Міністерство освіти i науки України
Полтавський національний технічний університет iм. Ю. Кондратюка
Кафедра технології машинобудування КУРСОВИЙ ПРОЕКТ з курсу:
«Технологія машинобудування (галузева)» на тему Розробка технологічного процесу обробки диску 07.02.00 КП.ТМ.61МТ-07.00.00 Виконав: студент групи 6-МТ
Товстуха С.В.
Залікова книжка 99197
Керівник роботи: Барський В.М.
Полтава 2003
АНОТАЦІЯ РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ ДИСКУ 07.02.00 В УМОВАХ ДРІБНОСЕРІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА.
Курсовий проект з дисципліни „Технологія машинобудування (галузева)” (виконав студент гр. 61-зМТ Товстуха С.В.).
Були розроблені: маршрут обробки деталі, структура та зміст технологічних операцій обробки; визначені припуски на обробку окремих поверхонь, розраховані режими різання та пронормований технологічний процес; вибрано схеми базування заготовки, підібране металорізальне обладнання, різальний інструмент та контрольні пристрої. Розроблена розрахункова-технологічна карта на 030 операцію.
В розрахунково-пояснювальній записці приводиться інженерне обгрунтування всіх прийнятих рішень,45с. Ілюстр.8. Табл.16.Бібліогр.10. Додатк.3. графічна частина складає 5 аркуші креслень формату А1.
Міністерство освіти i науки України
Полтавський національний технічний університет iм. Ю. Кондратюка
Кафедра технології машинобудування РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА до курсового проекту з курсу:
«Технологія машинобудування (галузева)» на тему Розробка технологічного процесу обробки диску 07.02.00 КП.ТМ.61МТ-07.00.00.ПЗ Виконав: студент групи 6-МТ
Товстуха С.В.
Залікова книжка 99197
Керівник роботи: Барський В.М.
Полтава 2003
ЗМІСТ ВСТУП.................................................................................................5
1.ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА.................................................................7
1.1. Аналіз матеріалу деталі ...............................................................................7
1.2. Аналіз параметрів точності деталі..............................................................8
ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА.......................................................10
2.1. Аналіз технологічності деталі...................................................................10
2.2. Обгрунтування методу виготовлення заготовки.....................................11
2.3. Вибір методу обробки окремих поверхонь..............................................14
2.4. Вибір схеми базування...............................................................................16
2.5
. Вибір металорізальних верстатів..............................................................18
2.6. Розробка маршрутів обробки деталі.........................................................20
2.7. Розробка структури та змісту технологічних операцій..........................22
2.8. Вибір верстатних пристроїв......................................................................24
2.9. Вибір різального інструменту...................................................................25
2.10. Вибір вимірювальних пристроїв та інструментів.................................29
2.11. Розрахунок похибок базування...............................................................31
2.12. Визначення припусків на обробки та операційних розмірів
деталі...................................................................................................................32
2.13. Розрахунок режимів різання....................................................................37
3. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА................................................41
3.1. Розробка конструкції верстатного пристрою...........................................41
3.1.1. Опис роботи та принцип дії пристрою..................................................41
3.1.2. Розрахунок необхідної сили затиску деталі..........................................42
3.1.3. Розрахунок на міцність слабкої ланки...................................................47
3.2. Розробка конструкції контрольного пристрою........................................48
ВИСНОВКИ....................................................................................................50
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ............................................................................51
КП.ТМ.61МТ-07.00.00 ПЗ РОЗРАХУНКОВО- ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ПНТУ ім. Ю.Кондратюка
Гр.61-зМТ 2003
ВСТУП В процесі механічної обробки деталей машин виникає велика кількість проблемних питань які пов’язані із необхідністю вико- нання технічних вимог, що поставлені конструкторами перед ви-робництвом. Також, процес механічної обробки пов’язаний з експлуатацією складного обладнання – металорізальних верста - тів, тому трудомісткість та собівартість механічної обробки біль - ші, ніж на інших етапах виготовлення деталей машин.
Переоцінка наявних методів проектування була викликана такими чинниками, як комплексна механізація та автоматизація виробничих процесів, переоснащення машинобудівних підпи – ємств сучасними металообробними верстатами, типізація та ста-ндартизація технологічних процесів, повсюдне впровадження в
практику технологічного проектування електронних обчислюва -льних машин.
Отже, сучасне технологічне проектування – це комплексна система взаємодії засобів і методів, що зумовлюють створення високоякісної технологічної документації на основі широкого ви- користання стандартних технологічних вирішень.
Мета даного курсового проекту з технології машинобудування - розробка технологічного процесу механічної обробки деталі
„диск 07.02.00” в умовах дрібносерійного виробництва.
Особливістю автоматизації в дрібносерійному виробництві є потреба у створенні гнучких виробничих систем, які здатні авто-матично переходити з обробки деталей одного типорозміру на інший. У вирішенні цих задач провідну роль відіграють верстати з
ЧПК та багатоцільові верстати. Адже використання одного такого
верстата дозволяє замінити декілька фрезерних, свердлильних та розточних верстатів, при цьому значно підвищується продуктив -ність (в 2...3 рази) внаслідок скорочення допоміжного часу ( в ре –зультаті автоматизації циклу обробки та автоматичної заміни інструменту).
В умовах реально діючих підприємств під час виготовлення дета-лей для зменшення можливого браку на окремих операціях можуть призначатися завищені значення припусків. В першу чергу це пояс-няється використанням застарілого обладнання. Наслідком цього є підвищення вартості заготовок, а також збільшення вартості механічної обробки.
Тому при розробці технологічного процесу в даному курсовому проекті була зроблена спроба використовувати сучасні методи об - робки та високопродуктивне обладнання. Рішення приймались з урахуванням рекомендацій ГОСТів.
Внаслідок виконання курсового проекту були отриманні прак- тичні знання та навички, що потрібні не тільки при виконанні дип- ломного проекту , але і при роботі на виробництві.
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1. Аналіз матеріалу деталі Вибір матеріалу залежить від службового призначення, конструктивної форми, методу отримання заготовки.
Деталь диск виготовляється з литої сталі 25Л-2 ГОСТ 977-82.
Відливки з цієї сталі виконують підвищеної якості.
Розшифруємо умовне позначення марки цієї сталі:
Буква “Л” означає належність до ливарної сталі, цифри, що знаходяться перед буквою “Л” показують на середній міст вуглецю в сотих долях %. По вмісту сірки та фосфору відливки поділяють на 3 групи; в нашому випадку цифра 2 показує, що сталь належить до другої групи.
Із сталі 25Л-2 виготовляють: шаботи, подушки, баби, арматуру трубопроводів для температури до 450°С, комбіновані конструкції з великим об¢ємом зварювання, станини та деталі для прокатних станів, балансири, ричаги арматури.
Хімічний склад та механічні властивості сталі 25Л-2 заносимо в таблицю 1.1.
Хімічний склад сталі 25Л-2
Таблиця 1.1.
Марка сталі | Вуглець (С), % | Марганець (Мн), % | Кремній (Sі), % |
25Л-2 ГОСТ 977-82 | 0,22-0,3 | 0,5-0,8 | 0,17-0,37 |
Механічні властивості сталі 25Л-2
Таблиця 1.2.
Межа текучості δт | Межа міцності при розтягуванні δВР | Відносне збільшення δу, % | Відносне звужування поперечного перерізу y, % | Ударна в¢язкість,δн |
240 МПа | 450МПа | 19 | 30 | 4 |
1.2. Аналіз параметрів точності деталі
Ескіз деталі “Диск” з нумерацією поверхні приведений на рис. 1.
Відомість про точні параметри деталі заносимо в таблицю 1.3.
Таблиця 1.3.
№ | Назва поверхні | Розміри з відхи-ленням | Квалі-тет точності | Точність відносно положення | Точність форми | шорсткість |
Ra | Rz |
1 | Площина квадрату | 150; 160 | 11 | - | - | 6,3 | 40 |
2 | фаска квадрату | 10 х 45° | 11 | - | - | 6,3 | 40 |
3 | грань квадрату | 160 + 0,5 | 12 | - | - | 12,5 | 80 |
4 | різьбовий отвір | М27-7Н | 7 | - | - | 0,8 | 1,25 |
5 | канавка | Ш 96; b=12 | 11 | - | - | 80 | 12,5 |
6 | циліндрич-ний отвір | Ш 80 | Н7 | - | - | 0,8 | 1,25 |
7 | фаска | 2 х 45є | 11 | - | - | 6,3 | 40 |
8 | торець кільця | Ш 304 | 12 | - | - | 6,3 | 40 |
9 | циліндрич-ний отвір | Ш 23 | 10 | - | - | 6,2 | 20 |
10 | циліндрич-ний отвір | Ш 6 | 10 | - | - | 3,2 | 20 |
11 | шпоночна канавка | 24 | Is9 | - | - | 3,2 | 20 |
Проаналізувавши точність деталі, треба зауважити, що параметри шорсткості для даних технічних умов роботи диска не завищені.
Більшість поверхонь мають низьку шорсткість. Вид обробки багатьох поверхонь – чорнове та напівчистове фрезерування та свердлення.
2.ТЕХНОЛОГІІЧНА ЧАСТИНА 2.1Аналіз технологічності деталі. Конструкція машини, вузла, деталі являється технологічною
Коли вона відповідає усім технічним та експлуатаційним вимогам і
коли на неї витрачається мінімальна кількість суспільної праці.
В автоматизованому виробництві вимоги до технологічності
базуються на таких самих вимогах, що і вимоги до виготовлення на
універсальному обладнанні. При використанні верстатів з ЧПК конструктор може створити деталі зі складною поверхнею, а не спрощувати її . Це значення для міцності, а багатоінструментальна обробка та велика концентрація переходів вимагають більш точних базових поверхонь, а також досяжності інструменту до більшості поверхонь.
Основні та спеціальні вимоги до технологічності деталі в умовах автоматизованого виробництва заводимо до таблиці 2.1.1
Аналіз технологічності деталі для умов АВ Таблиця 2.1.1
№ п/п | Показники вимог до технологічності | Висновки по показникам | Заходи щодо поліп-шення технологічності |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Наявність зручних баз, що забезпечують необхідну орієнтацію та надійне закріплення заготовки | Так, нетехнологічно | При обробці наружної поверхні-закріплення в пристосуванні |
2 | Чи необхідні додаткові ребра жорсткості? | Ні, технологічно | Деталь достатньо жорстка |
3 | Наявність глухих отворів | Ні,технологічно | Глухих отворів немає |
1 | 3 | 4 | 5 |
4 | Наявність отвору глибиною більше 58d? | Так, нетехнологічно | Обробка в даному випадку виконується подовженим свердлом |
5 | Чи можлива багатошпин-дельна та багатоінструмен-тальна обробка | Так, технологічно | - |
6 | Чи є внутрішні торці, які необхідно обробляти? | Ні, технологічно | - |
2.2. Обгрунтування методу виготовлення заготовки. При виборі методу виготовлення заготовки треба врахувати:
- конструктивну форму, розміри, масу та матеріал деталі;
- річну програму випуску;
- необхідну точність виготовлення заготовки;
- шорсткість та якість поверхневих слоїв матеріалу заготовки.
Вибраний метод повинен забезпечити найменшу собівартість деталі.
Метод виготовлення заготовки вибираємо на основі порівняння результатів техніко-економічного аналізу декількох можливих методів виготовлення заготовки. Раціональним є отримання заготовки литтям в пісочну форму та кокільне лиття.
Для вибору методу необхідно розрахувати вартість отримання заготовки та порівняти результати по запланованим методам.
Вартість заготовки методом лиття в пісочну форму:
Маса готової деталі “Диска” m=68кг;
Об¢єм готової деталі “Диска”:
, звідси:
см
3 [2.2.1.]
Знайдемо об¢єм заготовки, після того, як назначені напуски та припуски на виготовлення диска. Розрахунок зробимо збільшено, припуски на механічну обробку назначаються приблизно.
Об¢єм заготовки визначається як сума об¢ємів простих геометричних тіл, з яких складається заготовка.
Заготовку умовно представимо як таку, що складається з паралелепіпеда розміром
та диска R, h
2, внутрішньою порожниною в формі циліндра розмірами r і h
3.
[2.2.2.]
= 18,1 х 16,6 х 16,8 + 3,14 х 22,8
2 х 4,4 – 3,14 х 6,6
2 х 16,3 =
= 5047,7 + 7183,3 – 2229,4 = 10000,5 см
3 При щільності сталі 25 Л ρ= 7,8 г/см
3 m=ρ x V = 7,8 х 10000,5 =
= 78003,92 = 78,0 кг;
Ціну заготовки, отриманої литтям в пісочну форму визначаємо залежністю [1]:
Сп= 0,001[Сбп х Gп Kт.п x Kс.п. x Kн.п. x Kп.п. x Kв.п. –
- (Gп –Gф) x Cв.х. ]; [2.2.3.]
де: Сп та Сб.п. – ціна заготовки та базова ціна однієї тони заготовок, виготовлених з базового матеріалу, з базовою точністю та складністю заготовки, грн.;
Gп – маса заготовки, кг;
Кт.п., Кс.п., Кн.п., Кп.п., Кв.п. – коефіцієнти відповідно точності розмірів та технологічної складності заготовки, марки матеріалу, програми річного замовлення та маси заготовки, значення базових цін заготовки та зазначених коефіцієнтів приведених в [2; стор. 351].
Сп = 0,001 х [916,78 х 1,39 х 1,14, х 1,14 х 1,09, х 0,93 –
-(78-68)х96] = 129,8 грн.
Вартість заготовки методом лиття в кокіль.