3227

Технология и оборудование машиностроительного производства. Деталь штуцер

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Объект исследования - штуцер. Цель курсового проекта- составление технологического процесса изготовления детали, подбор и проектирование технологической оснастки для изготовления с требуемым качеством и минимальной себестоимостью.

Русский

2012-10-28

301 KB

332 чел.

Объект исследования- штуцер.

Цель курсового проекта- составление технологического процесса изготовления детали, подбор и проектирование технологической оснастки для изготовления с требуемым качеством и минимальной себестоимостью.

В курсовой работе разработан технологический процесс изготовления детали- подобраны технологическое оборудование, режущий, вспомогательный и мерительный инструмент, разработаны схема установки и базирования детали, спроектировано приспособление, определены условия безопасности эксплуатации приспособления в соответствии с ГОСТами.


ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время механическая обработка детали - широко распространённый технологический процесс современного машиностроения.

Механическая обработка находит широкое применение в различных областях машиностроения благодаря возможности получения деталей различной формы и конфигурации с заданными технологическими показателями. Данным методом обработки обрабатывается до 70% всех изготавливаемых деталей.

В настоящее время в виду перехода к рыночной экономике большое значение приобретает конкурентоспособность создаваемой продукции. Важными показателями продукции является качество и цена, а это напрямую зависит от экономической эффективности и качества производства.

В целях обеспечения высокой эффективности производства и создания качественной продукции необходима разработка таких технологических процессов, которые позволяют с наименьшими трудовыми и материальными затратами обеспечить изготовление продукции с требуемыми параметрами, характеристиками и свойствами.

Ещё на стадии проектирования технологического процесса закладывается качество будущей продукции, её себестоимости и эффективность производства. Поэтому так важно правильное, разумное и рациональное проектирование технологического процесса.

Эффективность того, или  иного технологического процесса зависит от того, на сколько обосновано был проведён выбор необходимого инструмента, оборудования, оснастки, а также от методов получения заготовки и режимов обработки.

В данном курсовом проекте первая часть посвящена разработке и обоснованию технологического процесса изготовления детали с учётом обеспечения высокого качества её получения методами механической обработки на реальном оборудовании.

Вторая часть настоящего курсового проекта посвящена проектированию специального станочного приспособления, обеспечивающего возможность механизации технологических процессов изготовления детали.


1 Разработка технологического процесса изготовления детали «гайка накидная»

1.1 Конструктивно - технологический анализ.

Штуцер предназначен для подачи жидкостей, для обеспечения соединений каких либо механических систем.  Основными базами штуцера являются отверстие 9  мм по 7 квалитету и наружная поверхность шестгранник 22. Так же имеются следующие элементы: Наружная резьба М20х1,5, внутренняя М20х1,5, отверстие ф11.

Штуцер является жёстким, так как отношение его длины к диаметру не превышает 12 единиц.

         Материал детали – сталь ХН70ВМЮТ ГОСТ 1050-88 (σв = 640 МПа, НВ =170).

Заготовка получена из круглого проката.

Рис.1.Штуцер

1.1.2 Свойства материала детали. Деталь выполнена из стали ХН70ВМЮТ. Ниже рассматриваются его свойства, взятые из справочника [2].

Химический состав

Углеродистая сталь ХН70ВМЮТ в процентном соотношении содержит  следующие примеси (%).

Таблица 1:Характеристика стали ХН70ВМЮТ

Марка:

ХН70ВМЮТ

Классификация:

Сплав жаропрочный

Применение:

крепежные и другие детали, работающие при температуре до 750-800°С.

 Таблица 2: Химический состав в % стали ХН70ВМЮТ.

Fe

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Mo

W

Ti

Al

Cu

B

до 3

0.01-0.16

до 0.6

до 0.5

65.02-76.29

до 0.02

до 0.02

14-16

3-5

4-6

1-1.4

1.7-2.2

до 0.07

до 0.01

Таблица 3:Механические свойства при Т=20oС стали ХН70ВМЮТ.

Сортамент

Размер

Напр.

sT

d5

y

KCU

Термообр.

-

мм

-

МПа

МПа

%

%

кДж / м2

-

Пруток

Прод.

1030

670

28

26

800

Нагрев 1150oC, 3ч,Охлаждение масло, Старение 800oC, 20ч,Охлаждение воздух

Таблица 4:Физические свойства стали ХН70ВМЮТ.

T

E 10-5

a106

l

r

C

R 109

Град

МПа

1/Град

Вт/(м?град)

кг/м3

Дж/(кг?град)

Ом?м

20

2.26

8600

1330

100

2.21

12.20

9.2

8570

1340

200

2.15

12.65

12.6

8540

1350

300

2.09

13.20

16.7

8510

1360

400

2.02

13.60

19.2

8470

1360

500

1.96

14.10

23.0

8430

1370

600

1.90

14.55

25.9

8390

1470

700

1.82

15.10

29.3

8340

1480

800

15.80

8290

900

8240


Обозначения:

Механические свойства:

- Предел кратковременной прочности, [МПа]

sT

- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d5

- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

y

- Относительное сужение, [ % ]

KCU

- Ударная вязкость, [ кДж / м2]

HB

- Твердость по Бринеллю

Физические свойства:

T

- Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E

 — Модуль упругости первого рода , [МПа]

a

 — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]

l

 — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость стали) , [Вт/(м?град)]

r

 — Плотность стали , [кг/м3]

C

- Удельная теплоемкость стали (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг?град)]

R

- Удельное электросопротивление, [Ом?м]

Технологические свойства стали ХН70ВМЮТ.

Свариваемость:

трудносвариваемая.

Свариваемость:

без ограничений

- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

ограниченно свариваемая

- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

трудносвариваемая

- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

1.1.3 Унификация конструктивных элементов детали.

Технологичность конструкции детали имеет прямую связь с производительностью труда, затратами времени на технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия. Поэтому проектированию технологического процесса изготовления детали должен предшествовать анализ технологичности ее конструкции.

Анализ технологичности конструкции детали рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1. На основании анализа исходных данных (чертеж детали, программа выпуска, тип производства, служебное назначение) выносят заключение о целесообразности принципиального изменения метода получения исходной заготовки.

2. Выполняют анализ технологичности конструктивных элементов детали.  Выявляют  труднодоступные для обработки места и при необходимости вносят   изменения в конструкцию.

Хотя  конструкция детали является относительно сложной по конфигурации, но она состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов. Конструкция обеспечивает свободный доступ режущего инструмента к месту обработки.

3. Определяют возможность совмещения технологических и конструкторских баз при обеспечении размеров обусловленной точности, а также возможность  прямого контроля таких размеров.

4. Анализируют конструкцию детали для возможности одновременной обработки  нескольких заготовок на одном станке, многоинструментальной, многосторонней и др. прогрессивных методов обработки.

5. Определяют поверхности, которые будут использованы в качестве технологических, и проверяют их соответствие требованиям, предъявляемым к технологическим базам заготовки.

Конструкция коллектора является технологичной, так как она удовлетворяет следующим требованиям:

- главные отверстия,  требующие точной обработки являются гладкими сквозными отверстиями;

- отверстия расположены перпендикулярно к плоским поверхностям;

- наличие удобных технологических баз, обеспечивающих требуемую ориентацию и надёжное закрепление детали на станке при возможности обработки с нескольких сторон.

  Итогом проделанной работы может быть внесение изменений в конструкцию детали, уточнение технических условий на ее изготовление, корректирование допусков и номинальных размеров детали.

     Коэффициент унификации конструктивных элементов:  

   ,   [1]

 где - сумма унифицированных конструктивных элементов.

       - сумма конструктивных элементов поверхности детали, подлежащих унификации.

   Ni= 14

  Niy=13

Ку- 0,92

 Деталь технологична, так как Ку больше 0,6. [1]

  Коэффициент точности обработки:

  [1]

  где Тср- средний квалитет точности обработки изделия, Т- квалитет точности обработки , n- число размеров соответствующего квалитета точности.

По нашей детали видно:

Резьба выполнена по 6 квалитету, внутренняя резьба выполнена по 7 квалитету,  отверстие выполнено по 7 квлаитету, остальные все поверхности по 12 квалитету.

  Кто=1 -1/10,2=0,9

  

  Деталь технологична, так как Кто больше 0,65

  

Коэффициент шероховатости обработки:

[1]

где Бср- средняя шероховатость изделия. Шероховатость поверхности.

 По нашей детали видно:

Одна поверхность имеет шероховатость по 6 классу точности, одна по 7 классу точности, все остальные по 12 классу.

Бср=10,2

Кш=0,14<0,32 [1]

 - деталь технологична по Кш.

Вывод: после проведения анализа, видно что деталь технологична по всем параметрам.

1.2  Выбор и обоснование вида заготовки, способы её получения и качества

Расчет изготовления заготовки производят в следующем порядке:

  1.  устанавливают метод получения заготовки согласно типу производства, конструкции детали, материалу и другим техническим требованиям на изготовления детали;
  2.  назначают припуски на обрабатываемые поверхности детали согласно выбранному методу получения заготовки по нормативным таблицам или производят расчет аналитическим методом;
  3.  определяют расчетные размеры на каждую поверхность заготовки;
  4.  назначают предельные отклонения на размеры заготовки по нормативным таблицам в зависимости от метода получения заготовки;
  5.  производят расчет массы заготовки на сопоставляемые варианты

где  - плотность материала, Vз – объем заготовки.

Объем заготовки определяется по плюсовым допускам.

Обычно сложную фигуру заготовки условно разбивают на элементарные части (цилиндры, конусы, пирамиды и т.д.) и определяют объемы этих элементарных частей. Сумма элементарных объемов составит общий объем заготовки;

1.3Расчет припусков и определение размеров заготовки 

Для изготовления требуемой детали выбираем пруток из горячекатаной стали:

Расчет размеров заготовки:

Припуск для обработки наружной поверхности: 4 мм. [3], следовательно, диаметр заготовки ф30 мм.

Длина заготовки:

-длина детали + припуск по торцам( 2,5 мм.)= 100 мм.

Рисунок  2 - Схема заготовки

В процессе изменяется заготовка, поэтому необходимо рассчитать коэффициент использования материала заготовки.

Коэффициент использования материала определяется по формуле:

,[1]

где  - масса материала детали;

       - масса материала заготовки.

Для вычисления массы детали и заготовки производится разбиение их конструкции на элементарные геометрические тела, вычисляется их объём и масса.

Масса вычисляется по формуле:

,[1]

где V – это объём тела;

      Р – плотность материала.

Но так как плотность материала и в заготовке и в детали одинаковая можем рассчитывать через объём.

V (Объем) = pi*R^2*H   [1]

Vзаг.= =51150

Vдет=34780

Определяем коэффициент использования материала:

Км=34780/51150=0,68

Вывод: Полученный результат говорит о том, что в результате механической обработки заготовки в отход уйдёт 32 % её материала.

1.4 Разработка графической технологии

Графическая технология – представляет собой совокупность всех операций, необходимых для изготовления требуемой детали, с указанием применяемого оборудования, приспособлений и используемого инструмента.

При установлении последовательности операций, то есть при разработке графической технологии механической обработки детали следует руководствоваться следующими соображениями:

- в первую очередь нужно обработать поверхности детали, которые являются базовыми для дальнейшей обработки;

- затем следует обработать поверхности, с которых снимается наиболее толстый слой материала;

- далее последовательность операций устанавливается в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее она должна обрабатываться, так как обработка каждой последующей поверхности может вызвать искажение ранее обработанной поверхности.

На основе знаний технологии, станочного оборудования, приспособлений и инструментов составляем вариант плана обработки, который должен обеспечивать необходимое качество деталей. Этот вариант представлен в таблице 7 .

Таблица 7 – Графическая технология изготовления детали

№ операции

Эскиз заготовки

Название операции

№ и название перехода

Оборудование и приспособления

Инструмент

005

Отрезная

1 Получить пруток на складе

2 Провести визуальный контроль прутка на отсутствие механических повреждений

3 Установить деталь в тиски

4 Отрезать заготовку

Отрезной станок РР302

Пила ленточная 4/5 L3660, У12

010

Токарная

1 Установить заготовку в патрон

2 Подрезать торец 1, с припуском

t =1,5 мм

3 Точить нар. диаметр 2- 26( черновой проход+чистовой)

4. Сверлить отверстие 3- ф8 мм.

5.Точить диаметр 4-ф21,5, фаску 1,6х45

5. Точить канавку 5-     3 мм.

6.Нарезать резьбу  6-М20х1,5

7.Переустановить заготовку  

8. Расточить отверстие  7-ф18,5 мм., фаску

9.Нарезать резьбу в отверстии 8- М20х1,5

13 Зенкеровать 9-отв.ф9

14 Развернуть 9-отверстие ф9

Станок токарный 16К20

Патрон трехкулачковый

Резец подрезной   Т15К6 20х30х150

ГОСТ 18878-73

Резец проходной Т15К6 20х30х150

ГОСТ 18878-73

Сверло Р18ГОСТ 17274-71

Резец проходной Т15К6 20х30х150

ГОСТ 18878-73

Резец канавочный Т15К6 20Х30Х120

Резец резьбовой  Т15К6-20х30х150

ГОСТ 18878-73

Расточной резец Т15К6  10х16х25

ГОСТ 6743-53

Резец резьбовой  Т15К6-20х30х150

ГОСТ 18878-73

Зенкер ф14

ГОСТ 21540-76

Развертка

ГОСТ 2679-54

015

Фрезерная

1 Установить заготовку

  1.  Фрезеровать шестигранник 25,4х22

2.Сверлить отверстие ф11 мм

Вертикально фрезерный станок 6Р12

Делительная головка УДГ, специальная оправка

Фреза торцевая ф50 мм.

ГОСТ 17025-71

Сверло ф11 мм., Р6М5

020

Слесарная

Зачистить заусенцы

Слесарный верстак

Надфиль

ГОСТ 1513-67

025

Плоскошлифовальная

1 Установить деталь на магнитный стол

2 Шлифовать 6 плоскостей шестигранника

Плоскошлифовальный 3Л127

Круг шлифовальный ПП450х50-127 25А СТ2 35 м/с.

030

Промывочная

Ванная

035

Контрольная

1 Контроль на отсутствие механических дефектов, трещин, заусенцев, рисок, забоин

2 Контролировать геометрические размеры

3 Проверить соответствие точности обработки и шероховатости поверхностей согласно чертежу

Лупа 4х кратного увеличения

Штангенциркуль

ШЦ-2-160 0,05 ГОСТ 166-73

Эталоны шероховатости

 

1.5 Выбор оборудования и описание его характеристик 

    Выбор  типа  станка, прежде  всего, определяется возможностью  обеспечения  технических  требований,  предъявляемых  к  детали  в  отношении  точности  ее  размеров, формы  и  шероховатостью  поверхности.

При  выборе  оборудования  учитывают  следующие  факторы:

1.Размеры  рабочей  зоны  станка  должны   соответствовать габаритам  обрабатываемой  детали.

2.Возможность  достижения  при  обработке  требований  точности  и  шероховатости  поверхности.

3.Соответствие  мощности, жесткости  и  кинематики данного  оборудования  выгодным  режимам  выполнения операции.

4.Обеспечения  необходимой  производительности,  в  соответствии  с  заданной  программой  выпуска  детали.

5.Соответствие  оборудования  требованиям  техники  безопасности  и  промышленной  санитарии.

6.Соответствие  оборудования  заданной   программе  по  критерию  себестоимости  изготовления  детали.

     В соответствии с этими условиями выберем технологическое оборудование для обработки гайки накидной:

Станок токарный 16К20

Наибольший диаметр прутка, мм………………………………………………45

Число оборотов шпинделя в минуту………………………………………64-1000

Мощность электродвигателя, кВт………………………………………...……4,5

Габариты станка…………………………………………………...1700х6500х1600

Вес, кг……………………………………………………………………….…1500

Наибольшая длина подачи, мм………………………………………………….120

Вертикально-фрезерный станок модели 6Р12

Размеры рабочей поверхности стола, мм …………………………….....200х780

Наибольшее перемещение стола, мм

   продольное…………………………………………………………………...400

   поперечное…………………………………………………………………...125

   вертикальное…………………………………………………………………300

Число оборотов шпинделя в минуту ………………………………….…70-4300

Мощность   электродвигателя   привода

главного движения, кВт………………………………………………………..2

Габариты, мм …………………………………………………....1250х1400х1800

Вес, кг…………………………………………………………………………...950

Плоскошлифовальный станок 3Л127

Габаритные размеры, мм………………………………………2500х1200х1900.

Вес, кг……………………………………………………………3000.

Размер стола…………………………………………………….700х150;

Число оборотов шлифовального круга в минуту …………….10500;

Пределы величин радиальной подачи шлифовальной бабки

на ход стола, в мм ……………………………………………… 0,01-0,03;

Мощность главного электродвигателя, в кВт ………………… 5;

1.5 Выбор режущего инструмента в соответствии с ГОСТом

При разработке технологического процесса изготовления детали важно правильно выбрать режущий инструмент. Инструмент для обработки детали на металлорежущих станках выбирается исходя из конструкции станка, характера обработки, материала заготовки и режима резания.

При разработке данного технологического процесса были выбраны следующие инструменты:

  •  резец токарный отрезной с напайными пластинами твердого сплава Т15К6 сечением 8х12 мм, длиной 90 мм, а=2 мм по ГОСТ 6743-53;

  •  резец токарный подрезной торцевой с пластинками из твердого сплава Т15К6 с сечением 20х30 мм, длиной 150 мм по ГОСТ 2921-75;

  •  резец токарный проходной прямой =45 с пластинками из твердого сплава Т15К6с сечением 20х30 мм, длиной 150 мм по ГОСТ 2380-74;

  •  резец канавочный с пластинками из твердого сплава Т15К6 для наружной обработки сечением 10х16 длиной 100 мм;
  •  -Сверло Р18 спиральное с к/х
  •  Зенкер Р18 с коническим хвостовиком.
  •  Развертка машинная, с пластинами из твердого сплава Т15К6, с коническим хвостовиком.
  •  Фреза торцевая ф50 мм, с 5 зубьями из твердого сплава.;
  •  Круг шлифовальный ПП450х60х127  


1.6 Расчет режима обработки и нормирования токарной операции

Исходными данными для выбора режима резания являются: сведения об обрабатываемой детали из рабочего чертежа и технических условий — физико-механические свойства обрабатываемого материала, форма, размеры детали и допуски на обработку, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, требования к поверхностному слою (упрочнение, отпуск и т.д.); сведения о заготовке из чертежа и технических условий — вид заготовки, величина и характер распределения припусков, состояние поверхностного слоя (наличие корки, окалины, упрочнения); паспортные данные станка.

Точить наружный диаметр  

   Глубина резания

t = (D-d)/2

t=2  мм [3]

   Подача S выбирается по.     S =0.5 мм/об  [3]

   Скорость резания

V = Cv · Kv / Тm · tx · Sy,  [3]

где Сv - коэффициент при точении; m,x,y, - показатели степени; Т - стойкость инструмента, мин; t - глубина резания, мм; S - подача на 1 оборот шпинделя, мм/об;

   По [3] находим коэффициенты:

Cv =

350

x =

0.15

y =

0.35

m =

0.2

   Стойкость инструмента Т принимаем:

  Т =60  мин

КV - общий поправочный коэффициент.

Kv = Kmv * Knv * Kuv, [3]

где Кmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемой поверхности;  

Кnv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Киv - коэффициент, учитывающий влияние свойств инструментального материала.

Kmv = (750 / в)n [3]

        Kmv= (750 /640) n =

1.17

       Kv=1.17*0.9*1 = 1.053[3]

    V=350*1.053/2.27*1.11*0.78 =

187.522

м/мин

   Частота вращения

n = 1000V/D  [3]

     n=1000*187.522/3.14*30=1000. м/мин

Принимаем   n = 1000 об/мин

   Определяем основное время  tо, мин:

tо = L*i /S*n  [3]

L = lo + lврез + lпереб

[3]

 lврез = t/tg 

2/tg45°=

2.00

мм

L =95+2.00+2 = 99мм

to =99*3 / 0.5 * 800 =

0.77

мин

Расточить поверхность  чисто

   Глубина резания

t = (D-d)/2

t=0.30  мм  [3]

   Подача S выбирается по[3]  S =0.35 мм/об

   Скорость резания

V = Cv · Kv / Тm · tx · Sy,

где Сv - коэффициент при точении; m,x,y, - показатели степени;

Т - стойкость инструмента, мин; t - глубина резания, мм; S - подача на

1 оборот шпинделя, мм/об;

   По [  3],:

Cv =

350

x =

0.15

y =

0.35

m =

0.2

   Стойкость инструмента Т принимаем:

  Т =60  мин [3]

КV - общий поправочный коэффициент.

Kv = Kmv * Knv * Kuv,  [3]

где Кmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемой поверхности;  

Кnv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Киv - коэффициент, учитывающий влияние свойств инструментального материала.

Kmv = (750 / в)n 

        Kmv= (750 /640) n = 1.17

       Kv=1.17*1*1 = 1.17  [3]

    V=350*1.17/2.27*0.83*0.69 =314.993м/мин

   Частота вращения

n = 1000V/D

     n=1000*314.993/3.14*22=1 362.99м/мин

Принимаем   n = nст =1300 об/мин

   Тогда действительная скорость резания:

Vдейств = D*nст*/1000 =300.44м/мин

   Определяем основное время  tо, мин:

tо = L*i /S*n

L = lo + lврез + lпереб

 lврез = t/tg 0.23/tg45°=0.30 мм

L =99+0.30+2 = 99.3мм

to =99.3*1 / 0.35 * 1300 =0.22мин

Сверлить отверстие ф9 мм.

   Глубина резания

t = (D-d)/2

T=.4 мм

   Подача S выбирается по [ 3 ], S =0.1 мм/об

   Скорость резания

V = Cv · Kv / Тm · tx · Sy,

где Сv - коэффициент при точении; m,x,y, - показатели степени; Т - стойкость инструмента, мин; t - глубина резания, мм; S - подача на 1 оборот шпинделя, мм/об;

   По [ 3 ],, табл. 17 находим коэффициенты:

Cv =

350

x =

0.15

y =

0.35

m =

0.2

   Стойкость инструмента Т принимаем:

  Т =60  мин

КV - общий поправочный коэффициент.

Kv = Kmv * Knv * Kuv,

где Кmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемой поверхности;  

Кnv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Киv - коэффициент, учитывающий влияние свойств инструментального материала.

Kmv = (750 / в)n 

        Kmv= (750 /640) n =

1.17

       Kv=1.17*1*1 = 1.17

    V=350*1.17/2.27*0.90*0.69 =

10.4

м/мин

   Частота вращения

n = 1000V/D

     n=90 об/мин.

Принимаем   n = nст =100 об/мин

   Тогда действительная скорость резания:

Vдейств = D*nст*/1000 =

10

м/мин

   Определяем основное время  tо, мин:

tо = L*i /S*n

L = lo + lврез + lпереб

 lврез = 0 мм

L =18+0.00+0 = 18мм

to =18*1 / 0.35 * 1000 =

0.05

мин

Нормирование

Нормирование каждого вида работ включает определение:

а) основного времени То; время мы определили в предыдущем подпункте.

б) вспомогательного времени (установка, измерение и снятие детали) Тв;

в) дополнительного времени (на организационно техническое обслуживание, отдых и естественные надобности) Тдоп;

г) подготовительно заключительное время Тп.з.

При серийном производстве определяется штучное время:

Тшт = То + Твс + Тобс + Тотл + Т доп   [4]

Тв – вспомогательное время;

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Тву.сз.оупизм  ,где   [4]                         

Ту.с – время на установку и снятие детали; [4]

Тз.о – время на закрепление и раскрепление детали;

Туп – время на приемы управления;

Тизм – время на измерения.

Тв = 20%(Tо) [3]

010 Токарная.

То= 3,56 мин;

Тв=0,2 * То =3,56 * 0,2 = 0,71 мин; [4]

Тдоп = 0,046(То + Тв) == 0,5 мин; [4]

Тобс = Аобс  / 100 * То =0,25 мин; [4]

Тотл = Аотл  / 100 * То =0,25 мин; [4]

Т шт = Топ + Твс + Тдоп + Тобс + Тотл  [4]

Т шт = 5,27 мин[4]

1.7 Кодирование конструкторской  документации

Решение конструкторских и технологических задач связано с тематическим поиском и заимствованием конструкторских и технологических документов по их обозначением, что может достигнуто при наличии единой системы обозначения изделий и документов и единого классификатора изделий.

Классификатор изделий и конструкторских  документов машино- и приборостроения- классификатор ЕСКД - создан в качестве основы единой обезличенной классификационной системы обозначений изделий и конструкторских документов основного и вспомогательного производства. Под классификационной характеристикой  изделия назначается по классификатору ЕСКД и представляет собой шестизначное число, последовательно обозначающее класс, подкласс, группу, подгруппу, вид. Структура обозначения кода классификационной характеристики представлены на рисунке 3.

Рисунок 4 – Структура обозначения кода классификационной характеристики

     

Рисунок 6- Единая структура обозначения изделия его основного конструкторского документа установлены в ГОСТ 2.201-80.

2 Проектирование специального станочного приспособления

      Разработку технологического процесса сопровождают проектированием приспособления. Приспособлением называют устройство для выполнения операций механической обработки, сборки, испытания и контроля. Наибольшую группу составляют приспособления для механической обработки на станках. Применение станочных приспособлений устраняет разметку, повышает производительность труда и точность обработки, снижает себестоимость изделия, повышает безопасность работы и улучшает условия труда.

      В зависимости от целевого назначения различают станочные приспособления для установки и закрепления заготовок, а также для установки и закрепления инструмента; сборочные приспособления; приспособления для контроля и испытания деталей и узлов.

      К приспособлениям предъявляют ряд требований. Они должны обеспечивать необходимую точность; быть удобными, эффективными и удобными в работе; обеспечивать необходимую жёсткость; быть простыми и удобными при регулировке и ремонте; обеспечивать требуемое положение детали и инструмента относительно рабочих органов. При проектировании приспособления необходимо стремиться к снижению стоимости и сроков изготовления приспособления.

Спроектируем самоцентрирующий патрон применяемые для центрирования цилиндрических деталей на токарных операциях.

2.1 Выбор схемы базирования детали в приспособлении

Станочные приспособления применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. Обоснованное применение станочных приспособлений позволяет получить высокие технико-экономические показатели. Трудоемкость и длительность цикла технологической подготовки производства можно уменьшить за счет применения стандартных систем станочных приспособлений.

В нашем случае приспособление проектируется для токарной операции 020. Для установки заготовок типа тел вращения на токарных станках применяют патроны и центры. Короткие заготовки устанавливают в патронах. Проектирование приспособления включает в себя силовой расчет и расчет на точность. Силовой расчет позволяет определить силу на штоке гидроцилиндра, которая обеспечивает зажим заготовки.

Силовой расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Выбирается оптимальная схема базирования и закрепления заготовки. При этом следует определить места расположения размеры установочных элементов (постоянных опор) в приспособлении, составить схему закрепления заготовки, т.е. определить места приложения и направления действия зажимных сил и их моментов. По заданным режимам резания следует определить величину, направление и место приложения сил резания для наиболее неблагоприятного случая, требующего наибольших зажимных сил.

2. На составленной схеме изображаются стрелками все приложенные к заготовке силы: стремящиеся сдвинуть или повернуть ее в приспособлении (силы резания и их моменты) и удерживающие ее (зажимные силы, силы трения и реакции опор).

Расчетная схема

Исходные данные:

Геометрические параметры: D = 30 мм

d = 20 мм

Силы резания:    РХ = 902,8 Н  [7]

РZ = 2251 Н   [7]

Коэффициенты трения  f1 = 0,35   [7]

f2 =0,35  [7]

1) Уравнение равновесия

3T1 = Px , где T1 = Q1 f1 - сила трения;

   Q1 – сила закрепления

3 Q1 f1 = k Px

Значение коэффициента надежности закрепления К следует выбирать дифференцировано в зависимости от конкретных условий выполнения технологической операции и способов закрепления заготовки. Его величина определяется как произведение частных коэффициентов Кi, каждый из которых отражает влияние определенного фактора.

 k = К0К1К2К3К4К5К6   [7]

где К0=1,5 – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления;

К1=1,2 – учитывает увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках;

К2=1,6 – учитывает увеличение силы резания вследствие затупления инструмента;

К3 = 1,2 – увеличение силы резания при прерывистом резании;

К4 = 1 – непостоянство зажимного усилия;

К5 = 1 – степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах;

К6 = 1 – неопределенность из-за неровности места контакта заготовки с опорным элементом.

k = 1,51,21,61,2111 = 3,45   [7]  

Из вышесказанного Q1=107432,

2) Уравнение равновесия

3T2 d/2 = Pz D/2 ,где T2 = Q2 f2 [7]

3 Q2 f2  d/2= k Pz D/2

Из вышесказанного Q1=119945,

т.к. Q2 > Q1, то дальнейший расчёт ведём для Q2

Усилие, развиваемое на кулачке

Н

2.2 Разработка и описание конструкции приспособления

Опираясь на схему базирования (рис.17) технологического процесса и конструкции станка, опишем конструкцию приспособления, с помощью которого деталь будет надежно закреплена.

Трехкулачковый рычажный патрон. Он имеет три кулачка, которые равномерно раздвигаются и сдвигаются от центра.

Таким образом, выбранные приспособления позволяют лишить деталь возможности перемещаться вдоль осей OX, OYа также вращаться вдоль осей ОX, OY (точки соприкосновения заготовки с корпусом хомутика и винтом).

Упорная осевая точка лишает деталь возможности перемещаться вдоль оси ОZ.

И, наконец, защитой от проворачивания детали в приспособлении будут являться силы трения.

2.3 Погрешность установки заготовки в приспособлении

Расчет приспособления на точность.

    Погрешность установки заготовки в патрон равна:

       [7]

Погрешность базирования определяется как разность положения технологической базы и измерительной . Так как измерительная и технологическая база совпадает то погрешность базирования равна нулю.

   Погрешность положения заготовки возникает в результате погрешностей изготовления СП, погрешностей установки и фиксации СП на станке.

  Погрешность изготовления приспособления зависит в основном

от точности изготовления деталей СП.

           [7]  Погрешность установки приспособления 5мкм

Общая погрешность приспособления составляет :

 

2.5 Безопасность эксплуатации приспособления в соответствии с ГОСТ

Согласно требованиям стандарта СТО СГАУ 02068410-004-2007, приспособление должно соответствовать следующим требованиям:

1) наружные элементы конструкции не должны иметь острых углов, кромок и других неровных поверхностей, если их наличие не определяется функциональным назначением;

2) радиусы скруглений и размеры фасок не должны быть менее 1 мм, если их размеры не оговорены особо;

3) должен обеспечиваться свободный выход стружки;

4) органы управления приспособлением должны быть расположены на высоте 1000-1600 мм от уровня пола, при обслуживании стоя , 600-1200 мм -при обслуживании сидя;

5) заготовка должна быть надежно закреплена;

6) элементы приспособления не должны препятствовать работе станка, не должны ограничивать допуск к органам управления, не должны создавать опасность работе станочника.

Параметры разработанного приспособления соответствуют требованиям СТО СГАУ 02068410-004-2007, поэтому можно сделать вывод о его безопасности при эксплуатации.

Заключение

В результате выполнения курсового проекта был проведен конструкторско-технологический анализ детали «гайка накидная», проанализированы основные свойства материала, найдены коэффициенты унификации, коэффициент точности обработки, коэффициент шероховатости и коэффициент использования материала заготовки. На основе этих данных был выбран вид заготовки  и способ ее получения. Был разработан технологический процесс изготовления детали с учетом обеспечения высокого качества ее получения методами механической обработки. Было выбрано оборудование и режущий инструмент, необходимые для получения данной детали.

Во второй части курсового проекта разработана конструкция специального станочного приспособления, обеспечивающего возможность механизации технологического процесса изготовления заданной детали, выбрана схема базирования в приспособлении, рассчитаны погрешность установки заготовки в приспособлении и величина зажимного усилия. Были указаны условия безопасности работы проектируемого приспособления в соответствии с ГОСТ.

Разработанная конструкция и технологическая документация на технологический процесс изготовления детали отвечает требованиям ГОСТов и позволяет обеспечить стабильное качество изготовления детали.

Список использованных источников

1 Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. Т. 1.-М.:Машиностроение, 1985.-728с.

2 Металлорежущие станки, выполняемые предприятиями министерствами станкостроительной и инструментальной промышленности в 1970 году. Номенклатурный справочник. М.:НИИМАШ, 1970.-120с.

3 Справочник технолога – машиностроителя. Т. 2. / Под ред. Косиловой А. Г., Мещерякова Р. К., 1986.- 496с.

4 Долматовский Г.А. Справочник технолога по обработке металлов резанием. 3-е изд.

5 Технология механической обработки деталей : Учеб. пособие/ А.Д.Комаров, И.Н. Желтов, В.К.Моисеев, В.В. Шалавин.-Самара: Самар. гос. аэрокосм. ун-т, 2004-54с.

6 Режимы резания авиационных материалов при точении. Исходные и нормативные материалы/Сост. Куйбышев. авиац. инс-т. Куйбышев,1988.-44с.

7 Проектирование специальных станочных приспособлений: Методич. указания /А.Д.Комаров, А.С.Беляв, М.Д. Рудман, И.Н.Желтов, В.К.Моисеев.-Самара: СГАУ, 1993-48с.

8 ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.-М.: Издательство стандартов, 1996.-36с.

9 ГОСТ 3.1404-86 ЕСТД. Формы и правила оформления документации на технологические  процессы и операции обработки резанием.- М.: Издательство стандартов, 1985.-47с.

10 СТО СГАУ 02068410-004-2007 Общие требования к оформлению учебных текстовых документов. Самара: Самар. гос. аэрокос. ун-т, 2007.-34 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84296. Предмет и задачи микробиологии. Основные свойства микроорганизмов 36.14 KB
  Основные свойства микроорганизмов Микробиология от греч. mikros – малый bios – жизнь logos – учение – наука изучающая мир мельчайших живых существ – микроорганизмов и процессы вызываемые микроорганизмами. Микробиология изучает морфологию микроорганизмов закономерности их развития и процессы которые они вызывают в среде обитания а также их роль в природе и хозяйственной деятельности человека. К миру микроорганизмов относятся бактерии дрожжи микроскопические плесневые грибы.
84297. Исторический очерк развития микробиологии. Перспективы развития и достижения современной микробиологии в народном хозяйстве, пищевой промышленности 41.75 KB
  Перспективы развития и достижения современной микробиологии в народном хозяйстве пищевой промышленности Процессы вызываемые микроорганизмами люди знали и использовали с незапамятных времен. В истории микробиологии можно выделить три периода: морфологический физиологический и современный. Морфологический период развития микробиологии связан с именем голландского ученого Антония ван Левенгука 16321723 который в конце XVII века с помощью изготовленного им самим микроскопа дающего увеличение в 300 раз открыл мир микробов.
84298. Принципы систематики микроорганизмов 39.21 KB
  С открытием микроорганизмов делались попытки распределить их между этими двумя царствами. Распределение микроорганизмов на царства в зависимости от структуры их клеточной организации Надцарство Царство Структура клеточной организации Эукариоты Простейшие Водоросли Грибы По своему строению сходны с клетками животных и растений. Для группирования родственных микроорганизмов по иерархической схеме используют следующие таксономические категории: вид род семейство порядок класс отдел царство.
84299. Типы клеточной организации микроорганизмов 30.18 KB
  Одноклеточные микроорганизмы очень малы изза малых размеров клеток. Некоторые одноклеточные микроорганизмы подвижны так как снабжены специальными приспособлениями для движения – жгутиками. Многоклеточную структуру имеют растения животные и некоторые микроорганизмы. Такие микроорганизмы называют ценоцитными.
84300. Строение прокариотической (бактериальной) клетки 118.46 KB
  Клеточная стенка придает форму клетке предохраняет клетку от внешних воздействий является механическим барьером клетки защищает клетку от проникновения в нее избыточного количества влаги.1 Схема строения прокариотической клетки: 1 – клеточная стенка; 2 – цитоплазматическая мембрана; 3 – мезосомы; 4 – цитоплазма; 5 – нуклеоид; 6 – рибосомы; 7 – запасные вещества; 8 – жгутики; 9 – базальное тельце; 10 – тилокоиды; 11 – капсула Клеточная стенка Грам бактерий значительно тоньше чем у Грам но имеет двухслойную структуру. Цитоплазматическая...
84301. Строение эукариотической клетки 100.53 KB
  ЦПМ регулирует процессы обмена веществ клетки. ЦПМ эукариотической клетки способна также захватывать из среды твердые частицы явление фагоцитоза.2 Схема строения эукариотической клетки: 1 – клеточная стенка; 2 – цитоплазматическая мембрана; 3 – цитоплазма; 4 – ядро; 5 – эндоплазматическая сеть; 6 – митохондрии; 7 – комплекс Гольджи; 8 – рибосомы; 9 – лизосомы; 10 – вакуоли Ядро отделено от цитоплазмы двумя мембранами в которых имеются поры.
84302. Основные и новые формы бактерий 115.7 KB
  В зависимости от этого кокковые формы делятся на: монококки или микрококки – клетки кокков располагаются поодиночке; диплококки – кокки располагаются попарно так как деление клетки происходит в одной плоскости; стрептококки – кокки располагаются в виде цепочек напоминающих нити бус деление клеток происходит в одной плоскости причем клетки после деления не отделяются друг от друга; Рис. У бацилл размер споры меньше толщины палочки и поэтому форма клетки не меняется. Споры у клостридии по диаметру больше толщины клетки и поэтому при...
84303. Спорообразование бактерий 33.98 KB
  Образование проспоры. Формирование оболочек споры. Затем сверху мембраны синтезируется оболочка споры состоящая из нескольких слоев.
84304. Движение бактерий 85.08 KB
  Большинство подвижных бактерий активно передвигается только в жидкой среде. Движение бактерий осуществляется: С помощью жгутиков. Некоторые виды бактерий имеют один жгутик монотрихи у других жгутики располагаются пучками на одном или обоих концах клетки политрихи у третьих покрывают всю поверхность клетки перитрихи.