Проектирование технологического процесса изготовления типовой детали Фланец

1. Анализ чертежа детали

Деталь  «Фланец»

Фланцы (от немецкого слова Flansch) – соединительные части труб, резервуаров, валов и так далее. Как правило, фланцы выполняются заодно с основной деталью и представляют из себя плоское стальное кольцо или диск, в котором имеется отверстия под болты или шпильки. Фланцы обеспечивают прочность и герметичность соединения. Фланцы в зависимости от способа приварки к трубопроводу разделяются на плоские и воротниковые.

Деталь  типа «Фланец». Деталь является воротниковым фланцем.Деталь образована наружными и внутренними поверхностями вращения, имеет общую прямолинейную ось.Материал по ГОСТ- титановый сплав. Масса детали составляет 4,32 кг, это говорит о том, что дополнительных установок не требуется.Твердость материала 3,7..3,2 НВ.12 квалитет точности.Толщина покрытия 0,010..0,015 мм. Шероховатость Ra=6,3. Биение 0,01. Деталь имеет 6 диаметральных отверстий, диаметр которых равен 9 мм.

2. Особенности материала.

1. Деталь «Фланец»  изготавливается из сплава ВТ9 по ГОСТ 19807-91 Титан и сплавы титановые деформируемые.
2. Фланец изготавливается из титанового сплава, который так же содержит молибден, цирконий, кремний, железо, кислород, азот, углерод и прочие примеси. Данный материал применяется для изготовления полуфабрикатов – листов, лент, полос, фольги, плит, прутков, профилей, труб, поковок и штампованных заготовок.
3. В марке титанового сплава ВТ9 основой является титан, алюминия в данном сплаве содержится 5,8-7,0, молибдена 2,8-3,8, циркония 1,0-2,0, кремния 0,20-0,35, железа 0,25, кислорода 0,15, водорода 0,015, азота 0,05, углерода 0,10, прочих примесей 0,30.
4. Механические свойства.

 

Анализ технологичности.

1. Расчет точности

,

где - коэффициент точности. не должен превышать 0,85%, тогда деталь будет технологичной.

где - средняя точность размеров.

Таким образом, по данному параметру деталь технологична.

 

2. Расчет шероховатости.

,

где - коэффициент шероховатости. не должен превышать 0,27%, тогда деталь будет технологичной.

,

где -средняя шероховатость поверхностей.

Таким образом, по данному параметру деталь технологична.

 

3. Выбор заготовки

Метод выполнения заготовок для  деталей машин определяется назначением  и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом  и серийностью выпуска, а также  экономичностью изготовления.

I вариант. Пруток.

      

II вариант. Кованная заготовка с центральным отверстием.

 

III вариант. Заготовка полученная на кривошипном горячештамповочном прессе.

В программе Компас -3D LT V11 строим заготовку полученную на КГШП. С помощью параметра «Вычисление массо-центровочных характеристик» вычисляем объем заготовки.

 

  Величина коэффициента использования материала существенно выше по сравнению с КИМ кованной заготовки и прутка.

                                                                                                                                                                                                     

 4. План обработки заготовки. Маршрутная карта.

Разбиение технологического процесса изготовления «Фланца» на операции:

Операция 05. Заготовительная. Заготовка, полученная на кривошипном горячештамповочном прессе. Размер заготовки 134х52.

Операция 10. Токарная. Выполняется на станке 16К20.Точить поверхность 1, выдерживая размер D7, точить поверхность 2 выдерживая размер l8. Точить поверхность 3 выдерживая размер D6, точить поверхность 4 выдерживая размер l7, точить поверхность 5 выдерживая размер D8. Приспособление: трехкулачковый патрон. Режущие инструменты: резец токарный отогнутый. Измерительный инструмент: пробки БГ8140-9002-05, штангенциркуль с диапазоном измерения 250 и ценой деления нониуса 0,1мм

Операция 15. Токарная. Выполняется на станке 16К20. Приспособление: трехкулачковый патрон. Режущие инструменты: резец токарный отогнутый.Измерительный инструмент: пробки БГ8140-9002-05, штангенциркуль.

Операция 20. Токарная. Выполняется на станке 16К20. Приспособление: трехкулачковый патрон. Режущие инструменты: резец токарный отогнутый. Измерительный инструмент: пробки БГ8140-9002-05, штангенциркуль.

Операция 25. Токарная. Выполняется на станке 16К20. Приспособление: трехкулачковый патрон. Режущие инструменты: резец токарный отогнутый. Измерительный инструмент: пробки БГ8140-9002-05, штангенциркуль.

Операция 30. Шлифовальная. Выполняется на внутришлифовальном станке 3P228. Режущий инструмент: шлифкруги формы ПВ, ПВД. Приспособления: трехкулачковый патрон. Вспомогательный инструмент: оправки для крепления шлифкруга.Мерительный инструмент: микрометр, скобы, пробки БГ8140-9002-05.

Операция 35. Шлифовальная. Выполняется на круглошлифовальном станке ШУ321. Приспособления- трехкулачковый патрон. Мерительный инструмент: микрометр, скобы, пробки БГ8140-9002-05 .

Операция 40. Шлифовальная. Шлифовальная. Выполняется на внутришлифовальном станке 3P228. Режущий инструмент: шлифкруги формы ПВ, ПВД. Приспособления: трехкулачковый патрон. Вспомогательный инструмент: оправки для крепления шлифкруга.Мерительный инструмент: микрометр, скобы, пробки БГ8140-9002-05.

Операция 45. Сверлильная. Выполняется на станке вертикально сверлильном М112-2. Режущий инструмент: сверло диаметром 11 ГОСТ 10902. Измерительный инструмент: штангенциркуль, глубиномер.

Операция 50. Моечная. Моечная ванна.

Операция 55. Контрольная. Выполняется на столе БТК. Произвести внешний осмотр на соответствие конфигурации, шероховатости обработки и притупления острых кромок.

Операция 60.Химическая-гальваническая. Выполняется с помощью гальванического автомата АГ 38.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Назначение и расчет режимов резания

Для обработки  поверхности детали на станке 16К20 операции 05 Токарная необходимо применить токарный проходной отогнутый резец оснащенный пластинами из твердого сплава.

Станок 16К20

n, мин-1	60-2000
S, мм/об	0,03-2
Nф, кВт	7,5

Операция 05 Токарная

Расчет режимов резания

 

Режим резания для 1 поверхности:

Резец токарный проходной отогнутый, с пластинами из твердого сплава табл. 5, стр.186 [1]

А) Установить и закрепить заготовку

Точить поверхность 1, выдерживая размер D7;

Глубина резания t:

t = 2.1мм.

                                                                                                                                                            

 

 

1.Подача s:

Подача s_с = 0,3-500 мм/об., поперечная подача  из станка

s_с = 0,3 мм/об.

2.Скорость резания v, м/мин:

При наружном продольном и поперечном точении

  

Среднее значение стойкости Т при обработке – 30-60 мин. Примем Т = 30 мин.

С_u=140 согласно табл.29, стр.75[2]

3.Сила резания.

Силу резания Н, принято рассчитывать по формуле:

        

   P_z= С_p* Н

С_p=2000 согласно табл.29, стр.75[2]

4.Мощность резания

 

Режим резания для 2поверхности:

Резец токарный проходной отогнутый, с пластинами из твердого сплава табл. 5, стр.186 [1]

А) Установить и закрепить заготовку

Точить поверхность 2, выдерживая размер D6;

Глубина резания t:

t = 2.1мм.

1.Подача s:

Подача s_с = 0,3-500 мм/об., поперечная подача  из станка

s_с = 0,3 мм/об.

2.Скорость резания v, м/мин:

При наружном продольном и поперечном точении

  

Среднее значение стойкости Т при обработке – 30-60 мин. Примем Т = 30 мин.

С_u=140 согласно табл.29, стр.75[2]

3.Сила резания.

Силу резания Н, принято рассчитывать по формуле:

            P_z= С_p* Н

С_p=2000 согласно табл.29, стр.75[2]

4.Мощность резания

 

 

 

 

6.Нормирование операции ТП

Переход 1

Основное время перехода рассчитывается по формуле:

 

 

где s = 0,564 мм/об - рабочая подача инструмента;

t = 3 - ускоренная подача отвода инструмента;

n = 520 об/мин - частота вращения шпинделя;

L - длина пути обработки, мм, определяется по формуле:

L = l + l1 + l2  ,  

где l = 13 мм - длина пути резания;

l1 = 3 мм - врезание;

l2 = 3 мм - перебег.

Тогда

L = 13 + 3 + 3 = 19 мм.

По формуле (8) вычисляется основное технологическое время  на 1  переходе 010 токарной операции:

 

Переход 2

s = 0,564 мм/об - рабочая подача инструмента;

t = 3 - ускоренная подача отвода инструмента;

n = 760 об/мин - частота вращения шпинделя;

L - длина пути обработки, мм, определяется по формуле:

L = l + l1 + l2  ,

где l = 80 мм - длина пути резания;

l1 = 3 мм - врезание;

l2 = 3 мм - перебег.

Тогда

L = 80 + 3 + 3 = 86 мм.

По формуле вычисляется основное технологическое время  на 2  переходе 10 токарной операции:

 

=0,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В данном проекте были рассмотрены основные этапы проектирования технологического процесса для детали «Фланец»

Был разработан технологический процесс изготовления детали «Фланец». Проанализирован чертеж детали, проведен выбор заготовки, разработан план обработки заготовки и рассчитан режим обработки и нормы времени для токарной технологической операции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

 

1. Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин, Б.Я. Розовский, В.В. Дегтярев, А.М. Соловейчик “Технология машиностроения” Книга 1. Москва «Высшая школа» 2005

 

1. Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин, Б.Я. Розовский, В.В. Дегтярев, А.М. Соловейчик “Технология машиностроения” Книга 2. Москва «Высшая школа» 2005

 

2. “Справочник технолога-машиностроителя” в 2 томах. Том 1. (под редакцией к.т.н. Косиловой А. Г. и Мещеракова Р. К.) М., Машиностроение, 1985.

 

3. “Справочник технолога-машиностроителя” в 2 томах. Том 2. (под редакцией к.т.н. Косиловой А. Г. и Мещеракова Р. К.) М., Машиностроение, 1985.

 

9. Общетехнический справочник. (под редакцией к. т. н. Скороходова Е. А.) М., Машиностроение, 1989.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 Введение......................................................................................... 2

1 Анализ чертежа детали 3 .............................................................3

2. Особенности материала. Обоснованный выбор вида и режима

термической обработки. .................................................................3

3. Выбор заготовки .........................................................................5

4. План обработки  заготовки. Маршрутная карта............ 8

5.Назначение и расчет  режимов резания .....................................9

6.Нормирование операции ТП……………………………14

Заключение ………………………………………………………17

Приложения ………………………………………………………20