинальный размер звена, мм
Допуски Т/> , мм
Коор-
динаты середин полей допусков D/>, мм
Переда-
точное отношение Предельное отклонение размеров звеньев, мм верхнее нижнее
А∆ 0,4 +0,2 -0,2
А1 0,1 +1 +0,05 -0,05
А2 0,02 +1 +0,01 -0,01
А3 0,1 +1 +0,05 -0,05
А4 0,02 +1 +0,01 -0,01
А5 0,12 +1 +0,06 -0,06
А6 0,04 +1 +0,02 -0,02
/>
/>
/>
Назначим координатысередин полей допусков на все составляющие звенья:
/>;
/>мм
/>.
Выполним проверкуправильности расчётов допусков и координат середин полей допусков:
/>
/>
/>
/>
Рассчитываем предельныеотклонения:
/> />
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Рассчитываем предельныеразмеры по уравнениям:
/>
/>
Получаем:
/> /> />
/> /> />
/> /> />
/> /> />
/> /> />
/> /> />
Требование 2
Отклонение отпараллельности торца корпуса и основания державки.
Невыполнение данного требования приведет кнеправильному контакту корпуса и державки, что повлечёт за собой скосподнимаемого груза относительно нижней плоскости.
Схема контроля показанана рис.3.
/>
Рис.3. Схема контроляпараллельности торца корпуса относительно основания державки
Параллельности данныхповерхностей можно проверить следующим образом. На основание державки наноситсяслой краски по всей плоскости. Затем её устанавливают в изделие и по пятнамкраски, оставшейся на торце корпуса, определяют характер сопряжения. Требование 3
Отклонение от параллельности поверхностей роликовотносительно установочной плоскости должно быть не более 0,1 мм на длине 300мм.
Невыполнение данного требования повлечёт за собой скосподнимаемого груза относительно установочной плоскости.
Схема контроля показанана рис.4.
/>
Рис.4.Схема контроляпараллельности поверхностей роликов относительно установочной плоскости.
Индикатор 2 (ИГП, ГОСТ6933-81, цена деления 0,005 мм) укрепляют на оправке 3, смонтированная наизмерительной стойке так, чтобы его измерительный наконечник касалсяповерхности измерительной плиты 1. Отклонение определяется алгебраическойразностью показаний индикатора 2 в точках А и Б.
3.2 ОТРАБОТКАКОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ
Технологичность конструкции изделия должна вмаксимальной мере соответствовать технологическим требованиям производства,серийности и степени автоматизации сборки.
/>
Рис.5 Схема сборки домкрата: а- общая, б — узловая.
Основными показателямитехнологичности являются: показатели трудоемкости изготовления итехнологическая себестоимость изделия.
Анализ техническихтребований производства, серийности, и степень автоматизации данногопроизводства позволяет сделать заключение, что данный домкрат можно считатьтехнологичным.
3.3 СХЕМА СБОРКИИЗДЕЛИЯ
Схему сборки составляемследующим образом: детали собираются в сборочные единицы 2 порядка (Рис5б),затем сборочные единицы 2-го порядка собираются в сборочную единицу 1-гопорядка – домкрат (Рис5а).
3.4 МАРШРУТНЫЙТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ
Общая масса изделия 4,5кг, тип производства – среднесерийный.
На основании составленнойсхемы сборки (см. рис.5) составляем маршрутно-операционный технологическийпроцесс сборки изделия (табл.2) и производим его нормирование [3].
Таблица 2
Нормированиетехнологического процесса сборки домкрата 7035-4141 (общая сборка) № Содержание работы Факторы № карты и позиция
Оперативн. Время Топ, мин. 1 2 3 4 5 1. Взять гайку, установить на корпус. Масса гайки 0,1 кг. Наибольший размер 90 мм. К 38. стр.70 0,023 2. Завернуть втулку в гайку Размер втулки М52, длина завинчивания 40 мм. К 59. стр.108 0,21 3. Взять державку в сборе, установить в корпус. Масса державки 2,5 кг. Наибольший размер 155 мм. К 52. стр.97 0,052 4. Завернуть резьбовую втулку в корпус вручную. Размер втулки М20, длина завинчивания 11 мм. К 59. стр.108 0,1 5. Завернуть винт в резьбовую втулку вручную. Размер винта М10, длина завинчивания 30 мм. К 59. стр.108 0,18
/>
6.
7.
Взять винт и завернуть на 2…3 нитки вручную.
Завернуть ручной слесарной отвёрткой.
Размер винта М5, длина завинчивания 10 мм.
Размер винта М5, длина завинчивания 10 мм.
К 54. стр.99
К 58. стр.105
0,057
0,105
Таблица 3
Нормированиетехнологического процесса сборки домкрата 7035-4141 (узловая сборка)№ Содержание работы Факторы № карты и позиция
Оперативн. Время Топ, мин. 1 2 3 4 5 1. Взять подшипники, установить в державку. Масса подшипника 0,5 кг. Наибольший размер 50 мм. Количество 2 шт. К 38. стр.70
0,023*2=
0,046
/>2.
Запрессовать две оси вручную.
Итого: Масса оси 0,1 кг. Длина запрессовки 20 мм. Кол. 2 шт. К 48. стр.91
0,059*2=
0,118
0,891
Рассчитываем штучноевремя на сборочную операцию с учетом времени на обслуживание рабочего места иотдых [1]:
/>
где /> - основное технологическоевремя, мин;
/> - вспомогательное время,мин;
/> - время на обслуживаниерабочего места, мин;
/> - время на отдых и личныенадобности, мин;
/> - поправочный коэффициентна оперативное время, учитывающий число приёмов, выполняемых сборщиком [4].
/>
/>
/>
/>
/>
Штучно-калькуляционноевремя:
/>
где /> -подготовительно-заключительное время, мин,
/>
/>
Определим число основныхрабочих:
/>
где /> - трудоёмкость сборкиизделия, мин;
/> - коэффициент превышениянормы выработки.
/>
Принимаем число основныхрабочих />
Поскольку принятый режимработы двухсменный, сборку производит один человек в первую смену и одинчеловек во вторую.
Число вспомогательныхрабочих берут равным 20…40% от основных [4]:
/>
Принимаем одноговспомогательного рабочего в первую и одного во вторую смены.
Расходы по зарплатеосновных рабочих:
/>
где /> - часовая тарифная ставкачетвёртого разряда для сборщиков, />[4];
/> - средний тарифныйкоэффициент;
/> - суммарная годоваятрудоёмкость сборки изделия;
/>
Расходы по дополнительнойзарплате основных рабочих принимаем в размере (6…12)% от основной зарплаты [4].
/>
Суммарные годовые расходыпо заработной плате основных рабочих:
/>
Среднемесячная зарплатаодного основного рабочего:
/>
Расходы по прямойзарплате вспомогательных рабочих:
/>
где /> - часовая тарифная ставкачетвёртого разряда для повременщиков.
/>
Годовой фонд премийвспомогательных рабочих принимаем равным 20% от расходов по прямой зарплатевспомогательных рабочих:
/>
Суммарные годовые расходыпо зарплате вспомогательных рабочих:
/>
Среднемесячные расходы позарплате одного вспомогательного рабочего:
/>
Компоновка рабочего местасборщика приведена на рис.6.
/>
Рис.6. Компоновка участкасборки: 1- стеллаж для приёма собранных изделий; 2 – верстак
3.5 ОФОРМЛЕНИЕТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ СБОРКИ ДОМКРАТА
Требования к заполнению и оформлению технологическихдокументов на технологические процессы, специализированные по методам сборки,устанавливаются по ГОСТ 3.1407-86.
После разработки технологического процесса сборкизаполняем технологические документы, в частности маршрутную карту слесарно-сборочныхработ (см. приложение 1).
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА
4.1 СЛУЖЕБНОЕНАЗНАЧЕНИЕ КОРПУСА.
Корпус 7035-4141/003 является деталью домкрата ивоспринимает осевую нагрузку при подъёме груза. Точность относительныхперемещений составных частей домкрата зависит от точности относительногоположения его поверхностей, а также от точности его линейных размеров.
В соответствии с этимкорпус должен иметь требуемую точность положения поверхностей и отверстий,обладать требуемой жесткостью, что обеспечит требуемое относительное положениесоединяемых деталей, правильности работы приспособления. Параллельностьторцовых поверхностей должна находиться в пределах 0,03…0,05/300 мм.Перпендикулярность осей отверстий плоскостям торцев должна находиться в пределах0,05/300 мм. Качество поверхностей торцев Rа = 1,25. материал стойки – Сталь 20Л. Масса детали 1,5 кг.
4.2 ВЫБОР ЗАГОТОВКИ ИМЕТОДА ЕЁ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Правильный выбор методаполучения заготовки оказывает непосредственное влияние на возможность рациональноготехнологического процесса изготовления детали.
На основании чертежастойки, результатов анализа его служебного назначения, технических требований,программы выпуска и типа производства, определяем способ получения заготовки.
Для этого при помощи пакетапрограмм SAPR был проведен сравнительный анализнаиболее приемлемого способа получения заготовки (см. приложение 2) и выбраннаиболее выгодный для среднесерийного производства способ получения заготовки –литьём в песчанные формы. (Эскиз отливки см. приложение 5)
4.3 ОТРАБОТКАКОНСТРУКЦИИ КОРПУСА НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ
Анализируя чертежкорпуса, можно сделать вывод, что он имеет недостаток: наличие 5 резьбовыхотверстий различного диаметра, что ведёт к более частой смене РИ исоответственно к увеличению трудоёмкости изготовления. Приняв все отверстия одинакового размера М5, мы уменьшим трудоёмкость и соответственно себестоимостьизготовления.
4.4 АНАЛИЗ ИРАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К СТОЙКЕ
Для выполнения служебногоназначения к корпусу 7035-4141/003 предъявляют следующие техническиетребования.
Требование 1
Отклонение отпараллельности плоскости верхнего торца корпуса относительно нижней плоскостидолжно быть не более 0,05 мм на длине 300 мм.
Невыполнение данноготребования приведет к неправильному сопряжению корпуса и державки.
Схема контроля показанана рис.7.
/>
Рис 7. Схема контроля параллельности плоскостикорпуса.
Индикатор 2 (1ИГП, ГОСТ 6933-81, цена деления 0,005мм) укрепляют на оправке 3, смонтированной так, чтобы его измерительныйнаконечник касался контролируемой поверхности корпуса 1. Отклонение определяетсяалгебраической разностью показаний индикатора 2 в точках А и Б.
Требование 2
Отклонение отперпендикулярности оси отверстия Ø52+0,06 корпуса относительноторцовой поверхности должно быть не более 0,05 мм на длине 300 мм.
Невыполнение данного требованияприведет к неправильному сопряжению корпуса и державки.
Схема контроля показанана рис.8.
/>
Рис.8. Схема контроляперпендикулярности оси отверстия корпуса относительно торцовой поверхности
Индикатор 2 (1 ИГП, ГОСТ6933-81, цена деления 0,005 мм) укрепляют на муфте 3 так, чтобы егоизмерительный наконечник касался верхней плоскости корпуса 1. Вращая муфту,замеряют отклонения стрелки индикатора. Отклонение от перпендикулярности находяткак разность между наибольшим и наименьшим показаниями индикатора в точках а иб (рис.9).
Требование 3
Несоосность оси отверстияØ52+0,06 и оси паза должна быть не более 0,04 мм.
Невыполнение данноготребования приведёт к неправильному расположению державки относительноустановочной поверхности и, следовательно к неправильной траекторииподнимаемого груза.
Схема контроля показанана рис. 9./> />
Рис. 9. Схема контролянесоосности оси отверстия Ø52+0,06 и оси паза.
Индикатор 2 (1 ИГП, ГОСТ6933-81, цена деления 0,005 мм) укрепляют на муфте 3 так, чтобы его измерительныйнаконечник касался образующей оправки 1. Вращая оправку, замеряют отклонениястрелки индикатора. Зная расстояние L и диаметр оправки Dможно найти несоосность.
4.5. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИПОВЕРХНОСТЕЙ ЗАГОТОВКИ
Выбор методов обработкиповерхностей, в зависимости от применяемого технологического оборудования,представлен в табл.3:
Таблица 3
Методы обработкиповерхностей заготовки№ поверхностей Вид поверхности Варианты маршрута обработки первый второй 2,9 Плоская
Фрезерование предварительное
Фрезерование окончательное
Фрезерование предварительное
Фрезерование окончательное 4,5,7 Плоская
Фрезерование предварительное
Фрезерование окончательное
Шлифование однократное
Фрезерование предварительное
Фрезерование окончательное
Шлифование однократное 1 Плоская
Фрезерование предварительное
Фрезерование окончательное
Шлифование однократное
Фрезерование предварительное
Фрезерование окончательное
Шлифование однократное 6 Цилиндрическая внутренняя
Растачивание предварительное
Растачивание окончательное
Растачивание предварительное
Растачивание окончательное 3,10 Цилиндрическая внутренняя Сверление Сверление 8 Плоская Протягивание
однократное
Протягивание
однократное 11,12 Цилиндрическая внутренняя
Сверление
Зенкерование
Нарезание резьбы
Сверление
Зенкерование
Нарезание резьбы 14 Коническая Растачивание однократное Растачивание однократное 13 Плоская Фрезерование однократное Фрезерование однократное
4.6 РАЗРАБОТКАМАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА
Варианты маршрутноготехнологического процесса изготовления корпуса представлены в табл.4 и напервом листе графической части.
Таблица 4
Маршрутно-операционныетехнологические процессы изготовления корпуса№ операции № установки № перехода Наименование и содержание операции Оборудование 1 2 3 4 5 I вариант 5 Фрезерная с ЧПУ Станок вертикально-фрезерный 6Р11МФ3-1 А 1 Фрезеровать поверхности 2,9 предварительно 10 Фрезерная с ЧПУ Станок вертикально-фрезерный 6Р11МФ3-1 А 1 Фрезеровать поверхности 4,5,7 предварительно 15 Программная Станок фрезерно-сверлильно расточной СС2В05ПМФ4 А 1
Фрезеровать поверхность 1 предварительно
Расточить отверстие 6 окончательно
Сверлить отверстия 3,10 17 Фрезерная с ЧПУ Станок вертикально-фрезерный 6Р11МФ3-1 А 1 Фрезеровать поверхности 4,5,7 окончательно 18 Фрезерная с ЧПУ Станок вертикально-фрезерный 6Р11МФ3-1 А 1 Фрезеровать поверхности 1,2,9 окончательно 20 Плоскошлифовальная Станок плоскошлифовальный 3Е721АФ1-1 А 1 Шлифовать поверхность 4 25 Плоскошлифовальная Станок плоскошлифовальный 3Е721АФ1-1 А 1 Шлифовать поверхности 5,7 30 Плоскошлифовальная Станок плоскошлифовальный 3Е721АФ1-1 А 1 Шлифовать поверхность 1 35 Алмазно-расточная Станок отделочно-расточной 2Е78П А 1 Расточить поверхность 6 окончательно 40 Контроль Стол ОТК II вариант 5 Фрезерная с ЧПУ Станок вертикально-фрезерный 6Р11МФ3-1 А 1 Фрезеровать поверхности 4,5,7 предварительно 10 Фрезерная с ЧПУ Станок вертикально-фрезерный 6Р11МФ3-1 А 1 Фрезеровать поверхности 1,2,9 предварительно 15 Вертикально-расточная Координатно-расточной 2Б460Ф2 А 1 Расточить отверстие 6 предварительно 17 Фрезерная с ЧПУ Станок вертикально-фрезерный 6Р11МФ3-1 А 1 Фрезеровать поверхности 4,5,7 окончательно 18 Фрезерная с ЧПУ Станок вертикально-фрезерный 6Р11МФ3-1 А 1 Фрезеровать поверхности 1,2,9 предварительно 20 Плоскошлифовальная Станок плоскошлифовальный 3Е721АФ1-1 А 1 Шлифовать поверхность 4 25 Плоскошлифовальная Станок плоскошлифовальный 3Е721АФ1-1 А 1 Шлифовать поверхности 5,7 30 Плоскошлифовальная Станок плоскошлифовальный 3Е721АФ1-1 А 1 Шлифовать поверхность 1 35 Алмазно-расточная Станок отделочно-расточной 2Е78П А 1 Расточить поверхность 6 окончательно 45 Контроль Стол ОТК
Оба варианта технологического процессаобеспечивают требуемую точность по выдерживаемым размерам (см. первый листграфической части). Второй вариант технологического процесса имеет меньшиесуммарные погрешности по большинству размеров, поэтому для реализации принимаемвторой вариант ТП.
4.7 РАЗРАБОТКАМАРШРУТНО-ОПЕРАЦИОННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА
4.7.1 ВЫБОРОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРПУСА
Для обработки корпусавыбираем станки с ЧПУ и многоцелевые станки, так как они удовлетворят условиямсреднесерийного производства: обеспечивают большую концентрацию переходов, чтосокращает количество оборудования, а также позволяют существенно сократитьвспомогательное время и увеличить производительность. Марки станков (см. табл.4).
4.7.2 ВЫБОР РЕЖУЩЕГОИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРПУСА
Выбор режущегоинструмента производим, руководствуясь таблицей 3 методы обработки поверхностейзаготовки. В соответствии с этой таблицей выбираем для фрезерной обработки — фрезы: торцевые, концевые; для сверлильной обработки — свёрла: центровочные исвёрла для станков с ЧПУ; для растачивания — резцы: расточные; для шлифования- круги шлифовальные: прямоугольного профиля; для нарезания резьбы: метчикимашинные; для зенкерования: зенкеры; для протягивания протяжку прямоугольногопрофиля; По конструкции фрезы и резцы: сборные с пластинами из твёрдого сплава;
свёрла, метчики, зенкеры,протяжки: цельные из быстрорежущей стали (см. приложение 4).
4.7.3 РАСЧЁТМЕЖОПЕРАЦИОННЫХ ПРИПУСКОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОРПУСА
Расчёт межоперационныхприпусков на механическую обработку произведём для поверхности 6 (лист 1),одновременно обрабатываемых на 10 операции. Расчёт припусков осуществляется наразмер Ø/>
Определяем минимальныйприпуск на предварительную обработку поверхности 6 [5]:
/>
где /> - высота неровностейпрофиля на предшествующем переходе, мкм;
/> - глубина дефектного слояна предшествующем переходе, мкм.
По табл.11 [5] принимаем />
/> - суммарные отклонениярасположения поверхности, мкм;
/>,
где
/>
где /> - коробление заготовки,мкм; (табл.15. [5])
/> и /> - длина и ширина поковки;мм.
/>
/>погрешность смещения, мкм
/>, где
/> допуски на расстояния отопорной и направляющей базы соответственно, получаемые при литье.
Для литья в песчанныеформы они равны
/>
/>
Следовательно
/>
/> - погрешность установкизаготовки на выполняемом переходе;
В данном случае она равна0.
/>
Определим припуск начистовую обработку:
/>
/>
/>
Определим общий припускна обработку:
/>
Результаты расчётовприпусков приведены в табл.5.
Таблица 5
Предельные размеры потехнологическим переходамМаршрут обработки поверхностей 4 и 5 Элементы припуска, мкм Расчётный припуск, мм Расчётный размер, мм Допуск Т, мкм Предельные размеры, мм Предельные значения припуска, мм
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> Литьё 300 577 - - 50 400 49,6 50 - - Растач. предвар. 117 34,62 - 2*877 51,76 300 51,46 51,76 1,754 2,054 Растач. окончат. 28 1,38 - 2*152 52,06 60 52 52,06 0,304 0,364
Общий припуск />
4.7.4 РАСЧЁТ РЕЖИМОВРЕЗАНИЯ
Рассчитаем режимы резанияна 40 операцию (сверление) вручную, а на 10, 35 и 45 операцию с помощью ЭВМ (приложение3).
Расчёт режимов резанияпри сверлении производим в следующей последовательности:
Станок –вертикально-сверлильный 2Р135Ф2.
Инструмент – сверлоø17 Р6М5.
Определим глубинурезанья:
/>
где /> - диаметр сверла; мм 10
/>
Определим подачу:
По табл.25, [5] при НВ160…240, />
Определим скоростьрезания:
/>
где /> — коэффициент; 17,1 (табл.28, [5]);
q – показатель степени; 0,25 (табл.28, [5]);
m – показатель степени; 0,125 (табл.28, [5]);
/> - показатель степени; 0,4 (табл. 28,[5]);
T – период стойкости сверла, мин; 45(табл. 30, [5]);
/> — общий поправочный коэффициент наскорость резания, учитывающий фактические условия резания:
/>
где /> — коэффициент на обрабатываемыйматериал; 1 (табл. 4, [5]);
/> можно определить по формуле
/>, где
/>
/>
/> — коэффициент на инструментальныйматериал; 1 (табл. 6, [5]);
/> - коэффициент, учитывающий глубинусверления; 1 (табл. 31, [5])
/>
/>
Определим крутящиймомент:
/>
где />= 0,0345 (табл. 32, [5]);
q = 2,0 (табл. 32, [5]);
y = 0,8 (табл. 32, [5]);
/> — коэффициент, учитывающийфактические условия обработки, определяется по формуле
/>где
n=1,/>
/>
/>
Определим осевую ипоперечную силы:
/>
где
/> (табл. 32, [5]);
/>
/>
/>
/>
Определим мощностьрезания:
/>
где n – частота вращения сверла,
/>
/>
принимаем по станку n=275 об/мин
/>
Определим основное и штучное время:
/>
/>
/>
/>
4.7.5 ОФОРМЛЕНИЕТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
После выбора вариантатехнологического процесса переходим к оформлению технологической документации.Карты технологического процесса КТП согласно ГОСТ 3.1404-86 представлены вприложении 4.
4.8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Сравнение двух вариантовтехнологического процесса производим по приведённым затратам [5]:
/>
где /> — приведенные затраты по i-му варианту;
/> — себестоимостьизготавливаемых деталей, руб.;
/> — нормативный коэффициентнародно-хозяйственных затрат;
/> — капитальные затраты по i-му варианту технологическогопроцесса, руб.
Определим капитальныезатраты [5]:
/>
где /> — стоимостьтехнологического оборудования, руб.;
/> — стоимостьпроизводственных площадей, руб.;
/> — стоимость технологическойоснастки, руб.;
/> — затраты на технологичнуюподготовку производства, руб.
Определим стоимостьтехнологичного оборудования
/>
где Ф – балансоваястоимость оборудования, руб.[6];
/> - коэффициент загрузки оборудования;
m – число операций технологическогопроцесса.
/>
/>
где Ф1 – балансоваяфрезерного станка[6];
Ф2 – балансовая стоимостьшлифовального станка[6];
Ф3 – балансовая стоимостьсверлильного станка[6];
Ф4 – балансовая стоимостьфрезерно-сверлильно-расточного станка[6];
/>
/>
Производственные площади,занимаемые технологическим оборудованием по первому варианту технологическогопроцесса:
/>
где /> — коэффициент, учитывающийдополнительную производственную площадь на проходы; />
f – производственная площадь,занимаемая оборудованием, м2[6];
/>
/>
Удельные капитальныевложения в здания:
/>
где /> — коэффициент загрузкиоборудования;0,8;
/>
Стоимость технологическойоснастки приходящая на одну единицу продукции:
/> [7].
Затраты натехнологическую подготовку производства приходящие на одну единицу продукции:
/>[7].
Суммарные капитальныезатраты на одну единицу продукции по первому варианту:
/>
Капитальные затраты повторому варианту технологического процесса:
/>
Стоимость технологическойоснастки:
/>[7].
Затраты натехнологическую подготовку производства
/> [7].
Суммарные капитальные назатраты на одну единицу продукции по второму варианту:
/>
Приведенные капитальныезатраты по первому варианту:
/>
Приведенные капитальныезатраты по второму варианту:
/>
Сопоставляя полученныевыше приведенные затраты на одну деталь, можно сделать вывод, что второйтехнологический процесс обработки стойки наиболее экономичен.
Годовой экономическийэффект:
/>
/>
Таблица 7
Расчет себестоимостинормативным методомПоказатель Первый вариант ТП Второй вариант ТП Фрезерный станок 6Р11МФ3-1 Координатно-расточной станок 2В460Ф3 Сверлильный станок 2Р135Ф2 Фрезерно-сверлильно-расточной станок СС2В05ПМФ4 1 2 3 4 5 Станкоёмкость, станко-минуты 0,83 0,56 4,75 4,75 Трудоёмкость, нормо-минуты 2,1 1 6 6 Разряд работы станочника 4 4 4 4 Сменность 2 2 2 2 Коэффициент, машино-час 1,2 1,9 0,8 — Годовая программа, шт. 13000 13000 13000 13000 Стоимость заготовки, руб. 0,37 — — 0,37 Заработная плата станочника с начислениями 14 7,5 51,4 52,2 Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования 18,3 15,4 44,7 55,9 Итого: себестоимость обработки + стоимость обработки 151,67 108,47
5.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯВТУЛКИ
5.1 СЛУЖЕБНОЕНАЗНАЧЕНИЕ ВТУЛКИ
Втулка является составнойчастью домкрата. Изготовлена из стали 40Х и служит для взаимной ориентациидержавки 7035-4141/002 и корпуса 7035-4141/003, а также выполняет рольбазирующего элемента для державки. Кроме того на ней предусмотрена резьбаМ52-1,5, посредством которой осуществляется перемещение державки и груза восевом направлении и паз на цилиндрической поверхности, который даётвозможность фиксации от перемещения державки с грузом в осевом направлении спомощью винта.
5.2 ВЫБОР ЗАГОТОВКИ ИМЕТОДА ЕЁ ПОЛУЧЕНИЯ
Марка материала, изкоторой будет изготавливаться втулка — Сталь 40Х.
Правильный выбор методаполучения заготовки и разработка ее чертежа оказывает непосредственное влияниена возможность рационального построения технологического процесса изготовлениядетали. Окончательное решение по выбору метода получения заготовки выносится наоснове сравнения приведенных затрат на изготовления втулки по формуле:
W=Cчер — Cотх +Cсеб,
где Cчер — стоимость черновой обработки,
Cотх — стоимость отходов,
Cсеб — себестоимость получения заготовки.
Расчет себестоимостиразличных способов получения заготовки произведен с помощью ЭВМ (приложение 1).
Горячая объемнаяштамповка на молотах и прессах:
W1=1.48 — 0,013 + 0,94 = 2,407 руб.
Ковка:
W1=1.97 — 0,035 + 1.31 = 3.245 руб.
Прокат (круг, квадрат):
W1=3.70 — 0.078 + 0.76 = 4.382 руб.
Холодное объемноедеформирование:
W1=1.57 — 0.003 + 1.07 = 2.637 руб.
Штамповка нагоризонтально-ковочных машинах:
W1=1.39 — 0.009 + 0.89 = 2.271 руб.
Анализируя данныетехнико-экономического расчета можно сделать вывод, что для условий массовогопроизводства и годовой программы выпуска валов 130000 шт. целесообразнополучать заготовку для изготовления втулки 7035-4141/006 горячей объёмнойштамповкой. Эскиз заготовки изображен на рисунке 10.
/>
Рис. 10. Эскиз заготовки втулки
5.3 ОТРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ВТУЛКИ НАТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ
Отработка конструкции детали натехнологичность преследует цель сокращения затрат времени и средств натехнологическую подготовку производства и процесса его изготовления.
У втулки наружнаяцилиндрическая поверхность и отверстие Ø35 имеют фаски />, однако из-за опасностиоплавления кромок у отверстия и ухудшения качества деталей для нихрекомендуются фаски />.
5.4 АНАЛИЗ ИРАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ КО ВТУЛКЕ
Техническое требование1
Диаметр отверстия для установки державки должен бытьравен Ø/>.
С учётом типа производства для контроля данноготехнического требования выбираем пробку. Втулка во время контроля находится вруках контролёра. Невыполнение данного требования может привести к появлениюнатяга в сопряжении втулки и державки, а следовательно к невозможности сборкиизделия.
Техническое требование 2
Диаметр наружной цилиндрической поверхности втулкидолжен быть равен Ø/>.
С учётом типа производства для контроля данноготехнического требования выбираем скобу. Втулка во время контроля находится вруках контролёра. Невыполнение данного требования может привести к появлениюнатяга в сопряжении втулки и корпуса, а следовательно к невозможности сборкиизделия.
5.5 ВЫБОР МЕТОДОВОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗАГОТОВКИ
В зависимости оттребований, предъявляемых к точности размеров, формы, относительногорасположения и шероховатости поверхностей вала с учетом ее размеров,конструкции, ориентируясь на таблицы средней экономической точности различныхметодов обработки [7, с.178-184], а также оправданностью данных методов в условияхмассового производства предлагаем следующие методы обработки поверхностей,представленные в таблице 1.
Выбор методов обработки поверхностейВид поверхности Метод обработки Торцы Точение Наружные цилиндрические поверхности Точение, шлифование Фаски, галтели Точение Внутренние цилиндрические поверхности Точение Резьба Точение, резьбонарезание
5.6 РАЗРАБОТКАМАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВТУЛКИ
Маршрутный технологический процессизготовления втулки 7035-4141/006 рассмотрен в таблице 8 пояснительной записки.Эскиз втулки показан на рисунке 11.
/>
Рис. 11. Эскиз втулки
Таблица 8
Технологический процессобработки заготовки втулки
№
опер.
№
стан.
№
перехода Наименование и содержание операции Оборудование 1 2 3 4 5
05
Автоматно-линейная
Автоматическая линия 1 2
Токарная автоматная
Расточить отверстие 12 предварительно
Подрезать фаску 11 Токарный полуавтомат 1А425 3
Подрезать торец 10 окончательно
Подрезать фаску 9 2 5
Токарная автоматная
Точить поверхность 6 предварительно Токарный полуавтомат 1А425 6
Подрезать торец 2 окончательно
Подрезать фаску 1 3 8
Токарная автоматная
Расточить отверстие 12 предварительно Токарный полуавтомат 1А425 9 Расточить отверстие 12 окончательно 4 11
Токарная автоматная
Точить поверхность 6 окончательно Токарный полуавтомат 1А425 5 13
Фрезерная
Фрезеровать паз 8
Фрезерный с ЧПУ
6Р11Ф3-1
10
Агрегатная Агрегатный
1 Сверлить отверстие 4 2 Нарезать резьбу 5
20
Внутришлифовальная
Шлифовать отверстие 12 Внутришлифовальный станок 3К227
25
30
Круглошлифовальная
Шлифовать поверхность 6
Резьботокарная
Точить поверхность 7
Круглошлифовальный станок 3М150
Токарный полуавтомат 1А425
5.7 РАЗРАБОТКАМАРШРУТНО-ОПЕРАЦИОННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВТУЛКИ
5.7.1 ВЫБОРОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВТУЛКИ
Для обработки втулкивыбираем станки автоматы и агрегатные станки, так как они удовлетворят условияммассового производства: сокращается количество оборудования и вспомогательноевремя. Для ещё большего сокращения вспомогательного времени в условияхмассового производства применяется вспомогательное оборудование: автооператорыи промышленные роботы. Марки станков (см. табл. 9).
5.7.2 ВЫБОР РЕЖУЩЕГОИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВТУЛКИ
Выбор режущегоинструмента производим, руководствуясь таблицей 8 методы обработки поверхностейзаготовки. В соответствии с этой таблицей выбираем для фрезерной обработкифрезу: концевую; для сверлильной свёрла: центровочные и свёрла для станков сЧПУ и автоматических линий; для растачивания и точения резцы: проходные,расточные, подрезные; для шлифования круги шлифовальные: прямоугольногопрофиля; для нарезания резьбы: метчики машинные. По конструкции резцы: сборныес пластинами из твёрдого сплава; свёрла, метчики, фреза: цельные избыстрорежущей стали (см. приложение 8).
5.7.3 РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВТУЛКИ
Размерный анализ являетсяодним из важнейших этапов проектирования технологического процесса обработкизаготовок. Размерный анализ проектируемого технологического процесса позволяетрешать следующие задачи:
1. Обоснованно назначить операционныеразмеры и технические требования для всех операций (переходов);
2. Определить минимально необходимыеоперационные и промежуточные припуски для каждой операции механическойобработки;
3. Назначить такие размеры исходнойзаготовки, при которых обеспечивается съем минимальных общих припусков наобработку и, следовательно, максимальный коэффициент использования металла.
4. Установить наиболее предпочтительнуюструктуру технологического процесса.
В технологическихпроцессах механической размерной обработки заготовок между переходами иоперациями возникают размерные связи, которые представляют в форметехнологических размерных цепей. Размерный анализ представляет собой фактическирасчет системы связанных между собой технологических размерных цепей.
В ходе размерного анализа выявляют операционныеразмерные цепи, которые можно изобразить отдельно друг от друга, а такжезаписать в виде уравнений. Общее число уравнений равно числу замыкающих звеньевна размерной схеме технологического процесса.
Уравнения операционныхразмерных цепей удобнее всего записывать с помощью цифровых кодов.
К началу расчетов должныбыть известны все уточненные исходные данные. Для вновь проектируемоготехнологического процесса это сведения:
— о величинах предельныхотклонений размеров исходной заготовки, величинах операционных допусков(погрешности технологической системы) на все операционные размеры (см. [3]);
— о минимальных величинахприпусков на все переходы механической обработки;
В данной курсовой работесоставление технологических размерных цепей и решение соответствующей имсистемы линейных уравнений производился при помощи ПЭВМ с использованиемприкладной программы «Ракурс».
Размерный анализтехнологического процесса представлен на четвёртом листе графической части курсовогопроекта.
Расчет размерного анализапроизведен на ЭВМ и представлен в приложении 8.
Таблица 9
Припуски на обработку№-операции
№-
станции
Границы
звена Припуски, мм Min значение Max значение Осевые 5 1 [18-19] 1.000 2.250 [78-79] 1.000 2.350 2 [89-88] 1.000 1.700 20 [39-38] 0.810 1.085 25 [29-28] 0.550 0.880 Диаметральные 5 1 [126-125] 0.100 1.150 2 [106-107] 0.100 1.700 3 [127-126] 0.250 0.862 [128-127] 0.088 0.389 4 [107-108] 0.250 0.824 20 [129-128] 0.041 0.265 25 [108-109] 0.046 0.270
5.7.4ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙДОКУМЕНТАЦИИ
После выбора оборудованиятехнологического процесса переходим к оформлению технологической документации.Карты технологического процесса КТП согласно ГОСТ 3.1404-86 представлены вприложении 8.
6. РАСЧЁТ ИПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ РАСТАЧИВАНИЯ
6.1 ТЕХНИЧЕСКОЕЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Техническоезадание на проектирование приспособления для растачивания домкрата оформляем ввиде таблицы 8.
Таблица 10
Техническое задание напроектирование приспособления для растачиванияРаздел Содержание раздела 1 2 Наименование и область применения Приспособление для растачивания отверстия в корпусе Основание для разработки Карта технологического процесса механической обработки корпуса Цель и назначение разработок Проектируемое приспособление должно обеспечивать: точную установку и надёжное закрепление корпуса, постоянное во времени положение заготовки относительно оси центров станка и режущего инструмента, с целью получения необходимой точности размеров и их расположения относительно других поверхностей заготовки Технические требования
Тип производства: среднесерийное.
Программа выпуска – 13000 шт./год
Установочные и присоединительные размеры приспособления должны соответствовать станку 2В460Ф3.
Обеспечить регулирование и настройку приспособления. Время закрепления заготовки не более 0,1 мин.
Входные данные о заготовке поступающей на расточную операцию:
– заготовка – отливка;
– материал сталь 40Х;
– масса заготовки 0.52 кг;
– масса детали 0.4 кг;
– наружные размеры 120
120
75
– шероховатость Ra = 12,5 мкм
– шероховатость установочной базы Ra= 6,3 мкм 1 2
Выходные данные:
– наружные размеры 180
135
100, Ra = 6,3 мкм. Режимы резания при растачивании на данной операции: Глубина резания при черновой обработке t = 1.4 мм Скорость резания V = 297,58 м/мин; Частота вращения борштанги n = 1000 об/мин; Подача на оборот Sо = 0,25 мм/об; Силы резания Pz = 520.4 Н; Py = 121,571 H Px = 319,414 H; Основное технологическое время To = 0.4 мин; Мощность резания N = 1,625 кВт.
Технические характеристики станка 6Г82:
– диаметр растачиваемого отверстия, мм; 28-200
– габарит устанавливаемого изделия, мм; />
– частоты вращения шпинделя 26…1200 об/мин;
– регулирование скоростей ступенчатое;
– подачи шпинделя 0,025…0,200 мм/об;
– ширина Т — образного паза 12 мм.
Характеристика режущего инструмента:
– тип инструмента: резец расточной.
– Инструментальный материал Т15К6
Операция выполняется за один переход.
Штучное время на операцию приведены в маршрутной карте. Документация, используемая при разработке ЕСТПП. Общие правила обеспечения технологичности конструкций изделий Документация, подлежащая разработке Пояснительная записка (раздел – конструкторская часть), чертеж общего вида для технического проекта приспособления для фрезерования (лист 3 графической части; спецификация (приложение) Экономические показатели Срок окупаемости затрат на освоение и разработку производства продукции 1 год
Выбор видастаночного приспособления производим на ЭВМ. Критерием выбора той или инойсистемы приспособлений являются минимальные относительные затраты и циклоснащения производства.
Результатывыбора вида рациональной системы станочных приспособлений приведены вприложении 9.
Изпредложенных вариантов выбираем систему УСП.
6.2РАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
6.2.1 РАСЧЁТСИЛ ЗАЖИМА
Для расчетасил зажима заготовки в приспособлении составим расчетную схему приспособления.
/>
Рис. 12.Расчетная схема приспособления
При обработке заготовки,установленной на пластинах и прижимаемой к направляющей базе, под действиемсоставляющей силы резания Pzвозможно смещение заготовки относительно установочной базы, котороепредотвращаются силами трения, возникающими в местах контакта заготовки снаправляющей базой и зажимным устройством.
Условие равновесия приметвид:
/>
где />-коэффициент запаса надежности,
k0 — гарантированный коэффициент запаса для всех случаевобработки, k0=1,5 /2/;
k1 — коэффициент, учитывающий наличие случайныхнеровностей на заготовке, k1=1/2/;
k2 — коэффициент, учитывающий увеличение сил резания отпрогрессирующего затупления режущего инструмента в зависимости от методаобработки, k2=1,6 /2/;
k3 — коэффициент, учитывающий увеличение сил резания припрерывистой
обработке, k3=1,2 /2/;
k4 — коэффициент, учитывающий изменение зажимногоусилия, k4=1/2/;
k5 — коэффициент, характеризующий эргономику ручныхзажимных устройств,
k5=1 /2/;
k6 — коэффициент, учитывающий наличие момента,стремящегося повернуть заготовку на опорах, k6=1 /2/.
/>
Т1, Т2,Т3– силытрения в местах контакта установочной базы заготовки с установочными поверхностямиприспособления, Н;
/>
где f2– коэффициент трения заготовки с опорой, f1 = 0,2 /2/;
Q – сила зажима, Н;
Т4, Т5– силы трения в местах контактазаготовки с прихватами, Н;
Т4=Т5=2 ·Q· f1
где f1– коэффициент трения заготовки с прихватами, f1 = 0,16 /2/.
Найдём силу />
/>
Из условия равновесия:
/>
Таким образом,необходимая сила зажима />
Найдёмдавление в системе:
/>(где S площадь гидроцилиндра);
/>/>
/>
6.2.2 РАСЧЁТПРИСПОСОБЛЕНИЯ НА ТОЧНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Определить необходимуюточность приспособления для обеспечения перпендикулярности А=0,1 мм. на длине300 мм.
/>
Рис.13 Схема для расчётаприспособления на точность
1. Погрешностьбазирования ωб =0 мм ;
2. Погрешностьзакрепления ωз = 0 мм.
3. Погрешность установкифактическая
/>
4. Погрешностьтехнологической системы ωтс = 0,06 мм,
Поправочный коэффициент kп= 0,7 (для размеров выполненных по 9 квалитету и грубее);
Суммарная погрешностьобработки:
/>
5. Допустимая погрешностьустановки
/>
ТБ — допусквыдерживаемого размера, ТБ = 0,1 мм
/>
Следовательно, ωу
6. Суммарная погрешностьприспособления
/>
7. Допуск на расчетныйразмер собранного приспособления
/>
где εуп — погрешность установки приспособления на станке,
/>
где L — длинаобрабатываемой заготовки, мм;
L = 120 мм;
S1 — максимальный зазор между направляющей шпонкой приспособления и пазом столастанка; S1 =0,041 мм для посадки 12Н7/h7;
l – расстояние между шпонками,мм;
l = 460 мм;
/>
εз — погрешность, возникающая вследствие конструктивных зазоров, необходимых дляпосадки заготовки на установочные элементы приспособления; εз =0.
εп — погрешность смещения инструмента при настройке по установу; εз= 0.
Tc=0,058-(0,01+ 0 + 0) = 0,048 мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведённогоанализа конструкции корпуса 7035-4141/003 была проведена отработка её натехнологичность, что позволило сократить затраты на операции сборки, уменьшитьтрудоёмкость.
Правильный выбор метода получениязаготовки корпуса 7035-4141/003, а также отработка его конструкции натехнологичность и применение станков с ЧПУ позволили обеспечить большую концентрациюпереходов на операциях и повысить точность технологического процесса. Былиразработаны основные технические требования на корпус и втулку, и приведенысхемы и устройства их контроля.
Для корпуса было разработано два варианта ТП, ипроведён их анализ точности на первом листе графической части. Оба вариантаобеспечивают заданную точность и содержат одинаковое количество операций, но второйвариант технологического процесса имеет меньшие суммарные погрешности побольшинству размеров, и меньшие приведенные капитальные затраты.
Сопоставляя полученные приведенныезатраты на одну деталь, можно сделать вывод, что второй технологический процессобработки корпуса наиболее экономичен — годовой экономический эффект 81540 руб.
Разработан ТП на втулкудля условий массового производства и проведён её размерный анализ, врезультате которого определены припуски на обработку и операционные размеры, атакже размеры исходной заготовки.
Спроектировано ирассчитано, в соответствии с техническим заданием, приспособление для растачиванияотверстия. Рассчитаны сила зажима и точность приспособления. Рассчитаннаяточность приспособления составляет 0,048 мм.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК
1. Худобин, Л. В. Курсовоепроектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для машиностроительныхспециальностей вузов / Л.В. Худобин, В.Ф. Гурьянихин, В.Р. Берзин. — М.: Машиностроение,1989. — 288 с.
2. Худобин, Л. В. Разработкатехнологических процессов сборки в курсовых и дипломных проектах: учебноепособие / Л. В. Худобин, В. Ф. Гурьянихин, В. Р. Берзин, — Ульяновск: УлГТУ,1995. – 80 с.: ил.
3. Общемашиностроительные нормативывремени на слесарную обработку деталей и слесарно-сборочные работы посборке машин. Мелкосерийное и единичное производство.-М.: Машиностроение,1974.-512 с.
4. Маталин, А.А. Технологиямашиностроения: учебник для машиностроительных вузов по специальности“Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты” / Маталин А.А. Л.- М: Ленингр. отделение 1985. — 496 с., ил.
5. Справочник технолога –машиностроителя. В 2-х т / под ред. А.Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.– 4-еизд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1985.-494 с.
6. Металлорежущие станки.Номенклатурный каталог / -М.: ВНИИТЭМР, 1992.-312с.
7. Трусова, Л.И. Организационно-экономическаячасть в дипломных проектах: учебное пособие / Трусова Л. И., Богданов В. В. –Ульяновск: УлГТУ, 1999. — 109 c.
8. Кузнецов, Ю.И. Конструкцииприспособлений для станков с ЧПУ: Учебное пособие для СПТУ/ Кузнецов Ю.И.-М.: Высш. Шк. 1988.- 303 с.: ил.
9. Веткасов, Н.И. Курсовоепроектирование по автоматизации производственных процессов в машиностроении:учебное пособие /
Веткасов Н.И. — Ульяновск: УлГТУ,1998. — 144 c.
10. Белов, М.А. Размерный анализтехнологических процессов обработки заготовок: учебное пособие/ Белов М.А.,Унянин А.Н. – Ульяновск: УлГТУ, 1997. — 148 c.; ил.
11. Кузнецов, В.С. Универсальныесборные приспособления в машиностроении. Альбом чертежей. 3-е издание,дополненное и переработанное. -М.: Машиностроение 1971.-288с.