Технологический процесс изготовления кронштейна правого и проектирование оснастки

Чертеж кронштейна правого.cdw

Фрагмент режимов.frw

Чертеж патрона.cdw

1.* Размеры для справок.
Давление в системе 04 мПа.

Графотехнология-1 Кронштейн правый.cdw

Графическое изображение

Чертеж приспособления.cdw

Приспособление предназначено для обработки детали типа
корпуса на станке ИР320ПМФ4.
*Размеры для справок.
Рабочее давление масла - 10МПа.
Маркировать обозначение сборочной единицы на бирке.

Графотехнология-2.cdw

Графическое изображение

Курсач по кронштейну правому.doc

Данная курсовая работа посвящена разработке технологического процесса
изготовления детали “Кронштейн правый” и проектированию технологической
Цель курсовой работы – получить практические навыки при решении задач
возникающих в связи с разработкой технологических процессов изготовления
деталей и проектирования технологической оснастки.
В ходе выполнения работы решаются такие задачи: разработка
технологического процесса изготовления детали “Кронштейн правый”
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
“ Кронштейн правый”.
Технологический раздел
1. Анализ исходных данных для разработки ТП
Материал для изготовления изделия “ Кронштейн правый” – серый чугун СЧ25
Годовая программа выпуска изделия – 75000 шт.
Поверхность для расчета припусков – 35Н7 .
Изделие “ Кронштейн правый” является базовой деталью в узле
являющемся опорой открытых валов несущих в свою очередь шкивы или
При изготовлении корпуса необходимо уделить внимание изготовлению
таких точных поверхностей как:
- внутренние цилиндрические поверхности 35Н7 связанные малыми допусками
(75±0.05 мм) с базовой плоскостью Б.
Корпус изготовлен из чугуна СЧ20 применяемой для изготовления
средненагруженных деталей следующего химического состава и механическими
Таблица химического состава и механических
Чугун С% Si% Mn% S P
СЧ25 3.4 36 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 (75000 шт)
а также в результате анализа конфигурации детали и ее габаритов можно
заключить что ориентировочное производство для изготовления корпуса –
крупносерийное. 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
60 До 10 10 500 500 35000 75000 Св. 75000
Для крупносерийного 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 26845-85.
Наиболее эффективным способом получения заготовки из чугуна является
литье. Конфигурация отливки проста и позволяет обеспечить легкое
извлечение ее модели из формы. С помощью стержней в целях повышения КИМ
можно получить предварительные намётки под отверстия ø35Н7 .
В целом заготовка технологична.
Анализ технологичности конструкции кронштейна правого позволяет сделать
- конструкция отличается высокой жесткостью и допускает высокие режимы
резания и широкое использование наборов фрез;
- конструкция кронштейна правого 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 кронштейна правого технологична.
4. Выбор заготовки и ее технико-экономическое обоснование
В результате анализа конструкции кронштейна правого 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 кронштейна правого 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 плоскость Б. Ее преимущество в том что в ней лежат наибольшие
габариты заготовки. Кроме этого наибольшая часть отливки формируется в
Литые углубления под колодцы 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 “Кронштейн правый ” относится к классу корпусных
деталей то типовой технологический процесс состоит из следующих этапов:
- обработка значительной по размерам плоскости служащей в дальнейшем
чистовой технологической базой;
- обработка 2 отв. на базовой плоскости служащих в дальнейшем направляющей
- 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:
Плоскость Б– черновое и чистовое фрезерование;
Торцы бобышек - черновое и чистовое фрезерование;
Н7 – растачивание черновое чистовое и тонкое;
М10-7Н – центрование сверление резьбонарезание;
отв.8Н7 –центрование сверление и развёртывание.
6. Выбор технологических баз.
При выборе технологических баз будем руководствоваться двумя основными
принципами: совмещение (единства) и постоянства баз.
Операция 005. Токарная с ЧПУ.
Черновое и чистовое точение базовой плоскости Б выдержав размер 15
Центрование сверление и развёртывание 2 отв. 8Н7.
Установочная база – необработанная плоскость противоположная
обрабатывае- мой (Б1).
Направляющая база – наружная цилиндрическая поверхность 70
перпендикулярная плоскости Б;
Операция 010. Токарная с ЧПУ.
Черновое и чистовое точение внутренних поверхностей выдержав размеры
Направляющая база – наружная обработанная цилиндрическая поверхность 70.
Операция 015 Вертикально-сверлильно-фрезерная.
Черновое и чистовое фрезерование плоскости В выдержав размеры 75
Черновое и чистовое фрезерование плоскости Г выдержав размеры 105
обработать отв. М10-7Н 4 отв.209 выдержав размеры 100±0.2135±.
Установочная база – обработанная плоскость Б
Направляющая и опорная база – 2 отв. 8Н7.
Операция 020 Многоцелевая.
Черновое и чистовое фрезерование плоскости Д выдержав размеры 40
Расточка 32 расточка 35Н7 до 34.8Н9 выдержав размер 18 расточить
канавку 355х3 выдержав размер 18 повернуть заготовку на 180° расточка
Н7 до 34.8Н9 выдержав размер 18 расточить канавку 356х3 выдержав
размер 18 Установочная база – обработанная плоскость Б
Операция 025 Расточная .
Расточка тонкая отв. 35Н7
Схема базирования – (см. опер. 010);
8. Определение припусков на механическую обработку расчетно-
аналитическим методом
Необходимо рассчитать припуск на обработку (35Н7 .
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=2·12=24мкм 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 на 2 пальца [pic] =IT6+IT7+=12+8+4=24 мкм.
[pic]- погрешность закрепления при установке заготовки в тисках:
[pic]- погрешность положения при обработке за один установ равна
Остаточная погрешность установки: [pic]=0.06 103=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 35Н7.
Расчет припусков на внутреннюю поверхность 35Н7.
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
Н7 0.025 1.8 0.0139 Тонк. 2.8 29.5-1
0.52 1.6 0.325 Чист. 2.7 23.4±0.8
0 1 2.4 0.4 Черн. 2.1 144.8±1.
±0.05 0.01 2.2 0.055 Чист. 2.6 82.7±1.1
0.74 2.2 0.35 Чист. 3 81±1.1
±0.05 0.1 2.2 0.045 - - 90±1.1
0 2.4 2.4 - - - 120±1.2
8.2 Расчет режимов резания.
8.2.1 Расчет режимов резания аналитическим методом на обработку
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=1360 обмин.
) -Минутная подача: Sм=S·n=0.2·1360=272 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.
-Инструмент: токарный резец с пластиной из твёрдого сплава ВК-8 ;
-Глубина резания: t= 0.165 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=2500 обмин
) -Минутная подача: Sм=S·n=0.14·2500=350 мммин
Исходные данные: обрабатываемый материал –чугун СЧ25
- Оборудование: горизонтально-фрезерно-расточной станок Ирз20ПМФ4;
-Глубина резания: t= 0.1 мм.( согласно п.1.7)
Kuv=1-учитывает материал режущего инструмента (Т15К6) [1том 2 табл.6]
[pic] принимаем по паспорту станка nф=2500обмин
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.
8.3. Определение норм времени.
Производим нормирование операции 015.
Вспомогательное время на установку детали в патрон:
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 =
- открыть заградительный щиток
- устанвить кординаты X и Y: t =
- ввести корекцию на инстру-
t = 0.04*3=0.12 мин.
Тв = 0.25+0.04+0.03+0.15+0.12= 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
Тв.а.- вспомогательное время на ускоренное
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 мин.
- установить и снять блок с инструментом: t = 3*6=18 мин.
- расточить кулачки патрона: t = 5.0 мин.
- установить и снять программоноситель : t = 1.0 мин
Тп.з. = 4+4+18+5+1 = 34 мин.
Определяем норму штучно-калькуляционного времени
9 Расчет режимов резания табличным методом.
- определяем материал режущего инструмента условия резания подачу
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 сверл зенкеров разверток метчиков концевых фрез 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
Операция 010 Токарная с ЧПУ
Оборудование:Токарный станок 16К20М.(аналогично операции 005)
Операция 015 Многоцелевая.
Оборудование: Многооперационный станок 245ВМФ4 с вертикальной осью
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 :
Операция 020 Горизонтально-расточная.
Оборудование: Горизонтально-расточной 2М615 с горизонтальной осью
Наибольшие перемещения планшайбы стола мм:
Дискретность задания размеров мм
Определение норм времени.
Производим нормирование программной операции 005.
Вспомогательное время на установку детали в приспособление:
- включить и выключить станок: t = 0.04
- 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.
То.а.= 2+1+0.9=3.9 мин.
Тв.а.- вспомогательное время на ускоренное установочное
- ознакомиться с работой: t = 4
- установить и снять блок с инструментом: t = 3*5=18 мин.
Тп.з. = 4+4+18+5+1 = 27 мин.
Конструкторский раздел.
Планшайба представляет собой патрон с пневмоприводом.
Патрон включает в себя: корпус 5 планшайбу 14 тягу 4 подкулачник
кулачёк 7 ползун 9 с закреплённой на нём призмой 25. Пневмоцилиндр
включает в себя: шток корпус пневмоподвод и переходной фланец при
помощи которого пневмоцилиндр крепится на шпиндельной бабке.
Давление сжатого воздуха подаётся в левую полость пневмоцилиндра
при этом шток перемещается вправо и рычаг 10 поворачиваясь против
часовой стрелки отводит кулачёк 7 радиально от центра. Заготовка
устанавливается в призму 25 и в паз вилки 26 затем давление отключается
и шток под действием тарельчатых пружин двигаясь влево поворачивает
рычаг10 по часовой стрелке тем самым зажимая заготовку.
После этого происходит обработка заготовки.
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.