Тольяттинский Державний Університет
Кафедра
«Технологія машинобудування»Курсовий проект
«Розробка технологічного процесу виготовлення зубчастого колеса»Студент: Cендевіч А.Є.
Група: М - 302Викладач: Солдатов А.А.
Тольятті 2005
Затвердив зав. кафедри Драчов О. І.
Завдання на курсовий проект
Студенту Сендевічу А.Є.
Тема проекту: «Розробка технологічного процесу виготовлення деталі»
Зміст курсового проекту:
Анотація
Зміст
Введення
1. Аналіз вихідних даних
2. Вибір типу виробництва, форми організації технологічного процесу виготовлення деталі
3. Вибір методу отримання заготовки і проектування
4. Розробка технологічного маршруту виготовлення деталі
5. Вибір засобів технологічного оснащення
6. Розробка технологічних операцій
Висновок
Література
Програми
Студент: Сендевічу А.Є.
Керівник проекту:
Солдатов А.А.
дата "17" лютого 2005 р. "" ___________
Анотація
УДК 612.9
Автор: Сендевіч Олександр Євгенович
Назва: Розробка технологічного процесу виготовлення зубчастого колеса.
Ключові слова:
- Базування
- Вибір заготовки;
- Виготовлення деталі;
- Норми часу;
- Режими різання;
- Ріжучий інструмент;
- Верстатні пристосування;
- Технологічний маршрут;
- Технологічний процес.
Короткий зміст:
1.Аналізіруем вихідні дані
2.Вибіраем тип виробництва, форми організації технологічного процесу виготовлення деталі
3.Вибіраем метод отримання заготовки та її проектування
4.Разрабативаем технологічний маршрут виготовлення деталі
5.Вибіраем засоби технологічного оснащення
6.Разрабативаем технологічні операції
Зміст
Введення
1. Аналіз вихідних даних
1.1. Аналіз службового призначення деталі
1.2. Фізико-механічні характеристики матеріалу
1.3. Класифікація поверхонь деталі
1.4. Аналіз технологічності деталі
1.5. Завдання курсового проекту
2. Вибір типу виробництва, форми організації технологічного процесу виготовлення деталі
3. Вибір методу отримання заготовки і проектування
3.1Вибор методу отримання заготовки
3.2.Проектірованіе заготовки
4. Розробка технологічного маршруту виготовлення деталі
4.1.Разработка технологічного маршруту обробки поверхні
4.2.Разработка технологічної схеми базування
4.3.Расчет припусків
4.4.Разработка технологічного маршруту виготовлення деталі
5. Вибір засобів технологічного оснащення
6. Розробка технологічних операцій
6.1.Расчет режимів різання
6.2.Расчет норм часу
Висновок
Література
Програми
Введення
Ефективність виробництва, його технічний прогрес, якість продукції, що випускається багато в чому залежать від випереджаючого розвитку виробництва нового обладнання, машин, верстатів і апаратів, від всемірного впровадження методів техніко-економічного аналізу.
У зв'язку з цим у навчальному процесі вищих навчальних закладах значне місце відводиться самостійних робіт таким, як курсове проектування з технології машинобудування.
Курсове проектування закріплює, поглиблює та узагальнює знання, отримані студентами під час лекційних та практичних занять. Курсове проектування повинно навчити студента користуватися довідковою літературою, ГОСТами, таблицями, номограмами, норм і розцінок, вміло поєднуючи довідкові дані з теоретичними знаннями.
При виконанні проекту прийняття рішень щодо вибору варіантів технологічних процесів, обладнання, оснащення, методів отримання заготовок проводиться на підставі техніко-економічних розрахунків, що дає можливість запропонувати оптимальний варіант.
Захист проекту дозволяє оцінити вміння студента стисло, у встановлений час викласти сутність виконаної роботи, а також аргументовано пояснити прийняті рішення при відповідях на питання по проекту.
I. Аналіз вихідних даних:
1.1 Аналіз службового призначення деталі
Шестерня призначена для передачі крутного моменту з ведучого вала на ведений за допомогою шпонки. Дане колесо працює в редукторі крана для приводу лебідки.
Навантаження - нерівномірні.
Умови мастила - задовільні.
Умови роботи - польові.
1.2 Фізико-механічні характеристики матеріалу
Деталь виготовлена з стилі 40Х ГОСТ 4543-71 і володіє наступними характеристиками
Хімічний склад:
| Марка стали | З | Si | Mn | Cr | Ni |
| Зміст елементів у% | |||||
| 40Х | 0,37-0,45 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,80-1,10 | <0,25 |
- Тимчасовий опір при розтягуванні σ вр = 980 МПа,
- Межа плинності σ т = 786 МПа,
- Відносне подовження δ = 10%,
- Ударна в'язкість а н = 6 Дж / м 2,
- Середнє значення щільності:
- Слушна теплоємність: 462 Дж / (
- Слушна теплопровідність: 46 Вт / (
Сталь 40Х має малу чутливість до відпускної крихкості і добре прожарюється. Деталі з такого матеріалу гартують при температурі 820-850є і охолоджують у маслі.
1.3 Класифікація поверхонь деталі
| Вид поверхні | № поверхні |
| Виконавчі поверхні | 7,8 |
| Основні конструкторські бази | 1,5 |
| Допоміжні конструкторські бази | 4 |
| Вільні поверхні | 2,3,6,9,10,11,12,13,14,15 |
| № поверхні | Вид поверхні | JТ | Ra, мкм | ТТ Технічні умови |
| 1 | Плоска | h9 | 3,2 | / 0,025 |
| 2 | Плоска | h | 12,5 | |
| 3 | Плоска | h | 12,5 | |
| 4 | Плоска | h9 | 1,6 | / 0,025 |
| 5 | Циліндрична | H7 (+21) | 1,25 | |
| 6 | Циліндрична | h10 (-84) | 3,2 | |
| 7 | Зубчаста | Н7 | 2,5 | / 0,06 |
| 8 | Зубчаста | Н7 | 2,5 | |
| 9 | Циліндрична | h | 20 | |
| 10 | Циліндрична | h | 20 |
1.4.1 Якісна оцінка технологічності
а) Показник технологічності заготовки.
Коефіцієнт оброблюваності матеріалу різанням До про = 1
б) Проста конструкція деталі (відсутність складних фасонних поверхонь) дозволяє використовувати при її виробництві уніфіковану заготовку.
в) Габаритні розміри деталі і її використання дозволяє використовувати раціональні методи отримання заготовки, такі як: прокат, штампування, лиття.
г) З урахуванням вимог до поверхонь деталі (точності, шорсткості), а також їх тих призначення остаточне формування поверхонь деталі (жодної) на заготівельної операції неможливо.
д) Забезпечення потрібної шорсткості можливо стандартними режимами обробки і уніфікованим інструментом.
е) Дана сталь здатна легко піддається ТО.
1.4.2 Показники технологічності конструкції деталі в цілому
1. Матеріал не є дефіцитним, вартість прийнятна.
2. Конфігурація деталі проста.
а) Конструкційні елементи деталі універсальні
б) Розміри та якість поверхні деталі мають оптимальні вимоги по точності і шорсткості.
в) Конструкція деталі забезпечує можливість використання типових ТП її виготовлення.
г) Можливість обробки декількох поверхонь з одного установа є:
д) З урахуванням вимог до поверхонь деталі (точності, шорсткості), а також їх тих призначення остаточне формування поверхонь деталі (жодної) на заготівельної операції неможливо. Неможлива обробка на прохід.
е) Конструкція забезпечує високу жорсткість деталі.
ж) Технічні вимоги не передбачають особливих методів і засобів контролю.
1.4.3 Показники технологічності базування і закріплення
а) Заготівля встановлюється зручно для обробки
б) Під час механічної обробки єдність баз дотримується.
1.4.4 Кількісна оцінка технологічності
а) Коефіцієнт точності обробки
До ТО = 1 -
де
де n i - кількість поверхонь з i квалітетами;
JTi - квалітет.
А =
До ТО = 1 -
б) Коефіцієнт середньої шорсткості поверхні деталі
До ТШ = 1 -
До ТШ = 1 -
1.5 Завдання курсової роботи
1. Проаналізувати вихідні дані деталі.
2. Вибрати тип виробництва, форми організації технологічного процесу виготовлення деталі
3. Вибрати метод отримання заготовки
4. Розробити технологічний маршрут виготовлення деталі
4.1 Розробити технологічний маршрут обробки поверхні
4.2 Розробити техн. схему базування
4.3 Розрахувати припуски розрахунково-аналітичним методом
4.4 Розробити технологічний маршрут виготовлення деталі
5. Вибрати кошти технологічного оснащення
- Технологічне обладнання
- Верстатні пристосування
- Ріжучий інструмент
- Контрольні засоби
- Допоміжний інструмент
6. Розробити технологічні операції
-Розрахувати режими різання
-Розрахувати норми часу
II. Вибір типу виробництва і форми організації технологічного процесу виготовлення
1. Розрахуємо масу даної деталі:
q =
V =
V = 200733 мм 3
m = 200,733 · 7850.10 -9 = 1,576 кг.
2. Аналіз вихідних даних:
- Маса даної деталі становить 1,576 кг.;
- Обсяг випуску виробів 1100 дет / рік;
- Режим роботи підприємства-виробника - двозмінний;
- Тип виробництва - середньосерійному.
Основні характеристики типу виробництва
- Обсяг випуску виробів - середній;
- Номенклатура - середня;
- Обладнання - універсальне;
- Оснащення - універсальна, спеціалізована;
- Ступінь механізації і автоматизації - середня;
- Кваліфікація робітників - середня;
- Форма організації технологічного процесу - групова змінно-потокова;
- Розміщення устаткування - за типами верстатів, предметно-замкнуті ділянки;
- Види технологічних процесів - поодинокі, типові, групові, операційні;
- Коефіцієнт закріплення операції
10 <K З <20 (на одному робочому місці)
Обсяг партій, запуск деталей
а - періодичність запуску деталей
254 - число ходів
- Метод визначення операційних розмірів - розрахунково-аналітичний;
- Метод забезпечення точності - обладнання, налаштоване по пробним деталей.
III. Вибір методу отримання заготовки та її проектування
3.1 Вибір методу отримання заготовки
Встановимо метод і спосіб отримання заготовки. Для цього вивчимо конфігурацію і розміри деталі, а також фізичні та технологічні властивості матеріалу, з якого вона виготовлена.
Вивчивши конфігурацію деталі, можна зробити висновок, що найбільш придатними методами виготовлення заготовок у даному випадку є:
- Штампування;
- Прокат.
При розрахунку перевагу слід віддавати тій заготівлі, яка забезпечує меншу технологічну собівартість деталі.
а) розрахуємо собівартість заготовок з штампування:
Q = 2,05 кг
Сi = 16785 р / тонна-базова вартість 1 т заготовок.
Кс = 0,77
Кв = 1,14
Кт = 1,0
Км = 1,13
Кп = 1
Sотх = 1017 р / тонна
S шт =
б) розрахуємо собівартість заготовок з прокату:
S заг = М + С о, з.
М - витрати на матеріал заготовки.
М = QS - (Q - q) • S відхо / 1000
Q = 140 2 * 3,14 * 30 * 10 -9 * 7850 / 4 = 3,62 кг.
S = 16,785 р / кг,
S відхо = 1017 р / т,
З ПЗ = 5445 р/ч.- різання заготовок дисковими пилами,
M =
З 03 =
З 03 =
S заг = 58,68 +4,596 = 63,28 руб.
Таким чином, заготівля з штампування забезпечує меншу собівартість, тому вибираємо її.
3.2 Проектування заготовки
1. Проектування заготівлі проводилося за методичці Михайлов А.В. Методичне вказівку «Визначення операційних розмірів механічної обробки в умовах серійного виробництва»
Припуски на обробку призначаємо за таблицею 2.2.4 виходячи з ваги і розмірів заготовки.
IV. Розробка технологічного маршруту виготовлення деталі
4.1 Розробка технологічного маршруту обробки поверхонь
| № пов. | JT | Ra, мкм | Переходи |
| 1 | h9 | 3,2 | Обточування чорнове (JT 11; Ra 12,5) Обточування чистове (JT 9; Ra 2,5) Загартування (JT 10; Ra 3,2) |
| 4 | h9 | 1,6 | Обточування чорнове (JT 11; Ra 12,5) Обточування чистове (JT 9; Ra 2,5) Загартування (JT 10; Ra 3,2) Шліфування чистове (JT 8; Ra 1,6) |
| 2, 3 | h14 / 2 | 12,5 | Обточування чорнове (JT 11; Ra 12,5) |
| 5 | H7 | 1,25 | Розточування чорнове (JT 12; Ra 12,5) Розточування чистове (JT 9; Ra 2,5) Загартування (JT 10; Ra 3,2) Шліфування чистове (JT 8; Ra 1,6) |
| 6 | h10 | 3,2 | Обточування чорнове (JT 11; Ra 12,5) Обточування чистове (JT 9; Ra 2,5) Загартування (JT 10; Ra 3,2) |
| 7 | H7 | 2,5 | Зубофрезерування (JT 9; Ra 6,5) Зубошевінгованіе (JT 6; Ra 2,5) Загартування (JT 7; Ra 3,2) Шліфування (JT 7; Ra 2,5) |
| 8 | H7 | 2,5 | Зубофрезерування (JT 9; Ra 6,5) Зубошевінгованіе (JT 6; Ra 2,5) Загартування (JT 7; Ra 3,2) Шліфування (JT 7; Ra 2,5) |
| 9 | h14 / 2 | 12,5 | Обточування чорнове (JT 11; Ra 12,5) Загартування |
| 10 | h14 / 2 | 12,5 | Обточування чорнове (JT 11; Ra 12,5) Загартування |
| 11 | h14 / 2 | 12,5 | Свердління (JT 10; Ra 12,5) Загартування (JT 11; Ra 12,5) |
| 12 | h14 / 2 | 12,5 | Зубоскашеваніе (JT 10; Ra 12,5) Загартування (JT 14; Ra 12,5) |
| 13 | h14 / 2 | 12,5 | Зубоскашеваніе (JT 10; Ra 12,5) Загартування (JT 14; Ra 12,5) |
| 14 | Js9 | 3,2 | Протягування (JT8; Ra2, 5) Загартування (JT 9; Ra 3,2) |
| 15 | H10 | 3,2 | Протягування (JT9; Ra2, 5) Загартування (JT 10; Ra 3,2) |
4.2 Розробка технологічних схем базування
На токарної чорновий операції 010 використовуємо явну опорну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На токарної чорновий операції 020 використовуємо явну опорну базу - торець 4, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На токарної чистової операції 020 використовуємо явну опорну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На свердлильної операції 030 використовуємо явну опорну базу - торець 4, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На протяжної операції 040 використовуємо явну опорну базу - торець 4, і приховану подвійну напрямну базу - вісь деталі 16. На зубофрезерний операції 050 використовуємо явну опорну базу - торець 2, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На внутрішліфувальних операції 080 використовуємо настановну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На зубошліфувальних операції 090 використовуємо явну опорну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На шліфувальної операції 100 використовуємо настановну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16.
4.3 Розрахунок припусків
Тип виробництва: среднесерійное
Обробка отвори ведеться при установці деталі в мембранному патроні.
Технологічний маршрут обробки отвору:
1 - Розточування чорнове
2 - Розточування чистове
3 - Загартовування
4 - Шліфування
Розрахунок операційних розмірів
4.4 Розробка технологічного маршруту виготовлення деталі
V. Вибір засобів технологічного оснащення
VI. Розробка технологічних операцій
6.1 Розрахунок режимів різання
Для розрахунку режимів різання ми використовували «Довідник технолога - машинобудівника» 2 тому, під редакцією А.Г. Косилової і Р.К. Мещеряков, стор 261 - 265.
2) Подача S = 1мм/об
3) Швидкість визначається за формулою:
u = С u / Т m × t x × S y × K u (6.1), де
Т = 60хв - період стійкості;
t - глибина різання,
s - подача,
K v - коефіцієнт, що є твором K u = К m u × До n u × До u u
До m u - коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу заготовки;
До n u - коефіцієнт, що враховує вплив стану поверхні;
До u u - коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу інструменту;
З u = 340;
Х = 0,15;
У = 0,35;
m = 0,20.
K u = К m u × До n u × До u u = 0,765 * 0,8 * 1 = 0,612 (6.2)
Отримані значення підставляємо у формулу (6.1):
u =
n =
Округляючи до стандартного, отримаємо n = 450 об / хв.
4) Тангенціальна складова сили різання
P Z, Y, X = 10 * C p * t x * S Y * V n * K p (6.3)
де C p - постійна для розрахунку сил різання при точінні,
t - глибина різання, мм,
S - подача, мм / об,
v - швидкість різання, м / хв.
K p - поправочний коефіцієнт, являє собою твір ряду коефіцієнтів, що враховують фактичні умови різання
де К mp - поправочний коефіцієнт для сталі, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу на силові залежності;
До φp-поправочний коефіцієнт, що враховує вплив головного кута в плані;
До γp - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив переднього кута;
До λp - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив кута нахилу головного леза;
K rp - Поправочний коефіцієнт, що враховує вплив радіуса при вершині.
Підставляючи табличні значення даних коефіцієнтів у формулу 6.4 одержимо:
К р = 1,1.
До mp = 1, С Р = 300
До φ p = 1, x = 1
До γ p = 1,1, y = 0,75
До λp = 1 n =- 0,15
За формулою 1 обчислюємо тангенціальну складову сили різання:
P Z = 10 * 300 * 2 1 * 1 0,75 * 103,402 -0,15 * 1,1 = 3291 Н.
P y-радіальна складова сили різання
P Y = 10 * C p * t x * S Y * V n * K p,
До mp = 1, С Р = 243
До φ p = 1, x = 0,9
До γ p = 1,4, y = 0,6
До λp = 0,75 n =- 0,3
P Y = 10 * 243 * 2 0,9 * 1 0,6 * 103,402 -0,3 * 1,05 = 1113 Н.
P X - Осьова складова сили різання
P X = 10 * C p * t x * S Y * V n * K p,
До mp = 1, С Р = 339
До φ p = 1, x = 1
До γ p = 1,4, y = 0,5
До λp = 1,07 n =- 0,4
P X = 10 * 339 * 2 1 * 1 0, 5 * 103,402 -0, 4 * 1,05 = 3291 Н.
5) Розрахунок потужності
N = Р z × u / 1020 × 60 = 5,56 кВт (6.4)
Зубофрезерний операція 060: досягнута шорсткість 6,3.
Швидкість визначається за формулою:
u = С u D q × / B u × Т m × t x × S y × K u × z р (6.5), де
З u = 244;
q = 0,44;
u = 0,1;
m = 0,37;
x = 0,24;
y = 0,26;
K u = 1,4;
Р = 0,13;
Т = 240 хв.
В = 10,29.
Знайдені значення підставляємо у формулу (6.5):
u =
n = 1000 × u / p × D (6.6)
n = 1000 × 103,4 / p × 40 = 850 об / хв.
Внутрішньошліфувальні операція 080: досягнута шорсткість 1,25.
Перехід 1: шліфування отвору.
N = З N × u з ч × D q × t x × S y (6.7)
З N = 0,3
u з ч = 35м/мін
t = 0,005
S = 0,25 * 30 = 7,5
ч = 0,35
х = 0,4
у = 0,4
N = 0,3 × 35 0,35 × 0,005 0,4 × 7,5 0,4 × 30 0,3 = 0,777 кВт
Перехід 2: шліфування торця
N = З N × u з ч × t x × b z (6.7)
N =
C N = 0,59,
b = 50,
v 3 = 10 м / хв,
r = 0,7
x = 0,5
t = 0,005 мм,
z = 1.
6.2 Розрахунок норм часу
Для розрахунку норм часу ми використовували навчальний посібник «Курсове проектування з технології машинобудування» під редакцією А.Ф. Горбацевіч, В.А. Шкред, стор 101 - 103, 197 - 214.
Оскільки тип виробництва среднесерійное, то для токарної і зубофрезерний операції необхідно визначити штучно-калькуляционное час за формулою:
Т ш-к = Т п-з / n + Те + (Т у.с. + Т З.О. + Т уп + Т з) к + Т об.от (6.8), де
Т п-з - підготовчо-заключний час;
N - програма випуску деталей в рік;
То - основний час;
(Т у.с + Т з.о) - час на установку і зняття деталі, на її закріплення і відкріплення;
Т уп - час на прийоми управління;
Т з - час на вимірювання деталі;
К - умови среднесерійного виробництва;
Т об.от - час перерв на відпочинок і особисті потреби.
Для внутрішліфувальних операції застосовуємо наступну формулу:
Т ш-к = Т п-з / n + Те + (Т у.с. + Т З.О. + Т УЦ + Т з) к + Т тих + Т орг. + Т від (6.9), де
Т п-з - підготовчо-заключний час;
N - програма випуску деталей в рік;
То - основний час;
(Т у.с + Т з.о) - час на установку і зняття деталі, на її закріплення і відкріплення;
Т УЦ - час на прийоми управління;
Т з - час на вимірювання деталі;
К - умови среднесерійного виробництва;
Т тих. - Час на технічне обслуговування;
Т орг - час на організаційне обслуговування;
Т оп - оперативний час.
1. Токарна операція 020:
Для токарної операції приймаємо такі значення:
Т п-з = 8хв;
N = 1100дет/год;
Те = 0,9 +4,7 = 5,6 хв;
(Т у.с + Т з.о) = 0,085 хв;
Т уп = 0,05 хв;
Т з = 0,07 хв;
До = 1,85;
Т об.от = 6,5 хв.
Отримані значення підставляємо у формулу (6.9):
Т ш-к = 8 / 1100 +5,6 + (0,085 +0,05 +0,07) 1,85 +6,5 = 8 / 1100 +12,47 = 12,486 хв.
2. Зубофрезерний операція 050:
Для зубофрезерний операції приймаємо такі значення:
Т п-з = 24мин;
N = 1100дет/год;
То = 1,2 хв;
(Т у.с + Т з.о) = 0,136 хв;
Т уп = 0,15 хв;
Т з = 0,88 хв;
До = 1,85;
Т об.от = 8 хв.
Отримані значення підставляємо у формулу (6.9):
Т ш-к = 24/1100 +1,2 + (0,136 +0,15 +0,88) 1,85 +8 = 24/1100 +11,3 = 11,32 хв.
3. Внутрішньошліфувальні операція 100:
Для внутрішліфувальних операції приймаємо такі значення:
Т п-з = 7хв;
N = 1100дет/год;
Те = 2,4 хв;
(Т у.с + Т з.о) = 0,148 хв;
Т УЦ = 0,26 хв;
Т з = 0,78 хв;
До = 1,85;
Т тих. = 0,133 хв;
Т орг = 0,038 хв;
Т від = 5 хв.
Отримані значення підставляємо у формулу (6.9):
Т ш-к = 7 / 1100 +2,4 + (0,148 +0,26 +0,78) 1,85 +0,133 +0,038 +5 =
= 7 / 1100 +9,8 = 9,806 хв.
Висновок
У ході роботи були виконані всі завдання курсового проекту.
Проаналізувавши вихідні дані деталі стало можливим визначення:
-Вибору типу виробництва, форми організації технологічного процесу виготовлення деталі;
-Вибору методу отримання заготовки;
- Технологічного маршруту виготовлення деталі;
- Технологічного маршруту обробки поверхні;
- Техн. схеми базування;
- Припусків розрахунково-аналітичним методом;
- Технологічного маршруту виготовлення деталі;
-Вибору засобів технологічного оснащення;
(Технологічне обладнання, верстатні пристосування, ріжучий інструмент, контрольні засоби вимірювання, допоміжний ріжучий інструмент)
- Технологічних операцій (розрахунок режиму різання, розрахунок норми часу).
Література
1. Довідник технолога машинобудівника / За редакцією А.Г. Косилової, Р.К. Мещерякова. - М.: Машинобудування, 1985 .- Т.1, 2.
2. Горбацевіч А.Ф., Шкред В. А. Курсове проектування з технології машинобудування: - 4-е вид., Перераб. і доп .- Обчислюємо. школа, 1983, іл.
3. Гжіров Р.І. Короткий довідник конструктора: Довідник - М.: Машинобудування, Ленінград, 1983року.
4. Михайлов А.В. Методичне вказівку «Визначення операційних розмірів механічної обробки в умовах серійного виробництва»
Тольятті, 1992рік.
5. Методичні вказівки Боровкова.
6. Верстатні пристосування: Довідник. У 2-х т. / Ред. рада: Б. Н. Вардашкін и др. - М.: Машинобудування, 1984. - Т.1. 324 з.
На токарної чорновий операції 010 використовуємо явну опорну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На токарної чорновий операції 020 використовуємо явну опорну базу - торець 4, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На токарної чистової операції 020 використовуємо явну опорну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На свердлильної операції 030 використовуємо явну опорну базу - торець 4, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На протяжної операції 040 використовуємо явну опорну базу - торець 4, і приховану подвійну напрямну базу - вісь деталі 16. На зубофрезерний операції 050 використовуємо явну опорну базу - торець 2, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На внутрішліфувальних операції 080 використовуємо настановну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На зубошліфувальних операції 090 використовуємо явну опорну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16. На шліфувальної операції 100 використовуємо настановну базу - торець 1, і приховану напрямну базу - вісь деталі 16.
4.3 Розрахунок припусків
Матеріал деталі: 40Х
Метод отримання деталі: штампуванняТип виробництва: среднесерійное
Обробка отвори ведеться при установці деталі в мембранному патроні.
Технологічний маршрут обробки отвору:
1 - Розточування чорнове
2 - Розточування чистове
3 - Загартовування
4 - Шліфування
Розрахунок операційних розмірів
Маршрут оброб. пов-ти | Допуск, мкмТD i | Припуск, мм | Діаметри, мм | |||
| z i min | z i max | D i min | D i ma x | |||
Штампування | 500 ± 250 | 26,7 | 28,3 | |||
| Розточування чорнове | 210 | 0,9 | 2,5 | 28,97 | 29,22 | |
| Розточування чистове | 52 | 0,6 | 0,788 | 29,762 | 29,825 | |
| Шліфування | 21 | 0,2 | 0,237 | 30 | 30,021 | |
4.4 Розробка технологічного маршруту виготовлення деталі
| № опер. | Найменування операції | JT | Ra, мкм | Найменування переходу | Обладнання |
| 000 | Заготівельна (штампування) | 14 | 20 | Штампування | |
| 010 | Токарна | 11 | 12,5 | Встанов А: Черновое гостріння торців 3,4. Розточування отвори 5 під протягування. Встанов Б: Точити начорно поверхні 6,2,1. | Токарно-гвинторізний верстат 16Б16Ф3 |
| 020 | Токарна | 9 | 2,5 | Встанов А: Чистове гостріння торців 3,4. Розточування отвори 5 під протягування. Зняття фасок в отворі. Встанов Б: Точити начисто поверхні 6,2,1. | Токарно-гвинторізний верстат 16Б16Ф3 |
| 030 | Свердлильна | 10 | 12,5 | Свердління шести отворів пов. 11 | Свердлильний верстат 2М57 |
| 040 | Протяжна | 8 | 2,5 | Протягування шпоночно паза | Протяжною верстат 7Б56У |
| 050 | Зубофрезерний | 9 | 6,3 | Фрезерування 72 зубів, m = 1,5 під зубошевінгова-ня | Зубофрезерний напівавтомат 5К301 |
| 060 | Зубозакругленіе Зубозакругленіе | Закруглення 72 зубів, m = 1,5 за радіусом R = 2,5 Начисто | Зубозакругляющій напівавтомат 5Н580 | ||
| 070 | Зубошевінгова- Ніє | 6 | 2,5 | Зубошевінгованіе 72 зубів, m = 1,5 | Зубошевінговаль ний напівавтомат високої точності 5702 |
| 080 | ТО | ||||
| 090 | Зубошліфування | 7 | 2,5 | Шліфування зубів | Зубошліфувальних верстат 5В830 |
| 100 | Кругло-шліфувальна | 8 | 1,25 | Шліфування чистове торця 8 і відкрутиться 5 | Торцекруглошлі-фовальний верстат 3К227А |
| 110 | Мийна | ||||
| 120 | Контрольна | Мікрометр, калібр | |||
V. Вибір засобів технологічного оснащення
| Операція | Засоби технологічного оснащення | |||
| Устатку-вання | Пристосування | Ріжучий інструмент | Засоби контролю | |
| 000 Заготівельна | 16Б16Ф3 з ЧПУ | Патрон токарний трьох кулачковий самоцентруючийся ГОСТ 24351-80 | Різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 26611-85 Різець розточний державочний з пластинами з твердого сплаваТ15К6 ГОСТ 9795-84 Різець підрізної з пластинами з твердого сплаваТ5К10 ГОСТ 18880-73 | ЩЦ-2 калібр |
| 010 Токарна чорнова | ||||
| 020 Токарна чорнова Встанов А | Цанговий патрон | |||
| 020 Токарна чистова Встанов Б | Патрон токарний трьох кулачковий самоцентруючийся ГОСТ 24351-80 | Різець підрізної завзятий з Т5К10 ГОСТ 26611-85 Різець контурний Т15К6 ГОСТ 20872-80 | калібр | |
| 030 свердлильна | Рад.-свердел. верстат 2М57 | Магнітне пристосування (Пластина з установочними пальцями) ГОСТ 17776-72 | Свердло спіральне Р6М5 ГОСТ 10903-77 | |
| 040 протягування | 7Б56У | Спеціальне пристосування | Шпонкова протяжка ГОСТ 23360-78 | |
| 50 зубофрезерний | Зубофрез.станок 5К301 | Цанговий патрон ГОСТ2876-80 | Кінцева твердосплавна фреза Т5К10 ГОСТ 18152-72 | Зубомер Зсув-нц1 |
| 060 Зубозакругляющая | Зубозакругл. напівавт 5Н580 | Цанговий патрон ГОСТ2876-80 | Спеціальне пристосування С7507-4002 | |
| 070 Зубошевінго-вальна | Зубошев. напівавт. високої точності 5702 | Оправлення конічна ГОСТ 6211-70 | Шевер тип 1 ГОСТ 8570-80 | Зубоше-вер зсувів ЧЦ-1 |
| 080 ТО | ||||
| 100 Внутрішліфо- вальна 090Зубошліфо- вальна | Внутрішліф. 3К227А Зубошліф.станок 5В830 | Патрон мембранний, центр завзятий ГОСТ 18259-72 Цанговий патрон | Коло на керамічній основі ПВ 200х40 10038А50 ГОСТ 18118-79 Спеціальний шліфувальний круг | Датчик активного контролю Торцекруглошліфовальний верстат 3Т160 |
| 100 шліфувальна 110 120 | Внутрішліфов. верстат 3К227В Мийна Контрольна | Патрон мембранний | Шліфувальний коло ПВ 25х30х10 24А16СМ28К | |
VI. Розробка технологічних операцій
6.1 Розрахунок режимів різання
Для розрахунку режимів різання ми використовували «Довідник технолога - машинобудівника» 2 тому, під редакцією А.Г. Косилової і Р.К. Мещеряков, стор 261 - 265.
Токарна операція 020: досягнута шорсткість 6,3.
1) Глибина різання t = 2 мм2) Подача S = 1мм/об
3) Швидкість визначається за формулою:
u = С u / Т m × t x × S y × K u (6.1), де
Т = 60хв - період стійкості;
t - глибина різання,
s - подача,
K v - коефіцієнт, що є твором K u = К m u × До n u × До u u
До m u - коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу заготовки;
До n u - коефіцієнт, що враховує вплив стану поверхні;
До u u - коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу інструменту;
З u = 340;
Х = 0,15;
У = 0,35;
m = 0,20.
K u = К m u × До n u × До u u = 0,765 * 0,8 * 1 = 0,612 (6.2)
Отримані значення підставляємо у формулу (6.1):
u =
n =
Округляючи до стандартного, отримаємо n = 450 об / хв.
4) Тангенціальна складова сили різання
P Z, Y, X = 10 * C p * t x * S Y * V n * K p (6.3)
де C p - постійна для розрахунку сил різання при точінні,
t - глибина різання, мм,
S - подача, мм / об,
v - швидкість різання, м / хв.
K p - поправочний коефіцієнт, являє собою твір ряду коефіцієнтів, що враховують фактичні умови різання
де К mp - поправочний коефіцієнт для сталі, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу на силові залежності;
До φp-поправочний коефіцієнт, що враховує вплив головного кута в плані;
До γp - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив переднього кута;
До λp - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив кута нахилу головного леза;
K rp - Поправочний коефіцієнт, що враховує вплив радіуса при вершині.
Підставляючи табличні значення даних коефіцієнтів у формулу 6.4 одержимо:
К р = 1,1.
До mp = 1, С Р = 300
До φ p = 1, x = 1
До γ p = 1,1, y = 0,75
До λp = 1 n =- 0,15
За формулою 1 обчислюємо тангенціальну складову сили різання:
P Z = 10 * 300 * 2 1 * 1 0,75 * 103,402 -0,15 * 1,1 = 3291 Н.
P y-радіальна складова сили різання
P Y = 10 * C p * t x * S Y * V n * K p,
До mp = 1, С Р = 243
До φ p = 1, x = 0,9
До γ p = 1,4, y = 0,6
До λp = 0,75 n =- 0,3
P Y = 10 * 243 * 2 0,9 * 1 0,6 * 103,402 -0,3 * 1,05 = 1113 Н.
P X - Осьова складова сили різання
P X = 10 * C p * t x * S Y * V n * K p,
До mp = 1, С Р = 339
До φ p = 1, x = 1
До γ p = 1,4, y = 0,5
До λp = 1,07 n =- 0,4
P X = 10 * 339 * 2 1 * 1 0, 5 * 103,402 -0, 4 * 1,05 = 3291 Н.
5) Розрахунок потужності
N = Р z × u / 1020 × 60 = 5,56 кВт (6.4)
Зубофрезерний операція 060: досягнута шорсткість 6,3.
Швидкість визначається за формулою:
u = С u D q × / B u × Т m × t x × S y × K u × z р (6.5), де
З u = 244;
q = 0,44;
u = 0,1;
m = 0,37;
x = 0,24;
y = 0,26;
K u = 1,4;
Р = 0,13;
Т = 240 хв.
В = 10,29.
Знайдені значення підставляємо у формулу (6.5):
u =
n = 1000 × u / p × D (6.6)
n = 1000 × 103,4 / p × 40 = 850 об / хв.
Внутрішньошліфувальні операція 080: досягнута шорсткість 1,25.
Перехід 1: шліфування отвору.
N = З N × u з ч × D q × t x × S y (6.7)
З N = 0,3
u з ч = 35м/мін
t = 0,005
S = 0,25 * 30 = 7,5
ч = 0,35
х = 0,4
у = 0,4
N = 0,3 × 35 0,35 × 0,005 0,4 × 7,5 0,4 × 30 0,3 = 0,777 кВт
Перехід 2: шліфування торця
N = З N × u з ч × t x × b z (6.7)
N =
C N = 0,59,
b = 50,
v 3 = 10 м / хв,
r = 0,7
x = 0,5
t = 0,005 мм,
z = 1.
6.2 Розрахунок норм часу
Для розрахунку норм часу ми використовували навчальний посібник «Курсове проектування з технології машинобудування» під редакцією А.Ф. Горбацевіч, В.А. Шкред, стор 101 - 103, 197 - 214.
Оскільки тип виробництва среднесерійное, то для токарної і зубофрезерний операції необхідно визначити штучно-калькуляционное час за формулою:
Т ш-к = Т п-з / n + Те + (Т у.с. + Т З.О. + Т уп + Т з) к + Т об.от (6.8), де
Т п-з - підготовчо-заключний час;
N - програма випуску деталей в рік;
То - основний час;
(Т у.с + Т з.о) - час на установку і зняття деталі, на її закріплення і відкріплення;
Т уп - час на прийоми управління;
Т з - час на вимірювання деталі;
К - умови среднесерійного виробництва;
Т об.от - час перерв на відпочинок і особисті потреби.
Для внутрішліфувальних операції застосовуємо наступну формулу:
Т ш-к = Т п-з / n + Те + (Т у.с. + Т З.О. + Т УЦ + Т з) к + Т тих + Т орг. + Т від (6.9), де
Т п-з - підготовчо-заключний час;
N - програма випуску деталей в рік;
То - основний час;
(Т у.с + Т з.о) - час на установку і зняття деталі, на її закріплення і відкріплення;
Т УЦ - час на прийоми управління;
Т з - час на вимірювання деталі;
К - умови среднесерійного виробництва;
Т тих. - Час на технічне обслуговування;
Т орг - час на організаційне обслуговування;
Т оп - оперативний час.
1. Токарна операція 020:
Для токарної операції приймаємо такі значення:
Т п-з = 8хв;
N = 1100дет/год;
Те = 0,9 +4,7 = 5,6 хв;
(Т у.с + Т з.о) = 0,085 хв;
Т уп = 0,05 хв;
Т з = 0,07 хв;
До = 1,85;
Т об.от = 6,5 хв.
Отримані значення підставляємо у формулу (6.9):
Т ш-к = 8 / 1100 +5,6 + (0,085 +0,05 +0,07) 1,85 +6,5 = 8 / 1100 +12,47 = 12,486 хв.
2. Зубофрезерний операція 050:
Для зубофрезерний операції приймаємо такі значення:
Т п-з = 24мин;
N = 1100дет/год;
То = 1,2 хв;
(Т у.с + Т з.о) = 0,136 хв;
Т уп = 0,15 хв;
Т з = 0,88 хв;
До = 1,85;
Т об.от = 8 хв.
Отримані значення підставляємо у формулу (6.9):
Т ш-к = 24/1100 +1,2 + (0,136 +0,15 +0,88) 1,85 +8 = 24/1100 +11,3 = 11,32 хв.
3. Внутрішньошліфувальні операція 100:
Для внутрішліфувальних операції приймаємо такі значення:
Т п-з = 7хв;
N = 1100дет/год;
Те = 2,4 хв;
(Т у.с + Т з.о) = 0,148 хв;
Т УЦ = 0,26 хв;
Т з = 0,78 хв;
До = 1,85;
Т тих. = 0,133 хв;
Т орг = 0,038 хв;
Т від = 5 хв.
Отримані значення підставляємо у формулу (6.9):
Т ш-к = 7 / 1100 +2,4 + (0,148 +0,26 +0,78) 1,85 +0,133 +0,038 +5 =
= 7 / 1100 +9,8 = 9,806 хв.
Висновок
У ході роботи були виконані всі завдання курсового проекту.
Проаналізувавши вихідні дані деталі стало можливим визначення:
-Вибору типу виробництва, форми організації технологічного процесу виготовлення деталі;
-Вибору методу отримання заготовки;
- Технологічного маршруту виготовлення деталі;
- Технологічного маршруту обробки поверхні;
- Техн. схеми базування;
- Припусків розрахунково-аналітичним методом;
- Технологічного маршруту виготовлення деталі;
-Вибору засобів технологічного оснащення;
(Технологічне обладнання, верстатні пристосування, ріжучий інструмент, контрольні засоби вимірювання, допоміжний ріжучий інструмент)
- Технологічних операцій (розрахунок режиму різання, розрахунок норми часу).
Література
1. Довідник технолога машинобудівника / За редакцією А.Г. Косилової, Р.К. Мещерякова. - М.: Машинобудування, 1985 .- Т.1, 2.
2. Горбацевіч А.Ф., Шкред В. А. Курсове проектування з технології машинобудування: - 4-е вид., Перераб. і доп .- Обчислюємо. школа, 1983, іл.
3. Гжіров Р.І. Короткий довідник конструктора: Довідник - М.: Машинобудування, Ленінград, 1983року.
4. Михайлов А.В. Методичне вказівку «Визначення операційних розмірів механічної обробки в умовах серійного виробництва»
Тольятті, 1992рік.
5. Методичні вказівки Боровкова.
6. Верстатні пристосування: Довідник. У 2-х т. / Ред. рада: Б. Н. Вардашкін и др. - М.: Машинобудування, 1984. - Т.1. 324 з.