90829

Технологический процесс обработки детали а «Рототипр»

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Анализ конструкции заданной детали и ее технологичности Выбор заготовки Расчет технологических припусков Технология изготовления детали Маршрутный техпроцесс Операционный техпроцесс Расчет режимов механообработки Разработка инструментальных комплектов Контроль качества...

Русский

2015-06-12

318.5 KB

1 чел.

Содержание.

1. Введение

3

2. Анализ конструкции заданной детали и ее технологичности

4

2.1. Выбор заготовки

6

2.2. Расчет технологических  припусков

7

3. Технология изготовления детали

9

3.1. Маршрутный техпроцесс

9

3.2. Операционный техпроцесс

11

3.3. Расчет режимов механообработки

15

4. Разработка инструментальных комплектов

18

5. Контроль качества

21

6. Заключение

22

7. Список литературы

23

Приложение.

1. Введение.

В данном курсовом проекте будет разработан оригинальный технологический процесс обработки детали типа “Ротор“. При разработке технологического процесса будем руководствоваться новейшими достижениями и тенденциями развития технологии машиностроения, но опираясь на возможности их применения в данных условиях и следовательно на целесообразность их применения для конкретных задач проекта.

Особое внимание следует выделить автоматизации технологических процессов с применением оборудования с ЧПУ.

2. Анализ конструкции заданной детали и ее технологичности.

Деталь  “Стержень” является вспомогательной частью сложного сборочного изделия.

Условия работы

  

Деталь работает при переменных нагрузках. Должна иметь хорошую твердость поверхностного слоя.

Точность и шероховатость.

 

Деталь является частью прибора. Особое внимание следует уделить обработке нескольких поверхностей и нанесению защитных покрытий. Предельные отклонения размеров по 12 квалитету.

Особенности геометрии

 

Деталь является частью сложного прибора и имеет достаточно сложную геометрию.

Материал детали :

Сплав Д16 ГОСТ 4784-74

2.1. Выбор заготовки.

Существуют определенные критерии выбора заготовки:

  1.  Конструктивные формы, размеры детали, ее масса.

Данная деталь имеет относительно простую форму, а так как форма простая, то возможно применение видов заготовки, обеспечивающих отличие формы заготовки от формы детали. Тогда выделим следующий приоритетный ряд возможных заготовок: прокат; заготовка, полученная обработкой давлением; отливка.

  1.  Заготовительные свойства материала.

Материал детали – алюминиевый сплав Д16ладают высокой пластичностью, хорошо обрабатывается резаньем (подробнее см. выше). Для него не характерны литейные свойства, следовательно отливку, как возможную заготовку, исключаем.

  1.  Особые требования к материалу детали.

В данном случае особых требований к материалу детали нет, деталь – стержень, работает в условиях динамических нагрузок. На приоритетном месте остается – прокат.

  1.  Тип производства.

Тип производства – мелкосерийное. Изготовление штампа в данном случае будет достаточно дорогим и применение штамповки будет нецелесообразно. А значит наиболее оптимальный вид заготовки – прокат.

В результате проведенного анализа детали и типа производства была выбрана заготовка – холоднотянутый прокат сортового профиля (имеет точность по 12 квалитету, шероховатость поверхности Rа 6,3 мкм).

Прокаткой получают заготовки, которые непосредственно применяют для изготовления деталей на металлорежущих станках. В данном случае используется сортовой прокат круглого профиля, который обеспечивает экономию материала и энергии на этапе заготовительных процессов.

Рассчитаем коэффициент использования материала:

2.2. Расчет технологических  припусков.

Исходя из требований к точности и шероховатости поверхностей детали рассчитываем припуски на 1 размер, а остальные назначаем исходя из ГОСТа.

Расчет припусков и предельных размеров

Элементарная

поверхность детали

и ТМ ее обработки

Элементы припуска,

мкм

Расчетн. припуск 2zmin, мкм

Расчетн.

миним.

размер

мм

Допуск

на изготов-

ление, мм

Полученные

предельные

припуски,

мкм

Rz

h

ε

2zmax

2zmin

Прокат

160

250

30

50

-

10,741

1200

-

-

Точение:

Обдирочное

125

120

30

50

942

9,799

740

1460

1000

Черновое

35

32

30

50

612

9,187

300

1140

650

Получистовое

25

30

25

50

250

8,937

120

430

250

Чистовое

20

30

25

50

227

8,71

76

290

230

Тонкое

3,2

-

-

-

200

8,51

46

230

200

Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Расчетные формулы.

Минимальный припуск:

Rzi-1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

hi-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

∆∑i-1 – суммарное отклонение расположения поверхности;

εi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Габариты детали  27.8х8.6 мм

Припуск на торцовку = 3.2 мм

Припуск на токарную обработку = 1.4м

Габариты заготовки 31мм X 11мм


3. Технология изготовления детали.

3.1. Маршрутный техпроцесс.

Техпроцесс, используемый на производстве, состоит из 21 операции. Все операции производятся без использования станков с ЧПУ.

 

   Маршрутная карта (используемая на производстве)

№ операции

Наименование операции

Оборудование

005

Токарная

Токарный станок

010

Технический контроль

Стол контролера

015

Фрезерная

Фрезерный станок

020

Технический контроль

Стол контролера

025

Слесарная

Верстак

030

Технический контроль

Стол контролера

035

Обезжиривание

Ванна

040

Травление

Ванна

045

Технический контроль

Стол контролера

050

Отжиг

Вакуумная печь

055

Технический контроль

Стол контролера

060

Нанесение многослойного покрытия

Ванна

065

Технический контроль

Стол контролера

070

Отжиг

Вакуумная печь

075

Технический контроль

Стол контролера

080

Пропитка в бензотриазоле

085

Контроль покрытий

Стол контролера

Из приведенного выше маршрутного процесса следует отметить, что операции 005 и 015 производятся с использованием дополнительно разработанных приспособлений. Операция 025 используется для нарезания резьбы и вынуждена производиться отдельно.

 Техпроцесс состоит из 17 операций : 1 токарной операции, 6  операций технического контроля,1 слесарной, 2 фрезерных,  2 термической и 4 операций получения покрытия.

   


Маршрутная карта.

№ операции

Наименование операции

Оборудование

005

Токарная

Станок 16К20Ф3

010

Вертикально-фрезерная

Станок 6Р13РФ3

015

Сверлильно-расточная

Станок 16К20Ф3

020

Вертикально-фрезерная

Станок 6Р13РФ3

025

Резьбонарезная

Станок 6Р13РФ3

030

Технический контроль

Стол контролера

035

Обезжиривание

Ванна

040

Травление

Ванна

045

Технический контроль

Стол контролера

050

Отжиг

Вакуумная печь

055

Технический контроль

Стол контролера

060

Нанесение многослойного покрытия

Ванна

065

Технический контроль

Стол контролера

070

Отжиг

Вакуумная печь

075

Технический контроль

Стол контролера

080

Пропитка в бензотриазоле

085

Контроль покрытий

Стол контролера

Для изготовления детали используются станки:

  1.  Токарно-винторезный станок модель 16К20Ф3 с системой ЧПУ предназначен для обработки различных поверхностей. Имеет магазин инструментов, позволяет обрабатывать детали широкой номенклатуры. Используется в мелкосерийном и серийном производстве.  Станок используется для 015 и 005 операций.
  2.  Вертикально-фрезерный станок модель 6Р13РФ3 с системой ЧПУ предназначен для выполнения фрезерных, сверлильных и расточных операций. Имеет магазин инструментов. Используется в мелкосерийном и серийном производстве.  .  Станок используется для 010, 020, 025 операций.

3.2. Операционный техпроцесс.

№ оп-ции                

Наименование  

Оборудование

005      

Токарная     

Токарно-винторезный станок с ЧПУ мод 16К20Ф3

                    

Номер Установа - перехода

Содержание

Перехода

Инструмент

Расч

Размр

t

Sм

n

v

T

ос

Вспомог

режущий

измерительный

Ширина

Длина

мм

мм

об/мин

м/мин

мин

 1-1

Подрезать торец в размер 30-0,4

Резец проходной, с квадратной пластиной из твердого сплава (ТУ-2-035-1040-86)

Автоматический контроль на станке

11

11

1

0,86

590

98,3

0,052

 1-2

Точить Ø8.6-0,4 предварительно на длину 19+0,2 

Резец проходной, с ромбической пластиной из твердого сплава (ТУ-2-035-1040-86)

Автоматический контроль на станке

8,6

19

1,5

0,86

550

93,4

0,056

 2-1

Подрезать торец в размер  28,7-0,4

Резец проходной, с квадратной пластиной из твердого сплава (ТУ-2-035-1040-86)

Автоматический контроль на станке

11

11

1

0,86

590

98,3

0,052

 2-2

Точить Ø8.6-0,4 предварительно на длину 8.8+0,2 

Резец проходной, с квадратной пластиной из твердого сплава (ТУ-2-035-1040-86)

Автоматический контроль на станке

8.6

8.8

1.5

0,86

550

93,4

0,056

Приспособление: Установ 1,2 –  патрон инерционный

№ оп-ции                

Наименование  

Оборудование

010    

Вертикально - фрезерная

Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ мод 6Р13РФ3

                    

Номер Установа - перехода

Содержание

Перехода

Инструмент

Расч

Размр

t

Sм

n

v

T

ос

Вспомог

режущий

измерительный

Ширина

Длина

мм

мм

об/мин

м/мин

мин

 1-1

Фрезеровать центральный паз радиусом 5 и глубиной 2.3+0,2

Фреза концевая твердосплавная цельная с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 18372-73)

Автоматический контроль на станке

10

9.1

5

0,32

2000

25,1

0,078

 2-1

Фрезеровать центральный паз радиусом 5 и глубиной 2.3+0,2

Фреза концевая твердосплавная цельная с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 18372-73)

Автоматический контроль на станке

10

9.1

5

0,32

2000

25.1

0,078

Приспособление: патрон инерционный

№ оп-ции                

Наименование  

Оборудование

015   

Токарная     

Токарно-винторезный станок с ЧПУ мод 16К20Ф3

                    

Номер Установа - перехода

Содержание

Перехода

Инструмент

Расч

Размр

t

Sм

n

v

T

ос

Вспомог

режущий

измерительный

Ширина

Длина

мм

мм

об/мин

м/мин

мин

 1-1

Сверлить отверстие Ø4+0,15 глубиной  18+0,1

Сверло спиральное с цилиндр хвостовиком (ОСТ 2И20-1-80)

Автоматический контроль на станке

4

18

2

0,18

2000

43,9

0,08

 1-2

Расточить отверстие Ø7.5+0,02

Резец расточной для глухих отверстий со стальным хвостовиком (ГОСТ 18063-72)

Автоматический контроль на станке

7.5

18

1.75

0,1

2000

31,5

0,06

Приспособление: установ1  патрон инерционный.


№ оп-ции                

Наименование  

Оборудование

020      

Фрезерная  

Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ мод 6Р13РФ3

                    

Номер Установа - перехода

Содержание

Перехода

Инструмент

Расч

Размр

t

Sм

n

v

T

ос

Вспомог

режущий

измерительный

Ширина

Длина

мм

мм

об/мин

м/мин

мин

 1-1

Фрезеровать деталь по чертежу в размер по радиусу 4+0,04

Фреза концевая твердосплавная цельная с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 18372-73)

Автоматический контроль на станке

4

(15)

0,25

0,24

2000

37,7

0,01

Приспособление: установ 1 – патрон инерционнный

№ оп-ции                

Наименование  

Оборудование

025      

Резьбонарезная

Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ мод 6Р13РФ3

                    

Номер Установа - перехода

Содержание

Перехода

Инструмент

Расч

Размр

t

Sм

n

v

T

ос

Вспомог

режущий

измерительный

Ширина

Длина

мм

мм

об/мин

м/мин

мин

 1-4

Нарезать резьбу М3.5

Короткий метчик с проходным хвостовиком для метрической резьбы

Автоматический контроль на станке

3.5

4

-

200

1,9

0,03

Приспособление: установ 1 – патрон инерционнный


3.3. Расчет режимов механообработки.


Все остальные режимы резания рассчитаны отдельно по формулам указанным выше и приведены в операционном техпроцессе. (расчеты см.приложение)

Вспомогательное время для всех операций рассчитывается по упрощенной формуле

 Tвсп0.1Тосн

4. Разработка инструментальных комплектов для операций 005, 010, 015, 020,025.

Режущий инструмент является составной частью комплексной автоматизированной системы станка с ЧПУ.

Режущий инструмент для станков с ЧПУ должен удовлетворять следующим требованиям: обеспечению высоких и стабильных режущих характеристик, обеспечению заданных условий по точности обработки; универсальности применения для типовых обрабатываемых поверхностей деталей на разных моделях станков. В качестве материалов для изготовления лезвийного инструмента для станков с ЧПУ используют: твердые сплавы, керамику, сверхтвердые синтетические материалы и быстрорежущие стали.

Вспомогательный инструмент должен обеспечивать крепление основного инструмента и удовлетворять следующим основным требованиям: быть достаточно жестким, иметь высокую точность и стабильность базирования и крепления режущего инструмента, выполнять все технологические характеристики станка, легко и быстро устанавливаться и сниматься, обеспечивать настройку инструмента вне станка.

В настоящее время широко применяются системы унифицированного вспомогательного инструмента, которые можно охарактеризовать как наборы вспомогательного и специального режущего инструмента, обеспечивающие закрепление всего стандартного режущего инструмента с качеством, необходимым для полной реализации технологических возможностей различных станков с ЧПУ. Системы вспомогательного инструмента предназначены для компоновки специальных функциональных единиц инструментальных блоков(комбинации режущего и вспомогательного инструмента), каждый из которых служит для выполнения конкретного технологического перехода. Требования: минимальность номенклатуры и стоимости инструмента; точность, жесткость и виброустойчивость крепления; удобство обслуживания, быстросменность.


В операции 005 был использован следующий инструментальный комплект:

Основной инструмент

1.  Резец проходной, с квадратной пластиной из твердого сплава (ТУ-2-035-1040-86) используется для патронной обработки деталей тапа фланцев, обеспечивает наружное обтачивание, проточку торцев, выточек и снятие фасок. Материал режущей части Р6М5. Сменные пластины резца крепятся конусной головкой винта непосредственно к опорной поверхности державки. Преимуществом этой конструкции резцов является компактность узла крепления, хороший отвод стружки с открытой передней поверхности, высокая надежность и быстрая смена пластин.

2.  Резец проходной, с ромбической пластиной из твердого сплава (ТУ-2-035-1040-86) позволяет обтачивать деталь по цилиндру, протачивать обратный конус, отрабатывать радиусные и переходные поверхности и протачивать торцы. Материал режущей части Р6М5. Сменные пластины резца крепятся конусной головкой винта непосредственно к опорной поверхности державки.

Вспомогательный инструмент

Для данных операций (станок мод 16К20Ф3) будем использовать набор унифицированного инструмента с цилиндрическим хвостовиком (Размеры державок  16х16 - 40х40 мм).

Резец 1 и 2  будет закреплен в резцедержатель с цилиндрическим хвостовиком с перпендикулярным открытым пазом (по ТУ 2-024-5539-81).

В операциях 010, 015, 020, 025 (фрезерно-сверлильная) был использован следующий инструментальный комплект:

Основной инструмент

1.. Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком (по ОСТ 2И20-1-80) предназначено для обработки конструкционных материалов. Материал режущей части Р6М5.

2 Фреза концевая твердосплавная цельная с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 18372-73) предназначены для чистовой и черновой обработки деталей.

3. Короткий метчик с проходным хвостиком для метрической резьбы (ГОСТ 3266-81) предназначен для нарезания метрической резьбы.

4. Резец расточной для глухих отверстий со стальным хвостовиком (ГОСТ 18063-72) предназначен для расточки глухих точных отверстий диаметром от 3 мм.

Вспомогательный инструмент

Для данных операций (станок мод 6Р13РФ3) будем использовать систему вспомогательного инструмента, регламентированную РТМ 2П10-2-84.

Сверло(1) и фрезу(2) устанавливаем в цанговый патрон (ТУ 2-035-986-85), используя вкладыши для патрона цангового, для установки необходимого диаметра.

Метчик(3) необходимо установить в специальный патрон регулируемый резьбонарезной (ТУ 2-035-975-85), который предохраняет метчик от поломки. Патрон в свою очередь устанавливается в державку для регулируемых патронов, втулок и оправок (ТУ 2-035-763-80).

Резец(4) необходимо установить в патрон регулируемый расточной (ТУ 2-035-975-85), который устанавливается в державку для регулируемых патронов, втулок и оправок (ТУ 2-035-763-80).

Крепление вспомогательного инструмента осуществляется через шпиндель.

Далее показан состав инструментальных комплектов для операций описанных выше.

  1.  
    Контроль качества.

В технологическом процессе используются различные измерительные приборы: штангенциркули и микрометры.

Этими инструментами контролируется размер выборочно оператором одной из 10-20 деталей.

                 Характеристики измерительных инструментов.

Штангельциркуль  ШЦ –1-125-0.1 ГОСТ 166-80

 Пределы измерения  0-125 мм.

 Цена деления             0.1 мм

  2.Микрометрический прибор МРИ по ГОСТ 4381-80

          Пределы измерения  0-500 мм.

          Цена деления             0.002 мм

Также используются: калибры и калибры-пробки,  меритель.

  1.  
    Заключение.

В данной работе был разработан оригинальный технологический процесс обработки детали «Стержень». В отличии от предложенного техпроцесса-прототипа, который был взят во время прохождения  технологической практики на заводе «ТочПриборСтроение», в разработанном  техпроцессе применяются многооперационные станки с ЧПУ. При разработке технологического процесса руководствовались новейшими достижениями в технологиях машиностроения, что позволило повысить производительность изготовления детали и улучшить ее качества. Для выбранных станков с ЧПУ были предложены составы инструментальных комплектов.

Так же в рамках данного проекта была предложена инструментальная оснастка, позволяющая существенно расширить номенклатуру выпускаемых изделий данного типа.


7. Список использованной литературы.

  1.  Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник – М. :  Машиностроение , 1990
  2.  А.Г. Косилова.  Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах – М. : Машиностроение , 1985
  3.  Краткий справочник металлиста / Под общ. ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скороходова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 960с: ил.
  4.  Грановский В.Г. Методические указания для курсового проектирования по курсу “Технология приборостроения”. Части 1, 2. – М.: Изд. МИЭТа, 1986. – 79с.
  5.  Кондаков А.И., Островский Ю.А. Разработка маршрутов технологических процессов изготовления деталей: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 50 с.
  6.  Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. – М.: НИИТавтопром, 1995. – 456с.    

21


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78049. ПСИХОЛОГИЯ ЛИЧНОСТИ: НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ 202.5 KB
  Мы видем множество концепций с помощью которых ученые пытаются объяснить поведения человека как в норме так и в патологии. Авторы убеждены в том что философские положения касающиеся природы человека предоставляют собой опору психологии личности.
78050. Особенности переселенческого капитализма 147.5 KB
  Для определения особенностей переселенческого капитализма мы рассмотрим развитие США лидирующего государства в плане развития экономики вооружения влияющего на экономическую ситуацию в других странах.
78051. 3D МОДЕЛИРОВАНИЕ. АНИМАЦИЯ. ВИРТУАЛЬНЫЕ МИРЫ 417.5 KB
  Существует огромное количество областей, где применяется трёхмерное моделирование и анимация. Например, при испытании программы 3D Studio MAX пользователи проделали колоссальную работу, применяя эту программу в различных областях: от создания статической рекламы...
78052. История группы Deep Purple 71 KB
  В своем первоначальном составе Deep Purple собрались в марте 1968 года. Тогда к репетициям в составе Roundabouts (название было именно таким) приступили Джон Лорд на клавишах, Ричи Блэкмор на гитаре, на барабанах играл Иан Пэйс, бас-гитара была у Ника Сэмпера, а фронтменом группы стал Род Эванс.
78053. Анализ романа Ф. Кафки «Процесс» 188 KB
  Но какое же преступление совершили мы, чтобы заслужить подобную кару? Когда мы рождаемся, мы виновны в первородном грехе. Затем нас приговаривают к ученью в школе и там судят, выставляя плохие отметки и приучая к дисциплине.
78054. Керамический гранит 67.5 KB
  В процессе обжига в прессованном теле плитки идут процессы реструкторизации роста кристаллов в спеченной массе. В течение этого процесса плитки приобретают необходимые физико-механические свойства: прочность плотность и т.
78055. Координация систем социального обеспечения 48 KB
  Эти документы выдаются воеводским учреждением труда соответствующим месту жительства безработного. Этой формой может пользоваться безработный с правом на пособие зарегистрированный в повятовом учреждений труда через минимум 4 недели у вас право искать работу в другом...
78056. Космология с точки зрения Вед и современной науки 267 KB
  Инфляционная модель вселенной и теория большого взрыва которые построены на очень зыбком математическом и теоретическом фундаменте не смогли дать удовлетворительные ответы на основные вопросы касающиеся природы вселенной галактик планет и форм жизни существующих на них.