43289

Разработка технологического процесса изготовления фрезы шпоночной 2234-0375

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Задачи стоящие перед современным машиностроением в значительной степени определяет инструмент обеспечивающий промышленное производство наличие режущего инструмента способного обрабатывать поверхности детали с требуемой точностью и качеством поверхностного слоя позволяющего выполнять производственные задания и изготавливать конкурентоспособную продукцию проектированию режущего инструмента уделяется большое внимание для создания нового инструмента а не стандартизированного. Эффективность работы металлообрабатывающего...

Русский

2013-11-04

199.5 KB

33 чел.

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 ВВЕДЕНИЕ

Задачи стоящие перед современным машиностроением в значительной степени определяет инструмент обеспечивающий промышленное производство, наличие режущего инструмента, способного обрабатывать поверхности детали с требуемой точностью и качеством поверхностного слоя, позволяющего выполнять производственные задания и изготавливать конкурентоспособную продукцию, проектированию режущего инструмента уделяется большое внимание, для создания нового инструмента а не стандартизированного.

Автоматизация технологических процессов, широкое внедрение робототехники, использование гибких производственных систем обеспечивает высокую производительность труда. Эффективность работы металлообрабатывающего оборудования, качество и точность получаемой детали во многом зависят от того как функциональные системы связаны с режущим инструментом, поэтому современные знания в области проектирования режущего инструмента во многом определяет эффективность производства.

Основные требования предъявляемые к режущему инструменту, определяет их служебное назначение, т.е. способностью выполнять требуемые функциональные действия, обеспечивающие при этом образование соответствующей поверхности на заготовке и необходимые экономические показатели процесса обработки.

Возможности процесса резания обрабатываемой заготовки обеспечивает материал режущей части инструмента а так же правильный выбор геометрических параметров. Получение требуемой формы, размеров и качества обрабатываемой поверхности детали обеспечивает конструкция инструмента. В  первую очередь его режущих кромок, а так же особенность крепления, базирования и регулирования инструмента на размер.

Экономическая эффективность режущего инструмента определяется с одной стороны производительностью обработки с другой ее себестоимостью, производительность зависит от режима обработки детали т.е скорости резания, подачи, глубины резания, а эти показатели обуславливаются материалом режущей части инструмента, его конструктивным исполнением, условиями формирования стружки и ее отвода из зоны резания, количеством одновременно рабочих режущих кромок и многими другими условиями.

Себестоимость обработки детали зависит как от конструктивных особенностей инструмента так и от трудоемкости его изготовления и возможности изготовления режущих свойств в ходе эксплуатации.

Целью данного проектирования является создание оптимальной конструкции режущего инструмента для конкретных условий использования.

Задачей курсового проекта является разработка технологического процесса изготовления фрезы шпоночной 2234-0375.

Исходными данными для курсового проектирования является тип производства.

        

1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

Фреза шпоночная, составная (рис.1). Фреза – лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания инструмента без возможности изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадают с осью вращения (ГОСТ 25751-83).

Фрезы представляют собой тела вращения с формой производящей поверхности, зависящей от формы обрабатываемой поверхности и расположения оси фрезы относительно детали. При работе производящая поверхность фрезы с образованными на ней зубьями касается обрабатываемой поверхности.

Отклонение размеров деталей после обработки фрезерованием могут находится в пределах 7-9 го квалитетов (ГОСТ 25347-82) при параметрах шероховатости до Ra =1,25 мкм (ГОСТ 2789-73).

Особенность работы шпоночной фрезы заключается в том, что она фрезерует шпоночный паз в несколько проходов как в одну, так и в другую сторону, причем в конце каждого прохода осуществляется вращательная подача. Для обеспечения жесткости длину рабочей части делают равной трем диаметрам фрезы при диаметре сердцевины до 0,3 диаметра фрезы.

Фрезы выполняют с прямыми или винтовыми канавками, цилиндрическими или коническими хвостовиками, с двумя зубьями, причем один торцовый зуб делают равным половине диаметра фрезы, а второй стачивают у оси фрезы.

Высокие свойства быстрорежущих сталей (Р6М5) создаются легированием карбидообразующими элементами в таком качестве, при котором они связывают почти весь углерод и карбиды и существенно меняет характер структурных превращений. Такими элементами являются хром, вольфрам, ванадий, кобальт. Вольфрам и его химический аналог молибден обеспечивают теплостойкость стали. Увеличению теплостойкости и твердости после термической обработки способствует кобальт и в меньшей степени ванадий. Хром увеличивает прокаливаемость.

    

                                     Рисунок 1 — Эскиз заготовки

КП   2-360101    И-41 2010  ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Таблица 1.1 Химический состав и механические свойства Стали Р6М5 ГОСТ 19265-73 и Сталь 45 ГОСТ 1050-74

Химический

  состав

                      Марка  

                       

C

W

Mo

Cr

V

Mn

Si

Fe

Р6М5

0,9

6

5

3,6

2

0,5

0,5

80

Сталь 45

0,40

----

----

0,25

----

0,80

0,37

----

Таблица 1.2 Химические свойства чугуна СЧ 15 ГОСТ 1412-79

Параметры

                      Марка  

                

P

HB

σ

Ln

E

CO

Р6М5

8,15

225

3400

----

200000

700

Сталь 45

----

2290

600

----

----

----

                                           

1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность.

Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие представление о детали, также указаны все размеры с отклонениями, шероховатостями поверхностей и техническими требованиями, предъявляемыми к детали, сведения о марке материала, а также его массе. Размеры на чертеже детали нанесены в правильной последовательности и чтение размеров не представляет никакой трудности. На чертеже проставлены шероховатости и квалитеты точности, которые необходимы для обработки.

Труднодоступных поверхностей деталь не имеет.

Деталь имеет достаточные технологические базы для удобного и устойчивого крепления в приспособлениях при обработке, что исключает поиск и выбор вспомогательных баз.

Весьма существенно то, что возможно применение прогрессивной заготовки, близкой по своей форме и размерам к форме и размерам готовой детали.

Количественный анализ детали на технологичность заключается в расчете коэффициентов унификации (КУЭ), точности (КТ) и шероховатости (КШ). Квалитеты точности и параметры шероховатости представлены в таблице 3.

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

    Таблица 1.3 Квалитеты точности и параметры шероховатости поверхностей

№ поверхности

Квалитет точности А

Шероховатость поверхности Б, мкм

Класс шероховатости

1

12

3,2

5

2

12

3,2

5

3

8

3,2

5

4

6

0,63

4

5

6

0,63

4

6

6

0,63

4

7

6

0,63

4

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Коэффициент унификации конструкции элементов детали КУЭ определяется по формуле:

                                                КУЭ = ОУЭОБЩ                                              (1.1)

 

где ОУЭ – число конструктивных элементов детали выполненных по стандарту;

ООБЩ – число всех конструктивных элементов детали

КУЭ = 7/7= 1

Деталь считается технологичной, т.к. 1 > 0,6

Коэффициент точности обработки КТ определяется по формуле:

                                                 КТ = 1 — 1/АСР                                             (1.2)

где АСР – средний квалитет точности обработки

Средний квалитет точности обработки определяется по формуле:

                                   АСР = (1*n1+2*n2+…+ 17*ni)/Σni                              (1.3)

где 1,2,3…17 – номер квалитета точности размеров

n1, n2ni – количество размеров соответствующего квалитета

Σni – общее количество поверхностей

АСР = (12*2+8*1+6*4)/7= 8

КТ = 1 — 1/8 = 0,875

Так как 0,875 > 0,8 то деталь является весьма точной

Коэффициент шероховатости КШ, определяется по формуле:

                                                     КШ = 1/БСР                                                (1.4)

где БСР – средний класс шероховатости

Средний класс шероховатости определяется по формуле

                                    БСР = (1*n1+2*n2+…+ 14*n14)/Σni                            (1.5)

где 1,2,3…14 – класс шероховатости

n1n14 – количество поверхностей соответствующего класса шероховатости

Σni – общее количество поверхностей

БСР = (5*3+4*4)/7 = 3,85

КШ = 1/3,85 = 0,26

Так как  0,26 > 0,16, то изделие относится к хорошо обрабатываемому.

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор вида и метода получения заготовки. Экономическое обоснование выбора заготовки

Для получения заготовки детали “Фреза шпоночная” используем метод проката. Из проката круглого сечения изготавливают инструменты класса “валиков”, т.к. Шпоночная фреза является составной поэтому необходимы две заготовки: из конструкционной стали для хвостовика и быстрорежущей стали для рабочей части.

Рисунок 2 — Эскиз заготовки

Заготовки из проката будет иметь следующие размеры:

Длина рабочей части:

Lзаг.раб. = 26,6 мм

с учетом допуска Lзаг.раб. = 26,6±0,4 мм

Длина хвостовика:

Lзаг.хв. = 59,6 мм

с учетом допуска Lзаг.хв = 59,6±0,4 мм

Общая длина заготовки после сварки:

Lзаг = 80,2±0,5 мм

Диаметр заготовок:

Рабочая часть: 18+0,8

Хвостовая часть: 18+0,8

Для определения массы заготовки разбиваем её на элементарные фигуры и определяем объём каждой фигуры. Так как изделие состоит из двух свариваемых заготовок то их массу определям по формулам отдельно для рабочей части и отдельно для хвостовика:

                                        Мраб = πd2/4*Lраб*ρраб ;                                     (2.1)

                                          Мхв = πd2/4*Lхв*ρхв ;

                                          

где d2 – диаметр заготовки, мм; d2  = 18  мм,

      L – длина заготовки, м; Lраб = 2,66 м, Lхв = 5,96 м,

       - плотность материала заготовки, г/см3; раб = 8,15 г/см3,

      хв = 7,85 г/см3.

                      Мраб = 3,14*1,82/4*2,66*8,15 = 55,1 = 0,055 кг.

Мраб = 3,14*1,82/4*5,96*7,85 = 118,9 = 0,118 кг.

Определяем норму расхода материала. В расчетах принимается норма расхода 1,2 раза больше массы заготовки из проката:

Нрасх.раб = 0,055*1,2 = 0,066 кг

Нрасх.хв = 0,118*1,2 = 0,141 кг

Коэффициент использования материала рассчитывается по формуле:

                                   Ким раб = 0,055/0,066 = 0,83                                 (2.2)

                                   Ким хв = 0,118/0,141 = 0,83

 

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Деталь является технологической, т.к. Ким  0,5

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

                      2.2 Разработка проектируемого технологического процесса

 

2.2.1 Анализ базового и проектируемого технологического процесса

В соответствии с типом производства и направлениями совершенствования производства в отросли и на базовом предприятии предложить изменение в существующий технологический процесс и кратко описать новую технологию. Сравнительная характеристика по операциям и применяемому оборудованию базового и проектируемого технологических процессов приведена в таблице 2.1.

 Таблица 2.1 – Сравнительная таблица базового и проектируемого тех. Процесса

Базовый

Проектируемый

Операция

Оборудование

Операция

Оборудование

025

Шлифовальная

3М182

Шлифовальная

3М182

045

Шлифовальная

3М182

Шлифовальная

3М182

055

Шлиф-заточн

3В642

Шлиф-заточн с ЧПУ

ВЗ-519Ф4

Вывод: Проанализировав ТП возникла необходимость изменения в нем части операции. Так же замены оборудования на более прогрессивное и высокопроизводительное, так например 045 Шлифовально-заточная 3В642 заменили на ВЗ-519Ф4.

Применение станка с ЧПУ дает увеличение производительности в 2-5 раз, уменьшается вспомогательное и основное время, затрачиваемое на приемы, смена режущего инструмента, уменьшение производственных площадей.

Таблица 2.2 Обоснование технологических баз

№ опер

ации

Наименование операции

Характер установки

Эскиз

1

2

3

4

025

Шлифовальная

Деталь устанавливается по наружной поверхности

045

Шлифовальная

Деталь устанавливается по наружной поверхности

055

Шлифовально-заточная с ЧПУ

Деталь устанавливается по наружной поверхности

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

  2.3 Выбор оборудования и технологической                                             оснастки

Данные по выбору оборудования для изготовления детали приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Выбор оборудования

№ операц.

Код и модель станка

Наименование операции

Паспортные данные

Габаритные размеры, мм

Мощность, кВт

Ряд частот, мин-1

Ряд подач, мм/об

1

2

3

4

5

6

7

025

Шлифовальная

045

Шлифовальная

055

Шлифовально-заточная с ЧПУ

Выбор оснастки осуществляется в соответствии с конструктивными особенностями изготовляемой детали, схемой ее базирования, выбранным для обработки оборудованием.

Данные по выбору оснастки приведены в таблицах 2.4 2.7.

Таблица 2.4 Выбор установочно-зажимных приспособлений

Номер и наименование операции

Приспособление

Код

Наименование

Тип привода

ГОСТ

025 Шлифовальная

Таблица 2.5 Выбор режущего инструмента

Номер и наименование операции

Наименование режущего инструмента его код

Материал режущей части

Техническая характеристика

ГОСТ

1

2

3

4

5

025 Шлифовальная

045 Шлифовальная

КП   2-360101    И-41 2010   ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

055 Шлифовально-заточная с ЧПУ

Таблица 2.7 Выбор измерительного инструмента

Номер и наименование операции

Наименование инструмента его код

Диапазон измерения инструмента

Точность измерения инструмента

Допуск измеряемого размера

Обозначение

ГОСТ

1

2

3

4

5

6

025 Шлифовальная

045 шлифовальная

055 Шлифовально-заточная с ЧПУ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27950. Специфика психологического понимания личности. Проблемы социально-психологической диагностики организаций. Параметры организационной диагностики в модели Визбора 31.97 KB
  Специфика психологического понимания личности. Исследованием проблем человеческой личности занимаются персонологи этот термин предложил Генри Мюррей для обозначения как экспериментаторов так и теоретиков в области психологии личности. Наука о личности это дисциплина стремящаяся заложить фундамент для лучшего понимания человеческой индивидуальности путём использования разнообразных исследовательских стратегий а также методов оценки при изучении объяснении прогнозировании вынесении обоснованных решений в том или в ином...
27951. Структура и свойства темперамента. Коучинг как вид индивидуального консультирования. Отличие коучинга от психотерапевтической работы с клиентом 21.4 KB
  Структура и свойства темперамента Темперамент лат. Анализ внутренней структуры темперамента представляет значительные трудности обусловленные отсутствием у темперамента в его обычных психологических характеристиках единого содержания и единой системы внешних проявлений. Попытки такого анализа приводят к выделению трех главных ведущих компонентов темперамента относящихся к сферам общей активности индивида его моторики и его эмоциональности.
27952. Определение и структура характера. Типологии характера. Стратегии поведения в ситуации конфликта (концепция Блейка – Моутона) 33.66 KB
  Типологии характера. Типологии характера. Характер – индивидуальное сочетание устойчивых психических особенностей человека обусловливающее типичный для данной личности способ поведения в определенных жизненных условиях и обстоятельствах. Немов В характере выражаются наиболее типичные существенные особенности человека знание которых позволяет в какойто мере предвидеть как человек будет поступать в тех или иных ситуациях.
27953. Роль механизмов идентификации в процессе становления личности. Психология индивидуальных различий по Майерс-Бригс 53.89 KB
  Что касается другого типа взаимодействия конкуренции то здесь чаще всего анализ сконцентрирован на наиболее яркой ее форме а именно на конфликте. Эти элементы ведут себя различно в зависимости от типа конфликта. Межличностные отношения также даны во взии: они определяют как тип взя который возникает при данных конкретных условиях так и степень выраженности этого типа. Описание типологии MBTI ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА Основой тестирования служит классификация Карла Юнга разделившего в 1920 г различные группы людей по основным архетипам...
27954. Задатки, одаренность и талант. Психологические особенности одаренных 39.64 KB
  Психологические особенности одаренных Задатки генетические программы определяющие развитие функциональных систем в структуре мозга и человека в целом как индивида. Способности это такие индивидуальнопсихологические особенности человека которые содействуют успешному выполнению им той или иной деятельности и не сводятся к имеющимся у него знаниям умениям навыкам. Они тесно связаны с общей направленностью личности с мерой устойчивости склонностей человека некоторой деятельности. Способности это индивидуальнопсихологические...
27955. Гетерохронность развития человека в биологическом, психологическом и социальном планах 30.1 KB
  И в связи с этим изменяется содержание средств методов и форм организации занятий физическими упражнениями. Определение психологомпрактиком собственной позиции при взаимодействии с другими участниками взаимодействия – одна из важнейших задач и она должна непременно решаться в процессе организации собственной деятельности. Клиент бунтует против принятия непривычных для него форм поведения и организации действий преимущественно на бессознательном уровне а это требует особых способов и подходов. Аким образом Учитель занят передачей...
27956. Самооценка и уровень притязаний как структурные элементы личности 18.81 KB
  Самооценка и уровень притязаний как структурные элементы личности. САМООЦЕНКА ценность значимость которой индивид наделяет себя в целом и отдельные стороны своей личности деятельности поведения. Самооценка выполняет регуляторную и защитную функции влияя на поведение деятельность и развитие личности ее взаимоотношения с другими людьми.
27957. Бихевиоризм и его значение в изучении поведения. Самообучающаяся и саморазвивающаяся организация как альтернатива традиционной модели организации 26.75 KB
  Самообучающаяся и саморазвивающаяся организация как альтернатива традиционной модели организации. Тогда здесь справедливы все требования предъявляемые к психологу работающему в области развития организации: психолог проектирует ситуацию в школе с целью обеспечить оптимальное выполнение ею своих функций. Самообучающаяся и саморазвивающаяся организация как альтернатива традиционной модели организации. САМООБУЧАЮЩАЯСЯ ОРГАНИЗАЦИЯ термин используемый в организационной теории для обозначения: 1 одной из моделей организации...
27958. Целостный подход в психологии. Основные направления современных социально-психологических прикладных исследований 21.38 KB
  ЦЕЛОСТНЫЙ ПОДХОД в психологии — совокупность принципов изучения психики, сознания и поведения как целостных феноменов. Разрабатывался с начала XX в., главным образом в школах целостной психологии, как антитеза господствовавшему ранее в психологической науке элементаристскому подходу (признает первичность элементов (частей) над целым, источник развития объектов