/>/>/>/>/>ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Оценкаструктуры детали
2. Выбор иобоснование способа производства
3.Оптимизация метода получения заготовки
4. Оценкаразметов заготовки
5.Составление организационной структуры
6.Определение расстояний между отсеками
7.Характеристика вертикально-сверлильных операций
8. Оценкатрудозатратности операций
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
На этапе изготовления машин особое вниманиеобращают на их качество и его важнейший показатель – точность. Понятие“точность” относится не только к размеру, но и к форме, взаимному расположениюповерхностей, физико-механическим характеристикам деталей и среды, в которой ихизготовляют.
Создание машин заданного качества впроизводственных условиях опирается на научные основы технологиимашиностроения. Процесс качественного изготовления машины (выбор заготовок, ихобработка и сборка деталей) сопровождается использованием технологиимашиностроения.
1. Оценка структурыдетали
Анализ технологичности детали производим исходя изслужебного назначения детали, на основании её чертежа./>/>/>/>/> 1.1Анализ точности размеров
Размеры с указанными предельными отклонениями:
1) ø/>;
2) ø/>;
3) />;
4) />;
5) />;
6) 60+0,3
7) ø/>;
8) />;
Остальные поверхности выполняются по 14 квалитету.
Сравнивая приведённые выше размеры, определяем,что наиболее точной поверхностью является поверхность с заданным размером ø/>./>/>/>/>/>1.2Анализ точности формы поверхностей
Допуск непостоянства диаметра поверхностей Г и М впоперечном и продольном сечениях не более 0,008мм. Точность форм остальных поверхностейдолжна быть выдержана в пределах допуска на размер./>/>/>/>/> 1.3Анализ точности расположения поверхностей
Допуск параллельности боковых поверхностей шлицевотносительно Г и М равен 0,05мм на 100мм длины./>/>/>/>/> 1.4Анализ точности формы и расположения поверхностей
Допуск биения поверхности диаметром ø/>
относительно поверхностей Г и М — 0,05 мм.
Допуск биения поверхности диаметром ø/>относительно поверхностей Ги М — 0,03 мм. Допуск биения поверхностей по размеру /> относительноповерхностей Г и М — 0,02 мм./>/>/>/>/> 1.5Анализ качества поверхностного слоя
Значения шероховатости, указанные на чертеже:
1) поверхность ø/>выполняетсяс шероховатостью 1,25 мкм по Ra;
2) поверхность по размеру /> выполняетсяс шероховатостью 2,5мкм по Ra;
3) боковые поверхности шлицев выполняется сшероховатостью 3,2 мкм по Ra, фаски в центральномотверстии – с шероховатостью 3,2 мкм по Ra ;
Остальные поверхности выполняются с шероховатостью12,5 мкм по Ra.
2. Выбор и обоснование способа производства
Серийность производства определяем ориентировочно,пользуясь данными, таблица 2.1 /7/: для деталей, выпускаемых в год количеством1400 шт. и массой 3,071кг тип производства – среднесерийный.
3. Оптимизация метода получения заготовки
Метод получения заготовок деталей машинопределяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями,объёмом выпуска продукции и типом производства, а также экономичностью изготовления.
Масса заготовки определяется по формуле
Gп = q/ Кис мет,
где q = 3,071 кг – масса готовой детали;
Kис мет = 0,8 – коэффициентиспользования металла, с. 6 /7/;
Gп = 3,071 /0,8 = 3,84 кг.
Принимаем способ получения заготовки штамповкой.
Определим сложность поковки (отношение массыпоковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки)дляпоследующего определения исходного индекса:
Gп / Gф
где Gф – массагеометрической фигуры,
Gф = />,
где r- радиус тела, мм
l – габаритная длинафигуры, мм
G- объемная масса стали, G=7,85т/м3
Gф = 3,14*0,0422*0.235*7,85= 0,0102т =10,2кг.
С учетом выше полученного степень точности поковки– С2 с. 33 /8/. Группа стали – М2; класс точности поковки Т4 таб.10 /8/. Исходныйиндекс по таб.2 /8/ равен 13.
Стоимость заготовки /> определяется по формуле
/>,
где />– базовая стоимость 1 т заготовок;согласно с. 33 /3/ для заготовок, полученных штамповкой принимаем />руб/т;
/>– коэффициент, учитывающийточность штамповки; согласно с. 33 /3/ для штамповки класса точности Т4принимаем />;
/>– коэффициент, учитывающий группусложности; по таблице 2.12 /3/ для первой группы сложности принимаем />;
/>– коэффициент, учитывающиймассу; по таблице 2.12 /3/ для штамповок массой от 2,5 до 4 кг принимаем />;
/>– коэффициент, учитывающийматериал; согласно с. 37 /3/ принимаем />;
/>– коэффициент, учитывающийобъём производства; согласно с.38 />;
/>– стоимость отходов(стружки); по таблице 2.7 /3/ для стальной стружки принимаем />руб/т;
/>руб.
4. Оценка разметов заготовки
Масса заготовки определяется по формуле
Gп = q/ Кис мет,
где q = 3,071 кг – масса готовой детали;
Kис мет = 0,8 – коэффициентиспользования металла, с. 6 /7/;
Gп = 3,071 /0,8 = 3,84 кг.
Принимаем способ получения заготовки штамповкой.
Определим сложность поковки (отношение массыпоковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки)дляпоследующего определения исходного индекса:
Gп / Gф
где Gф – массагеометрической фигуры,
Gф = />,
где r- радиус тела, мм
l – габаритная длинафигуры, мм
G- объемная масса стали, G=7,85т/м3
Gф = 3,14*0,0422*0.235*7,85= 0,0102т =10,2кг.
С учетом выше полученного степень точности поковки– С2 с. 33 /8/. Группа стали – М2; класс точности поковки Т4 таб.10 /8/. Исходныйиндекс по таб.2 /8/ равен 13.
По ГОСТ 7505-89 определяем основные припуски намеханическую обработку и допуски для наружных поверхностей вращения и плоскостей,обрабатываемых с одной стороны.
Для самой точной и ответственной поверхностидетали ø/>по табл.3/8/ припуск насторону zo=2,0 мм.По табл.8 /8/ допуск Т =2,5мм. Следовательно, расчетный размер
Dр = Dном + 2zo= Æ45+2*2,0=Æ/>мм
Допуски и припуски на остальные поверхностиназначаются аналогично.
Таблица 1
Расчётные размеры заготовки
Номинальный
диаметр Dном
(размер Hном)
поверхности, мм
Общий припуск на
обработку на одну
сторону zо,
мм
Допуск T,
мм
Расчётный
диаметр Dр
(размер Hр)
поверхности, мм
ø/> 2,0 2.5
/> 235 2.0 3,2
/> 50 1.5 2.5
/> 60 1.8 2.5
/>
ø/>; 1.5 2.5
Ø/>
ø/> 1.9 2.2
Ø/>
/> 1.5 2,5
/> Ǿ54 1,5 2,5
/>
5. Составление организационной структуры
При разработке технологического процесса обработкидетали используем следующие условия:
1) намечаем базовые поверхности, которые должныбыть обработаны в самом начале технологического процесса;
2) определяем операции черновой обработки, прикоторых снимают наибольшие слои металла, это позволяет выявить дефекты заготовки;
3) обработка наиболее точных поверхностей, п.1.1,выполняется в последнюю очередь, это позволяет исключить влияниеперераспределения внутренних напряжений, возникающих при каждом видемеханической обработки, а также, исключить влияние потери точности от такогоперераспределения;
4) отделочные операции выносятся к концутехнологического процесса;
5) для наиболее точной и ответственной поверхностидетали (поверхность диаметром ø/>выбираемпоследовательность обработки с помощью коэффициента уточнения.
Расчётная величина коэффициента уточнения /> определяетсяпо формуле
/>,
где />= 2500 мкм – допуск нарассматриваемую поверхность заготовки;
/>мкм – допуск нарассматриваемую поверхность детали;
/>.
Количество потребных технологических переходов /> определяетсяпо формуле
/>
Принимаем количество потребных технологическихпереходов m = 5.
Допуск размера диаметра заготовки />= 2500 мкм, что примерносоответствует 16 квалитету, а допуск размера детали – 6 квалитету. Следовательно,точность повышается на 10 квалитетов. По принятым четырем технологическимпереходам распределяем по закону прогрессивного убывания 10 = 4 + 2 + 2+1+1.Точность промежуточных размеров в процессе механической обработки будетсоответствовать:
после 1 перехода 12 квалитету;
после 2 перехода 10 квалитету;
после 3 перехода 9 квалитету;
после 4 перехода 7 квалитету;
после 5 перехода 6 квалитету.
Требуемая точность может быть достигнутаследующими методами обработки:
1) черновое точение по 12 квалитету (/>);
1) получистовое точение по 10 квалитету (/>);
2) чистовое точение по 9 квалитету (/>);
3) черновое шлифование по 7 квалитету (/>);
и соответственно;
3) чистовое шлифование по 6 квалитету (/>);
и соответственно:
/>;
/>
/>;
/>;
/>.
/>.
Заданная точность размера ø/>обеспечивается выбраннымитехнологическими переходами.
Технологический маршрут Таблица 2005 Фрезерно-центровальная МР-71М 010 Токарно-винторезная: обточить наружные поверхности с одной стороны 1К620 015 Токарно-винторезная: обточить наружные поверхности с одной стороны 1К620 020 Вертикально-сверлильная(Ǿ7) 2Н125 025 Вертикально-сверлильная, Ǿ17,5 2Н125 030 Шлицефрезерная 5350А 035 Зубофрезерная 5350А 040 Круглошлифовальная 3М151 045 Зубошлифовальная 5В833 050 Шлицешлифовальная 3451В
6. Определение расстояний между отсеками
Припуск на механическую обработку удаляется обычнопоследовательно за несколько переходов, поэтому общий припуск на обработкураспределяется на межоперационные припуски:
/>
Общий припуск 2z0=4,0мм.
Табличные значения операционных припусковсоставляет:
2zчис.т=1,0 мм,2zп.т=1,2 мм 2zчерн.ш.=0,4мм, 2zчист.ш=0,1 мм.
Из равенства
2z0=2zчер.т+2zчис.т+2zчер.ш.+ 2zчист.ш.+2zп.т
находим припуск на черновое растачивание:
2zчер.т=2z0 — 2zчис.т — 2zчер.ш. — 2zп.т-2zчист.ш.=4,0 – 1,2 -1,0– 0,4 – 0,1 =1,3 мм.
Расчет промежуточных размеров сводим в таблицу.
Расчётные размеры заготовок
Таблица 3 № перехода Содержание перехода Расчет величины размера Промежуточный размер с допуском 5 Шлифовать поверхность начисто
D4=Dном
D5= /> 4 Шлифовать поверхность начерно
D4=D5-2z5=45+0,1=45,1
D4=/> 3 Точить поверхность начисто
D3=D4-2z4=45,1+0,4=45,5
D3=/> 2 Точить поверхность получисто
D2=D3-2z3=45,5+1,0=46,5
D2=/> 1 Точить поверхность начерно
D1=D2-2z2=46,5+1,2=47,7
D1=/> Диаметр поверхности исходной заготовки
D0=D1+2z1=47,7+1,3=49
D0= />
7. Характеристика вертикально-сверлильныхопераций
Режимы резания для первого перехода.
Глубина резания /> определяетсяпо формуле
/>,
где />– номинальное значение диаметраотверстия после обработки, мм; />мм
/>мм.
Подача /> определяетсяпо таблице 25 /4/. При обработке стали 20ХНЗА сверлом диаметром />мм используют подачи от0,15 до 0,20 мм/об. Принимаем />мм/об.
Скорость резания /> определяется по формуле
/>,
где />– коэффициент и показатели степени,таблица 28 /4/;
/>– период стойкостиинструмента, мин; по таблице 30 /4/ принимаем /> мин;
/>– общий поправочныйкоэффициент на скорость резания;
/>– коэффициент, учитывающийкачество обрабатываемого материала; при обработке 20ХНЗА />,таблицы 1,2 /4/;
/>– коэффициент, учитывающийинструментальный материал; по таблице 6 /4/ принимаем />;
/>– коэффициент, учитывающий глубинуобрабатываемого отверстия; по таблице 31 /4/ принимаем />;
/>;
/> м/мин.
Расчётная частота вращения детали /> определяется по формуле
/>об/мин.
Осевая сила при сверлении /> определяется по формуле
/>,
где />– коэффициент и показателистепени,
таблица 32 /4/;
/>– коэффициент, учитывающийвлияние механических свойств обрабатываемого материала на силы резания />,табл.9;
/>Н.
Крутящий момент при сверлении />определяется по формуле
/>,
где />– коэффициент и показателистепени,
таблица 32, /4/;
/>Н*м.
Мощность резания /> определяется по формуле
/>кВт.
Мощность привода станка />кВт превышает мощность резания.
Основное время /> определяется при следующихзначениях переменных: />мм; />мм поформуле
/>мин
8. Оценка трудозатратности операций
Техническая норма времени для токарно-винторезнойоперации.
Норма штучного времени /> определяется по формуле
/>,
где />– основное время на операцию, мин,определяется по формуле
/>,
/>– основное время по i-му технологическому переходу, мин; />мин соответственно;
/>мин;
/>– вспомогательное время,мин; определяется по формуле
/>,
/>– время на установку и снятиедетали, мин; по прил. 5 /3/ принимаем />мин;
/>– время на закрепление иоткрепление детали, мин; />;
/>– время на приёмыуправления, мин; при следующих приёмах управления: включить (выключить) станок,подвести и отвести инструменты к детали, по прил. 5 /3/ принимаем />мин;
/>– время на измерениедетали, мин; по прил. 5 /3/ принимаем />мин;
/>мин;
/>– время на обслуживание рабочегоместа, мин, определяется по формуле
/>,
/>– время на комплекс действий,выполняемых во время процесса резания, мин; определяется в процентах отосновного времени />; по прил. 5 /3/ принимаем />мин;
/>– время на подготовку и завершениеработы, мин; определяется в процентах от оперативного времени />; по прил. 5 /3/ принимаем/>мин;
/>мин;
/>– время на отдых, мин;определяется в процентах от оперативного времени />; по прил. 5 /3/ принимаем />мин;
/>мин.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был разработантехнологический процесс механической обработки шестерни ведущей конечнойпередачи для среднесерийного производства. Возможно применениеспроектированного технологического процесса в промышленности.
/>/>/>БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК
1. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 1/ Под ред. В. Д. Мягкова.– 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. – 544с., ил.
2. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительныхспециальностей вузов/ А. А. Гусев, Е. Р. Ковальчук, И. М. Колесов и др. – М.:Машиностроение, 1986. – 480 с., ил.
3. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологиимашиностроения: Учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов. –4-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш. школа, 1983. – 256 с., ил.
4. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г.Косиловой – 3-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1985. –,486 с., ил.
5. Обработка металлов резанием. Справочник технолога/ Под ред. Г. А. Монахова.– – 3-е изд. – М.: Машиностроение, 1974. – 600 с., ил.
6. Режимы резания металлов. Справочник/ Под ред. Ю. В. Барановского. –3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1972. – 410 с., ил.
7. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине “Технологическиепроцессы в машиностроении” для студентов специальностей 17.03.00/ Сост.: В. П.Морозова. Липецк: ЛГТУ. – 19 с., ил.
8. ГОСТ 7505-89 (поковки стальные штампованные) / Государственный стандартсоюза ССР – Издательство стандартов, 1990