72681

Проектирование технологического процесса изготовления детали “Крышка подшипника”

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Выбор метода получения и проектирования заготовки Выбор метода обработки поверхностей детали. Выбор методов и средств контроля точности изготовления детали. Вывод по работе Список используемой литературы Приложение Анализ чертежа детали и её служебного назначения.

Русский

2014-11-26

243.38 KB

43 чел.

Содержание

  1. Анализ чертежа детали и её служебного назначения.
  2. Определение типа производства и его основные особенности.
  3. Отработка конструкций деталей на технологичность.
  4. Выбор метода получения и проектирования заготовки
  5. Выбор метода обработки поверхностей детали.
  6. Проектирование маршрутно-технологического процесса.
  7. Выбор технологического оборудования
  8. Проектирование операционного технологического процесса (выбор схемы построения, разработка схем базирования и закрепления, выбор РИ и СТО, определение параметров обработки).
  9. Технологические размерные расчёты.
  10. Выбор методов и средств контроля точности изготовления детали.
  11. Вывод по работе
  12. Список используемой литературы

Приложение   

  1.  Анализ чертежа детали и её служебного назначения.

Деталь “Крышка подшипника”-  представляет собой тело вращения. Служит для предотвращения попадания пыли и грязи внутрь корпуса и в подшипниковые узлы и для передачи на корпус осевых усилий. Предположительно,  при эксплуатации данная деталь испытывает  как постоянные нагрузки, так и колебательные нагрузки, т. е вибрацию.

Рис. 1 Деталь крышка

Наименование

Основные функции

Требования, предъявляемые к поверхности

1

Торец детали

Обеспечение герметичности в соединении

шероховатость Ra 2,5; допуск параллельности 0,03 мм. относ. поверх. 4

2

Цилиндрическая поверхность

-

Степень точности H14, шероховатость Ra 10

3

Цилиндр. отверстие

Место под установку крышки на вал

Степень точности Ø40H9(+0,062) ,

шероховатость Ra 2,5

4

Торец детали

Для присоединения к остальным деталям изделия

Шероховатость Ra 2,5;

допуск биения 0,08 мм. относ. поверх. 5

5

Цилиндр. поверх. с канавками

Место под другие элементы изделия

Степень точности ,

шероховатость Ra 3,2

6

Торцевая поверхность с 6 позами

-

Обеспечить размер 22H12(+0.21)  и допуск параллельности 0,03 мм. относ. поверх. 4,

шероховатость Ra 10

7

Плоская поверхность

Место для маркировки

Без обработки

8

 Ø11

Отверстие под крепёжный элемент для присоединения и ориентирования крышки относительно корпуса

Зависимый позиционный диаметральный допуск 0,4 мм.

шероховатость Ra 10

9

M6-7H

Установочные отверстия

Позиционный зависимый допуск  Ø 0,4 мм.

Мак. глубина 13 мм.

По техническим требованиям необходимая точность отливки 11-11 ГОСТ 26645-85, и внутренние поверхности необходимо покрыть эмаль НЦ 5123 красно-коричневая ГОСТ 7462-73 VII, У1

Материал заготовки - серый чугун СЧ 20 ГОСТ 1412-85, с  допускаемой  заменой на СЧ 25 и  СЧ 18 ГОСТ 1412-85, обладающие похожими свойствами, необходимые характеристики материалов представлены в табл. 1 и 2.

Серый чугун характеризуется высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья. Он широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров и др. Для деталей из серого чугуна характерна малая чувствительность к влиянию внешних концентраторов напряжения при циклических нагрузках, высокий коэффициент поглощения колебаний при вибрациях деталей (в 2-4 раза выше, чем у стали), высокие антифрикционные свойства.  Серый чугун мягок, хорошо обрабатывается режущим инструментом, в изломе имеет темно-серый цвет. Температура плавления серого чугуна - 1100- 1250° С. Чем больше в чугуне углерода, тем ниже температура его плавления и выше жидкотекучесть. 

Таблица 1. Механические  свойства материалов

Марка

Предел прочности

      σв

Твёрдость по Брюнелю

Плотность,

кг/м3

Линейная усадка, %

СЧ 20

200

230

7,1·103

1,2

СЧ 25

250

245

7,2·103

1,2

СЧ 18

180

220

7,1·103

1,2

Таблица 2. Химический состав материалов

Марка

Массовая доля элементов, %

Углерод

Кремний

Марганец

Фосфор

Сера

не более

СЧ 18

3,5-3,7

2,0-2,4

0,5-0,8

0,2

0,15

СЧ 20

3,3-3,5

1,4-2,4

0,7-1,0

0,2

0,15

СЧ 25

3,2-3,4

1,4-2,2

0,7-1,0

0,2

0,15

Габаритные размеры детали: Ø200 мм, длина 30 мм. Деталь относится к малогаборитным.

  1. Определение типа производства и его основные особенности.

Определяем тип производства  в зависимости от габаритов, массы (веса) и размера годовой программы выпуска изделий

Единичное - определяется выпуском деталей (продукции) в малом количестве.

Серийное - производство характеризуется ограниченным выпуском продукции, но большими сериями. Серийное производство подразделяется на крупносерийное и мелкосерийное.

Крупносерийное - относительно постоянный выпуск продукции большими сериями, либо изготовлением изделий, производство которых часто повторяется. По характеру ближе остальных к массовому. При выборе технологического оборудования специального и специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчёт затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.

Мелкосерийное - широкая номенклатура, большой размер серии, редкая периодичность выпуска. По характеру близко к единичному.

Массовое - характеризуется выпуском одной и той же продукции как правило длительное время (годами).

Так как  масса детали 3,11 кг, и годовая программа  6700 шт. в год по таблице 3 определяем, что тип производства - среднесерийное

Таблица 3 - Определение типа производства

Масса детали,

кг.

Тип производства

Единичное

Мелко-

серийное

Средне-серийное

Крупно-

серийное

Массовое

< 1,0

< 10

10 - 2000

1500 - 100000

75000 - 200000

200000

1,0 - 2,5

< 10

10 - 1000

1000 - 5000

50000 - 100000

100000

2,5 - 5,0

< 10

10 - 500

500 - 35000

35000 - 75000

75000

5,0 - 10

< 10

10 - 300

300 - 25000

25000 - 50000

50000

> 10

< 10

10 - 200

200 - 10000

10000 - 25000

25000

Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры деталей партиями, повторяющимися через определенные промежутки времени. Это позволяет использовать наряду с универсальным специальное оборудование. При проектировании технологических процессов предусматривают порядок выполнения и оснастку каждой операции.

Для организации серийного производства характерны следующие черты. Цехи, как правило, имеют в своем составе предметно-замкнутые участки, оборудование на которых расставляется по ходу типового технологического процесса. В результате возникают сравнительно простые связи между рабочими местами и создаются предпосылки для организации прямоточного перемещения деталей в процессе их изготовления.

Предметная специализация участков делает целесообразной обработку партии деталей параллельно на нескольких станках, выполняющих следующие друг за другом операции. Как только на предыдущей операции заканчивается обработка нескольких первых деталей, они передаются на следующую операцию до окончания обработки всей партии. Таким образом, в условиях серийного производства становится возможной параллельно-последовательная организация производственного процесса. Это его отличительная особенность.

Для предприятий серийного производства характерны значительно меньшие, чем в единичном, трудоемкость и себестоимость изготовления изделий. В серийном производстве, по сравнению с единичным, изделия обрабатываются с меньшими перерывами, что снижает объемы незавершенного производства.

С точки зрения организации основным резервом роста производительности труда в серийном производстве является внедрение методов поточного производства.

Количество деталей в партии (n, шт) для одновременного запуска определяется упрощенным способом по формуле:

n = ,

где N - годовая программа выпуска;

а - периодичность запуска в днях (рекомендуется следующая периодичность запуска деталей: 3,6, 12,24 дня)

254 - количество рабочих дней в году.

Расчет:

n =

Размер партии может быть скорректирован с учетом удобства планирования и организации производства. С этой целью размер партии принимают не менее сменной выработки.

  1. Анализ технологичности детали

Отработка изделия на технологичность представляет собой одну из наиболее сложных функций технологической подготовки производства. Она обусловлена тесной взаимосвязью между конструкцией изделия и технологией его производства.

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования.

По качественной оценке деталь является технологичной:

- конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;

- большинство обрабатываемых поверхностей детали имеют правильную простановку размеров, оптимальные степень точности и шероховатость;

- для получения всех поверхностей достаточно применения стандартных режущих инструментов, а так же универсального оборудования.

- наружный контур детали имеет простую конфигурацию, что обеспечивает достаточно свободный доступ режущего инструмента

Минимальные значение квалитета точности имеют  отверстия  Ø40H9 , что соответствует 9-му квалитету и отверстия М6-7H, что соответствует 7 –му квалитет, а  минимальное значение  шероховатости Ra 2,5.  Указанные параметры можно обеспечить на станках нормальной точности.

Не технологичным является сверление позиционных отверстий М6-7H   и пазов. Но так как тип производства среднесерийный, то  целесообразно использовать специальное приспособление, что позволит  получить  отверстия, а также пазы гораздо эффективнее.

Основными критериями оценки технологичности конструкции являются трудоемкость и себестоимость изготовления.

Рассматриваемая деталь – крышка в целом технологична, так как имеет рациональную форму с легкодоступными для обработки поверхностями с целью уменьшения трудоёмкости и себестоимости механической обработки детали. Конструкция детали позволяет получить заготовку с размерами и конфигурациями наиболее близкими к готовой детали, то есть обеспечивающими наиболее высокий коэффициент использования материала и наименьшую трудоемкость механической обработки.(Ким=0,76)

  1. Выбор метода получения и проектирования заготовки

Выбор заготовки для дальнейшей механической обработки является одним из важнейших этапов проектирования технологического изготовления детали. От правильного выбора заготовки, установления ее форм, размеров припусков на обработку, точности размеров и твердости материала в значительной степени зависят характер и число операций или переходов, трудоемкость изготовления детали, величина расхода материала инструмента, и в итоге, стоимость изготовления детали.

При выборе заготовки предпочтение следует отдавать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали. Если же сопоставимые варианты по технологической себестоимости равноценны, то предпочтительным следует считать вариант заготовки с более высоким Ким.

Существуют несколько методов получения заготовок:

№ п/п

Вид заготовки

Заготовка, полученная литьем

1

Литье

в песчаную форму

2

в форму из жидких самотвердеющих смесей

3

в песчаную форму, изготовленную под высоким удельным давлением

4

в металлическую форму

5

полученное центробежным методом

6

в оболочковую форму

7

по выплавляемым моделям

8

штамповкой жидкого металла

9

под давлением

      Для отливки  данной детали характерно: малые габариты, простота формы, точность 11-11 ГОСТ 26645-85 (по тех. требованиям)

Наиболее подходящими вариантами изготовления отливки являются литьё в ПГФ и литьё в кокиль. Литьё в песчаные формы — дешёвый, самый грубый, но самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья.

Литьё в кокиль чаще всего используют в условиях крупносерийного и массового производства. К недостаткам литья в кокиль можно отнести высокую трудоемкость изготовления и стоимость металлической формы, повышенную склонность к возникновению внутренних напряжений в отливке, вследствие затруднительной усадки и более узкого по сравнению с литьем в песчаную форму интервала оптимальных режимов, обеспечивающих получение качественной отливки.

Также нужно отметить, что:

- изготовление кокилей является сложным и затратным процессом, по сравнению с литьем в песчаные формы;

- ограниченный срок службы кокилей;

- неподатливость кокиля и металлических стержней;

- затруднен вывод газов из полости формы;

- сложность получения отливок с поднутрениями, для выполнения которых необходимо усложнять конструкцию формы - делать дополнительные разъемы, использовать вставки, разъемные металлические или песчаные стержни.

В качестве метода получения заготовки я принял литьё в песчаные формы, так как этот метод литья является наиболее дешевым и универсальным. Деталь «Крышка» имеет простую форму, поэтому я считаю, что использование метода литья в кокиль является нецелесообразным и излишне затратным. Материал детали СЧ 20 ГОСТ 1412-85 обладает хорошими литейными свойствами.

Повысить производительность труда при литье в песчаные формы, улучшить качество форм и отливок, снизить брак, облегчить условия работы можно с применением машинной формовки, которая широко используется в серийном и массовом производстве.

Припуски рассчитываем по ГОСТ 26645-85.

Точность отливки 11-0-0-11 ГОСТ 26645-85 где,

11- класс точности размеров;

0- класс точности масс;

0- степень коробления;

11– ряд припуска на механическую обработку;

Расчеты размеров отливки

Для не обрабатываемой поверхности детали.

LОА - наименьший размер отливки;

LО - номинальный размер отливки;

LД - номинальный размер детали;

LОБ - наибольший размер отливки;

ТО- допуск отливки (ГОСТ 26645-85 таблица 1, стр. 4)

LО= LД ± 0,5 ∙ ТО

 

Таблица №4. Размеры необрабатываемых поверхностей

LД

ТО

0,5 ∙ТО

LО = LД ± 0,5 ∙ ТО

Размер на чертеже отливки, мм

16

2,2

1,1

16 ± 0,5 ∙ 2,2

16 ± 1,1

Ø 132

4,0

2

132 ± 0,5 ∙ 4,0

132 ± 2

Таблица №5. Размеры обрабатываемых плоскостей

LД

ТО

Z

0,5∙ТО

Расчётная формула

Размер на чертеже отливки, мм

8

2,0

2

1,0

8+2,5± 0,5∙ 2,0

12±1

22

2,4

2-2=0

1,2

22±1,2

Ø 200

4,4

3

2,2

200+2∙3=206

206±2,2

Ø 150

4

3

2,0

150+2∙3=156

156±2,0

Ø 40

2,8

1,5

1,4

40+1

41±1,4

Плоскости. Для обрабатываемой поверхности детали.

LД - номинальный размер детали;

LОА - наименьший размер отливки;

LО - номинальный размер отливки;

LОБ - наибольший размер отливки;

ТО- допуск отливки (ГОСТ 26645-85 таблица 1, стр. 4);

Z – припуск на сторону для механической обработки (средний) (ГОСТ 26645-85 таблица 5, стр. 8)

LО = (LД + Z) ± 0,5 ∙ ТО

Валы, отверстия. Для обрабатываемой поверхности детали.

DД - номинальный размер детали;

DОА - наименьший размер отливки;

DО - номинальный размер отливки;

DОБ - наибольший размер отливки;

ТО- допуск отливки (ГОСТ 26645-85 таблица 1, стр. 4);

Z – припуск на механическую обработку (средний) (ГОСТ 26645-85 таблица 5, стр. 8)

Расчётные формулы:

Отверстия (охватывающая поверхность)  DО = (DД – 2 ∙ Z) ± 0,5 ∙ ТО,

Валы (охватываемые поверхности)  DО = (DД + 2 ∙ Z) ± 0,5 ∙ ТО,

Значение шероховатости  для степени точности  поверхности отливки Ra 20 мкм по ГОСТ 26645-85.

Объём заготовки:

Масса заготовки:

Коэффициент использования материала

mд – масса детали по чертежу.

  1.   Выбор методов обработки поверхностей

Выбор методов обработки поверхностей зависит от конфигурации детали, ее габаритов и качества обрабатываемых поверхностей, вида принятой заготовки.

Необходимее качество поверхностей в машиностроении достигается преимущественно обработкой резанием.

В зависимости от технических требований предъявляемых к детали и типа производства выбирают один или несколько возможных методов обработки и тип соответствующего оборудования.

Таблица 8 - Методы обработки поверхностей детали "Крышка подшипника"

п/п

Поверхность

Качество поверхностного слоя

Технологические переходы по обработке элементарной поверхности

Достигаемый уровень качества

Квалитет

Шероховатость Rа,мкм

Квалитет

Шероховатость Rа,мкм

1

Торец  

14

2,5

Точение черн.

Точение чист.

12

8

12,5

2,5

2

Ø200 

14

10

Точение черн.

Точение п/чистовое

12

12

12,5

10

3

Ø40 H9

9

2,5

Точение черн.

Точение п/чистовое

Точение чист.

12

11

9

12,5

6,3

2,5

4

плоскость

14

2,5

Точение черн.

Точение п/чистовое

Точение чист.

12

11

9

12,5

6,3

2,5

5

Ø150d11

11

3,5

Точение черн.

Точение п/чистовое

12

11

12,5

3,5

6

торец 22H12

6 пазов

12

14

10

12,5

Точение черн.

Точение п/чистовое

Фрезерование черн.

12

12

14

12,5

10

12,5

8

Ø11

14

10

Сверление

14

10

9

M6-H7

7

10

Сверление

Нарезание резьбы

11

7

10

10

  1. Проектирование маршрутно-технологического процесса.

Маршрутная карта (МК) – является основным и обязательным документом любого технологического процесса. МК содержит описание технологического процесса и межцеховых переходов изготовления детали или сборочной единицы по всем операциям в технологической последовательности с указанием всех соответствующих данным по оборудованию, трудовым и другим нормативам. (см. приложение)  

Маршрут изготовления крышки подшипника:

000 Заготовительная  

Отлить заготовку в ПГФ

005  Токарная

Подготовка  баз, подрезать торец (пов.1) , проточить п.2, точить фаски  просверлить  отверстие Ø40 H9 обработка наружной поверхности. Станок  Токарно-винторезный станок 16К20,  закрепление  производиться в патроне, Установочная база  п. 2 , опорная п. 6

010 Токарная

Подрезать торец 4,6,  точить  пов. 5, точить канавки и фаски. Станок Токарно-винторезный станок 16К20, установочная  база отверстие Ø40 (пов. 3), опорная торец (п.1)  

015 Сверлильно – фрезерная операция

Сверлить 6 отверстий ,фрезерование пазов на пов. 6. Станок ….и технологическая база…..  

020 Координатно - сверлильная операция

Сверлить 4 отверстия  Ø5,  под подготовленные отверстия нарезать резьбу M6-7H. Станок ….. Технологическая база…

025 Контрольная

Проверка соответствия всех размеров согласно чертежу

030 Нанесение маслостойкого покрытия


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22049. Шумы в линии передачи. Расчёт длины усилительного участка. 100.5 KB
  Для такой ЭГЦ средняя за час псофометрическая мощность помехи WЭ10000 пВт или пВт 1 км для международных пВт.23LЭ и тогда Мощности различных видов шумов определяются по следующим формулам: Мощность собственных шумов тепловые шумы линии элементов схем флуктуации электропроводности дробовые шумы электронных приборов и т. Увеличивать длину l усилительного участка по сравнению с нормами МККТТ можно либо увеличивая мощность полезного сигнала – но не допуская увеличения нелинейных шумов уменьшая собственные шумы усилителей – новая...
22050. Формирование групповых сигналов в системах с ЧРК 173 KB
  Итого любой канал ТЧ в системе с ЧРК может иметь полосу f=4 кГц. Общая ширина должна быть F1= 12f=48 кГц это абсолютная ширина спектра первичной группы. Значит после преобразования НЧ спектра с полосой F1=48 кГц вверх по частоте нижняя граница нового спектра должна быть выше второй гармоники от 48 кГц.
22051. Барокко 43.5 KB
  Барокко К XVII в. широкого распространения достигли мотивы и настроения барокко утверждавшего что человек лишь странник на этой бренной жалкой земле. Это усиление лирического начала особенно заметно в поэзии барокко или в поэзии которая в той или иной степени соприкасалась с барокко. В немецких условиях именно литература барокко в течение длительного времени оказывала решающее воздействие на духовную жизнь страны.
22052. Пастораль, городской роман, шельмовской (плутовской) роман 49.5 KB
  Пастораль городской роман шельмовской плутовской роман Пастораль Пастораль франц. Жанровые формы Ппасторали многообразны: эклога поэма роман; после стихотворной драмы Сказание об Орфее Полициано 1480 развивается драматическая Пастораль принятая особенно в 16 17 вв. Систему поэтики немецкой романной пасторали XVII в. В немалой мере такому положению способствовала также устойчивая репутация пасторального романа как если не вторичной периферийной то все же некой побочной маргинальной ветви в системе немецкого романа XVII в.
22053. Пиетизм 30 KB
  Основателем Пиетизма является Ф. Становление и развитие Пиетизма таким образом детерминировано теми же факторами которые обусловили в свое время оформление протестантизма в целом и которые питают историческую эволюцию мистической традиции см. Основателями и лидерами пиетизма были Ф. Движение Пиетизма началось с молитвенных собраний в доме Шпенера.
22054. Рококо 37 KB
  Рококо Особую сложность при изучении литературных направлений XVIII века представляет анализ литературы рококо. Недостаточно изученное в литературоведении рококо характеризуется в учебниках и справочных изданиях поверхностно и архаично большей частью негативно. Сохраняется предрассудок как назвали бы это просветители отношения к рококо как только к малому искусству к нему наши ученые обычно причисляют небольшой круг средней по художественным достоинствам литературы. В зарубежном литературоведении между тем преобладает другая крайность: к...
22055. Просвещение 36.5 KB
  Просвещение XVIII столетие вошло в историю культуры и литературы как век Просвещения. XVIII век часто называют веком Разума. Таким образом первое что отличает рационализм XVIII века от его предшественника – картезианского рационализма – эмпирический характер критика всякой физической спекулятивности. Дедуктивным гипотетическим системным построениям прежней науки мыслители XVIII века предпочитают индуктивное познание фактов.
22056. Движение «Бури и натиска» 32 KB
  Гёте 17491832 и Ф. Художественным открытием века явилась лирика молодого Гёте и его первая немецкая историческая драма Гёц фон Берлихинген 1773; мировую славу завоевал его сентиментальный роман Страдания юного Вертера 1774 выражающий протест против закрепощения личности сословноабсолютистским общественным строем. У Гёте в Прафаусте до 1776 речь идет о матереубийстве и детоубийстве однако у него эти проблемы поднимаются высоко над бытовым...
22057. Классицизм 37 KB
  При изучении классицизма необходимо проследить как преломляются в классицистической литературе XVII века традиции ренессансного классицизма обратить внимание на то как античность из объекта подражания и точного воссоздания возрождения превращается в пример правильного соблюдения вечных законов искусства и объект соревнования. Можно также встретить утверждения что философской основой классицизма явилась философия Декарта. В то же время заслуживают внимания несомненные декартовские принципы в поэтике классицизма разделение трудностей в...