Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте
Проектирование технологического процесса изготовления детали - Стабилизатор
1. Введение.
Мне дано задание спроектировать технологический процесс изготовления детали Стабилизатор, программа выпуска 5 единиц в год. Данная программа выпуска казывает на массовое производство.
Обработка металлов резанием является основным видом обработки, с помощью которой можно получить детали с высокой точностью и чистотой обработанных поверхностей.
Изучение явлений, связанных с резанием металлов, нужно не только для сознательного правления процессом резания, но и для получения данных, необходимых при конструировании металлорежущих станков, инструментов и приспособлений, также для проектирования более совершенных технологических процессов обработки деталей.
Перед наукой о резании металлов в будущем стоит ряд важных проблем. В первую очередь - это изыскание новых видов износостойких режущих материалов для обработки деталей из жаропрочных и других труднообрабатываемых материалов. Необходимы дальнейшие исследования в области повышения экономичности процесса резания, создание современных нормативов по режимам резания, в частности для многоинструментальной обработки на автоматических линиях металлорежущих станков, разработка новых и совершенствование существующих инструментов с целью повысить производительность труда, экономичность и точность обработки.
В современном машиностроение используют заготовки максимально приближенные по форме и размерам к форме и размерам детали.
Развитие машиностроения должно ориентироваться на технологические процессы, обеспечивающие наибольшую степень непрерывности различных рабочих процессов. Наибольшая непрерывность технологического процесса получается при комплексной его автоматизации, т.е. все технологические операции обработки детали, также все контрольные и транспортные операции автоматизированы, т.е. перемещения детали от первой до последней операции должны происходить непрерывно без частия рабочего. В машиностроении используют автоматизированные загрузочные приспособления трех видов
В массовом производстве, имеется мощная инструментальная база, но для большей автоматизации изготовляют различные специальные станочные приспособления, загрузочные приспособления, измерительные приборы для активного контроля и т.д.
В настоящее время в технологии машиностроения используется параллельная концентрация технологических операции. С этой целью на заводах массового производства применяют многопозиционные многошпиндельные станки, полуавтоматы и автоматы для различных способов механической обработки.
Я предпологаю использовать в основном специальные высокопроизводительные станки отечественного изготовления, отвечающие требованиям поточно-массового производства. Так же я буду пользоваться специальным фрезерным приспособлением для фрезерной операции и специальным мерительным стройством.
Содержание
|
2. Исходные данные по проекту и их анализ.
3.
3.1.
3.2.
3.3.
4. Выбор баз и расчет погрешности базирования.
5. Выбор типа производства.
6.
7.
8. Определение припусков на механическую обработку и расчет
8.1.
8.2.
9. Выбор оборудования (обоснование выбора).
10.
10.1.
10.2.
10.3.
10.4.
11. Расчет режимов резания.
12. Разработка операций технологического процесса и составление
13. Проектирование специального приспособления.
14. Проектирование режущего инструмента.
15. Проектирование мерительного инструмента.
16. Расчет технико-экономических показателей
производственного частка.
17. Техника безопасности при работе на металлорежущих станках
18. Список используемой литературы.
19. Приложение.
2. Формирование исходных данных и их анализ.
Мне дано задание спроектировать технологический процесс изготовления детали
Исходными данными являются
Чертеж детали, программа выпуска, данные об оборудование, оснастке, справочная и методическая литература.
анализ исходных данных
Материал детали Сталь 4Х ГОСТ 8479-702, относительное сужение Ψ=22%, твердость по НВ≥310,
Деталь имеет квалитеты точности от 7 до14, и шероховатость от
Габаритные размеры детали
Выпуск детали 5 единиц в год, что соответствует массовому производству.
Стабилизатор бронебойного подкалиберного снаряда представляет собой тело вращения ребристой формы. Цельнометаллическая стальная конструкция, состоит из трубки с двумя внутренними резьбами и пяти ребер, (
На перьях стабилизатора имеются 5 отверстий для помещения в них медных вставок (
Наружная поверхность детали по перьям имеет цилиндро-коническую форму с радиусным закруглением, что требует применения обработки по копиру. Наличие на детали ребер приводит к дарной нагрузке на режущий инструмент при токарной обработке, также к большому обьему фрезерных работ.
На механическую обработку деталь поступает в виде штампованной заготовки с выделением перьев, но с припуском по толщине ребра.
Конструкция детали на отдельных ее поверхностяха
В целом конструкция стабилизатора позволяет вести ее изготовление в массовом производстве, т.е. применить поточные формы организации технологического процесса, высокопроизводительные методы обработки и специальное современное оборудование.
3. Анализ технологичности.
3.1.
Влияние параметров детали на технологичность конструкции.
ТАБЛИЦА - 1.
|
№ п |
анализируемый параметр |
данные по параметру |
возможные методы получения заготовок |
механическая обработка |
вывод о технологичности |
|
1 |
материал
|
Сталь 4Х ГОСТ 105074 |
горячая и холодная штамповка, профильный проката |
твердосплавный |
технологично |
|
2 |
форма
|
тело вращения ребристой формы |
горячая и холодная штамповка, профильный прокат |
токарное, шлифовальное, резьбонарезное, фрезерное и сверлильное оборудование |
технологично |
|
3 |
размеры
|
Æ |
|
понадобятся легкие станки |
технологично |
|
|
базы
|
базами явл. |
¾ |
цанговые патроны, приспособления |
не технологично |
|
5 |
удобства выхода инструмента и схода стружки |
выход инструмента и сход стружки, не затруднен, деталь имеет сквозное отверстие |
¾ |
Имеются конусные поверхности, т.е. необходимо копировальное оборудование |
технологично |
|
6 |
точность и шероховатость |
квалитеты 14 Rz |
¾ |
в основном поверхности по 14 квалитету и |
технологично |
|
7 |
анализ ТУ термообработки и свободных размеров |
калить до свободные размеры по |
¾ |
закалка казывает, на необходимость шлифовального оборудования |
технологично |
3.2.
1.
2.
3. Коэффициент точности.
4. Коэффициент шероховатости.
|
№ |
Квалитет точности |
Ra |
Количество идентичных поверхностей |
|
|
1 2 3 4 5 6, 7 8 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18 17 19 20 21 |
8 14 8 14 7 14 12 14 14 14 7 14 8 10 |
6.3 12.5 2.5 12.5
12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
12,5 2.5 3.2 |
По точности 3 14 3 14 2 14 1 14 14 14 2 14 3 1 |
по шероховатости 1 15 2 15
15 15 15 15 15
15 2 1 |
3.3 Выбор методов обработки поверхностей детали.
|
№ |
наименование поверхности, размеры шероховатость |
виды обработки |
|
|
Торец 94
|
черновое точение, получистовое точение |
|
|
Фаска |
черновое растачивание |
|
|
Отверстие |
черновое сверление, черновое зенкерование, получистовое зенкерование, чистовое зенкерование, шлифование. |
|
|
Фаска |
черновое зенкерование |
|
|
Резьба М26х1.5-Н |
черновое сверление, черновое зенкерование, получистовое зенкерование, нарезание резьбы |
|
|
Отверстие |
Сверление, черновое зенкерование, получистовое зенкерование |
|
|
Конус пера
|
черновое точение, получистовое точение, чистовое точение |
|
|
Канавка пера 0.5Н12, ширина 5.1 |
два черновых точения, получистовое точение, чистовое точение, нарезание конавки |
|
|
Отверстие |
Сверление
|
|
|
Фаска |
черновое зенкерование
|
|
|
Скосы перьев
|
получистовое фрезерование |
|
|
Торцевые скосы перьев |
получистовое фрезерование |
|
|
Перья |
черновое фрезерование |
|
|
Впадины |
черновое фрезерование |
|
|
Резьба М26х1.5-Н |
сверление, черновое зенкерование, получистовое зенкерование, нарезание резьбы |
|
|
Отверстие |
сверление |
|
|
Фаска |
получистовое растачивание |
|
|
Торец 9Н8 |
черновое точение, получистовое точение, чистовое точение, шлифование. |
|
|
Цилиндрическая поверхность пера |
два черновых точения, получистовое точение, чистовое точение |
Свободные размеры имеют 14 квалитет точности и шероховатость
4. Выбор баз и расчет погрешности базирования.
Погрешностью базирования называется разность предельных расстояний от измерительной базы, до становленного на размер инструмента, погрешность базирования возникает в результате не совпадения измерительной и технологической баз заготовки.
Погрешность базирования выбирается из (
ТАБЛИЦА - 4
|
№ |
Конструкторская база |
установочная база |
погрешность базирования |
|
|
20 |
20 |
e |
|
|
ось, 1 |
6, 20 |
e |
|
|
ось |
6 |
e |
|
|
ось, 1 |
6, 20 |
e |
|
|
ось |
6 |
e |
|
|
ось |
16 |
e |
|
|
ось |
6, 20 |
e |
|
|
ось |
6 |
e |
|
|
ось отверстия, 20 |
6, 20 |
e |
|
|
ось отверстия, 20 |
6, 20 |
e |
|
|
ось, 21 |
6, 20 |
e |
|
|
ось, 20 |
6, 20 |
e |
|
|
ось |
6, 20 |
e |
|
|
ось |
6, 20 |
e |
|
17 |
ось |
6 |
e |
|
|
ось |
6 |
e |
|
|
ось, 20 |
6, 1 |
e |
|
20 |
1 |
1 |
e |
|
|
ось |
6 |
e |
5. Выбор типа производства.
Кзо - показывает отношение числа всех различных а
ТАБЛИЦА - 5
|
Масса детали, кг |
Программа выпуска, тысяч штук |
|
|
|
крупносерийное |
массовое |
|
<1.0 |
75-200 |
200 |
|
1.0-2.5 |
50-100 |
100 |
|
2.5-5 |
35-75 |
75 |
Кзо применяют равным
Исходя из полученного параметра Кзо=1, выбираем массовое производство.
В массовом производстве применяется принцип параллельной концентрации.
Для меньшения времени на транспортировку и различные другие простои изделий, оборудование располагают по технологическому процессу, и используют поточные линии и конвейеры.
Время обработки изделий тесно связано с тактом.
Интервал времени (такт),
Á
F
N
6.
На выбор заготовки влияет химический состав и механические свойства.
Химический состав стали.
|
Сталь |
С |
Si |
Mn |
S |
P |
Cr |
Ni |
Cu |
|
4Х |
0.42-0.50 |
0.17-0.37 |
0.50-0.80 |
0.035 |
0.035 |
0.8- |
£ |
£ |
(стр. 69
Характеристики механических свойств стали.
|
Сталь
|
G2 |
G2 |
s % |
Y % |
н, кгс*м2 |
HRC |
HB |
4Х |
130 |
150 |
6 |
22 |
5 |
40-45 |
310 |
(стр. 69
Исходя из материала и выше перечисленных, химического состава и механических свойств, мы видим что деталь можно получить горячейа
Штамповка на горизонтально-ковочных машинах.
Характеристика получаемой заготовки
Максимальные припуски и допуски по ГОСТ 7505-74. Припуск на 40-50% больше, чем при штамповке на молотах.
Оборудование
Горячая штамповка в закрытых штампах.
Характеристика получаемой заготовки
Припуски и допуски по ГОСТ 7505-74. Припуски на сторону для поковок, изготовляемых на молотах массой до 40кг, с размерами до 800мм, от 0.6-1.2 до 3.0-6.4мм. Поле допусков соответственно от 0.7-3.4 до 1.6-11мм. Для штампованных заготовок, изготовляемых на кривошипных прессах, припуски на 0.1-0.6мм меньше.
Оборудование
Поскольку при штамповке на горизонтально-ковочных машинах припуск на 40-50% больше, чем при штамповке на молотах, и штамповка на КГМП в закрытых штампах с разьемной матрицей применяют для получения заготовок с несиметричными отростками из стали и цветных металлов и их сплавов. То я выбираю штамповку в закрытые штампы на кривошипных горячештамповочных прессах и профильный прокат.
Горячая штамповка в закрытых штампах.
Поскольку заготовкой для штамповки будет являться пруток, штампованная заготовка имеет довольно сложную форму, то для рассчета Ким я буду использовать заготовку пруток.
|
1121.5 |
|
Æ |
 |
Расчет Ким.
=2h=32*11.2=316.5см3
m
Ким=
Заготовка получаемая из профильного проката.
|
Æ |
|
8 |
|
48 |
|
100 |
 |
Расчет Ким.
1=2h=32*10=112см3
3
3
m
Ким=
При расчете Ким видно, что горячая штамповка в закрытых штампах и прокат примерно одинаковы, но профильный прокат является дорогим видом заготовки и получение конусной части пера из цилиндрического прутка, сильно сложняет обработку, также оба вида получения заготовки имеют практически одинаковые припуски и допуски. Поэтому я выбираю штамповку в закрытые штампы на кривошипных горячештамповочных прессах.
7.
При построении технологического процесса необходимо соблюдать принципы параллельной концентрации, совмещение обработок, выполнение параллельно одинаковых обработок по точности и шероховатости.
Для массового производства необходимо ориентироваться на организацию непрерывной поточной линии с использованием автоматов, полуавтоматов, операционных, агрегатных станков, специальной переналаживаемой технологической оснастки и максимальной механизации и автоматизации производственных процессов.
При разработке технологического процесса я руководствуюсь следующими принципами
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
После разработки технологического процесса обработки заданной детали или изделия составляется маршрутная карта.
12. Разработка технологического процесса и составление операционных карт с операционными эскизами.
005. Операция отрезочная. 8725.
Б. становить пруток.
1.
010. Операция нагревочная. ИНТ5-500/1.
015. Операция штамповочная. К.04.019.840 (КГМП силием 9810кН).
Б. становить и снять деталь.
1.
020. Операция обрезочная. К.18.097.
1.