Проектирование технологии изготовления угольника элементов автоматики

2 ЧАСТЬ КУРСОВОГО.docx

В данном курсовом проекте была спроектирована технология изготовления угольника в условиях мелкосерийного производства.
Был произведен анализ материала детали 12Х18Н10Т ГОСТ 2590-2006 и выбран способ изготовления детали – штамповка. Разработан маршрутный технологический процесс изготовления детали «угольник».
Рассмотрены два варианта изготовления заготовок. Так же был рассмотрен режущий инструмент рассчитаны режимы резания и нормы времени на одну из операций.
Был подготовлен комплект документов для обработки заготовки на производстве. Тщательно выбрано оборудование для изготовления детали угольника.
РКТ 22.39.00.00.000 ПЗ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Технология машиностроения: учеб. пособие (практикум) для студентов техн. спец. всех форм обучения Л.В. Зверинцева Л.П. Сысоева А.В. Чумаков; под общ. ред. Л.В. Зверинцевой; сиб. гос. аэрокосмич. Ун-т. – Красноярск: 2013. – 292 с.
Ракетно-космическая техника: энциклопедия машиностроения А.Л. Аджян. –Москва: Изд-во Машиностроение 2012 – 12 с.
Разработка и проектирование штампованной заготовки: курс практических Л.В. Зверинцева. – Красноярск: Учеб. Изд-во 2013. – 26 с. Текст: непосредственный.
Расчет припусков на обработку: курс практических Л.В. Зверинцева. – Красноярск: Учеб. Изд-во 2013. – 26 с. Текст: непосредственный.
Расчет припусков и промежуточных размеров при обработке резанием: учебное пособие для практических занятий курсового и дипломного проектирования Ю.И.Кувалдин В.Д.Перевощиков. - Киров: Изд-во ВятГУ 2005 - 163 с.
Справочник технолога-машиностроителя: пособие А.Г. Косилова – Москва: Изд-во Машиностроителя 2003 – 874 с.

Маршрут.cdw

Наименование операций
Горячештамповочный пресс КБ8040
А. Установить и закрепить заготовку в
двухкулачковый патрон 7102-0001 ГОСТ 14903-69
Подрезать торец ∅7 мм
выдерживая размер 34 мм
Точить наружную поверхность 15±0
выдерживая размер ∅7 мм
выдерживая размер 15x34мм
Б. Открепить и переустановить деталь
В. Установить и закрепить заготовку в
Подрезать торец ∅17 мм
Точить наружную поверхность
Точить наружную поверхность 0
Точить наружную поверхность 13
выдерживая размер ∅15
Двухкулачковый патрон 7102-0001
Резец 2101-0001 ГОСТ 18879-73
Резец 2101-0002 ГОСТ 18879-73
А. Установить заготовку и закрепить в
специальное приспособление с пневмозажимом.
Фрезеровать поверхность
x19 мм с другой стороны.
Б. Открепить и снять деталь
Вертикальный сверлильно-фрезерный станок
с ЧПУ Fanuc ROBODRILL
Концевая фреза 2220-0019
А. Установить заготовку и закрепить в специальное
приспособление с пневмозажимом.
выдерживая размер ∅8х24мм
В. Установить заготовку и закрепить в специальное
выдерживая размер ∅4Н12мм
Зенкеровать отверстие
Г. Открепить и снять деталь
Спиральное сверло 2301-0015 ГОСТ 10903-77
Зенковка специальная 12
износостойким покрытием с коническим
Спиральное сверло 2300-0167 ГОСТ 10902-77
Зенкер 2320-2705 ГОСТ 12489-71
Закалка в печи 1100°
специальное приспособление с пневмозажимом
Шлифовать поверхность на размер 34мм.
Б. Открепить и снять деталь.
Координатно-шлифовальный станок
Шлифовальный алмазный круг 15х10х4
Проверить деталь после механической
обработки на механических повреждений
Проверить разеры детали согласно
Контрольно-измерительная
машина COORO3 Hera Model cMM
Токарный станок с ЧПУ Haas MINI LATHE
Электропечь для закалки стали СНОЛ 50012-ВП

Чертеж детали и зд.cdw

гр.0 - термообработать по ОСТ 92-1311-77
*Размеры обеспеч. инстр.
Общие допуски по IT14 ГОСТ 30893-m.
Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ2590-2006

Чертеж штамповки.cdw

Неуказанные радиусы закругления наружных углов 2
Неуказанные уклоны поверхностей на наружной поверхности 1°
Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 2590-2006

КУРСОВОЙ ТМС.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева»
Технология машиностроения
По дисциплине: технология производства изделий ракетно-космической техники
Проектирование технологии изготовления угольника элементов автоматики РКТ 22.39.00.00.000 ПЗ
РуководительЗверинцева Л. В.
подпись дата инициалы фамилия
Обучающийся БКТ18-01 18741244 Штоль Е. Д. .
номер группы зачетной книжкиподпись датаинициалы фамилия
РКТ 22.39.00.00.000 ПЗ
машиностроительных производств
Тема проекта:Проектирование технологии изготовления угольника
элементов автоматики РКТ 22.39.00.00.000 ПЗ
Перечень разрабатываемого графического материала:
Деталь «Угольник» формат А3
Маршрут обработки А1
Шифр проекта РКТ 22.39.00.00.000 ПЗ
Дата выдачи:« » 2022
Срок сдачи проекта:«26» апреля 2022
Руководитель проектаЛ. В. Зверинцева
(подпись дата)(ученое звание степень инициалы
(подпись дата)(инициалы фамилия)
Технологическая часть ..5
1 Назначение и конструкция детали 5
2 Анализ технологичности детали 6
3 Определение типа производства .12
4 Анализ типового (заводского) технологического процесса .12
5 Выбор вида способа получения формы и размеров заготовки ..17
6 План обработки основных поверхностей детали 20
7 Разработка маршрута и формирование операций ..21
8 Расчет припусков на обработку 23
9 Выбор оборудования .. ..27
10 Расчет режимов резания .32
11 Расчет норм времени ..44
12 Выбор приспособлений режущего и мерительного инструмента 46
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ..57
Приложение 1. Маршрутный технологический процесс ..58
Приложение 2. Операционный технологический процесс 62
Космическое машиностроение — самая наукоемкая и высокотехнологичная отрасль промышленности. Сегодня оно под силу только высокоразвитым индустриальным государствам так как предъявляет высокие требования к развитию вычислительной техники микроэлектроники ракетного двигателе строения оптической и гироскопической промышленности и ко многим другим отраслям.
Космические аппараты позволили изучить радиационные пояса Земли исследовать планеты Солнечной системы космическое пространство открывают путь к разгадке возникновения вселенной.
Развитие современной техники и смена объектов производства происходит быстрыми темпами и непрерывно что особенно типично для ракетно-космической техники [2].
Производственный процесс – совокупность действий необходимых для превращения исходного сырья в готовую деталь. В этот процесс входит изготовление детали сборка изделия контроль качества транспортировка хранение учет.
Производственный процесс может рассматриваться в рамках завода цеха участка.
Технологический процесс – часть производственного процесса который приводит к изменению формы размеров и свойств детали.
К технологическому процессу относятся и вспомогательные операции например технический контроль.
Темой данного курсового проекта является разработка технологического процесса механической обработки детали «Угольник».
Цель данного курсового проекта – является приобретение знаний и первичных навыков по технологической подготовке производства включая анализ технологичности детали закрепление знаний по предмету «Технология производства изделий ракетно-космической техники» и разработка технологического процесса производства детали с полным обоснованием целесообразности её производства.
Курсовой проект актуален тем что всегда важно полноценно проработать технологический процесс изготовления детали рассчитать верно режимы резания подобрать подходящее оборудование и режущие инструменты.
Курсовой проект содержит пояснительную записку и графическую часть выполняемую на листах размера А1. Пояснительная записка содержит информацию о назначении и технологичности детали характеристиках основных поверхностей типе производства методе получения заготовки.
Курсовой проект выполнен с использованием методической учебной технической справочной литературы и нормативной документации.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1Назначение и конструкция детали
Угольник – деталь предназначенная для соединения двух труб под определенным углом по наружному корпусу. Это небольшая по размеру деталь которая предназначена для того чтобы быстро монтировать и демонтировать временных трубопроводов на 90° и 120°. Угольники позволяют создавать целую сеть ответвлений трубопровода соединять неограниченное количество оборудования и агрегатов в одну систему.
Габаритные размеры детали: 34 мм ×18 мм×30 мм
Угольник представляет собой цельную деталь с поверхностями соединенными под углом 90°. Деталь представлена на рисунке 1.
Корпус изготовлен из нержавеющей стали коррозионно-стойкого аустенитного класса 12Х18Н10Т ГОСТ 2590-2006.
Технологические свойства стали 12Х18Н10Т:
Сталь 12Х18Н10Т характеризуется хорошей свариваемостью не имеет никаких ограничений что позволяет применять любые сварочные технологии. А для повышения прочности и надёжности швов специалисты рекомендуют выполнять термообработку так как швы в процессе эксплуатации изделий из данной стали должны отличаться стойкостью к коррозии межкристаллитного типа.
Наличие большого количества хрома придает материалу высокую стойкость к коррозии а также автоматически переводит сталь в категорию «пищевых» нержавеющих сплавов. Никель в составе стали существенно повышает ее стойкость к кислотам и другим химически активным соединениям. Наличие титана придает материалу дополнительную механическую прочность и улучшает качество сварного шва.
Допускаемое напряжение стали 12Х18Н10Т при температуре 20 градусов составляет 184 МПа.
Предел текучести 12Х18Н10Т зависит от типа проката и может варьироваться в пределах от 196 до 235 МПа.
Твердость по Бринеллю (HB) составляет 179 единиц.
Плотность стали 12Х18Н10Т – 7920 кгм^3 что считается достаточно высоким показателем среди аналогичных нержавеющих сплавов.
Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 2590-2006 обладает высокими эксплуатационными качествами что позволяет ее использовать в различных отраслях промышленности и в быту. Из пищевой нержавейки изготавливают посуду кухонную утварь и аксессуары. Для нужд химической промышленности из этого сплава делают емкости и трубопроводы для хранения и транспортировки различных агрессивных веществ – азотной уксусной фосфорной кислоты а также соединений на их основе. В ракетно-космической отрасли угольники используются в системе определения ракеты. 3D модель детали «Угольник» представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 – 3D модель детали «Угольник»
2Анализ технологичности детали
Технологичность в соответствии с ГОСТ 14.205-83 – это совокупность свойств конструкции изделия определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве эксплуатации и ремонте при заданных показателях качества объеме выпуска и условиях выполнения работ.
Различают качественную и количественную оценку технологичности.
Качественная оценка технологичности является предварительной обобщенной и характеризуется показаниями: «лучше – хуже» «рекомендуется – не рекомендуется» «допустимо – недопустимо» «технологично – нетехнологично» и т.п. Необходимо дать качественную оценку технологичности конструкции по материалу геометрической форме и качеству поверхностей по простановке
размеров и возможным способам получения заготовки [1].
Чертеж детали с указанием номеров обрабатываемых поверхностей представлен на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Чертеж детали с указанием номеров обрабатываемых деталей
Химический состав стали 12Х18Н10Т ГОСТ2590-2006 [3]:
Физические свойства стали 12Х18Н10Т приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Физические свойства стали 12Х18Н10Т
Механические свойства стали 12Х18Н10Т ГОСТ 2590-2006 приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Механические свойства стали 12Х18Н10Т
- Временное сопротивление разрыву [МПа]
- Относительное сужение [%]
- Относительное удлинение при разрыве [%]
- Предел текучести [МПа]
KCU - Ударная вязкость [Джсм2]
Технологические свойства:
Удельный вес -7920 кгм3.
Термообработка - Закалка 1050 - 1100oC вода.
Температура ковки - Начала 1200 °С конца 850 °С. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Твердость материала - HB 10-1= 179 Мпа.
Свариваемость материала - Без ограничений способы сварки: РДС (электроды ЦТ-26) ЭШС и КТС. Рекомендуется последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием - В закаленном состоянии при HB 169 и в=610 МПа Кu тв. спл=085 Кu б. ст=035.
Флокеночувствительность - Не чувствительна.
Жаростойкость - В воздухе при Т=650 °С 2-3 группа стойкости при Т=750 °С 4-5 группа стойкости.
Предел выносливости - -1=279 МПа n=107.
Жидкотекучесть – неудовлетворительная.
Пластичность – высокая.
Такие качества как свариваемость пластичность и ударная вязкость значительно повышаются закалкой в обычной воде но при этом снижается твердость. Так что оптимальная термообработка – закалка при 1050°С–1080°С.
Сталь 12Х18Н10Т отлично сваривается и не имеет никаких ограничений. А для повышения прочности и надежности швов необходима термообработка так как область швов также должна отличаться стойкостью к коррозии межкристаллитного типа.
Деталь можно считать технологичной с точки зрения качественных показателей так как не требует большого числа станков для формообразования поверхностей при обработке в основном используется стандартный режущий инструмент.
Количественно технологичность конструкции оценивается по комплексному показателю:
где KT – комплексный показатель технологичности;
n – количество частных показателей технологичности.
Частные показатели технологичности деталей сведены в таблицу 1.3.
Таблица 1.3 - Нормативные значения коэффициентов технологичности
Наименование частного
показателя технологичности
Показатель обрабатываемости материала
Показатель сложности конструкции детали
Коэффициент точности и шероховатости
Показатель унификации
конструктивных элементов
Показатель использования материала
Комплексный показатель технологичности Kт приведен в таблице 1.4 он должен быть больше или равен нормативному показателю технологичности.
Таблица-1.4 Нормативные значения комплексных показателей технологичности
Коэффициент обрабатываемости стали 12Х18Н10Т [1 табл. 2.8].
Показатель обрабатываемости материала сталь12Х18Н10Т - 06.
Количественная оценка обрабатываемости затруднена вследствие неоднозначности понятия. Принято считать что материал обладает хорошей обрабатываемостью если при резании этого материала износ инструмента силы резания и шероховатость обработанной поверхности малы.
Показатель сложности конструкции детали Ксл:
Увеличение себестоимости получаемой методами обработки резанием детали вследствие усложнения технологического процесса ее изготовления учитывается показателем сложности конструкции детали определенным в виде:
где Kк Kр Kв Kс – коэффициенты определяемые из выражения:
где Ai – поправки численные значения которых приведены в таблице 1.5.
Таблица 1.5 - Факторы определяющие сложность конструкции детали
Обозначение коэффициентов
на величины коэффициентов
Величина поправки Ai
Количество поверхностей детали обрабатываемых резанием
Количество повышенных требований по точностям формы и взаимного расположения поверхностей
Количество видов механической обработки
Коэффициент точности определяется по формуле:
Коэффициент шероховатости определяется по формуле:
где – соответственно квалитеты точности и значения параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей;
– средние значения этих параметров;
– число размеров или поверхностей для каждого квалитета и значения параметра шероховатости.
Показатель унификации конструктивных элементов Куэ определяется по следующей формуле:
где Nэ – общее количество конструктивных элементов в детали шт.;
Nуэ – количество унифицированных конструктивных элементов шт.;
Рисунок 1.2 - Чертеж детали с указанием номеров обрабатываемых деталей
m – число нетехнологичных элементов детали шт.
Коэффициент использования материала детали определяется из выражения:
где Мд – масса детали;
Мз – масса заготовки.
Комплексный показатель технологичности Кт больше чем нормальный показатель технологичности. Деталь можно считать технологичной.
Конструктивные параметры детали «угольник» представлены в таблице 1.6.
Таблица 1.6. – Конструктивные параметры детали
Дополнительные требования
3Определение типа производства
Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций который показывает число различных операций закрепленных в среднем по цеху за каждым рабочим местом в течение месяца. Партия деталей фланец весом до 1 кг - 500 штук соответственно принимаем тип производства – мелкосерийное.
4Анализ типового (заводского) технологического процесса
Разработка нового технологического процесса изготовления детали начинается с анализа существующего или типового.
Технологический процесс изготовления детали угольника аналогичен на основных операциях процессу механической обработки для изготовления корпусных деталей с типовыми конструктивными элементами и требованиями к ним.
Типовой маршрут изготовления корпусных деталей:
Заготовки корпусов из серого чугуна отливают в земляные металлические (кокиль) или оболочковые формы из стали - в земляные формы кокиль или по выплавляемым моделям.
Заготовки из алюминиевых сплавов отливают в кокиль или литьем под давлением. В единичном и мелкосерийном производствах применяют сварные корпуса из стали. Заготовки корпусных деталей перед механической обработкой проходят ряд подготовительных операций.
0 Термическая. Отжиг (низкотемпературный) для уменьшения внутренних напряжений.
5 Обрубка и очистка заготовки.
У отливок удаляют литники и прибыли: на прессах ножницах ленточными пилами газовой резкой и т. д. Очистка отливок от остатков формовочных смесей и зачистка сварных швов у сварных заготовок производится дробеструйной или пескоструйной обработкой.
Грунтовка и окраска необрабатываемых поверхностей (для деталей не подвергаемых в дальнейшем термообработке). Операция производится с целью предохранения попадания в работающий механизм корпуса чугунной пыли обладающей свойством «въедаться». В неокрашенные поверхности при механической обработке.
Проверка корпуса на герметичность. Применяется для корпусов заполняемых при работе маслом. Проверка производится ультразвуковой или рентгеновской дефектоскопией. В единичном производстве или при отсутствии дефектоскопии может производиться при помощи керосина и мела.
Проверка корпуса под давлением (только для деталей работающих под давлением).
Применяется в единичном и мелкосерийном производствах. В остальных типах производств может применяться для сложных и уникальных заготовок с целью проверки «выкраиваемости» детали.
0 Фрезерная (протяжная).
Фрезеровать или протянуть плоскость основания начерно и начисто или с припуском под плоское шлифование (при необходимости). Технологическая база - необработанная плоскость параллельная обрабатываемой поверхности.
- в единичном и мелкосерийном производствах - вертикально-фрезерный и строгальный станки;
- в серийном - продольно-фрезерный или продольно-строгальный станки;
- в крупносерийном и массовом - барабанно- и карусельно-фрезерные плоскопротяжные агрегатно-фрезерные станки.
Сверлить и зенковать (при необходимости) отверстия в плоскости основания. Развернуть два отверстия. Технологическая база – обработанная плоскость основания. Оборудование - радиально-сверлильный станок или сверлильный с ЧПУ в массовом и крупносерийном производствах - многошпиндельный сверлильный станок или агрегатный станок.
Обработка плоскостей параллельных базовой (при их наличии). Технологическая база - плоскость основания.
Оборудование - см. операцию 50
Обработка плоскостей перпендикулярных базовой (торцы основных отверстий). Технологическая база - плоскость основания и два точных отверстия.
Оборудование - горизонтально-фрезерный или горизонтально-расточной станок.
Растачивание основных отверстий (черновое и чистовое или с припуском под точное растачивание). Технологическая база - та же (см. операцию 065).
- единичное производство - универсальный горизонтально - расточной станок;
- мелкосерийное и среднесерийное - станки с ЧПУ расточно-фрезерной группы и многооперационные станки;
- крупносерийное и массовое - агрегатные многошпиндельные станки.
Точность межосевых расстояний а также точность положения отверстий достигается с помощью разметки (от ± 01 до ±05 мм); пробных расточек (до ±002 мм); координатное растачивание на горизонтально-расточных станках (до ± 002 мм); обработка по кондукторам и шаблонам (от ± 002 до ± 003 мм).
Сверлить (зенковать при необходимости) нарезать резьбу в крепежных отверстиях. Технологическая база - та же.
Оборудование - радиально- сверлильный сверлильный с ЧПУ многoоперационный сверлильный многoшпиндельный и агрегатный станки.
0 Плоскошлифовальная.
Шлифовать (при необходимости) плоскость основания.
Технологическая база - поверхность (ось) основного отверстия или обработанная плоскость параллельная базовой (в зависимости от требуемой точности расстояния от базовой плоскости до оси основного отверстия).
Оборудование - плоско шлифовальный станок с прямоугольным или круглым столом.
5 Алмазно-расточная.
Тонкое растачивание основного отверстия. Технологическая база - базовая плоскость и два отверстия.
Оборудование - алмазно-расточной станок.
С целью выдерживания принципа постоянства баз большинство операций обработки (050 055 060 065) за исключением операций подготовки технологических баз (040 045) и отделки основных поверхностей (070 075) часто концентрируют в одну операцию выполняемую на горизонтально- расточном (единичное производство) многооперационном (серийное) или агрегатном (массовое) станках [1].
Сравнительная таблица типового и вновь проектируемого процесса представлена в табл. 1.7.
Таблица 1.7 – Сравнение типового и проектируемого техпроцесса
Соответствие метода получения заготовки
Технологические базы - необработанная плоскость параллельная обрабатываемой поверхности; обработанная плоскость основания; плоскость основания;
плоскость основания и два точных отверстия; поверхность (ось) основного отверстия или обработанная плоскость параллельная базовой (в зависимости от требуемой точности расстояния от базовой плоскости до оси основного отверстия); базовая плоскость и два отверстия.
Технологические базы - необработанная плоскость параллельная обрабатываемой поверхности; обработанная плоскость основания; плоскость основания.
Соблюдение принципов постоянства и совмещения баз
Конструкторские технологические и измерительные базы при обработке совпадают
Заготовительная операция – штамповка.
Термическая операция – закалка выполняется в конце.
Продолжение таблицы 1.7
Обрубка и отчистка отсутствует.
Малярная операция не предусматривается так как деталь будет подвергаться термообработке.
Контрольная операция присутствует.
Контрольная операция присутствует.
Разметочная операция не предусматривается.
Фрезерная операция присутствует.
Нарезание резьбы не предусматривается.
Шлифовальная операция присутствует.
Алмазно-расточная операция отсутствует.
Окончание таблицы 1.7
Оборудование - радиально- сверлильный сверлильный с ЧПУ многoоперационный сверлильный многoшпиндельный и агрегатный станки (в зависимости от типа производства).
Соответствие параметров принятого оборудования
Степень концентрации операций
Применяемость высокопроизводительного режущего инструмента
Оснащенность механизированными приспособлениями.
5Выбор вида способа получения формы и размеров заготовки
Типовой процесс нуждается в адаптации к данной детали угольник проектируемый технологический процесс больше подходит для изготовления детали фланец.
5 Выбор вида способа получения формы и размеров заготовки
Поковкой штампованной называют изделие полученное горячей объемной штамповкой в соответствие с техническими требованиями ГОСТ 8479. Штамп для изготовления заготовки может быть с одной двумя или несколькими плоскостями разъема.
Припуск – слой металла на обрабатываемых частях поверхности поковки удаляемый при механической обработке.
Исходный индекс – это условный указатель учитывающий класс точности группу стали степень сложности конфигурацию и массу поковки.
Чертеж угольника представлен на рисунке 1.3.
Штамповочное оборудование – горячештамповочный автомат.
Нагрев заготовок – индукционный
Исходные данные по детали
1 Материал – сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ2590-2006): кремний – до 08%; марганец – до 2%; титан – 04-1%; углерод до 012%; медь – до 03%; железо – 67%; никель – 9-11%; сера – до 002%; хром – 17%; фосфор – до 0035%.
Исходные данные для расчета
1. Расчетная масса поковки – 007 кг. Расчетный коэффициент Кр = 14 [4 табл.2.2]. 005 14 = 007 кг.
2. Класс точности Т3 [4 табл.2.1].
3. Группа стали – М3 [4 c.24]. Сталь с массовой долей углерода свыше 065% и суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 50%.
4. Степень сложности [4 c.24]. Размеры описывающей поковку фигуры прямоугольник мм:
Расчетная масса описанной фигуры – 033 кг;
Степень сложности =.
Отсюда степень сложности С3.
5. Конфигурация поверхности разъема штампа симметрично изогнутая [2 c.26].
6. Исходный индекс – 9 [4 табл.2.3].
Припуски и кузнечные напуски
1. Основные припуски на размеры [4 c.24] мм:
- ширина 30 мм и шероховатость Ra 05 мкм;
- длина 15 мм и шероховатость Ra 05 мкм;
- высота 19 мм и шероховатость Ra 05 мкм;
- толщина 18 мм и шероховатость Ra 05 мкм;
- ∅ 17 мм и шероховатость Ra 05 мкм;
- ∅ 7 мм и шероховатость Ra 05 мкм.
2. Дополнительный припуск плоскостности- 02 мм [4 табл.2.6].
Размеры поковки и ее допускаемые отклонения [4 табл.2.7].
1. Размеры поковки мм:
∅ 7 + 12 8 = 166 принимаем 17;
∅ 17 + 12 8 = 266 принимаем 27;
толщина 18 + 12 8 = 276 принимается 28;
высота 19 + 12 8= 286 принимается 29;
длина 15 + (12+02) 8 = 262 принимается 26;
ширина 30 + (02+12) 8 = 412 принимается 41.
2. Радиус закругления наружных углов – 20 мм (минимальный) принимается 30 мм [4 табл.2.17].
3. Допускаемые отклонения размеров [4 табл.2.9].
4. Неуказанные предельные отклонения размеров [4 c.30] – Допуск размеров не указанный на чертеже поковки принимается равным 15 допуска соответствующего размера поковки с равными допускаемыми отклонениями.
5. Неуказанные допуски радиусов закругления – по [4 табл.2.17].
6. Допускаемое отклонение от плоскостности – 05 [4 табл.2.14].
7. Неуказанные уклоны поверхностей на наружной поверхности 1º на внутренней - 2º.
Сравнение вариантов исходных заготовок сведены в таблицу 1.8 при технико-экономическом анализе ведут по изменяющимся статьям затрат (расходов). Однако даже в этом случае точное определение всех составляющих технологической или цеховой себестоимостей затруднительно. В связи с этим используют приближенные оценки себестоимости заготовки.
Себестоимость заготовки из штамповки:
где - оптовая цена 1 т заготовок соответствующего вида;
- коэффициент учитывающий точность заготовок =1 [4 c.29];
- коэффициент учитывающий сложность заготовок =1 [4 табл.5.44];
- коэффициент учитывающий марку материала заготовки =1;
- коэффициент учитывающий массу заготовки =162 [4 табл.5.45];
- коэффициент учитывающий объем выпуска (серийность выпуска) заготовок =14;
– цена реализуемых отходов =36000 руб.т.
Себестоимость заготовки проката:
Таблица 1.8 – Сравнение себестоимости заготовок из проката и штамповки
Рисунок 1.4 - Чертеж отливки детали фланец
6План обработки основных поверхностей детали
При выборе метода обработки поверхности исходя из его технологических возможностей: обеспечения точности и качества поверхности величины снимаемого припуска времени обработки с заданной производительностью. Обработка каждой поверхности детали представляет собой совокупность методов обработки выполняемых в определенной последовательности. Основой для установки последовательности обработки являются чертеж детали и технические требования. План обработки детали представлен в таблице 1.9.
Таблица 1.9 – План обработки основных поверхностей детали
7Разработка маршрута и формирование операций
Таблица 1.10 – Маршрут обработки детали угольника
Наименование операций содержание переходов
Оборудование приспособление режущий инструмент
Горячештамповочный пресс КБ8040
А. Установить и закрепить заготовку в двухкулачковый патрон 7102-0001
Подрезать торец 7 мм выдерживая размер 34 мм.
Точить наружную поверхность 15±02 мм выдерживая размер 7 мм.
Точить торец уступа выдерживая размер 15х34 мм.
Б. Открепить и переустановить деталь
В. Установить и закрепить заготовку в двухкулачковый патрон 7102-0001
Подрезать торец 17 мм выдерживая размер 30 мм.
Точить наружную поверхность выдерживая размер 17х12 мм
Точить наружную поверхность 075 мм выдерживая размер 155 мм.
Точить наружную поверхность 138 мм выдерживая размер 155х30 мм
Г. Открепить и снять деталь.
Токарный станок с ЧПУ Haas MINI LATHE
Двухкулачковый патрон 7102-0001
Продолжение таблицы 1.10
А. Установить и закрепить заготовку в специальное приспособление с пневмозажимом
Фрезеровать поверхность выдерживая размер 15х19 мм
Фрезеровать поверхность выдерживая размер 15х19 с другой стороны
Фрезеровать поверхность выдерживая размер 15х18 мм
Б. Открепить и снять деталь
Вертикальный сверлильно-фрезерный станок с ЧПУ Fanuc ROBORILL
Концевая фреза 2220-0019 ГОСТ 17025-71
Сверлить отверстие выдерживая размер 8х24 мм
Зенковать отверстие выдерживая размер 13х65 мм и R1
В. Установить и закрепить заготовку в специальное приспособление с пневмозажимом
Сверлить отверстие выдерживая размер 4Н12 мм
Зенкеровать отверстие выдерживая размер 6Н11х05 мм
Г. Открепить и снять деталь
Спиральное сверло 2301-0015 ГОСТ 10903-77
Зенковка специальная 120 мм 30° Р18 с износостойким покрытием с коническим хвостиком КМО
Спиральное сверло 2300-0167 ГОСТ 10902-77
Окончание таблицы 1.10
Закалка с печи 1100°
Электропечь для закалки стали СНОЛ 50012-ВП
Шлифовать поверхность на размер 34 мм.
Координатно-шлифовальный станок с ЧПУ Chien Wei
Шлифовальный алмазный круг 15х10х4
Проверить деталь после механической отработки на механических повреждениях
Проверить размеры детали согласно чертежу
Контрольно-измерительная машина COORO3 Here Model cMM
8 Расчет припусков на обработку
Припуски на механическую обработку определяемые опытно-статистическим методом берут из таблиц составленных на основании опытных данных. Величина припуска зависит от способа получения заготовки ее размера и вида механической обработки. Следует помнить что табличные значения припусков не учитывают специфику производства а также точность и качество обработанной поверхности.
При использовании табличного метода назначения припусков необходимо принимать во внимание что общие табличные припуски – это припуски на обработку соответствующей поверхности заготовки. Если обработка поверхности выполняется за два перехода то на первый переход дается около 70 % общего припуска на второй – около 30 %. При трех переходах общий припуск распределяется в соотношении 60 % – 30 % – 10 %.
Промежуточные табличные припуски – это минимальные припуски на выполнение соответствующего перехода.
Расчетная длина заготовки учитываемая при назначении промежуточных припусков зависит от характера крепления детали в процессе обработки. Расчетная длина по которой определяется промежуточный припуск не распространяется на детали сложной формы а также на сильно деформируемые в результате термической обработки детали. Для этих операций припуски устанавливают больше табличных.
Кроме того промежуточные припуски даются с учетом правки заготовок перед механической обработкой а также рихтовки после каждого вида обработки нежестких и деформируемых деталей.
Рассчитать припуск наружной поверхности
Припуском называется слой материала удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданной точности и качества поверхности детали.
Под качеством поверхности детали (заготовки) понимают состояние её поверхностного слоя как результат воздействия на него одного или нескольких последовательно применяемых технологических методов. Заготовка базируется в данной операции в двухкулачковом патроне [1].
Расчетная формула для определения минимальной величины припуска при обработке наружных поверхностей вращения имеют следующий вид:
где – высота неровностей поверхности;
h – глубина дефектного слоя;
– суммарные отклонения расположения поверхности;
i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе индекс i относится к выполняемому переходу а i-1 - к предшествующему переходу.
Соответственно заданным условиям устанавливаем маршрут обработки:
а) черновое обтачивание;
б) чистовое обтачивание;
г) окончательное шлифование.
Наружная поверхность мм получена в штамповке.
Численные значения высоты неровностей профиля Rz и глубины дефектного слоя h зависят от свойств обрабатываемого материала методов [5 табл. 3.3].
При черновом обтачивании пространственные отклонения равны пространственным отклонениям заготовки
В соответствии с зависимостью:
где – допуск радиального биения - 10 мм;
– отклонение от плоскостности = 005 мм на длине 24 мм – 00012 мм.
=100059 мм =10006 мкм.
Пространственные отклонения после чернового и чистового растачивания определяем по зависимости с использованием данных [5 табл. 3.28]:
= = 006 10006 = 60036 мкм;
= =004 60036 = 24 мкм.
После чистового точения деталь подвергается термообработке. Припуск под объемную закалку 05 мм [6 табл. Е.10] принимаем равным 1 мм тогда:
Δшл = 004 1 1000 = 40 мкм.
Погрешность установки :
где погрешность базирования радиальная = 20 мкм;
– погрешность закрепления заготовки осевая при закреплении в двухкулачковый патрон [6 табл. Д.1] .
При многопереходной обработке поверхности в нескольких позициях погрешность установки для k-й позиции рассчитывается по формуле:
где - погрешность индексации поворотного устройства
Обработка наружных или внутренних поверхностей вращения осуществляется по формуле (10):
Рассчитываем значение dmin:
Рассчитываем значения Max:
Рассчитываем придельные припуски и :
Считаем сумму придельные припуски и :
Проверка правильности выполненных расчетов проводиться по разности предельных общих припусков и допусков заготовки и готовой детали:
Разности припусков и допусков совпадают следовательно расчет выполнен верно.
Исходные и табличные данные расчетные значения сведены в табл. 1.11.
Таблица 1.11 - Элементы припуска предельные отклонения и допуски заготовки и детали
Элементы припуска мкм
Принятые значения размера
9 Выбор оборудования
Токарный станок с ЧПУ Haas Mini Lathe представлен на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5 - Токарный станок с ЧПУ Haas Mini Lathe
Технические характеристики токарного станка с ЧПУ Haas Mini Lathe сведены в таблицу 1.12. [7].
Таблица 1.12 - Технические характеристики токарного станка с ЧПУ Haas Mini Lathe
Максимальная емкость
Максимальный диаметр поворота
Опционально с устройством подачи прутка
IEMCA BOSS-332-E (макс. 25 мм длина прутка 3 м)
Макс. перемещение по оси X мм
Макс. перемещение по оси Y мм
Макс. перемещение по оси Z мм
Максимальное расстояние от стола до торца шпинделя мм
Макс. крутящий момент Нм
Макс. осевое усилие кН
Максимальная частота вращения шпинделя обмин
дополнительных M-функции
Автоматическая смазка
Вертикальный сверлильно-фрезерный станок FANUC ROBODRILLпредставлен на рисунке 1.6.
Рисунок 1.6 - Вертикальный сверлильно-фрезерный станок FANUC ROBODRILL
Технические характеристики вертикально сверлильно-фрезерного станка FANUC ROBODRILL сведены в таблицу 1.13. [8].
Таблица 1.13 - Технические характеристики вертикально сверлильно-фрезерного станка FANUC ROBODRILL
Разрешение позиционирования
Скорость перемещения мммин
Перемещение по оси X мм
Перемещение по оси Y мм
Перемещение по оси Z мм
Макс. крутящий момент шпинделя Нм
Материал рабочей поверхности стола
Камерная электропечь с выкатным подом СНОЛ предназначенадля термообработки металлов керамики и других материалов в воздушной средедо температуры 1250°С.
Каждая камерная печь приспособлена для определенной области задач и всегда можно проводить необходимые работы и исследования в специальных условиях.
условиях. Специальная футеровка снижает инерционность печей и повышает их экономичность. Технические характеристики камерных электропечей рациональное размещение нагревателей система управления обеспечивают высокое качество термообработки.
Камерная электропечь для закалки стали СНОЛ 50012-ВП представлена на рисунке 1.7.
Рисунок 1.7 - Камерная электропечь для закалки стали СНОЛ 50012-ВП
Технические характеристики камерной электропечи для закалки стали СНОЛ 50012-ВП сведены в таблицу 1.14. [9]
Таблица 1.14 - Технические характеристики камерной электропечи для закалки стали СНОЛ 50012-ВП
Максимальная температура °C
Компания — производитель
Моечная машина МУ-1 представлена на рисунке 1.8. [10]
Рисунок 1.8 - Моечная машина МУ-1
Технические характеристики моечной машины МУ-1 сведены в таблицу 1.15.
Таблица 1.15 - Технические характеристики моечной машины МУ-1
Размер загрузочной корзины мм
Вес одновременно промываемых деталей не более кг
Высота приемного стола моющей камеры от пола мм
Машина координатно-измерительная COORD3 Hera Model cMM представлена на рисунке 1.9.
Рисунок 1.9 - Машина координатно-измерительная COORD3 Hera Model cMM
Технические характеристики машины координатно-измерительной COORD3 Hera Model cMM сведены в таблицу 1.16. [11]
Таблица 1.16 - Технические характеристики машины координатно-измерительной COORD3 Hera Model cMM
Моторизованная индексирующая зондовая головка
Программное обеспечение
10 Расчет режимов резания
Расчет режимов резания выполняется на все переходы операции 020 Токарная с ЧПУ.
Режимы резания для точения рассчитываем по методическим материалам.
- обрабатываемый материал – 12Х18Н10Т
- оборудование – станок с ЧПУ Haas MINI LATHE.
Переход 1. Подрезать торец выдерживая размер 7 мм.
Устанавливаем глубину резания t. Припуск на обработку удаляем за один проход (в данном случае это возможно так как припуск относительно небольшой). Глубина резания равна половине припуска на сторону:
Скорость резания определяем по формуле:
Назначаем подачу на зуб S0 [12 табл. 11]. Принимаем значение S0 = 04 ммоб.
Назначаем период стойкости резца. Среднее значение стойкости T при одноинструментой обработке составляет 30 60 мин. Принимаем Т = 60 мин.
Здесь постоянный коэффициент Сv = 290 [12 табл. 17].
Стойкость резца T = 60 мин.
Подача на зуб S0 = 04 ммоб.
Показатели степеней следующие [12 табл. 17]: х = 015; у =035; m = 020.
Поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле:
Коэффициент учитывающий обрабатываемый материал [12 табл. 1]:
где nv = 1 показатель степени при обработке стали 12х18н10т [12 табл. 2].
Коэффициент учитывающий инструментальный материал Т15К6 KИv = 1 [12 табл. 6].
Коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания KПv = 08 [12 табл. 5].
По условию задачи обрабатываемая поверхность без литейной корки.
Кv = 1 · 08 · 064 = 0512.
Скорость резания равна:
Определяем частоту вращения шпинделя соответствующую найденной скорости резания:
Определяем действительную скорость главного движения резания:
Определяем силу резания по эмпирической формуле:
Здесь постоянный коэффициент характеризующий материал заготовки и условия ее обработки СР = 204 [12 табл. 22]. Глубина резания t = 3 мм.
Показатели степеней [12 табл. 22] следующие: х = 1; у = 075; n = 0.
Поправочный коэффициент учитывающий фактические условия резания определяется по формуле:
Поправочный коэффициент для стали учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости [12 табл. 9]:
где n = 075 – [4 табл. 9].
Коэффициент учитывающий влияние переднего угла (γ = 0º) КγР= 1 [12 табл. 23].
Коэффициент учитывающий влияние угла наклона главного режущего лезвия (λ = 0) KλР = 1.
Коэффициент учитывающий влияние главного утла в плане (φ = 45°) [12 табл. 23] КφР = 108.
Коэффициент КrР учитывающий радиус при вершине резца ввиду отсутствия данных принимаем равным 1 [12 табл. 23].
Kp = 1 · 108 · 1 · 1 · 1 = 108.
Pz = 10 · 204 · 31 · 04075 · 760· 108= 33048 H.
Определяем эффективную мощность:
Проверяем достаточна ли мощность привода станка для обработки.
Обработка возможна если выполняется условие Nэф ≤ Nшп.
Условие обработки (41 56) выполняется значит обработка возможна.
Переход 2. Расточить наружную поверхность выдерживая размер 7x15 мм.
Скорость резания определяем по формуле (14).
Поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле (15).
Коэффициент учитывающий обрабатываемый материал по формуле (16):
Коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на
скорость резания KПv = 08 [12 табл. 5].
Определяем частоту вращения шпинделя соответствующую найденной скорости резания по формуле (17):
Определяем действительную скорость главного движения резания по формуле (18):
Определяем силу резания по эмпирической формуле (19).
Поправочный коэффициент учитывающий фактические условия резания определяется по формуле (20).
Поправочный коэффициент для стали учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости [12 табл. 9] по формуле (21)
Определяем эффективную мощность по формуле (22):
Переход 3. Расточить наружную поверхность выдерживая размер 15x34 мм – аналогичен переходу 2.
Переход 4. Подрезать торец выдерживая размер 17x30 мм.
Скорость резания определяем по формуле (14).
Назначаем подачу на зуб S0 [12 табл. 11]. Принимаем значение S0 = 04 ммоб.
Поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле (15.)
Коэффициент учитывающий обрабатываемый материал [12 табл. 1] по формуле (16).
Переход 5. Расточить наружную поверхность выдерживая размер 17x12 мм.
Коэффициент учитывающий обрабатываемый материал [12 табл. 1] по формуле (16):
Поправочный коэффициент для стали учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости [12 табл. 9] по формуле (21):
Pz = 10 · 204 · 121 · 04075 · 780· 108= 132192 H.
Условие обработки (17 56) выполняется значит обработка возможна.
Переход 6. Расточить наружную поверхность выдерживая размер 155x075 мм.
Скорость резания определяем по формуле (14):
Определяем силу резания по эмпирической формуле (19).
Поправочный коэффициент для стали учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости [12 табл. 9] по формуле (21):
Переход 7. Расточить наружную поверхность выдерживая размер 155x138х30 мм.
Определяем силу резания по эмпирической формуле (15).
Поправочный коэффициент учитывающий фактические условия резания определяется по формуле (16).
Поправочный коэффициент для стали учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости [12 табл. 9] по формуле (17):
Переход 8. Расточить наружную поверхность выдерживая размер 19x175х30 мм.
Поправочный коэффициент учитывающий фактические условия резания
определяется по формуле (20).
11 Расчет норм времени
Используем для расчета основного времени обработки формулу:
где Lр — путь проходимый инструментом в направлении подачи; длина обрабатываемой поверхности l = 71 мм.
Врезание у [13 табл. 270].
Сумма основного и вспомогательного времени составляет оперативное время на обработку детали:
Время на комплекс приемов по установке заготовки в двухкулачковый патрон . [13 с. 40].
Вспомогательное время при точении между переходами с двухкулачковым патроном составляет . [13 с. 51].
Общее вспомогательное время:
Расчет оперативного времени по формуле (26):
Время на обслуживание рабочего места составляет 6% от :
Время на отдых и личные надобности равняется 4% от :
Норма штучного времени:
Таблица 1.17 – Режимы резания для операции 010 Токарная с ЧПУ
Точить наружную поверхность 15±02 мм выдерживая размер 7.
Точить торец уступа выдерживая размер 15x34 мм.
Точить наружную поверхность выдерживая размер 17x12 мм.
Точить наружную поверхность 075 мм выдерживая размер 155.
Точить наружную поверхность 138 мм выдерживая размер 155x30 мм.
Точить наружную поверхность выдерживая размер 19x175х30 мм.
12 Выбор приспособлений режущего и мерительного инструмента
Выбор приспособления режущего и мерительного инструмента при изготовлении стакана по операциям сведем в таблицу 1.18.
Таблица 1.18 – Выбор приспособления режущего и мерительного инструмента
Мерительный инструмент
Штангенциркуль ШГ-250
Специальное приспособление с пневмозажимом
Концевая фреза 2220-0019 ГОСТ 17025-71
Спиральное сверло 2301-0015
Специальная зенковка 120 мм 30° Р18 с износостойким покрытием с коническим хвостиком КМО
Спиральное сверло 2300-0167

НАЛАДКА.cdw

Операция 010 Токарная с ЧПУ
Токарный станок с ЧПУ Haas MINI LATHE
Содержание переходов
Подрезать торец ∅7 мм
выдерживая размер 34 мм
Резец 2101-0001 ГОСТ 18879-73
Точить наружную поверхность 15±0
выдерживая размер ∅7 мм
выдерживая размер 15х34 мм
выдерживая размер х30 мм
Точить наружную поверхность
выдерживая размер ∅17х1
Точить наружную поверхность 0
выдерживая размер ∅15
Точить наружную поверхность 13
выдерживая размер 19х1
Резец 2101-0002 ГОСТ 18879-73
Т020-2 Расточить наружную поверхность
выдерживая размер ∅7х15 мм
Т020-5 Расточить наружную поверхность
Условные обозначения:
БО - безопасный отвод
БП - безопасный подвод
Т020-1 Подрезать торец
Т020-3 Расточить наружную поверхность
Т020-4 Подрезать торец
выдерживая размер ∅17х30 мм
Т020-6 Расточить наружную поверхность
Т020-7 Расточить наружную поверхность
Т020-8 Расточить наружную поверхность