Технологический процесс изготовления цапфы

Заготовка.dwg

Курсовой проект по ТМС
Ст.12Х15Н2 ГОСТ 5632-72
Радиусы на стыках поверхностей не более 0
Неуказаные предельные отклонения размеров
расположения поверхностей заготовки

Приспособление.dwg

Усилие зажима Мкр = 64 Нм
Обеспечить размеры при сборке
мелкосерийного производства.
Курсовой проект по ТМС

Цапфа.dwg

Курсовой проект по ТМС
Ст.12Х15Н2 ГОСТ 5632-72
Неуказанные предельные отклонения размеров
расположения поверхностей по ОСт 100022-80
Заусенцы не допускаются
Острые кромки притупить радиусом 0

Пояснительная записка ТМС.doc

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Пермский государственный технический университет
Кафедра строительных и дорожных машин
Пояснительная записка к курсовому проекту по
«Технологии машиностроительного производства»
Руководитель Грисенко Е.В.
Оценка детали и способов её производства 3
1. Служебное назначение и конструкторско-технологическая характеристика детали 3
2. Анализ материала заготовки 3
2.1. Химический состав материала заготовки 3
2.2 Физические свойства материала 4
3. Технологический контроль чертежа 4
4. Технологический анализ конструкции детали 4
5. Количественная характеристика технологичности детали 5
5.1. По коэффициенту шероховатости 5
5.2. По коэффициенту точности 5
6. Форма организации производственного процесса 5
7. Расчёт деталей в партии 7
Расчёт припусков на обработку 9
Расчёт режимов резания 11
Расчёт технической нормы времени 12
Список используемой литературы 14
Курсовой проект по ТМС
Проект технологического процесса изготовления цапфы
(пояснительная записка)
Оценка детали и способов её производства
Служебное назначение и конструкторско-технологическая характеристика детали
Предлагаемая для разработки технологического процесса изделие – цапфа имеет повышенные требования к форме и взаимному расположению поверхностей. Высокие требования к обработке элементов детали обеспечивающих правильность её работы. А также цапфа должна быть изготовлена с точностью выше средней машиностроительной детали и поверхности должны иметь шероховатость Ra = 08 32 . Материал заготовки – Ст. 12Х15Н2 ГОСТ 5632-72 нержавеющая сталь ещё раз указывает что деталь используется в ответственном узле а значит к ней предъявляются иные чем к среднестатистической детали требования.
Служебное назначение детали не известно но можно предположить что деталь служит для соединения валов или вала с маховиком. Следовательно деталь работает на кручение.
Цапфа может применяться в различных узлах от двигателей внутреннего сгорания до металлообрабатывающих станков а значит почти во всех отраслях промышленности.
Анализ материала заготовки
Химический состав материала заготовки
Примерный химический состав ( % ) регламентируемый ГОСТ 5632-72
Физические свойства материала
Физические свойства материала при нормальной температуре ( t = 20oC )
Коэффициент теплопроводности Вт(м ·°С)
Уд. электросопротивление (p НОм · м)
Коэффициент линейного расширения (a 10-6 1°С)
Удельная теплоемкость (С Дж(кг · °С))
Коррозионный испытания (вода ммгод)
Технологический контроль чертежа
Чертёж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения дающие полные представления о детали. Присутствуют все необходимые проекции сечения и разрезы чётко определяющие её конфигурацию. На чертеже указаны все размеры с отклонениями требуемой шероховатостью допусками отклонений от правильной геометрической формы а также взаимного расположения поверхностей. Чертёж также содержит сведения о материале детали.
Технологический анализ конструкции детали
В целом деталь технологична кроме проточек и отверстий по радиусу диска цапфы. Они имеют малый диаметр ( 3 мм ) к тому же в отверстиях необходимо нарезать резьбу М3. Также трудность составляют проточки и проблематичность обработки нескольких поверхностей из-за конфигурации детали.
Количественная характеристика технологичности детали
По коэффициенту шероховатости
- класс шероховатости поверхности
- количество поверхностей одного класса шероховатости
По коэффициенту точности
- точность поверхности
- количество поверхностей одной точности
Форма организации производственного процесса
Форма организации технологического процесса детали зависит от установленного порядка выполнения технологического процесса расположения оборудования количества деталей направления их движения во время обработки и регламентируется ГОСТ 14.312-95 ЕСТПП.
Определим тип производства который зависит от плана выпуска детали и времени выполнения операций.
Производственная программа для обрабатываемой детали 10000 шт.
Рассчитаем такт выпуска среднее время выполнения операции и определим коэффициент закрепления операции:
F – годовой фонд времени работы станка 4029 ч.
Укрупнённый расчёт времени выполнения операций
Растачивание поверхности 1
Растачивание поверхности 2
Растачивание поверхности 3
Растачивание поверхности 4
Точение поверхности 1
Точение поверхности 2
Точение поверхности 3
Точение поверхности 4
Точение поверхности 5
Точение поверхности 6
Точение поверхности 7
Точение поверхности 8
Точение поверхности 9
Точение поверхности 10
Фрезерование проушин
Исходя из коэффициента закрепления операции выбираем тип производства. Принимаем - массовый тип производства.
В соответствии с ГОСТ 14.312-74 существует две формы организации производства: групповая и поточная определим какая лучше для производства обрабатываемой детали.
Расчёт деталей в партии
N = 10000 Тшт.ср= 012 мин.
Периодичность запуска выпуска изделий принимаем а=3 дня
Число рабочих дней в году F=365-104-8+1=254
Расчётное количество деталей в партии
Расчётное число смен на обработку партии деталей на участке
Принятое число смен спр.= 1 смена
Принятое число деталей в партии
Материал детали Ст. 12Х15Н2
Масса детали q = 0.173 кг
Годовая программа N = 10000 шт.
Такт выпуска tB. = 24.17
Производство – массовое.
Рассмотрим два варианта заготовок для цапфы по технологической себестоимости.
Наименование показателей
Стоимость 1 т заготовок приняты за базу Сi руб
Стоимость 1 т стружки S отх. руб
Стоимость заготовки из проката
Затраты на материал заготовки р.
Затраты на подготовку заготовки
Стоимость заготовки полученной на ГКМ
кt=1 – коэффициент зависящий от точности заготовки
кc=113 - коэффициент зависящий от материала
кB=0.87 - коэффициент зависящий от сложности заготовки
кM=1.64 - коэффициент зависящий от массы штамповки
кn=1 - коэффициент зависящий от серийности
Сравнение вариантов получения исходной заготовки
Несмотря на то что заготовка полученная спец прокатом имеет более низкую себестоимость к дальнейшей разработке примем заготовку полученную методом штамповке на ГКМ. Так как штампованная заготовка имеет более близкую форму к готовой детали что сокращает время обработки детали уменьшает количества отходов стружки (повышает коэф. использования материала) а так же исключает дополнительные заготовительные операции нужные для заготовок из проката.
В конечном итоге технологический процесс изготовления цапфы из штампованных заготовок будет по трудоёмкости и себестоимости ниже чем из спец проката.
Расчёт припусков на обработку
Наименование детали – цапфа
Заготовка – штамповка на ГКМ
Рассчитаем припуск на обработку сквозного отверстия диаметром 7 мм и шероховатостью Ra 0.63.
Пространственное отклонение заготовки
мкммм - удельный увод
Технологические переходы обработки поверхности
Элементы припуска мкм
Предельные знач. припусков
Расчёт минимальных значений припусков производим пользуясь основной формулой:
Минимальный припуск:
Расчётные размеры dp
Наибольшие предельные размеры d max i
Проверка правильности расчётов:
Расчёт режимов резания
Проведём расчёт режимов резания для одно инструментальной обработки на сверлильном станке 2М112 – сверление сквозного отверстия диаметром 7 мм.
Сверло центровочное 62 Р6М5 ГОСТ 14952-75
где Сv m y q – коэффициенты зависящие от вида обработки материала режущей части инструмента.
D – диаметр инструмента;
Сv=70; m=02; y=07; q=04.
Число оборотов сверла определяем по формуле учитывая что D – диаметр режущего инструмента.
Уточняем скорость резания по формуле
Крутящий момент на шпинделе:
где - коэффициент учитывающий фактические условия обработки.
где Ср См х y q – коэффициенты учитывающие обрабатываемый материал инструмента.
См=00345; у=08; q=2.
Мощность резания меньше мощности приводного двигателя а обороты шпинделя укладываются в предельные для данного станка значит станок для данной операции выбран верно.
Расчёт технической нормы времени
Время на технологическую операцию складывается из нескольких составляющих:
мин – основное время на операцию
мин – вспомогательное время время необходимое на снятие-установку закрепление и т.д. детали
мин – время на техническое обслуживание рабочего места для данной операции: замена свёрл и уборку стружки
мин – время на отдых и личные надобности
В итоге штучное время на операцию сверление:
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в трёх томах. М.: Машиностроение. 1999.
Справочник технолога - машиностроителя под редакцией А.Г. Косиловой Р.К. Мещерикова в двух томах 1986.
Локтев А.Д. и др. Общие машиностроительные нормативы режимов резания. Справочник в двух томах - М.: Машиностроение 1988.
Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник - М.:Машиностроение1971.
Ящерицин П. И. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: Учеб. для вузов – Мн.: Высш. шк. 1990
Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск. «Высшая школа» 1975г. 288с. с ил.
Колесов И.М. Основы технологии машиностроения. М “Высшая школа” 1999
Спиваковский А. О. Дьячков В. К. Транспортирующие машины. М.: Машиностроение 1983. 487с.
Подъемно-транспортные машины: Атлас конструкций. Под редакцией М. П. Александрова. М.: Машиностроение 1987. 122с.