Кафедра Конструирования

Курсовая работа

по курсу: “Технология деталей и конструкционных материалов”

на тему: “Разработка технологического процесса изготовления детали “Пробка”

Выполнил:

Котова В.В.

Проверил:

Бушунов Л.А.

Василевцы 2007г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ исходных данных

2. Анализ современных методов и оборудования

3. Выбор метода изготовления детали

4. Обоснование материала

5. Выбор оборудования и инструмента

6. Выбор баз и расчет погрешности базирования

7. Расчет припусков на обработку и выбор заготовки

8. Разработка техпроцесса изготовления

8.1 Выбор типового техпроцесса

8.2 Разработка маршрутной и операционной технологии

8.3 Расчет и назначение режимов обработки

8.4 Нормирование технологических операций

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Данная курсовая работа по разработке технологического процесса должна содержать анализ исходных данных, анализ современных методов и оборудования, выбор метода изготовления детали, обоснование материала, выбор баз и расчет погрешностей базирования, разработку техпроцесса изготовления, расчеты типа производства, технико-экономических показателей для выбора оптимального варианта заготовки, припусков на обработку поверхностей, режимов резания и основного времени; выбор оборудования и инструмента для механической обработки заготовки и контроля точности выполняемых размеров согласно чертежу детали.

Деталь, технологический процесс изготовления которой предлагается разработать, ― ”пробка”. Предполагаемое назначение – герметизация камер, отверстий, в которые заливают масло, топливо, воду и т.д.

1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

Исходными данными для разработки технологического процесса изготовления “Пробка” являются:

- чертеж детали;

- материал- сталь 45;

- чистота обработки Rz10;

- коэффициент закрепления операций=12.

Масса детали составляет 0,615 килограмма. Ширина детали- 48 мм, d=60 мм. В детали есть резьба М52*1,5 с двумя фасками 1,6*45° чистота обработки которой 10, что соответствует 6 классу шероховатости поверхности. Для поверхности диаметром 60 мм указана чистота обработки 1,6, что соответствует 6 классу шероховатости поверхности.

Чистоту обработки 10 можно получить чистовым точением, а 1,6- однократным точением.

Данную деталь предлагается изготовить из стали 45 ГОСТ 1050-74. Это среднеуглеродистая сталь (0,45% углерода). Она обладает высокой прочностью и пластичностью, малой чувствительностью к отпускной хрупкости, хорошей прокаливаемостью, применяется, как правило, после закалки с отпуском и реже в нормализованном состоянии.

Деталь технологична, т.к. обеспечивает простой доступ инструмента.

Так как коэффициент закрепления операций равен 12, то тип производства является среднесерийным. В связи с этим используют универсальные станки (токарный станок) или полуавтоматы (токарно-винторезный станок модели 1А64, 1601, 1А616,16К20, или 16К1).

Шестигранник делается на фрезерном станке (вертикальном или горизонтальном) в данном случае я выбрала горизонтально-фрезерный станок 6Р81Г, все остальное, в том числе и резьба, делается токарным станком.

2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И ОБОРУДОВАНИЯ

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа.

Основными способами изготовления металлических заготовок и деталей являются литьё, обработка давлением и обработка резанием. Изделия сложной формы могут быть получены также сваркой, пайкой или клёпкой деталей, полученных предварительно литьём или обработкой давлением. Всё большее количество заготовок и деталей машин производят с использованием методов порошковой металлургии. Для деталей сложной формы наиболее целесообразными видами заготовок являются отливки и поковки, позволяющие намного сократить трудоемкость обработки резанием и расход металла, превращаемого в стружку. Технико-экономическая эффективность литейных процессов обоснована возможностью получения заготовок деталей сложной формы с достаточно высокой геометрической точностью и с наиболее рациональнымиспользованием материала.

Точение тел вращения осуществляется на станках токарной группы. Распространенными в единичном и мелкосерийном производствах являются универсальные токарно-винторезные станки, на которых можно осуществлять все виды точения, а также нарезание различных резьб, сверление, зенкерование, развертывание, накатывание и алмазное выглаживание. В состав этих станков входят станина, передняя бабка, суппорт с резцедержателем, задняя бабка, ходовой винт, ходовой вал, фартук и коробка подач. Заготовка может устанавливаться в центрах, в трехкулачковом патроне или в другом приспособлении. Движение резания осуществляется вращением шпинделя станка с закрепленной на нем заготовкой. Движение подачи обеспечиваются относительным продольным и поперечным перемещением суппорта станка с резцедержателем (резцом).

Фрезерование осуществляется на фрезерных станках, которые могут быть универсальными (вертикально-, горизонтально-, продольно-фрезерные) и специализированные (шлице-шпоночные, карусельно-, копировально-, резьбофрезерные и др.). По конструктивным особенностям эти станки подразделяются на консольные, когда стол расположен на подъемном кронштейне-консоли; бесконсольные, у которых стол перемещается по неподвижной станине в продольном и поперечном направлениях; непрерывного действия (карусельные и барабанные). Примеры вертикально- и горизонтально-фрезерных станков: 6Р80Г,6Р10,6Р18Г,6Р11,6Р82Г,6Р12.В единичном, мелкосерийном и серийном производствах наиболее распространены консольные станки.

Современное технологическое оборудование представлено в виде надежных, высокопроизводительных, многофункциональных станков.

Технологическое оборудование подразделяется на четыре группы:

1. Станки широкого назначения (универсальные) с широким диапазоном параметров, размеров заготовок, обрабатываемых на них. Целесообразно применять в единичном и мелкосерийном производстве.

2. Станки высокой производительности – автоматы и полуавтоматы , имеющие большее ограничение по размерам заготовок, которые могут на них обрабатываться, а также ограничения по параметрам(1Б240П-4,1Б240-6,1Б240П-6 и т.д.)

3. Специализированные станки – агрегатные и переделанные из станков высокой производительности, приспособленные для обработки какой-либо определенной детали или группы деталей. Агрегатные станки компонуются из стандартных узлов, приспосабливаясь к изготовлению определенной детали. Специализированные станки применяются в крупносерийном и массовом производствах.

4. Специальные станки – станки, спроектированные и изготовленные для обработки заготовки в определенной технологической операции. Такие станки обладают высокой производительностью, потому что режимы обработки соответствуют расчетным режимам, но проектирование и изготовление их требует много времени и средств, так как производят их в единичном исполнении. Специальные станки рентабельны в массовом производстве при выпуске деталей в течении нескольких лет.

С развитием техники на смену обычным станкам пришли высокопроизводительные и быстропереналаживаемые станки с программным управлением и обрабатывающими центрами. На базе этих станков с использованием микропроцессорной техники и роботов создаются гибкие автоматизированные производства, что значительно повышает производительность и качество продукции. Следует отметить, что максимальный эффект можно получить, совмещая новые и старые “достижения”.

3. ВЫБОР МЕТОДА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут изготовления детали, необходимо произвести расчеты экономической эффективности различных вариантов и выбрать из них наиболее рациональный для данных условий производства. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции. В качестве себестоимости рассматривается технологическая себестоимость, которая включает изменяющиеся по вариантам статьи затрат.

Сравним два метода изготовления детали:

а) Себестоимость заготовки изготовленной методом литья:

,

где С_i – базовая стоимость одной тонны заготовок, у.е.;

К_Т , К_С , К_В , К_М , К_П – коэффициенты, зависящие от класса точности,
группы сложности, массы, марки материала и
объёма производства;

Q – масса заготовки, кг;

q – масса готовой детали, кг;

S_отх – цена одной тонны отходов.

Согласно справочным данным примем С_i =136 у.е. (табл. 2.6 [1]), К_Т =1, [1], К_С =0,7,(табл. 2.8 [1]), К_В =1,07, [1], К_М =1,22, (табл. 2.8 [1]), К_П =0,5, (табл. 2.8 [1]).

у.е.

б) Себестоимость заготовки, получаемой из проката

Если использовать круглый сортовой профиль общего назначения, то стоимость заготовок будет равна

S _заг = М + ΣС_оз ,

где М – затраты на материал заготовки, у.е.;

SС_оз – технологическая себестоимость операций, у.е..

,

где С_пз – приведенные затраты на рабочем месте, у.е./ч;

Т_шт – штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, мин.

,

где S – цена одного килограмма заготовки, у.е..

Если заготовку из проката отрезать на абразивно-отрезных станках, то С_пз = 121 у.е./ч, Т_шт = 1,2 мин [1]. Тогда

Согласно справочным данным [1] S = 136 у.е. за одну тонну. Следовательно, учитывая (4),

S _заг = (1,2·136)/1000 – (1,2 – 0,615)·25/1000 + 0,0242 = 0,172 (у.е.)

Как видно, заготовка из проката оказалась намного дороже. Но т.к. у нас среднесерийное производство и для получения заготовки методом литья ещё необходима дорогая форма, то в итоге получении заготовки литьем будет стоить дороже, чем получение прокатом. Т.о. мы будем изготавливать заготовку прокатом.

Сравним два варианта технологического маршрута по минимуму приведенных затрат.

а) При использовании токарно-винторезного станка 1А616 часовые приведенные затраты равны

С_пз = С_з + С_чз + Е_н ·(К_с + К_з ),

где С_з – основная и дополнительная зарплата с начислениями, у.е./ч;

С_чз – часовые затраты по эксплуатации рабочего места, у.е./ч;

Е_н – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;

К_с и К_з – удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и в здание, у.е./ ч.

С_з = ε·С_тф · k· y,

где ε – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату;

С_тф – часовая тарифная ставка станочника-сдельщика, у.е./ч;

k – коэффициент, учитывающий зарплату наладчика;

y – коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании.

Примем ε = 1,53; С_тф = 67 у.е./ч; k = 1; y = 1 [1]. Тогда

С_з = 1,53·67·1·1 =102,51 (у.е./ч)

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места:

где – практические часовые затраты на базовом рабочем месте, у.е./ч;

К_м – коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с рабо-той данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка.

Примем = 36,3 у.е./ч, для токарно-винторезного станка К_м = 0,9.

Удельные часовые капитальные вложения в станок:

К_с = (100·Ц)/( F_д · η_з ) ,

где Ц – балансовая стоимость станка, у.е.;

F_д – действительный годовой фонд времени работы станка, ч;

h_з – коэффициент загрузки станка.

По справочным данным [1] берем для токарно-винторезного станка Ц = 9390 у.е.,F_д = 4029 ч, h_з = 0,97. Тогда

К_с = (100·1750)/(4029·0,97) = 44,8 (у.е./ч)

Удельные часовые капитальные вложения в здание:

К_з = 7840· F/( F_д · η_з ),

где F – производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов, м² :

F = f · k_f ,

где f – площадь станка, м² ;

k_f – коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов. Согласно [1] f = 1,9 м² , k_f = 4. Тогда удельные часовые капитальные вложения в здание с учетом (10) равны

К_з = 7840·1,9·4/(4029·0,97) = 15,2 (у.е./ч)

Принимаем Е_н = 0,15. Тогда

б) При использование токарно-копировального многорезцового полуавтомата 1Н713, приведенные затраты рассчитываются также:

С_з = 1,53·67·1·1 =102,51 (у.е./ч)

(у.е./ч)

у.е./ч.

у.е./ч.

у.е./ч.

Итак, часовые приведенные затраты на изготовление детали на токарно-винторезном меньше, чем на токарно-копировальном станке и т.к. стоимость первого гораздо меньше второго, поэтому будем использовать токарно-винторезный станок. Т.о. после прокатки заготовка будет обработана на токарно-винторезном станке 1А616, горизонтально-фрезерном станке 6Р81Г .

4. ОБОСНОВАНИЕ МАТЕРИАЛА

Пробка должна быть изготовлена из стали 45 ГОСТ 1050-74. Ее химический состав сведен в таблице 1, механические свойства – в таблице 2, физические свойства – в таблице 3.

Таблица 1. Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-74, %

Таблица 2. Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-74

Таблица 3. Физические свойства стали 45 ГОСТ 1050-74

Пробка, очевидно, должна будет обладать высокой износостойкостью, поэтому для изготовления этой детали наиболее целесообразно использовать именно такой материал. Заменителями стали 45 могут служить стали 40Х, -50, -50Г2. Но в нашем случае сталь 45 полностью удовлетворяет всем требованиям.

5. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТА

Выбор оборудования и инструмента является одним из основных этапов разработки технологического процесса. Выбор оборудования производится по главному параметру, в наибольшей степени выявляющему его функциональное значение и технические возможности. При выборе оборудования учитывается минимальный объём приведенных затрат на выполнение технологического процесса при максимальном сокращении периода окупаемости затрат на механизацию и автоматизацию. Станки для проектируемого технологического процесса выбираются по результатам предварительного анализа возможных методов обработки поверхности, точности, шероховатости поверхности, припуска на обработку, режущего инструмента и типа производства.

Для изготовления детали “Пробка” использованы следующие станки: деталь будем изготавливать на токарно-винторезном станке 1А616. На мой взгляд, этот станок наиболее эффективен для изготовления этой детали с экономической точки зрения. Станок имеет небольшие габаритные размеры, сравнительно небольшой мощности и полностью подходит по параметрам для изготовления детали “Пробка”. Приведем некоторые технические характеристики этого станка:

Табл.4 – Техническая характеристика станка 1А616.

Для фрезерования используем вертикально-фрезерный станок 6Р81Г с торцевой фрезой. Станок предназначен для фрезерования различных деталей из стали, чугуна и цветных металлов цилиндрическими, дисковыми, фасонными, концевыми, радиусными и другими фрезами. На станке можно обрабатывать вертикальные, горизонтальные и наклонные плоскости, пазы быстрорежущим и твердосплавным инструментом.

Табл.5 - Техническая характеристика станка 6Р81Г.

Для получения фасок будем использовать токарный проходной прямой резец с пластинами из твёрдого сплава по ГОСТ 18878-73.

Для получения канавки будем использовать канавочный резец по ГОСТ 18873-73. Для получения поверхности d=60 используем резец проходной упорный резец по ГОСТ 18878-73.

Для получения угла в будем использовать проходной упорный резец по ГОСТ 18878-73.

Для получения резьбы используем проходной резец для нарезания резьбы по ГОСТ 17933-72.

В качестве основного измерительного инструмента штангенциркуль

ШЦ-1 ГОСТ 166-80.

6. ВЫБОР БАЗ И РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ БАЗИРОВАНИЯ

Базирование – это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. Базами могут служить плоскости, отверстия, наружные и внутренние диаметры, центральные фаски и даже профильные поверхности, если по отношению к ним следует выдерживать размер, ограниченный допуском.

По назначению базы подразделяются на конструкторские (основные и вспомогательные), технологические и вспомогательные. Конструкторские базы используются для определения положения детали в изделии. Технологические базы используют в процессе изготовления или ремонта для определения положения заготовки или детали при обработке относительно инструмента. Технологическими базами заготовка устанавливается в приспособление станка. Измерительные базы используют при проведении измерений.

Технологические базы подразделяются на черновые и чистовые. Черновые базы (необработанные поверхности) заготовки соприкасаются с установочными элементами приспособления, чистовые базы (обработанные поверхности) служат для установки в приспособление.

При базировании заготовок и деталей необходимо соблюдать основные правила: 1) постоянство баз; 2) единство (совмещение) конструкторских, технологических и измерительных баз.

В качестве черновых баз выбираются поверхности:

-обеспечивающие устойчивое положение заготовки в приспособлении;

-необрабатывающиеся и обрабатывающиеся поверхности с наименьшим припуском, от которых задаются размеры или положение других обрабатываемых поверхностей;

-наиболее чистые и точные;

-используемые только один раз, т.к. после первой операции появляются более чистые и точные поверхности.

В первой технологической операции необходимо обрабатывать поверхности, которые будут основными чистовыми базами. Это позволяет обеспечить принцип единства баз. Для чистовых баз выбирают поверхности, руководствуясь следующими правилами:

-выбранная поверхность должна использоваться на всех технологических операциях, кроме первой;

-при отделочных операциях установка должна производиться на основные базы, чтобы при обработке деталь занимала то же положение, что и при работе в изделии;

-базой должна быть поверхность, от которой размер задаётся с наименьшим допуском.

От способа базирования будут зависеть смещения и погрешности при обработке, а, следовательно, и качество готовой детали.

При консольном закреплении в самоцентрирующих патронах пространственное отклонение заготовки длиной l равно

р_к = Δ_к ∙ l ,

где Δ_к – удельная кривизна заготовок на 1 мм длины, мкм.

По справочным данным [1] для данного случая Δ_к = 0,1 мкм/мм. Поэтомур_к = 33·0,0001 = 0,033(мм)

Тогда остаточное пространственное отклонение при соответствующих коэффициентах уточнения формы 0,06 для чернового и 0,04 для чистового точения [1] равно:

- после предварительного обтачивания ~ р₁ = 0,06∙33 = 1,98 (мкм);

- после окончательного обтачивания ~ р₂ = 0,04∙33= 1,32 (мкм).

Погрешность установки равна

,

где ε_б – погрешность базирования, мм;

ε_з – погрешность закрепления, мм;

ε_пр – погрешность приспособления, мм.

Поскольку конструкторская и технологическая базы не совпадают, то

ε_б = 0,37 (допуск на размер Æ60 ±0,37 ). Используя справочные данные [1], примем ε_з = 0,11 мм, ε_пр = 0,05 мм. Тогда

7. РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ НА ОБРАБОТКУ И ВЫБОР ЗАГОТОВКИ

Припуском называют слой материала, который снимают с заготовки для получения готовой детали.

Назначение рациональных припусков имеет важное технико-экономическое значение.

Завышенный припуск при обработке резанием приводит к росту числа проходов и толщины снимаемой стружки, что соответственно вызывает увеличение усилий резания, увеличивает возможность возникновения значительных деформаций деталей в процессе обработки и уменьшает точность их изготовления, повышает износ инструмента и перерасход электроэнергии.

Заниженный припуск не позволяет удалять дефектный слой материала и получать требуемую точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей. Важно не только правильно выбрать припуск, но и добиться постоянства его размеров.

При определении припуска необходимо учитывать конфигурацию и размеры заготовки, назначенные методы обработки, характеристику выбранного оборудования и его фактическое состояние.

Допускаемые отклонения величины припуска на обработку партии деталей определяются допуском на припуск, который представляет собой разность между наибольшим и наименьшим припуском.

Слишком малые допуски усложняют обработку, слишком большие допуски увеличивают припуск на последующие операции.

Допуск на общий припуск является одновременно и допуском на заготовку.

Произведём расчёт для поверхности Æ60±0,37. Все результаты будем заносить в следующую таблицу:

Таблица 6 – Расчёт припусков поверхности Æ60±0,37.

Технологические переходы обработки поверхности Æ60±0,37.	Элементы припуска, мкм.				Расчётный припуск 2Ζmin, мкм.	Расчётный размер dp, мм.	Предельный размер, мм.		Предельное значение припуска, мкм.		Допуск d, мм.
	Rz	T	r	e			dmin	dmax
1. Заготовка	150	250	33	–	–	62,22	62,22	63,23	–	–	1100
2. Точение черновое	50	50	1,98	389	980	61,24	61,24	62,16	980	1160	920
3. Точение чистовое	20	25	1,32	389	868	60,37	59,63	60,37	1610	1790	740

Значения R_z и Т определяем по т. 4.3-4.6 [1].

Расчётный минимальный припуск на обработку:

мм.

мм.

Далее для конечного перехода в графу “Расчётный размер” записываем наименьший предельный размер детали по чертежу. Для перехода, предшествующего конечному, определяем расчётный размер прибавлением к наименьшему предельному размеру по чертежу расчётного припуска:

мм.

мм.

мм.

Записываем наименьшие предельные размеры по всем технологическим переходам, округляя их до того знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

Определяем наибольшие предельные размеры прибавлением допуска к округлённому наименьшему предельному размеру:

(15)

мм.

мм.

мм.

Записываем предельные значения припусков как разность наибольших предельных размеров и как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

мм.

мм.

мм.

мм.

Определяем общие припуски, суммируя промежуточные припуски на обработку: мм. мм.

Рассчитываем общий номинальный припуск:

,

где Н_з – нижнее отклонение размера заготовки. Из т.3, стр. 120 [3]

Н_з =0,67 мм.

Н_д – нижнее отклонение размера диаметра. По чертежу Н_д =0,37 мм.

мм.

Рассчитываем номинальный диаметр заготовки:

мм.

Произведём проверку правильности выполнения расчётов:

мкм.

мкм.

мкм.

мкм.

Приведём схему расположения припусков и допусков на обработку поверхности Æ60±0,37:

На остальные обрабатываемые поверхности припуски и допуски назначаем по ГОСТ 7505-74.

Т.к. d_max моей заготовки по расчетам равен 63,23 мм, то исходя из ГОСТ 7505-74 получаем, что d моей заготовки будет 63мм +0,3;-1,1.

d заготовки – 1100мкм.

d_max заготовки – 63,23 мм.

d_ном заготовки – 61,78 мм.

d_min заготовки – 62,22 мм.

d обтачивания чернового – 920 мкм.

d_max обтачивания чернового – 62,16 мм.

d_min обтачивания чернового – 61,24 мм.

d обтачивания чистового – 740 мкм.

d_max обтачивания чистового – 60,37 мм.

d_min обтачивания чистового – 59,63 мм.

на обтачивание чистовое – 1610 мкм.

на обтачивание чистовое – 1790 мкм.

на обтачивание черновое – 980 мкм.

на обтачивание черновое – 1160 мкм.

Таблица 7. Припуски и допуски на поверхности детали “пробка”

8. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

8.1 ВЫБОР ТИПОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Типовой ТП разрабатывается на основе анализа множества действующих и возможных ТП для типовых представителей групп изделий. Он должен быть рациональным в конкретных производственных условиях и обладать единством содержания и последовательности большинства ТО для группы изделий, обладающих общими конструктивными признаками.

Проектирование техпроцессов зависит от типа производства. Для простых деталей разрабатываются подробные маршрутные техпроцессы с указанием содержания операций и переходов, а также выдерживаемых размеров. Типовые техпроцессы обычно оснащаются универсальным станочным оборудованием и стандартной оснасткой. Применяются универсальные и групповые приспособления. В среднесерийном производстве в качестве заготовок широко используются сортовой прокат, штамповки, отливки и другие виды заготовок, применение которых экономически целесообразно. Технологический процесс должен обеспечивать изготовление деталей заданного качества, удовлетворять требованиям высокой производительности обработки, наименьшей себестоимости продукции, безопасности и облегчения условий труда. Свойства деталей формируются поэтапно – от операции к операции, поскольку для каждого способа обработки (точения, шлифования и др.) существуют возможности исправления исходных погрешностей заготовки и получения требуемых точности и качества обработанных поверхностей. Это объясняется прежде всего физической сущностью способа обработки.

Обработка деталей обычно делится на следующие этапы:

- черновая обработка, когда удаляется большая часть припуска, что обусловлено наличием дефектов заготовки;

- чистовая, когда в основном обеспечивается требуемая точность;

- отделочная, когда достигается требуемая шероховатость поверхностей и окончательно обеспечивается точность детали.

Проектируя технологическую операцию, необходимо стремиться к уменьшению ее трудоемкости. Производительность обработки зависит от режимов резания, количества переходов и рабочих ходов, последовательности их выполнения.

Число и последовательность технологических переходов зависят от вида заготовок и точностных требований к готовой детали. Совмещение переходов определяется конструкцией детали, возможностями расположения режущих инструментов на станке и жесткостью заготовки. Переходы, при которых соблюдаются жесткие требования к точности и

шероховатости поверхности, иногда целесообразно выделить в отдельную операцию, применяя одноместную одноинструментальную последовательную обработку.

Форма детали «пробка» является правильной геометрической, является телом вращения.

Значение шероховатостей поверхностей соответствует классам точности их размеров и методам обработки этих поверхностей.

Для изготовления данной детали используются типовые операции:

- подрезка торцов; черновое и чистовое точение; снятие фасок; точение канавки; фрезерование.

Имеется свободный подвод и отвод режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям.

8.2 РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОЙ И ОПЕРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

При разработке технологического процесса следует руководствоваться следующими принципами:

- при обработке заготовок, необработанные поверхности можно использовать в качестве баз для первой операции;

- при обработке у заготовок всех поверхностей в качестве технологических баз для первой операции целесообразно использовать поверхности с наименьшими припусками;

- в первую очередь следует обрабатывать те поверхности, которые являются базовыми в дальнейшей обработке;

- далее выполняют обработку тех поверхностей, при снятии стружки с которых в меньшей степени уменьшается жесткость детали;

- в начале технологического процесса следует осуществлять те операции, в которых велика вероятность получения брака из-за дефекта.

Технологический процесс записывается пооперационно, с перечислением всех переходов.

005 Операция токарная

Оборудование: токарно-винторезный станок 1А616.

Оснастка : трехкулачковый самоцентрирующий патрон.

Технологическая база: необработанная внешняя поверхность заготовки.

Установить заготовку в трехкулачковый самоцентрирующий патрон.

Переход 1: подрезать торец; R_Z 10.

Инструмент: резец подрезной по ГОСТ 18874-73.

Переход 2: точить наружную поверхность начерно Æ61,6; R_Z 20.

Инструмент: резец токарный проходной упорный по ГОСТ 18878-73.

010 Операция токарная

Оборудование: токарно-винторезный станок 1А616.

Оснастка : трехкулачковый самоцентрирующий патрон.

Переход 1: обточить наружную поверхность начисто, Æ60±37 мм; R_Z 10.

Инструмент: резец токарный проходной упорный по ГОСТ 18878-73.

Переход 2: точить начерно наружную поверхность Æ60 на длину 16,2; R_Z 20.

Инструмент: резец проходной отогнутый ГОСТ 188877-73.

015 Операция токарная

Оборудование: токарно-винторезный станок 1А616.

Оснастка : трехкулачковый самоцентрирующий патрон.

Переход 1: точить начисто наружную поверхность Æ60±37 на длину 16±0,22; R_Z 10.

Инструмент: резец проходной отогнутый ГОСТ 188877-73.

Переход 2: точить начерно внешнюю поверхность Æ35 на длину 16,4; R_Z 20.

Инструмент: проходной упорный резец по ГОСТ 18883-73.

Переход 3: снять фаску 1,5x30⁰ ; R_Z 10.

Инструмент: резец токарный проходной с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 18878-73.

020 Операция токарная

Оборудование: токарно-винторезный станок 1А616.

Оснастка : трехкулачковый самоцентрирующий патрон.

Переустановить деталь.

Переход 1: подрезать торец; R_Z 10.

Инструмент: резец подрезной по ГОСТ 18874-73.

Переход 2: точить внешнюю поверхность Æ52,5 начерно на длину 24; R_Z 20.

Инструмент: резец токарный проходной упорный по ГОСТ 18878-73.

Переход 3: точить канавку Æ49,7±0,31 на длину 3,2±0,15 ; R_Z 10.

Инструмент: резец канавочный ГОСТ 18873-73.

Переход 4: точить резьбу М52x1,5 начисто; R_Z 10.

Инструмент: проходной резец для нарезания резьбы по ГОСТ 17933-72.

Переход 5: снять фаску 1,5x45⁰ ; R_Z 10.

Инструмент: резец токарный проходной прямой с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 188878-73.

025 Операция фрезеровальная:

Оборудование : горизонтально-фрезерный станок 6Р10.

Оснастка: делительная головка, резьбовое кольцо.

Технологическая база: обработанная внешняя поверхность резьбы с надетым на неё резьбовым кольцом.

Установить деталь в делительную головку.

Переход 1: фрезеровать поверхность до получения шестигранника Æ28,5±0,26; R_Z 10.

Инструмент: упорная фреза, 2 штуки по ГОСТ 2679-73.

030 Операция контрольно – измерительная

Переход 1: проверить размеры Æ60±0,37; Æ40±0,31;30_-0,28 , 16±0,22; 28,5±0,26; М52x1,5±0,37; 48±0,31; 24±0,26; 34,6±0,31; Æ49,7±0,31; 3,2±0,15; 5,2±0,15.

Инструмент: штангенциркуль.

8.3 РАСЧЁТ И НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ

Основными элементами резания при токарной обработке являются: скорость резания V, подача S и глубина резания t.

Режимы резания при обработке детали рассчитаем расчетным методом.

а) При точении скорость резания рассчитываем по формуле:

;

где Т - среднее значение стойкости, мин;

(при одноинструментной обработке Т=60 мин)

t - глубина резания;

S – подача;

C_v = 56; m = 0,125; y =0,66; x=0,25.

Значение величины подачи S берём из т. 11-14 [2].

Значение коэффициентов Cn и показателей степеней выбираем из т. 8

Коэффициент Kn определяется по формуле:

где K_{m n} - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;

K_{п n} - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;

K_{u n} - коэффициент учитывающий материал инструмента;

Значение коэффициентов K_{m n} , K_{u n} и K_{п n} выбираем из т. 1-6 [2].

K_{m n} = 0,8; K_{u n} = 1; K_{п n} = 0,8.

Определим число оборотов шпинделя станка.

где V – cкорость резания;

D – диаметр обрабатываемой поверхности;

Определяем основное технологическое время:

где l_р.х. - длина рабочего хода резца, мм;

i - количество проходов, шт.

б) Скорость резания при фрезеровании:

v = C_v ·K_v ·D^q /(T^m ·t^x ·s^y ·B^p ·Z^p ) ;

где B^p и Z^p – справочные коэффициенты.

Результаты расчётов по приведенным выше формулам заносим в таблицу 8.

Таблица 8 – Расчет режимов резания.

В итоге имеем Т_о =8,39 мин.

8.4 НОРМИРОВАНИЕ ТЕХОПЕРАЦИЙ

Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Т_ш-к по следующей формуле:

,

где Т_п-з – подготовительно-заключительное время, мин;

n – количество деталей в партии;

Т_шт – норма штучного времени, мин.

Норму штучного времени можно определить по формуле:

,

где Т_о – основное время, мин.;

Т_в – вспомогательное время, мин.;

Т_об.от – время на обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности мин..

Вспомогательное время определяется по формуле:

,

где Т_ус – время на установку и снятие детали, мин.; Т_зо – время на закрепление и открепление детали, мин.;

Т_уп – время на приёмы управления, мин.; Т_из – время на измерение детали, мин. Время на обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности определяется по формуле:

Операционное время Т_оп определяется по формуле:

Далее произведём расчёт для всех технологических операций, используя вышеприведенные формулы, результаты занесем в сводную таблицу 9 технических норм времени по операциям.

Таблица 9 – Сводная таблица технических норм времени по операциям (в минутах):

Найдём общее время на изготовление одной детали (мин.):

Т_ш-к =14,52 мин

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе курсового проектирования был разработан оптимальный вариант технологического процесса изготовления детали “пробка”, с учетом технических требований предъявляемых к детали. Все расчеты выполнялись на основании чертежа детали и исходных данных по чистоте обработки, марке материала, а также на основании справочных данных по методике приведенной в рекомендованной для выполнения курсового проекта литературе.

В результате выполнения курсовой работы были закреплены теоретических знаний о типовых технологических процессах и их элементов, а также практические навыки оформления основной технологической документации. Таким образом, были успешно выполнены все поставленные цели и задачи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш. Школа, 1983. – 256 с.

2.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 656 с.

3.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 496 с.

4. Грозберг Ю. Г. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Материалы конструкций и технология деталей РЭС” для студентов специальности 2303, 1990. – 22 с.

5. Дриц М. Е., Москалёв М. А. Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 1990. – 447 с.