Технологический процесс обработки детали «Штуцер»

Введение

Как показывает развитие промышленного  производства последних лет, в области  технологии машиностроения наметились следующие основные направления:

-углубленная  разработка проблемы влияния  методов обработки на физико-химическое  состояние металла поверхностного слоя обрабатываемых заготовок, его дислокационное строение, размеры кристаллических блоков и на эксплуатационные свойства и надежность машин;

-разработка  проблемы технологической наследственности  и упрочняющей технологии;

-разработка  методов оптимизации технологических процессов по достигаемой точности, производительности и экономической эффективности при условии обеспечения высоких эксплуатационных качеств и надежности работы машины;

-создание  систем автоматизированного управления  ходом технологического процесса с его оптимизацией по всем основным параметрам изготовления и требуемым эксплуатационным качествам;

- создание  гибких автоматизированных производственных  систем на основе использования  вычислительной техники и станков  с ЧПУ;

-совершенствование технологических процессов сборки, особенно в направлении ее автоматизации;

-разработка  и широкое внедрение в производство  малоотходных и ресурсосберегающих  технологий.

Развитие  технологии машиностроения на современном  этапе позволит осуществить переход к массовому применению высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производства, техническое перевооружение его основных отраслей.

На  данном курсовом проектировании разрабатывали  технологический процесс детали «Штуцер». Описывали материал заготовки, режущего инструмента, мерительного инструмента, определили тип производства - крупносерийное. Произвели анализ технологичности детали, разработали маршрутно-операционный технологический процесс, выбрали оборудование, а также посчитали метод получения заготовки - штамповка, рассчитали технико-экономический показатель получения заготовки и произвели расчет режимов резания.

 

1. Общая  часть

1.1 Характеристика  материала заготовки

Химический  состав.

Материал 12Х18Н10Т ГОСТ 1050-74 -качественная углеродистая конструкционная легированная сталь, применяется для изготовления различных  машин и механизмов.

Таблица 1-Химический состав.

С углерод	Si кремний	Mn марганец	S сера	P фосфор	Cr хром	Ni никель	Ti титан
?0,12	?0,8	?2,00	?0,020	?0,035	17,0-19,0	9,0-11,0	5*С-0,80

Физико-механические свойства.

Таблица 2-Физические свойства.

Марка стали	Температура испытания, ?С
	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
12Х18Н10Т	77	74	71	67	73	59	57	54	49	-

Таблица 3-Механические свойства.

ГОСТ	Режим термообработки	Сечение, мм	?0,2, н/мм2	?в, н/мм2	?, %	?, %	HB
	операция	t,?С	Охлаждающая среда		Не  менее
ГОСТ 25054-81	закалка	1050- 1100	Вода или воздух	До 200 Св.200 До 500 Св.500 До 1000	196	510	38 36 35		179

Технологические свойства

Более тщательная выплавка дает возможность  широко применять для изделий  из этих сталей различные виды термической  и химико-термической обработки, и, следовательно, получить широкий  диапазон механических свойств, изготовления изделий не только ковкой и холодной механической обработкой, а также холодной штамповкой, высадкой и др.

1.2 Характеристика  заданного типа производства

В соответствии с ГОСТ 3.11108.-74 тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций за рабочим местом:

если  Кзо?1,то массовое производство;

Кзо =1?10,то крупносерийное производство;

Кзо =11?20,то среднесерийное производство;

Кзо=21?40,то мелкосерийное производство;

Кзо>40,то единичное производство.

Для определения коэффициента закрепления операций за рабочим местом:

Кзо = , (1)

где Кзо =

Кзо - коэффициент закрепления операций за рабочим местом;

- количество  наименований деталей за одно  рабочее место;

- суммарное  принятое количество станков;

- количество операций, закрепленных за одно рабочее место при обработке одного наименования ().

=1,5 шт. , (3)

Кзо ==1,5 -

крупносерийное  производство, характеризуется технологически и организационно-непрерывным производством  узкой номенклатуры изделий в  больших объемах по неизменяемым чертежам в течении длительного времени, когда на большинстве рабочих мест выполняется одна и та же операция.

 

2. Технологическая  часть

2.1 Анализ  технологичности

Для определения технологичности детали необходимо выданный рабочий чертеж подвергнуть технологическому контролю в соответствии с ГОСТ 14.201-83, то есть предложить конструктору (в данном случае руководителю проекта) изменение, или ряд изменений тех конструкторских элементов в чертеже детали, которые необоснованно увеличивают трудоемкость механической обработки деталей.

2.1.1 Количественная оценка технологичности

Определяем  коэффициент точности.

Таблица 4-Точность размеров.

Размер  по чертежу	Квалитет	Количество  размеров	Унифицированный размер
O33-0,34	11	9	+
O2	12	4	+
O32-0,17	8	1	+
6+0,2	11	-	+
O31,2-0,07	7	1	-
2,5	12	-	+
O28+0,045	2	1	+
1,3-0,2	10	3	+
R2-0,5	16	2	+
7,5-0,36	11	-	+
15	12	-	+
19±0,3	11	-	+
30-0,52	15	2	+
72-0,74	15	-	-
6-0,3	14	1	+
O29-0,28	11	-	+
R3±0,5	16	-	+
12±0,2	10	-	+
R15	12	-	+
9±0,3	11	-	+
O400,250,08	11	-	+
O25+0,28	11	-	+
O28-0,28	10	-	+
O32-0,34	11	-	+
30?±1?	-	-	+
30?±1?	-	-	+

Аср=11,25

Кт=0,91

Таблица 5-Таблица шероховатостей.

Шероховатость	Класс чистоты	Количество  поверхностей
Rz 40	4	35
1,25	7	2
Rz 20	5	1

Бср=4,18

Кш=0,23

-Определяем  коэффициент унификации.

Ку= (8)

где Qy- количество унифицированных размеров;

Qo- общее количество размеров.

Ку==0,92

-Определяем  коэффициент использования материалов.

 

мд= ?*V (10)

где ?- плотность материала;

V- объем  материала.

V=?R2 (11)

V=3, 14*151, 6=476, 02 м3

? = 7,85г/см3= 7,85*10-6кг/см3*476,02=0,037 кг

Ким==0,04 кг

2.1.2 Качественная оценка технологичности

Деталь  «Штуцер» изготавливается из стали 12Х18Н10Т, ГОСТ 5949-61.

-Эта  деталь является достаточно простой,  так как нет плоскостей и  отверстий, расположенных под  углом;

-Имеется  свободный доступ к обрабатываемым  поверхностям;

-По  коэффициенту использования материалов  более выгодно использовать заготовку-штамповку;

-Базовыми  поверхностями будут являться: наружные  поверхности O40,O32,O33;

-Возможна  обработка поверхностей проходным  резцом.

Произведя анализ технологичности детали, видно, что она является технологичной по всем параметрам, так как коэффициент точности больше 0,7 и коэффициент унификации больше 0,7, коэффициент шероховатости больше 0,7.

 

2.2 Разработка  маршрутно-операционного технологического  процесса

Таблица 6 -Технологический процесс.

№ Оп.	Наименование  и содержание	Оборудование
000	Заготовительная	ГКМ
005	Токарная 1 Подрезать  торец 1 2 Точить  пов. 2 3 Точить  пов. 3	Токарный  полуавтомат с ЧПУ СТП 220-АП
010	Токарная 1 Подрезать  торец 1 2 Точить  пов. 2 3 Расточить отв. 3	Токарный  полуавтомат с ЧПУ СТП 220-АП
015	Токарная 1 Расточить  отв. 1 2 Точить  пов. 2 3 Точить  пов. 3 4 Точить  пов. 4 5 Точить  канавку 5 6 Точить  пов. 6	Токарный  полуавтомат с ЧПУ СТП 220-АП
020	Токарная 1 Точить  пов. 1 2 Точить  пов. 2 3 Точить пов. 3	Токарный  полуавтомат с ЧПУ СТП 220-АП
025	Сверлильная Установ А 1 Сверлить  отв. 1 Установ Б 2 Сверлить  отв. 2	Вертикально- сверлильный 2А125
030	Фрезерная Фрезеровать пов. 1	Вертикально- фрезерный 6Н12П
035	Слесарная Зачистить заусенцы	напильник
040	Промывочная Промыть деталь	Моечная машина
045	Контрольная

 

2.3 Выбор  и характеристика применяемого  оборудования

На  операции 015 используется станок СТП-220 АП.

Специальный токарный полуавтомат модели СТП-220 АП с числовым программным управлением, класса точности П по ГОСТ 8-82, предназначен для токарной обработки деталей типа тел вращения из штучных заготовок и прутков с зажимом в механическом патроне и поджима. Устройство числового программного управления-CNC-T.

Программоноситель - лента бумажная перфорированная восьмидорожечная марки В, шириной 25, и по ГОСТ 1391-70.

Основные  технические характеристики:

-Наибольший  диаметр изделия,

установленного  под станиной, мм…………….……400

-Наибольший  диаметр обрабатываемого изделия,  мм:

над станиной…….……250

над суппортом…………….220

-Наибольший диаметр  обрабатываемого

прутка, мм…………………..45

-Наибольшая длина  обрабатываемого

изделия, мм:

наружная обточка……………..…….…350

внутренняя расточка…………………...170

-Количество скоростей  шпинделя…………....бесступенчатое

-Максимальная  скорость продольной подачи при  нарезании резьбы, мм/мин…….4000

-Максимальный  шаг нарезаемой резьбы, мм…………..………..20

-Класс точности  нарезаемой

резьбы:

внутренней…………………….…...6Н

наружной……………….………..6q

-Количество инструментов, установленных

в револьверной головке, шт.… ……….….….12

-Диаметр отверстий  в планшайбе револьверной головки

под резцедержатель, мм……….……..40

-Габаритные размеры  полуавтомата, мм:

длина………………...…4000

ширина……………….…...2160

высота………..….…..2380

-Масса  полуавтомата, кг………..…7400

-Тип  системы…………….…….контурная

На  операции 025 используется станок 2Н135.

Универсальный вертикально-сверлильный одношпиндельный  станок, предназначенный для сверления, рассверливания, зенкования, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы машинными  метчиками, подрезки торцов у деталей в единичном и мелкосерийном производстве.

Жесткость конструкции и прочность рабочих  механизмов станка исключает возможность  вибраций во время работы и допускают  обрабатывать детали из различных материалов инструментами из высокоуглеродистых и быстрорежущих сталей и твердых сплавов; на станках предусмотрена механическая подача шпинделя при ручном управлении циклом работ, также имеется устройство для ограничения величины перемещения шпинделя на заданную глубину обработки.

Основные технические характеристики:

-Наибольший  диаметр сверления, мм…………..35

-Конус  отверстия шпинделя…………...........Морзе  №4

-Расстояние  от торца шпинделя

до  стола, мм………………….…..30-750