Технологический процесс изготовления детали ”Корпус”

Московский Государственный Технический Университет имени Н. Э. Баумана

 

 

Курсовой проект

по теме

Технологический процесс изготовления детали ”Корпус”

 

студент Дроговоз В. А.

группа ПС-2-71

руководитель проекта        Руденко Н. Р.

 

 

__________________________________________________________МГТУ                   1997 г.

 

Содержание:

 

Расчет технологичности детали .........................................................

 

Расчет припусков на обработку и операционных размеров детали ..........

 

Расчет режимов резания ..................................................................

 

Разработка маршрута технологического процесса ................................

 

Проектирование приспособлений .......................................................

 

Список литературы .........................................................................

 

 

Расчет технологичности детали.

 

Обеспечение технологичности конструкции изделия является одной из основных функций единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). Анализ технологичности в приборостроении производится как для изделия в целом, так и для отдельных деталей. Различают качественную и количественную оценки технологичности.

Количественно технологичность конструкции оценивается по комплексному показателю, определяемому как совокупность частных показателей технологичности с учетом их весовых коэффициентов:

 

, где

Кт - комплексный показатель технологичности;

ki - частный показатель технологичности;

ji - коэффициент весомости частного показателя технологичности;

n - количество частных показателей  технологичности.

 

Определение частных показателей технологичности деталей производится на основе поэлементного анализа конструкции деталей с учетом принятого способа их изготовления и вида материала.

Комплексный показатель технологичности Кт должен быть равен т. н. нормативному показателю технологичности. Практическое применение расчетных коэффициентов технологичности возможно по двум направлениям:

1. При разработке нового изделия  коэффициенты Кт должны превышать т. н. базовые значения, которые задаются в руководящих указаниях по конструированию и формируются по результатам расчетов коэффициентов технологичности деталей-аналогов, характерных для оснащения данного предприятия в конкретной отрасли промышленности.

2. При внесении изменений в  конструкцию детали, находящейся  в производстве, расчетный коэффициент  технологичности Кт для детали измененной конструкции должен превышать нормативные значения.

Табл. 1.

Коэффициенты весомости

частных показателей технологичности.

 

	Наименование частного показателя технологичности	Обозначение	Весовые коэффициенты
1.	Показатель обрабатываемости материала.	Ком	0.5
2.	Показатель сложности конструкции детали.	Ксл	0.7
3.	Коэффициент точности и шероховатости поверхностей детали.	Кпов	0.6
4.	Показатель унификации конструктивных элементов.	Куэ	0.7
5.	Показатель использования материала	Ким	1.0

 

Табл.2.

Нормативные значения комплексных

показателей технологичности.

 

Тела вращения		Прочие детали
прецезионные	не прецезионные	прецезионные	не прецезионные
0.70	0.85	0.65	0.80

 

Показатель обрабатываемости материала (Ком).

 

Под обрабатываемостью материалов будем понимать их способность поддаваться обработке режущими инструментами при оптимальных режимах и условиях резания. Принято считать, что материал обладает хорошей обрабатываемостью, если при резании этого материала износ инструмента, силы резания и шероховатость обработанной поверхности малы. Резание материалов, обладающих хорошей обрабатываемостью, характеризуется легким отделением стружки.

Количественная оценка обрабатываемости затруднена вследствие неоднозначности понятия. Чаще всего применяют метод, основанный на классической формуле Тейлора:

, где

V - скорость резания, м/мин:

Т - стойкость инструмента, мин;

n - показатель степени;

с - постоянная, зависящая от условий обработки.

 

Под стойкостью инструмента понимают промежуток времени, в течении которого износ инструмента достигает т. н. критерия износа, численные значения которого для всех возможных условий обработки приводятся в справочной литературе. При достижении инструментом критерия износа резко возрастает сила резания и шероховатость обработанной поверхности. Существует понятийный аппарат, связанный со стандартной стойкостью инструмента, равной, например, 60 минутам. Соответствующая скорость резания обозначается как V60.

Наиболее широко распространена шкала, основанная на принятии в качестве эталонного материала стали 45. Тогда обрабатываемость любого материала может быть выражена через т. н. коэффициент относительной обрабатываемости (Kn). Он позволяет укрупнено оценивать обрабатываемость того или иного материала, на принимая во внимание особенности, связанные с применением различных инструментальных материалов, а также с возможной необходимостью обеспечения различной шероховатости обработанной поверхности.

Материал рассматриваемой детали - сплав с низким коэффициентом линейного расширения 32 НКД (ГОСТ 14082-78). Для нее Kn=0.8, а Ком=0.5.

 

Показатель сложности конструкции детали (Ксл).

 

Увеличение себестоимости получаемой методами обработки резанием детали вследствие удлинения технологического процесса ее изготовления учитывается показателем сложности конструкции детали, определенном в виде:

Ксл=0,25*(Кк+Кр+Кв+Кс), где

Кк, Кр, Кв, Кс - коэффициенты, определяемые как Кi=1-Ai, причем Аi - уточнения.

Коэффициент Кк зависит от количества поверхностей на исходной заготовке, с которых удаляется стружка при изготовлении детали. Коммбинированные поверхности, образуемые за один рабочий ход одним инструментом, могут быть учтены в качестве одной поверхности.

Составим таблицу:

Табл. 3.

пов. №	Форма	Ra, мкм	IT	Размер, мм	Вид обработки	Доп. требования	Прим.
	Цилиндр	1,6	6	25,6	точение	нет
	Конус	1,6	12	0,2	точение	нет
	Плоскость	0,40	12	1	точение	да
	Цилиндр	1,6	9	12	точение	да
	Цилиндр	1,6	7	7,8	точение	да
	Цилиндр	1,6	12	8	точение	нет
	Цилиндр	1,6	8	9	точение	да
	Конус	1,6	12	0,4	точение	нет
	Плоскость	0,20	12	5,4	точение	да
	Конус	1,6	12	0,2	точение	нет
	Конус	1,6	6	25,6	точение	нет
	Конус	1,6	12	0,15	точение	нет
	Плоскость	1,6	12	12,4	фрезерование	нет
	Плоскость	1,6	12	6,8	фрезерование	нет
	Цилиндр	1,6	12	1,25	фрезерование	нет
	Плоскость	1,6	12	4,2	фрезерование	да
	Цилиндр	1,6	10	0,5	Сверление	нет
	Конус	1,6	12	0,2	Сверление	нет
	Цилиндр	1,6	12	1,4	Сверление	нет
	Конус	1,6	12	0,2	Сверление	нет
	Цилиндр	1,6	12	2,3	фрезерование	да
	Плоскость	1,6	12	2,3	фрезерование	да
	Плоскость	1,6	12	2,3	фрезерование	да
	Плоскость	1,6	9	1,2	фрезерование	нет
	Цилиндр	1,6	12	0,6	фрезерование	нет
	Плоскость	1,6	12	11,2	фрезерование	нет
	Цилиндр	1,6	12	2	сверление	нет
	Конус	1,6	12	0,2	сверление	нет
	Плоскость	0,40	12	1	точение	да

 

Поверхности 1, 4 образованы одновременно одним инструментом - резцом; поверхности 3, 9, - образованы одновременно одним инструментом - резцом: поверхности 21, 22, 23 - образованы одновременно одним инструментом - фрезой: поверхности 14, 15, - образованы одновременно одним инструментом - фрезой: поверхности 24, 25 ,26 - образованы одновременно одним инструментом - фрезой: тогда количество учитываемых поверхностей равно 22, оно больше 20, и, следовательно, А1=0.2

Коэффициент Кр учитывает общее количество заданных на чертеже данных по обеспечению требуемых точностей формы и взаимного расположения поверхностей в пределах 0,05 мм. К данной детали предъявлено 7 требований Это требования по плоскостям №3,29,9,7,21-23,5. Значит А2=0,4.

Коэффициент Кв учитывает количество различных видов обработки резанием (технологических операторов). Так как для получения данной детали необходимы сверление, точение, фрезерование - три вида обработки резанием, то есть больше 2 видов, то А3=0,1.

Коэффициент Кс учитывает соответствия точности и шероховатости поверхностей детали некоторым оптимальным величинам, под которыми подразумеваются рекомендуемые в качестве экономичности и конструктивно обоснованные величины. Величина А, входящая в выражение, для этого коэффициента определяется по формуле:

, где 

N - общее количество обрабатываемых резанием поверхностей детали:

mj - количество зон, на которое параметр Ra для j-ой поверхности отстоит от оптимального сочетания.

Поверхности 6, 8, 10, 13, 14-23, 25-28 согласно номинальным размерам (до 18 мм) и квалитетам (IT10, IT12) должны были попадать в зону 2 (Ra=6,3 мкм), однако к ним приложено требование шероховатости  Ra=1,6 мкм, то есть они попадают в 4 зону. Разница между зонами = 2, значит mj=2 для j=6, 8, 10, 13, 14-23, 25-28.

Поверхности 2, 12 согласно номинальным размерам (18-30мм) и квалитету (IT12) должны были попадать в зону 2 (Ra=6,3 мкм), однако к ним приложено требование шероховатости  Ra=1,6 мкм, то есть они попадают в 4 зону согласно параметру шероховатости. Разница между зонами = 2, значит mj=2 для j=2,12.

Поверхность 1 согласно номинальному размеру (до 30 мм) и квалитету (IT6) должна попадать в зону 4 (Ra=1,6 мкм), однако к ней приложено требование шероховатости  Ra=1,6 мкм, то есть она попадает в 4 зону. Разница между зонами = 0, значит mj=0 для j=4.

Поверхности 3, 29  согласно номинальному размеру (до 30 мм) и квалитету (IT12) должны были попадать в зону 2 (Ra=6,3 мкм), однако к ним приложено требование шероховатости  Ra=0,40 мкм, то есть они попадают в 5 зону по параметру шероховатости. Разница между зонами 3, значит mj=3 для j=3, 29.

Поверхности 4, 7, 9, 24  согласно номинальному размеру (до 18 мм) и квалитету (IT8, IT9) должны были попадать в зону 3 (Ra=3,2 мкм), однако к ним приложено требование шероховатости  Ra=1,6 мкм, то есть они попадают в 4 зону по параметру шероховатости. Разница между зонами 1, значит mj=1 для j=4, 7, 9, 24.

Поверхности 5, 11  согласно номинальному размеру (до 18 мм) и квалитету (IT6, IT7) должны были попадать в зону 5 (Ra=0,8 мкм), однако к ним приложено требование шероховатости  Ra=1,6 мкм, то есть они попадают в 4 зону по параметру шероховатости. Разница между зонами 0, значит mj=0 для j=5, 11.

 

Итак:

=0,1*(18*2+2*2+1*0+2*3+4*1+2*0)=5

Так как поправка не может быть больше 1, принимаем А4=1.

Следовательно: Кк=1-А1=1-0,2=0,8

Кр=1-А2=1-0,4=0,6

Кв=1-А3=1-0,1=0,9

Кс=1-А4=1-1=0

Итого :  Ксл=0,25(0,8+0,6+0,9+0)=0,575

 

Коэффициент точности и шероховатости поверхности детали (Кпов).

 

В наибольшей степени необходимость применения метода обработки резанием очевидна при изготовлении деталей, конструкция которых предусматривает наличие одной-двух поверхностей, имеющих высокие требования по точности и шероховатости. Такие детали называются прецезионными. Степень возрастания трудоемкости изготовления деталей за счет обработки прецезионных поверхностей, а, следовательно, снижения технологичности конструкции, учитывается коэффициентом точности и шероховатости поверхности Кпов.

Поверхности 6, 8, 10, 13, 14-23, 25-28 по номинальным размерам и квалитетам попадают в зону 4, а их шероховатость задана как Ra=1,6 мкм. При таком сочетании параметров они попадают в зачеркнутую клетку. Следовательно, Кпов=0,7. Поверхность №9 по номинальным размерам и квалитетам попадают в зону 5, а их шероховатость задана как Ra=0,20мкм. Для такого сочетания параметров Кпов=0,5.

Берем наименьшее из полученных значений. Так как Кпов=0,5 то деталь прецезионная.

 

Показатель унификации элементов (Куэ).

 

Все поверхности данной детали можно считать унифицированными.

По формуле , где

Nэ =29 шт.  - общее количество конструктивных элементов в детали:

Nуэ=29 шт. - количество унифицированных конструктивных элементов:

n=0 шт. - количество неунифицированных элементов.

Таким образом: Куэ=29/29-0=1

 

Показатель использования материала (Ким).

 

Этот коэффициент определяется по соотношению .

Масса получаемой детали согласно исходному чертежу равна 10 грамм.

Заготовкой служит пруток диаметра 30 мм стали 32 НКД (ГОСТ 14082-78). На одну заготовку уходит 10мм прутка.

Массу такой заготовки рассчитаем по формуле:

M=r*p*D2*l/4,где

D=30мм - диаметр диска

L=10 мм - высота диска

Vдет.=192,685мм3

Vзаг.=2250мм3

 

Ким=192,685/2250= 0,09

 

Сведем все данные в общую таблицу 4.