Курсовая по технологии машиностроения - Тема Фланец

Содержание

Введение                                                     

1 Общий раздел                                              

1.1 Описание и технологичность конструкции детали      

1.2 Материал детали , его химический состав и              механические свойства                                      

1.3 Анализ технологичности детали                         

2 Технологический раздел                                   

2.1 Определение типа производства                         

2.2 Обоснование выбранного варианта заготовки           

2.3 Анализ базового и предлагаемого техпроцесса        

2.4 Выбор технологических баз                             

2.5 Расчёт и конструирование заготовки.                  

2.6 Разработка РТК для станка с ЧПУ.                     

2.7 Расчёт режимов резания и норм времени.              

3. Конструкторский раздел.                                

3.1. Устройство и принцип действия спроектированного приспособления.                                              26  

3.2. Выбор баз и расчёт погрешности базирования        

3.3. Расчёт усилия зажима.                                 

3.4. Расчет основных параметров зажимного механизма.  

3.5. Расчет на прочность деталей приспособления        

Литература                                                

Приложение  А  Графическая часть (2 А1)

Введение

Ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано сыграть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. В этой связи первостепенной задачей являются разработка и массовое производство современной электронно-вычислительной техники.

Ближайшая цель машиностроителей - изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Новые подходы потребуются в инвестиционной и структурной политике, в развитии науки и техники.

На преодоление дефицита трудовых ресурсов, повышение производительности труда нацелены многие экономические эксперименты, в основе которых лежат организационные, научно-технические и экономические решения. В этом же направлении действуют и другие научно-технические программы. По мнению специалистов, они позволят не только создать новые приборы, машины и механизмы, прогрессивные технологические процессы, но и сэкономить труд около 3 млн. человек.

Слово «технология» означает науку, систематизирующую совокупность приемов и способов обработки (переработки) сырья, материалов, полуфабрикатов соответствующими орудиями производства в целях получения готовой продукции. В состав технологии включается и технический контроль производства. Важнейшие показатели, характеризующие технико-экономическую эффективность технологического процесса: расход сырья, полуфабрикатов и энергии на единицу продукции; количество и качество получаемой готовой продукции, изделий; уровень производительности труда; интенсивность процесса; затраты на производство; себестоимость продукции, изделий.

Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припуски на нее, базирование заготовок; способы механической обработки поверхностей - плоских, цилиндрических, сложнопрофильных и др.; методы изготовления типовых деталей - корпусов, валов, зубчатых колес и др.; процессы сборки (характер соединения деталей и узлов, принципы механизации и автоматизации сборочных работ); конструирование приспособлений.

Технология машиностроения постоянно обновляется и изменяется по мере развития техники. Совершенствование технологии — важное условие ускорения технического прогресса.

Общий раздел

1.1 Описание и технологичность конструкции заданной детали

Деталь-фланец относится к классу фланцев.

Основными поверхностями являются: наружная Ф900,022 Ra1,6, h6

внутренняя Ф80 +0,019 Ra0,63, Н6

Эти поверхности выполнены с более высокой точностью, чем другие и  имеют меньшую шероховатость, чем остальные. Поверхности связаны между

собой допуском на взаимное расположение            ( чертёж фланец40 3562  ). Остальные поверхности выполнены с меньшей точностью и большей шероховатостью

наружная Ф840,54 Ra3,2; Ф960,54 Ra6,3,

внутренняя Ф72 +0,46 Ra6,3

Кроме того деталь имеет фигурный фланец на котором расположены 4 отв. Ф6,5 +0,22 Ra6,3 для прохода крепежа

Деталь изготовлена из материала 20Х3МВФШ (хром вольфрамовая) конструкционная.

По технологическому процессу предусмотрена термообработка:

-нормализация операция 1020 для повышения обрабатываемости заготовки на операциях механической обработки.

-цементация и закалка операция 1320 для поверхностной твёрдости HRC≥59, сердцевина HRC 33 . . . 45,5.

Вывод: таким образом конструкция детали точность её размеров и шероховатость её поверхности, материал детали и термообработка обеспечивают удовлетворительную обрабатываемость заготовки и надёжную работу детали в течении всего ресурса работы изделия.

.     1.2 Материал детали , его химический состав и механические свойства

Сталь 20Х3МВФШ. Назначение–крепёж и другие детали, работающие при температуре до 54005600 С.

Механические свойства прутков (ГОСТ 2007274): закалка 1030010600 С масло, отпуск 66007000 С воздух =880 Мпа

Технологические свойства:

Температура  ковки 0С начало 1240 конца 780 сечение 50 мм охлаждаются в ящиках 51700мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением.

Свариваемость – ограниченно свариваемые способы сварки. Способы сварки: РДС необходимы подогрев и последующая термообработка, КТС.

Обрабатываемость резанием в отожженном состоянии при НВ157 и =530 МПа Кv,б ст=1,1; Кv,б спл=1,5

1.3 Анализ технологичности детали.

Анализ технологичности детали проводится 2 методами (количественным и качественным).

а) Качественный метод:

Шлифуемые поверхности: внутренняя Ф79,050,05 операция 1300,

наружнии Ф90,50,05 операция 1400, Ф84,50,4 операция 1410

Вывод: деталь не доработана технологические поверхности: не шлифуются на проход и не имеют канавки для выхода шлифовального круга.

наружные диаметры увеличиваются от торца к середине детали

Ф840,54    Ф117 – Ф900,022

внутренние диаметры уменьшаются Ф800,019 – Ф720,46

Вывод: деталь технологична

Нет разнообразия под крепёж 4 отв. Ф6,5 +0,22 Ra6,3 для прохода крепежа

Вывод: деталь технологична

б) Количественный метод

Технологический раздел

2.1 Определения типа производства

Тип производства определяется по коэффициенту  закрепления операций

Серийное производство характеризуется следующими признаками оборудование расставляется по ходу технологического процесса, по группам взаимозаменяемого оборудования, детали выпускаются повторяющимися партиями (сериями). В технологическом процессе подробно описываются порядок и содержание операции, указана оснастка режимы обработки и порядок выполнения переходов. Рабочие на участке средней и высокой квалификации. Рабочие средней квалификации выполняют черновые и получистовые переходы в операции, а рабочие высокой квалификации выполняют чистовые проходы на операциях.

Вывод: серийное производство является высокопроизводительным, обеспечивает высокое качество продукции снижает брак в следствии чего снижается себестоимость.

2.2 Обоснование выбранного варианта заготовки

При выборе метода получения заготовки учитываются следующие факторы: конструкция детали, материал детали, тип производства, вид продукции.

В данной работе: материал детали сталь 20Х3МВФШ тип производства серийное для указанных условий выбираем способ получения заготовки горячая объемная штамповка повышенной точности. Это обеспечивает минимальные припуски на обработку. За счёт того штамповочный уклон 2о 30 мин стойкость штампа меньше чем у горячей объёмной штамповки. За счёт уменьшения припусков на обработку снижается трудоёмкость изготовления детали.

Вывод: выбранный метод изготовления заготовки обеспечивает минимальные припуски на механическую обработку заготовки и экономию материала за счёт этого.

2.3 Анализ базового и предлагаемого техпроцесса.

В базовом технологическом процессе не применяются станки с ЧПУ, не достаточно применяется одномерный мерительный инструмент.

Операция 1010 (заготовительная) переведена со штамповки на ГКМ (горячая объёмная штамповка повышенной точности).

В базовом технологическом процессе операции 1100, 1110, 1120, 1130 выполняются на токарном станке 1К62 в предлагаемом технологическом процессе операции 1100 и 1200; 1110 и 1130 объединены и переведены на станок с ЧПУ 16К20Ф3 более высокопроизводительный и точный.

Операции 1150, 1155 выполнялись на станке 12Н125 объединены с операцией 1190которая выполняется на вертикально фрезерном станке 6К11 и переведены на станок с ЧПУ 2254ВМФ4 для этой операции разработан кондуктор в котором можно не меняя кондуктора на данном станке выполнить все операции: вертикально сверлильная сверление 4 отв., вертикально сверлильная фаска 4 отв., фрезерование 2 пазов.

Операция 1170 ( фрезерования облоя по контуру фланца) удалена в связи с изменением операции 1010 (заготовительная) горячая объёмная штамповка повышенной точности на которой контур фланца штампуется необходимым размером Ф96 , R7 .

Вывод: предлагаемые изменения технологического процесса позволяют снизить трудоёмкость изготовления детали. Повысить качество выпускаемой продукции и улучшить условия труда рабочих. В связи с введением горячей объемной штамповки повышенной точности уменьшилась масса заготовки повысился коэффициент использования материала, что в условиях серийного производства позволило сэкономить материал в следствии чего снизилась себестоимость заготовки.

2.4 Выбор технологических баз.

При выборе баз соблюдаются правила постоянства баз и принцип совмещения конструкторских и технологических баз. На первой операции технологического процесса базой служит наружный Ф87 мм и прилегающий торец 20 мм. Указанная база применяется и на других операциях технологического процесса. На операции сверления и фрезерования пазов заготовка центрируется по Ф84,50,05  упор в торец  2,5 зажим за противоположный торец. Для обеспечения заданного чертежом допуска взаимного расположения поверхностей, биение торцов

относительно внутреннего Ф80+0,019 и наружного Ф900,022 диаметров не более 0,02 мм.

На операциях шлифования №1300, 1400, 1410, 1450 принимаются такие-же базы как и на операциях точения что обеспечивает постоянство баз.

Вывод: такой принцип выбора технологических баз обеспечивает заданную точность на всех операциях техпроцесса и надежное крепление заготовки.

Конструкторский раздел

3.1. Устройство и принцип действия спроектированного приспособления.

Приспособление предназначено для выполнения операции № 1150 вертикально-сверлильная сверление 4 отв. Ф6,5+0,22, вертикально-

сверлильная снятие фаски 4 отв 0,51мм, вертикально- фрезерная фрезерование 2 пазов шириной 15+0,43 глубиной 3 на станке с ЧПУ 2254ВМФ4.

Деталь поз.7  (смотри чертёж кондуктор В1КП151.001.003.005) устанавливается по наружному диаметру Ф84,5+0,019 до упора в торец фланца на установочный элемент поз.4 который закреплен на плиту поз.1 при помощи винтов поз.2. в количестве 8 шт. Для соосного расположения оси отверстий и выступов фланца заготовка фиксируется по выступу фланца призмой поз. 12 приспособления. Надёжное заготовки обеспечивается 2 гайками поз. 8 через прижим поз. 3.