МосковскийГосударственный Технический Университет имени Н. Э. Баумана
Курсовойпроект
потеме
Технологическийпроцесс изготовления детали ”Корпус”
студентДроговоз В. А.
группаПС-2-71
руководительпроекта Руденко Н. Р.
__________________________________________________________МГТУ 1997 г.
Содержание:
Расчеттехнологичности детали .........................................................
Расчетприпусков на обработку и операционных размеров детали ..........
Расчетрежимов резания..................................................................
Разработкамаршрута технологического процесса ................................
Проектированиеприспособлений .......................................................
Списоклитературы.........................................................................
Расчет технологичности детали.
Обеспечениетехнологичности конструкции изделия является одной из основных функций единойсистемы технологической подготовки производства (ЕСТПП). Анализ технологичностив приборостроении производится как для изделия в целом, так и для отдельныхдеталей. Различают качественную и количественную оценки технологичности.
Количественнотехнологичность конструкции оценивается по комплексному показателю,определяемому как совокупность частных показателей технологичности с учетом ихвесовых коэффициентов:
Кт — комплексныйпоказатель технологичности;
ki — частныйпоказатель технологичности;
ji — коэффициент весомости частногопоказателя технологичности;
n — количество частныхпоказателей технологичности.
Определениечастных показателей технологичности деталей производится на основепоэлементного анализа конструкции деталей с учетом принятого способа ихизготовления и вида материала.
Комплексныйпоказатель технологичности Кт должен быть равен т. н. нормативномупоказателю технологичности. Практическое применение расчетных коэффициентовтехнологичности возможно по двум направлениям:
1.При разработке нового изделия коэффициенты Кт должны превышать т. н.базовые значения, которые задаются в руководящих указаниях по конструированию иформируются по результатам расчетов коэффициентов технологичностидеталей-аналогов, характерных для оснащения данного предприятия в конкретнойотрасли промышленности.
2.При внесении изменений в конструкцию детали, находящейся в производстве,расчетный коэффициент технологичности Кт для детали измененнойконструкции должен превышать нормативные значения.
Табл.1.
Коэффициентывесомости
частныхпоказателей технологичности.
Наименование частного показателя технологичности
Обозначение
Весовые коэффициенты
1.
Показатель обрабатываемости материала.
Ком
0.5
2.
Показатель сложности конструкции детали.
Ксл
0.7
3.
Коэффициент точности и шероховатости поверхностей детали.
Кпов
0.6
4.
Показатель унификации конструктивных элементов.
Куэ
0.7
5.
Показатель использования материала
Ким
1.0
Табл.2.
Нормативныезначения комплексных
показателейтехнологичности.
Тела вращения
Прочие детали
прецезионные
не прецезионные
прецезионные
не прецезионные
0.70
0.85
0.65
0.80
Показательобрабатываемости материала (Ком).
Подобрабатываемостью материалов будем понимать их способность поддаватьсяобработке режущими инструментами при оптимальных режимах и условиях резания.Принято считать, что материал обладает хорошей обрабатываемостью, если прирезании этого материала износ инструмента, силы резания и шероховатостьобработанной поверхности малы. Резание материалов, обладающих хорошейобрабатываемостью, характеризуется легким отделением стружки.
Количественнаяоценка обрабатываемости затруднена вследствие неоднозначности понятия. Чащевсего применяют метод, основанный на классической формуле Тейлора:
V — скорость резания, м/мин:
Т — стойкость инструмента, мин;
n — показатель степени;
с — постоянная, зависящая отусловий обработки.
Подстойкостью инструмента понимают промежуток времени, в течении которого износинструмента достигает т. н. критерия износа, численные значения которого длявсех возможных условий обработки приводятся в справочной литературе. Придостижении инструментом критерия износа резко возрастает сила резания ишероховатость обработанной поверхности. Существует понятийный аппарат,связанный со стандартной стойкостью инструмента, равной, например, 60 минутам.Соответствующая скорость резания обозначается как V60.
Наиболеешироко распространена шкала, основанная на принятии в качестве эталонногоматериала стали 45. Тогда обрабатываемость любого материала может быть выраженачерез т. н. коэффициент относительной обрабатываемости (Kn).Он позволяет укрупнено оценивать обрабатываемость того или иного материала, напринимая во внимание особенности, связанные с применением различныхинструментальных материалов, а также с возможной необходимостью обеспеченияразличной шероховатости обработанной поверхности.
Материалрассматриваемой детали — сплав с низким коэффициентом линейного расширения 32НКД (ГОСТ 14082-78). Для нее Kn=0.8, а Ком=0.5.
Показательсложности конструкции детали (Ксл).
Увеличениесебестоимости получаемой методами обработки резанием детали вследствиеудлинения технологического процесса ее изготовления учитывается показателемсложности конструкции детали, определенном в виде:
Ксл=0,25*(Кк+Кр+Кв+Кс),где
Кк,Кр, Кв, Кс — коэффициенты, определяемые как Кi=1-Ai,причем Аi — уточнения.
КоэффициентКк зависит от количества поверхностей на исходной заготовке, скоторых удаляется стружка при изготовлении детали. Коммбинированныеповерхности, образуемые за один рабочий ход одним инструментом, могут бытьучтены в качестве одной поверхности.
Составимтаблицу:
Табл.3.
пов. №
Форма
Ra, мкм
IT
Размер, мм
Вид обработки
Доп. требования
Прим.
1.
Цилиндр
1,6
6
25,6
точение
нет
2.
Конус
1,6
12
0,2
точение
нет
3.
Плоскость
0,40
12
1
точение
да
4.
Цилиндр
1,6
9
12
точение
да
5.
Цилиндр
1,6
7
7,8
точение
да
6.
Цилиндр
1,6
12
8
точение
нет
7.
Цилиндр
1,6
8
9
точение
да
8.
Конус
1,6
12
0,4
точение
нет
9.
Плоскость
0,20
12
5,4
точение
да
10.
Конус
1,6
12
0,2
точение
нет
11.
Конус
1,6
6
25,6
точение
нет
12.
Конус
1,6
12
0,15
точение
нет
13.
Плоскость
1,6
12
12,4
фрезерование
нет
14.
Плоскость
1,6
12
6,8
фрезерование
нет
15.
Цилиндр
1,6
12
1,25
фрезерование
нет
16.
Плоскость
1,6
12
4,2
фрезерование
да
17.
Цилиндр
1,6
10
0,5
Сверление
нет
18.
Конус
1,6
12
0,2
Сверление
нет
19.
Цилиндр
1,6
12
1,4
Сверление
нет
20.
Конус
1,6
12
0,2
Сверление
нет
21.
Цилиндр
1,6
12
2,3
фрезерование
да
22.
Плоскость
1,6
12
2,3
фрезерование
да
23.
Плоскость
1,6
12
2,3
фрезерование
да
24.
Плоскость
1,6
9
1,2
фрезерование
нет
25.
Цилиндр
1,6
12
0,6
фрезерование
нет
26.
Плоскость
1,6
12
11,2
фрезерование
нет
27.
Цилиндр
1,6
12
2
сверление
нет
28.
Конус
1,6
12
0,2
сверление
нет
29.
Плоскость
0,40
12
1
точение
да
Поверхности1, 4 образованы одновременно одним инструментом — резцом; поверхности 3, 9, — образованы одновременно одним инструментом — резцом: поверхности 21, 22, 23 — образованы одновременно одним инструментом — фрезой: поверхности 14, 15, — образованы одновременно одним инструментом — фрезой: поверхности 24, 25 ,26 — образованы одновременно одним инструментом — фрезой: тогда количествоучитываемых поверхностей равно 22, оно больше 20, и, следовательно, А1=0.2
КоэффициентКр учитывает общее количество заданных на чертеже данных пообеспечению требуемых точностей формы и взаимного расположения поверхностей впределах 0,05 мм. К данной детали предъявлено 7 требований Это требования поплоскостям №3,29,9,7,21-23,5. Значит А2=0,4.
КоэффициентКв учитывает количество различных видов обработки резанием(технологических операторов). Так как для получения данной детали необходимысверление, точение, фрезерование — три вида обработки резанием, то есть больше2 видов, то А3=0,1.
КоэффициентКс учитывает соответствия точности и шероховатости поверхностейдетали некоторым оптимальным величинам, под которыми подразумеваютсярекомендуемые в качестве экономичности и конструктивно обоснованные величины.Величина А, входящая в выражение, для этого коэффициента определяется поформуле:
N — общее количествообрабатываемых резанием поверхностей детали:
mj — количество зон, на которое параметр Ra для j-ой поверхности отстоит отоптимального сочетания.
Поверхности6,8,10,13,14-23,25-28 согласно номинальным размерам (до 18 мм) и квалитетам (IT10, IT12) должныбыли попадать в зону 2 (Ra=6,3 мкм), однако к ним приложено требованиешероховатости Ra=1,6 мкм, то есть онипопадают в 4 зону. Разница между зонами = 2, значит mj=2 для j=6, 8, 10, 13, 14-23, 25-28.
Поверхности2, 12 согласно номинальным размерам (18-30мм) и квалитету (IT12) должны былипопадать в зону 2 (Ra=6,3 мкм), однако к ним приложено требованиешероховатости Ra=1,6 мкм, то есть онипопадают в 4 зону согласно параметру шероховатости. Разница между зонами = 2,значит mj=2 для j=2,12.
Поверхность1 согласно номинальному размеру (до 30 мм) и квалитету (IT6) должна попадать взону 4 (Ra=1,6 мкм), однако к ней приложено требование шероховатости Ra=1,6 мкм, то есть она попадает в 4 зону.Разница между зонами = 0, значит mj=0 для j=4.
Поверхности3, 29 согласно номинальному размеру (до30 мм) и квалитету (IT12) должны были попадать в зону 2 (Ra=6,3 мкм), однако кним приложено требование шероховатости Ra=0,40 мкм, то есть они попадают в 5 зону по параметру шероховатости.Разница между зонами 3, значит mj=3 для j=3, 29.
Поверхности4,7, 9, 24 согласно номинальному размеру(до 18 мм) и квалитету (IT8, IT9)должны были попадать в зону 3(Ra=3,2 мкм), однако к ним приложенотребование шероховатости Ra=1,6 мкм, то есть они попадают в 4 зону по параметру шероховатости.Разница между зонами 1,значит mj=1для j=4,7, 9, 24.
Поверхности5, 11 согласно номинальному размеру (до18 мм) и квалитету (IT6, IT7)должны были попадать в зону 5 (Ra=0,8 мкм), однако к ним приложено требованиешероховатости Ra=1,6 мкм, то есть онипопадают в 4 зону по параметру шероховатости. Разница между зонами 0, значит mj=0для j=5, 11.
Итак:
Таккак поправка не может быть больше 1, принимаем А4=1.
Следовательно: Кк=1-А1=1-0,2=0,8
Кр=1-А2=1-0,4=0,6
Кв=1-А3=1-0,1=0,9
Кс=1-А4=1-1=0
Итого: Ксл=0,25(0,8+0,6+0,9+0)=0,575
Коэффициентточности и шероховатости поверхности детали (Кпов).
Внаибольшей степени необходимость применения метода обработки резанием очевиднапри изготовлении деталей, конструкция которых предусматривает наличиеодной-двух поверхностей, имеющих высокие требования по точности ишероховатости. Такие детали называются прецезионными. Степень возрастаниятрудоемкости изготовления деталей за счет обработки прецезионных поверхностей,а, следовательно, снижения технологичности конструкции, учитывается коэффициентомточности и шероховатости поверхности Кпов.
Поверхности6,8,10,13,14-23,25-28 по номинальным размерам и квалитетам попадают в зону 4, а ихшероховатость задана как Ra=1,6 мкм. При таком сочетании параметров онипопадают в зачеркнутую клетку. Следовательно, Кпов=0,7. Поверхность №9 пономинальным размерам и квалитетам попадают в зону 5, а их шероховатость заданакак Ra=0,20мкм. Для такого сочетания параметров Кпов=0,5.
Беремнаименьшее из полученных значений. Так как Кпов=0,5 то детальпрецезионная.
Показательунификации элементов (Куэ).
Все поверхности данной деталиможно считать унифицированными.
По формуле , где
Nэ =29 шт. — общее количество конструктивных элементовв детали:
Nуэ=29 шт. — количество унифицированных конструктивныхэлементов:
n=0 шт. — количество неунифицированных элементов.
Таким образом: Куэ=29/29-0=1
Показательиспользования материала (Ким).
Этот коэффициент определяется посоотношению
Массаполучаемой детали согласно исходному чертежу равна 10 грамм.
Заготовкойслужит пруток диаметра 30 мм стали 32 НКД (ГОСТ 14082-78). На одну заготовкууходит 10мм прутка.
Массутакой заготовки рассчитаем по формуле:
M=r*p*D2*l/4, где
D=30мм — диаметр диска
L=10мм — высота диска
Vдет.=192,685мм3
Vзаг.=2250мм3
Ким=192,685/2250=0,09
Сведем все данные в общую таблицу4.
Наименование частного показателя технологичности
Обозначение
Весовые коэффициенты
Численное значение
1.
Показатель обрабатываемости материала.
Ком