Л. Л. Габайдулина Утвердил

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
5
ДП 44.03.04.569 ПЗ ВВЕДЕНИЕ Машиностроение называют основой промышленного производства любого государства. Важность устойчивого развития машиностроения определяется тем, что в течение многих лет сектор остается единственным поставщиком средств производства на предприятиях других отраслей промышленности.
Научно-технический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всех отраслей промышленности. Условиями для ускорения развития научно-технического прогресса являются рост производительности труда, повышение эффективности производства за счет внедрения и применения прогрессивных высокопроизводительных методов обработки. В современных условиях широкое распространение получает технологическое оборудование с числовым программным управлением, позволяющее производить весь комплекс обработки на одном станке. Оно отличается высокой производительностью, повышенной точностью, высокой концентрацией обработки и снижением участия человека в процессе работы. Целью дипломного проекта является проектирование технологического процесса механической обработки детали Стойка с использованием современного обрабатывающего центра с ЧПУ. Для достижения цели дипломного проекта решается ряд задач
• проектирование технологического процесса изготовления детали с применением современного режущего инструмента и оборудования
• определение экономических показателей разрабатываемого технологического процесса
• разработка управляющей программы для обрабатывающего центра
• разработка методических рекомендаций по повышению квалификации операторов-наладчиков обрабатывающих центров с ЧПУ. Для решения поставленных задач в дипломном проекте предлагается применение обрабатывающего центра в рамках среднесерийного производства

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
6
ДП 44.03.04.569 ПЗ
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Анализ исходных данных Исходными данными являются рабочий чертеж детали и годовая программа выпуска детали. Годовая программа выпуска детали Стойка – 1500 шт. На рабочем чертеже представлены все необходимые размеры, виды и сечения для точного представления формы детали.
1.1.1. Служебное назначение детали Стойка Деталь Стойка (рисунок 1) используется в сборочном узле подшипника качения. Масса детали 7,5 кг. Габаритные размеры – 180*135*288 мм. Деталь Стойка представляет собой корпусную деталь с отверстиями и уступами. Деталь устанавливается на раму и крепится к ней через два отверстия Ø14 и отверстие Ø33, в отверстие Н устанавливается подшипник качения. Отверстие служит для магистрали подвода смазки подшипника. Шесть отверстий служат для крепления крышки подшипника. Рисунок 1 – Стойка

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
7
ДП 44.03.04.569 ПЗ
1.1.2. Техническая характеристика детали Деталь Стойка изготавливается из стали для отливок легированной
35ХНЛ ТУ 24-1-12-181-75. Сталь 35ХНЛ применяется для изготовления шестерен, крестовин, втулок, зубчатых колес экскаваторов, зубчатых венцов, горизонтальных валков сля6ингов. Химический состав стали 35ХНЛ приведен в таблице 1. Таблица 1 – Химический состав стали 35ХНЛ (ТУ 24-1-12-181-75), %
C
Si
Mn
Cr
Cu
Ni
S
P не более
0,3-0,38 0,2-0,42 0,4-0,90 0,5-0,80 до 0,30 0,7-0,90 0,04 0,04 Механические свойства стали 35ХНЛ представлены в таблице 2. Таблица 2 – Механические свойства при Т = 20 С стали 35ХНЛ (ТУ 24-1-12-
181-75) Сортамент Размер, мм Т, МПа В, МПа
δ
5
,
%
Ψ,
%
KCU, кДж/cм
2 Термообработка
НВ 10
-1
, МПа Отливки до 100 490 686 12 25 390 Закалка 860-880 С, отпуск 580-630 С 207-269 Технологические свойства
- свариваемость – ограниченно свариваемая.
Способ сварки РДС с подогревом до 250-270 С. Рекомендуется последующий отпуск при 580-600 С. Электроды Э50А;
- склонность к отпускной хрупкости – склонна
- линейная усадка – 2,2%;
- температура начала затвердевания 1550-1580 С.
1.2. Анализ технологичности конструкции детали
1.2
.1. Качественный анализ Анализ технологичности конструкции изделия производится с целью повышения производительности труда, снижения затрат и сокращения времени на технологическую подготовку производства. Оценка технологичности кон

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
8
ДП 44.03.04.569 ПЗ струкции на стадии производства является проверкой эффективности проектных и технологических решений. Достоинства
- конфигурация детали и её материал позволяют применять наиболее прогрессивные заготовки, сокращающие объём механической обработки
- обеспечена достаточная жесткость детали, что позволяет применить высокопроизводительные режимы резания
- предусмотрена удобная технологическая база в процессе обработки
- деталь допускает обработку плоскостей напроход- предусмотрена возможность удобного подвода жёсткого и высокопроизводительного инструмента к зоне обработки детали
- обработка отверстий возможна за проход
- деталь не имеет отверстий и плоскостей, расположенных не под прямым углом к плоскости входа инструмента
- обеспечен свободный входи выход инструмента из зоны обработки
- для снижения объема механической обработки предусмотрены допуски только точных поверхностей. На рабочем чертеже представлены все необходимые размеры, виды и сечения для точного представления формы детали. В целом геометрическая конфигурация детали и отдельные ее элементы – технологичны, большая часть поверхностей не подвергается механической обработке, а образуется при получении заготовки, тем самым уменьшается время, затрачиваемое на обработку, а также расход материала в стружку.
1.2
.2. Количественный анализ Количественную оценку технологичности конструкции детали производим по коэффициенту использования материала
з
д
им
М
М
K
=
, (1)

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
9
ДП 44.03.04.569 ПЗ где М
д
– масса детали по чертежу, кг
М
з
– масса заготовки, кг.
9
,
0 3
,
8 5
,
7
=
=
им
К
Полученный коэффициент использования материала указывает на технологичность конструкции детали.
1.3. Определение годовой программы выпуска деталей Объем годового выпуска деталей зависит от массы детали и типа производства. Масса детали m = 7,5 кг. Тип производства – среднесерийный.
Среднесерийное производство характеризуется изготовлением изделий периодически повторяющимися партиями. Технологическое оборудование – универсальное, частично специализированное и специальное. Приспособления
– специальные, переналаживаемые. Режущий инструмент – универсальный и специальный. Измерительный инструмент – универсальный и специальный. Настройка станков – станки настроенные. Размещение технологического оборудования походу технологического процесса. Методы достижения точности
– метод полной и неполной взаимозаменяемости. Квалификация рабочих – различная. Себестоимость продукции – средняя. [16, с. 32] Определим объем годового выпуска по таблице 3, которая показывает зависимость типа производства от объема годового выпуска и массы детали. Таблица 3 – Зависимость типа производства от объема годового выпуска Масса детали, кг Тип производства Единичное Мелкосерийное Среднесерийное Крупносерийное Массовое
<1,0
< 10 10-2000 1500-100000 75000-200000 200000 1,0-2,5
< 10 10-1000 1000-50000 50000-100000 100000 2,5-5,0
< 10 10-500 500-35000 35000-75000 75000 5,0-10
< 10 10-300 300-25000 25000-50000 50000
>10
< 10 10-200 200-10000 10000-25000 25000

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
10
ДП 44.03.04.569 ПЗ Исходя изданных, приведенных в таблице 3, при массе детали 7,5 кг и среднесерийном типе производства, принимаем объем годового выпуска деталей шт. [16, с. 33]
1.4. Разработка технологического процесса механической обработки детали Стойка Разработка технологического процесса обработки детали заключается в правильном выборе исходной заготовки и метода ее получения, правильном выборе баз, определении последовательности обработки, выборе оборудования, приспособлений, режущего инструмента и расчете режимов резания.
В ходе анализа рабочего чертежа детали Стойка были сформулированы следующие технологические задачи
1. Обеспечить точность размеров
• отверстие Ø90 по 7-му квалитету;
• размер 215 с допуском ±0,05;
• размер 82 с допуском ±0,2;
• размер Ø145 с допуском +2; -1;
• размер 57 с допуском 0,2;
• размер 54 с допуском ±0,3;
• размер 42 с допуском ±0,3;
• размер Ø26 с допуском +1; 0;
• размер 20 с допуском ±0,5;
• остальные размеры по 14-му квалитету.
2. Обеспечить качество поверхностей
• отверстия Н по Ra=2,5 мкм
• торцев отверстия Н по Ra=6,3 мкм
• плоскости основания (базы К, отверстия Ø27, шести отверстий, цековки Ø60, двух отверстий Ø14, двух цековок Ø26 по Ra=12,5 мкм

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
11
ДП 44.03.04.569 ПЗ
• остальных поверхностей по Ra=20 мкм.
3. Обеспечить позиционный допуск 6-ти отверстий Ø12 в пределах 0,4 мм относительно базы Л
4. Обеспечить допуск параллельности отверстия Н в пределах 0,06 мм относительно базы К.
1.4.1. Выбор исходной заготовки и метода ее получения От правильности выбора заготовки, припусков на обработку, точности размеров в значительной степени зависят характер и число операций или переходов, трудоемкость изготовления детали, величина расхода материала и инструмента, следовательно, и себестоимость изготовления детали. Существует несколько способов получения заготовок, которые различаются своими методами и автоматизацией, следует выбрать наиболее подходящий для данной детали метод. Материал, из которого изготавливается деталь – сталь для отливок
35ХНЛ. Исходя из этого, принимаем способ получения заготовки – литье. Для получения отливок наиболее распространенными видами литья являются литье в песчаные формы, в кокиль, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, по газифицируемым моделям, под давлением. Выбор необходимого метода литья зависит от материала детали, точности размеров и шероховатости поверхностей, от конфигурации, размеров и массы детали, а также от типа производства. Отливку требуемой формы и заданного качества поверхности при сред- несерийном производстве можно получить литьем по выплавляемым моделями литьем в кокиль. Так как литье по выплавляемым моделям экономически целесообразно при партии деталей свыше 1500 шт. – принимаем литье в кокиль. Литье в кокиль позволяет достигать высокого качества отливки и стабильности показателей качества (точность, механические свойства, плотность, структура, шероховатость.

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
12
ДП 44.03.04.569 ПЗ Высокая производительность труда обеспечивается благодаря отсутствию трудоемких операций, а также снижению затратна производственные площади, оборудование и очистные сооружения. Литье в кокиль соответствует среднесерийному производству. По форме заготовка будет напоминать форму готовой детали. Достигаемая шероховатость а 20-2,5 мкм. Согласно ГОСТ Р 53464-2009 параметры точности отливки будут следующие
• класс размерной точности отливки – 10;
• степень коробления – 0;
• степень точности поверхности отливки – 11;
• класс точности массы отливки – 10. Допуск смещения по плоскости разъема не более 3,2 мм. Условное обозначение точности отливки 10-0-11-10 см 3,2 ГОСТ Р
53464-2009.
1.4.2. Выбор технологических баз Принципы выбора черновых баз
1. Для надёжного базирования и закрепления черновая база должна иметь ровную поверхность, достаточные размеры и низкую шероховатость без следов литниковых систем, разъёмов штампов.
2. У корпусных деталей первой обрабатывается поверхность, которая затем будет являться установочной базой.
3. В качестве черновых баз следует выбирать поверхности, которые затем остаются необработанными. Это обеспечивает точность взаимного положения обработанных и необработанных поверхностей. Принципы выбора чистовых баз
1. Принцип совмещения баз – в качестве технологических баз следует выбирать поверхности, которые совпадают с измерительными и конструкторскими базами.

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
13
ДП 44.03.04.569 ПЗ
2. Принцип постоянства баз – число комплектов баз при обработке должно быть минимальным, несколько операций должны выполняться с одного комплекта баз. В качестве черновых баз принимаем верхнюю поверхность основания, заднюю поверхность стенки и боковую поверхность ребра жесткости. В качестве чистовых баз принимаем основание и его боковые поверхности (рисунок 2). Рисунок 2 – Схема базирования а) черновое базирование б) чистовое базирование Выбор технологических баз произведен с соблюдением принципов базирования. В большинстве операций в качестве установочной базы выступает конструкторская база. Таким образом, выполняется принцип совмещения баз.

Изм. Лист
№ докум. Подп. Дата Лист
14
ДП 44.03.04.569 ПЗ Совпадение баз в операциях также указывает на соблюдение принципа постоянства баз. Выбранные технологические базы отвечают требованиям устойчивого положения детали, возможности надежного закрепления и жесткости вовремя обработки.