Разработка операции шлифования кожуха АВИМ 724212 011

KMT.cdw

Установить закрепить
расточить и снять заготовку
Точить поверхность 2
Переустановить заготовку
Точить поверхность 3
Точить поверхность 4
Точить поверхность 6
Точить поверхность 7
Точить поверхность 8
наименование операции
и содержание переходов
Сверлить 4 отв. 1 ∅9мм
Сверлить 4 отв. 2 ∅3 мм
Нарезать резьбу 4 отв. 2 М4
Шлифовать поверхность 1
Карта маршрутной технологии

rpz.docx

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тульский государственный университет»
КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
НА КУРСОВУЮ РАБОТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
Срок представления работы к защите - 25.05.2018 г.
Исходные данные для работы
Тип производства - крупносерийное.
Перечень основных работ:
-выполнить конструкторский и технологический контроль чертежа детали;
-разработать графический документ на заготовку поступающую на операцию токарно-винторезная;
-разработать фрагмент карты маршрутной технологии относящийся к операции токарной;
-определить припуски на обработку;
-рассчитать режим резания и норму времени для операции токарно-винторезная;
-разработать маршрутную карту и карты на операцию токарно-винторезная;
-оформить схему обработки на операцию токарно-винторезная;.
Задание принял к исполнению Сухарев. С.А.
Кафедра «ТехнологиЯ машиностроения»
основы ТЕХНОЛОГИИ Машиностроения
Разработка операции токарная
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Студент группы 620151-ПБ 24.09.2018 Сухарев С.А.
TOC o "1-3" h z u АННОТАЦИЯ PAGEREF _Toc1337468 h 5
ВВЕДЕНИЕ PAGEREF _Toc1337469 h 6
Назначение детали PAGEREF _Toc1337470 h 7
Анализ чертежа и конструкции детали PAGEREF _Toc1337471 h 7
Анализ заводского технологического процесса PAGEREF _Toc1337472 h 8
Разработка маршрутного технологического процесса PAGEREF _Toc1337473 h 9
Изготовление исходной заготовки PAGEREF _Toc1337474 h 10
Расчет общих припусков PAGEREF _Toc1337475 h 11
Выбор структуры заданной операции и средств производства PAGEREF _Toc1337476 h 13
Расчет режимов резания PAGEREF _Toc1337477 h 14
Нормирование операции PAGEREF _Toc1337478 h 18
Описание операции PAGEREF _Toc1337479 h 19
Приспособление PAGEREF _Toc1337480 h 20
Средства измерения PAGEREF _Toc1337481 h 21
Заключение PAGEREF _Toc1337482 h 23
Список использованных источников PAGEREF _Toc1337483 h 24
Главная цель технологии машиностроения – изготовление машин которые будут как можно дольше выполнять свои функции отличатся надежностью и экономичностью как в процессе изготовления так и в процессе эксплуатации. От состояния технологии зависят эффективность труда расходование материальных и энергетических ресурсов качество продукции. Важную роль в развитии машиностроительных отраслей производства играет подготовка квалифицированных инженерных кадров освоение ими современных методов проектирования и совершенствования технологических процессов изготовления деталей и сборки машин готовность к системному анализу быстро и непредсказуемо изменяющийся производственной и рыночной ситуации к поиску нетрадиционных решений.
Критерии построения эффективных маршрутов технологического процесса зависит от типа производства и возможностей предприятия. Одним из наиболее известных критериев является принцип постоянства баз. Маршрут должен учитывать также с расчётом максимально полного использования возможностей оборудования.
Машиностроение традиционно является ведущей отраслью экономики. Развитие машиностроения определяется как разработкой принципиально новых конструкций машин так и совершенных технологий их изготовления. Часто именно технологичность конструкции определяет будет ли она широко использоваться. Экономичность производства напрямую зависит от качества технологических процессов разрабатываемых на нём.
Исходными данными для проектирования являются:
- чертеж детали с техническими условиями на ее изготовление;
- материал детали сталь 20Х13-б-Т ГОСТ 5949-75;
- масса детали 11 кг
Необходимо выполнить:
- произвести анализ методов получения заготовки;
- составить маршрутный технологический процесс изготовления детали;
- выбрать оборудование и средства технологического оснащения;
- подробно разработать токарную операцию для данной операции произвести расчеты режимов обработки и нормы времени.
Целью работы: знакомство изучение и закрепление знаний развитие навыков самостоятельной работы с научно-технической специальной литературой производственной технической документацией и нормативной базой.
Деталь “ Втулка” - представляет собой тонкостенное тело вращения с габаритными размерами ø126х277 мм. детали 11 кг. В конструкции детали предусмотрено центральное отверстие ø126H7. На цилиндрической части детали расположены отверстия ø9 с фаской. Также на цилиндрической поверхности имеется фрезерованная площадка с отверстием 47Н14 и четыре резьбовых отверстия.
Анализ чертежа и конструкции детали
Чертеж детали выполнен в соответствии с ЕСКД имеет достаточное количество видов и разрезов дающих полное представление о детали. На чертеже имеются необходимые параметры шероховатости и требования точности.
В конструкции детали присутствуют не технологичные отверстия расположенные на цилиндрической поверхности детали.
Деталь “Втулка” изготавливается их стали 20Х13-б-Т ГОСТ 5949-75.
Технические характеристики данного металла:
Табл. 1 - Химический состав стали 20Х13
Придел прочности на растяжение в=100 МПа
Твердость HB 10-1=30 55 МПа
Анализ заводского технологического процесса
Выполним анализ существующего технологического процесса. Деталь изготавливается из Круг В-140 ГОСТ 21410-2006 20Х13-б-Т ГОСТ 5949-75. Коэффициент использования материала составит: Ким=1199=011
Существующий технологический процесс обеспечивает все необходимые требования к детали.
Последовательность обработки следующая: 1 этап токарная обработка самой точной поверхности 140Н7 которая на последующих операция является базой учитывая тот факт что поверхность 140 без обработки то более технологичным решением было б на первой операции обработать наружную цилиндрическую поверхность 126Н12 и торец а на второй токарной использовать обработанные поверхности за чистовые базы.
Для выполнения токарных операций в существующем технологическом процессе выбран токарно-винторезный станок модели 16к20П. Данный станок является универсальным для крупносерийного производства применимы станки с полуавтоматическими циклами и станки с ЧПУ.
Фрезерования поверхности и сверления отверстий производится на координатно расточном станоке с ЧПУ модели 2Е 450АФ30 данный станок соответствует заданному типу производства. На данной операции возможно применения специального инструмента сверло-зенкер для одновременно обработки отверстия ø55 мм и фаски. Специальный режущий инструмент применяемый в данном технологическом процессе отсутствует. для крупносерийного производства с целью сокращения времени механической обработки рекомендуется применять специализированный инструмент. Приспособления применяются на второй токарной операции – кольцо разрезное данное приспособление обусловлено тем что внутренняя цилиндрическая поверхность на данном этапе обработана если изменить порядок обработки как описано ранее применение оправки нецелесообразно. Также применяется специальное поворотное приспособление на координатно расточном станке выбор данного приспособления целесообразен так ка обработка стандартным оснащением невозможна.
Разработка маршрутного технологического процесса
Технологический маршрут обработки заготовки служит для установления последовательности выполнения технологических операций с соблюдением принципа единства и постоянства технологических баз.
Наименование операции
Отрезается заготовка с припуском под дальнейшую обработку.
базируется по наружной цилиндрической поверхности и торцу.
обработка торца и наружной поверхности которая в дальнейшем используется как чистовая база
наружная цилиндрической поверхность и торец.
Обрабатывается второй торец и внутренняя цилиндрическая поверхность.
обработанный торец и наружная цилиндрическая поверхность.
Координатно-расточная
Производится обработка отверстий по наружной цилиндрической поверхности. Фрезерование площадки.
База торец и внутренняя поверхность.
зачистка заусенцев после координатно- расточной операции.
Изготовление исходной заготовки
Выбор заготовки для изделия определяется назначением и конструкцией детали материалом техническими требованиями серийностью выпуска.
В существующем технологическом процессе деталь изготавливается из трубы рассмотрим альтернативный метод получения заготовки – штамповка.
Выполним расчет припусков и допусков на поковку.
Расчет производится по ОСТ 5.0004-70 «Поковки штампованные из цветных металлов и сплавов»
Штамповочное оборудование - ГКШП. Нагрев заготовок пламенный.
Принимаем вторую группу точности и в зависимости от шероховатости назначаем величины припусков на механическую обработку по таблице 1 и дополнительный припуск зависящий от шероховатости поверхности [4 с.2]:
Для поверхности детали шероховатость которых не превышает Ra 6.3 мкм припуск на сторону по табл.1 при наибольшем габаритном размере 280 мм составляет 25 мм.
Для поверхности детали с шероховатостью Ra 16 припуск на сторону с учетом п 2.2 составит 25+07=32 мм.
Рассчитываем размеры заготовки с учетом припусков.
Номинальные размеры округляем до 05 на основании п.2.3 ОСТ.
Штамповочные уклоны внешние - 3 внутренние - 5.
Таблица 6.1. Определение припусков и размеров поковки
Шерохо-сть пов-сти Ra мкм
Припуск на сторону мм
Припуск на размер мм
Рис. 6.1. эскиз поковки
М3=D24*L*ρ=314*014024*0282*7200=99 кг
Сравнивая два варианта
Поковка: Ким=119 9=011
Учитывая тот факт что разница в Ким незначительная а производство оснастки для штамповки дорогостоящее и в стоимость заготовки входят амортизационные отчисления за оборудование оплата заработной платы то принимаем решение в качестве заготовки использовать круг.
Расчет общих припусков
Расчет аналитическим методом осуществим для поверхности ø126H7
Исходная заготовка - круг.
- Растачивание предварительное
- Растачивание чистовое
- Растачивание тонкое.
Обработка ведется в патроне.
Суммарное значение пространственных отклонений оси обрабатываемой поверхности при консольном закреплении в самоцентрирующем патроне
ρк=к*l=5*282=1410 мкм
где к=5 мкм - удельная кривизна заготовки на 1мм длины;
Погрешность закрепления заготовки в самоцентрирующемся патроне для горячекатаного проката составляет =370 мкм.
Расчет минимальных значений припусков:
Zмин1=2*(Rzi-1+Ti-1+ρi-1+i)
Таблица 6.1. Припуски на механическую обработку
Технологические переходы
Элементы припуска мкм
Растачивание предварительное (H12)
Растачивание чистовое (H9)
Растачивание тонкое.
Минимальный припуск:
Zмин1=2*300+400+14102+10002=3722 мкм;
Zмин2=2*60+60+302+1002=449 мкм;
Zмин3=2*30+30+012+52=13 мкм;
dр3=126+0052=126052 мм;
dр2=126052-013=12592 мм;
dр1=12592-0449=12547 мм;
dр заг=12547-3722=12275 мм.
Выбор структуры заданной операции и средств производства
Согласно технического задания составим структуру операции токарно-винторезной 015.
Согласно рекомендаций [8] при точении и растачивании алюминиевых сплавов а черновой стадии применяются резцы с материалом режущей части ВК8 для чистовой ВК6.
Таблица 7.1. Маршрутно-операционный технологический процесс.
Точить торец выдерживая размер 280±05
резец подрезной отогнутый ВК8
Трех-кулачковый патрон
Точить торец начисто выдерживая размер 282±04
резец подрезной отогнутый ВК6
Точить фаску выдерживая
Резец проходной ВК6 φ=45
Расточить отв. ø125+05
резец расточной ВК8 φ=45
Расточить освобождение с образованием 2 фасок 1 х 45°; выдерживая размеры 5h14 -03; 14h14 -043
Расточить отв. ø1258+013
резец расточной ВК6 φ=45
Расточить отв. ø126H7
Расчет режимов резания
Глубина резания: t=25 мм.
Материал режущей части ВК8 (Киv=27)
В зависимости от шероховатости обрабатываемой поверхности Ra=125 мкм и радиуса при вершине резца r=12 мм принимаем подачу S=063 ммоб [табл.14].
Выбор коэффициентов для расчета скорости резания:
Т=30 60 мин рекомендуемое значение периода стойкости инструмента принимаем Т = 60 мин.
Поправочный коэффициент на скорость резания:
Кмv=1 – Коэффициент учитывающий материал заготовки
Kиv – Коэффициент учитывающий инструментальный материал
Kп - Коэффициент учитывающий состояние поверхности
Kп=09-прокат Kп=1-обработанная поверхность.
Kφ=07 - Коэффициент учитывающий угол в плане;
Kφ1=1 - Коэффициент учитывающий вспомогательный угол в плане для 10 ;
Черновая обработка: Кпv=08.
V=32860028*25012*06305*17=200 ммин;
Рассчитываем частоту вращения шпинделя:
n= 1000VD=1000*200314*280=227 мин-1;
Согласно паспорта n=180 мин-1
Фактическая скорость резания:
V=314*280*1801000=158 ммин;
Чистовая обработка Кпv=1.
Пластина из твердого сплава ВК4 Киv=24
Глубина резания: t=1 мм.
В зависимости от шероховатости обрабатываемой поверхности Ra=63 мкм и радиуса при вершине резца r=12 мм принимаем подачу S=04 ммоб [табл.14].
V=32860028*1012*0405*168=277 ммин;
n=1000*277314*280=315 мин-1;
Согласно паспорта n=250 мин-1
V=314*280*2501000=220 ммин;
Точить фаску выдерживая ø278-13 45
Обработку производим на режимах на предыдущем переходе
Расточить отв. предварительно ø125+052
Подача S=063 ммоб [табл.14].
Kv=1*27*09*1*1*08=194;
V=32860028*6012*06305*194=205 ммин;
Частота вращения шпинделя:
n= 1000*205314*125=245 мин-1;
V=314*125*2501000=210 ммин;
Расточить отв. предварительно ø1258+013
Подача S=04 ммоб [табл.14].
Kv=1*27*1*1*1*08=216;
V=32860028*04012*0405*216=397 ммин;
n= 1000*397314*1258=473 мин-1;
Согласно паспорта n=400 мин-1
V=314*1258*4001000=336 ммин;
Подача S=016 ммоб [табл.14].
V=32860028*01012*01605*216=742 ммин;
n= 1000*742314*126=882 мин-1;
Согласно паспорта n=710 мин-1
V=314*126*7101000=597 ммин;
Таблица 8.1. Режимы резания
Расточить отв. Предварительно ø125+05
Расточить отв. чистовой проход ø1258+013
Расточить отв. в размер ø126H7
Нормирование операции
Расчет основного времени
Где l мм длина обрабатываемой поверхности l1 мм величина врезания i =1 число проходов. Данные для расчетов сводим в таблицу
Ту=035 мин – вспомогательное время на установ заготовки в трехкулачковом патроне с ручным зажимом [карта 2].
Определим вспомогательное время связанное с переходом определим по справочнику [11] данные заносим в таблицу.
Таблица 9.1. Расчетные данные к операции
Установить заготовку
Вспомогательное время на обслуживание:
Тобсл = 7% * To=396*007=028 мин.
Вспомогательное время на отдых и личные надобности:
Тотд = 4% * To=396*004=016 мин.
Подготовительно заключительное время:
Норма штучного времени:
Тшт=То+Тв+ Тобсл+ Тотд=396+407+028+016=847 мин.
В начале работы станочник обязан проверить исправность станка. Все трущиеся части станка должны быть смазаны движущиеся части должны быть отрегулированы.
После установки патрона на стане необходимо установить режущие инструменты для этого выполняют ряд работ:
- протирают опорные поверхности держателя;
- резец устанавливается с минимальным вылетом обычно не более 15 толщины его стержня (во избежание появления вибраций) перпендикулярно линии центров и точно по их высоте.
- осуществляется правильность проверки резца по высоте данная настройка осуществляется в следующей последовательности: в пиноль задней бабки вставляется центр после подводят вершину резца к вершине центра далее производится регулировка посредством мерных пластинок.
- производится закрепление резца не менее чем двумя болтами при повороте торцового ключа двумя руками.
Заготовка устанавливается в трехкулачковом патроне закрепление осуществляется за наружную цилиндрическую поверхность с упором по торцу.
Следующим этапом осуществляется настройка станка на размер методом пробных ходов и промеров последовательность настройки следующая: резец подводится к вращающейся детали до касания к ее поверхности затем отводится вправо. Деталь вручную протачивается на длину 5—7 мм останавливается и производится замер диаметра проточки. Если диаметр оказался больше требуемого процесс повторяется с новой глубиной резания пока не будет получен необходимый размер. После этого включается автоматическая подача и деталь протачивается по всей длине.
При изготовлении нескольких одинаковых изделий установка резца на глубину производится только для первой детали. После обточки первой детали она снимается без нарушения установки резца суппорт отводится в правое положение устанавливается новая деталь и обработка ее производится без дополнительной наладки. Проверка производится только для компенсации износа резца.
При выполнении токарно-винторезной операции применяется трехкулачковый патрон 7100-0011 ГОСТ 1255-80. Трехкулачковый самоцентрирующий патрон предназначен для закрепления деталей круглой или шестигранной формы.
Принцип работы патрона заключается в том что кулачки 1 перемещаются при помощи диска 3 с архимедовой спиралью. В витки этой спирали входят нижними выступами кулачки. На обратной стороне диска нарезано коническое колесо 3 с которым соединены три конических зубчатых колеса 2. При повороте ключом одного из них поворачивается и коническое колесо диска и посредством спирали перемещает по пазам корпуса патрона одновременно и равномерно все три кулачка; в зависимости от вращения в ту или иную сторону кулачки приближаются или удаляются от центра соответственно зажимая или освобождая деталь. Кулачки изготовляют обычно трехступенчатыми для повышения износостойкости их закаливают.
Рис. 11.1. Патрон трехкулачковый
В процессе выполнения токарной операции производится обработка торцовой поверхности и внутренних поверхностей. Для контроля линейных размеров применяется штангенциркуль ШЦ-I-150-0.05 ГОСТ 166-89;
Для контроля размеров отверстия ø126H7 применяется предельный калибр -пробка выполненную по ГОСТ 18360-93.
Предельные калибры для отверстий называются калибрами-пробками и представляют собой стержень с двумя цилиндрами. Один цилиндр имеет наименьший предельный размер отверстия и называется проходным второй имеет наибольший предельный размер и называется непроходным концом калибра. Пользование предельными калибрами обеспечивает полную взаимозаменяемость деталей и не требует высокой квалификации рабочего и контролера.
Калибры-пробки состоят из корпуса и рабочей части.
Вставки и насадки калибров-пробок должны изготовляться из стали марки Х по ГОСТ 5950—73 или ШХ15 по ГОСТ 01-78.
Допускается изготовление вставок и насадок для калибров:
- всех видов кроме неполных калибров-пробок получаемых штампованием из стали марок У10А или У12А по ГОСТ 1435-74;
- диаметром более 10 мм из стали марок 15 или 20 по ГОСТ 1050—88.
Для контроля наружной и внутренней фаски 1х45 – шаблон для контроля фасок.
Для контроля освобождения применяется специальный шаблон.
Для контроля параметров шероховатости – образцы шероховатости для токарных работ по ГОСТ 9378-93.
Выбранный технологический процесс позволяет изготовить деталь за исполнением всех размеров размерных допусков а также допусков форм и расположений также данный технологический процесс позволяет изготовить деталь за минимальное количество установов что экономически более целесообразно.
Основными этапами проектирования являлось: выбор метода получения заготовки отработки детали на технологичность базирование заготовки в процессе обработки и составление маршрута обработки расчета режимов резания и норм времени на заданную операцию.
В конструкторской части курсового проекта рассмотрено устройство и принцип работы установочного приспособления мерительного инструмента режущего инструмента для токарной операции.
Список использованных источников
Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. Справоч. пособие. Минск: Беларусь 1991. 400 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: Т.1.
–е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение 2001. 920 с.
Андреев В.И. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства. М.: Высш. шк. 1999. 415 с.
Афонькин М.Г. Магницкая М.В. Производство заготовок в машиностроении. Л.: Машиностроение 1987. 256 с.
Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога–машиностроителя. М.: Изд–во стандартов 1992. 461 с.
Вареник Л.И. Новиков А.Н. Шпиндельные узлы металлорежущих станков. М.: ВНИИТЭМР 1991. 224 с.
Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения А.Ф.Горбацевич В.А Шкред. 5- е изд. стер. перепеч. с 4-ого изд. 1983 г. М.: Высш. шк. 2007. 256 с.
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. Т2. М.: Машиностроение 1986.
Методические указания и контрольные задания для проведения индивидуальной работы со студентами (РП) и выполнения контрольно-курсовой работы (ККР) по теме «Определение припусков на механическую обработку» студентами спец. 07.01 и 12.01 (колледжа)Ковалева И.Г. Шейнин Г.М. Бобков М.Н. Тула: ТулГТУ 1994. 29 с.