Cборка клапана и изготовление корпуса

бакалаврская работа.dwg

Технические требования: 1. Неуказанные предельные отклонения размеров по Н14; ± 2. Отливка - 8 степени точности АК7ч(А19) - ТВ ГОСТ 1583-93 3. Неуказанные литейные радиусы 3мм 4. Неуказанные литейные уклоны 5° 5. Наличие раковин. пористости и прочих дефектов не допускается
Совмещенный чертеж деталь-заготовка
Выбор метода достижения точности замыкающего звена
Δ0Ai = ΣΔ0Ai - ΣΔ0Ai
Назначим допуски на составляющие звенья в учетом сложности изготовления:
Заданиe: Обеспечить соосность деталей 5 и 12
Уравнение номиналов:
Уравнение размерной цепи:
Метод неполной взаимозаменяемости: i-2.722
) Тср = ТАΔ t· λ²· (m-1) = 0
для которого: i2.722
t=3 - коэффициент риска; λ²=13 - коэффициент относительного рассеивания. Вывод: Метод неполной взаимозаменяемости дает нам наиболее расширенный допуск => размерную цепь считаем по этому методу
Метод полной взаимозаменяемости:
Расчитаем коэффициент середины поля допуска на замыкающем звене: Δ0Δ=Δ0*t*√λ *T *3*√13 *(0
9 ΔΔ=Δ0Δ-*t*√λ *Ti = 0 -0.069 = -0.069
Размерный анализ Деталь-заготовка
Операция 005 заготовительая литье выполяется по отдельному техпроцессу маткриал: АЛ-7
АЛ-9 после очистки мойки уложить деталь в тару
Оборудование инструмент оснастка
Песчаноглинястая форма Электропечь Штангенциркуль ШЦ-5 Тара: ящик стальной
Оперция 010 Отжиг Отжечь заготовку в печи Т=400°С Снять деталь
Электропечь Тара: ящик стальной
Операция 015 Токарная А) Установить
снять деталь (Предварительная обработка) 1. Торцевать деталь 2. Расточить ø114 на длину 40мм 3. Расточить отверстие ø56 окончательно на длину 51
мм 4. Точить радиус 15 мм окончательно (Окончателоьная обработка) 5. Расточить окончательно ø136
ø117Н7 и отверстие ø12 6.Проточить выточку на глубину 1.5мм
выдерживая размер ø38
Станок токарно-винторезный 16К20 Четырехкулачковый патрон Резец упорный расточной Резец фасонный R15 Резец проходной отогнутый Резец расточной радиусный R5 Резец расточной отогнутый Штенгенциркуль ШЦ-5 Штангенциркуль ШЦ-1 Тара: ящик стальной
Операция 020 Фрезерная с ЧПУ А) Установить
снять деталь 1. Фрезеровать торец
выдерживая размер 22 2. Сверлить отверстия: ø52 предварительно с припуском 2мм 3. Расточить окончательно отверстие ø52 4. Центровать 4 места под отверстия ø6.75 5. Сверлить 4 отв. ø6.75 под резьбу М8 6. Нарезать резьбу М8 в 4-х местах 7. Фрезеровать наружные контуры детали
используя повороты стола и выдерживая размеры: ø110
R5 (по программе) 8. Фрезеровать канавку ø76хø68х5
Обрабатывающий центр Н520HР c поворотным столом Специальная оправка с посадочным ø121 Сверло ø6.75 ГОСТ3212-78 Фреза концевая ø20 R0 Lr=50 Фреза концевая ø4 R0 Lr=20 Метчик М8 Пробки гладкие двухсторонние ø6.75Н14 Колибр для контроля расположения отверстий Штенгенциркуль ШЦ-5 Штангенциркуль ШЦ-1 Тара: ящик стальной
Операция 025 Слесарная 1. Зачистить заусенцы 2. Разметить размеры для установки на последующей операции
Молоток7850-0116 ГОСТ2310-77 Кернер 7843-0032 ГОСТ7213-72 Напильник 2820-0011 ГОСТ 1465-80 Штангенциркуль ШЦ-1 разметочный Тара: ящик стальной
Наименование операций
Операция 030 Вертикально-сверлильная А) Установить
снять деталь. 1. Сверлить отверстия: 3 отв. ø4
2. Сверлить отверстия: 9 отв. ø5. 3. Нарезать резьбу М5 (3 отв.). 4. Нарезать резьбу М6 (Нарезать резьбу М5 (3 отв.). отв.).
Операция 035 Слесарная 1. Зачистить заусенцы. 2. Притупить острые кромки.
Операция 040 Контроль 1. Проверить форму и размеры согласно чертежа.
Операция 045 Гальвоническая Покрытие хим-окс.
Вертикально-сверлилльный станок 2Н135 Кондуктор с посадочным диаметром ø121. Сверло ø4.2 ГОСТ3212-78 Сверло ø5 ГОСТ3212-78 Плавающий патрон для нарезания резьб Тиски машинные МТ9671-100 Губки МТ9672-10 Пробки гладкие - двухсторонние ø4.2 и ø5 Колибр для контр. расположения отверстий Штенгенциркуль ШЦ-5 Штангенциркуль ШЦ-1 Тара: ящик стальной
Молоток7850-0116 ГОСТ2310-77 Напильник 2820-0011 ГОСТ 1465-80 Штангенциркуль ШЦ-1 разметочный Тара: ящик стальной
Стол ОТК. Микрометр: МК75-100мм ГОСТ6507-60 Штенгенциркуль ШЦ-5 Штангенциркуль ШЦ-1 Пробки гладкие - двухсторонние ø6.75Н14 Колибр для контроля расположения отверстий Тара: ящик стальной
Ванна гальвоническая. Тара: ящик пластмассовый
Вертикально-сверлильная
Обозначение инструмента
Котроль параллельности плоскостей.
Контрольный индикатор
Котроль цилиндричности отверстия.

РПЗ к бак.раб..doc

Задачей бакалаврской работы является разработка технологического процесса сборки клапана и технологического процесса изготовления корпуса. Необходимо рассчитать объем выпуска и на основе этих расчетов определить тип производства.
Сформулировать служебное назначение и проанализировать технические требования на клапан. Разработать схему сборки клапана.
Затем необходимо разработать технологический процесс изготовления корпуса клапана. Для этого необходимо сформулировать ее служебное назначение и провести анализ технических требований и технологичности конструкции корпуса.
Определение типа производства и выбор вида его организации
Под типом производства понимается комплексная организационно-технологическая характеристика производственного процесса основанная на его специализации повторяемости и ритмичности изготавливаемой номенклатуры изделий а также масштабами (объемами) производства. Различают три основные типа производства:
Единичное производство – предприятие по изготовлению изделий ограниченного потребления. Особенностью такого типа производства является большое разнообразие выпускаемой продукции значительная часть которой не повторяется выпускается в небольших количествах по отдельным заказам. Для единичного производства характерна высокая квалификация работников применение универсального оборудования высокая трудоемкость изделия.
Серийное производство. Под серией понимают некоторое количество конструктивно однородных изделий запускаемых в производство одновременно или последовательно без перерывов. Различают три вида серийного производства в зависимости от количества закрепленных за одним рабочим местом деталей-операций:
мелкосерийное (20-25 деталей-операций);
среднесерийное (6-10 деталей-операций);
крупносерийное (2-5 деталей-операций).
Отличительной характеристикой такого производства является постоянство большой номенклатуры производства выпускаемой в значительных количествах; рабочие места специализируются на выполнение нескольких постоянных закрепленных за ними операций.
Технико-экономические характеристики и особенности массового производства:
постоянства выпуска небольшой номенклатуры изделий но в больших количествах;
специализация рабочих мест на выполнение одной постоянно закрепленной операции;
преобладание использования специального оборудования и оснастки;
высокий уровень механизации и автоматизации преобладают поточные автоматические линии;
межоперационный транспорт конвейерного типа по сравнению с предыдущими производствами существенное сокращение длительности производственного цикла за счет параллельности выполнения работ;
централизация функций управления и оперативного планирования.
Режим работы – односменный.
Количество полных рабочих дней – 244 дня.
Количество предпраздничных дней – 7 дней.
Действительный фонд годового времени:
Общее число изделий выпускаемых по неизменным чертежам – Е=300
Годовая программа выпуска: N=300штгод
Количество лет выпуска: К=ЕN=300300=1 год
Т=ФдN=120060300=40 мин
Производство с годовым выпуском 300и тактом выпуска 40 мин. является мелко серийным. Форма организации производства – стационарная непоточная. При такой форме организации производства обеспечивается выпуск установленной программы изделий при несоблюдении постоянства такта выпуска.
Разработка технологического процесса револьверной бабки.
1Служебное назначение клапана и принцип его работы.
В данном проекте представлен клапан предназначенный для подачи и перекрытия жидкости или воздуха.
Анализ чертежа технических требований на редуктор и технологичности его конструкции.
Технические требования:
Обеспечить соосность деталей 5 и 12
Конструкция сборочной единицы предусматривает возможность сбора ее из стандартных и унифицированных сборочных элементов – деталей и сборочных единиц. Виды применяемых соединений их количество и местоположение не предусматривает применение специальной или сложной оснастки конструкция технологична при сборке и эксплуатации.
2Выбор метода достижения требуемой точности коробки скоростей и расчет размерной цепи на не совпадение делительных зубчатых колес.
Выбор метода достижения точности замыкающего звена
Уравнение размерной цепи:
Δ0Ai = ΣΔ0Ai - ΣΔ0Ai
Уравнение номиналов:
Метод полной взаимозаменяемости:
Позволяет достичь требуемую точность замыкающего звена без дополнительных пригоночных работ связанных с механическим удалением слоя материала с детали и обеспечить простоту технологии сборки и ремонта.
Тср =ТАΔ(m-1)=0138(5-1)=01384=0034 мм
Метод неполной взаимозаменяемости:
Тср = ТАΔ t· √λ²· (m-1) = 0138 3 · √ 13 = 0138 342= 004 мм при Р=027% - процент брака для которого:
t=3 - коэффициент риска; λ²=13 - коэффициент относительного рассеивания.
Вывод: Метод неполной взаимозаменяемости экономически более выгоден т.к. размеры выполняют с более широкими допусками на составляющие звенья чем по методу полной взаимозаменяемости что сокращает количество этапов обработки.
Назначим допуска на составляющие звенья в учетом сложности изготовления:
Расчитаем коэффициент середины поля допуска на замыкающем звене:
Δ0Δ=Δ0i-Δ0i= Δ01+Δ02+Δ03+Δ04= 0+0+0+0 = 0
Выполняем проверку по формулам:
ΔΔв=Δ - Δ0i + * t * √λ2*Ti2=Δ01+Δ02+Δ03+Δ04 + * 3 * √16 *(0022+0022+0022+0022) = 0+0069= 0069
ΔΔн =Δ0Δ - * t * √λ2*Ti2=0 -0069= -0069
Разработка технологического процесса изготовления детали.
1Служебное назначение детали корпус.
Корпус клапана защищает от повреждений детали которые в него вставляются и для их закрепления.
Корпус изготовляется из СЧ 15 ГОСТ 1412-73
2Выбор вида и способа получения заготовки.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения определяем конфигурацию размеры допуски припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки уменьшения напусков и припусков повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки однако такие заготовки требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала.
Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки по калькуляции заготовительного цеха и себестоимости ее последующей обработки до достижения заданных требований качества по чертежу. Выбор заготовки связан с конкретным технико- экономическим расчетом себестоимости готовой детали выполняемым для заданного объема годового выпуска с учетом других условий производства. При проектировании технологического процесса механической обработки для конструктивно сложных деталей важно иметь данные о конфигурации и размерах заготовки и в частности — о наличии в заготовке отверстий полостей углублений выступов.
Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала конструктивными формами и размерами детали и программой выпуска.
При выборе технологических методов и процессов получения заготовок учитываются прогрессивные тенденции развития технологии машиностроения. Решение задачи формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала уменьшить долю затрат на механическую обработку в себестоимости готовой детали.
Особенно важно правильно выбрать заготовку и назначить оптимальные условия ее изготовления в автоматизированном производстве когда обработка ведется на автоматах автоматизированных гибких и автоматических линиях управляемых ЧПУ микропроцессорами и микроЭВМ.
Поступающие на обработку заготовки должны соответствовать утвержденным техническим условиям. Поэтому заготовки подвергают техническому контролю по соответствующей инструкции устанавливающей метод контроля периодичность количество проверяемых заготовок в процентах к выпуску и т. д. Проверке подвергают химический состав и механические свойства материала структуру наличие внутренних дефектов размеры массу заготовки.
У заготовок сложной конфигурации с отверстиями и внутренними полостями (типа корпусных деталей) в заготовительном цехе проверяют размеры и расположение поверхностей. Для этого заготовку устанавливают на станке используя ее технологические базы имитируя схему установки принятую для первой операции обработки. Отклонения размеров и формы поверхностей заготовки должны соответствовать требованиям чертежа заготовки. Заготовки должны быть выполнены из материала указанного на чертеже обладать соответствующими ему механическими свойствами не должны иметь внутренних дефектов (для отливок — рыхлоты раковины посторонние включения).
Дефекты влияющие на прочность и товарный вид заготовки подлежат исправлению. В технических условиях должны быть указаны вид дефекта его количественная характеристика и способы исправления (вырубка заварка пропитка составами правка).
Поверхности отливок должны быть чистыми и не должны иметь пригаров спаев ужимин плен намывов и механических повреждений. Заготовка должна быть очищена или обрублена места подвода литниковой системы заливы заусенцы и другие дефекты должны быть зачищены удалена окалина. Особо тщательной очистке должны подвергаться полости отливок. Необрабатываемые наружные поверхности заготовок при проверке по линейке не должны иметь отклонения от прямолинейности больше заданного (не более 05 мм на 1 мм длины). Заготовки у которых отклонение от прямолинейности оси (кривизна) влияет на качество и точность работы машины подлежат обязательному естественному или искусственному старению по технологическому процессу обеспечивающему снятие внутренних напряжений и правке.
Отмеченные на чертеже заготовки базы для механической обработки должны служить исходными базами при изготовлении и проверке технологической оснастки (моделей стержней). Они должны быть чистыми и гладкими без заусенцев остатков литников прибылей выпоров и литейных и штамповочных уклонов. Базы должны образовываться по возможности моделью и находиться в одной опоке чтобы исключить влияние смещения и перекоса опок и стержней. Если за базу принимают отверстие получаемое с помощью стержня то должны быть приняты дополнительные меры для обеспечения точности расположения оси отверстия.
Среди отливок до 80% по массе занимают детали изготовляемые литьем в песчаные формы. Метод является универсальным применительно к литейным материалам а также к массе и габаритам отливок. Специальные способы литья значительно повышают стоимость отливок но позволяют получать отливки повышенного качества с минимальным объемом механической обработки.
Отливки III класса точности обеспечиваются ручной формовкой в песчаные формы а также машинной формовкой по координатным плитам с незакрепленными моделями. Этот способ является оптимальным для изготовления отливок любой сложности любых размеров и массы из разных литейных сплавов в единичном и мелкосерийном производстве.
Технологичность конструкций отливок характеризуется условиями формовки заливки формы жидким металлом остывания выбивки обрубки. На выполнение основных операций технологического процесса получения отливки влияют уклоны толщина стенок размерные соотношения стержней и другие условия.
Таким образом в качестве заготовки берем отливку.
Материал детали: СЧ 15 ГОСТ1412-73 т.к. он подходит нам по физическим свойствам и цене.
3. Выбор технологических баз и последовательность обработки поверхностей детали корпус.
Для обработки корпуса используем искусственно создаваемые технологические базы - торец который будем использовать для большинства операций. Поэтому на первой операции необходимо сначала обработать торец
4. Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов. Выбор режущего инструмента.
Назначаем в соответствие с требуемой точностью поверхностей стакана:
) 114 56 и рабиус R15 – точение
)136 121 117Н7 и 12- точение
)торцы - фрезерование
)отверстия – сверление
)канавка 76х68х5 - фрезерование
Назначаем режущий инструмент:
)Резец расточной упорный
)Резец проходной отогнутый
)Резец радиусный расточной
)Резец расточной отогнутый
)Фреза концевая 20 4
5. Обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки и разработка маршрутного технологического процесса. Выбор технологического оборудования и оснастки.
Маршрутный технологический процесс
В связи с нашим производством выберем следующие станки:
Токарно-винторезный 16К20
Обрабатывающий центр Н520НР
Вертикально-сверлильный станок 2Н150
В связи с нашим производством выберем следующие приспособления:
4-х кулачковый патрон
6 Определение припусков на обработку и межпереходных размеров
)минимальный припуск:
Zmin=2[(Rz +h)i-1 +√2Σi-1 + i2] где:
Rz - высота неровностей профиля на предшествующем переходе
h -глубина дефектного слоя на предшествующем переходе
Σi-1 - отклонение расположения поверхности после предшествующего перехода
i - отклонение формы поверхности после предшествующего перехода
Zmin=2(02+148)=336мм
Zmin =2(005+005)+148=306мм
)максимальный припуск:
Zmax=2Zmin+TDi-1+TDi где:
Ti-1 Ti-допуски на соответственно предшествующем и выполняемом переходах
Zmax=3.36+1.2+0.19=4.75 мм
Zmax=306+019+0046=33 мм
)номинальный припуск:
Ziном=2Zimin+Di-1H+DiB
)черновое развертывание:
Zном=336+102+0=456 мм
)чистовое развертывание:
Zном=306+019+0=325 мм
) определение межпереходных размеров:
- размер детали: Кп=56 мм
- после чистового развертывания: : Кп(1)=Кд+2Zномчист =56-325=5275 мм
- после чернового развертывания:
Кп(2)= Кп(1)+2Zномчерн = 5275-456=4819 мм
7 Назначение режимов резания
Операция: вертикально-сверлильная
Сv = 147 По таблице 30: Т=35 мин
q= 025 Период стойкости сверла
Общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания: Кv=KmvKuvKtv
Kmv – коэффициент учитывающий качество обработанного материала:
Kuv = 1 (табл.6) – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;
Ktv =10 (табл. 31) коэффициент учитывающий материал инструмента.
Мкр=10 См * Dq*Sy*Kp=10*0021*6752*0208*1=313
Kp= Kmp=(в190)0.75=1
Ро=10 Ср * Dq*Sy*Kp=10*427*6751*0208*1=7782
Число оборотов шпинделя станка.
n = 1000*V p*D мин-1
n = 1000 * 622 (3.14 * 675) = 2933 обмин
Выбираем стандартную частоту вращения шпинделя
C учетом стандартной частоты вращения пересчитаем скорость резания:
V= (n**D)1000=635ммин
8 Расчёт норм времени выполнения операций.
tшт=tосн+tвсп+tоб+tдоп
Вспомогательное время назначается по справочнику:
tвсп=04 мин – на установку и снятие детали
tосн=(Zрасч(S*n))*i=(lобр+lврез(S*n))*i=(56+1(02*300))*1=095мин
tоб=4% от tоп – дополнительное время на отдых
Штучно-калькуляционное время:
Тпз- подготовительно-заключительное время на подготовку к обработке партии
n=Пг48=30048=6–размер партии запуска деталей
tшт.к.= 146+126=346 мин
Вспомогательное время:
tоп=tот+tв=095+04=135мин
Время на обслуживание:
tоб=004× tоп=004×135=0054 мин
Время дополнительное:
tд=004× tоп=004×1 35=0054 мин
Подготовительно-заключительное время:
tшт=04+095+0054*2=146 мин
В результате разработанного технологического процесса был выбран метод достижения требуемой точности. Разработан технологический процесс изготовления плиты. Выбраны технологические базы для обработки плиты и метод получения заготовки для нее. Определены припуски и режимы резания на обработку.
Список использованной литературы.
Латышев Н.Г. Методическое руководство по курсовому проектированию. М.:Мосстанкин 1983. – 52с.
Технологические процессы и операции в курсовых и дипломных проектах: Метод. указ. Сост. В.В.Плешаков Т.В.Никифорова В.К.Старков. – М.: МГТУ “СТАНКИН” 1999. – 43с.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение 1985. Т.1- 656с. Т.2 – 496с.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога А.А.Панов и др. Под ред. Г.А.Монахова. – М.: Машиностроение 1988. – 736с.
Режимы резания металлов: Справочник. Под ред. Ю.В. Барановского.-М.: Машиностроение 1972. - 407с.
Общемашино строительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - М.:Машиностроение 1974. - 354с.
Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. – М.: Издательство стандартов 1992. – 464с.
Определение типа производства.
Разработка технологического процесса сборки узла.
1 Служебное назначение узла и принцип его работы.
2 Анализ чертежа технических требований на узел и технологичности его конструкции.
3 Выбор метода достижения требуемой точности револьверной бабки.
1. Служебное назначение стакана
2. Выбор вида и способа получения заготовки. Назначение припусков на обработку.
3. Выбор технологических баз и последовательность обработки поверхностей детали вал.