номер обозначений на плане;

наименование оборудований или устройства;

характеристика оборудования (основные размеры, грузоподъемности, площадь и

мощность электродвигателей оборудования и устройств.

При разработке общей компоновки и планировки сборочного цеха (участка) необходимо руководствоваться методическими положениями по разработке технологических планировок, нормами технологического проектирования, руководящими материалами по охране труда и техники безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности , а так же системой стандартов безопасности труда (ССБТ):

ГОСТ 12.1.004-85, ГОСТ 12.3.002-75, ГОСТ 12.2.002-91.

ГОСТ 12.2.029-88, ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.001-89,

ГОСТ 3.1120-83.

ТЕМА 14. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ (8 ЧАСОВ ЛЕКЦИИ)

Разработка технологических процессов изготовления деталей

Задача разработки технологического процесса изготовления детали заключается в нахождении для данных производственных условий оптимального варианта перехода от полуфабриката, поставляемого на машиностроительный завод, к готовой детали. Выбранный вариант должен обеспечивать требуемое качество детали при наименьшей ее себестоимости.

Технологический процесс изготовления детали рекомендуется разрабатывать в следующей последовательности:

1)изучить по чертежам служебное назначение детали и проанализировать соответствие ему технических требований и норм точности;

2)выявить число деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемому чертежу, наметить вид и форму организации производственного процесса изготовления деталей;

3)выбрать полуфабрикат, из которого должна быть изготовлена деталь; 4)выбрать технологический процесс получения заготовки, если

неэкономично или физически невозможно изготовлять деталь непосредственно из полуфабриката;

5)обосновать выбор технологических баз и установить последовательность обработки поверхностей заготовки;

6)выбрать способы обработки поверхностей заготовки и установить число переходов по обработке каждой поверхности исходя из требований к качеству детали;

8) оформить чертеж заготовки;

9) выбрать режимы обработки, обеспечивающие требуемое качество детали и производительность;

10)пронормировать технологический процесс изготовления детали; 11)сформировать операции из переходов и выбрать оборудование для их

осуществления; 12)выявить необходимую технологическую оснастку для выполнения

каждой операции и разработать требования, которым должен отвечать каждый вид оснастки (приспособления для установки заготовки и режущего инструмента, режущий инструмент, измерительный инструмент и пр.);

13) разработать другие варианты технологического процесса изготовления детали, рассчитать их себестоимость и выбрать наиболее экономичный вариант;

14)оформить технологическую документацию;

15)разработать технические задания на конструирование нестандартного оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента.

При разработке технологического процесса изготовления детали используют чертежи сборочной единицы, в состав которой входит деталь, чертежи самой детали, сведения о количественном выпуске деталей, стандарты на полуфабрикаты и заготовки, типовые и групповые технологические процессы, технологические характеристики оборудования и инструментов, различного рода справочную литературу, руководящие материалы, инструкции, нормативы.

Технологический процесс разрабатывают либо с привязкой к действующему, либо для создаваемого производства. В последнем случае технолог обладает большей свободой в принятии решений по построению технологического процесса и выбору средств для его осуществления.

Выбор вида и формы организации производственного процесса изготовления деталей

Вид и форму организации производственного процесса изготовления деталей выбирают в соответствии с их количественным выпуском. Прежде всего необходимо выяснить возможность использования наиболее производительных вида и формы организации производственного процесса (непрерывного или переменного потока). Непрерывно-поточное производство можно организовать при условии, что технологическое оборудование будет полностью загружено изготовлением деталей одного наименования. В тех случаях, когда относительно небольшое число малотрудоемких деталей делают неэкономичным использование непрерывно-поточного производства, детали объединяют в группы по признакам близости служебного назначения, конструктивных форм, размеров, технических требований, материалов. Объединение деталей в

группы позволяет использовать метод групповой технологии и организовать переменно-поточное производство.

Там, где незначительное число одноименных деталей делает неэкономичным их изготовление поточными методами, остается возможность создания технологически замкнутых участков с использованием высокопроизводительного оборудования, технологической оснастки и применением метода групповой технологии.

В мелкосерийном и единичном производстве приходится организовывать участки, объединяющие оборудование со сходным служебным назначением.

Выбор полуфабриката и технологического процесса изготовления заготовок

Задачей разработчика технологического процесса на этом этапе является нахождение кратчайшего и экономичного пути превращения полуфабриката, производимого металлургической, химической и другими отраслями промышленности, в готовую деталь.

Для изготовления деталей машиностроительные заводы используют разнообразные виды прокатов черных и цветных металлов, стальные слитки, чугун и алюминий в виде чушек, порошковые металлические материалы, гранулированные и порошковые пластические материалы и пр. При избранном конструктором материале детали возможны различные пути превращения полуфабриката в готовую деталь.

Получать детали в готовом виде в ряде случаев удается методами точного литья, пластического деформирования и прессованием металлических порошков. Те же результаты достигаются при изготовлении деталей из пластмасс с помощью литьевых машин.

Если для изготовления детали нельзя подобрать полуфабрикат, который можно сразу превратить в готовую деталь, то приходится сначала превращать полуфабрикат в заготовку, а затем – заготовку в готовую деталь. В таких случаях приходится выбирать полуфабрикат, обеспечивающий экономичное получение заготовки, и изыскивать способ получения заготовки, позволяющий превратить ее в деталь с наименьшими затратами труда и материала.

В современном машиностроении для получения заготовок деталей используют разнообразные технологические процессы и их сочетания: различные способы литья (в землю, в опоках, кокильное,

центробежное, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, под давлением и др.), различные способы пластического деформирования металлов (свободная ковка, ковка в подкладных штампах, штамповка на молотах и прессах, периодический и поперечный прокат, высадка, выдавливание и др.), резка, сварка, комбинированные способы штамповки – сварки, литья – сварки, порошковая металлургия и пр.

Главными факторами, от которых зависит выбор технологического процесса получения заготовки, являются следующие:

конструктивные формы готовой детали; материал, из которого должна быть изготовлена деталь; размеры и масса заготовки;

количественный выпуск деталей в единицу времени, по неизменяемым чертежам и объемы партий;

стоимость полуфабриката, используемого для получения заготовки; себестоимость заготовки, получаемой выбранным способом; расход

материала и себестоимость превращения заготовки в готовую деталь. Критерием избираемого процесса получения заготовки служит ее

себестоимость с учетом затрат на изготовление детали.

Изучение служебного назначения детали. Анализ технических требований и норм точности

Разработка технологического процесса изготовления любой детали должна начинаться с глубокого изучения ее служебного назначения и критического анализа технических требований и норм точности, заданных чертежом.

Служебное назначение детали может быть выявлено в результате изучения чертежей сборочной единицы (машины), в состав которой входит деталь. Выясняя назначение детали и ее роль в работе сборочной единицы, необходимо разобраться в функциях, выполняемых ее поверхностями. Напоминаем, что, с точки зрения выполняемых функций, поверхности детали могут быть исполнительными, основными или вспомогательными базами, либо свободными.

Анализ соответствия технических требований и норм точности служебному назначению детали следует вести в двух направлениях. Прежде всего должна быть сделана оценка технических требований и норм точности с качественной стороны. Эта оценка касается правильности формулировок технических требований, правильности размерных связей, установленных между поверхностями детали, наличия необходимых размеров, формы задания допусков, достаточности технических требований и норм точности и пр.

Проводя качественный анализ, в первую очередь необходимо обратить внимание на правильность задания относительного положения поверхностей в комплектах исполнительных поверхностей

Анализируя правильность простановки размеров в чертеже детали, следует руководствоваться положением о том, что на чертеже должны быть проставлены те размеры, которыми деталь непосредственно участвует в работе сборочной единицы или машины. Для нахождения этих размеров надо выявить задачи, в решении которых деталь участвует своими размерами, и вскрыть конструкторские размерные цепи, с помощью которых эти задачи решаются.

При анализе технических требований и норм точности с качественной стороны нельзя упускать из виду правильность формулировок технических

требований, формы задания норм точности, их достаточность. Нельзя, например, задавать в миллиметрах допуск, ограничивающий относительный поворот поверхностей детали, без указания длины, на которой допускается указанное отклонение.

Анализ технических требований и норм точности служебному назначению детали с количественной стороны должен подтвердить или опровергнуть правильность значений установленных норм и выявить их требуемые значения.

Если технологическим процессом сборки изделия предусмотрено достижение точности замыкающего звена одним из методов взаимозаменяемости, то, решив обратную задачу в отношении полей допусков и координат их середин, можно выяснить соответствие допуска на интересующий размер требованиям точности замыкающего звена. При отсутствии такого соответствия необходимо перераспределить допуск замыкающего звена между составляющими звеньями, добившись необходимого соответствия, и скорректировать значение допуска на анализируемый размер детали.

Если точность замыкающего звена намечено обеспечивать методами пригонки или регулирования, то целесообразность значения допуска, установленного на анализируемый размер детали, оценивается с экономических позиций.

О важности проведения анализа соответствия технических требований

и норм точности служебному назначению детали можно судить по рассмотрению примера, взятого из практики машиностроения. При отладке технологического процесса изготовления подшипников качения в автоматизированном производстве долгое время не удавалось достичь их требуемого качества. Как выяснилось впоследствии, причиной этого были неправильно сформулированные технические требования. Например, к наружному кольцу конического роликоподшипника были предъявлены, в числе прочих, следующие технические требования: 1) торцовая поверхность А кольца должна быть перпендикулярна к оси цилиндрической наружной

поверхности, допустимое отклонение 0,004 мм; 2) отклонение от параллельности торцов А и Б н е должно превышать 0,02 мм. На рис. 11.15,б показаны размеры и технические требования, заданные рабочим чертежом.

Рис. 11.15. Роликовый подшипник, требования к относительному положению поверхностей наружного кольца согласно рабочему чертежу и в соответствии с его служебным назначением

Анализируя служебное назначение кольца и функции, используемые его поверхностями, можно сделать вывод о том, что поверхность А и наружная цилиндрическая поверхность являются основными установочной и двойной опорной базами (рис. 11.15,а) . В соответствии с правилами установления относительного положения

баз, составляющих комплект, ось цилиндрической поверхности кольца должна быть перпендикулярна к поверхности А , а не наоборот.

Что касается относительного положения торцов А иБ , то избранная форма задания технического требования внесла неопределенность в выбор начала отсчета. ПоверхностьБ является свободной, и она должна быть параллельна поверхностиА как основной установочной базе детали. Из того, как были сформулированы технические требования, можно прийти и к абсурдному заключению о том, что поверхностьА должна быть одновременно перпендикулярна к оси цилиндрической поверхности и параллельна торцуБ. Формулировки обоих технических требований имеют еще один недостаток: не указаны длины, к которым должны быть отнесены нормы отклонений от перпендикулярности и параллельности.

Недочеты в формулировках технических требований привели к неправильному базированию заготовок колец в процессе обработки, что стало причиной несогласованности в относительном положении поверхностей изготовленных колец. Технологический процесс удалось отладить лить после того, как базирование колец на операциях было приведено в соответствие с техническими требованиями, изложенными следующим образом.

1.Ось наружной цилиндрической поверхности должна быть перпендикулярна к поверхности торца А (рис. 10.9,в) ; допустимое отклонение 0,004 мм на длине 20 мм.

2.Допустимое отклонение торцовой поверхности Б от параллельности поверхности торцаА не должно быть более 0,02 мм на диаметре кольца.

Задание………………………………………………………………………………………………………………..2

Чертеж детали………………………………………………………………………………………………………..3

Введение………………………………………………………………………………………………………………5

1.Проектирование технологического процесса с использованием типового……………….……..……..6

1.1 Анализ исходных данных…………………………………………………………………………...…….6

1.2 Определение конструкторско-технологического кода детали……………………………………..7

2. Оценка показателя технологичности конструкции детали………………………………………………8

3. Выбор метода изготовления детали………………………………………………………………………...9

4. Выбор заготовок и технологических баз…………………………………………………………………..10

5. Назначение режимов обработки…………………………………………………………………………....12

6. Выбор технологической оснастки…………………………………………………………………………..13

7. Техническое нормирование………………………………………………………………………………….14

7.1 Раскрой на гильотинных ножницах……………………………………………………………………14

7.2 Холодная штамповка…………………………………………………………………………………….15

8. Определение типа производства…………………………………………………………………………...17

9. Технико-экономические показатели разработанного технологического процесса………………...18

10. Расчет размера партии деталей, заготовок………………………………………………………………21

12. Мероприятия по безопасности труда………………………………………………………………………23

13. Заключение……………………………………………………………………………………………………..24

14. Библиографический список………………………………………………………………………………….25

Приложение 1………………………………………………………………………………………………..…26

Приложение 2………………………………………………………………………………………………..…27

Приложение 3………………………………………………………………………………………………..…28

Приложение 4………………………………………………………………………………………………..…29

В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.

Одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат. Такими специалистами являются инженеры-экономисты, разбирающиеся не только во всех тонкостях экономических аспектов функционирования предприятия, но и в сущности производственного процесса, который и обуславливает это функционирование.

Целью данного курсового проекта является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.

Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции, а, следовательно, на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.

Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.

Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.

Технологический процесс - главная часть производственного процесса, включающая действия по изменению размеров, формы, свойств и качества поверхностей детали, их взаимного расположению с целью получения нужного изделия.

Типовой технологический процесс является унифицированным для наиболее типичных деталей, обладающих сходными технико-конструктивными параметрами. Инженерами высокого класса разрабатывается технологический процесс для типовых деталей, а затем, с их помощью, составляют рабочие технологические процессы для конкретной детали. Использование типового технологического процесса позволяет упростить разработку тех. процессов, повысить качество этих разработок, сэкономить время и сократить затраты на технологическую подготовку производства.

Разработка технологического процесса включает в себя следующие этапы :

Определение технологической классификационной группы детали;

Выбор по коду типового технологического процесса (выбор метода получения детали);

Выбор заготовок и технологических баз;

Уточнение состава и последовательности операций;

Уточнение выбранных средств технологического оснащения.

Для определения технологической классификационной группы детали необходимо изучить исходные данные, в которых содержится информация о детали и располагаемом для ее изготовлению оборудовании.

Исходные данные содержат:

· чертеж детали

· сборочный чертеж штампа

· спецификация

В результате изучения этих данных, получаем:

Деталь - экран - представляет собой плоскую деталь с конструкторским кодом:

РГРА. 755561.002.

Материал: Сталь 10 ГОСТ 914- 56 - качественная низкоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,2 %. Этот сплав хорошо сваривается и обрабатывается резанием, а также давлением в холодном состоянии. Эти свойства доказывают целесообразность использования холодной штамповки для изготовления этой детали.

Сортамент: лист толщиной 1 мм. Из данного материала обычно изготавливают горячекатаные листы.

Шероховатость: для всей поверхности детали высота неровностей профиля по десяти точкам R z =40 мкм, среднеарифметическое отклонение профиля R a =10 мкм. Класс шероховатости 4. Поверхность детали образуется без удаления верхнего слоя.

Степень точности: наибольший квалитет 8

Технологический процесс: в данном случае наиболее целесообразно применять холодную штамповку.

Холодная штамповка - это процесс формообразования поковок или готовых изделий в штампах при комнатной температуре.

Масса детали:

M = S*H*r, где S – площадь детали, мм 2 ; H – толщина, мм; r - плотность, г/мм 3

Штамп последовательный

Штамп - деформирующий инструмент, под воздействием которого материал или заготовка приобретает форму и размеры, соответствующие поверхности или контуру этого инструмента . Основными элементами штампа являются пуансон и матрица.

Конструкция данного штампа включает пуансон для пробивки отверстия диаметром 18 мм, а также пуансон для вырубки наружного контура детали.

Этот штамп является последовательным многооперационным штампом, который предназначен для штамповки деталей из листового материала. Изготовление заготовки проходит в 2 этапа: сначала пробиваются отверстие диаметром 18 мм, затем получение наружного контура детали.

При нахождении технологической классификационной группы детали необходимо к уже имеющемуся конструкторскому коду детали добавить технологический код детали.

Для определения технологического кода детали по имеющимся данным определим ряд признаков, а затем найдем их код по "Конструкторско-технологическому классификатору деталей" :

Таблица 1.

№	Признак	Значение	Код
1	Метод изготовления	Холодная штамповка	5
2	Вид материала	Углеродистая сталь	У
3	Объемно-габаритные характеристики	Толщина 1 мм	6
4	Вид дополнительной обработки	С заданной шероховатостью	1
5	Уточнение вида дополнит. обработки	галтовка	1
6	Вид контролируемых параметров	Шероховатость, точность	М
7	Количество исполнительных размеров	3	1
8	Количество констр. элементов, получаемых дополнит. Обработкой	1	1
9	Количество типоразмеров	4	2
10	Сортамент материала	лист горячекатаный	5
11	Марка материала	Сталь 10КП лист 1,0-II-H ГОСТ 914-56	Д
12	Масса	6 г	4
13	Точность	квалитет-8, Rz=40, Ra=10	П
14	Система простановка размеров	прямоугольная система координат последовательно от одной базы	3

Таким образом, полный конструкторско-технологический код детали имеет вид:

РГРА. 745561.002 5У611М.1125Д4П3

Технологичность - это свойство конструкции изделия, обеспечивающее возможность его выпуска с наименьшими затратами времени, труда и материальных средств при сохранении заданных потребительных качеств .

Значение показателя технологичности определяется как комплексное через значения частных показателей в соответствии с ОСТ 107.15.2011-91 по формуле:

k i - нормированное значение частного показателя технологичности детали

Конструкция детали является технологичной, если рассчитанное значение показателя технологичности не меньше его нормативного значения. В противном случае конструкция детали должна быть доработана конструктором.

Оценка технологичности детали 5У611М.1125Д4П3

Таблица 2

Наименование и обозначение частного показателя технологичности	Наименование классификационного признака	Код градации признака	Нормированное значение показателя технологичности
Показатель прогрессивности формообразования К ф	Технологический метод получения, определяющий конфигурацию (1-й разряд технологического кода)	5	0,99
Показатель многономенклатурности видов обработки К о	Вид дополнительной обработки (4-й разряд технологического кода)	1	0,98
Показатель многономенклатурности видов контроля К к	Вид контролируемых параметров (6-й разряд технологического кода)	М	0,99
Показатель унификации конструктивных элементов К у	Количество типоразмеров конструктивных элементов (9-й разряд технологического кода)	2	0,99
Показатель точности обработки К т	Точность обработки (13-й разряд технологического кода)	П	0,96
Показатель рациональности размерных баз К б	Система простановки размеров (14-й разряд технологического кода)	3	0,99

Нормативное значение показателя технологичности равно 0,88. Рассчитанный . Следовательно, конструкция детали технологична.

Технологическому процессу сопутствует ряд вспомогательных процессов: складирование заготовок и готовых изделий, ремонт оборудования, изготовление инструмента и оснастки.

Технологический процесс условно состоит из трех стадий:

1. Получение заготовок.

2. Обработка заготовок и получение готовых деталей.

3. Сборка готовых деталей в изделие, их настройка и регулировка.

В зависимости от требований, предъявляемых к точности размеров, формы, относительного положения и шероховатости поверхностей детали с учетом ее размеров, массы, свойств материала, типа производства, выбираем один или несколько возможных методов обработки и тип соответствующего оборудования .

Деталь представляет собой плоскую фигуру, поэтому она может быть изготовлена из листового материала с помощью штампа.

Маршрут изготовления изделия:

1) подготовительная операция:

1.1) выбор заготовок;

1.2) составление карт раскроя материала;

1.3) расчет режимов обработки;

2) заготовительная операция - на гильотинных ножницах разрезают листы на полосы согласно карте раскроя; эта операция выполняется низко квалифицированным (1…2 разряд) резчиком с помощью гильотинных ножниц.

3) штамповочная операция - придание заготовке формы, размеров и качества поверхности, заданных чертежом; эта операция исполняется более квалифицированным (2…3 разряд) рабочим - штамповщиком, с применением штампа, оснащенного прессом.

4) галтовочная операция - снятие заусенцев; эту операцию выполняет слесарь 2…3 разряда на вибрационной машине

5) контрольная операция - контроль после каждой операции (визуальный), выборочный контроль на соответствие чертежу. Контроль размеров проводится с помощью штангенциркуля - для контура детали, и с помощью пробок - для отверстий.

Заготовки необходимо подбирать таким образом, чтобы обеспечить наиболее рациональное использование материала, минимальную трудоемкость получения заготовок и возможность снижения трудоемкости изготовления самой детали.

Так как деталь изготавливается из плоского материала, то в виде исходных материалов целесообразно использовать листы. Вследствие того, что деталь изготавливается методом холодной штамповки в последовательном штампе, то листы для подачи в штамп нужно разрезать на полосы. Необходимо найти как можно более рациональный способ раскройки материла, который определяется с помощью формулы:

где А - наибольший размер детали, мм

δ - допуск на ширину полосы, нарезанной на гильотинных ножницах, мм

Zн - гарантийный наименьший зазор между направляющими планками и полосой, мм

δ" - допуск на расстояние между направляющими планками и полосой, мм

а - боковая перемычка, мм

С помощью таблиц определяем для данной детали:

Для данной детали подойдут круглые заготовки.

Наибольший размер детали А = 36 мм.

Перемычки а=1,2 мм; в=0,8 мм

Допуск на ширину полосы, нарезанной на гильотинных ножницах δ=0,4 мм

Гарантийный наименьший зазор между направляющими планками и полосой Zн=0,50 мм

Допуск на расстояние между направляющими планками и полосой δ"=0,25

Продольный раскрой:

Получаем коэффициент использования материала:

Где S А - площадь детали, мм 2 ;

S Л - площадь листа, мм 2 ;

n - количество деталей, полученных из листа.

В результате получаем:

Проанализируем поперечный раскрой:

Таким образом, продольный раскрой более экономичен, так как при этом раскрое коэффициент использования материала больше, чем при поперечном.

Приведем схемы раскрой для продольного раскроя материала (рис. 1, 2)

а=1,2 t=D+в=36,8

Рис. 1. Раскрой полосы

2000

Рис. 2. Раскрой листа.

Исходя из конструкции штампа, базирование заготовки осуществляется с помощью упора и направляющих планок штампа, а базирование пуансонов - по геометрическому центру пуансона матрицы (по контору детали).

Наибольшую точность обеспечивает совпадение конструкторской и технологической баз. В данном случае будет трудно обеспечить высокую точность, так как последовательный штамп предполагает движение заготовки от пуансона к пуансону, что, естественно, увеличивает погрешность изготовления детали.

Режимы обработки представляют собой совокупность параметров, определяющих условия, при которых изготавливаются изделия.

Штамп последовательного действия предполагает сначала - пробивка отверстий, а затем - вырубка по контуру. Вырубка и пробивка являются операциями отделения части листа по замкнутому контуру в штампе, после которых готовая деталь и отход проталкиваются в матрицу.

Для детали, получаемой штамповкой, расчет режимов заключается в определении усилий штамповки. Полное усилие штамповки складывается из усилий пробивки, вырубки, снятия и проталкивания детали.

Условие пробивки определяется по формуле:

где L - периметр пробиваемого отверстия, мм;

h - толщина детали, мм;

σ ср - сопротивление срезу, МПа.

Из таблицы находим: σ ср =270 МПа.

Таким образом,

Усилие вырубки детали по контуру определяется по той же формуле:

Определение требуемых усилий проталкивания детали (отхода) сквозь матрицу производится по формуле:

где К пр - коэффициент проталкивания. Для стали K пр =0,04

Аналогично определяется усилие снятия отхода (детали) с пуансона:

;

где K сн - коэффициент проталкивания. Для стали K сн =0,035

Полное усилие штамповки найдем по формуле:

где 1,3 - коэффициент запаса на усиление пресса.

Для данной детали получим полное усилие штамповки:

Технологическая оснастка представляет собой дополнительные устройства, применяемые для повышения производительности труда, улучшения качества.

Для изготовления детали сепаратор, исходя из имеющегося оборудования, целесообразно применять штамп последовательного действия, когда вырубка отверстий и контура детали производится последовательно, что позволяет использовать простую конструкцию штампа, а в качестве оборудования по технологическому процессу требуются гильотинные ножницы и механический пресс.

Гильотинные ножницы представляют собой станок для резки бумажных кип, металлический листов и т.д., в котором один нож неподвижно закреплен в станине, а другой, поставленный наклонно, получает возвратно-поступательное движение.

Главными параметрами, который является наиболее показательным для выбираемого оборудования и который обеспечивает выполнение режимов, предусмотренных технологическим процессом, для пресса является усилия штамповки, прессования, а для гильотинных ножниц - наибольшая толщина разрезаемого листа и его ширина.

Таблица 3

Характеристики ножниц Н475

Рассчитанное усилие штамповки Р п =63,978 кН выбираем [по приложению 5, 3051] пресс таким образом, чтобы его номинальное усилие превышало значение требуемого усилия штамповки.

Таблица 4

Характеристики пресса КД2118А

Нормирование технологического процесса состоит в определении величины штучного времени Т ш для каждой операции (при массовом производстве) и штучно-калькуляционного времени Т шт (при серийном производстве). В последнем случае рассчитывается подготовительно-заключительное время Т пз.

Величины и Т шк определяют по формулам:

; Т шк = Т ш + Т пз /n,

где Т о - основное технологическое время, мин;

Т в - вспомогательное время, мин

Т об - время обслуживания рабочего места, мин;

Т д - время перерывов на отдых и личные надобности, мин;

Т пз – подготовительно-заключительное время, мин;

n – количество деталей в партии.

Основное (технологическое) время затрачивается непосредственно на изменение форм и размеров детали.

Вспомогательное время расходуется на установку и снятие детали, управление станком (прессом) и изменение размеров детали.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем.

Время обслуживания рабочего места складывается из времени технического обслуживания (смена инструмента, подналадка станка) и времени на организационное обслуживание рабочего места (подготовка рабочего места, смазка станка и т.д.)

Подготовительно-заключительное время нормируется на партию деталей (на смену). Оно расходуется на ознакомление с работой, настройку оборудования, консультации с технологом и т.д.

Рассчитаем нормирование технологического процесса нарезки листа материала на полосы.

Так как в последовательный штамп подаются полосы материала, то требуется разрезать листы стали 10 на полосы, ширина которых равна ширине заготовок. Для этого используем гильотинные ножницы

Операция - резка полос из стального листа 710 х 2 000;

шаг - 38,75 мм;

18 полос из листа;

18 х 54 = 972 шт. -заготовок из листа;

ручной способ подачи и установки листа;

ручной способ удаления отхода;

оборудование - гильотинные ножницы Н475;

40 ходов ножа в минуту;

способ включения ножной педалью;

муфта включения фрикционная;

положение рабочего - стоя.

1. Расчет нормы штучного времени на резку стального листа

1.1. Взять лист из стопы, положить на стол ножниц, установить по заднему упору. Время на эти операции зависит от площади листа и обычно указывается в расчете на 100 листов.

При площадь листа время на 100 листов- 5,7 мин.

Следуя указаниям по расчетам:

1.1.1) при подсчете нормы штучного времени на заготовку, время по нормативам делим на число заготовок, получаемых из листа;

1.1.2) при установке листа по заднему упору, время по нормативам принимаем с коэффициентом, равным 0,9;

1.1.3) поправочный коэффициент при толщине листа стали 1 мм - 1,09.

1.2. Включить ножницы 18 раз. Так как требуется получить 18 полос: 17 включений ножниц для того, чтобы отделить полосы одну от другой и еще одно - чтобы отделить последнюю полосу от остатка листа. Время, затрачиваемое на это, зависит от способа включения гильотинных ножниц.

При нажатии педали сидя - 0,01 мин на полосу.

1.3. Отрезать заготовки 18 раз. Длительность этой операции зависит от возможностей ножниц

При 40 ходов в минуту и фрикционной муфты выключения - 0,026 мин на полосу.

1.4.Продвинуть лист до упора 18 раз (так как лист делится на полосы с остатком, поэтому необходимо отделить последнюю полосу от отхода). Продолжительность данного действия зависит от длины листа и шага.

При длине листа по линии реза 2000 мм и шаге продвижения листа 38,75 < 50 мм время - 1,4 мин на полосу.

1.5.Взять отход со стола ножниц, уложить в стопу.

При площади заготовки время 0,83 мин.

Таблица 5.

Расчет нормы штучного времени на резку стального листа

Переходы		Время на 100 листов, мин
		Основное время, Т о	Вспомогательное время, Т в
			перекрываемое время	неперекрываемое время, Т в
Взять лист из стопы, проложить на стол ножниц, установить по заднему упору	1.1	-	-
Включить ножницы (18 раз)	1.2	-	-
Отрезать заготовки (18 раз)	1.3		-	-
Продвинуть лист до упора (17 раз)	1.4	-
Взять отход со стола ножниц, уложить в стопу	1.5	-	-
Итого	46,8	27,2	50,39

* - см. пункт 1.1.2.

Норма штучного времени рассчитывается по формуле:

Т о – основное время резки;

Т в – вспомогательное время;

n д – число деталей в листе.

на 100 деталей;

мин на 1 деталь.

Операция - вырубка детали по контуру, отверстий в детали из полосы;

штамп с открытым упором;

ручной способ подачи и установки заготовки;

ручной способ удаления отходов;

положение рабочего - сидя;

кривошипный пресс с усилием 63 Н;

150 ходов ползуна в минуту;

фрикционная муфта включения;

способ включения - педалью.

2. Расчет нормы штучного времени на штамповку детали из полосы.

1.1. Взять полосу, смазать с одной стороны. Необходимыми операциями подготовки заготовок к холодной штамповке являются удаление окалины, загрязнений, дефектов, покрытий-смазок. Затрачиваемое на это время зависит от площади заготовки.

При такой площади время на 100 полос равно 5,04 мин.

2.2. Установить полосу в штамп до упора. Эта операция необходима для обеспечения условия базирования, ее продолжительность зависит от вида штампа, длины и ширины полосы, а также толщины материала.

При ширине полосы 38,75 мм исходное время равно 5,04 мин на 100 полос.

При полосе длиной 2 м коэффициент равен 1,08;

для закрытого штампа - 1,1;

для стали толщиной 1 мм - 1,09.

2.3. Включить пресс. Длительность данного действия зависит от положения рабочего и способы управления прессом.

Для включения пресса педалью сидя - 0,01 мин на полосу;

2.4. Штамповать. Время, занимаемое штамповкой зависит от используемого оборудования.

Для пресса с числом ходов ползуна равным 150 и фрикционной муфтой - 0,026 мин на полосу.

2.5. Время, затрачиваемое на продвижение полосы на шаг, зависит от ширины и длины полосы и вида штампа.

Для полосы шириной 38,75 мм основное время равно 0,7 мин на 100 полос;

для закрытого штампа - коэффициент 1,1;

коэффициент для полосы длиной 2 м - 1,08.

2.6. Длительность операции удаления отхода полосы (решетки) определяется, исходя из полосы материала.

При полосе 38,75 х 2 000 - 3,28;

для закрытого штампа - 1,1;

коэффициент для стали толщиной 1 мм - 1,09.

Таблица 6.

Расчет нормы штучного времени на штамповку детали

Переходы		Время на 100 полос, мин
		Основное время, Т о	Вспомогательное время, Т в
			перекрываемое время	неперекрываемое время, Т в
Взять полосу, смазать с одной стороны	2.1	-	-	5,04 (t в1)
Установить полосу в штамп до упора	2.2	-	-
Включить пресс	2.3	-	-
Штамповать	2.4		-	-
Продвинуть полосу на шаг	2.5	-		-
Отбросить отход полосы (решетку)	2.6	-	-
Итого	2,6	0,91	16,5

Норма штучного времени:

n д - количество деталей, получаемых из полосы;

К пр - коэффициент, учитывающий положение рабочего (сидя - 0,8);

а обс - время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, для кривошипного пресса с усилием прессования до 100 кН, равно 5 % от оперативного времени;

а от.л. - время, затрачиваемое рабочими на отдых и личные надобности, при массе заготовки до 3 кг принимается как 5 % от оперативного времени.

мин на одну заготовку.

Согласно ГОСТ 3.1108 - 74 ЕСТД тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций. На стадии проектирования технологических процессов используется следующая методика расчета коэффициента закрепления операций (серийности) за рабочим местом (станком) :

где Т т - такт выпуска, мин;

Т ш. ср. - среднее штучное время для выполнения операции, мин.

Такт выпуска рассчитывается по формуле:

Ф - действительный годовой фонд времени работы станка или рабочего места, ч (примем Ф=2000 ч).

N - годовая программа выпуска изделий, шт.

Среднее штучное время определяется как среднее арифметическое по операциям процесса. Будем считать, что время в основном затрачивается на нарезку и штамповку.

n - число операций (при указанном допущении k=2)

Дано, что годовая программа выпуска экрана равна 1000 тыс. шт.

Такт выпуска мин.

Штучное время мин.

Среднее штучное время мин.

Коэффициент закрепления операций .

В зависимости от величины К зо выбираем тип производства: при 1< К зо <10 крупносерийный тип производства.

Крупносерийное производство характеризуется изготовлением изделий периодически повторяющимся партиями. В таком производстве применяют специальное, специализированное и универсальное оборудование и приспособления.

Для экономической оценки используют в основном две характеристики: себестоимость и трудоемкость.

Трудоемкость - количество времени (в часах), затрачиваемое на изготовление одной единицы изделия. Трудоемкость процесса составляет сумма трудоемкости по всем операциям.

Трудоемкость операций складывается из подготовительно-заключительного времени Т пз, приходящегося на единицы продукции, и штучного времени Т ш, затрачиваемого на выполнение данной операции. Численно трудоемкость операции Т равна штучно-калькуляционному времени Т шк, которое может быть рассчитано по формуле:

где n - количество деталей в партии, определяется по формуле:

;

где 480 мин - продолжительность одной рабочей сметы в минутах;

Подготовительно-заключительное время за смену складывается, в основном, из длительности подготовительно-заключительных операций для резки и штамповки. Примем:

мин в смену;

мин в смену.

Рассчитаем трудоемкость операции резки:

Штучное время резки:резки;

Количество деталей в партии: шт;

Трудоемкость операции резки: мин;

Рассчитаем трудоемкость операции штамповки:

Штучное время резки:резки;

Количество деталей в партии: шт;

Трудоемкость операции штамповки: мин;

Величина, обратная технологической норме времени Т, называется нормой выработки Q:

Согласно полученному значению трудоемкости, нормы выработки:

(1/мин);

(1/мин).

Производительность технологического процесса определяется количеством деталей, изготавливаемых за единицу времени(час, смена):

где Ф - фонд рабочего времени, мин;

Сумма трудоемкости по всем операциям процесса (в данном случае по двум: резке и штамповке).

Производительность технологического процесса: деталей в смену.

При экономической оценке варианта изготовления отдельной детали достаточно определить его технологическую себестоимость . Она отличается от полной тем, что в нее входят прямые затраты на основные материалы и производственная заработная плата, а также расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования и инструмента.

;

где С м - стоимость основных материалов или заготовок, руб./шт.;

З - заработная плата производственных рабочих, руб./шт.;

1,87 - коэффициент, учитывающий затраты на возмещение изношенного инструмента, оснастки и расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, вместе взятые, составляют 87 % от заработной платы.

Стоимость основного материала определяется по формуле:

где М н. р. - норма расхода материала или масса заготовки, кг/шт.;

С м.о. - оптовая цена материала или заготовки, руб./кг;

m о - масса реализуемых отходов, кг/шт.;

С о - стоимость отходов, принимается в размере 10 % от стоимости основного материла, руб./кг.

Масса реализуемых отходов определяется по формуле:

где М з - масса заготовки детали, кг/шт.;

М д - масса детали, кг/шт.

Масса заготовки вычисляется по формуле:

;

где V - объем заготовки детали;

ρ- плотность материала заготовки, г/см 3 ;

S л –площадь листа;

t л - толщина листа;

n – число деталей из листа.

Масса заготовки: кг.

Масса детали уже рассчитана ранее: М з =0,006 кг.

Масса реализуемых отходов: кг.

Оптовая цена стали 10: С м.о. = 1100 руб.·т=1,1 руб.·кг.

Тогда цена отходов: С о =0,1·1,1=0,11 руб.·кг.

Стоимость основного материала: руб. на деталь.

Заработная плата в зависимости от конкретных условий изготовления детали может быть выражена следующим образом:

где Кз - коэффициент, учитывающий доплаты к заработной плате рабочим (на отпуска, за ночные смены), а также отчисления на социальное страхование;

ti - норма штучного времени на выполнение технологической операции, мин./шт.;

Si - ставка квалификационного разряда рабочего, руб./ч;

n - число технологических операций.

В данном случае примем во внимание 2 операции: резку полос на гильотинных ножницах и штамповку детали. По уже рассчитанным значениях:

t 1 =0,0015 мин.;

t 2 =0,034 мин.;

Квалификационный разряд рабочего, выполняющего операцию резки - II; а операцию штамповки - III.

Тарифная ставка первого квалификационного разряда рабочего принимается - 4,5 руб./ч. Тарифная ставка каждого последующего квалификационного разряда рабочего увеличивается в 1,2 раза.

Для рабочих механических цехов доплаты к заработной плате составляют около 4,5 %, а отчисления на социальные нужды - 7,8 %, т.е. К з =1,13.

В результате получаем заработную плату, приходящуюся на одну единицу изделия:

Окончательно получаем технологическую себестоимость единицы продукции:

10. Расчет размера партии деталей

Программа выпуска: N=1000 тыс.шт

Действительный годовой фонд времени: Ф=2000 час.

Тогда ритм производства должен быть: дет/час

Если Т ш штамповки =0,034 мин, то дет/час

Из время на установку и снятие штампа t=30+10=40 мин, а зарплата рабочего 3 разряда З р = 4,5 руб/час *1,44 = 6,48 руб/час.

Тогда руб

Расчет размера партии заготовок

Из наладка упоров гильотинных ножниц 3,5мин, установка зазора между ножами пусть будет 16,5 мин, тогда t п.з. = 3,5+16,5 = 20мин, а затраты на наладку рабочего II разряда рубполос/час.

Если Т ш резки = 0,0015мин, то полос/час.

Пусть с 2 ’ = 0,01*10 -3 руб, тогдаполос.
11. Рекомендации по наладке ножниц

Зазор между ножами регулируют в зависимости от толщины и прочности разрезаемого материала передвижением стола, для чего необходимо отпустить гайки болтов крепления стола к станине и при помощи 2 регулировочных винтов установить необходимый зазор, после чего гайки надо затянуть. Для установки ножей после переточки рекомендуется применять прокладки из фольги или другого тонкого листового материала.

Величину зазора определяем по табл. 11 в .

Наладка упоров . Для обрезки полос различной ширины применяются задний, передний и боковой упоры, упоры-угольники и упоры-кронштейны. Наладку заднего упора производят путем его перемещения с помощью маховичков по линейка или шаблонам. Если наладку производят по шаблону, то последний устанавливают кромкой в упор к нижнему ножу, а ко второй его кромке вплотную придвигают задний упор и закрепляют винтами. Наладку переднего упора производят по шаблону, уложенному на стол. Упоры –угольники, упоры-кронштейны и боковые упоры крепят к столу в различных положениях в зависимости от необходимости.

Задний упор

0,075 0,05

0,075

Ножи38,75 38,75

Нижний нож

Верхний нож

Нижний нож

Рис. 3. Наладка ножниц.

12. Безопасность труда

Основной задачей техники безопасности является обеспечение безопасных и здоровых условий труда без снижения его производительности . Для этого проводится большой комплекс мероприятий по созданию таких условий.

С целью предупреждения производственного травматизма подвижные части станков, рабочие зоны оборудования, технологической оснастки снабжаются оградительными устройствами (барьеры, решетки, кожухи, щитки и т. д.). Для обеспечения воздушной среды на рабочем месте, соответствующей санитарным нормам, станки, другое технологическое оборудование снабжаются индивидуальными или групповыми отсасывающими устройствами.

Большое значение имеет охрана окружающей среды. Для уменьшения загрязнений необходимо применение безотходных технологий, создание очистных сооружений, позволяющих многократно использовать одни и те же объемы воды, воздуха в защитных системах.

При разработке технологических процессов изготовления деталей необходимо предусматривать конкретные меры, обеспечивающие безопасные условия труда, охрану окружающей среды при изготовлении рассматриваемой детали.

Для обеспечения безопасности труда на операции резки с помощью гильотинных ножниц, помимо безопасной конструкции инструмента, рабочий должен использовать тканевые рукавицы для подачи листа материала внутрь ножниц, чтобы не поранить руки, а также халат, чтобы избежать порчи одежды при смазке листа.

Охрана окружающей среды при резке осуществляется по средством утилизации отходов, остающихся после нарезки листа на полосы, а при работе со смазкой следует аккуратно наносить ее на лист материла.

При штамповке рабочему необходимо быть предельно внимательным при включении штампа, так как он не снабжен ограждениями, а также использовать тканевые рукавицы для подачи полосы материала в штамп.

Отходы от штамповки должны утилизироваться, не нанося вреда окружающей среде.

Таким образом, использование типового технологического процесса облегчает проектирование, конструирование детали, ее изготовление и контроль.

Благодаря экономии не только времени, которое было бы затрачено на разработку в случае отсутствия такого "прототипа", но и сокращение затрат, требующихся на исправление и утилизацию брака при использовании неотработанных технологии, оборудования и оснастки, удается получить хорошие экономические показатели технологического процесса изготовления и сборки даже для небольших партий продукции и оборудования.

Наибольшее время при использовании типового процесса приходится затрачивать на технологическую подготовку производства, которая необходима для подгонки "прототипа" для конкретной детали. Учитывая, что многие операции из ТПП являются стандартными и вполне могли бы выполняться с помощью вычислительной техники, в настоящее время преобладающим является тенденция к поной или хотя бы частичной автоматизации процесса технологической подготовки производства.

Приложения Библиографический список

1. Дриц М. Е., Москалев М. А. "Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учеб. для вузов. - М. Высш. шк., 1990. - 447 с.: ил.

2. Зубцов М. Е. "Листовая штамповка". Л.: Машиностроение, 1980, 432 с.

3. Конструкторско-технологический классификатор деталей.

4. Лекции по курсу "Технология машиностроительного производства" Лобанова С. А., 2001 г.

5. Мансуров И. З., Подрабинник И. М. Специальные кузнечно-прессовые машины и автоматизированные комплексы кузнечно-штампового производства: Справочник. М. : Машиностроение, 1990. 344 с.

6. Справочник нормировщика / Под общей ред. А. В. Ахумова. Л. : Машиностроение, 1987. 458 с.

7. Технология машиностроительного производства. Методические указания к курсовому проектированию/ Рязан. гос. радиотехн. акад; Сост.: А. С. Кирсов, С. Ф. Стрепетов, В. В. Коваленко; Под ред. С. А. Лобанова. Рязань, 2000. 36 с.

8. Правила оформления технологических документов: Методические указания к курсовому и ди пломному проектированию/ Рязан. гос. радиотехн. акад; Сост. А. С. Кирсов, Л. М. Мокров, В. И. Рязанов, 1997. 36 с.

Введение

Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенного для производства всех современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество металлорежущих станков, их технический уровень в значительной степени характеризует производственную мощность страны.

Основным направлением народного хозяйства предусматривается увеличить объем выпуска металлорежущих станков, кузнечно-прессовых машин, обеспечит опережающее развитие выпуска станков с ЧПУ, развитие производства тяжелых и уникальных станков.

Главная задача состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорение научно-технического прогресса перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования потенциала страны всемирной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы.

В решении этой задачи существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса на базе технического перевооружения производства, создание высокопроизводительных машин и оборудования большой единичной мощности, внедрение новой техники и материалов, прогрессивной технологии и систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства.

Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

Практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки оборудования, средств механизации и автоматизации, содействует единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), обеспечивающая для всех организаций и предприятий системный подход оптимизации выбора методов и средств технологической подготовки производства.

Разработка новых синтетических сверхтвёрдых инструментальных материалов позволило расширить не только диапазон режимов резания, но и спектр обрабатываемых материалов. Повышение точности станков было достигнуто введением в их конструкцию узлов, реализующих новые принципы (например, использование бесконтактных измерительных систем).

Наряду с повышением точности станков происходит процесс дальнейшей их автоматизации на базе регулируемых электроприводов, средств электроавтоматики и вычислительной техники. В связи с применением числового программного управления при обработке на станке увеличилась степень концентрации на каждом отдельном станке, и для дальнейшего повышения их надёжности стали оснащать средствами диагностирования и оптимизации обработки, что весьма важно для станков в составе гибких производственных систем.

В настоящее время развитие станкостроительной отрасли идёт в направлении повышения производительности металлорежущих станков, их надёжности и точности на базе применения автоматизированных процессов, унифицированных станочных модулей, роботизированных технологических комплексов и вычислительной техники.

…, c.5-8
1.1 Назначение детали, ее технологический анализ

Деталь «Крышка» , чертеж №711-21-32 является составной частью заднего моста и служит для предотвращения попадания грязи в рабочий узел, где находится зубчатая передача и подшипники качения, а также для удержания масла в механизме.

Для базирования детали используется торец и внутренняя поверхность вращения E134,5 +0,26 . Для свободного прохождения конца вала через крышку в ней предусмотрено отверстие E92. Изделие крепится к корпусу узла посредством болтов М15х1,5 , для чего в детали изготавливаются 5 отверстий с резьбой М16х1,5. С целью придания крышке наибольшей прочности и жесткости на ней выполняют 5 ребер жесткости, предохраняющие её от поломки.

По своей конструкции деталь является достаточно технологической. Изготовленные, путем механической обработки, поверхности имеют необходимую и достаточную точность и шероховатость поверхностей. Выполненные резьбовые отверстия соответствуют установленным ГОСТом на резьбы, изделие имеет ряд вспомогательных поверхностей, не подлежащих механической обработке, что удешевляет и значительно упрощает технологический процесс её изготовления. Неуказанные предельные отклонения ряда поверхностей выполняется в соответствии со СТ СЭВ 144-75, точность резьбы в отверстиях устанавливается в соответствии с ГОСТ 16093-70, резьба выполняется в соответствии со СТ СЭВ 180-75. Для изготовления детали используется сталь 45 ГОСТ 1050-88, заготовка получается методом штамповки.

Деталь изготовлена с минимальными трудовыми затратами и с соблюдением требований и технологии.

1.2 Материал детали, ее химический состав

Для изготовления детали «Крышка» используется сталь 45 ГОСТ 1050-88. Данная сталь относится к разряду среднеуглеродистых сталей.

Сталь 45 применяется после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях машиностроения. Наиболее легко обрабатывается доэвтектоидные стали со со структурой пластинчатого перлита. Прокаливаемости стали не велика, в связи с этим их следует применять для небольших деталей или крупных, но не требующих сквозной прокаливаемости.

Химический состав стали 25ХГНМТ

Не более 0,05

Не более 0,04

Не более 0,008

Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88

Марка стали

Твердость по Бринелю (кг\мм 2)

Предел текучести кг/мм 2

Предел прочности при растяжении кг/мм 2

Относительное удлинение

Относительное сужение

Ударная вязкость

Горячекатаной

Отожженной

Не более

1.3 Определение типа производства

Деталь «Крышка» чертёж №711-21-32. Годовая программа выпуска согласно заданию составляет 3000 шт. Масса детали равна 2,7 (кг). Устанавливаем ориентировочно тип машиностроительного производства.

Исходя из количества деталей, подлежащих обработке, и массы детали, устанавливаем тип производства – среднесерийное. Так как производство серийное, определяем величину серии по формуле:

шт. (1.1)где:

N – годовой объём выпуска в штуках;

Р g – число рабочих дней в году;

g – необходимый запас деталей на складе;

(1.2)шт.

Производство серийное характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии или серии. Различают мелкосерийное, серийное и крупносерийное производство.

На предприятиях серийного производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков, оснащённых как универсально-наладочными, так и универсально-сборочными приспособлениями, что позволяет снять трудоёмкость и удешевить производство. В отличие от единичного производства, где применяются лишь универсальные станки, в серийном производстве уменьшается процент универсальных станков, но увеличивается удельный вес специализированных и специальных станков. В серийном производстве допускается широкое применение таких станков, как револьверные, токарные многорезцовые, а в крупносерийном производстве так же токарные полуавтоматы и автоматы. Специализация станков даёт возможность использовать наряду с универсальными специализированные и специальные приспособления и режущий инструмент, обеспечивающие повышение производительности труда и снижение себестоимости изделий. Зачастую точность обработки деталей контролируют предельными калибрами.

Для серийного производства характерен дифференцированный технологический процесс изготовления деталей. Он расчленён на ряд небольших по объёму операций, выполняемых на различных станках. Операции, требующие более одной установки, в серийном производстве обычно не встречаются.

Представляется так же возможным располагать оборудование в последовательности технологического процесса. Для обработки одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки, с соблюдением принципов взаимозаменяемости при обработке. При небольшой трудоёмкости обработки или не достаточно большой программе выпуска изделий, целесообразно обрабатывать заготовки партиями, с последовательным выполнением операций, то есть после обработки всех заготовок партии на одной операции производить обработку этой же партии на другой операции.

При этом время обработки на различных станках не согласуют. Заготовки во время работы хранят у станков, а затем транспортируют целой партией.

В серийном производстве применяют ту же переменно-поточную группу организации работ. Здесь оборудование то же располагают по ходу технологического процесса. Обработку производят партиями, причём заготовки каждой партии могут несколько отличатся размерами или конфигурацией, но допускают обработку на одном и том же оборудовании. В этом случае время обработки на смежных станках согласуют, по этому движение заготовок одной партии осуществляется непрерывно, в порядке последовательности технологического процесса. Для перехода к обработке партии других деталей переналаживают оборудование и технологическую оснастку.

Квалификация рабочих в серийном производстве значительно ниже, чем в единичном производстве, а производительность труда – выше.

1.4. Выбор и обоснование метода получения заготовки

Кованные и штампованные заготовки изготавливают различными способами. В серийном и массовом производстве изготовление заготовок допускается производить на штамповочных молотах, а так же прессах, в закрытых или открытых штампах. В случае изготовления в заготовок в открытых штампах образуется облой, то есть излишки металла, а следовательно, и его отходы, образующегося в результате его истечения; облой компенсирует неточность в массе исходной заготовки. В случае же изготовления заготовки путём закрытой штамповки облой практически отсутствует, как следствие этого расход металла на заготовку существенно уменьшается. Технологическими процессами, интенсифицирующими технологию штамповки, являются: штамповка заготовок из центробежных отливок и отливок в кокиль, штамповка методом выдавливания в обычных закрытых и разъёмных штампах, безоблойная штамповка, штамповка из периодического проката, объёмная штамповка из заготовок, полученных непрерывной разливкой стали.

Штамповка заготовок, отлитых методами центробежного и кокильного литья, предназначается для изготовления заготовок типа пустотелых цилиндров, минуя процессы разливки стали в слитки и последующую их прокатку и расковку. При этом процессе заготовки для последующей штамповки или раскатки отливаются на центробежной машине, а затем в горячем виде (при t=1250...1300 0 С) извлекаются из кокиля или центробежной машины.

2.1. Технико-экокономическое обоснование вида заготовки

В качестве заготовки для детали «Крышка» чертех №711-21-32 используется штамповка.

Данный вид заготовки является наиболее экономически выгодным по ряду причин. Дело в том, что заготовка данной конфигурации не может быть получена методом проката из-за сложной формы внешних и внутренних поверхностей. Еще одним из вариантов получения заготовки для делали «крышка» является метод отливки, но для этого необходимо увеличивать припуски на механическую обработку. Такая необходимость вызвана тем, что у отливок присутствуют значительные термические деформации, в следствии ее остывания в форме, а так же различные посторонние включения на поверхности заготовки, которые снижают качество структуры металла на поверхности. Далее стоит отметить, что внутри объема металла так же возникают значительные внутренние напряжения, вызванные термическими деформациями, что может привести к появлению трещин, что повышает вероятность поломки детали.

Сталь 45 имеет низкую текучесть, это может стать причиной неполного заполнения формы, образования раковин.

Из вышесказанного следует, что заготовка в виде штамповки является экономически более выгодной, более технологической.

2.2. Анализ заводского варианта технологического процесса

Для обработки детали «Крышка» чертеж №711-21-32 используется 4 операции: токарная, сверлильная, сверлильная, сверлильная.

На токарной операции деталь обрабатывается на станке 1282 за 2 установки, где производится обработка внутренних поверхностей вращения и подрезка торцов. Далее производится обработка на сверлильных станках.

Предложенный заводской вариант достаточно рационален и соответствует условиям серийного производства, но обработка внутренних поверхностей вращения и подрезка торцов производится за две установки, что повышает затраты рабочего времени на обработку заготовки, кроме того в серийном производстве необходимо стремиться к тому чтобы обработка велась за одну установку заготовки с целью реализации этого принципа первая операция – токарная, станком модели 1282 была разбита на 2 операции, выполненных на шестишпиндельных полуавтоматах модели 1284.

Далее в 015 операции заводского технологического процесса было внесено изменение – вместо зенкования 5-и фасок в данной работе предложено предложено использовать колибровочный инструмент зенкер-зенковка, для одновременнойго зенкерования отверстий и зенкования фасок.

2.3 Разработка технологического маршрута

таблица 2.1

№ операции

Наименование операции

Технологическая база

Применяемое оборудование

токарная

Торец, кромка, фланца

токарная

Торец, кромка, фланца

сверлильная

Торец, кромка, фланца

сверлильная

Торец, кромка, фланца

сверлильная

Торец, кромка, фланца

2.4. Разработка технологического процесса

Таблица 2.2

№ операции

№ установа

№ перехода

Тип и модель станка

Приспособление

Инструменты

Мерительный

Токарная

Точить заготовку до E90 -1,0 +0,5

Резец Т5К10 16х25х100

Калибр-пробка

Точить заготовку до E132 -1,0 +0,5

Резец Т5К10 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить заготовку до E92

Резец Т15К6 16х25х100

Калибр-пробка

Точить заготовку до E98 -1,0 +0,5

Резец Т5К10 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Подрезать торец на L=42,5A1

Резец Т15К6 16х25х100

Калибр-пробка

Подрезать торец на L=23A1

Резец Т15К6 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Подрезать торец на L=9,5 +1.5

Резец Т15К6 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Точить E134,5 +0,26

Резец Т15К6 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить E100 +0,23

Резец Т15К6 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить галтель E110; R3

Резец Т5К10 16х25х100

Точить фаску на E100 3х45 0

Резец Т15К6 16х25х100

Шаблон 3х45 0

Точить торец на L=20,5

Резец Т15К6 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Точить галтель E110; R3

Резец Т15К6 16х25х100

Токарная

Установить заготовку в приспособление и закрепить

Точить торец h= +1.7 -0.8

Резец Т5К10 16х25х100

Калибр-скоба

Точить поверхность E138A1,0

Резец Т5К10 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить торец h=31A1.0

Резец Т5К10 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Точить поверхность E140 +0.26

Резец Т5К10 16х25х100

Пробка пр

Пробка не

Точить галтель R0,5

Резец Т5К10 16х25х100

Шаблон R0,5

Точить торец h=32A0.1

Резец Т5К10 16х25х100

Глубиномер ГОСТ 162-79

Точить фаску 1,5х45 0

Резец Т5К10 16х25х100

Шаблон 1,5х45 0

Сверлильная

Установить заготовку в приспособление и закрепить

кондуктор

Сверлить отв. E14

Сверло E14 Р18

Калибр-пробка

Сверлильная

Установить заготовку в приспособление и закрепить

подставка

Зенкеровать отверстия E14,5

Зенкер E14,5 Р18

Калибр пробка

Зенковать фаску 1,5с углом 120 0

Зенковка 120 0 ; Р18

Шаблон 120 0

Сверлильная

Установить заготовку в приспособление и закрепить

подставка

Резать резьбу М16х1,5

Метчик М16х1,5 ГОСТ 3206-81

Калибр пробка М16х1,5

2.5. Описание назначения и целей операции

Операция 005 – токарная. Станок мод. 1284.

Цель – окончательное формирование контура части наружных и внутренних поверхностей в соответствии с требованиями чертежа.

Операция 010 – токарная. Станок мод. 1284. Цель: окончательное формирование контура наружных поверхностей в соответствии с требованиями чертежа.

Приспособление: резцедержатель, прихват.

Позиция А

Установ А. Установить заготовку в приспособление и снять после обработки.

Позиция В.

Переход 1. Точить торец h=40 +1.7 -0.8

Позиция С

Переход 2. Точить поверхность E138K1,0 предварительно

Позиция D

Переход 3. Точить торец h=31K1.0 предварительно

Позиция Е

Переход 4. Точить поверхность E140 +0,26

Переход 5. Точить галтель R0,5

Позиция F

Переход 6. Точить торец h=32K0,1 окончательно

Переход 7. Точить фаску 1,5х45 0

Режущий инструмент: резец проходной Т5К10 ГОСТ 24248-80

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ1 ГОСТ 166-63, Пробка Пр140 Н11, Пробка Не Н11, Штанген-глубиномер 0-200 ГОСТ 162-64

Операция 015 – сверлильная. Станок 2А150.

Цель: формирование пяти отверстий в соответствии с требованиями чертежа детали.

Сведения о данной операции вынесены на лист №3

Операция 020 – сверлильная. Станок 2А53.

Цель: формирование пяти отверстий под резьбу и пяти фасок.

Сведения о данной операции вынесены на лист №2

Операция 025. Сверлильная. Станок мод. 2А53

Цель – окончательное формирование пяти резьбовых отверстий в соответствии с требованиями рабочего чертежа.

Приспособление: подставка, патрон.

Установ А. Установить заготовку в приспособление, закрепить и снять после обработки.

Переход 1-5 . Резать резьбу М16х1,5

Режущий инструмент: метчик М16х1,5 ГОСТ 3266-81

2.6. Выбор оборудования и его техническая характеристика

Станок радиально-сверлильный модели 2А53

Станок предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования, зенкования, развертывания отверстий и нарезания резьбы.

Основные данные:

Наибольший диаметр сверления 35мм

Наибольший ход шпинделя 300 мм

Вылет шпинделя 400-1200 мм

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до плиты 1500 мм

Конус шпинделя – морзе №4

Наибольшее горизонтальное перемещение шпиндельной головки 800 мм.

Наибольшее вертикальное перемещение рукава 700 мм

Наибольший угол поворота рукова вокруг колонны 360 0

Число скоростей шпинделя – 8

Предел подач шпинделя 0,06I1,22 мм/об

Мощность главного электро-двигателя 2,4 квт

Габариты станка 2250х910х3070

Вес 3050 кг.

Список литературы

1. Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения» М. Машиностроение 1985 г.

2. Данилевский В. В. Технология машиностроения. М. «Высшая школа» 1984 г.

3. Ковшов А. Н. Технология машиностроения М. Машиностроение 1987 г.

4. Захаров В. И. Технология токарной обработки Ленинград 1972 г.

5. Нефёдов Н. А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах

6. Справочник технолога машиностроителя под ред. Косиловой А. Г., Мещеряковой Р. К. М. Машиностроение. 1980 г.

7. Справочник технолога машиностроителя под ред. Кована В. М. М. 1963 г. Т. 1, 2

8. Основы теории транспортных гусеничных машин. Под редакцией Н. А. Забавникова; Машиностроение, М. 1968 г.

9. Справочник по материалам гусеничных машин. Под редакцией Е. Д. Цыпкина; М. 1972 г.

10. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева «Металоведение». М.Машиностроение 1990 г.

11. Данилевский В.В. Справочник технолога-машиностроителя М. Трудрезеридат 1958г.

12. Конспект лекций 1996-2001 учебные года.

2. ГОСТ 166-63

3. ГОСТ 577-72

4. ГОСТ 1050-88

5. ГОСТ 3266-81

6. ГОСТ 10903-72

7. ГОСТ 16093-70

8. ГОСТ 24248-80

9. СТ СЭВ 144-75

10. СТ СЭВ 180-75

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ:

1.1. Назначение детали, его технологический анализ _________________

1.2. Материал детали, ее химический состав ________________________

1.3. Определение типа производства_______________________________

1.4. Выбор и обоснование метода получения заготовки ______________

РАЗДЕЛ 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

2.1. Технико-экономическое обоснование вида заготовки ____________

2.2. Анализ заводского варианта технологического процесса__________

2.3. Разработка маршрута технологической обработки детали _________

2.4. Разработка технологического процесса механической обработки детали __________________________________________________________

2.5. Описание назначения и целей операции ________________________

2.6. Выбор оборудования и его техническая характеристика ___________

СПИСОК СТАНДАРТОВ__________________________________________

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: _________________________________________

Министерство образования РФ

Брянский государственный педагогический университет
им. акад. И.Г. Петровского

КУРСОВАЯ РАБОТА

по технологии машиностроения на тему:

«Разработка технологического процесса изготовления детали»

	Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике. Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

С 1975 г. у нас в стране реализуется единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), основное назначение которой - установление системы органи­зации и управления технологической подготовкой производства, регламентированной государственными стандартами.

По ГОСТ14.004-83 под технологической подготовкой производства понимается совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства (наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической до­кументации и средств технологического оснащения) для осуществления заданного объ­ема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями.

Основой ЕСТПП является разработка технологических процессов.

Степень детализации описания технологических процессов указана в ГОСТ З.1109-82,

1. Маршрутное описание технологического процесса - это сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполне­ния без указания переходов и технологических режимов. Такое описание технологиче­ских процессов осуществляется в единичном, а для неответственных деталей и в мелко­серийном производствах.

2. Операционное описание технологического процесса - это полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов. Операционные технологические процессы применяются в крупносерийном и массовом производствах.

3. Маршрутно-операционное описание технологического процесса - это маршрут­ное описание всего технологического процесса и операционное описание некоторых операций, как правило, формирующих качество изделия. Такие технологические про­цессы используются в мелкосерийном и среднесерийном производствах.

По организации производства технологические процессы разделяют на:

1) типовой технологический процесс - это технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками;

2) групповой технологический процесс - это технологический процесс изготовле­ния труппы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками;

3) единичный технологический процесс - это технологический процесс изготовле­ния или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения.

Исходными данными для проектирования технологических процессов обработки заготовок являются:

1) рабочий чертеж, определяющий материал, конструктивные формы и размеры детали;

2) технические условия по изготовлению детали, характеризующие точность раз­меров и качество поверхностей, а также особые требования (твердость, структура, тер­мическая обработка, балансировка, подгонка по весу и др.);

3) годовая программа выпуска.

При проектировании технологических процессов для существующих производств, кроме того, необходимо располагать сведениями о наличии оборудования и его загруз­ки, мерительных и режущих инструментах, технологической оснастки, свободных пло­щадях и других условиях производства. Кроме того, при проектировании используются: справочные и нормативные материалы; каталоги и паспорта оборудования; альбомы приспособлений; ГОСТы и нормали на режущий и мерительный инструмент, техноло­гическую оснастку; нормативы по точности, шероховатости, расчету припусков, режи­мам резания и техническому нормированию; тарифно-квалификационные справочники и другие вспомогательные материалы.

В основу разработки технологических процессов закладываются два основных принципа: технический и экономический. В соответствии с техническим принципом спроектированный технологический процесс должен полностью обеспечивать выполне­ние всех требований рабочего чертежа и технических условий по изготовлению задан­ной детали.

В соответствии с экономическим принципом изготовление изделия должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производства. Технологический про­цесс изготовления изделий должен выполняться с наиболее полным использованием технических возможностей средств производства, при наименьших затратах времени и себестоимости изделий.

Для установления возможности обеспечения требуемой точности проводят раз­мерный анализ технологического процесса.

Построение цепи начинают с поставленной задачи. Исходным или замыкающим звеном технологической размерной цепи может быть: 1) чертежный размер с регламен­тированным допуском, непосредственно невыдерживаемым при обработке; 2) операци­онный припуск на обработку, исходя из минимального значения которого следует уста­новить операционные размеры по всем этапам обработки данных взаимосвязанных по­верхностей. Последовательно пристраивают к нему составляющие звенья, участвующие в решении поставленной задачи, до тех пор, пока цепь не станет замкнутой.

На рис. 6.12 приведены примеры построения размерных цепей исходя из различных условий. Обработка торцевых поверхностей 1 - 5 (рис. 6.12, а ) выполняется за четыре операции. Выдерживаемые при этом линейные размеры показаны на операционных эс­кизах. Для каждого операционного эскиза составляются размерные цепи.

На первой фрезерно-центровальной операции обрабатываются торцы 1 и 5 (рис. 6.12,б), выдерживая размеры Б 1 и Б 2 . Так как технологический размер Б 2 совпадает с конструкторским А 4 , то его нет необходимости пересчитывать. Торец 2 в последую­щем необходимо обработать, поэтому технологический размер Б 1 не является конструк­торским, а следовательно, необходим его пересчет. Для этого составляется размерная цепь на первую операцию (рис. 6.12, в). Замыкающим звеном в этой размерной цепи является припуск на обработку Z 1 .

Рис. 6.12 Размерный анализ технологического процесса

На второй токарной операции обрабатываются торцы 3 и 4 (рис. 6.12, в) и вы­держиваются размеры В { и В 2 . Поверхность 3 является настроечной базой для полу­чения размера В 2 . Так как в последующем предполагается чистовая обработка торцов 3 и 4, то технологические размеры и В 2 не являются конструкторскими, следова­тельно, необходим их пересчет. Для этого составляются две размерные цепи (рис. 6.12, з). При определении размеров В 1 и В 2 замыкающими звеньями являются при­пуски, соответственно Z 2 и Z 3 .

На третьей токарной операции обрабатывается торец 2 (рис. 6.12, г) и выдержива­ется размер Г. Этот размер не является конструкторским, поэтому для его определения строится размерная цепь (рис. 6.12, и). Замыкающим размером в этой цепи является А 1 .

На четвертой круглошлифовальной операции окончательно обрабатываются торцы 3 и 4 (рис. 6.12, д). Поверхность 3 на данной операции является настроечной базой для получения технологического размера D 2 , который совпадает с конструкторским разме­ром А 3 , поэтому нет необходимости в его пересчете. Для определения технологического размера D 1 составляем размерную цепь (рис. 6.12, к), замыкающим звеном в которой является размер А 2 .

Совмещение построенных операционных размерных цепей (рис. 6.12, е) позволяет осуществить размерный анализ всего технологического процесса.

В соответствии с ЕСТПП разработка технологических процессов изготовления деталей машин для нового производства осуществляется в следующей последовательности.

1. Установить тип производства с расчетом такта или размера партии.

2. Предварительно выбрать возможные методы получения заготовок, произвести их технико-экономическое сравнение и выбрать оптимальный вариант.

3. Составить несколько возможных вариантов маршрутных технологий, произве­сти их технико-экономическое сравнение и выбрать оптимальный вариант.

4. Разработать операционную технологию изготовления детали:

а) план обработки поверхностей для достижения требуемой точности и шероховатости;

б) выбор оборудования;

в) выбор схем базирования;

г) расчет и назначение припусков;

д) размерный анализ технологического процесса;

е) выбор инструмента, его материала и технологической оснастки, при необходи­мости их проектирование;

ж) расчет и назначение режимов обработки;

з) выбор мерительных средств, при необходимости их проектирование;

и) нормирование и назначение разряда рабочих.

5. Расчет технико-экономических показателей спроектированного технологическо­го процесса.

6. Проектирование участков, отделений, цехов.

Работа по созданию технологических процессов для существующего производства имеет некоторые особенности. Она включает в себя:

1. Анализ исходных данных для разработки технологического процесса.

2. Подбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единичного процесса.

3. Выбор исходной заготовки и метод ее изготовления,

4. Выбор технологических баз.

5. Составление технологического маршрута обработки применительно для суще­ствующего оборудования.

6. Разработка технологических операций.

7. Выбор средств технологического оснащения контроля и испытаний. При необходимости их заказ.

8. Выбор средств транспортирования.

9. Назначение и расчет припусков.

10. Нормирование.

11. Расчет экономической эффективности.

12. Оформление технологических процессов.

Одним из наиболее прогрессивных направлений по разработке технологических процессов изготовления деталей машин является их типизация.

Под типизацией технологических процессов понимается такое направление в технологии, которое заключается в классификации и типизации деталей машин и их элементов и затем в комплексном решении задач, возникающих при осуществлении тех­нологических процессов каждой классификационной группы.

Правило разработки применения типовых технологических процессов регламенти­ровано ГОСТ 14.303-83.

Первым этапом работ по типизации является проведение классификации деталей.

Классом называется совокупность деталей, характеризуемых общностью техноло­гических задач, решаемых в условиях определенной конфигурации этих деталей.

Признаком для классификации деталей являются:

1) конфигурация детали;

2) размеры детали;

3) точность обработки и качество обрабатываемых поверхностей;

4) материал детали.

Учитывая эти признаки, детали можно разбить на 17 классов: валы, втулки, диски, эксцентриковые детали, крестовины, рычаги, плиты, крышки, корпуса, шпонки, стойки, угольники, бабки, зубчатые колеса, фасонные кулачки, ходовые винты и червяки, мел­кие крепежные детали.

Причем, с развитием машиностроения к этой классификации добавляются и другие классы деталей, характерные для отдельных отраслей промышленности (например: тур­бинные лопатки, шариковые подшипники и т.п.)

В свою очередь, классы подразделяются на подклассы, группы и т.д.: например, ва­лы гладкие, ступенчатые, полые.

Проектирование типовых техпроцессов ведется в следующем порядке:

1. По чертежам изделия завода производится отбор деталей, сходных по конструк­тивным и технологическим признакам (рис. 6.13, а - и).

2. Производится создание комплексной детали (рис. 6.13, к). При этом руковод­ствуются следующим:

а) за комплексную деталь принимается наиболее сложная деталь группы, включаю­щая в себя все поверхности, встречающиеся у остальных деталей группы (рис. 6.13, ж). Если среди более простых деталей группы встречаются отдельные поверхности (напри­мер, конус, фаска), отсутствующие у сложной детали, то эти поверхности искусственно добавляются в чертеж этой детали;

б) габаритные размеры комплексная деталь имеет наибольшие;

в) точность размеров наивысшую;

г) параметры шероховатости наименьшие из деталей, входящих в группу

Устанавливается последовательность и содержание технологических операций и изготовления комплексной детали.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ

Дисциплина

“Технология машиностроения”

Курсовая работа на тему:

“Разработка технологического процесса изготовления детали”

Выполнил: Давыдов Е.С.

Группа: Т-51

Проверил: Колчков В.И.

г. Москва 2011 год

Чертеж разрабатываемой детали

Анализ технологичности детали

Выбор вида заготовки и способа ее получения

Выбор технологических баз

Разработка маршрутно-технологического процесса

Эскиз к токарной операции

Разработка операционной технологии

Определение припусков и операционных размеров

Выбор технологического оборудования и технологической оснастки

Расчет режимов обработки и основного (машинного) времени

Приложение к пункту

Список ЛИТЕРАТУРА.

1. Анализ технологичности детали

Понятие «технологичность детали» содержится в комплексе стандартов ЕСТПП, можно посмотреть также с.197-198 в /1/.

Технологичность детали – совокупность свойств и показателей, определяющих возможность её изготовления с наименьшими затратами при достижении требований к точности, указанных в чертеже. Технологичность детали можно предварительно оценить, сравнивая деталь с имеющимися аналогами. Окончательное решение о технологичности детали можно принять после разработки ТП и проведения технико-экономических расчётов.

Анализируя деталь, студент должен сопоставить её со стандарт­ными унифицированными или оригинальными конст­руктивными решениями. При этом необходимо учитывать совокупность конструктивных элементов детали: образующих линий и поверхностей; взаимного расположения поверхностей, осей; наличие внутренних отверстий, полостей и др.; требования к точности; контролепригодность параметров точности и в итоге сделать предложения по методам и средствам формообразования поверхностей, а также методам и средствам контроля.

Оценка технологичности конструкции детали производится количественными и качественными показателями. Для количественной оценки технологичности конструкции изделия применяют показатели, предусмотренные ГОСТ 14.202-83. Основные из них: трудоемкость, материалоемкость, унификация элементов детали, требования к точности и качеству поверхностей.

Данная деталь вполне технологична. Она не трудоемка, не материалоемка. Элемента детали унифицированы. Требования к точности и качеству большинства поверхностей не очень высокие, но есть и поверхности, требующие дополнительных мер обработки. Тем не менее практически все эти требования могут быть выполнены на обычных станках, без применения станков повышенной точности.

2. Выбор вида заготовки и способа ее получения

Для изготовления заданной детали – вал, выбираем поковку, представленную на рисунке.

Данную поковку лучше всего изготавливать ковкой, с применением открытых штампов на молоте. Масса данной поковки около 4 кг.

Масштаб производства – серийное или мелко – серийное.

3. Выбор технологических баз

Выбор технологических баз решается одновременно с выбором метода получения заготовки. Первые операции – создание чистовых баз для чего в заготовке предусматриваются черновые поверхности.

Выбор схемы базирования зависит от конструкторских и технологических требований. Выбранная схема в значительной степени предопределяет последовательность обработки, конструкцию приспо­собления, достижение заданной точности, производительность.

Способ базирования заготовки (детали) определяется, в основном, её формой. Используются типовые способы базирования загото­вок, включающие в себя поверхности или совокупность поверхностей трех видов: плоскость, цилиндрическое отверстие и цилиндрическая наружная поверхность.

За базу выбрана цилиндрическая поверхность Ø30k6 – в чертеже.

4. Разработка маршрутного технологического процесса

Технологический процесс изготовления детали включает в себя следующие операции:

	Ленточно-отрезная - отрезать заготовку на станке ARG-240 Plus
	Токарная - обработать по эскизу к операции на станке 1К62
	Термическая - закалить, отпустить до HB = 260…285 по ГОСТУ 17535-77
	Токарная - обработать на станке 1К62
	Термическая - провести стабилизирующий отжиг по режиму 2 ГОСТ 17535-77
	Круглошлифовальная - шлифовать деталь согласно чертежу на станке Джон Шипман

5 Разработка операционной технологии

Ленточно–отрезная.

1. Отрезать заготовку Ø100 в размер 595 мм

   Отрезать заготовку Ø100 в размер 14 мм

   Проверить исполнительные размеры с помощью штангенциркуля

Токарная

1. Установить заготовку в 3х кулачковом патроне и закрепить

   Подрезать торцы в размер 592 мм

   Поджать заготовку вращающимся центром

   Точить поверхность Ø87 с подрезкой торца на глубину 467 мм

   Точить поверхность Ø80 с подрезкой торца в размер 148 мм

   Точить поверхность Ø72 с подрезкой торца на глубину 272 мм

   Точить поверхность Ø57 с подрезкой торца в размер 290 мм

   Переустановить деталь в патроне с базой по Ø87 мм

   Точить поверхность Ø72 с подрезкой торца в размер 21 мм

   Точить поверхность Ø57 с подрезкой торца на глубину 25 мм

   Точить образец Ø98х10

   Проверить исполнительные размеры на соответствие эскизу.

Термическая

1. Закалить, отпустить деталь с образцом до HRC Э = 32…35 по

ГОСТу 17535-77

Проверить твердость на образце HRC Э = 32…35

Дробеструйная

1. Удалить окалину

Токарная

1. Установить деталь в 3х кулачковый патрон с базой по Ø87 (в черт.Ø85u7) и закрепить

   Подрезать торец в размер 24 мм (в черт. 25±0,21- 1прип.)

   Выполнить центровое отверстие В6,3 по ГОСТу 14034-74

   Переустановить деталь в патроне с базой по Ø87 (в черт.Ø85u7) и закрепить

   Подрезать торец, выдержав 271 -0,52 (в черт. 272H22 – 1прип.)

   выполнить центровое отверстие В6,3 по ГОСТу 14034-74

   Закрепить поводок на Ø72 (в черт. Ø70k6)

   Установить деталь в центра

   Точить поверхность Ø85,5 (в черт. 85u7) с подрезкой торца на глубину 466,5H24 (в черт. 467H24-0,5 прип.)

   Точить поверхность Ø78,5 (в черт. Ø78r6) с подрезкой торца в размер 148 H22

   Точить поверхность Ø70,5 (в черт. Ø70k6) с подрезкой торца на глубину 272H22

   Точить поверхность Ø55,5 (в черт. Ø55k6) с подрезкой торца в размер 287,5H22

   Закрепить поводок на Ø85,5 (в черт. Ø85u7)

   Точить поверхность Ø70,5 (в черт. Ø70k6) с подрезкой торца в размер

19,7 -0,14 (в черт. 19,2 -0,14 + 0,5 прип.)

Точить поверхность Ø55,5 (в черт. Ø55k6) с подрезкой торца на глубину 25±0,21

Точить фаску 1,75х45° (в черт. 1,5х45°)

Проверить исполнительные размеры

Универсально-фрезерная

1. Установить деталь в тиски и закрепить

   Фрезеровать пазы в размер 20Р9х90H22 и 20P9x90H22 в размер 75,75 -0,1 (в черт. 75,5 -0,1 +0,25 прип.), выдержав размер 8 мм и 4,5 мм (в черт. 4мм + 0,5 прип.)

Слесарная

1. Снять с пазов заусенцы

Термическая

1. Произвести стабилизирующий отжиг по режиму 2 ГОСТ 17535-77

Круглошлифовальная

1. Установить деталь в центра

   Шлифовать поверхность Ø85u7 с подшлифовкой торца в размер 19,2 -0,14 , выдерживая биение до 0,02

   Шлифовать поверхность Ø78r6

   Шлифовать поверхность Ø70k6 на глубину 272H22, выдерживая биение до 0,02

   Шлифовать поверхность Ø55k6 в размер 288H22

   Переустановить деталь в центрах

   Шлифовать поверхность Ø70k6 на глубину до торца

   Шлифовать поверхность Ø55k6 на глубину 25±0,21

   Проверить исполнительные размеры на соответствие КД

Слесарная

1. Снять с пазов заусенцы

   Проверить деталь на отсутствие острых кромок и заусенцев

Упаковочная

1. Завернуть деталь в ингибированную бумагу и уложить в тару.

6. Определение припусков и операционных размеров

Получение размеров, указанных в чертеже, достигается следующими операциями:

Способ обработки	Квалитет
Фрезерование обдирочное
Фрезерование черновое
Фрезерование получистовое
Фрезерование чистовое
Фрезерование тонкое
Шлифование обдирочное
Шлифование черновое
Шлифование чистовое
Шлифование тонкое

Размер 48p6 на чертеже достигается следующими операциями:

Фрезерование обдирочное

Фрезерование черновое

Фрезерование получистовое

Фрезерование чистовое

Фрезерование тонкое

Расчет припусков производится по формулам:

;

7. Выбор технологического оборудования и технологической оснастки

Токарно-винторезный 1К62

Над станиной – 400

Над суппортом – 220

Шаг нарезаемой резьбы:

Метрическая - 1-192

Дюймовая - 24 – 2

Диаметр отверстия шпинделя – 47

Продольное – 930

Поперечное – 250

Точность:

Овальность - 0,005

Конусность - 0,01 на 150

Плоскостность торцевой поверхности (мм) 0,01 на Ø200

Место установки 13ц – 1

Токарно-винторезный 16К20

Наибольший диаметр обрабатываемой детали:

Над станиной – 400

Над суппортом – 220

Расстояние между центрами – 1000

Шаг нарезаемой резьбы:

Метрическая – 0,5-112

Дюймовая - 56 – 0,5

Диаметр отверстия шпинделя – 53

Конус отверстия шпинделя - Морзе 6

Наибольшее перемещение суппорта:

Продольное – 1335

Поперечное – 300

Конус Морзе отверстия пиноли – 5

Точность:

Овальность - 0,008

Конусность - 0,02 на 200

Плоскостность торцевой поверхности (мм) 0,016 на Ø200

Место установки 13ц – 2

Наружное точение: Шероховатость Точность

Наружное точение:

Получистовое ۷5 5-7

Чистовое ۷7 2-5

Тонкое (алмазное) ۷9 2

Подрезка торцов:

Получистовая ۷5

Чистовая ۷7

Тонкая ۷9

Наружное нарезание резьбы

Плашкой ۷6 2-3

Резцом ۷8 1-2

Внутреннее нарезание резьбы:

Мечиком ۷6 3-2

Резцом ۷8 2-3

Погрешность обработки

Высота центров Длина детали Овальность Седлообразность Конусообразность

1000 300 20 20

Деккель

Размеры рабочей поверхности стола – 200х500

Расстояние от оси горизонтального шпинделя:

До стола – 60

До хобота – 65

Ширина Т-образного паза – 14

Конус Морзе отверстия шпинделя – 4

Наибольшее перемещение стола:

Продольное – 320

Поперечное – 150

Вертикальное – 300

Расстояние от торца вертикального шпинделя до поверхности стола –

Место установки 13ц – 1

Фрезерование: Шероховатость Точность

Цилиндрическое:

Черновое ۷4 5-7

Чистовое ۷6 4-7

Тонкое ۷7 3

Торцовое:

Черновое ۷4 5-7

Чистовое ۷7 4-7

Тонкое ۷9 3

Круглошлифовальный Джон Шипман

Наибольший диаметр обрабатываемой детали – 76

Наибольшая длина обрабатываемой детали – 305

Высота центров над столом –

Диаметр шлифования:

Наружный – 76max

Внутренний –

Наибольшая длина шлифования:

Наружная – 305

Внутренняя –

Наибольший угол поворота стола:

По час. Стрелке - 20°

Против - 8°

Конус Морзе отверстия шпинделя:

Передняя бабка – 1

Задняя бабка – 1

Место установки 13ц – 1

Шлифование: Шероховатость Точность

Притирка:

Чистовая ۷9 2

Тонкая ۷11 1

Полирование:

Обычное ۷10 2

Тонкое ۷12 1

8. Расчет режимов обработки и основного (машинного) времени

Расчет параметров установа 1.

Основное (машинное) время:

Расчет параметров установа 2.

Скорость перемещения шпинделя:

Основное (машинное) время:

ЛИТЕРАТУРА:

Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985, т.1, 665 с.

Справочник технолога-машиностроителя. /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985, т.2, 496 с.

Никифоров А.Д., Беленький В.А., Поплавский Ю.В. Типовые технологические процессы изготовления аппаратов химических производств. М.: Машиностроение, 1979 г.

Колчков В.И. «Методические указания».