Технологический процесс изготовления и оснастка для стойки задней

Фрагмент 025.frw

Курсач по стойке задней.doc

Данная курсовая работа посвящена разработке технологического процесса
изготовления детали “Стойка задняя” и проектированию технологической
Цель курсовой работы – получить практические навыки при решении
задач возникающих в связи с разработкой технологических процессов
изготовления деталей .
В ходе выполнения работы решаются такие задачи: разработка
технологического процесса изготовления детали “ Стойка задняя ”
включающего выбор метода получения заготовки выбора оборудования и
инструмента для каждой операции ТП расчет элементов режимов резания сил
резания припусков и норм времени; Проектирование станочного
приспособления для выполнения некоторой операции.
В РПЗ описаны порядок и все этапы разработки ТП изготовления изделия
Технологический раздел
1. Анализ исходных данных для разработки ТП
Материал для изготовления изделия “ Стойка задняя ” – серый чугун
Годовая программа выпуска изделия – 1000 шт.
Поверхность для расчета припусков – 100Н7.
Изделие “ Стойка задняя ” является базовой деталью в узле
являющемся опорой открытых валов несущих в свою очередь шкивы или
В отверстия 100Н7 и 90Н8 вероятно устанавливаются подшипники в
отверстие 105Н9 устанавливается манжета резьбовые отверстия служат
для крепления к корпусу крышки и стоек. При изготовлении стойки задней
необходимо уделить внимание изготовлению таких точных поверхностей как:
- внутренние цилиндрические поверхности 100Н7 90Н8 105Н9 связанные
малыми допусками (72±0.05м) с базовой плоскостью А.
Стойка задняя изготовлена из чугуна СЧ25 применяемой для
изготовления средненагруженных деталей следующего химического состава и
механическими характеристиками:
Таблица химического состава и механических
свойств чугуна СЧ18-36
Чугун С% Si% Mn% S P
СЧ25 3.2 34 13 17 03 05 015 027
Предел прочности на растяжение в=180мПа; НВ=200
2. Определение типа и формы организации производства
В соответствии с заданной годовой программой выпуска деталей (1000 шт)
а также в результате анализа конфигурации детали и ее габаритов можно
заключить что ориентировочное производство для изготовления стойки задней
– среднесерийное. Подтверждением служат данные табл. №2.
Зависимость типа производства от обьема
выпуска и массы детали
Масса Тип производства
единичное Мелко- Средне- Крупно- Массовое
серийное серийное серийное
20 До 10 10 500 500 35000 75000 Св. 75000
Для среднесерийного производства рациональна непоточная форма
организации производства. Производственный участок организуют по принципу
обработки конструктивно сходных деталей (участок корпусных деталей). На
участке используют универсальное и специализированное оборудование
расставленное в порядке выполнения операций.
Размер партии деталей можно определить по формуле:
где N – годовая программа выпуска деталей;
t – количество дней на который необходимо иметь запас деталей;
F – количество рабочих дней в году.
Подставив в формулу (2.2.1.) значения получим:
3. Обработка конструкции детали на технологичность
Зная тип производства материал детали и ее конфигурацию можно
использовать для получения заготовки метод литья в песчано-глинистые формы
по металлическим моделям с машинной формовкой обеспечивающей достижение 9
класса точности в соответствии с ГОСТ 26645-85.
Наиболее эффективным способом получения заготовки из чугуна является
литье. Конфигурация отливки проста и позволяет обеспечить легкое
извлечение ее модели из формы. С помощью ступенчатых стержней в целях
повышения КИМ можно получить предварительные намётки под отверстия ø100Н7
В целом заготовка технологична.
Анализ технологичности конструкции стойки задней позволяет сделать
- конструкция отличается высокой жесткостью и допускает высокие режимы
резания и широкое использование торцовых фрез;
- Конструкция стойки задней обеспечивает свободный доступ режущего и
мерительного инструмента к обрабатывающим поверхностям.
Все обрабатываемые поверхности и отверстия либо параллельны либо
расположены под прямым углом друг к другу;
Большинство поверхностей и отверстий можно обработать стандартным
В целом конструкция стойки задней технологична.
4. Выбор заготовки и ее технико-экономическое обоснование
В результате анализа конструкции стойки задней приходим к выводу что
наиболее целесообразно применять литую заготовку. Наиболее рациональным
является литье в песчано-глинистые формы с машинной формовкой по
металлическим моделям либо литье в кокиль. Последний способ позволяет
получить более качественные отливки однако он требует больших затрат на
изготовление литейной оснастки.
Учитывая размеры и материал корпуса и наименьшую стоимость литья в
песчано-глинистые формы заготовку будем получать литьем в формы с
машинной формовкой по металлическим моделям. Класс точности отливки –
девятый по ГОСТ 26645-85 формовочные уклоны – в ГОСТ 3212-80.
В качестве плоскости разъема следует принять плоскость проходящая
через ось базовых отверстий. Ее преимущество в том что в ней лежат
наибольшие габариты заготовки.
Литые углубления под отверстия будут формироваться с помощью литейных
стержней с уклонами по длине.
На основе указанных стандартов и ГОСТ 3.1125-88 разработан эскиз
отливки корпуса с учетом литейных уклонов радиусов и припусков на
механическую обработку. Конечные размеры заготовки подобраны по таблицам.
Определяем стоимость литой заготовки
Стоимость литых заготовок определяется по формуле:
стоимость 1т отливок из чугуна составляет
[pic] - коэффициенты зависящие от класса точности группы сложности
массы марки материала и объема производства заготовок; Все коэффициенты
принимаю равными единице.
Подставив данные в формулу получим:
5. Выбор типового ТП и типовых схем обработки поверхностей
Поскольку деталь “ стойка задняя ” относится к классу мелких корпусных
деталей то типовой технологический процесс состоит из следующих этапов:
- обработка значительной по размерам плоскости и 2 отверстий на этой
плоскости служащей в дальнейшем чистовой технологической базой;
- черновая и чистовая обработка значительных по размерам плоскостей
- черновое и чистовое растачивание (сверление зенкерование) основных
отверстий корпусной детали;
- сверление нарезание резьб зенкерование развертывание мелких отверстий
с разных сторон заготовки.
Исходя из заданных на чертеже требований к качеству (точности и
шероховатости) обрабатываемых поверхностей и типового технологического
процесса подбираем типовые схемы их обработки:
Плоскости – черновое и чистовое фрезерование;
0Н7 90Н8 – растачивание черновое чистовое и тонкое;
отв. М12-7Н М16-7Н – центрование сверление резьбонарезание;
6. Выбор технологических баз.
При выборе технологических баз будем руководствоваться двумя основными
принципами: совмещение (единства) и постоянства баз.
7. Определение припусков на механическую обработку расчетно-
аналитическим методом
Необходимо рассчитать припуск на обработку (100Н7 .
Технологический процесс обработки включает в себя 3 перехода:
- черновое растачивание Н12 Ra=20 мкм
- чистовое растачивание Н10 Ra=5 мкм
- тонкое растачивание Н7 Ra=1.25 мкм.
Расчёт припусков ведём в виде таблицы в которую последовательно
записывается технологический маршрут обработки и все значения элементов
Для отливок получаемых литьем в песчано-глинистые формы с машинной
формовкой по металлическим моделям точность и качество поверхностей :
Rz+h=160+200=360мкм (1том 1 стр.182)
-качество поверхностей после механической обработки
- для чернового растачивания: Rz=50мкм h=50мкм (1том 1 стр.183)
- для чистового растачивания : Rz=25мкм h=25мкм (1том 1
- для тонкого растачивания: Rz=5мкм h=5мкм (1том 1 стр.183).
Минимальный припуск на обработку определяем по формуле:
Суммарное пространственное отклонение расположения поверхностей с
закреплением заготовки в трех кулачковом патроне определяем по формуле:
где: Δкор - отклонение оси детали от прямолинейности;(1том.1с.186
Δкор=Δк·L=2·20=40 мкм Δк=2мкммм (1том.1 стр.183)
Δсм. - отклонение смещения оси отверстия. (1том. 1стр. 186)
Δсм=Δп ·D Δп=1мкммм – удельный перекос отверстия (1том.1стр.
Суммарные и пространственные отклонения после обработки определяем
где: Ку - коэффициент уточнения:
Для чернового точения: Ку = 006;
Определяем погрешность установки по формуле:
где [pic] - погрешность базирования возникающая при
установке заготовки в самоцентрирующем патроне [pic] =0 мкм.
[pic]- погрешность закрепления при установке заготовки :
[pic]- погрешность положения при обработке за один установ равна
Остаточная погрешность установки: [pic]=0.06 100=6мкм
Тогда припуск на черновое растачивание:
для чистового растачивания:
для тонкого растачивания:
[pic]2 · ( 25 + 25) = 100 мкм.
Результаты расчета приведены в табл. 2.4.
На рис. 2.4 приведена схема расположения промежуточных припусков и
допусков на обработку отверстия 100Н7.
Расчет припусков на внутреннюю поверхность 100Н7.
Технологическ РасчеРасчетДопусПринятые Предельные
ие операции иЭлементы тный ный к (округлен-ныезначения
переходы припумин-ыйTD ) размеры по припусков
обработки припуска ск размермкм переходам мммкм
элементных 2Zimi мм
Н8 0.054 2.2 0.0139 Тонк. 2.8 84.4-1.1
h12 0.52 2.2 0.325 Пчист. 1.7 75.4+1.6
5H9 0.52 2.4 0.288 Чист. 1.7 100±1.2
0±0.2 0.01 2.4 0.055 Пчист. 2.6 165.2±1.2
5 0.074 2.4 0.35 Черн. 2.0 147.6±1.2
±0.05 0.1 2.2 0.045 Пчист. 2.6 74.6±1.1
5 0.87 2.4 0.35 - - 105±1.2
8.2 Расчет режимов резания.
8.2.1 Расчет режимов резания аналитическим методом на обработку
Черновое растачивание.
Исходные данные: обрабатываемый материал –Чугун СЧ25
-Инструмент: токарный резец с пластиной из твёрдого сплава ВК-6 ;
- Оборудование: горизонтально-фрезерно-расточной станок ИР320ПМФ4
-Глубина резания: t= 1.2 мм.( согласно п.1.7)
-Подача: S=02 ммоб [1том 2 табл 12]
) -Скорость резания: [pic]
где Cv=420 ; y= 02;m=02 [1том 2 табл. 17]; Kv=Kmv·Kpv·Kuv
где [pic] [1том 2 табл.17]- коэффициент учитывающий влияние физико-
механических свойств на скорость резания;
Knv=0.8- учитывает качество поверхности заготовки [1том 2 табл.5]
Kuv=0.65-учитывает материал режущего инструмента (ВК-6) [1том 2
T=60 мин [1том 2 табл.30]- период стойкости резца
Kv=1.25·0.8·0.65=0.65.
)-Частота вращения шпинделя:
[pic][pic] обмин принимаем по паспорту станка nф=500 обмин.
) -Минутная подача: Sм=S·n=0.2·500=100 мммин
)-Главная составляющая силы резания:
Cp=204 х=1 y=075 n=0 [1том 2 табл.19]
где [pic] [1 том 2 табл.9]
[pic]1.25 для γ=-15 [pic]0.89 для φ=90
[pic]1 для λ=0 [pic]0.93 для r=1 [1том 2 табл.23]
)- Мощность резания: [pic] кВт
)- Основное время обработки : [pic] мин.
Чистовое растачивание.
-Инструмент: токарный резец с пластиной из твёрдого сплава ВК-8 ;
- Оборудование: горизонтально-фрезерно-расточной станок ИР320ПМФ4;
-Глубина резания: t= 0.2 мм.( согласно п.1.7)
-Подача: S=014 ммоб [1том 2 табл 12]
Knv=1- учитывает качество поверхности заготовки [1том 2 табл.5]
Kuv=1-учитывает материал режущего инструмента (ВК-8) [1том 2 табл.6]
[pic] принимаем по паспорту станка nф=1760 обмин
) -Минутная подача: Sм=S·n=0.14·1760=250 мммин
Тонкое растачивание.
Исходные данные: обрабатываемый материал –чугун СЧ25.
-Глубина резания: t= 0.1 мм.( согласно п.1.7)
[pic] принимаем по паспорту станка nф=1600обмин
) -Минутная подача: Sм=S·n=0.14·1600=222 мммин
8.2.2 Расчет режимов резания табличным методом.
На остальные поверхности режимы резания назначаем согласно таблиц
(814) в следующей последовательности:
- определяем припуск на механическую обработку (п.п. 2.9)
- определяем материал режущего инструмента условия резания
- выбираем скорость резания частоту вращения шпинделя минутную
- определяем мощность резания.
Выбор технологического оборудования и оснащения.
Выбор моделей оборудования определение частоты вращения и подачи
осуществляем согласно [1]. Для крупносерийного производства подбираем
высокопроизводительное универсальное и специализированное ориентируясь
на соответствие основных размеров рабочих органов станка габаритным
размерам обрабатываемой заготовки и достижения требуемой точности а
также на применение минимального количества разных моделей станков.
Для достижения высокого качества и производительности при изготовлении
корпуса во всех операциях согласно рекомендациям приведенным в [1] для
серийного производства применяем специальные приспособления с
быстродействующим зажимом заготовок.
Обработку выполняем стандартным инструментом. Материал режущей части
торцевых фрез –ВК-6 и ВК-8 сверл зенкеров разверток метчиков и
зенковок быстрорежущей части Р6М5.
Операция 005 Токарная с ЧПУ
Оборудование:Токарный станок 16К20М.
Размеры рабочей детали мм:
Наибольшее перемещение суппорта; мм:
Внутренний конус шпинделя (М80)
Число скоростей шпинделя
Частота вращения шпинделя обмин
Число подач суппорта
Подача суппорта мммин:
Мощность электродвигателя привода главного движения кВт
Операции 010 Вертикально-фрезерная
Оборудование:Вертикально-фрезерный консольный станок 6Р13ФЗ-01.
Размеры рабочей поверхности стола мм:
Наибольшее перемещение стола; мм:
Перемещение гильзы со шпинделем мм
Внутренний конус шпинделя (7:24)
продольная и поперечная
Скорость быстрого перемещения стола мммин:
Операции 015 . Горизонтально-фрезерно-расточная.
Оборудование: ИР320ПМФ4
Размер рабочей поверхности стола мм
Наибольшая масса обрабатываемой заготовки кг
Наибольшие перемещения стола мм:
Шпиндельной головки (бабки)
Расстояние от торца шпинделя до центра стола
Конус отверстия шпинделя (по ГОСТ 15945-82)
Вместимость инструментального магазина шт
Наибольший диаметр инструмента загружаемого в магазин
Число ступеней вращения шпинделя
Рабочие подачи мммин
Наибольшая сила подачи стола МН
Скорость быстрого перемещения мммин
Мощность електродвигателя привода главного движения кВт
Габаритные размеры мм :
Определение норм времени.
Производим нормирование программной операции 015.
Вспомогательное время на установку детали в приспособление:
t = 0.25 мин. (3 стр.36 карта2 )
Вспомогательное время связанное с обработкой не
включенное в программу: (3 стр.36 карта2 )
- включить и выключить станок: t = 0.04
- открыть заградительный щиток
- установить кординаты X и Y: t =
- ввести коррекцию на инстру-
t = 0.04*5=0. 2 мин.
Тв = 0.25+0.04+0.03+0.15+0. 2= 0.6мин.
Время на контрольные измерения перекрываются
временем на обработку.
Определяем автоматическое время основной работы
по программе по следующей формуле:
где: То.а.- сумма машинного времени по всем инструментальным
То.а.= 2+1+0.9=3.9 мин.
Тв.а.- вспомогательное время на ускоренное установочное
движения и смену инструмента.
Время на организационное и техническое обслуживание
рабочего места (2стр.55 карта10):
Время на отдых и личные надобности:
Определяем норму штучного по формуле:
Подготовительно-заключительное время:
- получить инструмент приспособление : t = 4 мин.
- ознакомиться с работой: t = 4
- установить и снять блок с инструментом: t = 3*5=18 мин.
- установить и снять программоноситель : t = 1.0 мин
Тп.з. = 4+4+18+5+1 = 27 мин.
Определяем норму штучно-калькуляционного времени
Кондуктор для сверления.
Для обработки отверстия спроектируем кондуктор с пневмо-приводом.
Приспособление представляет собой сварной корпус 2 состоящий из
горизонтальной и вертикальной плит соединённых сваркой и для усиления
приваренных укосин 21.
На нижней плите выполнены 4 паза и установлены 2 шпонки для
крепления приспособления на столе станка. На боковой плите
устанавливаются встроенная пневмокамера состоящая из штока 9 мембраны
опорной шайбы 8 корпуса 5 крышки 7 направляющей втулки 10. Также с
передней стороны боковой плиты установлен срезанный палец 16.
На верхнем торце боковой плиты прикрепляется кондукторная плита 4 с
рукояткой 11 и кондукторными втулками 14 15 .
На торце штока 9 выполнен резьбовой участок установлена гайка 20 и
быстросъёмная шайба 12.
Кроме того на нижней плите смонтирована управляющая пневмо-
Принцип работы: заготовка устанавливается обработанными
поверхностями на шток 9 и палец 16. Далее в зазор между заготовкой и
гайкой 20 устанавливаем быстросъёмную шайбу 12 и подаём сжатый воздух в
правую (штоковую) полость пневмокамеры. При этом происходит зажим
заготовки. После этого рукоятку 11 упираем в заготовку и производим
обработку заготовки. После обработки процесс производим в обратном
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по ТМС. – Минск:
Высшая школа. 1983 г. –256 с.
ГОСТ 2.316-68. Правила нанесения на чертежах надписей
технических требований и таблиц.
Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под реакцией
канд. техн. наук Монахова.
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для
нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках
с ЧПУ. Часть 1. Нормативы времени.: М.: Экономика. 1990г. – 206с.
с ЧПУ. Часть 2. Нормативы режимов резания.: М.: Экономика. 1990г. – 474
Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. Учебник для вузов. 3-е
издание переработанное и дополненное – Киев: Высшая школа. 1986г. –
Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах Т1. Под ред. А.Г.
Косиловой и Р.К. Мещерякова – 4-е изд. переработанное и дополненное –
М.: Машиностроение. 1986г. – 656 с.
Справочник технолога-машиностроителя В 2-х томах Т2. Под ред. А.Г.
М.: Машиностроение. 1986г. – 496 с.
Справочник приспособления: Справочник. В 2-х томах. Под ред. Б.Н.
Вардашкина Т1 : М.: Машиностроение. 1984г. – 592 с.
Вардашкина Т2 : М.: Машиностроение. 1984г. – 656 с.

Патрон для стойки с пневмопатроном.cdw

1.*Размеры для справок.
Поверхности А Б В Г и подшипники поз.65 и 66 при сборке смазать
смазкой ШРУС-4 общим количеством 30гр.
Цилиндр должен работать на сжатом воздухе при давлении до 06МПа и
температуре окружающей среды от +5 до +50
Цилиндр обязательно должен быть испытан на плотность максимальным
рабочим давлением и на прочность. Прочность цилиндра должна проверяться
подачей минерального масла в каждую из его полостей с плавным увеличением
давления в течение 1 мин. от 0 до 09МПа и выдержкой при этом давлении

Чертеж стойки задней.cdw

Неуказанные радиусы 2 3 мм.

Чертеж кондуктора для стойки задней.cdw

Технические требования:
Диаматр пневмокамеры - 140мм;
Усилие на штоке - 6060 Н
Давление воздуха в сети - 04МПА

Графотехнология-2 Стойка задняя.cdw

Графическое изображение

Патрон для стойки с пневмопатроном+.cdw

1.*Размеры для справок.
Поверхности А Б В Г и подшипники поз.65 и 66 при сборке смазать
смазкой ШРУС-4 общим количеством 30гр.
Цилиндр должен работать на сжатом воздухе при давлении до 06МПа и
температуре окружающей среды от +5 до +50
Цилиндр обязательно должен быть испытан на плотность максимальным
рабочим давлением и на прочность. Прочность цилиндра должна проверяться
подачей минерального масла в каждую из его полостей с плавным увеличением
давления в течение 1 мин. от 0 до 09МПа и выдержкой при этом давлении

Графотехнология-1 Стойка задняя.cdw

Графическое изображение

Фрагмент 020.frw

Стойка задняя.doc

1.7 Технологический процесс обработки детали «Стойка задняя».
Операция 005.Токарная
Содержание операции:
Подрезать торец начерно и начисто выдержав размер 74h12
Точить внутренний контур выдержав размеры (104 (99 (89.
Точить поверхность выдержав размеры (80.3h11 100.
Расточить ( 49Н14 выдержав размер 100 и фаску 1.6х45(.
Расточить ( 49.8Н11 выдержав размер 100.
Операция 010.Горизонтально-фрезерная
Фрезеровать плоскость начерно и начисто выдержав размер 72Н12.
Операция 015.Вертикально-сверлильная
Фрезеровать 2 бобышки выдержав размеры 72
Центровать 2 отв . 12 выдержав размеры 60 130
Сверлить 2 отв . 14 выдержав размеры 60 130
Нарезать резьбу М16-7Н в 2 отв. 14.
Операция 020.Горизонтально сверлильно-расточная
Оборудование: ИР320ПМФ4
Фрезеровать 2 бобышки выдержав размеры 80 160
Центровать 2 отв . 12 выдержав размеры 130
Сверлить 2 отв . 14 выдержав размеры 130
Нарезать резьбу М16-7Н 14.
Операция 025.Вертикально-сверлильная
Оборудование: 2Р135РФ2
Центровать отв. (13 выдержав размеры 130.
Сверлить отв.(8.7Н12 выдержав размеры 130.
Нарезать резьбу М10-7Н в отв. (8.7Н12.

Фрагмент 015.frw

100Н7.frw

Фрагмент 010.frw

Фрагмент 005.frw

Фрагмент режимов резания -1.frw