Курсовой - Деталь стержень

Содержание

Содержание

1. Введение

2. Анализ конструкции заданной детали и ее технологичности

2.1. Выбор заготовки

2.2. Расчет технологических припусков

3. Технология изготовления детали

3.1. Маршрутный техпроцесс

3.2. Операционный техпроцесс

3.3. Расчет режимов механообработки

4. Разработка инструментальных комплектов

5. Контроль качества

6. Заключение

7. Список литературы

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.

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:

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.

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.

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.

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.

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

Технология изготовления детали

3.1. Маршрутный техпроцесс.

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

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.

Для изготовления детали используются станки:

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.

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.

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

Tвсп≅0.1Тосн

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 2024553981).

В операциях 010, 015, 020, 025 (фрезерносверлильная) был использован следующий инструментальный комплект:

Основной инструмент

1.. Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком (по ОСТ 2И20180) предназначено для обработки конструкционных материалов. Материал режущей части Р6М5.

2 Фреза концевая твердосплавная цельная с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 1837273) предназначены для чистовой и черновой обработки деталей.

3. Короткий метчик с проходным хвостиком для метрической резьбы (ГОСТ 326681) предназначен для нарезания метрической резьбы.

4. Резец расточной для глухих отверстий со стальным хвостовиком (ГОСТ 1806372) 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 2П10284.

Сверло(1) и фрезу(2) устанавливаем в цанговый патрон (ТУ 203598685), используя вкладыши для патрона цангового, для установки необходимого диаметра.

Метчик(3) необходимо установить в специальный патрон регулируемый резьбонарезной (ТУ 203597585), который предохраняет метчик от поломки. Патрон в свою очередь устанавливается в державку для регулируемых патронов, втулок и оправок (ТУ 203576380).

Резец(4) необходимо установить в патрон регулируемый расточной (ТУ 203597585), который устанавливается в державку для регулируемых патронов, втулок и оправок (ТУ 203576380).

Крепление вспомогательного инструмента осуществляется через шпиндель.

Далее показан состав инструментальных комплектов для операций описанных выше.

Контроль качества

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

Этими инструментами контролируется размер выборочно оператором одной из 1020 деталей.

Характеристики измерительных инструментов.

Штангельциркуль ШЦ –11250.1 ГОСТ 166-80

Пределы измерения 0125 мм.

Цена деления 0.1 мм

2.Микрометрический прибор МРИ по ГОСТ 4381-80

Пределы измерения 0500 мм.

Цена деления 0.002 мм

Также используются: калибры и калибрыпробки, меритель.

Заключение

В данной работе был разработан оригинальный технологический процесс обработки детали «Стержень». В отличии от предложенного техпроцессапрототипа, 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.

Список использованной литературы

Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник – М. : Машиностроение , 1990

А.Г. Косилова. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах – М. : Машиностроение , 1985

Краткий справочник металлиста / Под общ. ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скороходова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 960с: ил.

Грановский В.Г. Методические указания для курсового проектирования по курсу “Технология приборостроения”. Части 1, 2. – М.: Изд. МИЭТа, 1986. – 79с.

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.

Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. – М.: НИИТавтопром, 1995. – 456с.

final_sborka.dwg

Приспособление: трехкулачковый патрон
Токарный станок модель ТВ-320
Операция 010 Горизонтально-фрезерная
Поверхность серебрения = 18.0г.
Переход 1: Подрезать торец в размер 45.5
из твердого сплава (ТУ 2-035-1040-86)
Инструмент: Резец проходной
с квадратной пластиной
Оборудование: Токарно-винторезный станок с ЧПУ мод.16К20Ф3
Операция 005 Токарная
Приспособление: патрон инерционный
Переход 1: Подрезать торец
Операция 010 Вертикально-фрезерная
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок мод. 6Р13РФ3
Инструмент: Фреза концевая цельная с цилиндрическим хвостовиком
из твердого сплава (ГОСТ 18372-73
Переход 1: Фрезеровать деталь по чертежу
Операция 025 Резьбонарезная
Операция 020 Вертикально-фрезерная
Покрытие: Хим Н6. М18. Ср12.
На резьбовом отверстии Хим. Н6. М1-3
содержание серебра в чистоте 0
*. Размер после покрытия
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Кулачок эксцентриковый
Изм.Лист N докум. Дата
с ромбической пластиной
Переход 2: Точить ø8.6-0.4 предварительно на длину 19
Переход 4: Расточить отверстие ø7.5+0.02
Резец расточной для глухих отверстий
со стальным хвостовиком (ГОСТ 18063-72)
Сверло спиральное с цилиндрич.
Переход 3: Сверлить отверстие ø4+0.18 глубиной 19+0.15
Операция 015 Сверлильно - расточная
Короткий метчик с проходным хвостовиком
для метрической резьбы (ГОСТ 3266-81)
Переход 1: нарезать резьбу М2.5
Приспособление: патрон поводковый
с эксцентриковыми кулачками
Инструментальный блок 2
Инструментальный блок 1
Инструментальный комплект для токарных операций
Вспомогательный инструмент
с перп. открытым пазом (по ТУ 2-024-5539-81)
Резцедержатель с цилиндрическим хвост-ком
Инструментальный блок 2-3
Инструментальный комплект для фрезерно-сверлильных операций
Фреза концевая твердосплавная цельная с
цилиндрич. хвостовиком (ГОСТ 18372-73) ø6
цилиндрич. хвостовиком (ГОСТ 18372-73) ø5
Сверло спиральное с цилиндрич. хвостовиком
(по ОСТ 2И20-1-80) ø4
Вкладыш для патрона цангового
Патрон регулируемый резьбонарезной
Патрон регулируемый расточной
Державка для регулируемых патронов
и оправок (ТУ 2-035-763-80)
для операций 005 и 010
Инструментальные комплекты
Инструментальный блок 4
Инструментальный блок 5
Переход 2: Точить ø8.6-0.4 предварительно на длину 8
хвостовиком (по ОСТ 2И20-1-80) ø2.5
Неуказанные предельные отклонения размеров: