Модернизация технологии изготовления детали переходник с разработкой управляющих программ механической обработки

Оп 000 заготовительная.cdw11.cdw

Количество деталей на
Технические условия на заготовку
Количество деталей из
Трубный прокат ГОСТ 8732-78

Оп.020.frw

Оп 010.cdw11.cdw

Расточить поверхность 4 в размер 5
Расточить поверхность 6 в размер 7
механической обработки
Mazak Huper Quadrex 100MSY
Резец проходной T15K10
Подрезать торец в размер 1
Проточить поверхность 2 в размер 3
Резец расточной Т15К10
Инструмент (код и наименование)
Наименование операции
Оборудование (наименование модель)

Оп 030.cdw11.cdw

Промыть деталь в содохром
пиковом растворе и продуть
сухим сжатым воздухом
механической обработки
Инструмент (код и наименование)
Наименование операции
Оборудование (наименование модель)

Оп.025.frw

Маршрутная карта 1.cdw

Термическая(закалка)
Наименование содержание операции

Размерные цепи.cdw

Выпускная квалификационная работа

Оп.010.frw

Оп 005.cdw11.cdw

механической обработки
Mazak Huper Quadrex 100MSY
Резец проходной T5K10
Подрезать торец в размер 1
Проточить поверхность 2 в размер 3
Расточить поверхность 4 в размер 5
Резец расточной T5K10
Инструмент (код и наименование)
Наименование операции
Оборудование (наименование модель)

переход.cdw

Выпускная квалификационная работа
* Размеры обеспечить инструментом.
Неуказанные предельные отклонения H14 h14
Маркировку товерного знака ( или буквенного кода) нанести по
технологии предприятия изготовителя.
**Допускается канавку (выносной элемент Е) не выполнять.

Оп 025.cdw11.cdw

механической обработки
Mazak Huper Quadrex 100MSY
Расточить поверхность 2 в размер 3
Сверлить четыре отверстия в
Подрезать торец в размер 1
Расточить поверхность 4 в размер 5
Резец проходной T15K6
Резец расточной T15K6
Нарезать резьбу 7 на длину 3
Резец резьбовой T15K6
Инструмент (код и наименование)
Наименование операции
Оборудование (наименование модель)

Оп 040 контрольная первый лист.cdw

Карта эскиза Форма по ИМ 219-024-2009
Контроль комплексный

Оп.005.frw

Оп 020.cdw11.cdw

механической обработки
Mazak Huper Quadrex 100MSY
Проточить поверхность 2 в размер 3
Сверлить шесть отверстий в
Резец проходной T15K6
Подрезать торец в размер 1
Расточить поверхность 4 в размер 5
Расточить поверхность 6
Резец расточной T15K6
Нарезать резьбу 9 на длину 10
Инструмент (код и наименование)
Наименование операции
Оборудование (наименование модель)

выпускная квалификационная работа.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Казанский национальный исследовательский технический университет
Кафедра технологии машиностроительных производств
Выпускная квалификационная работа
Модернизация технологии изготовления детали «Переходник» с разработкой управляющих программ механической обработки
Оглавление TOC o "1-3" h z u
Введение- описание назначения и анализ технологичности детали PAGEREF _Toc454220580 h 5
План обработки-обоснование разработанной маршрутной технологии ее преимуществ(типа производства вида заготовки и способа ее получения назначение баз выбор оборудования режущего инструмента средств измерения оснастки и т. п) PAGEREF _Toc454220581 h 7
Проектирование заготовки PAGEREF _Toc454220586 h 17
Размерный анализ плана обработки- решение размерных цепей назначение операционных припусков операционных допусков PAGEREF _Toc454220587 h 20
Расчет режимов резания и технических норм времени PAGEREF _Toc454220592 h 33
Заключение- отличие от серийной технологии вклад автора в технологию изготовления детали( по сравнению с исходным прототипом) 59
Литература PAGEREF _Toc454220637 h 61
Данная выпускная квалификационная работа посвящена проектированию машиностроительного производства. Производительность 6500в год.
Расчетно-пояснительная записка состоит из следующих частей:
Введение описывающее назначения и анализирующее технологичность детали работающее не в тяжелых условиях служащее для соединения двух фланцев с разными отверстиями под крепление. В связи с этим предъявляются достаточно высокие требования к шероховатости большинства внутренних поверхностей.
Задачей работы является усвоение процесса проектирования машиностроительного производства.
Разработан маршрутно- технологический процесс обработки изделия. Под разработкой маршрутной технологии подразумевается формирование содержания операции и определяется последовательность их выполнения.
Также спроектировал заготовку. Разработан метод получения заготовки детали определяющийся из ее конструкции назначения материала технических требований к изготовлению а так же объемом выпуска.
В конце расписана специальная часть в которой описывается процесс создания обработки и управляющей программы.
Заключение по проекту.
This graduation project is dedicated to the design engineering production. Capacity 6500 pcs. in year.
Cash-explanatory note contains the following parts:
The introduction which describes the purpose and manufacturability analyzing the details do not work in harsh conditions which serves to connect the two flanges with different holes for mounting. In connection with this rather high demands are presented to most internal surfaces roughness.
The aim of the work is the assimilation process design engineering production.
A marshrutno- workflow products processing. Under the development of routing technology is meant the formation of the content of the operation and is determined by the sequence of their execution.
Also designed workpiece. A method for producing the blank parts determined from its design purpose material technical requirements for the production as well as the volume of output.
At the end it is painted a special piece which describes the process of creating a processing and control program.
The conclusion of the project.
Введение- описание назначения и анализ технологичности детали
«Переходник». Переходник работает в условиях статических нагрузок. Материал - Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
Предположительно данная деталь работает не в тяжелых условиях - служит для соединения двух фланцев с разными отверстиями под крепление. Возможно деталь является частью трубопровода в котором происходит циркуляция газов или жидкостей. В связи с этим предъявляются достаточно высокие требования к шероховатости большинства внутренних поверхностей. Они оправданы так как низкая шероховатость уменьшает возможность создания дополнительных очагов окислительных процессов и способствует беспрепятственному протеканию жидкостей без сильного трения и турбулентных завихрений. Торцевые поверхности имеют грубую шероховатость так как скорее всего соединение будет производиться через резиновую прокладку.
Деталь относится к деталям типа тел вращения (рис.1.). Основными поверхностями детали являются наружные и внутренние цилиндрические поверхности наружные и внутренние торцевые поверхности внутренние резьбовые поверхности то есть поверхности определяющие конфигурацию детали и основные технологические задачи по ее изготовлению. К неосновным поверхностям отнесем различные фаски.
Рис. 1.1. Эскиз детали
Характерными особенностями обработки данной детали являются следующие:
- применение токарных станков с ЧПУ в качестве основной группы оборудования;
- обработка производится при установке в приспособлении;
- подготовка баз для данного типа производства целесообразно произвести на токарном станке.
3Анализ технологичности детали
Цель анализа - выявление недостатков конструкции по сведениям из чертежа детали а также возможное улучшение конструкции.
Деталь «Переходник» - имеет цилиндрические поверхности что ведет к сокращению оборудования инструмента и приспособлений.
- все поверхности легко доступны для обработки и контроля;
- съем металла равномерен и безударен;
- глубоких отверстий нет;
- возможна обработка и контроль всех поверхностей при помощи стандартного режущего и измерительного инструмента.
План обработки-обоснование разработанной маршрутной технологии ее преимуществ(типа производства вида заготовки и способа ее получения назначение баз выбор оборудования режущего инструмента средств измерения оснастки и т. п)
1. Определение типа производства
Исходные данные для определения типа производства:
а) Объем выпуска деталей в год: N = 6500 шт.год;
б) масса детали: m = 778 кг.
Тип производства определяется ориентировочно по табл.1.1
В соответствии с таблицей обработка деталей будет производиться в условиях серийного производства.
Для серийного производства характерно применение специализированного оборудования а также станков с числовым программным управлением и автоматизированных линий и участков на их основе. Приспособления режущий и мерительный инструмент могут быть как специальными так и универсальными.
При разработке технологического процесса следует учитывать назначение технологических баз. От правильности выбора технологических баз зависят производительность обработки точность выполнения размеров конструкция приспособлений конструкция режущих и измерительных инструментов.
При назначении технологических баз учтем:
объем выпуска продукции;
выбор технологического оборудования;
выбор приспособления;
выбор режущего инструмента;
оснащенность измерительным инструментом;
Чтобы обеспечить должное качество производимой детали будем использовать принцип единства конструкторской технологической и измерительной баз.
На первой предварительной операции используем базовые поверхности.
На окончательной операции обработки в качестве технологической базы используем конструкторскую что уменьшит погрешности изготовления повысит качество изделия.
Смена технологических баз по ходу технологического процесса приводит к увеличению длины технологических размерных цепей увеличивая тем самым погрешности обработки.
Установочную базу совместим с исходной так как при этом будет отсутствовать погрешность. Обработка поверхностей при одной установке даст наиболее высокую точность взаимного расположения поверхностей.
Однако две взаимосвязанные поверхности мы не сможем обработать при одной установке назначим в качестве установочной ту из них которая в рабочем чертеже задана конструкторской базой.
Разработка технологического процесса изготовления детали
Определяющим фактором при разработке маршрутного технологического процесса является тип и организационная форма производства. С учетом типа детали и вида обрабатываемых поверхностей устанавливается рациональная группа станков для обработки основных поверхностей детали что повышает производительность и уменьшает время обработки детали.
В общем случае последовательность обработки определяется точностью шероховатостью поверхностей и точностью их взаимного положения.
При выборе типоразмера и модели станка учитываем размеры детали ее конструктивные особенности назначенные базы количество позиций в установе количество потенциальных позиций и установов в операции.
Для обработки основных поверхностей группы заданных деталей примем оборудование обладающее свойством быстрой переналадки на обработку любой из деталей групп т.е. обладающее гибкостью и в то же время высокой производительностью за счет возможной концентрации операций что ведет к сокращению количества установов; назначения интенсивных режимов резания за счет применения прогрессивных инструментальных материалов возможности полной автоматизации цикла обработки в том числе и вспомогательных операций таких как установка и снятие деталей автоматический контроль и замена режущего инструмента. Этим требованиям отвечают станки с числовым программным управлением и построенные на их основе гибкие производственные комплексы.
В проектируемом варианте примем следующие технические решения.
Для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей выбираем токарные станки с числовым программным управлением.
Для каждой поверхности назначается типовой и индивидуальный план ее обработки при этом выбираем экономически целесообразные методы и виды обработки при выполнении каждого технологического перехода в соответствии с принятым оборудованием.
Под разработкой маршрутной технологии подразумевается формирование содержания операции и определяется последовательность их выполнения.
Выявляются основные и неосновные элементарные и типовые поверхности так как общая последовательность обработки детали и основное содержание операции будет определяться последовательностью обработки только основных поверхностей а также применяемым оборудованием характерным для серийного производства и видом заготовки.
Для каждой элементарной поверхности детали назначаются типовые планы обработки в соответствии с заданной точностью и шероховатостью.
Этапы обработки детали определяются планом обработки наиболее точной поверхности.
Маршрутно- технологический процесс обработки детали:
0 Заготовительная трубный прокат ГОСТ 8732-78 IT16 √Ra 100
5 Токарная с ЧПУ IT14 √ Ra 12.5 станок токарный Mazak Huper Quadrex 100MSY
подрезать торец в размер 1
проточить поверхность 2 в размер 3
расточить поверхность 4 в размер 5
0 Токарная с ЧПУ IT14 √ Ra 12.5 станок токарный Mazak Huper Quadrex 100MSY
расточить поверхность 6 в размер 8
0 Токарная с ЧПУ IT8√ Ra 6.3 станок токарный с ЧПУ Mazak Huper Quadrex 100MSY
проточить поверхность 2 в размер 3 выдержав 2а
расточить поверхность 4 в размер 5
расточить поверхность 6
сверлить шесть отверстий в размер 7 выдержав 8
нарезать резьбу 9 на длину 10
5 Токарная с ЧПУ IT8 √ Ra 6.3 станок токарный с ЧПУ Mazak Huper Quadrex 100MSY
расточить поверхность 2 в размер 3
расточить поверхность 4 в размер 5 обточить фаску 4а
сверлить 4 отверстия в размер 6 выдержав 5
Промыть деталь в содохромпиковом растворе и продуть сухим сжатым воздухом
Зачистить заусенцы риски и надиры
Проверить деталь наружным осмотром: острые кромки и заусенцы не допускаются
проверить шероховатость поверхностей детали
проверить размеры наружных цилиндрических поверхностей 1418
проверить размеры внутренних цилиндрических поверхностей 13151617
проверить длиновые размеры 3101112
проверить длиновые размеры 124
проверить размеры отверстий 67
проверить угол наклона 59
проверить размеры фасок 8.
4. Выбор оборудования
Основным видом оборудования для обработки деталей типа тел вращения в частности валов в условиях среднесерийного производства являются токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ).
В технологические возможности токарного станка входят токарная обработка цилиндрических конических фасонных поверхностей обработка центровых и радиальных отверстий фрезерование поверхностей нарезание резьбы в отверстиях малого диаметра. При установке детали учитывается схема базирования которая определяет простановку размеров.
Выбор металлорежущего станка.
Применяемое оборудование в значительной степени зависит от типа производства деталей. В серийном производстве используют главным образом универсальное оборудование. Важным средством автоматизации серийного производства являются станки с ЧПУ. При невозможности обработки детали на универсальном станке используют специализированное или специальное оборудование.
Правильный выбор типа и модели оборудования для каждой операции предполагает выполнение следующих основных условий:
Основные размеры станка должны соответствовать габаритам обрабатываемых деталей.
Выбранная модель станка должна обеспечивать заданные требования по точности качеству и производительности обработки.
Соответствие станка по мощности.
Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки.
Соответствие станка по производительности заданному масштабу производства.
Возможность работы на оптимальных режимах резания.
Необходимость использования имеющихся станков.
В технологическом процессе выбран токарный станок с ЧПУ Mazak Huper Quadrex 100MSY
Обрабатываемый диаметр 300 мм
Шпиндель 6000 обмин 11кВт
Противошпиндель 6000 обмин 11кВт
Количество инструментов 12
Требуемая площадь 2862х2486 мм
Станок полностью соответствует заданным требованиям. У данного станка подходящая мощность для выполнения необходимых операций совершаемых над деталью. Станок оснащен ЧПУ и предназначен для выполнения различных токарных операций по замкнутому автоматическому циклу. Также возможна обработка различных профилей с нарезанием резьбы. Для нашего типа производства станок полностью отвечает предъявляемым требованиям.
5. Выбор режущего инструмента
Выбор типа инструмента зависит от вида станка метода обработки материала обрабатываемой детали ее размера и конфигурации требуемых точности и шероховатости обработки вида производства.
Выбор материала режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки и зависит от принятого метода обработки рода обрабатываемого материала и условий работы.
Приняв во внимание все эти требования к режущему инструменту выбираем инструмент с пластинками твердого сплава. Для токарной обработки используем режущий инструмент с пластинками твердого сплава Т15К10 и Т15К6. Для сверления отверстий применяются сверла выполняемые из быстрорежущей стали Р6М5. Для нарезания резьбы использует метчики из быстрорежущей стали P18.
6. Выбор технологической оснастки
Под технологической оснасткой в машиностроении понимают дополнительные устройства к технологическому оборудованию (металлорежущим станкам сборочным стендам контрольным пунктам и т.д.) используемые для установки и закрепления заготовок деталей сборочных единиц и режущего инструмента.
При выборе технологической оснастки нужно учитывать чтобы при выполнении технологического процесса она способствовала повышению точности обработки повысила производительность обработки расширяло технологические возможности оборудования облегчило труд рабочего сокращало затраты времени.
При проектировании обработки детали в своем дипломном проекте буду использовать трехкулачковый гидравлический патрон. Он отвечает всем требованиям к технологической оснастке.
7. Выбор средств измерения
После выполнения всех технологических операций нужно произвести контроль всех размеров полученных в результате обработки. Поэтому для выполнения контроля нужно подобрать правильные средства измерения.
Средство измерения– техническое средство предназначенное для измерений имеющее нормированные метрологические характеристики воспроизводящее или хранящее единицу физической величины размер которой принимают неизменной в течение известного интервала времени.
Итак в качестве средства измерения выбираем микрометр профиломер нутромер радиусомер угломер фаскомер. Эти средства наиболее подходят для измерения размеров после обработки и позволят произвести контроль на должном уровне.
Шероховатость проверим профиломером. Для проверки наружных поверхностей будем использовать микрометр. Для проверки внутренних размеров используем нутромер. Радиусы проверяем радиусомером. Угол наклона проверим угломером. Фаски проверяем фаскомером.
Проектирование заготовки
Метод получения заготовки детали определяется ее конструкцией назначением материалом техническими требованиями к изготовлению и его экономичностью а так же объемом выпуска. Метод получения заготовки ее вид и точность непосредственно определяют точность механической обработки производительность труда и себестоимость готового изделия.
Заготовкой в машиностроении называют предмет труда из которого изменением формы размеров свойств поверхностей и (или) материала изготовляют деталь. Заготовительное производство является неотъемлемой начальной фазой любого машиностроительного производства.
Заготовки принято различать по виду отражающему характерные особенности базового технологического метода их изготовления. Выделяют следующие виды заготовок:
)получаемые литьем (отливки);
) получаемые обработкой давлением (кованые и штампованные заготовки);
) заготовки из проката;
) сварные и комбинированные заготовки;
) получаемые методами порошковой металлургии.
Деталь переходник получаем из заготовки из проката.
Заготовки из проката применяют в единичном и серийном производстве. Прокат выбранного профиля путем разрезки превращают в штучные (мерные) заготовки из которых последующей механической обработкой изготовляют детали.
Прокатка – это способ обработки пластическим деформированием – наиболее распространённый. Прокатке подвергают до 90 % всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов.
Сущность процесса: заготовка обжимается (сдавливается) проходя в зазор между вращающимися валками при этом она уменьшается в своём поперечном сечении и увеличивается в длину. Форма поперечного сечения называется профилем.
Процесс прокатки обеспечивается силами трения между вращающимся инструментом и заготовкой благодаря которым заготовка перемещается в зазоре между валками одновременно деформируясь.
Когда требуется высокая прочность и пластичность применяют заготовки из сортового или специального проката. В процессе прокатки литые заготовки подвергают многократному обжатию в валках прокатных станов в результате чего повышается плотность материала за счёт залечивания литейных дефектов пористости микротрещин. Это придает заготовкам из проката высокую прочность и герметичность при небольшой их толщине.
Технологический процесс прокатки
Исходным продуктом для прокатки могут служить квадратные прямоугольные или многогранные слитки прессованные плиты или кованые заготовки.
Процесс прокатки осуществляется как в холодном так и горячем состоянии. Начинается в горячем состоянии и проводится до определённой толщины заготовки. Тонкостенные изделия в окончательной форме получают как правило в холодном.
Основными технологическими операциями прокатного производства являются подготовка исходного металла нагрев прокатка и отделка проката.
Подготовка исходных металлов включает удаление различных поверхностных дефектов (трещин царапин закатов) что увеличивает выход готового проката.
Нагрев слитков и заготовок обеспечивает высокую пластичность высокое качество готового проката и получение требуемой структуры. Необходимо строгое соблюдение режимов нагрева.
Основное требование при нагреве: равномерный прогрев слитка или заготовки по сечению и длине до соответствующей температуры за минимальное время с наименьшей потерей металла в окалину и экономным расходом топлива.
Существенное значение имеет режим охлаждения. Быстрое и неравномерное охлаждение приводит к образованию трещин и короблению.
При прокатке контролируется температура начала и конца процесса режим обжатия настройка валков в результате наблюдения за размерами и формой проката.
Отделка проката включает резку на мерные длины правку удаление поверхностных дефектов и т.п. Готовый прокат подвергают конечному контролю.
Таблица 3.1. Химический состав материала Сталь 40Х ГОСТ 4543-71:
Никель (Ni) не более
Размерный анализ плана обработки- решение размерных цепей назначение операционных припусков операционных допусков
Расчет припусков и операционных размеров.
Технологический процесс механической обработке заключается в том что с поверхности заготовки удаляется слой или слои металла таким образом что в конце обработки получается готовая деталь заданная чертежом. Слой металла удаляемый с заготовки называется припуском. Различают операционный и общий припуски.
Операционный припуск это слой металла удаляемый с заготовки при выполнении одной технологической операции. Операционный припуск назначают для компенсации производственных погрешностей возникающих при выполнении технологической операции. Производственные погрешности характеризуются отклонениями размеров геометрическими нарушениями формы поверхностными микронеровностями глубиной дефекта поверхностного слоя а также отклонениями взаимосвязанных поверхностей.
Общий припуск это слой материала удаляемый с заготовки с целью получения готовой детали. Его назначают для компенсации погрешностей заготовки и погрешностей возникающих на технологических операциях.
Припуск измеряется по нормали к обрабатываемой поверхности и отсчитывается на размер. Поэтому при обработке цилиндрической поверхности припуск отсчитывается на диаметр при обработке плоскости или торца на линейный размер.
Различают симметричные и асимметричные припуски. Симметричные припуски всегда имеют место при обработке поверхностей вращения.
От припуска необходимо отличать напуск. Напуск – это увеличение припуска в целях упрощения конфигурации заготовки из-за невозможности или нерентабельности ее изготовления с контуром соответствующим контуру детали.
Удаление припуска сопровождается выполнением операционных размеров. Так как операционные размеры имеют номинальное минимальное и максимальное значения то различают номинальный припуск минимальный припуск максимальный припуск.
Рассмотрим схему расположения операционных размеров и припусков.
Размерный анализ в продольном направлении.
Размерная схема представлена на чертеже совмещенных переходов. На схеме буквой К обозначены конструкторские размеры буквой А – операционные размеры буквой Н – размеры заготовки.
Составляем 8 размерных цепей.
Известно: A12=K5=2300575
Определяем припуск по выражению:
Из таблицы ОСТа определяем Z12=1. Из таблицы ТА8 = 115 – допуск на чистовую подрезку торца. Тогда:
Z 12 ном = А 8 ном - А 12 ном
А 8 ном = А 12 ном + Z 8 ном = 230+1= 231
В результате: А 8 = 2310575
Известно: А14 =К7= 55037 А12=К2=2300575 А8=2310575
Размерная цепь сложная поэтому табличный припуск требует коррекции. Расчетный припуск определяем по выражению:
Z14(расч)ном=Z14min+EsAум-EiAув
Здесь: Z14(табл)ном=Z14m ТA7=12 – черновое точение Тогда:;
Z14(расч)ном=Z14min+EsA12+EsA7-EiA14-EiA8 =08+0575+06-037-0575=103
Из основного уравнения размерной цепи следует:
Z14(расч)ном=Z14ном+А8ном-А12ном-А7ном
Решаем это уравнение относительно :А7ном
А7ном=-Z14(расч)ном+А14ном+А8ном-А12ном=55-230+231+103
В результате: A7 = 57.030.6.
Известно: А13 =К6= 80037 А12=К2=2300575 А8=2310575
Z13(расч)ном=Z13min+EsAум-EiAув
Здесь: Z13(табл)ном=Z13m ТA6=12 – черновое точение Тогда:;
Z13(расч)ном=Z13min+EsA12+EsA6-EiA13-EiA8 =08+0575+06-037-0575=103
Z13(расч)ном=Z13ном+А8ном-А12ном-А6ном
Решаем это уравнение относительно :А6ном
А6ном=-Z13(расч)ном+А13ном+А8ном-А12ном=80-230+231+103
В результате: A6 = 82.030.6.
Известно: А 8 = 2310575
Из таблицы ОСТа определяем Z8=1. Из таблицы ТА8 = 115
Z 8 ном = А 4 ном - А 8 ном
А 4 ном = А 8 ном + Z 8 ном = 231+1= 232
В результате: А 4 = 2320925
Известно: А4= 232 0925 A8=231 0575 A11= К4 =22+052
Z11(расч)ном=Z11min+EsAум-EiAув
Здесь: Z11(табл)ном=Z11m ТA3=084 – черновое точение Тогда:
Z11(расч)ном=Z11min+EsA3+EsA8-EiA4-EiA11 =116+084+0925-0575-0=235
Z11(расч)ном=Z3ном+А8ном-А4ном-А11ном
Решаем это уравнение относительно:А3ном
А3ном=-Z11(расч)ном+А4ном+А11ном-А8ном=22-231+230-235
В результате: A3 = 18650.42.
Известно: А4= 232 0925 A8=231 0575 A9= К2 =50 031
Z9(расч)ном=Z9min+EsAум-EiAув
Здесь: Z9(табл)ном=Z9m ТA2=1 – черновое точение Тогда:
Z9(расч)ном=Z9min+EsA2+EsA8-EiA4-EiA9 =05+050+0925-0575-031=104
Z9(расч)ном=Z2ном+А8ном-А4ном-А9ном
Решаем это уравнение относительно:А2ном
А2ном=-Z9(расч)ном+А4ном+А9ном-А8ном=232+50-231-104
В результате: A2 = 49960.5.
Известно: А4=2320925
Из таблицы ОСТа определяем Z4=15. Из таблицы ТА1 = 185.
Z 4 ном = А 1 ном - А 4 ном
А 1 ном = А 4 ном + Z4 ном = 232+15= 2335
В результате: А 1 = 23350925
Известно: А1= 23350925
Из таблицы ОСТа определяем Z1=15. Из таблицы ТА1 = 185.
Z 1 ном = А H1 ном - А 1 ном
А H1 ном = А 1 ном + Z1 ном = 2335+15= 235
В результате: А H1 = 2350925
Размерный анализ в радиальном направлении.
Размерная схема представлена на чертеже совмещенных переходов. Составляем 6 размерных цепей.
Известно: D11 = К7=106701 +087
Номинальный припуск найдем по таблицам
Z11ном=2 мм ТD4=0.87
D4ном=D11ном-Z11ном=106701-2=104701 мм
Принимаем D4=104701+087
Z11max= D11max– D4min=107571-104701=287 мм
Z11min= D11min– D4max=106701-105571=113 мм
Известно: D10= К6=83+087
Z10ном=2 мм ТD3=0.87
D3=D10ном-Z10ном=83-2=82 мм
Z10max= D 10max– D3min=83.87-82=1.87 мм
Z10min= D 10min– D3max=83-82.87=0.13 мм
Известно: D9= К5=103-087;
D2ном=D9ном+Z2ном=103+2=105 мм
Z2max= D 2max– D9min=105-102.13=2.87 мм
Z2min= D 2min– D9max=103.6-103=0.6 мм
Известно: D7= К3=65+03
D1ном=D7ном-Z7ном=65-2=63 мм
Z7max= D 7max– D1min=65.3-63=2.3 мм
Z7min= D 7min– D1max=65-64.2=0.8 мм
Известно: D5= К1=117-087
DH2ном=D5ном+Z5=117+2=119 мм
Принимаем DH2=119-2.20
Z5 max = DH2max– D5min=119-116.13=2.87 мм
Z5 min = DH2min– D5max=117.6-117=0.6 мм
Известно: D6= К2=64+074
DH1ном=D6ном-Z6=64-2=62 мм
Z6 max = D6max - DH1min =64.74-62=2.74 мм
Z6 min = D6min - DH1max =64-62.74=1.26 мм
Расчет режимов резания и технических норм времени
переход - проходной резец Т5К10
переход - расточной резец Т5К10
Расчет режимов резания расчетным методом проводим на переход 2 на точение поверхности 2
Установка в трех кулачковом патроне.
Жесткость – высокая.
Материал режущей части – Т5К10.
Диаметр обработки D=119 мм.
Диаметр обработанной поверхности d=105 мм.
Максимальная глубина резания (определена размерным анализом) t=2 мм.
Число проходов при этом i=7.
Табличная подача из [табл.28 1 с.238] для проходного резца рекомендуется S=038 ммоб поправочный коэффициент на подачу Кsj=089
Для данных условий рекомендуется 5-10% раствор Укринол-1
Выбор стойкости резцов Т.
При черновой обработке материала группы VI твердосплавным инструментом рекомендуется из [табл.13 с.53 1]:
Расчётная скорость резания (ммин):
Табличная скорость из [табл.42 1 с.249] для проходного резца рекомендуется V=192 ммин
поправочный коэффициент на скорость Кvj=0.82
V =192*0.82=157 ммин.
Частота вращения шпинделя (обмин) определяется по формуле
n= =1000*157 3.14 * 119 =420 обмин.
где V - расчётная скорость резания ммин;
принимаем n =420 обмин.
Главная составляющая силы резания (Н) определяется по формуле
где CP - поправочный коэффициент; CP = 300; KP - поправочный коэффициент
KMP - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала; KMP =10;
Kp Kp Kp - поправочные коэффициенты учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания; Kp=089 Kp=10 Kp=10;
Pz =10·300·21·034075·1570·1·089·1·1=23777Н
Мощность резания (кВт) определяется по формуле
N== 2377.7 *1571020 * 60=6.1 кВт.
Проверяем достаточна ли мощность привода станка.
Поправочный коэффициент для шпинделя станка Кшп=075
Nшп= Nд=11075= 825 кВт; 6.1825.
где Nд=11 кВт – мощность электродвигателя станка.
То есть обработка возможна.
Режимы резания на остальные переходы определяем табличным методом.
проходной резец Т5К10
расточной резец Т5К10
Расчет режимов резания расчетным методом проводим на переход 1 подрезку торца
Диаметр обработанной поверхности d=119 мм.
Максимальная глубина резания (определена размерным анализом) t=15 мм.
Число проходов при этом i=1.
Табличная скорость из [табл.42 1 с.249] для проходного резца рекомендуется V=107 ммин
V =107*0.82=88 ммин.
n== 1000*88 3.14 * 119 =235 обмин.
принимаем n = 235 обмин.
Pz =10·300·15·034075·880·1·089·1·1=17832Н
N== 17832*881020 * 60=26 кВт.
Nшп= Nд=11075= 825 кВт; 26825.
переход - проходной резец Т15К6
переход - расточной резец Т15К6
переход - расточной резец Т15К6
переход- сверло Р6М5
переход-метчик Р18 М10
Расчет режимов резания расчетным методом проводим на переход 3 на расточку поверхности 4
Материал режущей части – Т15К6
Диаметр обработки D=63 мм.
Диаметр обработанной поверхности d=65 мм.
Максимальная глубина резания (определена размерным анализом) t=1 мм.
Число проходов при этом i=2.
Табличная подача из [табл.28 1 с.238] для проходного резца рекомендуется S=011 ммоб поправочный коэффициент на подачу Кsj=0.66
Табличная скорость из [табл.42 1 с.249] для проходного резца рекомендуется V=304 ммин поправочный коэффициент на скорость Кvj=0.33
V =304*0.33=100 ммин.
n== 1000*100 3.14 * 63 =708 обмин.
принимаем n = 708 обмин.
Pz =10·300·11·007075·1000·1·089·1·1=3633 Н
N== 3633 *1001020 * 60=059 кВт.
Nшп= Nд=110.75= 8.25 кВт; 0598.25.
Расчет режимов резания расчетным методом проводим на переход 4 на сверление 7
Материал режущей части – Р6М5.
Диаметр обработки d=9 мм.
Максимальная глубина резания t=30 мм.
Табличная подача из [табл.28 1 с.238] для сверла диаметром 9 мм рекомендуется S=02 ммоб поправочный коэффициент на подачу Кsj=1
Расчётная скорость резания на переход 4 на сверление 7 (ммин):
Табличная скорость из [табл.42 1 с.249] для сверла рекомендуется V=46 мминпоправочный коэффициент на скорость Кvj=0.82
n== 1000*38 3.14 * 9 =13447 обмин.
принимаем n = 13447 обмин.
Расчет крутящего момента H м
где Cм - поправочный коэффициент; Cм = 00345;
g y - показатели степени; g= 2 y= 0.8;
KP - поправочный коэффициент
KMP - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала; KMP =075;
Mкр=10·00345·92·0208·075=578 Н м
Расчёт сил резания на переход 4 на сверление 7:
где CP - поправочный коэффициент; CP = 68;
Po =10·68·91·0207·1=19837 Н
N=Mкр*n9750= 578 *134479750=08 кВт.
Где n=1000V D=38*10003.14*9=13447 обмин
Nшп= Nд=11075= 8.25 кВт; 0.88.25.
где Nд=11 кВт – мощность станка
проходной резец T15K6
расточной резец T15K6
переход- резьбонарезной резец Т15К6
Диаметр обработки D=82 мм.
Диаметр обработанной поверхности d=83 мм.
Расчётная скорость резания на переход 3 на расточку поверхности 4 (ммин):
Табличная скорость из [табл.42 1 с.249] для проходного резца рекомендуется V=304 ммин
поправочный коэффициент на скорость Кvj=0.33
n== 1000*100 3.14 * 82 =2575 обмин.
принимаем n = 2575 обмин.
Расчёт сил резания для перехода 3 на расточку поверхности 4:
Nшп= Nд=11075= 8.25 кВт; 0.598.25.
Расчет режимов резания расчетным методом проводим на переход 4 на сверление 7.
Диаметр обработки d=17 мм.
Максимальная глубина резания t=7 мм.
Табличная подача из [табл.28 1 с.238] для сверла диаметром мм рекомендуется S=03 ммоб поправочный коэффициент на подачу Кsj=1
n== 1000*38 3.14 * 17 =711 обмин.
принимаем n = 711 обмин.
Расчет крутящего момента на переход 4 на сверление 7 H м
Mкр=10·00345·172·0308·075=2854 Н м
Po =10·68·171·0307·1=49767 Н
Где n=1000V D=38*10003.14*17=711 обмин
N= 2854 *7119750=208 кВт.
Nшп= Nд=11075= 8.25 кВт; 2.088.25.
проходной резец Т15К6
расточной резец Т15К6
резьбонарезной резец Т15К6
Нормирование операций
Для серийного производства определяется норма штучно-калькуляционного времени Тш-к мин по формуле
где Тп-з - подготовительно-заключительное время мин;
n - количество деталей в настроечной партии шт;
где N- программа выпуска задана N=6500 дет.
а- периодичность запуска в днях (361224 дня) примем а=12
Д- количество рабочих дней принимаем Д=248
Тогда n = 650012248 = 315 деталей
Определяется норма штучного времени по формуле
где То – основное время мин;
Тв — вспомогательное время мин.
Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы мин определяется по формуле
Тв=Ту.с+Тз.о+Туп +Тиз
где Ту.с-время на установку и снятие детали мин;
Тз.о - время на закрепление и открепление детали мин;
Туп - время па приемы управления мин;
Тиз - время на измерение детали мин;
K=15 - коэффициент для крупносерийного производства;
Тоб.от - время на обслуживание рабочего места отдых и личные надобности мин определяется в процентах от оперативного времени Топ=То+Тв принимаем 6%;
Основное время То мин определяется по формуле
где Lр – длина рабочего хода мм;
n – частота вращения шпинделя.
Для перехода 1: То=29·1(034·235)=074 мин.
Для перехода 2: То=4996·7(034·420)=245 мин.
Для переходов 3: То=1865·1(025·256)=029 мин.
Суммарное основное время То=074+245+029=348 мин.
Вспомогательное время складывается из времени установки и снятия (02мин*3пер.=0.6 мин.) времени на закрепление и открепление (0.1 мин.*3 пер.=0.3 мин.) времени на холостые ходы (001 мин на переход 3·001=003 мин)
Тв= (06+03+003)·15=1.4 мин
Топ= 1.4+348 = 488 мин
Тоб.от= 6%Топ = 0.29 мин
Тшт = 488+0.29 = 517мин
Тшт-к= 517+20315 = 523 мин
Для перехода 2: То=176·1(034·420)=123 мин.
Для переходов 3: То=82.03·7(025·256)=897 мин.
Для перехода 4: То=57.03·8(025·194.1)=94 мин.
Суммарное основное время То=074+123+897+94=2034 мин.
Вспомогательное время складывается из времени установки и снятия (02мин*4пер.=0.8 мин.) времени на закрепление и открепление (0.1 мин.*4пер.=0.4 мин.) времени на холостые ходы (001 мин на переход 4·001=004 мин)
Тв= (08+04+004)·15=1.86 мин
Топ= 186+2034 = 222 мин
Тоб.от= 6%Топ = 1.33 мин
Тшт = 222+1.33 = 23.53 мин
Тшт-к= 23.53+20315 = 23.59 мин
Для перехода1: То=21·1(007·708)=085 мин.
Для перехода 2: То=50·2(007·4034)=035 мин.
Для переходов 3: То=22·2(007·1098)=057 мин.
Для перехода 4: То=135*2(007·1115)=346 мин.
Для перехода 5: То=30·1(02·13447)=011 мин.
Для перехода 6: То=26·1(1·655)=004 мин.
Суммарное основное время То=085+035+057+346+011+004=538 мин.
Вспомогательное время складывается из времени установки и снятия (02мин*6пер.=12 мин.) времени на закрепление и открепление (0.1 мин.*6 пер.=0.6 мин.) времени на холостые ходы (001 мин на переход 6·001=006 мин)
Тв= (12+06+006)·15=1.86 мин
Топ= 5.38+186 = 7.24 мин
Тоб.от= 6%Топ = 0.43 мин
Тшт = 724+0.43 = 767 мин
Тшт-к= 767+20315 = 773 мин
Для перехода 1: То=65·1(007·430)=04 мин.
Для перехода 2: То=55·3(007·4034)=058 мин.
Для перехода 3: То=80·1(007·2575)=444 мин.
Для перехода 4: То=7*1(03·711)=003 мин.
Для перехода 5: То=55*1(1·560)=01 мин.
Суммарное основное время То=04+058+444+003+01=555 мин.
Вспомогательное время складывается из времени установки и снятия (02мин*5пер.=1 мин.) времени на закрепление и открепление (0.1 мин.*5 пер.=0.5 мин.) времени на холостые ходы (001 мин на переход 5·001=005 мин)
Тв= (1+05+005)·15=23 мин
Топ= 5.55+23 = 785 мин
Тоб.от= 6%Топ = 047мин
Тшт = 785+0.47 = 832 мин
Тшт-к= 832+20315 = 838 мин
В этом разделе показано как происходит процесс обработки детали в программе Siemens NX.9
Формирование исходных данных для программирования обработки в CADCAM системе Unigraphics NX.8
) Создание 3D модели CADCAM системе Unigraphics NX.9
Создание 3D модели детали начинается с эскиза. Для этого нужно зайти во вкладку ВставитьЭскиз в среде задач где по заданным размерам чертив половину детали задается команда «Вращение» .
Формирование систем координат станка
Для создания СКС шпинделя нужно зайти во вкладку: ВставитьГеометрия выходит окно создание геометрии нужно выбирать тип turning и подтип MCS SRINDLE и далее абсолютную систему координат.
СКС шпинделя будет направлена вдоль оси вращения поэтому задаем ее точкой в центральной части детали.
Формирование заготовки
Для формирования заготовки следует выбрать пункт заготовкуГеометрия заготовкиопределить области заготовки.
Создание инструмента
Для того чтобы вставить необходимый инструмент нужно нажать на вкладку « Создание инструмента» и выбирать нужный инструмент также можно выбрать инструмент из библиотеки.
После выбора инструмента открывается окно» Стандартный токарный инструмент» где можно задать необходимые параметры инструмента
Для создания операции необходимо нажать на вкладку «создание операции» и выбрать нужную операцию подтип операции инструмент и геометрию задать все необходимые режимы резания
Рассмотрим операцию 005 токарной обработки более подробно:
Переход 1 подрезка торца. При этом следует выбрать инструмент для токарной черновой обработки подобласти обработки задать режимы резания которые были ранее подсчитаны припуск который также был определен ранее.
Переход 2 проточка наружной поверхности. Для этой операции нужно выбрать инструмент для токарной черновой обработки подобласти обработки задать режимы резания припуск. Инструмент будет обрабатывать наружную часть заготовки.
Переход 3 расточка внутренней поверхности. Выбрать инструмент для токарной черновой обработки подобласти обработки задать режимы резания припуск. Инструмент обработает внутреннюю часть заготовки.
Создав операцию и задав все параметры нужно нажать иконку «Генерировать». Теперь операция готова.
Так же нажав на кнопку «Проверка» затем «3D динамика» можно посмотреть движение инструмента и снятие припуска.
Заключение- отличие от серийной технологии вклад автора в технологию изготовления детали( по сравнению с исходным прототипом)
Главной задачей развития современного машиностроительного производства ставится повышение производительности труда и качества выпускаемой продукции.
Повышение производительности труда и качества выпускаемой продукции осуществляется путем внедрения нового современного оборудования с ЧПУ и создания на его основе ГПС управляемых от ЭВМ.
Темой выпускной квалификационной работы является модернизация технологии изготовления детали «Переходник» с разработкой управляющих программ механической обработки. Объем выпуска деталей в год: N = 6500 штгод тип производства- серийное.
Разработанный технологический процесс должен соответствовать уровню и требованиям развития машиностроения на современном этапе.
Применив новые технологии станки с ЧПУ– модернизировали процесс изготовления детали с требуемыми параметрами и минимальной себестоимостью по сравнению с исходным прототипом.
В результате выпускной квалификационной работы был разработан проектный вариант технологического процесса механической обработки детали переходник произведен анализ технологического оборудования подобран режущий инструмент такая разработка сделала технологический процесс обработки детали более экономичным.
Применение автоматизированного оборудования позволило сократить расходы на заработную плату основных производственных рабочих так как работа на таком оборудовании при обработке рассматриваемых деталей не требует высокой квалификации рабочего.
Справочник технолога по автоматическим линиям. А.Г. Косилова А.Г. Лыков О.М. Деев и др.; Под ред. А.Г. Косиловой. - М: Машиностроение 1982.
Справочник технолога машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение 1985.
Тимофеев В.Н. Расчёт линейных операционных размеров и их рациональная простановка. Учебное пособие. Горький: ГПИ 1978.
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учебное пособие для машиностроит. спец. вузов]. - Мн.: Высш. школа 1983.
Режимы резания металлов: Справочник Под ред. Ю.В. Барановского.- М.: Машиностроение 1995.
Зазерский В.И. Жолнерчик С.И. Технология обработки деталей на станках с программным управлением. - Л. Машиностроение 1985.
Справочник контроллера машиностроительного завода. Допуски посадки линейные измерения. Под ред. А.И. Якушева. Изд. 3-е.-М. Машиностроение 1985.
Расчет припусков: Метод. указания к выполнению практических работ и разделов в курсовых и дипломных проектах для студентов машиностроительных специальностей всех форм обученияНГТУ; Сост.: Д.С. Пахомов Н Новгород 2001. 24 с.
Метелев Б.А. Куликова Е.А. Тудакова Н.М. Технология машностроения Ч.12: Комплекс учебно-методических материалов; Нижегород.гос.техн.ун-т.Нижний Новгород 2007 -104с.
Нормирование точности в машиностроении с применением систем CADCAMCAE : учеб. пособие В. Н. Иванова А. Р. Абзалов;
Мин-во образ-я и науки РФ ФГБОУ ВПО КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева. - Казань: Изд-во КГТУ им. А.Н. Туполева 2011. - 154 с.
Бурчаков Ш. А. Размерный анализ технологических процессов изготовления деталей : учеб. пособие Изд-во КГТУ им. А.Н. Туполева 2012. - 88 с.
ГОСТ 8.051-81. Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм. – М.:Издательство стандартов 1987.
Дунин Н.А. Лабутин А.Ю.. Проектирование технологических процессов производства деталей машин: Учебное пособие. Казань. Изд-во КГТУ им. А.Н. Туполева 2010. - 166 с.
ОСТ 1.41512-86. Детали механообрабатываемые. Размеры технологические нормальные.

отзыв.docx

Содержание выпускной квалификационной работы соответствует заданию и достаточно для проверки знаний и степени подготовленности студента обучающегося по специальности «Конструкторско- технологическое обеспечение машиностроительных производств». Тема выпускной квалификационной работой является актуальной.
При работе над выпускной квалификационной работой Смирнов А.О. проявил хорошие знания данной сфере. Продемонстрировал самостоятельность и инициативность в решении поставленных вопросов показал умение применять на практике полученные за время обучения знания.
Объектом разработки является технология изготовления детали переходник. Был разработан комплект технологической документации смоделированы деталь и операции обработки на станках с ЧПУ в системе Siemens NX.

Оп 035.cdw11.cdw

механической обработки
Зачистить заусенцы риски Шлиф.машинка
Инструмент (код и наименование)
Наименование операции
Оборудование (наименование модель)

Оп 015.cdw11.cdw

Нагреть деталь до 840-860
термической обработки
Шахтная электропечь СШЭ-040810
Инструмент (код и наименование)
Наименование операции
Оборудование (наименование модель)

Оп 040 контрольная второй лист.cdw

Карта технического контроля
Наименование и марка материала
Контроль комплексный
Измерительный инструмент
Инструкция по технике безопасности:
Шт.циркуль точн. 001
Проверить деталь наружным осмотром: острые кромки и заусенцы
Проверить шероховатость поверхностей детали
Проверить длиновые размеры 3101112
Проверить размеры отверстий 67
Проверить угол наклона 59
Проверить длиновые размеры 124
Проверить размеры фасок 8
Проверить размеры внутр. цилиндрических поверхностей 13151617
Проверить размеры наружных цилиндрических

Маршрутная карта 2.cdw

Наименование содержание операции

управляющая программа.cdw

N60 G98 G00 X64.2 Z1.
N90 G99 G01 X63. F.34
N130 G98 G00 X26.04 Z1.68
N170 G99 G01 Z4. F.1
N190 X57.877 Z-53.034
N210 X60.849 Z-52.186 F.34
N240 G99 G01 X52.5 Z1. F.34
N260 X56.25 Z-52.095
N270 X57.099 Z-51.246 F.34
N320 G98 G00 X32. Z-51.246
N360 G99 G01 Z3.983 F.25
N390 X30.151 Z-20.651 F.25
N420 G99 G01 Z4. F.25
N450 X31.151 Z-1.651 F.25
Выпускная квалификационная работа
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Программа расположения инструмента в процессе обработки в кодах CL DATA
Операция 005 Токарная с ЧПУ.

План обработки.cdw

Оп. 000 Заготовительная
Оп. 005 Токарная с ЧПУ IT14
Станок токарный с ЧПУ Mazak Huper Quadrex 100MSY
Оп. 015 Термическая (закалка) 40
Оп. 020 Токарная с ЧПУ IT8
Оп. 010 Токарная с ЧПУ IT14
Оп. 025 Токарная с ЧПУ IT8
Выпускная квалификационная работа
Оп. 035 Слесарная. Верстак слесарный
Оп. 040 Контрольная. Стол контрольный

титульник.frw