98733

Разработка комплекта технологической документации для изготовления детали типа «штуцер»

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Назначаем квалитет и основное отклонение на длину заготовки - h14. Линейный размер заготовки из проката: 45. Шероховатость наружных и торцевых поверхностей заготовки Ra принимаем 40 мкм. Кривизна профиля проката обычной точности при длине заготовки 45 мм составляет 45·0,5 = 22.5 мкм.

Русский

2015-11-06

217.5 KB

2 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

"МАТИ" - РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

университет  имени К.Э. Циолковского

Кафедра "Технология производства приборов и систем управления

летательных аппаратов"

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Основы технологии»

вариант № 11

Студент гр. 3АПК-3-126 ___________________ Курбанов Е.А.

Руководитель, к.т.н., проф. _________________ Гребенюк Е.И.

Москва 2008

Содержание

стр.

Введение………………………………………………………………………

4

1. Анализ конруктивно-технологических характеристик детали…………

5

2. Расчет и разработка конструкции заготовки…………………………….

7

2.1. Опытно-статистический метод……………………………………….

7

2.2. Расчетно-аналитический метод………………………………………

8

2.3. Расчет экономии при расчете заготовки  расчетно-аналитическим методом……………………………………………………………………….

11

3. Расчет операционных припусков и размеров опытно-статистическим методом ………………………………………………………………………

12

4. Разработка комплекта технологической документации для изготовления  детали типа «штуцер»……………………………………….

17

Литература…………………………………………………………………...

25

Приложения…………………………………………………………………..

26

Приложение 1. Чертеж заготовки из проката………………………………

26

1. Анализ конструктивно-технологических характеристик детали.

Деталь типа <<штуцер>> (вариант № 11).

Деталь представляет собой тело вращения с максимальным диаметром – 25h9 мм и длиной 42 мм.

Наружная поверхность представляет собой ступенчатый валик с канавкой Ø14,5x2 – для выхода шлифовального круга, и фаской 1x45º на торцевой поверхности Ø15h7. Наиболее точным размером наружной цилиндрической поверхности является Ø15h7 с шероховатостью Ra=0,63 мкм.

Внутренняя поверхность детали представляет собой двухступенчатое цилиндрическое отверстие с диаметром Ø7H9 c шероховатостью Ra=2,5 мкм, и диаметром под резьбу М20x1,5-6H с шероховатостью Ra=5 мкм. На внутренней поверхности большой ступени имеется метрическая резьба М20x1,5 с полем допуска среднего и наружного диаметров резьбы – 6H, фаска 1x45º, канавка Ø21x2x45º для выхода резца при нарезании резьбы.

Торец уступа Ø25 мм имеет шероховатость поверхности Ra= 2,5 мкм.

Все остальные поверхности имеют шероховатость поверхности Ra=10мкм.

Допуск отклонения от соосности оси вала Ø15h7 относительно оси отверстия Ø7H9 в диаметральном выражении составляет 0,06 мм, допуск зависит от допусков действительного и базового размеров.

Деталь типа <<штуцер>> изготавливается из материала Сталь 20 ГОСТ 4543-71.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ Сталь 20 ГОСТ 4543-71

Группа стали

Марка стали

    С, %

   Si, %

   Mn, %

    Cr, %

 хромистая

     

       20

   0,17-0,23

 0.17-0.37

  0.70-1.00

     0.30

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАЛИБРОВАННОГО ПРОКАТА ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ Сталь 20 ГОСТ 4543-71

Марка стали

Предел текучести, Н/мм2, (кгс/мм2)

Временное сопротивление, Н/мм2, (кгс/мм2)

Относительное удлинение, %

Относительное сужение, %

Ударная вязкость, ДЖС/см2

Размер сечения заготовки (Ø круга), мм

Не менее

20

635(65)

7880(80)

11

40

59

15

2. Расчет и разработка конструкции заготовки.

Расчет 2-мя методами необходимого размера заготовки из проката для изготовления валика с ø25h9 Ra=10мкм l=42мм Ra1=10мкм Ra2=2,5мкм, изготовленной из Стали – 20 ГОСТ 4543-71. Выбираем горячекатаный прокат. Годовая программа 1450 штук.

2.1. Опытно-статистический метод

Расчетной ступенью для определения  диаметра проката является поверхность, имеющая максимальный диаметр – ø25h9 и шероховатость Ra=10 мкм. Отрезку проката выбираем с помощью резца.

Диаметр

расчетной

ступени, мм

Припуски (на диаметр) для наружный

поверхностей, мм

Припуски (на сторону) для торцевых

поверхностей, мм

25h9

3.5    

   1,0 и 1,5    

Рассчитаем размеры заготовки из проката:

- на наружный диаметр расчетной ступени ø25h9 назначаем припуск на диаметр 3,5 мм. Расчетный размер – 25+3,5=28,5 мм.

Выбираем сталь горячекатаную круглую ГОСТ 2590-71 обычной точности: ø29.

- на торцевые поверхности оси назначаем припуски:

со стороны ø15h7 – 1,0 мм, с  другой стороны – 1.5 мм.

Общая длина заготовки:

42+1,0+1,5 =44,5 мм.

Округляем до 45 мм.

Назначаем квалитет и основное отклонение на длину заготовки - h14. Линейный размер заготовки из проката: 45.

Шероховатость наружных и торцевых поверхностей заготовки Ra принимаем 40 мкм.

Кривизна профиля проката обычной точности при длине заготовки 45 мм составляет   45·0,5 = 22.5 мкм.

Чертеж заготовки из проката для оси показан на рис.1.2

2.1. Расчетно-аналитический метод.

  1.  Назначение маршрута механической обработки поверхностей.

Маршрут механической обработки наружных цилиндрических поверхностей оси, имеющей максимальный диаметр – ø25h9, шероховатость Ra=10 мкм и изготовленной из проката, назначаем по табл. 5 и  6. 

Вид и характер

механической обработки

Квалитет

точности

Параметр шероховатости Ra, мкм

Точение черновое

12

10

Точение чистовое

9

2,5

  1.  Расчет  межоперационных припусков и межоперационных размеров.

С учетом специфики обработки тела вращения в трехкулачковом патроне  величину припуска Zi рассчитывают по формуле:

;            

Расчет начинаем с последней операции – точения чистового.

    2.1. Определение припуска на точение чистовое и межоперационного размера  после точения чернового.

Выбираем значения Rz, получаемые на предыдущем переходе, т.е. после чернового точения Rz=40 мкм. [2]

Глубина дефектного слоя равна h=60 мкм. [1]

Находим удельную кривизну оси цилиндрической заготовки после чернового точения ∆к = 0, 2 мкм/мм. [1]

= (42+10) · 0,2 = 10 мкм.

Поскольку чистовое точение производится без переустановки заготовки, погрешность установки принимаем равной ε=0.

Допуск после чернового точения заготовки, выполненной по 12 квалитету равен ТА= 250 мкм. [2]

Межоперационный припуск на точение чистовое равен:

Z = 2(40+60+10)+250 = 470 мкм.

        Межоперационный   размер после точения чернового:

A = 25 + 0,470 = 25,470 мм.

2.2. Определение  припуска на черновое точение требуемого размера  заготовки из проката.

   Для стального проката обычной точности Rz  = 150 мкм,  h=200 мкм

   Находим удельную кривизну оси цилиндрической заготовки после чернового точения ∆к = 1,0 мкм/мм. [1]

∆  = (42+10) · 1 = 52 мкм.

   Погрешность установки при закреплении заготовки в трехкулачковый патрон категории Н  ε = 400 мкм. [1]

Допуск на стальной прокат обычной точности выбираем равным    ТА= 0.7 мкм. [2]

    Межоперационный припуск на точение черновое равен:

Z=2(150+200+)+700=2207мкм

    Размер заготовки из проката находим как:

A=25,470+2,207=27,677мм.

 

Общий припуск на обработку равен:

Zo=0,470+2,207=2,677мкм.

3. Выбираем сталь горячекатаную круглую ГОСТ 2590-71 обычной точности: ø28.

 Полученные значения заносим в таблицу:

п/п

Вид исходной заготовки и технологические переходы обработки расчетной ступени

Квалитет и

поле допуска

Элементы припуска,мкм

Межоперационный припуск,

Zi (мкм)

Размер заготовки и межоперационный размер,

Аi (мм)

Rzi

hi

ΔΣi

εi

TAi

1.

Прокат обычной точности

h16

150

200

52

700

27,677

2.

Точение

черновое

h12

40

60

10

400

250

2207

25,470

3.

Точение

чистовое

h9

10

0

10

0

470

25

2.3. Расчёт экономии.

Рассчитаем объем стали, полученной расчетно-аналитическим и опытно-статистическим методами.

· l 

1.Опытно-статистический метод:

ø29, при длине заготовки l=45мм.

= (3,14·841·45)/4=29,708 см3

Годовой объем выпуска 1450 шт. Vгод = 29,708 · 1450=0,0430766 м3

Плотность стали: ρ = 7,859 кг/м3. Mгод  = 7859 · 0,0430766 = 338,539 кг

Стоимость: 32руб/кг.  32 · 338,539 = 10 833 руб.

2.Расчетно-аналитический метод:

ø28, при длине заготовки l=45 мм.

= (3,14·784·45)/4=27,694 см3

Годовой объем выпуска 1450 шт. Vгод = 27,694 · 1450 = 0,0401563 м3 Плотность стали: ρ = 7,859 кг/м3. Mгод  = 7859 · 0,0401563 = 315,588 кг

Стоимость: 32руб/кг.  32 · 315,588 = 10 099 руб.

3.Экономия рублей в год:

10 833 - 10 099 = 734 руб.

3. Расчёт операционных припусков и размеров

Рассчёт операционных размеров при обработке штуцера, выполненного из Стали 20. Чертеж штуцера представлен на рис. 1. Исходная заготовка горячекатаный, круглый прокат немерной длины обычной точности.  Чертеж заготовки из проката для штуцера представлен на рис. 2.

1. Определение и нумерация поверхностей штуцера, для которых требуется расчет операционных размеров

а)  резьбовая поверхность М20х1,5-6H(1);

б) наружная цилиндрическая поверхность 15h7(2);

в) внутренняя цилиндрическая поверхность 7Н9(3);

г)  внешняя торцевая поверхность со стороны 42h9(4);

д)  наружная цилиндрическая поверхность 25(5).

2. Назначение маршрута механической обработки поверхностей.

Для внутренней резьбовой поверхности (1) - М20х1,5-6H(1),  имеющей степень точности резьбы - 6 и параметр шероховатости резьбовой поверхности Ra=5 мкм, назначаем по табл. 3.8 [2] способ получения – нарезание машинным метчиком. По табл. 24 [2] находим размер исходной внутренней цилиндрической поверхности под нарезание метрической резьбы М20х1,5-6H(1), который равен 18,43, что соответствует 12 квалитету точности Приложение 1 [2]. Параметр шероховатости наружной цилиндрической поверхности под резьбу принимаем в 2 раза больше, чем параметр шероховатости самой резьбовой поверхности, то есть равным Ra = 10 мкм. Теперь задача сводится к назначению маршрута механической  обработки цилиндрической поверхности квалитета точности с шероховатостью Ra = 10 мкм. По табл. 3.4 [2] для обработки отверстий диаметром свыше 10 мм в сплошном материале с такими параметрами назначаем две обработки:

1. Растачивание черновое

2. Сверление

Для поверхности (2) - 15h7, имеющей точность размера по 7 квалитету и параметр шероховатости поверхности Ra=0,63 мкм, по табл. 3.1 [2] назначаем четыре обработки:

 1. Шлифование чистовое

 2. Шлифование черновое

 3. Точение чистовое

 4. Точение черновое

Для внутренней цилиндрической поверхности (3) - 7Н9, имеющей точность размера по 9 квалитету и параметр шероховатости Ra=2,5 мкм, по табл. 3.3 [2] назначаем  две обработки:

 1. Развёртывание черновое

 2. Сверление

Для внешнего торца (4)42h14, имеющей точность размера по 14 квалитету и параметр шероховатости Ra=2,5 мкм, по табл. 3.2 [2] назначаем  обработку:

  1.  Точение черновое  

Для поверхности (5) - 25h9, имеющей точность размера по 9 квалитету и параметр шероховатости Ra=10 мкм, по табл. 3.2 [2] назначаем  обработку:

1.Точение черновое  

3.  Назначение межоперационных припусков

Принимаем, что чистовое точение и шлифование наружных цилиндрических поверхностей будем проводить при установке заготовки в центрах. В этом случае согласно табл. 4 [2] расчетной длиной детали будет общая длина детали, равная 42 мм.

Для перехода, связанного с образованием резьбовой поверхности М20х1,5-6H (1), в качестве межоперационного припусков записываем высоту профилей резьбы, которую находим по табл. 3.9 [2]  в зависимости от шага резьбы:

- для шага резьбы 1,5 мм высота профиля резьбы - 0,812 мм;

Для обработки наружной цилиндрической поверхности 15h7(2) назначаем следующие межоперационные припуски:

- на чистовое шлифование по табл. 3 [2]  - 0,06

- на черновое шлифование по табл. 3 [2]  - 0,24

- на чистовое точение по табл. 2 [2]          - 1,7

Для обработки внутренней цилиндрической поверхности 7Н9(3) назначаем следующие межоперационные припуски:

- на развёртывание черновое при длине отверстия 30мм  по табл. 12 [2] - 0,2 мм;

Для торца (4), имеющего наибольший диаметр до  25 мм:

- на черновое точение по табл. 7 [2] - 1,5мм.

Для наружной цилиндрической поверхности 25h9(5)

- на черновое точение по табл. 7 [2] - 1,0мм.

Припуск на черновое точение заготовки по каждому внешнему торцу (4), имеющему диаметр до  25 мм,   при длине заготовки до 50 мм при шероховатости поверхности Ra=10 мкм назначаем  по табл. 12 [2], равный – 1,0мм.

4. Назначение квалитетов, полей допусков и параметров шероховатости.

Для всех поверхностей последние (завершающие) переходы будут иметь номинальные размеры, поля допусков, квалитеты точности размеров, а также  параметры шероховатости такие же, что и указаны на чертеже оси (рис. 1.1). 

Для поверхности (4) квалитеты точности размеров заготовки находят, исходя из их номинальных значений и численных значений допусков (приложение 1 [2]): номинальный размер заготовки равен 42 мм с допуском - 620 мкм. Точность размера соответствует 14 квалитету.

Параметры шероховатости для поверхностей заготовки указаны на чертеже заготовки для штуцера (рис. 2) и равны Ra=10 мкм.

Для всех остальных промежуточных переходов экономические квалитеты точности и параметры шероховатости назначаем по таблицам для промежуточных переходов.

5. Нахождение численных значений допусков

Численные значения допусков определяют в зависимости от номинальных значений и квалитетов точности размеров поверхностей штуцера для каждого перехода приложениие1 [2] в мкм.

6. Расчет операционных размеров.

Расчет операционных размеров производим формулам:

операционных размеров предпоследнего перехода межоперационной обработки dn-1

остальных промежуточных переходов di

припусков на первый (черновой) переход Z1 и общегоZo

    [мм],

 

   [мм],  

;

[мм],

В таблицу заносим рассчитанные номинальные значения операционных размеров и дополняем их предельными отклонениями, которые находим по таблицам [2]. Кроме того, в таблицу заносим выбранные и уточненные межоперационные припуски:

ТАБЛИЦА РАСЧЕТА ОПЕРАЦИОННЫХ РАЗМЕРОВ

Наименование и № детали

Штуцер

Материал детали

Сталь 20

Вид исходной заготовки

Круглый прокат - обычной точности

Способ получения заготовки

Горячекатаный

пов.

Технологический

маршрут обработки поверхности

При-

пуск,

мм

Поле допуска    и

квалит.

До-пуск,

мкм

Операционный

размер,

мм

Ra,

Мкм

1.

М20х1,5-6H

Нарезание машинным метчиком

0,812

6H

-

М20х1,5-6H

5

Растачивание черновое

11,63

H12

220

Ø18,43

10

Сверление

-

H14

430

Ø6,8

10

2.

15h7

Шлифование чистовое

0,06

h7

18

15

0,63

Шлифование черновое

0,24

h8

27

15,06

1,25

Точение чистовое

1,7

h9

43

15,3

2,5

Точение черновое

-

h14

430

17

10

3.

7H9

Развёртывание черновое

0,2

H9

36

7

2,5

Сверление

-

H14

360

6,8

10

4.

42h14

Точение черновое

1,5

h14

620

42

2,5

5.

25h9

Точение черновое

1,0

h9

52

25

10

Заготовка

1,0

h14

620

43,5

10


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39353. Проектирование прямозубого редуктора 738 KB
  Материал для шестерни и колеса: для шестерни – сталь 40 термообработка – улучшение твёрдость НВ192228 ; среднее значение принимаем: НВ1210 для колеса – сталь 35 термообработка – нормализация твердость НВ163192 ; среднее значение принимаем НВ2178; условие выполняется. то для дальнейшего расчета зубчатых колёс принимаем меньшее значение т. Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев где коэффициент передачи для прямозубых колёс; коэффициент ширины зубчатого венца по отношению к...
39354. Модели макроэкономического равновесия 85.5 KB
  Совокупный спрос – это все реальные объемы внутреннего производства, которые все потребители в национальной экономике (домохозяйства, фирмы, государство и внешний мир) готовы и могут приобрести при каждом из возможных уровней цен в определенный период времени.
39355. Расчет цилиндрического редуктора 745.5 KB
  При этом марки сталей выбирают с учетом наибольших размеров пары: диаметра для валашестерни и толщины сечения для колеса с припуском на механическую обработку после термообработки. Сочетание шестерни закаленной при нагреве ТВЧ и улучшенного колеса дает большую нагрузочную способность чем улучшенная пара с той же твердостью колеса. Такая пара хорошо прирабатывается; ее применение предпочтительно если нельзя обеспечить высокую твердость зубьев колеса.2 [1] Для шестерня выбираем Сталь 40Х для колеса выбираем Сталь 45 3.
39356. Проектирование цилиндрического редуктора 364.5 KB
  Объектом курсового проектирования является одноступенчатый редуктор-механизм, состоящий из зубчатой передачи, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
39357. Проблема макроэкономической нестабильности 637.5 KB
  Экономические циклы. Среднесрочный цикл, его причины и фазы. Концепция длинных волн конъюнктуры. Безработица и её формы. Социально-экономические последствия безработицы. Инфляция: сущность, причины, последствия.
39358. Управление основными средствами предприятия 70.97 KB
  Провести анализ основных фондов, в том числе. Проанализировать динамику и структуру основных фондов. Проанализировать показатели эффективности использования основных средств. Выявить резервы по увеличению эффективности использования основных фондов
39359. Силовой расчет механизмов с учетом трения в кинематических парах 119.5 KB
  Способность контактирующих поверхностей звеньев сопротивляться их относительному движению называется внешним трением. Трение обусловлено неидеальным состоянием контактирующих поверхностей (микронеровности, загрязнения, окисные пленки и т.п.)
39360. Роль кросс-культурных исследований в изучении психического развития ребенка 51.05 KB
  Предмет кросс-культурной психологии – изучение сходства и различий психологических переменных в различных культурах и этнических общностях. Кросс-культурные исследования проводятся в рамках разных отраслей психологии: общая психология изучает особенности восприятия, памяти, мышления
39361. Распределение доходов. Заработная плата. Бюджет семьи 80.5 KB
  Доходы – это распределенный продукт, который субъекты экономических отношений получают для личного и производственного потребления. Доходы бывают натуральные (материальные блага и услуги) и денежные.