Разработка технологического процесса изготовления типовой детали – фланец, сталь 45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

По дисциплине: “Технология  машиностроения”

 

Тема проекта: «Разработка  технологического процесса изготовления типовой детали – фланец, сталь 45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2012

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………..

1 Описание конструкции и назначения детали …………………………………

2  Технологический контроль чертежа детали и анализ ремонтопригодности..

3  Определение типа производства………………………………………………..

4 Аналитический расчёт припусков на обработку одной восстановленной поверхности………………………………………………………………………..

5 Расчет режимов резания…………………………………………………………

6 Разработка технологического маршрута серийного изготовления типовой детали фланец……………………………………………………………………..

7 Определение потребного  количества оборудования по операциям……….

Заключение…………………………………………………………….……… ….. Библиографический список……………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Введение

Проектирование технологических  процессов является составной частью единой системы технологической  подготовки производства. Эта система установлена на базе государственных стандартов с целью организации и управления технологической подготовкой производства на основе новейших достижений науки и техники. Проектирование технологических процессов состоит из следующих этапов: анализа исходных данных, технологического контроля детали, выбора заготовки, баз, установления маршрута обработки отдельных поверхностей, проектирование технологического маршрута изготовления детали с выбором типа оборудования, расчёта припусков, построение операций, расчётов режима обработки, технического нормирования операций, оформления технологической документации.

Дисциплина «Технология  машиностроения» включает в себя комплекс технический дисциплин по организации во времени и пространстве технологического процесса. Задача курсового проекта студентов специальности «Подъёмно-транспортные строительно-дорожные машины и оборудование» является разработка технологических процессов изготовления и восстановления изношенных деталей путевых, подъёмно-транспортных и строительных машин. В состав проекта входят:

- анализ конструкции  изготовляемой детали;

- определение технологического  маршрута;

- определение параметров  технологических процессов изготовления  и восстановления деталей; 

- составление технологической  документации.

 

 

 

 1   Описание конструкции и назначения детали

Фланцы применяются для подсоединения  изделий арматуры к трубопроводам, соединения отдельных участков трубопроводов  между собой и для присоединения  трубопроводов к различному оборудованию.

Фланец — обычно плоское кольцо или диск с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек,служащие для прочного и герметичного соединения труб и трубопроводной арматуры, присоединения их к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение). Фланцы используют попарно (комплектом).

Исполнение. 
ГОСТ предусматривает 9 исполнений фланцев, отличающихся формой и геометрическими размерами стыковочных поверхностей. Наиболее широко используются фланцы 1-го исполнения. Фланцы на высокое давление Ру 10, 16, 20 МПа не могут быть изготовлены с уплотнительной поверхностью исполнения 1. Для фланцев, работающих при высоких давлениях, с агрессивной рабочей средой и др., как правило, используются другие исполнения. В зависимости от способа приварки фланцев к трубопроводу они бывают двух видов:

• приварные плоские;
• приварные встык (воротниковые).

                                                        

          Плоские                                                                           Приварные

                                                  Рис. 1    Виды фланцев

Рис. 2 Схематический чертеж способов крепления фланцев

Материал. 
Фланцы изготавливаются из углеродистых, легированных и нержавеющих сталей:

Ст 3; Ст 20; 09Г2С; 15Х5М; 12Х18Н10Т.

Крепление фланцев к соединяемым деталям трубопроводов, как правило осуществляется с помощью сварки. После проведения сварочных работ, сварочный шов необходимо термообработать, так как возникшие внутренние напряжения и изменение кристаллитной решетки необходимо привести в нормальное состояние. В противном случае эти неблагоприятные факторы отрицательно скажутся на эксплуатационных свойства фланцев и фланцевых соединений.

Существуют  еще несколько способов соединения деталей трубопроводов, не получивших такого широкого применения как фланцевое соединение. 
1. Бугельное соединение деталей трубопроводов.Это соединение возможно применять на элементах соединения относительно небольших диаметрах. Преимуществом соединения является возможность выдерживать высокое рабочее давление, недостатком – невозможность использования бугельного соединения на соединяемых деталях большого диаметра. 
2. Фланцевый замок.Фланцевый замок полностью соответствует фланцевому соединению, но в отличии от фланцевого соединения (элементы крепления, - шпильки, шайбы, гайки, болты), элементом крепления является обжимная полоса с откидными болтами.

Фланцевый замок применяется при соединении фланцев, если постоянно возникает необходимость быстрого разъединения фланцевого соединения, при вращении одного или двух соединяемых фланцев.Фланцевый замок применяется для соединения как фланцев приварных встык, так и соединения плоских приварных фланцев.

 

2.Технологический  контроль чертежа детали и  анализ ремонтопригодности

 

        2.1Последовательность и правила проектирования технологических процессов изготовления деталей

 

Общие правила  разработки технологических процессов  определяются ГОСТом 14.301 – 83. Этим стандартом определены следующие основные этапы:

-анализ исходных  данных;

-определение  типа производства;

-определение  класса детали и выбор в качестве аналога действующего типового или группового технологического процесса;

-выбор исходной  заготовки и методов ее изготовления;

-выбор технологических  баз;

-план обработки  отдельных поверхностей;

-составление  технологического маршрута обработки;

-разработка  технологических операций;

-нормирование  технологического процесса;

-определение  требований техники безопасности;

-расчет экономической  эффективности технологического  процесса;

-оформление  технологической документации.

В стандартах ЕСТПП 14.303 – 82 и 14.316 – 82 приводятся дополнительные этапы, относящиеся соответственно к разработке типовых и групповых техпроцессов.

Для разработки типового процесса добавлены следующие этапы:

-классификация  объектов производства;

-количественная оценка групп объектов производства;

-анализ конструкций  типовых представителей объектов  производства по чертежам и  техническим условиям, программ  выпуска и типа производства.

Основные отличия  от общих правил при разработке группового техпроцесса связаны с классификацией изделий, как и при разработке типовых процессов:

-группирование  изделий;

-количественная  оценка групп предметов производства.

        2.2 Анализ исходных данных для разработки технологического процесса

 

Для проектирования технологических  процессов механической обработки необходимы следующие основные исходные данные:

• Сборочный чертеж с кратким описанием служебного назначения и технических условий приемки изделия.
• Рабочие чертежи, определяющие материал, конструктивные формы и размеры деталей, точность и качество обработанных поверхностей, особые требования (твердость и структура материала, покрытия, термообработка, балансировка и т.п.).
• Объем выпуска изделий, в состав которых входят изготовляемые детали, с учетом выпуска запасных частей.

Кроме базовых исходных данных используют руководящую справочную технико-экономическую информацию: стандарты ЕСТПП и ЕСТД; типовые технологические процессы и операции, каталоги прогрессивного технологического оборудования и оснастки; материалы по выбору режимов резания, припусков, расчетам точности и надежности технологических процессов.

Анализ исходных данных обязательно должен включать следующие  разделы: изучение и, в случае необходимости, корректировку технических требований к деталям, формулировку технологических задач, анализ технологичности конструкции деталей.

При технологическом  контроле чертежей проверяют, содержит ли чертеж все сведения о детали: необходимые проекции, разрезы и  сечения, размеры с допусками, требования к точности формы и взаимного  расположения, требования к качеству поверхности.

При анализе чертежа  детали также выявляются основные и  вспомогательные конструкторские  базы и производится контроль правильности простановки размеров.

Так, на рабочих чертежах деталей, изготавливаемых штамповкой, ковкой или отливкой с последующей обработкой части поверхностей детали, должны быть проставлены три группы размеров. Одна из них связывает между собой необрабатываемые поверхности и используется в заготовительных цехах; вторая определяет связи окончательно обработанных поверхностей; третья группа размеров по каждому к координатному направлению должна содержать только один размер, связывающий систему обработанных с системой необрабатываемых поверхностей.

Этот единственный размер по каждому из координатных направлений используется на первых операциях обработки для выбора технологически баз и настройки на размер.

Простановка размеров с  учетом технологических требований обеспечивает:

• Совмещение конструкторских, технологических и измерительных баз;
• Работу на предварительно настроенных станках;
• Применение наиболее простых приспособлений режущего и мерительного инструмента;
• Надежность и простоту контроля детали;
• Отсутствие необходимости в перерасчете размеров и допусков при изготовлении и контроле;
• Рациональную последовательность в изготовлении деталей;
• Соблюдение принципа кратчайших размерных цепей.

Анализируют технические  требования, обязательно выделяя  наиболее высокие из них. Особое внимание обращают на комплексы взаимосвязанных  поверхностей. Решению этих задач  должны быть подчинены все последующие этапы проектирования технологического процесса изготовления детали.

Анализируя  технические требования, используют рекомендации и таблицу 4.

Результатом анализа  чертежа является формулировка технологических  задач по точности обработки, определяющих структуру технологического процесса, применяемое оборудование, оснастку, квалификацию исполнителя и др.

Таблица 4 – Соотношения между допусками размера, формы и параметрами шероховатости цилиндрических поверхностей.

Относительная геометрическая точность	Среднее соотношение  допуска формы и размера,	Среднее арифметическое отклонение профиля Ra, не более	Высота неровностей  по десяти точкам Rz, не более
Нормальная (Н)	60	0,050Т	0,20Т
Повышенная (В)	40	0,025Т	0,10Т
Высокая (С)	25	0,012Т	0,05Т
Особо высокая (А)	16 и менее	0,150Т	0,60Т

 

3.  Анализ технологичности изделий

Правила обеспечения технологичности  конструкции изделий регламентируется ГОСТом 14.201 – 83 и методическими рекомендациями МР186-85

Этими документами установлены основные задачи отработки изделия на технологичность, последовательность их решения, систему показателей технологичности конструкции и стадии их определения.

Технологичность изделия  характеризуется:

• Соответствием конструкции изделия современному уровню техники;
• Экономичностью и удобствами в эксплуатации и при ремонте;
• В какой мере учтены возможности использовать наиболее экономичные и производительные технологические методы изготовления применительно к заданному выпуску и условиям производства.

Таким образом, технологичная  конструкция изделия должна удовлетворять  требованиям изготовления, эксплуатации, ремонта.

Нельзя технологичность  конструкции рассматривать изолированно без взаимной связи и учета  условий выполнения заготовительных  процессов, процессов механической обработки, сборки и контроля.

В соответствии с нормами  отработка конструкции на технологичность  должна начинаться уже с составления  технического задания на проектирование нового изделия. Эта работа продолжается на стадиях разработки эскизного и технического проектов. На стадии разработки рабочей документации проводится технологический контроль конструкторской документации на все детали, за исключением документации на стандартные крепежные изделия и покупные детали.