Разработка технологического процесса на изготовление изделия

Министерство образования Российской Федерации

 

Красноярский Государственный  Технический Университет

 

 

 

Кафедра: Строительные и  дорожные машины

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

По дисциплине  технология машиностроения и производства СДМ.

«Разработка технологического процесса на изготовление изделия»

Пояснительная записка

Выполнил:…..

 ст-т гр. АТ 28-1

Финк И.А.

Принял:……..

 В. А. Байкалов 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Красноярск 2003

ЗАДАНИЕ

1. Дан рабочий чертеж вала.

2. Годовой выпуск данных деталей  500 шт/г. 

3. Для данной детали необходимо выполнить: анализ служебного назначения детали, анализ конструкции детали, выбор типа производства, выбор заготовки, маршрут обработки, расчет припусков, расчет режимов резания и нормативов времени, расчет научно – калькуляционного времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение	4
Анализ конструкции детали	5
Технологический контроль чертежа и анализ технологичности детали	7
Выбор типа производства	8
Выбор заготовки	9
Расчет припусков на обработку	11
Расчет режимов резания	16
Расчет норм времени	19
Список используемых источников	23
Приложение	24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Эффективность производства, иго технологический  процесс, качество выпускаемой продукции  во многом зависит от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа. Машиностроение является основой для внедрения методов технико-экономического анализа.

Технологическое проектирование ля машиностроительных специальностей, вузов, является важным этапом процесса формирования знаний инженера-машиностроителя. Курсовой проект по технологии машиностроения, кроме того, представляет собой подготовительную работу для дипломного проекта.

Курсовое проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные во время лекционных или практических занятий, учит пользоваться справочной литературой,  ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами, умело сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучения курса.

При выполнении проекта принятие решений  по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовки производится на основании технико-экономических расчетов, что дает возможность предложить оптимальный вариант.

В данном курсовом проекте произведен расчет припусков на заданную поверхность, расчет режимов резания, норм времени, а также составлен маршрут  обработки детали.

 

 

 

 

 

 

1. Анализ конструкции детали

 

Данная деталь представляет собой вал, который используется, как соединительный между двумя  коленчатыми валами двухцилиндрового двигателя снегохода.

Поверхности 1, 3 (рис. 1.1), запрессовываются в щеки коленчатых валов (рис 1.2) и кроме этого на эти же поверхности садятся подшипники качения. Поэтому эти поверхности имеют высокие требования к радиальному биению, шероховатости и низкие предельные отклонения.

Между подшипниками на поверхность 2 ставится резиновое  кольцо, поэтому требование к этой поверхности не такие высокие, как к поверхностям 2 и 3. Единственное здесь необходимо выдержать заданную шероховатость.

Конструкция данного узла представлена на рисунке 1.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технологический контроль  чертежа и анализ технологичности детали.

 

Данная деталь, вал, достаточно проста в изготовлении, так как не имеет  ни переходов, ни шпоночных пазов.

Общая шероховатость  поверхности выбрана корректно, так как единственные поверхности,  на которые она поставлена – это торцы вала, но и они сопрягаются с внутренней поверхностью коленчатого вала.

Поверхности 1 и 3 являются посадочными, поэтому  имеют высокие требования к шероховатости  и 6-й квалитет допуска на размер, что соответствует данным табл. 3.1 /1, 150/. Единственное, что не проставлено на чертеже – это поле допуска размера . Из таблицы 1.37 /7, с. 127/ выбираем поле допуска подходящее под данные отклонения – k6. Допуски на радиальное биение проставлены правильно, т. к. не противоречат табл. 27 /2, стр. 352/.

Размер 38 выбран, верно так как размер подшипника – 16, а расстояние до него по чертежу 18, в целом размер получится 34, но еще необходимо учесть запас поэтому  размер ставится 38.

В целом деталь является технологичной, обработка большинства поверхностей обрабатывается на универсальных станках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор типа производства.

 

Годовой выпуск деталей 500 шт. тогда  для данной детали тип производства – мелкосерийное.

Определим оптимальное количество деталей в партии для загрузки оборудования на основных операциях в течении целого числа смен:

,

где

n – количество деталей в партии, шт.,

N – годовая программа выпуска, шт.,

f – периодичность запуска в днях,

F – число рабочих дней в гаду.

По рекомендациям /1, стр. 23/ периодичность  загрузки изделий выбираем равной f=12, число рабочих дней в году 254 тогда

,

Количество деталей в партии принимаем равным 24 шт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор заготовки

 

Материал для данной детали выбираем исходя из условий работы и заданной твердости HRC 35…40 по таблице 15 /2, стр. 113/выбираем сталь 40Х ГОСТ 5443-71 которая наиболее подходит по условия работы , обеспечивает заданную твердость, а также она наиболее распространена, а значит дешевле чем другие стали также подходящие по условиям твердости и эксплуатации.

Заготовки для деталей на предприятиях машиностроения получают несколькими способами: литьем, ковкой, штамповкой, прокатом, волочением, прессованием, сваркой.

Заготовки полученные литьем, ковкой, штамповкой, обычно, применяются в массовом производстве, так как для их получения необходимы различные приспособления (стержни, формы, штампы, печи), поэтому применение их в мелкосерийном производстве экономически неправильно.

Сварные заготовки применяются, обычно, в том случае если деталь имеет сложную форму, но так как данная деталь имеет относительно простую форму то данный метод тоже не подходит.

Заготовки полученные волочением или  прессованием, получаются дешевле, чем заготовки предложенные выше, но данными методами обычно получают калиброванные прутки, что значительно дороже, чем горячекатаный прокат. Который наиболее подходит ля заготовки данной детали и типа производства.

Диаметр проката выбираем по таблице 4 /4, стр. 584/, который получается равным 33 мм. Допуск на диаметр проката выбираем по таблице 62/5, стр. 162/ таким образом диаметр проката получается равным , а прокат:

  .

Длина заготовки по таблице 4/4, стр. 584/ выдираем 120 мм.

Находим коэффициент использования  материала, который вычисляется по формуле:

,

где K_M – коэффициент использования материала;

т_д – масса детали, кг;

т_з – масса заготовки, кг.

Масса детали исходя из чертежа 0,58 кг. Массу проката находим по таблице 33/2, стр. 132/ 0,85 кг.

Тогда коэффициент использования  материала равен:

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет припусков  на механическую обработку

рассчитаем припуски на обработку  и промежуточные размеры на поверхность Ø30k6 вала.

Заготовка – прокат масса заготовки 0,58 кг.

Таблица 5.1. Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Ø30k6 вала.

Технологические преходы обработки по поверхности Ø30k6	Элементы пипуска, мкм			Расчетный припуск 2zmin, мкм	Расчетный минимальный размер, мм	Допуск на изготовление Td, мкм	Принятые округленные размеры, мм		Полученные предельные припуски
	Rz	Т	ρ				dmin	dmax	2zmax	2zmin
Заготовка	150	250	1820	–	32,30	900	32,30	33,20
Обтачивание: Черновое	50	50	109	2·2220	30,818	400	30,818	31,218	2400	1500
Чистовое	30	30	73	2·209	30,4	120	30,4	30,152	700	420
Шлифование: Обдирочное	10	20	36	2·133	30,134	30	30,134	30,164	360	270
Чистовое	5	15	–	2·66	30,002	13	30,002	30,015	150	130
									3210	2320

 

Технологический маршрут обработки  поверхности Ø30k6 состоит из обтачивания предварительного и окончательного и шлифования предварительного и окончательного. Обтачивание и шлифование производится в центрах.

Записываем технологический маршрут обработки в расчетную таблицу 5.1. В таблицу так же записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска. Так как а данном случае обработка производится в центрах, погрешность установки в радиальном направлении равна нулю, что имеет значение для рассчитываемого размера. В этом случае эта величина исключается из основной формулы для рассвета минимальных припусков, и соответствующую графу можно не включать в расчетную таблицу.

Суммарное отклонение

 

;

ρ_см=1,0 мм; ρ_см=Δ_к·l=0,001·72≈0,07мм

ρ_ц=

.

Допуск на поверхности, используемые в качестве базовых на фрезерно-центровальной  операции, определяется по ГОСТ 7505-74 для  проката повышенной точности для группы стали М1, степени сложности С2:

δ_з=3,0 мм;

ρ_ц=

мм;

мм.

Остаточные пространственные отклонения:

После предварительного обтачивания  ρ₁=0,06·1820=109 мкм;

После окончательного обтачивания  ρ₂=0,04·1820=73 мкм;

После предварительного шлифования ρ₃=0,02·1820=36 мкм;

Расчет минимальных значений припусков  производим, пользуясь основной формулой:

.

Минимальный припуск:

Под предварительное обтачивание

мкм;

Под окончательное обтачивание

мкм;

Под предварительное шлифование

мкм;

Под окончательное шлифование

мкм;

Графа «расчетный размер» (d_р), заполняется начиная с конечного (в данном случае чертежного) размера последовательным прбавленим расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Таким образом, имея расчетный (чертежный) размер после последнего перехода (в данном случае чистового шлифования 30,015)для остальных переходов получаем:

Записав в соответствующей графе  расчетной таблицы значение допусков на каждый технологический переход  и заготовку, в графе «Наименьший  предельный размер» определим их значения для каждого технологического перехода. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру: