Технологический процесс изготовления детали «Стакан левый»

Чертеж заг.cdw

Отклонение от прямолинейности 4
Макроструктура трубы не должна иметь включений
На макроструктуре допускается неметаллические
включения размером не более 0

ЗАПИСКА ИСП.doc

В данном курсовом проекте разрабатывается технологический процесс изготовления детали «Стакан левый».
В ходе выполнения проекта используются знания полученные в результате изучения общетехнических и специальных дисциплин так же приобретаются навыки по разработке технологических процессов и заполнения технической документации пополняется опыт пользования справочной и нормативной литературой государственными и отраслевыми стандартами каталогами и другими материалами информационного характера.
ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМОГО МАТЕРИАЛА
Для изготовления данной детали используется материал Алюминевый сплав Д16Т. Использование данного материала обосновывается следующими факторами:
- Алюминевый сплав Д16Т довольно распространенной;
-она довольно дешевая;
-эта сплав обладает хорошей коррозионной стойкостью
-при соответствующей термической обработке механические свойства будут соответствовать требованиям необходимым для долгой работы
-материал хорошо обрабатывается резанием
-сравнительно легко поддаются горячей деформации
Отличные химические и физико-механические свойства.
Доступность материала т.е. широко используется в промышленности.
Относительная дешевизна данного сплава
Легко подвергается механообработки.
Обоснования принятого в проекте метода изготовления заготовки. Проектирование заготовки технические требования к заготовке.
Правильный выбор заготовки – важнейший этап построения ТП изготовления изделия. Вид заготовки и способ ее получения оказывает существенное влияние на характер технологического процесса трудоемкость и экономичность обработки.
Выбор способа получения заготовки непосредственно зависит от конструкции и материала детали ее размеров требований и точности объема производства и других параметров готовой детали. Следует применять прогрессивные методы и средства получения заготовок. К ним например можно отнести литье по выплавляемым моделям литье в оболочковые формы литье под давлением штамповка в закрытых штампах периодический прокат профильный прокат и другие. Прогрессивные виды получения заготовок обеспечивают снижение затрат на механическую обработку и повышают качество конечной продукции.
Для изготовления детали используем заготовку в виде трубы выполненную по ГОСТ 18482-79 «Трубы прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов».
Данный вид заготовки позволяет нам использовать простейшие приспособления для обработки детали таких как 3-х кулачковый патрон. По ГОСТу наиболее близкая труба в которую вписывается наша деталь является труба наружным диаметром 70 мм и толщиной стенки 15 мм. В соответствии с ГОСТом предельное отклонение наружного диаметра 70 мм ±07.Данная труба проходит закалку и естественное старение что улучшает ее физические свойства .Временноое сопротивление данной трубы должно составлять в =390мПА(40 кгсмм2) предел текучести 02=255мПА(26 кгсмм2) относительное удлинение =12 %.
Для примера примем длину всей трубы 1800мм на 10 деталей тогда отклонение от прямолинейности равно 48.Макроструктура трубы не должна иметь включений интерметалидов. Макроструктура трубы не должна иметь трещин рыхлот отслоений утяжин. На макроструктуре допускается неметаллические включения размером не более 05 мм если их количество не превышает 3 шт.
Анализ технологичности детали.
Технологичность детали - совокупность свойств и показателей определяющих возможность ее изготовления с наименьшими затратами при достижении требований и точности указанных в чертеже. Технологичность детали можно предварительно оценить сравнивая деталь с имеющимися аналогами. Окончательное решение о технологичности детали можно принять после разработки ТП и проведения технико-экономических расчетов..
Деталь не имеет сложно конфигурации. Она относится к телу вращения. Поэтому получение ее довольно просто. При изготовлении не требуется применения специальных приспособлений. Материал хорошо подвергается резанию. Все это говорит о технологичности детали и дешевизне производства
Разработка технологического процесса изготовления детали.
Выбор технологических баз
Технологические базы подразделяются на контактные настроечные и проверочные. Выбор технологических баз и порядок их смены связан с точностью операционных размеров формой детали техническими требованиями на деталь видом станочного оборудования приспособления режущим и измерительным инструментами маршрутам обработки детали построением операции. Технологические базы определяют методы простановки и выполнения операционных размеров. При выборе технологических баз необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
При построении технологического процесса по принципу Дифференциации операции когда изготовление детали производится с помощью большого числа простых операций состоящих из одного-двух переходов осуществляемых одиночным инструментом удобнее всего пользоваться контактными технологическими базами.
Наиболее целесообразно и удобно использовать настроечные базы при построении технологического процесса по принципу концентрации операции когда обработка заготовки осуществляется за небольшое число сложных по своему содержанию операция с применением комбинированного многолезвийного и фасонного инструмента и сложных настроек станков при многопозиционной обработке на револьверных станках автоматах станках с ЧПУ и при групповой обработке.
Проверочные базы используют в том случае когда положение обрабатываемой поверхности заранее не зафиксировано относительно оборудования. Метод работы по проверочным базам не требует применения сложных приспособлений для ориентации заготовки.
Выбор черновой базы во многом определяет дальнейший ход технологического процесса. Поэтому данный этап достаточно важный и необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
Необходимо выбирать поверхности которые позволяли бы при первом установе заготовки провести черновую обработку большинства поверхностей и при этом обработать поверхности которые на следующем установе были бы промежуточными или чистовыми базами.
Важно чтобы черновая база имела достаточные размеры. Это необходимо для надежного крепления деталей ибо при черновой обработке производится снятие значительного припуска.
У деталей не подвергающихся полной обработке в качестве технологической базы для первой операции рекомендуется принимать необрабатываемые поверхности. Это обеспечивает наиболее точное взаимное расположение обработанных поверхностей относительно необработанных.
Если с одной из обрабатываемых поверхностей снимается минимальный припуск то эта поверхность должна быть использована в качестве черновой базы.
При выборе черновых промежуточных и чистовых баз необходимо придерживаться принципов совмещения и постоянства баз.
В нашем случае технологический процесс построен по принципу Дифференциации операции изготовление детали производится с помощью большого числа простых операций состоящих из одного-двух переходов осуществляемых одиночным инструментом поэтому мы используем контактные технологические базы. В качестве черновой базы использована наружная поверхность заготовки при закреплении в патроне это даст наибольшую жесткость надежное крепление детали это так же позволит обработать поверхности которые на следующем установе будут промежуточными или чистовыми базами.
Составление технологического маршрута обработки
Основной задачей данного этапа является составление общего плана обработки деталей и выбора типа оборудования.
Маршрут выбирается на основе сопоставления вариантов по себестоимости и трудоемкости обработки. При этом необходимо учитывать следующие положения:
Выбрать методы обработки отдельных поверхностей пользуясь справочными данными экономической точности различных методов обработки. Обработка резанием в большинстве случаях обеспечивает заданные параметры качества деталей.
Выбрать методы обработки сочетания поверхностей на которые заданы требования по точности их взаимного расположения (эксцентричности соосности перпендикулярности параллельности и т.п.).
Выявить необходимость расчленения процесса изготовления деталей на стадии: черновую чистовую и отделочную. Группируя обработку по указанным стадиям увеличивают разрыв во времени между черновой и отделочной обработкой отдельной поверхности что позволяет более точно проявиться остаточным напряжениям в заготовке. Вместе с тем внесение отделочной обработки в конец маршрута уменьшает риск случайного повреждения окончательно обработанных поверхностей в процессе обработки и транспортировки.
Каждая последующая операция должна быть точнее предыдущей она должна уменьшать погрешность и улучшать качество поверхности. При этом допуск на промежуточный размер и качество поверхности полученное на предыдущем этапе обработки должны находиться в пределах при которых можно использовать намечаемый последующий метод обработки.
Получение конечной точности обрабатываемой поверхности может быть достигнуто путем применения различных операций.
Заканчивается процесс изготовления детали обработкой той поверхности которая должна быть наиболее точной и имеет наибольшее значение для эксплуатации детали.
Если деталь подвергается термической обработке то маршрут обработки разделяется на части: до термической обработку и после нее.
В маршрут технологического процесса включают и такие операции как снятие фасок зачистка заусенцев промывка деталей контрольные операции операции термической и химико - термической обработки.
Разработка технологических операций.
Можно выделить следующие этапы разработки технологических операций:
Рациональное построение технологических операций. Выбор структуры операции.
Установление рациональной последовательности переходов в операции.
Выбор оборудования обеспечивающего оптимальную производительность при условии обеспечения требуемого качества.
Расчет загрузки технологического оборудования. Выбор конструкции и оснастки. Установление принадлежности конструкции к стандартным системам оснастки.
Установление исходных данных необходимых для расчетов и расчет припусков и операционных размеров.
Установление исходных данных необходимых для расчетов оптимальных режимов обработки и их расчет. Установление исходных данных необходимых расчетов норм времени.
Правильный выбор для каждой операции и модели оборудования предполагает выполнение следующих условий: габариты и основные размеры станка должны соответствовать габаритным размерам детали; выбранная модель оборудования должна обеспечивать заданные требования по точности и качеству поверхности; мощность жесткость и кинематические возможности станка должны позволять вести обработку на оптимальных режимах резания; производительность станка должна соответствовать программе выпуска.
Основным принципом выбора станка является экономичность процесса обработки. Необходимо применять ту модель станка которая обеспечивает наименьшую трудоемкость и себестоимость обработки. Для выбора оборудования необходимо пользоваться паспортами станков каталогами или номенклатурными справочниками.
Для изготовления детали «шестерня ведомая» выбираем следующее оборудование: Автомат отрезной 8Г663-100токарный станок 16К20Ф3Зубофрезерный станок 5К301.
Автомат отрезной 8Г663-100. Диаметр пилы 800 мм.
Автомат отрезной круглопильный пила Геллера 8Г663-100
Предназначен для разрезания дисковыми пилами черных и цветных металлов круглого прямоугольного и фасонного сечений. Комплектуется механизированным устройством для складирования и поштучной выдачи круглого материала и автоматическим столом выгрузки.
Технические характеристики
Диаметр отрезаемой заготовки мм 60 285
Расстояние от низа основания станка до опорной поверхности для заготовки (без подкладок) мм 800
Способ регулирования подачи бабки пильного диска бесступенчатое
Наибольшая величина настройки подачи бабки пильного диска мммин. 800
Скорость отвода бабки пильного диска ммин не менее 35
Наибольшее перемещение бабки пильного диска мм 320
Предельные размеры длин отрезаемых заготовок мм 20 1500
Предельная длина устанавливаемых заготовок мм 6000
Производительность насоса охлаждения лмин. 22
Габаритные размеры автомата без отдельно расположенных агрегатов и съемных приспособлений мм
- слева направо 2640
- спереди назад 2400
Масса автомата без отдельно расположенных агрегатов и съемных приспособлений кг 3760
Масса отдельно расположенных агрегатов и съемных приспособлений кг
комплектный гидропривод 390
токарный станок 16К20Ф3
Станок 16К20Ф3 патронно-центровой предназначен для токарной обработки наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилями в один или несколько проходов в замкнутом полуавтоматическом цикле а также для нарезания крепежных резьб (в зависимости от возможностей системы ЧПУ). Станок используют в единичном мелко- и среднесерийном производстве.
Технические характеристики 16К20Ф3
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки мм.:
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки мм
Частота вращения шпинделя мин-1
Число автоматически переключаемых скоростей
Скорость быстрых перемещений суппорта мммин.:
Скорость подачи мммин.:
Перемещение суппорта на один импульс мм.:
Зубофрезерный станок 5К301
Полуавтомат предназначен для фрезерования цилиндрических прямозубых косозубых червячных колес из чугуна стали легированных сталей легких сплавов методом обкатки червячной фрезой в условиях серийного и массового производства
макс. скорость шпинделя
мин. скорость шпинделя
Длина зуба нарезаемого колеса мм
Наибольший модуль обрабатываемых зубчатых колес
Наибольший диаметр обрабатываемой детали мм
Фрезерный станок с ЧПУ ФП17
Наименование параметра
Размеры рабочей поверхности стола мм
Величина координатных перемещений по осям мм:
-Z - фрезерная головка
Пределы подач с регулированием мммин:
- Z - фрезерная головка
Скорость быстрого перемещения по осям мммин:
Количество диапазонов скоростей шпинделя
Пределы частот вращения шпинделя обмин
Наибольшая масса изделя кг 2000
Габаритные размеры станка мм
Расчет режимов резания.
Режимы резания для механической обработки определяются в следующей последовательности:
- Устанавливается глубина резания;
- Выбирается подача инструмента;
- Рассчитывается скорость резания;
- Проверяются режимы резания по мощности станка.
) Расчёт режимов резания на операцию сверления. Оп.040
Используемое оборудование: токарный станок 16К20Ф3.
Инструмент сверло диаметром 16мм.
При сверлении глубина резания .
При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу.
s = 01 ммоб. (т.2 стр. 277 таб. 25 [2])
) Скорость резания. Скорость резания ммин при сверлении
Значения коэффициента Cv и показателей степени (т.2 стр. 278 таб. 28 [2])
периода стойкости Т - (т.2 стр. 279 таб. 29 [2]).
) Сила резания. Осевая сила Н
Значения коэффициента Ср и показателей степени (т.2 стр. 281 таб. 32 [2]) Коэффициент учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением .
) Крутящий момент на шпинделе
Значения коэффициента См и показателей степени (т.2 стр. 281 таб. 32 [2]) Коэффициент учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением .
) Частота вращения инструмента или заготовки обмин
) Мощность резания (эффективная) кВт
) Расчёт режимов резания на операцию фрезерования
Используемое оборудование: токарный станок ФП17
Инструмент: Фреза D8R3L50
) Скорость резания. Скорость резания ммин
Мощность резания (эффективная) кВт
) Расчёт режимов резания на операцию точения
Используемое оборудование: токарный станок 16К20Ф3
Инструмент: резец Р18
D=61.2мм t=44мм S=0.8мм
Расчёт припусков и операционных размеров.
Эскиз совмещенных переходов
L1Н=А1Н+z1Н=159+1=160
Расчет диаметральных размерных цепей .на наружную поверхность
расчета диаметра 60 h8. классный размер 60 h8 получаем двумя проходами
D1 = 60 + 01*2=612 мм
Расчет диаметральных размерных цепей на толщину стеки трубы
Проектирование приспособления.
При обработке на токарных станках заготовки устанавливаются в патронах центрах и на оправках. На токарных станках применяют двух- трех- и четырехкулачкевые патроны с ручным и механизированным приводами зажима. В двухкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют различные фасонные отливки и поковки; кулачки таких патронов как правило предназначены для закрепления только одной детали. В трехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют заготовки круглой и шестигранной формы или круглые прутки большого диаметра. В четырехкулачковых патронах закрепляют прутки квадратного сечения детали прямоугольной или несимметричной форм. Наиболее широко применяют трехкулачковый самоцентрирующий патрон.
Рис. 1. Трехкулачковый патрон: 1-корпус: 2 — сухарь; 3 — винт; 4 — кулачок; D — наружный диаметр патрона
Трехкулачковый патрон с независимым перемещением кулачков (рис. 1.) состоит из корпуса 1 в котором выполнены три паза в каждом пазу смонтирован кулачок 4 с винтом 3 используемым для независимого перемещения кулачков по пазам в радиальном направлении. От осевого смещения винт 3 удерживается сухарем 2. При повороте кулачков на 180° патрон может использоваться для крепления заготовок по внутренней поверхности. На передней поверхности патрона нанесены концентричные круговые риски (расстояние между рисками 10 15 мм) с помощью которых кулачки выставляются на одинаковом расстоянии от центра патрона.
Расчет усилия зажима.
Силы действующие на заготовку при обработке стремятся повернуть заготовку относительно кулачков патрона сдвинуть ее относительно кулков патрона доль оси и вывернуть из кулачков под действием момента создаваемого силами Рz Рy.
Повороту заготовки относительно кулачков под действием момента от силы Рz препятствует момент сил трении в местах онтакта кулачов с поверхностью заготовки.
Рz *d2 2*K-3W*f* d1 2=0
Где К-коэффициент запапаса
К=К0*К1*К2*К3*К4*К5*К6=15*12*12*12*13*12=403
F –коэффициент трения
Сила закрепления заготовки одним кулачком определяется выражением
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
при механической обработки детали «Шестерня ведомая» на универсальном оборудовании.
Перед началом работы получить инструктаж у мастера.
Проверь состояния оборудования оснастки кожухов ограждений.
Не нарушай режимы резания указанные технологий.
На операциях с повышенной опасностью строго выполняй дополнительные требования указанные операционной карте техпроцесса.
При работе на УСП проверь надежность крепления элементов и детали.
При обработке магниевых и титановых сплавов помни что они огнеопасны.
При работе с огнеопасными и взрывоопасными жидкостями и газами выполняй требования инструкции №56486601772918.
Токарь – помни что большинство алюминиевых и медных сплавов дает дробленную и разлетающуюся стружку. Пользуйся защитными очками. Сливную стружку отводи специальным крючком.
Слесарь – перед началом работ проверь исправность инструмента и особенно шлифмашинок. Проверь наличие специальных кожухов. Пользуйся защитными очками.
Шлифовщик – помни что находиться в плоскости вращения абразивного круга опасно. Пользуйся очками. Обороты круга бери в зависимости от диаметра не более:
0-3180 обмин ø250-1910 обмин ø350-1365 обмин ø400-1195 обмин ø500-955 обмин 200-2720 обмин ø300-1595 обмин ø400-1195 обмин ø450-1060 обмин.
При нарушении вышеуказанных требований к работе не приступай доложи мастеру или начальнику цеха.
Список использованной литературы.
Андреев Г.Н. Новиков В.Ю. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства. – М.:Высш. Шк. 2001-415с.
Бурчаков Ш.А. Ухватов Н.Н. Технология машиностроения. Казань: Изд-во Казан. гос. ун-та 2003. 186с.
Ухватов Н.Н. Кувшинов П.И. Методические указания к изучению дисциплины «Проектирование станочных приспособлений». Казань: Изд-во Казан. гос. ун-та 2001 10 стр.
Справочник технолога-машиностроителя Под ред. А.Г.Косиловой Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение 1985. – Т. 1. – 665 с.
Справочник технолога-машиностроителя Под ред. А.Г.Косиловой
Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение 1985. – Т. 2. – 496 с.

Чертеж стакана.cdw

Теоретический шаг по дуге делительной
Наибольшая накопленная ошибка углового шага
Диаметр делит. окружности
Допуски на свободные размеры по 722 ат
Резьба по ОСТ 1.00105-83
Анодировать в серной кислоте с наполнением пленки в хромике.
Грунтовать гр. ФЛ-86

патрон трех.cdw

Спецификация.cdw

ТП.frw

КГТУ им. А.Н.Туполева
Резать трубу на заготовки
Снять заусенцы с 75 шлиц
Нанести риски напротив первого
растачивать отверстие до
Фрезеровать на станке согласно
Окончательный контроль
механической обработки
Наименование и марка
Автомат отрезной 8Г663-100
Наименование операции
Оборудование (нименование
КГТУ им А.Н. Туполева
Токарный станок 16К20Ф3
технического контроля
Контролируемые параметры
Годные детали клеймить по чертежу (на бирке)
НИ-50-100 ГОСТ 868-72
Стенкомер ГОСТ 11951-66
Контрольное приспособление
Расточить отверстие
Расточить отверстие с
Фрезерный станок ФП-17
Фрезеровать окно согласно
Снять заусенцы и острые
Внешний осмотром проверить чистоту обработки
отсутствие острых кромок и заусенцев
Проверить размер 4 в местах постановки подшипников
Образец шероховатости
Радиусомер ГОСТ 6060-80
Обточить фаску 22 с
Зубофрезерный станок 5к301
Нанести на торце риску
против оси первого зуба на
Инструмент (код и наименование)
Зачистить поверхность
выдержав р-р 26 и Rz 20
Запилить R0.5 по контуру
Наименование средств измерения
Проверить наличие клейм марки материала
Технические условия на заготовку
Допустимое колебание
Технологический процесс
На механическую обработку детали: Стакан левый
Номер чертежа: КР ТМиОП 1509 2010
Эскиз карты контроля
Труба 70х15 ГОСТ 18482-79

цепи.cdw