86690

Разработка технологического процесса детали общего машиностроительного назначения типа вал

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Курсовое проектирование является важным этапом формирования прочных знаний по курсу «Технология машиностроения». Работа над курсовым проектом закрепляет, углубляет и обобщает теоретические знания, полученные во время учебных занятий. Задача курсового проектирования – развитие самостоятельного творчества

Русский

2015-04-08

353 KB

3 чел.

Федеральное агентство по образованию

Российской Федерации

Вологодский государственный технический университет

              Факультет: ПМ

               Кафедра: ТМС

               Дисциплин: ТМС

Расчетно-пояснительная записка

Разработка технологического процесса

Руководитель: Яняк С. В.

Разработал: студент гр. МТ-42

Лошков Д.Н.

Вологда

2006г.

Содержание:

Стр.

   Введение.                                                                                                                   3

1. Описание конструкции и назначение детали.                                                  4

2. Технологический контроль чертежа детали.                                                    4

3. Анализ технологичности конструкции детали.                                                5                                         

4. Выбор способа изготовления заготовки.                                                           5

5. Выбор структуры технологического процесса.                                                6

    6. Определение типа производства и формы организации производства.         8

    6.1. Тип производства.                                                                                             8

    6.2  Выбор формы организации.                                                                             8

7. Выбор и расчет припусков на обработку.                                                          9

8. Выбор металлорежущего оборудования.                                                           9

9. Выбор режущего инструмента.                                                                          10

10. Выбор вспомогательного инструмента.                                                          11

    11. Выбор станочных приспособлений.                                                                12

    12. Выбор средств измерения и контроля.                                                            12

    13. Выбор режимов резания.                                                                                   13

    14. Техническое нормирование времени операций.                                             15

    15. Выбор средств транспортировки заготовок и деталей.                                  16

    16. Проектирование управляющей программы.                                                    17

16.1. Техническая характеристика станка и УЧПУ                                           17

  1.  Технологическая информация                                                                    17
    1.   Геометрическая информация                                                                     18
    2.   Коды команд                                                                                                18
    3.  Текст управляющей программы                                                                 19

    17. Проектирование станочных приспособлений.                                                20

     17.1. Разработка технического задания                                                                 20

     17.2. Выбор схемы базирования                                                                            20

     17.3. Компоновка приспособления                                                                        20

     17.4. Описание конструкции и работы приспособления                                     20

     17.5. Проверочный расчет точности                                                                      20

    18. Технико-экономическое обоснование технологического процесса.             21   

    19. Исследовательская часть проекта.                                                                    21

   Заключение.                                                                                                               23

   Список использованной литературы.                                                                      24

   Приложение.                                                                                                              25

2

Введение.

  Количество выпускаемой продукции, эффективность производства и его технический прогресс во многом зависит от развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа.

  Курсовое проектирование является важным этапом формирования прочных знаний по курсу «Технология машиностроения». Работа над курсовым проектом закрепляет, углубляет и обобщает теоретические знания, полученные во время учебных занятий. Задача курсового проектирования – развитие самостоятельного творчества с целью повышения инициативы и организационных задач, а также детального и творческого анализа существующих технологических процессов. Основное внимание уделяется тому, чтобы при работе над курсовым проектом были внесены предложения по усовершенствованию существующих технологий.

   В ходе работы над курсовым проектом необходимо разработать технологический процесс на изготовление детали. Для этого необходимо полностью провести анализ детали, определить ее технологичность, основные операции по обработке детали, тип производства, разработать режимы резания, дать технико-экономическую оценку. По возможности необходимо провести исследовательскую часть на определенную тему.  

3

  1.  Описание конструкции и назначение детали

 Деталь является общего машиностроительного назначения и относится к классу валов (цилиндрическая поверхность с шейками). Ведущий вал используется в различных приводах и является ответственной деталью (в конструкциях шаровой мельнице). Конструкция представляет собой деталь, состоящую из двух поверхностей: тело вращения и тело квадратного сечения. Это является одним из факторов сложности наработки детали. Деталь работает в условиях среднестатистической нагрузки. Вал не является скоростным. В свою очередь удобен для обработки, так как является жестким. Расчет износостойкости не требуется, требуется концентричное расположение шеек. Обработка данной детали производится в патроне без заднего центра или с использованием заднего центра. Основными поверхностями вала являются: плоские и сферические торцовые поверхности.

  Дополнительными конструктивными элементами являются: 2 лыски, шпоночный паз, канавки для выхода шлифовального круга и под стопорение кольца, поперечное отверстие.

  Наиболее точными, ответственными в изготовлении являются: диаметры d =35 мм; d = 25 мм.; d = 23.5 мм.; d = 20 мм.; отверстие d = 18 мм.

  

  1.  Технологический контроль чертежа детали

 Чертеж детали содержит один вид, а также несколько местных видов, дающих представление о конструкции детали. Шероховатость поверхности, неуказанные шероховатости, размеры и предельные отклонения проставлены правильно.

  В целом конструкция чертежа содержит необходимую технологическую информацию для разработки технологического процесса. В целом информация предоставлена в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСТП. Это подтверждается:

1. Изображение детали выполнено адекватно, с указанием всех элементов конструкции (необходимое количество проекций, с местными разрезами). Но имеются расхождение между дополнительным видом Б и главным. Не указана граница скругления R = 30 мм. Кроме того, желательно, чтобы был дополнительный вид в увеличенном масштабе на канавку шириной 1.4мм.

2. Указаны все размеры необходимые для изготовления детали.

3. На все размеры указаны допуски.

4. На все поверхности детали установлены требования по шероховатости.

5. Сформулированы или указаны все необходимые для изготовления детали условия, кроме массы детали.

4

  1.  Анализ технологичности конструкции детали

Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технического процесса. Поэтому технологический анализ – один из важнейших этапов технологической

разработки. Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки высокопроизводительными методами. В целом конструкция детали технологична. Это подтверждается: деталь изготовлена из технологичного материала Сталь 40Х, возможно использование заготовки близкой по форме к детали. Трудоемкость детали средняя, применяются обычные методы обработки, для изготовления детали используются стандартные инструменты. Объем слесарной работы минимален. Возможно, использование универсальных средств измерения и контроля Нетехнологичными элементами являются лыски, так как могут возникнуть трудности при базировании детали при их обработке и при сверлении отверстия (закреплять необходимо цилиндр). В остальном деталь технологична.

  1.  Выбор способа изготовления заготовки

   Выбор вида заготовки зависит от конструктивных форм деталей, их назначения, условий их работы в собранной машине, испытываемых напряжений.         

   Существует несколько способов получения заготовки (пруток, прокат, поковка, штучная заготовка). Исходными данными для выбора метода изготовления являются: материал, размеры, соотношения, тип производства, конкретные производственные сведения, наличие собственного заготовительного производства.

  Кроме всего прочего учитывается форма детали. Определим стоимость одной заготовки проведя технико-экономический расчет нескольких вариантов изготовления заготовки:

 - круглый металлургический прокат рис.4.1;

Рис.4.1

 - ступенчатый специальный прокат (можно цельный, но необходимо будет резать, обдирать, обрабатывать отверстия) рис.4.2;

5

Рис.4.2

 - ковка (для экономии материала, снижения трудоемкости, использование подкладных штампов). Заготовка, полученная ковкой выглядит примерно также как и заготовка, полученная в предыдущем случае рис. 3.

  Расчет себестоимости проводим по методу уточняющих коэффициентов.

С=А+В=a*m*K1*K2*K3+b*m*K4*K5*K6.       (1)

где А – затраты на изготовление заготовки; В – на последующую механическую обработку; K1, K2, K3 и др. – уточняющие коэффициенты, m – масса детали, а – удельные затраты на изготовление заготовки данным методом, b – удельные затраты на механическую обработку.

  Для расчета себестоимости необходимо знать массу детали.

  m = 0,7 кг. приблизительно.

  Проведем расчет для заготовки, выполненной из круглого металлургического. a=1, K1 = 0,7 (т.к. деталь простая) учитывает сложность формы заготовки, K2 – коэффициент точности заготовки K2 =1 (14 квалитет), K3 – коэффициент стоимости материала K3 = 1, b = (5-10)*a=5, K4 – коэффициент, повышающий точность на каждый квалитет K4 = 0,8, K5 – коэффициент точности детали K5 =1,2,  K6 – коэффициент, учитывающий соотношение площадей обработанных поверхностей всех деталей K6= 1.Тогда по формуле 1:

С=1*0,7*0,7*1*1+5*0,7*0,8*1,2*1=3,85.

  Проведем расчет для заготовки, выполненной из горячекатаного прутка. a=1,         K1 = 0,7, K2 =1, K3 = 1, b = (5-10)*a= 7, K4 = 0,8, K5 =1,2,  K6=1,2. Тогда:

С=1*0,7*0,7*1*1+7*0,7*0,8*1,2*1,2=6,13.

      Проведем расчет для заготовки выполненной ковкой. a=1,2, K1 = 0,7, K2 =1,        K3 = 1, b = (5-10)*a=10, K4 = 0,8, K5 =1,2,  K6= 1,4. Тогда:

С =1,2*0,7*0,7*1*1+10*0,7*0,8*1,2*1,4= 9,99

  Таким образом, очевидно, что наиболее выгодным является использование заготовок выполненных из круглого металлургического проката по ГОСТ2590-71, т.к. рассчитанная себестоимость оказалась наименьшей.

  1.  Выбор структуры технологического процесса

 План обработки детали определяем с возможностью максимального использования оборудования. Процесс обработки разделим на операции, установки, переходы. Перед составлением плана обработки приводим эскиз детали с указанием всех обрабатываемых поверхностей цифровыми индексами.

На рис 5.1 индексами указаны поверхности, обрабатываемой детали.

 

6

Рис.5.1

  1.  Точить торец;
  2.  Точить d =20мм;
  3.  Точить d =25мм;
  4.  Точить d =35мм;
  5.  Точить поверхность;
  6.  Точить торец;
  7.  Точить канавки II;
  8.  Точить канавку I;
  9.  Точить шпоночный паз;
  10.   Сверлить отверстие d = 18мм.

    Формообразующими являются токарные операции, дополнительными –        шпоночно-фрезерная, сверлильная, горизонтально-фрезерная, уточненными – круглошлифовальная.

  Структурная схема технологического процесса изображена на рис. 5.2

Операции:

1.Токарная с ЧПУ;

2. Токарная с ЧПУ;

3. Горизонтально-фрезерная;

4. Вертикально-фрезерная с ЧПУ;

5. Шпоночно-фрезерная;

6. Сверлильная;

7. Слесарная (маркировка);

8. Термическая;

9. Круглошлифовальная;

10. Контрольная

                                0             1          2        3    4       5       6   7     8     9     10

τ

Рис.5.2

7

На графике изображены промежутки времени, затрачиваемые на определенную операцию. Данный график является приблизительным.

  1.  Определение типа производства и формы организации производства

6.1 Тип производства

 Выбор типа производства осуществляем по среднему коэффициенту загрузки оборудования (методика изложена в [3]):

Кзагр=Тшт ср.*N/60*Fд,        (2)

где Тшт ср. – среднее штучное время, N – годовая программа выпуска, Fд, - действительный фонд рабочего времени.

  Примем Fд, = 2000; Тшт ср. = 5мин.; N=1000.

  Тогда: Кзагр=5*1000/60*2000=0,042.

Следовательно, принимаем тип производства – среднесерийный

6.2. Выбор формы организации

   Для деталей в условиях серийного производства в машиностроении принимаем следующие формы организации процесса: специализированный участок по обработке деталей типа тел вращения, по изготовлению валов. На нем располагаются все станки, предназначенные для полной обработки заготовки. Также на данном участке предусмотрены дополнительные площади, на которых располагаются: склад заготовок, склад СОЖ, ремонтная мастерская, склад режущего инструмента и оснастки. Эскиз участка приведен на рис. 6.1.

План участка цеха.

Рис.6.1

1.Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3С5, 2. Горизонтально-фрезерный станок 6Р82Ш, 3.Вертикально-фрезерный станок С ЧПУ 6Н12, 4. Шпоночно-фрезерный станок 6А53, 5. Сверлильный станок 2Н125, 6. Круглошлифовальный станок 315, 7. Контрольный стол.

8

  1.  Выбор и расчет припусков на обработку

   

   Расчет припуска на обработку выполнен по методике изложенной в [3]. Величина общего припуска зависит от толщины дефектного поверхностного слоя, подлежащего снятию и припусков, необходимых, для всех промежуточных операций механической обработки – межоперационных припусков, учитывающих погрешности формы, погрешности установки, допуски на операционные размеры, необходимую шероховатость поверхности.

  Величину припуска определим по методике, изложенной Кованом В.М.

Zbmin=2*(Rz+T)+ρ+ε

где Zbmin – минимальный припуск на выполняемый переход; Rz – высота микронеровностей Rz = 250мкм.; Т – толщина дефектного поверхностного слоя, оставшегося от предыдущей обработки Т = 500мкм.; ра – суммарное значение пространственных отклонений ра = 250мкм.; εа – погрешность установки заготовок при выполняемой операции εа = 220мкм.

Рис 7.1

Zbmin = 2(250+500)+250+220 =1970мкм ≈ 2000мкм.

 Таким образом, припуск на обработку составил 2,0мм. на обе стороны.

  1.  Выбор металлорежущего оборудования

   Выбор станков выполнен для основных станочных операций по методике, изложенной в [3].

   Исходными данными для выбора станков являются: выбор обработки; форма и расположение обрабатываемых поверхностей; размеры обрабатываемых деталей и поверхностей; точность обработки; количество используемых инструментов; тип производства; диапазон скоростей и подач. Для токарных операций выбираем станок с ЧПУ, также станок с ЧПУ можно выбрать и для вертикально-фрезерной операции. Для сверлильной операции выбираем простой станок, для шлифовальной также простой. Для шпоночно-фрезерной операции выбираем специальный станок. Для обработки R30 – горизонтально-фрезерный станок.

 Выбранное оборудование с краткой технической характеристикой приведено в таблице № 8.1

9

                                                                                                         Таблица № 8.1

Оборудование для обработки заготовки   

Наименование операции

Модель станка.

Наименование станка

Краткая техническая характеристика

1

2

3

4

1

Токарная

16К20Ф3С5

наибольший d -400

диапазон скоростей v шпинделя об/мин.- 12,5-2000

число скоростей – 22

диапазон скоростей подач м/мин.– прод. 3-1200; поп. 1,5-600

2

Горизонтально-фрезерная

6Р82Ш

расстояние от оси шпинделя до стола H = 0-450мм.;

расстояние от зеркала до стола L = 25-275мм.;

автоматическое перемещение стола:

продольное 700мм.; поперечное 250мм.; вертикальное 450 мм.;

наибольший угол поворота стола в град. ±45

3

Вертикально-фрезерная

6Н12

расстояние от оси шпинделя до стола H = 50-450мм.;

расстояние от зеркала до стола L = 20-320мм.;

4

Шпоночно-фрезерная

6А53

расстояние: между торцами шпинделей и центром стола А = 170-220мм.; между крайней подвеской и шпинделем А1 = 370-500 мм.; между столом и осью шпинделей Н = 126-300 мм.; между траверсой и осью шпинделя Н1 = 170 мм.

5

Сверлильная

2Н125

наибольшие размеры сверления по стали d = 25мм;t = 175мм;

расстояние от торца шпинделя до стола H = 0-700мм.; от оси шпинделя до направляющей A = 260 мм.;

величина подъема стола 500м.;

наибольшее вертикальное перемещение кронштейна шпинделя 175мм.; кол-во шпинделей 1;

6

Круглошлифовальная

315

высота центров 106 мм.;

расстояние между центрами 750 мм.; расстояние от оси шлифовального круга до оси изделия 225-375мм.;

диаметр изделия 0-150мм.;


9.Выбор режущего инструмента

  Режущие инструменты выбраны для каждого перехода, предусмотренного в маршруте обработки детали. В соответствии с методикой изложенной в [2] . Результаты сведены в таблице № 9.1

10

                                                                                                         Таблица № 9.1 Режущий инструмент для обработки заготовки

Операция

№ перехода

Переход

Режущий инструмент

Материал инструмента

1

Токарная

1

Точить торец

Универсальный подрезной резец

Т5К10

2

Точить контур предварительно

Упорно-проходной резец

Т5К10

3

Точить контур окончательно

Упорно-проходной резец

Т15К10

4

Точить канавки I

Канавочный резец

Т5К10

5

Точить канавку II

Канавочный резец

Т5К10

2

Токарная

1

Точить торец

Универсально-подрезной резец

Т5К10

2

Точить наружный контур предварительно

Упорно-проходной резец

Т5К10

3

Точить наружный контур окончательно

Упорно-проходной резец

Т15К10

3

Фрезерная

Фрезеровать поверхность

Фреза дисковая двухсторонняя

Т5К12

4

Фрезерная

Фрезеровать поверхность R30

Фреза концевая.

Т5К12

5

Фрезерная

Фрезеровать шпоночный паз на длину 20мм.

Шпоночная фреза

Р6М5

6

Сверлильная

1

Сверлить отверстие d=17,5

Сверло спиральное d=17.5

Р6М5

2

Зенкеровать отверстие d=17,9

Зенкер d=17.9

Р6М5

3

Развертывание отверстия d=18мм.

Развертка.d=18

Р6М5

7

Круглошлифовальная

1

Шлифовать d =25мм.

Круг формы ПП

25А

2

Шлифовать d =20мм.

Круг формы ПП

25А

10. Выбор вспомогательного инструмента

 Выбор инструментальных приспособлений произведен по методике изложенной в [1].

 Исходные данные: конструкция крепежной части; конструкция посадочного места станка, которая предназначена для установки инструмента; точность обработки; тип производства. Результаты выбора сведены в таблице № 10.1

                                                                                                        Таблица № 10.1

Вспомогательный инструмент для обработки заготовки

Наименование режущего инструмента

Наименование приспособления

Краткая техническая характеристика

1

Резец

Комплект державок

2

Упорно-проходной резец

Державка

3

Канавочный резец;

Державка

4

Фреза дисковая двухсторонняя

Фрезерная головка

11

5

Шпоночная фреза

Вертикальная делительная головка с пневмозажимом

Число делений диска – 4

6

Сверло спиральное d=17.5

Оправка с односторонней цангой

d=20 мм

7

Зенкер d=17.9

Оправка с односторонней цангой

d=20 мм

8

Развертка.d=18

Оправка с односторонней цангой

d=20 мм

9

Круг Фомы ПП

Оправка цилиндрическая

d=20 мм

11.Выбор станочных приспособлений

     Станочные приспособления выбраны по методике, изложенной в [4]

 Исходными данными для выбора приспособлений являются: вид обработки; схема базирования детали; габаритные размеры детали; размеры обрабатываемой поверхности; подход и выход режущих инструментов; точность и погрешность обработки; тип производства. результаты выбора приспособлений изложены в таблице № 11.1.

                                                                                                               Таблица № 11.1

Таблица станочных приспособлений для обработки заготовки

Наименование операции

Наименование приспособления

Краткая техническая характеристика

1

2

3

4

1

Токарная

Универсальный 3х кулачковый самоцентрирующийся патрон

Патрон с цилиндрическим центрирующим пояском, устанавливается на шпиндель станка через переходной фланец

Задний вращающийся центр

Прилагаются сменные наладки

2

Фрезерная

Машинные тиски с многоместными насадками

Применяют для закрепления различных по форме и размерам заготовок, устанавливаемых на рабочей поверхности обеих губок, несущих сменные наладки. Предварительная настройка осуществляется винтом.

Стабилизаторы упругие

Магнитные тиски самоцентрирующиеся с призматическими губками

7200-0252 Диаметр зажимаемой заготовки d= 15-56мм,

3

Сверлильная

Самоцентрирующиеся тиски

7200-0291 Наибольшее расстояние между губками, мм 120, высота губок, мм 50, диаметр цилиндра, мм 160

4

Шлифовальная

Патрон универсальный 3х кулачковый

Устанавливаются на переходном фланце по диаметру D1, кулачки самоцентрирующиеся крепятся болтами

12. Выбор средств измерения и контроля

  Средства измерения и контроля выбраны для операций приемочного контроля. Для наиболее ответственных размеров и элементов конструкции детали. Выбор средств измерения и контроля выполнен по методике изложенной в [4].

  Исходные данные: вид контролируемой поверхности; величина контролируемого размера, точность, величина допуска; возможность доступа инструмента к контролируемой поверхности; метрологические характеристики измерительного прибора; тип производства.

12

 Для деталей общемашиностроительного назначения средства измерения выбираем по величине предполагаемой погрешности измерения:

± Δlim ≤ 0.25 δ/

  Средства измерения и их метрологические характеристики, а также средства контроля приведены в таблице № 12.1

                                                                                                                Таблица № 12.1

Таблица средств измерения и контроля детали

в процессе изготовления

Контролируемый размер

Наименование средства измерения и контроля

Метрологические характеристики

цена деления, пределы измерения, предельные погрешности

1

d = 35мм.

микрометр рычажный

i =0.01мм, 0-50мм, Δlim=0,2%

2

d = 25 мм.

микрометр гладкий

i = 0.01 мм, 0-50мм, Δlim=0,2%

3

d = 20 мм.

микрометр гладкий

i = 0.01 мм, 0-50мм, Δlim=0,2%

4

отв.d = 18мм.

индикатор

i=0.02 мм, 0-50мм, Δlim=05%

5

канавки

шаблоны

Δlim= 5%

6

шероховатость

профилометр

Δlim=2%

13. Выбор режимов резания

  Выбор режимов резания выполнен по методике, изложенной в [3].

 Исходными данными являются: вид обработки, наименование перехода, конструкция режущего инструмента, материал режущей части, материал обрабатываемой детали, точность обработки, шероховатость поверхности, тип производства, технологичность оборудования.

 Подробно опишем выбор режима резания на токарную операцию с ЧПУ. Для остальных операций составим таблицу. Определяем режимы обработки для первого перехода – точить торец.

 Задаем скорость V=120м/мин.

Определяем частоту вращения n по формуле:

n=1000*VD,           (3)

где D – наибольший диаметр заготовки D=42мм.

Тогда n=1000*120/3,14*42=909об/мин. Примем n= 1000 об/мин.

Тогда V=1000*3,14*42/1000=131м/мин.

S0 – подача, мм/об. Задаем S0 = 0,2мм/об.

Скорость подачи

F= n* S0 .             (4)

F= 1000*0,2=200мм/мин.,

 t – глубина подачи, мм. Примем t=0,1мм. lрх. – длина рабочего хода lрх = 42мм.

           Аналогично назначаем режим резания для следующего перехода – точить контур предварительно:

 V=120м/мин.

D=35мм. n=1000*120/3,14*35=1091об/мин.

Принимаем n=1400об/мин.

Тогда V=1400*3,14*35/1000=154м/мин.

Задаем S0 = 0,2мм/об. F= 1400*0,2=280мм/мин

13

Примем t=0,1мм. lрх =900мм.

         Переход №3 – точить контур окончательно: V=150м/мин n=1000*150/3,14*35=1364об/мин.

Принимаем n=1400об/мин.

Тогда V=1400*3,14*35/1000=154м/мин.

Задаем S0 = 0,2мм/об. F= 1400*0,2=280мм/мин.

Примем t=0,1мм. lрх =900мм.

             Переход №4 – Точить канавки №II:

V=120м/мин.

D=25мм. n=1000*120/3,14*25=1527об/мин.

Принимаем n=1400об/мин

Тогда V=1400*3,14*25/1000=110м/мин.

Задаем S0 = 0,1мм/об. F= 1400*0,1=140мм/мин

Примем t=0,1мм. lрх =0,5мм.

              Переход №5 – Точить канавки №I:

V=120м/мин.

D=25мм. n=1000*120/3,14*25=1527об/мин.

Принимаем n=1400об/мин

Тогда V=1400*3,14*25/1000=110м/мин.

Задаем S0 = 0,1мм/об. F= 1400*0,1=140мм/мин

Примем t=0,1мм. lрх =0,5мм.

Результаты сводим в таблицу.

Таблица №13.1

Режимы резания для токарной операции

№п/п

Наименование операции

Название перехода

V,м/мин.

n,об/мин.

S,мм/об

F,мм/мин.

t,мм.

lрх.,мм.

1

Токарная

1.Точить торец

120

1000

0,2

200

0,1

42

2.Точить контур предварительно

120

1400

0,2

280

0,1

900

3.Точить контур окончательно

150

1400

0,2

280

0,1

900

4.Точить канавки №II:

120

1400

0,1

140

0,1

0,5

5.Точить канавки №I:

120

1400

0,1

140

0,1

0,5

2

Токарная

1.Точить торец

120

1000

0,2

200

0,1

42

2.Точить контур предварительно

120

1200

0,2

240

0,1

700

3.Точить контур окончательно

150

1400

0,2

280

0,1

700

14

Составляем аналогичную таблицу для фрезерных и сверлильной операций:

                                                            Таблица № 13.2

Режимы резания для фрезерных и сверлильной операций

№п/п

Название операции

V,м/мин

S,мм/об

1

Горизонтально-фрезерная

50

0.02мм/з

2

Вертикально-фрезерная

40

0,03мм/з

3

Шпоночно-фрезерная

50

0,05

4

Сверлить отверстие d=17мм

30

0,2

5

Зенкеровать отверстие d=17.9мм

40

0,3

6

Развертывать отверстие d=18мм

5

0,8

Составляем аналогичную таблицу для шлифовальной операции:

Таблица № 13.3

Режимы резания для шлифовальной операции

№п/п

Название операции или перехода

V,м/с

Sкр,м/мин

Sпрод,2х/мин

Sвр.,мм

1

Шлифовать d=25мм

35

20

30

0,2

2

Шлифовать d=20мм

35

20

30

0,2

14. Техническое нормирование времени операций

 Расчет норм штучно-калькуляционного времени выполнен по методике ().

 Штучно-калькуляционное время

Тшт.к.=tо+tв+tтех+tор+tп+tпз              (5),

   где tо – основное время, рассчитанное с учетом длины рабочего хода и скорости движения подачи для каждого основного перехода, tв – вспомогательное время  (рассчитывается на всю операцию, которая включает: взять, установить, Зажать, выверка положения детали, подвести, настроить на размер режим работы инструмента, включение рабочего хода и т.д.), tтех – техническое время, продолжительность технического обслуживания рабочего места, tор – организационное время, затрачиваемое на снабжение заготовками, заточку инструмента, tп – продолжительность регламентированных перерывов, tпз – подготовительно-заключительное время, затрачиваемое на наладку, освоение новой партии деталей.

   Расчет приведен для первой токарной операции.

Σtо = tо1+ tо2+ tо3+tо4+tо5,                    (6)

где tо1 – время первого перехода

tо1 =Lр/n*S;              (7)

tо1 =42/1000*0,2=0,21 мин;

tо2 =900/1200*0,2=3,75 мин;

tо3 =900/1400*0,2=3,21 мин;

tо4 = 0,5/1400*0,1=0,0035мин;

tо5 =0,5/1400*0,1= 0,0035 мин.

 Тогда Σtо = 0,21+3,75+3,21+0,0035+0,0035=7,18мин.

Далее принимаем tв = 0,5мин;

tтех = (10-12%) Σtо =0,72мин;

 tор =(10-12%)( Σtо + tв)=0,8мин;

 tп =2,5%( Σtо + tв)=1,9 мин;

 tпз =300/N=300/1000=0,3мин.

15

 Тогда Тшт.к.=7,18+0,5+0,72+0,8+1,9+0,3=11,4мин.

Результаты расчетов норм времени для остальных операции приведены в таблице №14.1.

                                                                   Таблица №14.1

Нормы времени

№п\п.

Наименование операции

Тшт.к.

1

Токарная с ЧПУ

11,4

2

Токарная с ЧПУ

9,2

3

Горизонтально-фрезерная

5,2

4

Вертикально-фрезерная с ЧПУ

4,3

5

Шпоночно-фрезерная

5,3

6

Сверлильная

5,7

7

Кругло-шлифовальная

6,8

15. Выбор средств транспортировки заготовок и деталей

  

  Выбор транспортных средств для заготовок и деталей производим исходя из габаритных размеров деталей, а так же планировкой рабочих мест, расположения складских помещений, дорожек и других факторов. Транспортные средства должны обеспечить бесперебойное снабжение рабочих мест заготовками, не должны нарушать рабочего хода других средств, не должны создавать заторы на предприятиях.  

  Для перемещения деталей и заготовок на предприятии будем применять поддоны, на которых заготовки расположены в вертикальном положении, в количестве 50-ти штук. Такое расположение позволяет удобнее и проще брать заготовку. Поддоны перемещаются по территории цеха на специальных транспортных тележках, так как учитывая массу заготовок, перемещение вручную невозможно.

Поддон для перемещения заготовок

Рис 15.1

   Для возможности захвата кассеты руками или другими приспособлениями необходимо предусмотреть ручки небольшой толщины округлой формы.

   Для транспортировки технологической оснастки и для ремонта оборудования

16

предусмотрены общецеховые транспортные средства: автокары, автопогрузчики,

кран балки. Эти транспортные средства и траектория движения показаны на плане участка цеха лист №4.

 

16.Проектирование или разработка управляющей программы для станка с ЧПУ

   Управляющая программа выполнена для токарной операции обработки детали на станке с ЧПУ. Управляющая программа составлена по методике [5].

16.1 Техническая характеристика станка с ЧПУ

   Модель станка 16К20Ф3С5.

Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм                                         400;

Наибольшая длина                   продольного перемещения, мм                       900;

                                                  поперечного перемещения, мм                      250;

Диапазон скоростей вращения шпинделя                                                  12,5-2000;

Число скоростей                                                                                                   22;

Скорости вращения шпинделя, м/мин:  12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 125;

                                                                     160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800;

                                                                     1250; 1600; 2000;

Наибольшая скорость продольного перемещения, мм/мин                            1200;

Диапазон скоростей подач, мм/мин          продольного перемещения          3-1200;

                                                                     поперечного перемещения        1,5-600.

16.2 Технологическая информация

  Во-первых, необходимо провести выбор состава переходов, режущего инструмента и режимов резания. Это было проведено при выборе режущего инструмента (п.9) и при расчете режимов резания (п.13).

Состав переходов: точить торец, точить контур предварительно, точить контур окончательно, точить канавки II, точить канавку I.

                                                                                        Таблица №16.1

Таблица режимов резания

№п./п

V,м/мин

n,об/мин

Sо

Fмм/мин

Lрх.

1

120

1000

0,2

180

42

2

120

1200

0,2

240

900

3

150

1400

0,2

280

900

4

120

1600

0,3

480

0,5

5

120

1600

0,3

480

0,5

17

16.3 Геометрическая информация

 Геометрическая информация представлена на рис 16.1

1. Точить торец.                                                         2. Точить наружный контур                                                                                 предварительно

3. Точить наружный контур                             4. Точить канавки II.

  окончательно.                

5. Точить канавку I.

16.4  Коды команд

N – обозначает номер кадра; G27 – вводит абсолютную систему координат; G58 – смещение нуля вдоль оси Z с выходом в запрограммированную начальную точку; G26 – относительная система координат; G01 – линейная интерполяция; S047 – скорость вращения шпинделя 1000 об/мин (S048 – 1400 об/мин); T101 – обозначение инструмента (первого), который выводится в рабочую позицию с сигналом подтверждения; M104 – включение правого направления шпинделя; F70000 – быстрая подача, холостой ход; L31 – коррекция лезвия первого инструмента; Z+999999 X+999999 – возврат на ноль; M105 – выключение шпинделя.

 

18

16.5 Текст управляющей программы 

N001G27S047M104T101                              

N002G58Z+000000F70000

N003X+000000

N004G26

N005G01F10200L31

N006Z-03000F10600

N007X-03200

N008X-09200F10200

N009Z+00300

N010X+09200F10600

N011G40F10200L31

N012S048T102

N013G26

N014G01F10280L32

N015Z-03000F10600

N016X-02420

N017Z-11500F10280

N018X+02420F10600

N019Z+11500F70000

N020X-02720F10280

N021Z-09150

N022X+00300Z-00150

N023X+03020F10600

N024Z+09300F70000

N025X-03420F10600

N026Z-09000F10280

N027X+03420F10600

N028Z+09000F70000

N029X-03920F10600

N030Z-02000F10280

N031X+03920 F10600

N032Z+02000 F70000

N033X-04260

N034X-00300Z-00150F10280

N035X+004360F10600

N036Z+00150F70000

N037G40F10280L32

N038T103

N039G26

N040G01F10280L33

N041Z-03000F10600

N042X-03460

N043Z-09000F10280

N044X+03460 F10600

N045Z+09000 F70000

N046X-03960 F10600

N047Z-02000F10280

N048X+03960 F10600

N049Z+02000 F70000

N050X-04260

N051X-00300Z-00150F10280

N052X+04360F10600

N053Z+00150F70000

N054G40F10280L33

N055T104

N056G26

N057G01F10140L34

N058Z-03000F70000

N059X-03960F10600

N060X-00100F10140

N061X+04060F10600

N062Z+03000F70000

N063Z-12000F70000

N064X-03480F10600

N065X-00100F10140

N066X+03580F10600

N067Z+12000F70000

N068G40F10140L34

N069T105

N070G26

N071G01F10140L35

N072Z-05670F70000

N073X-03480F10600

N074X-00075F10140

N075X+03555F10600

N076Z+05670F70000

N077G40F10140L35

N078G25X+999999F70000

N079M105

N080G25Z+999999

N081M002

19

  1.  Проектирование станочных приспособлений

17.1. Разработка технического задания

 

 Станочным приспособлением, которое необходимо разработать - задний вращающийся центр. Для данной обработки детали он применяется на токарных станках. Заготовка упирается в центр. Таким образом, с помощью него достигается точность базирования заготовки относительно инструмента.

 

  1.  Выбор схемы базирования

Рис. 17.1

17.3. Компоновка приспособления

 Задний вращающийся центр состоит: корпус, подшипники, втулка, конический вал, крышка подшипника, уплотнительная манжета. Приспособление оснащено сменными наладками, которые изображены на чертежных листах №11.

17.4. Описание конструкции и работы приспособления

  На коническом валу насажены подшипники. Между ними находится втулка. Вал имеет отверстие в которое вставляются сменные наладки. Вал вставляется в корпус и закрывается крышкой, в которой находится уплотнительная манжета. Сменные наладки вставляются в отверстие вала, извлекаются с помощью вилки. Сменные наладки имеют различные конструкции и позволяют обрабатывать различные детали. Деталь с одной стороны упирается в центр, с другой зажимается в патроне. Таким образом достигается точность базирования.

17.5. Проверочный расчет точности

  Расчет точности проводим исходя из схемы базирования. Измерительная база – ось, εб – погрешность базирования, примем εб  = 0, εз – погрешность закрепления, примем εз = 0,005, εпр – погрешность неточности приспособления, примем εпр = 0,02, ω – погрешность, связанная со скоростью обработки, примем ω= 0,04.

 Тогда  Δ = ω+ εз + εпр = 0,04+0,005+0,02=0,065

Силовой расчет приспособления не требуется.

20

  1.   Технико-экономическое обоснование технологического процесса

   Технико-экономическое обоснование выполнено по методике [3] (методом бухгалтерского расчета). Кроме нее существует еще 2 метода: прямого счета или метод калькуляции, расчет с уточняющими коэффициентами.

   Критерием для сравнения разных вариантов технологического процессов является цеховая себестоимость. Так как технологический процесс один расчет себестоимости проводим один раз.

                                            С=М+Т(1+Н/100)  где М-затраты на материал,                   Т – штучно-калькуляционное время, Н – накладные расходы. Приблизительно примем М = 700, Т = 55,25 (рассчитано), Н = 200.

   Тогда С= 700+55,25(1+200/100)=865,75.

  Для примера возьмем другой процесс обработки (увеличим время обработки) и материал заготовки (более дорогой). Примем М=1000, Т=70,25, Н=350 (также увеличится, так как увеличится время обработки).

  Тогда С= 100+70,25(1+350/100)=1316,125. Таким образом, очевидно, что выбранный процесс обработки, а также материал заготовки удовлетворяют технико-экономическим показателям.

  1.  Исследовательская часть проекта

 Темой исследовательской части является высокопроизводительная обработка лысок на деталях типа вал. Обработка может производится различными способами: фрезерование с помощью двухсторонней фрезы, с помощью односторонней фрезы и обработка протяжками. Кроме того, можно использовать различные виды закрепления детали: горизонтальное или вертикальное. От способов обработки детали зависти погрешность обработки: получение заданного размера, отклонение от параллельности, от соосности и т.д.

Рассмотрим данные виды обработки в отдельности. При обработке фрезами подача может осуществляться путем перемещения обрабатываемой детали, закрепленной в приспособлении. Фреза получает вращение от шпинделя станка.

  Обработку с помощью фрез можно проводить различными способами: Расположение детали вертикально и сообщать ей подачу, неподвижное закрепление детали, а рабочие движения сообщаются фрезам, Расположение заготовки горизонтально, рабочие движения совершает режущий инструмент, также движение подачи может сообщаться и обрабатываемой детали.

  Настройку станка на заданный размер выполняют либо по разметке, либо по лимбу вертикальной подачи, либо по специальным установам, предусмотренным на приспособлении. Правильность обработки контролируют штангенциркулем или специальными шаблонами, с помощью которых измеряют глубину и ширину лысок.

  При необходимости обработку двух лысок фрезерование ведут в два перехода: вначале обрабатывают первую, а затем, передвинув заготовку в поперечном направлении на расстояние, равное ширине выступа между двумя уступами. После этого проверяют три размера: ширину и глубину каждого уступа, а также расстояние между ними. При обработке двумя фрезами расстояние между ними

21

заранее установлено с помощью соответствующим образом подобранных установочных колец. Глубина обоих уступов получается одинаковой благодаря тому, что фрезы в наборе обрабатывают на один размер.

  Протягивание наружных плоских поверхностей более производителен. Этот метод экономически выгоден.

   При обработке протягиванием наружных поверхностей за один ход протяжки достигаются высокая точность и чистота поверхности. В процессе обработки каждый режущий зуб протяжки снимает слой металла, составляющий часть припуска, а калибрующие зубья зачищают поверхность, при этом они долго не теряют своей режущей способности и формы.

  У прогрессивных протяжек режущие зубья делают переменной ширины, постепенно увеличивающейся, и каждый режущий зуб срезает металл не по всей ширине обрабатываемой поверхности, а полосой, причем ширина этих полос с каждым зубом увеличивается, и только калибрующие зубья зачищают обрабатываемую поверхность по всей ширине.

  Протягивание наружных поверхностей производится большей частью на вертикально-протяжных станках – полуавтоматах и автоматах. Обработка лысок методом протягивания выполняется с помощью двух протяжек.

  Расположение обрабатываемой детали – вертикальное, рабочее движение совершается протяжками.

 При обработке могут возникнуть следующие погрешности обработки: отклонение размера, отклонение от соосности режущего инструмента и обрабатываемой детали, отклонение от прямолинейности.

  При одинаковых приложенных силах погрешности обработки различными методами будут отличны. При обработке одной фрезой погрешность прямолинейности будет наименьшей, при обработке с двух сторон погрешность увеличится, а при протягивании самой большей, так как при фрезеровании набор фрез находится на одном валу. Погрешность размера будет наибольшей при фрезеровании с одной стороны, а также при протягивании. Также погрешность соосности будет наибольшей при одностороннем фрезеровании, так как действие режущего инструмента на деталь будет в одном направлении. Возможные отклонения изображены на рис.19.1

Рис. 19.1 Погрешности обработки.

22

Заключение.

 В результате выполненного курсового проекта были проведены, необходимы расчеты по разработке технологического процесса детали общего машиностроительного назначения типа вал. В ходе работы были проведены все необходимые расчеты, операции, которые необходимы для изготовления данной детали, а именно: выбраны определенные операции, переходы  к этим операциям, выбраны режимы резания, время обработки заготовки.

    Все эти этапы были проведены с учетом типа производства, материала заготовки и материала режущих частей инструментов. Кроме того, были проведены выбор средств измерения и контроля, а также станочные приспособления. Для каждой операции проведен выбор металлорежущего оборудования, режущего инструмента, технологической оснастки. После разработки технологического процесса произвели технико-экономическое обоснование. Кроме того курсовой проект включает в себя исследовательскую часть, которая позволяет применить знания на самостоятельной работе. В результате выполненного проекта приобретены теоретические навыки по разработке технологического процесса.

   Технология обработки деталей машиностроительного производства является сложной и постоянно развивающейся отраслью промышленности. Она требует постоянного исследования и развития новых возможностей, но кроме этого необходимо знать и фундаментальные дисциплины.  

23

Список использованной литературы:

  1.  Горошкин. А К Приспособления для металлорежущих станков. Справочник М., «Машиностроение», 1971. Стр. 384.
  2.  Металлорежущие инструменты: Учеб. для вузов по специальностям «Технология машиностроения»/ Г Н Сахаров и др. – М.: Машиностроение, 1989.-328 с.
  3.  Егоров М.Е. Технология машиностроения. Учебник для втузов. М., «Высш. школа»,1976.534с.
  4.  Станочные приспособления: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. 656с.
  5.  Составление программ для станков с ЧПУ: Методическое пособие по ТМС. ВоГТУ – 2001г.,32с.

24


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

31746. Реформирование бухгалтерского учета в России 34 KB
  Реформирование бухгалтерского учета в России. Переход России к рыночной экономике в начале девяностых годов вызвал необходимость реформирования бухгалтерского учета в стране. Система отечественного бухгалтерского учета должна трансформироваться отражая реформу экономики России и связанные с ней изменения принципов и объектов учета. Необходимость реформы бухгалтерского учета в России была очевидна однако конкретные направления ее вызывали дискуссии ученых и специалистов.
31747. Сегментарна структура ринку фінансових послуг 133.5 KB
  Сегментарна структура ринку фінансових послуг 1. Методологічні підходи до вирішення проблеми структуризації ринку фінансових послуг 2. Методи структуризації ринку фінансових послуг 3. Поняття сегментації ринку фінансових послуг 4.
31748. ФІНАНСОВІ ПОСЛУГИ НА ГРОШОВОМУ РИНКУ 97.5 KB
  Організація та особливості функціонування депозитного ринку Залучення коштів вкладників та інших кредиторів – це основний вид пасивних операцій банків. Максимальний розмір залучених коштів залежить від власного капіталу банків. Поточні пасиви формуються залишками коштів на розрахункових поточних і кореспондентських рахунках. Операції пов'язані із залученням грошових коштів на вклади називаються депозитними.
31749. ФІНАНСОВІ ПОСЛУГИ НА ВАЛЮТНОМУ РИНКУ 137.5 KB
  Конверсійні операції це угоди агентів валютного ринку щодо обміну обумовлених сум грошової одиниці однієї країни на валюту іншої країни за узгодженим курсом на певну дату. Споткурс курс спот ціна валюти однієї країни виражена у валюті іншої країни. spot готівкова є угодою купівліпродажу валюти за курсом зафіксованим в угоді відповідно до якої обмін валют між банкамиконтрагентами проводиться як правило протягом 2х робочих днів не враховуючи дня укладення угоди. Валютний курс і котировки Поточним конверсійним операціям...
31750. ФІНАНСОВІ ПОСЛУГИ НА РИНКУ ПОЗИК 113.5 KB
  Пряма чи опосередкована участь банку у капіталі будьякого підприємства установи не повинна перевищувати 15 відсотків капіталу банку. Сукупні інвестиції банку не повинні перевищувати 60 відсотків розміру капіталу банку. Це обмеження не застосовується у разі якщо: 1 акції та інші цінні папери придбані банком у зв'язку з реалізацією права заставодержателя і банк не утримує їх більше одного року; 2 банком з метою створення фінансової холдингової групи придбані акції емітентом яких є інший банк; 3 цінні папери знаходяться у власності...
31751. ФІНАНСОВІ ПОСЛУГИ НА ФОНДОВОМУ РИНКУ 66 KB
  Саморегулівна організація професійних учасників фондового ринку неприбуткове об’єднання учасників фондового ринку що провадять професійну діяльність на фондовому ринку з торгівлі цінними паперами управління активами інституційних інвесторів депозитарну діяльність діяльність реєстраторів та зберігачів утворене відповідно до критеріїв та вимог установлених Державною комісією з цінних паперів та фондового ринку. Професійна діяльність на фондовому ринку діяльність юридичних осіб з надання фінансових та інших послуг у сфері розміщення та...
31752. ФІНАНСОВІ ПОСЛУГИ З перейняття РИЗИКУ 119.5 KB
  ФІНАНСОВІ ПОСЛУГИ З перейняття РИЗИКУ 1. Ймовірніснопсихологічні аспекти проблеми ризику в економіці 2. Місце валютних ризиків в системі комерційних ризиків. Підходи до вибору стратегії захисту від валютних ризиків 3.
31753. ІНФРАСТРУКТУРА РИНКУ ФІНАНСОВИХ ПОСЛУГ 108.5 KB
  ІНФРАСТРУКТУРА РИНКУ ФІНАНСОВИХ ПОСЛУГ 1. Поняття та елементи ринкової інфраструктури ринку фінансових послуг 2. Розміщення інфраструктури фінансового ринку: аналітичний аспект 3. Сегментний аналіз розвитку ринку фінансових послуг 4.
31754. ДЕРЖАВНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ОСНОВНИХ СЕГМЕНТІВ 107 KB
  ДЕРЖАВНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ОСНОВНИХ СЕГМЕНТІВ РИНКУ ФІНАНСОВИХ ПОСЛУГ 1. Необхідність державного регулювання ринку фінансових послуг на етапі становлення його функціональної системи 2. Національний банк як орган державного регулювання ринку фінансових послуг 3. Методи регулювання банківської діяльності 4.