Спроектировать технологический процесс по изготовлению детали «опора»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РФ

Камский государственный политехнический  институт

Кафедра ТМ, МС и И

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

по дисциплине “Технологические процессы и производства”:

(Спроектировать технологический  процесс по изготовлению детали  «опора»)

 

Пояснительная записка

 

 

 

 

                                                                                           

 

 

 

                                                                                       Выполнил: студент гр.1409

                                                                     Ермишкина Н.Н.

                                                         Проверил:

                                                            Ступко В.Б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Наб. Челны 2012г.

 

Содержание:

 

 

Пояснительная записка:

1. Введение
2. Конструкторско-технологическая характеристика детали
3. Определение типа производства
4. Определение вида и метода получения заготовки (сравнение двух методов)
5. Разработка маршрутного ТП изготовления детали
6. Расчёт припусков и определение размеров заготовки (на одну точную поверхность – аналитическим методом, на другие поверхности табличным методом)
7. Разработка технологических операций:

  7.1.  Разработка  структуры технологических операций. Уточнение технологических переходов

    7.2.  Расчет режимов резания ((аналитическим и табличным методом))

7.3. Техническое  нормирование операций технологического  процесса

    7.4. Выбор модели оборудования и  определение его количества. Выбор  технологической оснастки

       8. Разработка  планировки участка

       9. Разработка  мероприятий по ОТ, ТБ, ПБ, ЭБ

     10. Список литературы

Графическая часть:

     1. Чертёж детали

     2. Чертёж  заготовки

     3. Технологические  наладки, приспособления

     4. Планировка  участка

Технологическая документация:

     1. Маршрутная карта

     2. Операционная карта

     3. Карты эскизов

     4. Карты контроля

     5. Спецификация (на приспособления, на планировку)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

Цель курсового проектирования по технологии машиностроения — научиться правильно применять теоретические знания, полученные в процессе учебы, для решения профессиональных технологических и конструкторских задач.

 

Технологический процесс должен обеспечивать изготовление деталей заданного качества и  объема выпуска, удовлетворять требованиям высокой производительности обработки детали, наименьшей себестоимости продукции, безопасности и облегчения условий труда. Указанные требования отражают современную направленность машиностроительного производства — создание высокопроизводительных машин и оборудования, снижение их материалов и энергоемкости, внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, уменьшение трудоемкости изготовления продукции за счет широкого внедрения различных средств автоматизации и механизации, в том числе робототехники и ГАП.

 

Построение  технологических процессов механической обработки деталей машин, удовлетворяющих  решению поставленных задач, основывается на ряде общих принципов и положений. Основными из них являются следующие  принципы:

• технический (обеспечение заданного качества изделий)

• экономический (наивысшая производительность при  полном использовании орудий труда  и наименьших затратах), которые необходимо сочетать в разрабатываемом технологическом процессе.

 

Процесс создания машин  подразделяется на два взаимосвязанных — разработку конструкции и изготовление. При воплощении проекта конструкции главной задачей является обеспечение запланированных показателей качества изделия, зависящих от технологии производства.

 

Сущность технического принципа при разработке технологических процессов заключается в выполнении проектных технических требований при изготовлении машин. Это означает, что должны строго соблюдаться заданные чертежами точность размеров деталей, геометрическая форма, относительное расположение поверхностей, параметры шероховатости поверхностей, физико-механические свойства поверхностного слоя и другие регламентируемые технические требования. Надежность обеспечения показателей качества машины в процессе производства должна обуславливаться структурой и содержанием самого технологического процесса, совершенством применяемых методов обработки, оборудования и оснащения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ

 

Деталь «Опора» относится  к классу корпусных деталей типа диска.

 

Опора изготовлена из материала «Сталь 40Х» ГОСТ 4543–71, твердость  стали НВ=193 МПа. Это конструкционная высококачественная сталь с содержанием углерода 0,4%. Исходя из этого, для получения заготовки можно использовать метод штамповки.

 

Качественный  анализ технологичности конструкции

 

Поверхность 1 — цилиндрическая. Допуск на размер Æ170^-0,027 по IT14/2. Шероховатость поверхности Ra = 0,8 мкм.

 

Поверхность 2 — внешняя  торцевая. Допуск на размер Æ170 по H14. Шероховатость поверхности Ra = 2,5 мкм.

 

Поверхность 3 — внутренняя  цилиндрическая. Допуск на размер Æ147 по IT14/2. Шероховатость поверхности Ra = 6,3 мкм.

 

Поверхность 4 — внешняя  торцевая. Допуск на размер Æ147 по H14. Шероховатость поверхности Ra = 6,3 мкм.

 

Поверхность 5 — внутренняя цилиндрическая. Допуск на размер Æ90. Шероховатость поверхности Ra = 6,3 мкм.

 

Поверхность 6 — конусная. Допуск на размер Æ170^-0,027. Шероховатость поверхности Ra = 0,8 мкм.

 

Поверхность 7 — плоская (паз). Допуск на размер 35 по H14. Шероховатость поверхности Ra = 6,3 мкм.

 

Поверхность 8 — внутренняя  цилиндрическая (отверстие). Допуск на размер Æ10,5 по IT14/2. Шероховатость поверхности Ra = 6,3 мкм.

 

Поверхность 9 — внутренняя  цилиндрическая (отверстие). Допуск на размер Æ6,2 по IT14/2. Шероховатость поверхности Ra = 6,3 мкм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА

 

Тип производства определяется коэффициентом  закрепления операций (ГОСТ 14.004–83) по формуле:

,

где t — такт выпуска, определяемый по формуле:

 

Среднее штучное время  выполнения основных технологических  операций:

,

где T_{mt.ср i} — среднее время обработки одной поверхности детали,

n — количество поверхностей детали.

 

,

где Tо_i — основное время обработки одной поверхности детали,

m — количество переходов для обработки одной поверхности детали,

j — коэффициент, зависящий от типа производства и вида применяемого оборудования.

 

Результаты  сводим в таблицу:

 

Пов-ть	Переход	Формула для Toi	Значение Toi
1	Обтачивание черновое	T = 0,000075Dl	0,239 мин
	Обтачивание черновое	T = 0,000175Dl	0,684 мин
	Шлифование черновое	T = 0,00012Dl	0,496 мин
	Шлифование чистовое	T = 0,000184Dl	0,719 мин
	Шлифование тонкое	T = 0,000327Dl	1,279 мин
2	Подрезание черновое	T = 0,0000224(D2-d2)	0,163 мин
	Подрезание чистовое	T = 0,000011(D2-d2)	0,080 мин
3	Растачивание черновое	T = 0,000134Dl	0,089 мин
4	Подрезание черновое	T = 0,0000224(D2-d2)	0,303 мин
5	Растачивание черновое	T = 0,000134 Dl	0,121 мин
6	Обтачивание черновое	T = 0,000075Dl	0,153 мин
	Обтачивание черновое	T = 0,000175Dl	0,357 мин
	Шлифование черновое	T = 0,00012Dl	0,245 мин
	Шлифование чистовое	T = 0,000184Dl	0,375 мин
	Шлифование тонкое	T = 0,000327Dl	0,667 мин
7	Фрезерование черновое	T = 0,00666 l	0,233 мин
	Фрезерование чистовое	T = 0,00352 l	0,123 мин
8	Сверление	T = 0,00056D	0,035 мин
9	Сверление	T = 0,00056D	0,019 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Штучное время  обработки каждой поверхности:

 

Пов-ть	Значение Toi	j	Tmt.ср i
1	0,239 мин	1,36	1,031
	0,684 мин	1,36
	0,496 мин	1,55
	0,719 мин	1,55
	1,279 мин	1,55
2	0,163 мин	1,36	0,165
	0,080 мин	1,36
3	0,089 мин	1,36	0,121
4	0,303 мин	1,36	0,412
5	0,121 мин	1,36	0,164
6	0,153 мин	1,36	0,538
	0,357 мин	1,36
	0,245 мин	1,55
	0,375 мин	1,55
	0,667 мин	1,55
7	0,233 мин	1,51	0,265
	0,123 мин	1,51
8	0,035 мин	1,30	0,046
9	0,019 мин	1,30	0,023
			0,308

 

Коэффициент закрепления операций:

 

К_ЗО < 10, значит окончательно определяем тип производства, как крупносерийное.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА И  МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ

 

Правильный выбор заготовок  и их подготовка для механической обработки являются важными технико-экономическими вопросами. Выбор того или иного вида заготовок зависит от материала деталей, их конструктивных форм, типа производства, условий их работы в изделии.

 

Заготовки дисков изготавливаются  штамповкой. В данном проекте приводится экономическое обоснование двух методов получения заготовки (поковки):

• штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ),

• штамповка на молотах и горячештамповочных прессах.

 

Стоимость заготовок при различных  видах их получения можно определить по формуле:

где S_i — базовая стоимость 1 т заготовок,

К_Т, К_С, К_В, К_М, К_П — коэффициенты, зависящие соответственно от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок,

Q — масса заготовки, кг,

q — масса детали, кг,

S_i —стоимость 1 т заготовок,

S_отх — стоимость 1 т отходов.

 

Базовая стоимость 1 т  заготовок при обоих видах  штамповок равняется S_i = 170 руб. Стоимость отходов S_отх = 25 руб.

 

Массу заготовки для  ГКМ можем найти через коэффициент  использования материала: К_им = 0,8

 кг.

 

При штамповке на молотах  и горячештамповочных прессах вес  заготовки, как правило, увеличивается  на 10–12%. Следовательно, берем массу  заготовки для молота как Q = 3,44 кг.

 

	ГКМ	Молот
КТ	1	1
КМ	1	1
КП	1	1
КВ	1,33	1,33
КС	0,84	0,75

 

 руб.

 руб.

 

Получаем, что стоимость  заготовки при изготовлении на молоте равна 0,308 руб., а при изготовлении на ГКМ — 0,318 руб.

 

Экономическая выгода от использования молота для получения заготовки:

 руб.,

где N — годовая программа выпуска, шт.

Следовательно, в качестве метода получения заготовки выбираем штамповку на молоте.

 

 

5. РАЗРАБОТКА  МАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА  ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

 

Выбор баз при проектировании технологического процесса изготовления детали является важным моментом, от которого зависит последовательность обработки поверхностей детали и конечное качество изделия. При назначении баз учитываем следующее:

• установочная и направляющая базы должны иметь необходимую протяженность для обеспечения устойчивого положения заготовки при обработке;

• обрабатываемая заготовка должна иметь минимальные  деформации от действия сил резания, зажимной силы и от действия собственной  массы;

• в качестве технологической базы следует принимать поверхности, обеспечивающие наименьшую погрешность установки и исключающая погрешность базирования.