Курсовая: Втулка 01.019-1/2
Министерство образования Российской Федерации
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
Кафедра общих математических и естественно-научных дисциплин
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине лТехнология машиностроения
Разработка технологического процесса механической обработки детали лВтулка
01.019 Ц 1/2
Руководитель работы
_________ Игнатова Н.Н.
л_______________2003 г.
Содержание
Введение. 2
1. Технологическая часть. Разработка технологического процесса изготовления.
1.1. Анализ конструкции детали и назначение детали. 3
1.2. Технические требования к деталям и их анализ. 4
1.3. Анализ технологичности конструкции деталей. 5
1.4. Материал детали; маркировка, механические и технологические
свойства. 6
1.5.Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления.
1.5.1. Определение вида исходной заготовки, выбор метода изготовления. 7
1.5.2. Обоснование выбора исходной заготовки. 8
1.6. Проектирование технологического маршрута обработки.
1.6.1. Выбор и обоснование технологических баз. 9
1.6.2. Выбор методов и количество необходимых переходов обработки
поверхности деталей, формирование маршрута изготовления деталей и выбор
состава технологического оборудования.
10
1.7. Разработка технологических операций.
1.7.1. Выбор средств технологического оснащения операций. 12
1.7.2. Расчет припусков и операционных размеров. 13
1.7.3. Расчет режимов резания. 14
1.8. Техническое нормирование.
1.8.1. Расчет норм времени и норм выработки. 15
1.8.2. Составление сводной ведомости норм времени и ее анализ. 17
2. Конструкторская часть.
2.2. Схема технологических наладок на несколько (2-3) операций.
2.3. Чертеж заготовки и готовой детали.
Заключение. 18
Список литературы. 19
Введение
Настоящая курсовая работа на тему лТехнологический процесс механической
обрабтки детали лВтулка 01.019 Ц ½.
Работа состоит из трех основных частей:
теоретической, где раскрываются такие вопросы как: анализ конструкции детали,
технические требования, ее технологичность, материал, из которого деталь
изготовляется и др.;
расчетной, где произведены расчеты припусков и операционных размеров, расчет
режимов резания, расчет норм времени, составление сводной ведомости норм
времени;
графической, которая состоит из 2 листов: 1 лист Ц чертеж заготовки, готовой
детали и схема технологических наладок; 2 лист Ц приспособление Ц
самовыключающийся патрон для токарно-револверного автомата 1м116.
Цель курсовой работы - привить навыки самостоятельного решения задач по
проектированию технологических процессов изготовления деталей. Задачей
курсовой работы является разработка маршрута обработки двух - трех
элементарных поверхностей детали (с использованием коэффициента уточнения).
1 Технологическая часть. Разработка технологического процесса изготовления
1.1 Анализ конструкции детали и назначение детали
Втулка изготавливается из сортового проката круг. Материал детали бронза
БрАЖ9-4;определяется ГОСТом 1050-74. Вид проката, из которого изготавливается
деталь, Ч круг горячекатный повышенной и нормальной точности с постоянной
характеристикой поперечного сечения; диаметр Ч 16мм. Определяется ГОСТом
2590-71.
Втулка конструктивно представляет собой вал с отверстием.
Втулка Ч тело вращения. Из требований предъявляемых к шероховатости
обрабатываемых поверхностей можно сделать вывод, что поверхности,
обрабатываемые по 6-ому классу точности являются основными, то есть по ним
присходит соединение втулки с другими деталями.
Втулка изготовлена из материала БрАЖ9-4, отвечающего требованиям высокой
точности, хорошей обрабатываемости, малой чувствительности к конструкционным
напряжениям, повышенной износостойкостью.
Втулка работает без смазки. Отверстие диаметром 8,8мм используется для вала,
который передает вращательное движение.
Деталь обрабатывается точением наружных поверхностей, снятием фасок
1,5х30º, сверлением отверстия диаметром 8,8 мм с последующим его зенкерованием.
Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных
режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности и проста по конструкции.
Поверхности вращения могут быть обработаны на многошпиндельных станках.
1.2 Технические требования к деталям и их анализ
Заданная для курсового проекта деталь лВтулка 01.019-1/2 изготовлена из
материала бронза БрАЖ9-4, который обеспечивает необходимую чистоту
поверхности при ее обработке.
Готовая деталь не должна иметь дефектов: пористости, трещин, раковин. Деталь
должна быть водонепроницаемой и выдерживать без разрушения давление 25 атм.
Шероховатость поверхности в месте соединения втулки с сопрягаемой деталью Rz
= 2,5 мкм получается благодаря применению инструмента лЗенкер. Остальные
поверхности имеют шероховатость Rz = 40 мкм, которая обеспечивается
применением токарных резцов.
1.3 Анализ технологичности конструкции деталей
Технологичность - это свойство конструкции изделия, обеспечивающее
возможность его выпуска с наименьшими затратами времени, труда и материальных
средств при сохранении заданных потребительных качеств.
Значение показателя технологичности определяется как комплексное через
значения частных показателей в соответствии с ОСТ 107.15.2011-91 по формуле:
где ki - нормированное значение частного показателя технологичности детали.
Конструкция детали является технологичной, если рассчитанное значение
показателя технологичности не меньше его нормативного значения. В противном
случае конструкция детали должна быть доработана конструктором.
Для изготовления детали лВтулка 01.019 -1/2 при обработке точением
используются: проходной резец, сверло Ø 8,8 мм, подрезной резец. Эти
поверхности обрабатываются с одной установки.
Для сверления отверстия Ø 8,8 мм на глубину 160,3 мм необходимо
использовать приспособление для сверлильного станка.
Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления детали, тем более она
технологична.
Нормативное значение показателя технологичности детали лВтулка 01.019 -1/2
равно 0,88. Рассчитанный коэффициент технологичности равен 0,904.
Следовательно, конструкция детали технологична.
1.4 Материал детали; его маркировка, механические и технологические свойства
Данная деталь лВтулка 01.019 -1/2 изготовлена из сортового проката круг
постоянного диаметра 16 мм. Материал детали Ц бронза БрАЖ 9-4.
Бронзой называется сплав меди с оловом и другими элементами, кроме цинка.
Различают простые (оловянистые) и специальные (безоловянистые) бронзы.
Бронзы, в состав которых входит олово, являются оловянистыми. В специальных
бронзах олово заменено свинцом, алюминием, железом, марганцем, кадмием,
бериллием и другими элементами. В зависимости от химического состава такие
бронзы называются свинцовистыми, алюминиевыми, марганцовистыми, бериллиевыми
и т.д.
Бронза хорошо поддается обработке точением, резанием, что обуславливает ее
широкое применение при изготовлении многих деталей, в том числе втулок.
Для курсового проекта была предложена деталь втулка из материала БрАЖ 9-4.
Расшифровка маркировки: бронза, содержащая 9% алюминия и 4% железа.
Диаметр заготовки 16 мм дает возможность использовать заготовку с
минимальными отходами. Материал заготовки при изготовлении детали
обеспечивает необходимую шероховатость поверхности уплотнения и необходимую
точность расчетов.
1.5 Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления
1.5.1 Определение вида исходной заготовки, выбор метода изготовления
Заготовки необходимо подбирать таким образом, чтобы обеспечить наиболее
рациональное использование материала, минимальную трудоемкость получения
заготовок и возможность снижения трудоемкости изготовления самой детали.
При выборе заготовки учитывают:
- тип производства;
- материал заготовки;
- конфигурацию;
- размеры;
- элементы детали.
В качестве заготовки выбирается пруток Ц круг 16 ГОСТ 2590 Ц 85
БрАЖ 9-4 ГОСТ 1051 Ц 75.
Для удобства работы с заготовкой пруток со стандартной длины 6 м разрезается
пополам на заготовки длиной по 3 м.
Технологическому процессу сопутствует ряд вспомогательных процессов:
складирование заготовок и готовых изделий, ремонт оборудования, изготовление
инструмента и оснастки.
Технологический процесс условно состоит из трех стадий:
1. Получение заготовок.
2. Обработка заготовок и получение готовых деталей.
3. Сборка готовых деталей в изделие, их настройка и регулировка.
В зависимости от требований, предъявляемых к точности размеров, формы,
относительного положения и шероховатости поверхностей детали с учетом ее
размеров, массы, свойств материала, типа производства, выбираем один или
несколько возможных методов обработки и тип соответствующего оборудования.
Для получения заготовки используются ножницы комбинированные лPels.
1.5.2 Обоснование выбора исходной заготовки
Выбор вида заготовок зависит от конструктивных форм деталей, их назначения,
условий их работы в собранной машине, испытываемых напряжений и т.д.
Данная деталь лВтулка 01.019 -1/2 могла быть получена из различных
заготовок, например, в виде отливки. Правильное решение вопроса о выборе
заготовок, если с точки зрения технических требований и возможностей
применимы различные их виды, можно получить в результате технико-
экономических расчетов путем сопоставления вариантов себестоимости готовой
детали при том или другом виде заготовки.
Всякая заготовка, предназначенная для дальнейшей механической обработки,
изготавливается с припуском на размеры готовой детали. Этот припуск,
представляющий собой излишек материала, необходимый для получения
окончательных размеров и заданного класса шероховатости поверхности деталей,
снимается на станках режушими инструментами. При различных способах получения
заготовок припуски будут разными. Чрезмерные припуски вызывают излишние
затраты на изготовление детали и тем самым увеличивают ее себестоимость,
слагающуюся из трех основных элементов: затрат на материал, основной
заработной платы производственных рабочих, накладных расходов. Излишние
припуски вызывают повышение затрат на режущие инструмент, так как излишний
материал снимается в несколько проходов, вследствие чего увеличивается
основное технологическое время, а из-за необходимости увеличение глубины
резания требуется повысить мощность станка и как следствие увеличение расхода
электроэнергии.
С другой стороны, слишком малые припуски не дают возможности выполнить
необходимую механическую обработку с желаемымой точностью и чистотой, в
результате чего получается брак, что также удорожает изделие.
Таким образом, при выборе заготовок необходимо стремиться к назначению
оптимальных припусков, обеспечивающих выполнение механической обработки с
удовлетворением требований к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей
при наименьшей себестоимости детали. Этим условиям в полной мере
соответствует изготовление детали лВтулка 01.019 -1/2 из прутка круглого
сечения диаметром 16 мм.
Длина заготовки 3 м обоснована ограничением пространства и возможностью
работать без дополнительных опор.
1.6 Проектирование технологического маршрута обработки
1.6.1 Выбор и обоснование технологических баз
Точность обработки зависит от правильного базирования заготовки на
металообрабатывающих станках в процессе их обработки.
Базирование Ц это придание заготовке или изделию требоваемого положения
относительно выбора системы координат.
База Ц это поверхность, сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие
заготовке или изделию и используемые для базирования.
По назначению базы бывают конструкторские, технологические и измерительные.
Технологическими базами называют поверхности, которые ориентируют деталь
необходимым образом при установке ее на станке или приспособлении и при
обработке.
Технологические базы бывают также черновми и чистовыми. К черновым относятся
необработанные поверхности, служащие базой для первых операций, а к чистовым
Ц обработанные установочные поверхности на следующих операциях.
Кроме того, базы делятся на основные, вспомогательные и дополнительные. В
случаях, когда в качестве технологической базы приняты сборочные, их называют
основными. В тех случаях, когда обработанная поверхность не требуется по
конструкции, а нужна только с целью базирования, ее называют вспомогательной
базой.
От правильного выбора баз зависит рациональность технологического процесса.
Желательно стремиться к совмещению баз, так как приэтом обеспечивается более
точная обработка. Кроме того, следует придерживаться принципа постоянства
баз. Если возможно выдержать постоянные базы при выполнении разнообразных
операций, получается рациональный, эффективный технологический процесс с
минимальными погрешностями.
В нашем случае зажим заготовки происходит в цанговом патроне, вследствие чего
она лишается пяти степеней свободы.
1.6.2 Выбор методов и количество необходимых переходов обработки
поверхности деталей, формирование маршрута изготовления деталей и выбор
состава технологического оборудования.
При формировании маршрута изготовления руководствуются
следующими принципами:
1. В первую очередь обрабатывают те поверхности, которые являются базовыми
при дальнейшей обработке.
2. Затем обрабатывают поверхности с наибольшим припуском.
3. Далее выполняют обработку поверхностей снятия металла, которая в
наименьшей степени влияет на жёсткость детали.
4. К началу техпроцесса необходимо относить те операции, на которых можно
ожидать появление брака из-за скрытых дефектов (трещины, раковины и т.д.).
Формирование маршрута технологических операций,выбор методов и количества
необходимых переходов,группы технологического оборудывания для изготовления
детали лВтулка 01.019 -1/2
№ оп | Наименование операции | Схема базирования или установки | Группа технологич. оборудования |
001 005 010 015 020 025 030 035 040 | Перемещение Отрезка: 1.Отрезать пруток, выдерживая размер1 Токарно-винторезная: 1.Точить фазки с двух сторон, согласно эскизу Автоматная токарно-револьверная 1.Точить поверхность, выдерживая размеры 1 и 2. 2.Сверлить отверстия Ø8,8 на длине 22, одновременно точить поверхности, выдерживая размеры 3 и 4. 3.Развернуть отверстие на длине 190,8, выдерживая размер 5. 4.С переднего суппорта точить фаску 1,5х30º. 5.С заднего суппорта отрезать заготовку,выдерживая размер 5. Вертикально-сверлильная 1.Зинковть отверстие 2х30º согласно эскизу. Горизонтально-фрезерная 1.Фрезеровать заготовку, выдерживая размеры 1 и 2. Промывка Контроль Перемещение | Ножницы лPels Токарно-винторезный станок1Е61М Токарно-револьверный автомат 1М116 Вертикально-сверлильный станок 2Н118 Горизонтально-фрезерный станок 6Р81Г Моечная машина ПМК1Б Контрольный стол |
Наименование станка | Габариты рабочей зоны, мм | Мин/макс Частота вращения шпинделя, об/мин | Мин/макс подача мм/об мм/мин | Габариты станка, мм | Мощность электродви- гателя, КВт |
1Е61М 1М116 2М118 6Р801Г | 300 116 230 90 | 1420 720 31,5-1400 1600 | 2800 2500 0,1-16 2,3-1760 | 5190 х 17780 х 1550 3830 х 935 х 1540 917 х 4300 х 1250 1250 х 1120 | 1,5 2,2 2,4 10 |
Zi min |
№оп. | Номинальный размер | Максимальный размер | Минимальный размер |
015 025 | 18 0,3 2 0,1 Ø 11-0,7 Ø 8,96-0,03 16 0,3 9-0,3 12,5-0,2 | 18,3 2,1 11 8,96 16,3 9 12,5 | 17,7 1,9 10,3 8,93 15,7 8,7 12,3 |
010 | 015 | |
v t n s | 81,58 мм/мин 5 мм 720 об/мин 0,25 мм/об | 56,8 мм/мин 1 мм 1130,57об/мин 0,7 мм/об |
| №оп | Наименование | t шт. | t ос | t всп | t отд | t обсл |
005 010 015 020 025 030 | Отрезка Токарно-винторная Автоматная токарно-револьверная Вертикально-сверлильная Горизонтально-фрезерная Промывка | 0,005 0,0107 0,0211 0,00833 0,005 0,033 | 0,0028 0,005992 0,011816 0,00466 0,0028 0,01848 | 0,0012 0,002568 0,005064 0,00199 0,0012 0,00792 | 0,00025 0,000535 0,001055 0,0004165 0,00025 0,00165 | 0,00075 0,001605 0,003165 0,001249 0,00075 0,00495 |
| ИТОГО | 0,08313 | 0,046548 | 0,019942 | 0,004156 | 0,012469 |