Наладка станка FSS400 на обработку детали кронштейн

Изм

 

Лист

     №  докум.

   Подп.

Дата

КП 2-36 01 31.11 ПЗ

 

Лист

 

 

Инв. № подл.

Подпись и дата

В зам. Инв.№

Инв. № дубл.

Подпись и дата

 

Введение

Данный курсовой проект выполнен по дисциплине  «Техническое обслуживание и наладка станков с   ПУ и РТК»  УО «Минский государственный автомеханический колледж».  Он представляет собой заключительную работу по обобщению знаний полученных на таких предметах как: «Техническое обслуживание и наладка станков с ПУ и РТК», «Материаловедение», «Технология машиностроения».

Основной целью этого  проекта является разработка  технологического процесса для изготовления детали «Кронштейн» в условиях крупносерийного производства на станках с ЧПУ, а также внедрение высокопроизводительного быстропереналаживаемого оборудования (станков с ЧПУ, промышленных роботов, систем автоматизированного проектирования). В процессе работы происходит ознакомление с деталью, методом ее получения и обработки. Составляется маршрутный и операционный процесс. Выбирается обрабатывающий инструмент и его марка. В процессе выполнения необходимо рассчитать стоимость получения данной детали, рассчитать режимы резанья и припуски на механическую обработку,  выбрать и привести характеристику оборудования, а котором производится обработка данной детали.

 

1 Технологический раздел

 

1.  Анализ и конструкция узла

 

Кронштейн 6501-5001826-10 входит в состав запорного механизма кабины автомобиля МАЗ

 

Рисунок 1 –  Запорный механизм кабины автомобиля МАЗ

 

  Кронштейн закрепляется  на раме и выполняет роль запора кабины маз. На передней поперечной балке основания кабины имеются два литых кронштейна, которые входят в проушины двух других кронштейнов, прикрепленных к передним концам продольных балок рамы. Кронштейны сочленяются с помощью оси, установленной в резиновых армированных втулках. Задняя опора в виде изогнутой трубчатой балки через кронштейны крепится на раме автомобиля. На балке закреплены две резиновые подушки, которые ограничивают боковое раскачивание кабины в движении автомобиля. В средней части на балке закреплена обойма, состоящая из двух пластин и оси.

Основную нагрузку в механизме, испытывает данный кронштейн, поскольку именно он удерживает кабину от опрокидывания. Из-за высоких нагрузок, кронштейн подвержен высокому износу, но благодаря тщательно подобранному материалу заготовки, срок службы данной детали был значительно продлен.

 

 

1.2 Конструкционно-технологический  анализ детали

 

Рисунок 2 – Кронштейн 6501-5001826-010

 

Конструкция детали «Кронштейн» представляет тело сложной формы. Все поверхности детали относительно доступны и, однако, с точки зрения механической обработки отверстия находящиеся в перпендикулярном отношении оси друг к другу являются не достаточно технологичным, поскольку при их обработке происходит смена технологических баз, из-за переустановки заготовки. Однако в остальном, деталь достаточно технологична, она имеет  высокую степень жесткости, благодаря использованию ребер жесткости, все обрабатываемые элементы  легкодоступны и обработка производится на проход.

Конструкторскими  базами детали являются внутренние цилиндрические и наружные поверхности, технологическими и измерительными – торцы, наружные поверхности.

Материалом  заготовки «Кронштейн» является сталь 40Л ГОСТ 977-88. Это – сталь конструкционная литейная, содержащая хром, марганец, кремний, никель, серу и фосфор, что повышает износостойкость, прочность и пластичность. Данный материал является дорогостоящим и подобран исходя из воспринимаемых нагрузок и условий его работы.

В качестве количественных показателей рассмотрим: массу детали, коэффициент точности обработки, коэффициент шероховатости поверхностей.

Масса детали m = 5,2 килограмм.

Масса заготовки  m_з  = 9,0 килограмм.

Коэффициент использования материала:

 

 

где  m - масса детали;

      m_З - масса заготовки.

 

Коэффициент точности обработки и коэффициент  шероховатости поверхностей определяем в соответствии с ГОСТ 18831-73 по методике [1,с.18]. Для этого рассчитываем среднюю шероховатость обработанных поверхностей и среднюю точность обработки. Смотрите таблицы 1 и 2.

 

Таблица 1 - Определение коэффициента шероховатости

Шi класс	n i	Шi ∙ n i
2	2	4
3	11	33
Сумма	13	35

 

Коэффициент шероховатости:

 

 

где Ш_ср – средний квалитет шероховатости поверхностей;

 

где Ш_i – шероховатость i-ой поверхности, класс;

       n_i – количество поверхностей данной шероховатости;

Условие К_ш >0,18 выполняется, т.е. по шероховатости деталь технологична.

 

Таблица 2 - Определение коэффициента точности

Ti квалитет точности	n i	Тi ∙ n i
6	3	18
7	2	14
14	6	84
Сумма	11	117

 

 

Коэффициент точности:

 

где Т_ср – средний квалитет точности поверхностей;

 

где  T_i – квалитет точности i-ой поверхности;

        n_i – количество поверхностей данного квалитета;

Условие K_т > 0,8 выполняется, т.е. по точности деталь технологична.

По результатам качественной и количественной оценки можно сказать, что деталь технологична. В целом будем считать деталь «Кронштейн»  технологичной для использования ее в запорном механизме кабины маз.

Деталь изготавливается  из стали 40Л - сталь конструкционная углеродистая литейная. Данный материал  обладает относительно высокой стоимостью, но обеспечивает необходимые эксплуатационные свойства готового изделия. Химический состав и механические свойства отливки из стали марки 40Л представлены в таблице 3 и 4.

 

Таблица 3 – Химический состав стали 40Л ГОСТ 977-88

                                                                                                                в процентах

C	Si	Mn	Ni	S	Р	Сr	Cu
0.37-0.45	0.2-0.52	0.4-0.9	до 0.3	до 0.045	до 0.04	до 0.3	до 0.3

Таблица 4 – Механические свойства стали 40Л ГОСТ 977-88

 

Сортамент	Размер, мм	σB, МПа	σТ, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, кДж	Термообработка
							Нормализация, 0С	Отпуск, 0С
Отливка	До 100	530	300	14	25	290	860-880	600-630

 

1.3 Расчет себестоимости заготовки

 

Деталь «Кронштейн» изготовляют из стали 40Л ГОСТ 977-88. Данный материал является распространенным и подобран исходя из воспринимаемых нагрузок и условий работы.

Метод получения заготовки, отливки, это литье в песчано-глинистые, так называемые, разовые, формы.

Литьё в песчано-глинистые  формы — дешёвый, самый грубый, но самый массовый (до 75-80 % по массе  получаемых в мире отливок) вид литья. Вначале изготовляется литейная модель, копирующая будущую деталь. Модель засыпается песком или формовочной  смесью (обычно песок и связующее), заполняющей пространство между  ею и двумя открытыми ящиками (опоками). Отверстия в детали образуются с помощью размещённых в форме  литейных песчаных стержней, копирующих форму будущего отверстия. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или же затвердевает в термическом шкафу (сушильной печи). Образовавшиеся полости заливаются расплавом металла через специальные отверстия — литники. После остывания форму разбивают и извлекают отливку. После чего отделяют литниковую систему (обычно это обрубка) и удаляют облой.

Произведем расчет экономии материала.

Исходные  данные:

Масса детали q = 5,2 килограмм.

Масса заготовки Q = 9,0 килограмм.

S_i - стоимость 1 тонны заготовок, 11196000 белорусских рублей.

S_отх - стоимость 1 тонны отходов, 1224000 белорусских рублей.

Формула расчета  стоимости заготовки:

 

 

 

где К_Т = 1,05 - коэффициент, зависящий от класса точности; [3,c.66]      

          К_с = 0,9 - коэффициент, зависящий от группы сложности; [3,c.75]

          К_в = 0,9 - коэффициент, зависящий от материала и массы; [3,c.75]

          К_м = 1,22 - коэффициент, зависящий от марки заготовки; [3,c.66]

      К_п = 1,2 - коэффициент, зависящий от объема производства; [3,c.67]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Назначение  припусков на механическую обработку  детали

 

 

 

Рисунок 3 – Эскиз заготовки «Кронштейн»

Заготовка представляет собой отливку сложной формы, массой 5,2 кг. Операционный маршрут фрезерной обработки детали состоит из 8 переходов. Назначение припусков на фрезерную обработку приведен в таблице 5, в которой последовательно записывается операционный маршрут обработки и все значения элементов припуска. Припуска назначаются по ГОСТ 26645-85.

 

Таблица 5 – Назначение  припусков и предельных размеров по технологическим переходам на фрезерную операцию

Номер поверхности	Название перехода	Номинальный размер	Допуск	Припуск
1	2	3	4	5
Установ А
1	Фрезеровать плоскость	15	±1	2
3,4,5	Центровать отверстия	-	-	-
2	Сверлить отверстия	Ø17	-	-

Продолжение таблицы 5

1	2	3	4	5
Установ Б
15,16	Фрезеровать плоскость	50-0,62	±0,5	1*2
8,9	Фрезеровать плоскость	15	±1	2
10-14	Центровать отверстия	-	-	-
7	Сверлить отверстия	Ø17	±0,1	-

 

1.5 Разработка  маршрутного процесса обработки  детали

Технологический маршрут обработки детали представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Технологический маршрут обработки шестерни регулировочного колеса.

Название  операции	Содержание операции	Оборудование
1	2	3
005 Фрезерная с ЧПУ	Фрезеровать плоскость Центровать 4-е отверстия Сверлить 4-е отверстия Фрезеровать плоскость Фрезеровать плоскость Центровать 4-е отверстия Сверлить 4-е отверстия	Фрезерный станок с ЧПУ FSS400CNC
010 Фрезерная с ЧПУ	Зенковать 4-е отверстия	Фрезерный станок с ЧПУ FSS400CNC
015 Радиально-сверлильная	Сверлить  последовательно 4-е отверстия	Радиально-сверлильный  станок 2А554
020 Радиально-сверлильная	Цековать последовательно 4-е отверстия	Радиально-сверлильный  станок 2А554
025 Радиально-сверлильная	Цековать последовательно 3-и отверстия	Радиально-сверлильный  станок 2А554

 

Продолжение таблицы 6

030 Вертикально-сверлильная	Сверлить отверстие	Вертикально-сверлильный  станок 2135
035 Слесарная	Зачистить заусенцы	Верстак ОР1960
040 Технический контроль		Столь ОТК