/>Министерство образования и науки Украины
Севастопольскийнациональный технический университет
Кафедра ТМ
/> КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
пояснительнаязаписка
по дисциплине
“ТЕХНОЛОГИЯОБРАБОТКИ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
И СБОРКИМАШИН”
Выполнил
А.В.Замковая
Гр.Т-52з
Проверил
Ф.Н.Канареев
Севастополь
2005
Содержание
с.
/>
1. Общий раздел 5 1.1.Введение. 5
1.2.Описание служебного назначения
конструкции узла. 61.3.Анализ сборочной размерной цепи, выбор
метода достижения точности замыкающего звена 71.4.Направления, выбранные при проектировании. 10
2. Технологический раздел. 10
2.1.Определение типа производства 10
2.2.Анализ технологичности детали 12
2.3.Базовый технологический процесс,его анализ, мероприятия по совершенствованию
технологического процесса. 12
2.4.Выбор метода получения заготовкии его
техническое обоснование 18
/>2.5. Последовательность обработки поверхностей
и разработка маршрутного технологического процесса. 20
2.7. Расчет межоперационныхприпусков,
допусков и размеров заготовки. 23
2.8. Проектирование заготовки 25 2.9.Проектирование технологических операций. 26
2.10. Расчет режимов резания 34
3. Заключение 44
Библиографический список 45
/> 1. Общий раздел
1.1. Введение.
Машиностроение — ведущий комплексотраслей в промышленности. Его уровень определяет дальнейшее развитие всегонародного хозяйства. По сравнению с другими отраслями машиностроениеразвивается опережающими темпами. Важное место отводится машиностроению и вперспективных планах развития народного хозяйства на ближайшее будущее.
Наиболее важной отрасльюмашиностроения является станкостроительное производство, выпускающее технологическоеоборудование, приспособления, инструменты для машиностроительных заводов.Технологами-машиностроителями выполнена большая работа по развитию производствамашин, а ученными внесен значительный вклад в развитие и формирование научныхоснов технологии.
Строительство матерально-техническойбазы и необходимость непрерывного повышения производительности труда на основесовременных средств производства ставит перед машиностроением весьмаответственные задачи. К их числу относятся повышение качества машин, снижениеих материалоемкости, трудоемкости и себестоимости изготовления, нормализации иунификации их элементов, внедрение поточных методов производства, егомеханизация и автоматизация, а также сокращение сроков подготовки производствановых объектов. Решение указанных задач обеспечивается улучшением конструкциимашин, совершенствовонием технологии их изготовления, применением прогрессивныхсредств и методов производства.
/>1.2.Описание служебного назначения конструкции узла.
Коробка дифференциала 245.2303018входит в узел переднего моста 245.2303010СБ, который устанавливается в коробкуперемены передач
МеМЗ 245 и служит для передачи вращения от двигателя черезкоробку передач на ведущие колеса автомобиля, а также обеспечивает вращениеколес с разными угловыми скоростями при повороте автомобиля, когда одно изколес описывает большую дугу.
Коробка дифференциала является базовой деталью узладифференциала. В полости сферической поверхности находятся сателлитыдифференциала, установленные на пальце сателлитов, а также две шестерниполуоси. Через два Ø28мм проходят полуоси соединенные через шлицы сшестернями полуоси. Палец сателлита зафиксирован штифтом Ø5мм. НаØ100мм устанавливается шестерня ведомая главной передачи, котораяпритягивается к торцу фланца и крепится к коробке дифференциала 8 винтами М10через отверстия Ø10,5+0,18. На Ø56 устанавливаетсяшестерня привода спидометра, с двух сторон на шейке Ø35ммустанавливается два шариковых подшипника. Коробка дифференциала служит дляпередачи вращения через шестерню ведомую главной передачи, закрепленную на ней,через сателлиты и шестерни полуоси, передающие вращение на ведущие колеса.
Коробка дифференциала представляет собой корпуснуюдеталь из ковкого чугуна КЧ 50-5П с внутренней сферической полостью Ø 73мм.В сфере имеются два прошитых окна Ø60, через которые при сборке вполость сферы вставляются шестерни полуоси, а также во внутреннюю полость сферывыходят 2 отв. Ø16мм (под палец сателлита), и 2 отв.Ø28мм (под
полуоси автомобиля). Деталь является телом вращения иограничена с двух
/>сторон шейками Ø35мм на торцах,которых имеются канавки шириной 5мм глубиной 4мм (под смазку). ОтверстиеØ16мм пересекает отверстие Ø5мм под фиксирующий штифт пальца.Фланец коробки Ø140мм имеет 8 равнорасположенных отверстий Ø10,5и шейку Ø100мм под установку и крепление шестерни ведомой главнойпередачи. На обратной стороне фланца 8 отв. Ø10,5мм обработаны доØ18мм на глубину 2мм. С противоположной стороны фланца имеется шейкаØ56 с двумя симметричными шпоночными пазами шириной 11мм, котораяпредназначена для установки и фиксирования от проворота шестерни приводаспидометра. Шесть отлитых ребер по торцу фланца служат для жесткости коробкидифференциала. 1.3.Анализ сборочной размерной цепи, выбор
метода достижения точности замыкающего звена
Качество изготовления и сборки деталейобеспечивается, в частности, правильной простановкой размеров на рабочих исборочных чертежах.
Размерной цепью называется совокупностьразмеров, образующих замкнутый контур и отнесенных к одной или к группедеталей.
Звеном размерной цепи называется один изразмеров, образующих размерную цепь. Различают следующие виды размерных цепей:размерные цепи с линейными размерами и параллельными цепями.
Элементы детали и сборочной единицы,образующие размерную цепь, являются звеньями этой цепи. Наименьшее числозвеньев, образующих размерную цепь, равно 3.
Все звенья размерной цепи подразделяютна две группы: составляющие звенья и замыкающее звено. Замыкающим звеномназывают звено,
получаемое в размерной цепи в процессеизготовления и измерения последним. Получение любого звена последним в качествезамыкающего
зависит от порядка обработки заготовокили сборки деталей. Звено размерной цепи, изменение которого вызывает изменениеисходного звена, для решения которого используется размерная цепь, илизамыкающего звена, называется составляющим звеном. Составляющие звенья размернойцепи подразделяют на две группы: увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающимзвеном называют такое звено, которое при своем увеличении увеличивает размерисходного или замыкающего звена, а уменьшающим звеном — которое при своемувеличении уменьшает размер исходного или замыкающего звена.
/>Длянахождения увеличивающих и уменьшающих звеньев заключается в составленииуравнении номинальных размеров, связывающего все члены размерной цепи, ирешение его относительно номинального размера замыкающего звена. Тогда всечлены правой части уравнения со знаком плюс будут увеличивающими, а со знакомминус — уменьшающими звеньями.
При решении размерных цепей возникаютдве задачи: прямая и обратная. При прямой задаче по допускам составляющихзвеньев находят допуск замыкающего звена. При обратной задаче по допускузамыкающего звена определяют допуск составляющих звеньев.
Произведем расчет номинального размерадопуска и отклонения замыкающего звена. А=84,25±0,175мм, Б=68,75±0,15мм.
В=84,25-68,75=15,5 мм
δв= δА+ δБ
δА=(+0,15)-(-0,15)=0,3мм
δБ=(0,175)-(-0,175)=0,35мм
δв=0,3+0,35=0,65мм
ΔвВ =(+0,175)-(-0,15)=0,325мм
ΔвВ =(-0,175)-(+0,15)=-0,325мм
В=15,5±0,325мм
При выборе технологических баз установкидетали в автоматической линии механической обработки, был выбран принциппостоянства баз механической обработки. Для исключения погрешности осевогобазирования детали при механической обработке детали в автоматической линии,после токарной обработки был выбран торец фланца со стороны противоположнойØ100мм. Для создания технологической базы по торцу фланца при мех.обработке производим проточку его на токарной операции (по чертежу обработкаданного торца не требуется).
Производим проверку выполнения чертежныхразмеров 37,75±0,15 мм, 67,75±0,15мм и 67,75±0,15мм (с другой стороны).Согласно размеров, выполняемых по технологическому процессу чертежный размер35.75±0,125мм состоит из размеров 9,55±0,075мм и 26,2±0,05мм. Производимпроверку выполнения размера 35,75±0,125мм. Номинальный размер (по техпроцессу)будет 9,55+26,2=35,75мм.
Определяем верхний предел допуска(+0,075)+(0,05)=+0,125мм
Определяем нижний предел допуска(-0,075)+(-0,05)=-0,125мм
Таким образом, при выполнениитехнологических размеров 9,55±0,075мм и 26,2±0,05мм обеспечивает размер почертежу 35,75±0,125мм.
Размер по чертежу 67,75±0,15мм потехпроцессу раздела на два выполняемых размера от базового торца 41,55±0,1мм и26,2±0,05мм.
Производим проверку выполнения размера67,75±0,15мм.
Определяем номинальный размер 41,55+26,2=67,75мм.
Определяем верхний предел допуска(+0,1)+(+0,05)=+0,15мм
/>Определяемнижний предел допуска (-0,1)+(-0,05)=-0,15мм
Таким образом, при выполнениитехнологических размеров 41,55±0,1мм и 26,2±0,05мм обеспечиваем размер почертежу 67,75±0,15мм
Размер 67,75±0,15мм (с другой стороны)по техпроцессу разделен на два выполняемых размера от базового торца 93,95±0,1и 26,2±0,05мм
Определяем номинальный размер93,95-26,2=67,75мм
Определяем верхний предел допуска(+0,1)+(+0,05)=+0,15мм
Определяем нижний предел допуска(-0,1)+(-0,05)=-0,15мм
Таким образом, при выполнениитехнологических размеров 93,95±0,1 и 26,2±0,05ммот базового торцаобеспечивается размер по чертежу 67,75±0,15мм.1.4.Направления,выбранные при проектировании.
В курсовом проекте необходимосовершенствовать технологический процесс механической обработки детали245.2303018 Коробка дифференциала с программой выпуска 10000 штук в год.
2. Технологический раздел.
2.1.Определение типа производства
В машиностроении в зависимости отпрограммы выпуска изделий и характера изготовляемой продукции различают триосновных типа производства: единичное, серийное и массовое. Производствоопределяется программой выпуска обрабатываемых изделий в год. Заданнаяпрограмма на курсовой проект- 10000штук в год соответствует массовомупроизводству.
Массовое производство характеризуетсяузкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемыхили ремонтируемых в течение продолжительного времени. Коэффициент закрепленияопераций в этом типе производства принимают равным 1. Массовое производство />характеризуется также установившимся объектомпроизводства, что при значительном объеме выпуска продукции обеспечиваетвозможность закрепления операций за определенным оборудованием с расположениемего в технологической последовательности (по потоку) и с широким применениемспециализированного и специального оборудования, механизацией и автоматизациейпроизводственных процессов при строгом соблюдении принципа взаимозаменяемости,обеспечивающего резкое сокращение времени, затрачиваемого на производствосборочных работ.
Интервал времени, через которыйпериодически производится выпуск изделий определенного наименования,типоразмера и исполнения, называется тактом выпуска и подсчитывается поформуле:
t=Фэ·60/П,
/>где Фэ — эффективный фондпроизводственного времени рабочего места,
участка или цеха;
П — годовая программа выпуска рабочего места, участкаили цеха, шт.
Фэ=Фн(1-β/100),
где Фн — номинальный фонд времени работыоборудования;
β- процент времени на ремонт оборудования.
Фн= 365-(101+11)8·2-5=4043час
Фэ=4043(1-12/100)=3558 час
t=(3558·60)/10 000=21шт
При непрерывном потоке передача спозиции на позицию (рабочее место) осуществляется непрерывно в принудительномпорядке, что обеспечивает параллельное одновременное выполнение всех операцийна технологической линии.
2.2.Анализ технологичности детали
Исходя из нагрузок, которые действуютна деталь в узле, для износостойкости детали необходима прочность детали, споверхностной твердостью 180…230НВ. Классы шероховатости поверхности соответствуютквалитетам точности, указанных на детали.
Количественная оценка технологичностиконструкции детали производится по коэффициентам точности Кт. ч ишероховатости Кш.
Кт. ч=1-(1/Аср.),
где Аср — средний квалитет точности.
Аср=(ΣАi·ni)/Σni ,
где Аi-квалитет точности обработки;
ni — число размеров соответствующего квалитета.
Аср=(6·3+8·3+9·3+12·12+11·1+13·2+17·1)/(3+3+3+12+12+1+1+2+1+16)=11,97
Кт.ч= 1-(1/11,97)=0,91
Коэффициент шероховатости
Кш=1/Вср,
где Вср — средний коэффициент шероховатости
Вср=(ΣВi·ni)/Σni ,
где Вi-класс шероховатости поверхности,
ni — число поверхностей соответствующего класса шероховатости.
Вср= (1,25·3+2,5·5+2·5+6,3·6+3,2·3+12,5·20)/3+5+5+6+3+20=7,7
Кш=1/7,7=0,22
Вывод: деталь является технологичной, так как коэффициент шероховатости
Кш >0,16, коэффициент точности Кт. ч>0,8.
2.3.Базовый технологический процесс,его анализ, мероприятия по совершенствованию технологического процесса.
/> Заготовка- литье в песчаныеформы, получаемое ХРП
« АвтоЗАЗ-Мотор» по кооперации из ПО « АвтоЗАЗ» г.Запорожье.
Операция 005.
Предварительная обработка поверхностей со стороныфланца
Ø140-0,63мм, Ø 101-0,14мм,Ø36-0,25мм, 26,5±0,15мм, проточка торцев с выполнением линейныхразмеров 32±0,1мм, 9,4±0,1мм, 12±0,5мм, 14±0,1мм и фасок 1,6x45°, 1x45°производится на шестишпиндельномавтомате
КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290).
Установочные базы – Ø90 и торец фланца.
Операция 010
Обработка поверхностей с противоположной стороныфланца
Ø36-0,25мм, Ø57-0,19мм,26,5±0,15мм, Ø90-0,5мм, проточка торцев с выполнениемразмеров 10,6±0,1мм, 94,3±0,1мм, 70,5±0,15мм, 86,1±0,15мм и фасок 1x45°, 2x45°,1,2x45° производится на шестишпиндельномавтомате
КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290).
Установочные базы – Ø140 иобработанный торец фланца на 005 операции.
Для уменьшения погрешностибазирования на призмах при обработке в комплексе автоматических линий Sap 201- 1Л480- Sap 202 производится шлифовка базовых диаметров и прилегающихк ним торцев на торцекруглошлифовальных станках ХШ 4-12Н на операциях 015, 020,025.
Операция 015
Шлифование Ø100,4±0,017мм содновременной шлифовкой Ø35,4±0,015мм и прилегающих к ним торцевступенчатым кругом, профилируемым по копиру.
Операция 020
/>Шлифовка Ø56,4±0,019мм с одновременнойшлифовкой Ø35,4±0,015мм и прилегающих к ним торцев ступенчатым кругом,профилируемым по копиру.
Операция 025
Шлифовка торца фланца со стороныØ56,4±0,019мм в размер 9,8±0,1мм.
Операция 030
Предварительная расточка внутреннейсферической поверхности до Ø71мм и окна до Ø60мм на специальныхвстроенных в комплекс вертикально-расточных автоматах.
Установочные базыØ100,4±0,017мм; Ø56,4±0,019мм и торец фланца.
Операция 035
На автоматической линии, состоящей из6 станков выполняется:
сверление 8отв. Ø10,5+0,18мм, цековка 8отв.Ø18+0,43мм, обработка двух шпоночных пазов, выдержавразмеры 11+0,43мм и 25-0.52мм; двух торцевых пазов сразмерами 5+0,3мм, 4±0,5мм; обработка отверстия Ø5+0,25+0,07мм;
предварительная и окончательная расточка двух Ø28+0,092+0,040ммс проточкой внутренней и наружной фасок и подрезкой торцев в размеры41,55±0,1мм и 93,95±0,1мм.
Сверление, предварительное и окончательноерастачивание двух Ø16+0,027мм с выполнением размера26,2±0,05мм.
Операция 040
Получистовая и чистовая расточка иконтроль сферической поверхности Ø73+0,074мм.
/>Операция 045
Окончательное шлифование Ø100+0,025+0,003мм,Ø35+0,018+0,002мм и прилегающих к ним торцевступенчатым кругом, профилируемым по копиру.
Операция 050
/>Окончательная шлифовка Ø56-0,100-0,146мм,Ø35+0,018+0,002мм и прилегающих к ним торцев в размеры68,75±0,15мм и 84,25±0,175мм ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.
Мойка и сушка деталей производится намоечно-сушильном агрегате с подвесным грузонесущим конвейером.
Для совершенствованиятехнологического процесса механической обработки детали 245.2303018 Коробкадифференциала предлагаю исключить операции 015, 020, 025 Круглошлифовальные — предварительная
шлифовка базовых диаметров Ø100,4±0,017мм,Ø35,4±0,015мм, Ø56,4±0,019мм и прилегающих к ним торцев,расширить допуски на указанные диаметры и выполнять их на токарных операциях005, 010, так размеры Ø100,4-0,14мм, Ø56,4-0,12мм,Ø35,4-0,10мм — вместо размеров Ø100,4±0,017мм,Ø35,4±0,015мм, Ø56,4±0,019мм; 9,8±0,1мм- вместо 10,6±0,1мм;69,5±0,15мм- вместо 70,5±0,15мм; 85,1±0,15мм- вместо 86,1±0,15мм.
Базирование детали в автоматическихлиниях производится на призмах с углом 90°.
Погрешность базирования определяем поформуле
ε=δД/2sinα/2
где δД- допуск набазовый диаметр,
α- угол призмы.
По действующему техпроцессуØ100,4±0,017мм, Ø56,4±0,019мм.
ε1=0,034/2sin45°=0,024
ε2=0,038/2sin45°=0,0268
По предлагаемому техпроцессуØ100,4-0,14мм, Ø56,4-0,12мм (без изменениясхемы базирования)
ε3=0,14/2sin45°=0,099
ε4=0,12/2sin45°=0,085
/> Для исключения погрешностибазирования по предлагаемой технологии в комплекс автоматических линийпредлагаю приспособление с базированием детали на постоянных призмах заменитьна приспособления с горизонтальным расположением самоцентрирующих призм.
Погрешность базирования не зависит от допускабазового диаметра.
ε =0
На операции получистовой и чистовой расточкисферической поверхности Ø73 в линии — Sap 202 базирование производить не на призмах, а по двумрасточенным отверстиям Ø28+0,092+0,040мм наприспособлениях с цанговыми оправками. Погрешность базирования:
ε =0
Токарные шести шпиндельные автоматы КСП6-200операции 005, 010 и торцекруглошлифовальные станки ХШ4-12Н операции 055, 060для окончательной шлифовки Ø100, Ø56 и двух Ø35 предлагаюоснастить портальными манипуляторами и установить их в общую автоматическуюлинию механической обработки детали на участке конвейера накопителяавтоматической линий Sap201- 1Л480- Sap 202. Моечно-сушильный агрегатустановить в линию.
2.4.Выбор метода получения заготовкии его техническое обоснование
Согласно, требований чертежа детали245.2303018 Коробка дифференциала, заготовка должна быть отливка из ковкогочугуна перлитного класса КЧ50-5П ГОСТ 1215-79.
/>Механические свойства:
Марка чугуна КЧ50-5П
Временное сопротивление разрыву, МПа 490
Относительное удлинение, % 5
Твердость по Бринеллю, НВ 170…230
Химический состав:
Марка чугуна КЧ50-5П
Углерод, % 2,5-2,8
Кремний, % 1,1-1,3
Массовая доля углерода и кремния, % 3,6-3,9
Марганец, % 0,3-1,0
Фосфор, % 0,1
Сера, % 0,2
Хром, % 0,08
Для ХРП «АвтоЗАЗ-Мотор» заготовку коробкидифференциала отливают в песчаные формы на ПО «АвтоЗАЗ» г. Запорожье. Точностьотливки 9т-8-17-8 ГОСТ 26645-85, что соответствует литью в песчано-глинистыесырые формы из высоковлажных (более 4,5%) низкопрочных (до 60 кПа или 0,6 кг/см3)смесей с низким уровнем уплотнения до твердости ниже 70 единиц. Вес заготовки3,0 кг. Припуски на обработку 3мм. Коэффициент использования металла подействующей технологии:
Кд=Qдет/Qзаг=1,98/3,0=0,66.
Для уменьшения припусков на механическую обработку иповышения коэффициента использования металла, повышении точности заготовки,уменьшении степени коробления и дефектного слоя предлагаю литье впесчано-глинистые формы из смесей с влажностью от 2,8 до 3,5% и прочностью от120 до 160 кПа со средним уровнем утолщения до твердости не ниже 80 единиц. Прилитье в указанные формы класс размерной точности />заготовки соответствует 7т-11 по ГОСТ 26645-85.Принимаем 7 класс. Степень корабления отливки -6 (табл. 10).
Степень точности поверхности отливки -16 (табл. 11)
Класс точности массы-8 (табл. 13)
Данные заносим в чертеж заготовки 7-6-16-8 ГОСТ 26645-85.
Согласно выбранных степеней точности поверхности отливкиопределяем по ГОСТ 26645-85 ряд припусков на механическую обработку- 10. Повыбранному классу размерной точности определяем допуски размеров отливки(табл.1). По выбранному ряду припусков (10) выбираем припуски на механическуюобработку (табл. 5). Минимальный припуск 1,6мм. С учетом симметричных допусковна размеры заготовки принимаем принимаем 2мм. Данные припусков и допусков наразмеры заносим в чертеж заготовки. По массе детали, массе припусков и напусковна механическую обработку определяем массу заготовки.
Данные заносим в чертеж
1,98-0,5-0,12-2,6 ГОСТ 26645-85
Коэффициент использования металла по предлагаемой технологиилитья
Кд=Qдет/Qзаг=1,98/2,6=0,76.
2.5. Последовательность обработкиповерхностей и разработка маршрутного технологического процесса.
Предлагаемый технологический процесс механической обработкидетали, согласно выбранной заготовки:
Комплексная автоматическая линияполной механической обработки, состоящая из 12 станков.
Операция 005
Автоматно-токарная
Предварительная обработка поверхностей со стороны фланца
/> Ø140-0,63мм,Ø 101-0,14мм, Ø36-0,25мм, 26,5±0,15мм,проточка торцев с выполнением линейных размеров 32±0,1мм, 9,4±0,1мм, 12±0,5мм,14±0,1мм и фасок 1,6x45°, 1x45°производится на шести шпиндельном автомате
КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290).
Установочные базы – Ø90 и торец фланца.
Операция 010
Автоматно-токарная
Обработка поверхностей с противоположной стороны фланца
Ø36-0,25мм, Ø57-0,19мм,26,5±0,15мм, Ø90-0,5мм, проточка торцев с выполнениемразмеров 10,6±0,1мм, 94,3±0,1мм, 70,5±0,15мм, 86,1±0,15мм и
фасок 1x45°, 2x45°,1,2x45° производится на шести шпиндельном автомате
КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290).
Установочные базы – Ø140 иобработанный торец фланца на 005 операции.
Операция 015
Вертикально-расточная
Предварительная расточка внутреннейсферической поверхности до Ø71мм и окна до Ø60мм на специальныхвстроенных в комплекс вертикально-расточных автоматах.
Установочные базыØ100,4±0,017мм; Ø56,4±0,019мм и торец фланца.
Операция 020
Автоматно-линейная
На автоматической линии, состоящей из6 станков выполняется:
сверление 8отв. Ø10,5+0,18мм, цековка 8отв.Ø18+0,43мм, обработка двух шпоночных пазов, выдержавразмеры 11+0,43мм и 25-0.52мм; двух торцевых пазов сразмерами 5+0,3мм, 4±0,5мм; обработка отверстия Ø5+0,25+0,07мм;предварительная и окончательная расточка двух Ø28+0,092+0,040ммс проточкой />внутренней и наружной фасок и подрезкой торцев вразмеры 41,55±0,1мм и 93,95±0,1мм.
Сверление, предварительное и окончательноерастачивание двух Ø16+0,027мм с выполнением размера26,2±0,05мм.
Операция 025
Вертикально-расточная
Получистовая и чистовая расточка иконтроль сферической поверхности Ø73+0,074мм.
Операция 030
Торцекруглошлифовальная
Окончательное шлифование Ø100+0,025+0,003мм,Ø35+0,018+0,002мм и прилегающих к ним торцевступенчатым кругом, профилируемым по копиру.
Операция 035
Торцекруглошлифовальная
Окончательная шлифовка Ø56-0,100-0,146мм,Ø35+0,018+0,002мм и прилегающих к ним торцев вразмеры 68,75±0,15мм и 84,25±0,175мм ступенчатым кругом, профилируемым покопиру.
Операция 040
Промывка
Мойка и сушка деталей производится намоечно-сушильном агрегате с подвесным грузонесущим конвейером.
Операция 045
Контроль
/>
/>2.7. Расчет межоперационныхприпусков, допусков и размеров заготовки.
2.8. Проектирование заготовки
Для ХРП «АвтоЗАЗ-Мотор» заготовку коробки дифференциала отливаютв песчаные формы на ПО «АвтоЗАЗ» г. Запорожье. Точность отливки 9т-8-17-8 ГОСТ26645-85, что соответствует литью в песчано-глинистые сырые формы извысоковлажных (более 4,5%) низкопрочных (до 60 кПа или 0,6 кг/см3)смесей с низким уровнем уплотнения до твердости ниже 70 единиц. Вес заготовки3,0 кг. Припуски на обработку 3мм. Коэффициент использования металла подействующей технологии:
Кд=Qдет/Qзаг=1,98/3,0=0,66.
Для уменьшения припусков на механическую обработку иповышения коэффициента использования металла, повышении точности заготовки,уменьшении степени коробления и дефектного слоя предлагаю литье впесчано-глинистые формы из смесей с влажностью от 2,8 до 3,5% и прочностью от120 до 160 кПа со средним уровнем утолщения до твердости не ниже 80 единиц. Прилитье в указанные формы класс размерной точности />заготовки соответствует 7т-11 по ГОСТ 26645-85.Принимаем 7 класс. Степень коробления отливки -6 (табл. 10).
Степень точности поверхности отливки -16 (табл. 11)
Класс точности массы-8 (табл. 13)
Данные заносим в чертеж заготовки 7-6-16-8 ГОСТ 26645-85.
Согласно выбранных степеней точности поверхности отливкиопределяем по ГОСТ 26645-85 ряд припусков на механическую обработку- 10. По выбранномуклассу размерной точности определяем допуски размеров отливки (табл.1). Повыбранному ряду припусков (10) выбираем припуски на механическую обработку(табл. 5). Минимальный припуск 1,6мм. С учетом симметричных допусков на размерызаготовки принимаем 2мм. Данные припусков и допусков на размеры заносим вчертеж заготовки. По массе детали, массе припусков и напусков на механическуюобработку определяем массу заготовки.
Данные заносим в чертеж
1,98-0,5-0,12-2,6 ГОСТ 26645-85
/>Коэффициент использования металла попредлагаемой технологии литья
Кд=Qдет/Qзаг=1,98/2,6=0,76.
2.9. Проектирование технологическихопераций.
Операция 005
Наименование и модель станка:
Специальный шести шпиндельный автоматКСП6-200.
Станочное приспособление:
Специальный патрон.
Режущий инструмент:
Специальный резец, специальныйзенкер.
Контрольно-измерительный инструмент:
Штангенциркуль ШЦ 11-200-0,05ГОСТ166-89, специальные пробки, специальные скобы.
Операция 010
Наименование и модель станка:
Специальный шести шпиндельный автоматКСП6-200.
Станочное приспособление:
Специальный патрон.
Режущий инструмент:
Специальный резец, специальныйзенкер.
Контрольно-измерительный инструмент:
Штангенциркуль ШЦ 11-200-0,05 ГОСТ166-89,специальные пробки, специальные скобы.
Основная техническая характеристикатокарного автомата КСП6-200 (на базе станка 1Б290-6):
Параметры Величины
Класс точности по ГОСТ 6819-84 П
/>Количество шпинделей, штук 6
Наибольший Ø проходящий надпродольным
суппортом, мм 200
Диаметр патрона, мм 200/250
Наибольшая длина обрабатываемойзаготовки, мм 200
Количество продольных суппортов, шт 1
Количество поперечных суппортов, шт 5
Пределы частоты вращения шпинделя1/мин 43…617
Число ступеней частот вращенияшпинделя, шт 40
Длительность холостого хода, в сек. 3,5
Мощность электродвигателей, кВт
главного привода 30
насоса охлаждения 0,6
гидравлики 3,0
транспортера 1,1
наладочного привода 3,0
смазки 0,75
Габаритные размеры станка, мм
длина 4265
ширина со щитами 2015
высота 2377
Масса станка, кг 18250
Операция 015
Наименование и модель станка:
Специальный вертикально-расточнойавтомат Sap201 с шаговым конвейером
Станочное приспособление:
Специальное приспособление.
Режущий инструмент:
/>Специальный резец.
Контрольно-измерительный инструмент:
Нутромер 50-100 ГОСТ 868-82,индикатор ИЧ 10 кл.1 ГОСТ 577-68.
Операция 020
Наименование и модель станка:
Автоматическая линия из шестистанков:
1.Специальный двух сторонний, двухпозиционный агрегатно-сверлильный автомат
2.Специальный двух сторонний, двухпозиционный агрегатно-сверлильный автомат
3. Специальный односторонний четырехшпиндельный фрезерно-сверлильный автомат.
4. Специальный двух сторонний, семишпиндельный сверлильно-расточной автомат.
5. Специальный двух сторонний четырехшпиндельный сверлильно-расточной автомат.
6. Специальный двух сторонний четырехшпиндельный горизонтально-расточной автомат.
Станочное приспособление:
Специальное приспособление.
Режущий инструмент:
Специальный резец.
Контрольно-измерительный инструмент:
Штангенциркуль ШЦ 11-200-0,05ГОСТ166-89, специальные пробки, специальные скобы.
Основная техническая характеристикаавтоматической линии 1Л480
Параметры Величины
/>Габаритные размеры линии, мм
длина 27440
ширина 7500
высота 3000
Масса станка, кг 64800
Количество электродвигателей, тш 28
Общая мощность двигателей, кВт 71,5
Количество станков, шт 6
Количество шпинделей, шт 42
Количество рабочих позиций, шт 11
Всего позиций, шт 32
Производительность, дет/час 63
Время цикла, сек 57
Расход СОЖ, м3/час 72
Расход сжатого воздуха, м3/час 80
Система загрузки-выгрузки навходе-выходе –
транспортером перекладчиком.
1.Специальный двух сторонний, двухпозиционный
агрегатно-сверлильный автомат
Масса станка, кг 6540
Мощность двигателя, кВт 6,2
2.Специальный двух сторонний, двухпозиционный агрегатно-сверлильный автомат
Масса станка, кг 6700
Мощность двигателя, кВт 7,75
3. Специальный односторонний четырехшпиндельный фрезерно-сверлильный автомат.
Масса станка, кг 4700
Мощность двигателя, кВт 4,5
/>4. Специальный двух сторонний, семи шпиндельныйсверлильно-расточной автомат.
Масса станка, кг 6400
Мощность двигателя, кВт 4,5
5. Специальный двух сторонний четырехшпиндельный сверлильно-расточной автомат.
Масса станка, кг 6000
Мощность двигателя, кВт 9,0
6. Специальный двух сторонний четырехшпиндельный горизонтально-расточной автомат.
Масса станка, кг 4700
Мощность двигателя, кВт 6,0
Операция 030
Наименование и модель станка:
Специальный торцекруглошлифовальныйавтомат ХШ4-128 с портальным манипулятором.
Станочное приспособление:
Специальное приспособление.
Режущий инструмент:
Круг шлифовальный 1-750x25x305 91А С1 6к5 50м/с А кл1
ГОСТ 2424-83.
Контрольно-измерительный инструмент:
Специальные скобы индикаторные,индикатор 1ИГМ ГОСТ 9696-82.
Операция 035
Наименование и модель станка:
/>Специальный торцекруглошлифовальный автомат ХШ4-129с портальным манипулятором.
Станочное приспособление:
Специальное приспособление.
Режущий инструмент:
Круг шлифовальный 1-750x25x305 91А С1 6к5 50м/с А кл1
ГОСТ 2424-83.
Контрольно-измерительный инструмент:
Специальные скобы индикаторные,индикатор 1ИГМ ГОСТ 9696-82.
Основная техническая характеристикаторцекруглошлифовальнного автомата ХШ4-129
Параметры Величины
Наибольший диаметр устанавливаемогоизделия, мм 280
Наибольшая длина устанавливаемогоизделия, мм 700
Наибольший диаметр шлифования, мм 280
Наибольшая длина врезного шлифования,мм 125*
Высота центров над столом, мм 160
Наибольшая длина перемещения стола,мм 700
Наибольший угол поворота стола, град ±1°
Наибольшая высота шлифовальногокруга, мм 125
Скорость резания, м/сек 50
Частота вращения шпиндельной бабки,об/мин 1250
Частота вращения изделия, об/мин 55…620
Габаритные размеры станка, мм
длина 3605
ширина 4690
высота 2128
Масса станка, кг 7800
Количество электродвигателей настанке 7
/>Общая мощность двигателей, кВт 24,32
Мощность привода шлифовальной бабки,кВт 18,5
Мощность электродвигателя привидапередней
бабки, кВт 2,4
Пределы скоростей врезных подач,мм/мин
черновых 0,1…99,9
чистовых 0,01…9,99
доводочных 0,01…9,99
форсированных 1…99,0
Пределы припусков на диаметры, мм
чернового 0,01…9,99
чистового 0,01…0,99
доводочного 0,001…0,099
Конус в пинолях передней и задней бабок по
СТ СЭВ 147-75 Морзе5
Режущий инструмент:
Операция 040
Мойка и сушка деталей производится наспециальном моечно-сушильном агрегате с подвесным грузонесущим конвейером.
Операция 045
Контроль
2.10.Расчет режимов резания
2.10.1.Расчет режимов резания на 020операцию 6 станок- расточной.
/>1. Расчет длины рабочего хода
Lр.х.= Lрез+y+ Lдоп,
где Lрез — длина резания,
y- подвод, врезание и перебег инструмента,
Lдоп — дополнительная длина хода.
Lрез1=10мм
Lрез2=73/2-67,75=31,25мм
y= yврез+ yподв+ yперебег
y=2+4=6мм (1, с.300)
Lр.х.1=10+6=16мм
Lр.х.2=31,25+6=37,25мм
2. Глубина резания
t1 = (Ø16-Ø15,5)/2=0,25мм
t2 =(Ø28-Ø27,5)/2=0,25мм
3. Назначение подачи
so=0,08мм/об
4. Определение стойкости инструмента
Тр=Тм·λ
λ1= Lрез/ Lр.х.1=10/16=0,625мм
λ2= Lрез/ Lр.х.1=31,25/37,25=0,84мм
Тм1=100мин (1, с.26)
Тм2=140мин (1, с.26)
/>5. Расчет скорости резания
v=vтабл·К1·К2·К3,
где К1 — коэффициент, зависящий от обрабатываемогоматериала,
К2 — коэффициент, зависящий от стойкости имарки твердого сплава,
К3 — коэффициент, зависящий от вида обработки
vтабл=120м/мин (1 с.29)
К1=0,65 (1 с.32) К1=1(1 с.32)
К2=1,2 (1 с.33) К2=0,9(1с.33)
К3=0,85 (1 с.34) К3=0,85(1 с.34)
v1=120·0,65·1,2·0,85=79,56м/мин
v2=120·1·0,9·0,85=91,8м/мин
6. Расчет частоты вращения
n=1000v/πd
n1=1000·79,56/3,14·16=1583об/мин
n2=1000·91,8/3,14·28=1044об/мин
Уточнение частоты вращения по паспорту станка
n1=1500об/мин
n2=1000об/мин
Следовательно скорость будет
v1=3,14·16·1500/1000=75м/мин
v2=3,14·28·1000/1000=88м/мин
7. Расчет основного машинного времени
То= Lр.х/ son
То1=16/0,08·1500=0,13мин
То2=37,25/0,08·1000=0,46мин
8. Расчет норм времени:
Тшт=1/q(То+Тв+Ттех+Торг+Тотл)
/>То=0,46 мин
q =1
9. Расчет вспомогательного времени
Тв=Туст+Тпер+Тизм,
где Туст — время на установку детали,
Тпер — время связанное с переходом,
Тизм — время на измерение детали, которое вмассовом производстве перекрывается.
Туст1= 0,074 мин (2 с.37 к-12 поз.3д)
Туст2= 0,064 мин (2 с. 38 к-12 поз.4д)
Тпер1= 0,015 мин (2 с.65 к-20 поз.1а)
Тпер2= 0,05 мин (2 с.65 к-20 поз.3а)
Тпер3= 0,01 мин (2 с.65 к-20 поз.14а)
Тпер4= 0,025 мин (2 с.65 к-20 поз.22а)
Тпер5= 0,05 мин (2 с.66 к-20 поз. 8а)
Тпер6= 0,07 мин (2 с.67 к-20 поз. 41в)
Тпер=0015+0,05+0,01+0,025+0,025+0,05+0,07=0,23 мин
Тв=0,074+0,064+0,23=0,368 мин
10. Расчет времени на техническое обслуживание рабочего места
Ттех=То·Тсм/Т,
где Тсм — время на смену инструмента и подналадкустанка,
Тсм= 2,0 (2 с. 97 к-36 поз. 4а)
Ттех= 0,46·2,0/140=0,0066 мин
11. Расчет времени на организационное обслуживания рабочегоместа.
/>Торг=1,7% от Топ(2 с.107 к-45 поз. 16а)
Топ= То+Тв
Топ=0,46+0,368=0,828 мин
Торг=0,014 мин
12. Расчет времени на отдых и личные надобности.
Тотл=6% (2 с.107 к-45 поз. 16а)
Тотл= 0,0497 мин
13. Расчет штучного времени
Тшт=1(0,46+0,368+0,0066+0,014+0,0497)=0,8983 мин
2.10.2 Расчет режимов резания на 030 операцию круглошлифовальная
1. Расчет скорости шлифовального круга
vкр= πDnкр/1000·60
гдеD— диаметркруга,
nкр — число оборотов круга по станку
vкр=3,14·750·50/1000·60=1,9625 м/сек
2. Расчет скорости вращения детали.
Vтабл = 50м/мин (1 с. 173)
3. Расчет числа оборотов детали.
/>n=1000v/πd
где v-скорость детали,
d-диаметр детали.
n = 1000·50/3,14·100=159 об/мин
Уточнение частоты вращения по паспорту станка
nпасп = 156 об/мин
Следовательно скорость будет
v = 3,14·100·156/1000=48,9 м/мин
4. Выбор минутной поперечной подачи
sм = sм табл предК1К2К3
sм ок = sм табл окК1К2К3,
где sмтабл пред, sм табл ок – минутные подачи по таблице,
К1 — коэффициент, зависящий от обрабатываемогоматериала и скорости круга,
К2 - коэффициент, зависящий от припуска иточности,
К3 — коэффициент, зависящий от диаметра круга,количества кругов и характера поверхности.
sм табл пред=1,5мм/мин (1 с.173)
sм табл оконч=0,4мм/мин (1 с.173)
К1= 1,3 (1 с.174)
К2 = 0,8 (1 с.175)
К3 =1,0 (1 с.175)
sм = 1,5·1,3·0,8·1,0=1,56мм/мин
sм ок =0,4·1,3·0,8·1,0=0,416 мм/мин
5.Определение времени на выхаживание
tвых шейки =0,11 мин (1 с.175)
tвых торец =0,1 мин (1 с.175)
/>5.Определение слоя снимаемого привыхаживании
авых= 0,02 мм (1 с.176)
6. Расчет основного машинного времени
То шейки=(1,3 апр/sм)+(аок/ sм ок)+ tвых
То шейки=(1,3·0,18/1,56)+(0,02/0,416)+0,11=0,308мин
То торца=(1,3· (а-авых)/sм)+ tвых
То торца=(1,3(0,25-0,02)/1,56)+0,1=0,292 мин
То= То шейки+ Тоторца
То=0,308+0,292=0,6 мин
7. Расчет норм времени:
Тшт=1/q(То+Тв+Ттех+Торг+Тотл)
8. Расчет вспомогательного времени
Тв=Туст+Тпер+Тизм,
где Туст — время на установку детали,
Тпер — время связанное с переходом,
Тизм — время на измерение детали, которое вмассовом производстве перекрывается.
Туст1= 0,106 мин (2 с.24 к-3 поз. 1д)
Туст2= 0,044 мин (2 с.56 к-15 поз. 1а)
Туст=0,106+0,044=0,15 мин
Тпер1= 0,015 мин (2 с.65 к-20 поз. 1а)
Тпер2= 0,05 мин (2 с.65 к-20 поз. 3а)
Тпер3= 0,022 мин (2 с.66 к-20 поз. 30а)
Тпер4=0,025 мин (2 с.66 к-20 поз. 38а)
Тпер= 0,015+0,05+0,022+0,025=0,112 мин
Тв= 0,15+0,112=0,262 мин
/>9. Расчет времени на техническоеобслуживание рабочего места
Ттех=То·tn/Т,
где tn –время правки круга,
Т- стойкость круга между правками.
Т=15 мин
tn = 1,5 мин (2 с.101 к-39 поз. 4а)
Ттех=0,68·1,5/15=0,068 мин
10. Расчет времени на организационное обслуживания рабочегоместа.
Торг=1,7% от Топ (2 с.108 к-45 поз.23а)
Топ= То+Тв
Топ=0,68+0,262=0,942 мин
Торг=0,016 мин
12. Расчет времени на отдых и личные надобности.
Тотл=6% (2 с.110 к-45 поз. 19д)
Тотл= 0,057 мин
13. Расчет штучного времени
Тшт= 0,68+0,262+0,068+0,016+0,057=1,083 мин.
2.10.3.Расчет режимов резания на 020операцию вертикально-расточная.
1. Расчет длины рабочего хода
Lр.х.= Lрез+y+ Lдоп,
где Lрез — длина резания,
y- подвод, врезание и перебег инструмента,
/>Lдоп — дополнительная длина хода.
Lрез=65мм
y= yврез+ yподв+ yперебег
yпод+уперебег=6мм(1, с.300)
уврез=1мм (1, с.300)
Lр.х.=65+7=73мм
3. Назначение подачи
so=0,12мм/об (1 с.24)
soпасп=0,12мм/об
4. Определение стойкости инструмента
Тр=Тм·λ
λ= Lрез/ Lр.х
λ= Lрез/ Lр.х.=65/73=0,89мм
Тм=100мин (1, с.26)
Тр=100·0,89=89 мин
5. Расчет скорости резания
v=vтабл·К1·К2·К3,
где К1 — коэффициент, зависящий от обрабатываемогоматериала,
К2 — коэффициент, зависящий от стойкости имарки твердого сплава,
К3 — коэффициент, зависящий от вида обработки
vтабл= 105м/мин(1 с.29)
К1=0,85 (1 с.32)
К2=1,0 (1 с.33)
/>К3=1,0 (1 с.34)
v1=105·0,85·1,0·1,0=89,25м/мин
6. Расчет частоты вращения
n=1000v/πd
n1=1000·89,25/3,14·73=389об/мин
Уточнение частоты вращения по паспорту станка
n= 392 об/мин
Следовательно скорость будет
v=3,14·73·392/1000=89,75м/мин
7. Расчет основного машинного времени
То= Lр.х/ son
То=73/0,12·392=1,55 мин
8. Расчет норм времени:
Тшт=1/q(То+Тв+Ттех+Торг+Тотл)
q =1
9. Расчет вспомогательного времени
Тв=Туст+Тпер+Тизм,
где Туст — время на установку детали,
Тпер — время связанное с переходом,
Тизм — время на измерение детали, которое вмассовом производстве перекрывается.
Туст1= 0,063 мин (2 с.27 к-5 поз.3б)
Тпер1= 0,015 мин (2 с.65 к-20 поз.1а)
Тпер2= 0,1 мин (2 с.69 к-21 поз.14а)
Тпер3= 0,03 мин (2 с.69 к-21 поз.17а)
/>Тпер=0,015+0,1+0,03=0,145мин
Тв=0,145+0,063=0,208 мин
10. Расчет времени на техническое обслуживание рабочего места
Ттех=То·Тп/Т,
где Тп — время на подвод,
Тп=1,8 (2 с.101 к-44 поз.1а)
Ттех= 0,1,8·1,55/89=0,03 мин
11. Расчет времени на организационное обслуживания рабочегоместа.
Торг=1,7% от Топ (2 с.108 к-45 поз. 23а)
Топ= То+Тв
Топ=0,208+1,55=1,758 мин
Торг=0,03 мин
12. Расчет времени на отдых и личные надобности.
Тотл=6% (2 с.110 к-45 поз. 16г)
Тотл= 0,11 мин
13. Расчет штучного времени
Тшт=1(1,55+0,208+0,03+0,03+0,11)=2,02 мин
3. Заключение
Усовершенствование получениязаготовки и технологического процесса механической обработки приведет кэкономическому эффекту.
Годовая экономия металла на программу10 000 штук составит:
/>(3-2,6) · 10 000= 4 000кг
При установке станков в общуюавтоматическую линию происходит экономия численности основных рабочих и временизанятости рабочих, за счет установки портальных манипуляторов. Достигается снижениетрудоемкости и повышение производительности труда, что ведет к снижениюсебестоимости продукции.
/>Библиографический список
1. Барановский Ю.В. Режимы резанияметаллов. М., Машиностроение, 1972.
2. Общемашиностроительныенормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места иподготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ.Крупносерийное — массовое производство. — М.: Машиностроение, 1974.
3. Косилова А.Г. Справочниктехнолога-машиностроителя в двух томах, М., Машиностроение, 1973.
4. Нефедов Н.А. Дипломноепроектирование в машиностроительных техникумах. М., Высшая школа, 1976.
5. Горошкин А.К.Приспособления для металлорежущих станков. Справочник, изд. 6-е/А.К. М., Машиностроение, 1965.
6. Добровольский Н.Н.Детали машин. М.,Машиностроение, 1964.
7.Фомин К.Г. Справочник мастератокарного участка. М., Машиностроение, 1971.