Разработка технологического процесса изготовления детали “Корпус”

КК.doc

ГОСТ 3.1502-85 Форма 2
Наименование операции
Наименование марка материала
Наименование оборудования
Контролируемые параметры
Наименование средств в ТО
Контроль внешнего вида на отсутствие
задиров забоев и других дефектов.
Контроль шероховатости Ra 1.63.2
Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93
Калибр-пробка 8136-0021 G7ГОСТ 14815-69
Калибр-пробка 8140-0104 G7 ГОСТ 14822-69
Контроль резьбовых отверстий
Пробка 8221-3044 М10 ГОСТ 17758-72
Прибор ПБ-200 ТУ2-034-450-71
Диаметральные размеры
Индикатор 2МИГ ГОСТ 9696-75
Штангенциркуль ШЦ-II-250-005 ГОСТ 166-89
Фаскомер ГОСТ 10948-64
Глубиномер ГОСТ 7470-92
КАРТА ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

Корпус вала шкива ГОТ11.cdw

*Размер для справок.
Общие допуски по ГОСТ 30893.1: h14
Неуказанные литейные уклоны 2
Неуказанные литейные радиусы 2 3мм.
деталь после литья очистить от загрязнений.
Острые кромки притупить до 0.3 мм.
Маркировать обозначение изделия: КП151901.1201.00.01.

Чертеж ОЭ1.cdw

0 Токарная с ЧПУ Установ Б
Оборудование: ТС16К20Ф3
Приспособление: Трехкулачковый патрон
Т1- Резец расточной черновой специальный
Пластина 0609 ГОСТ 2209-59; Т5К10 ГОСТ 18866 -13;
Т2-Резец расточной чистовой VXCR 5525M-16
Пластина LNMT 152404-HT
Т3-Резец канавочный ГОСТ 18885-73
0 Токарная с ЧПУ Установ А
5 Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Оборудование: 6Р13Ф3
Приспособление: Магнитная плита ГОСТ 16528-87
Инструмент: Фреза концевая 2223-0305 ГОСТ 17026-71

лист4-присп.-токарн.патрон.cdw

КП-ПМ.01.15.02.08 СБ
* Размеры для справок.
Рабочее давление р = 5 МПа
Проверить отсутствие утечки воздуха под давлением 6.3 МПа

Т.Л.3 ТП.doc

Министерство образования и науки Самарской области
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ
«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»
КОМПЛЕКТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛИ

Спец-патрон.spw

КП-ПМ.01.15.02.08 СБ
Болт М8-6gx25 ГОСТ7808-70
Винт М6-6gx16 ГОСТ 1491-80
Винт М6-6gx16 ГОСТ 17475-84
Гайка М24х1.5 ГОСТ 5915-70
Гайка М27х1.5 ГОСТ 11871-88
Шайба 24.65Г ГОСТ 6402-70
Шайба 27 ГОСТ 11872-80
Подшипник 204 ГОСТ 8338-75
Пружина 1086-0769 ГОСТ 18793 80

Чертеж ОЭ2.cdw

5 Сверлильная с ЧПУ Установ А
Оборудование: 2С150ПМФ4
Приспособление: Трехкулачковый патрон 7100-0005 ГОСТ 2675-80
Т1-Фреза концевая 2223-0011 ГОСТ 17026-71
Т2-Сверло 2317-0107 ГОСТ 14952-75
Т3-Сверло 2300-3449 ГОСТ 10902-77
Т4-Зенковка 2353-0104 ГОСТ 14953-77
Т5-Метчик 2621-1439 1 ГОСТ 3266-81
5 Сверлильная с ЧПУ Установ Б
Т1-Сверло 2317-0107 ГОСТ 14952-75
Т2-Сверло 2300-6411 ГОСТ 10902-77

Чертеж заготовка.cdw

Класс размерной точности отливки-8
Степень коробления элемента отливки-8
Степень точности поверхностей отливки-10
Класс точности массы отливки-8
Отливка 8-8-10-8 ГОСТ 26645-85
Неуказанные литейные уклоны 2
Неуказанные литейные радиусы 2 3мм.

0К.docx

ГОСТ 3.1404-86 Форма 1
Наименование операции
Вертикально-фрезерная
Оборудование устройства ЧПУ
Обозначение программы
Установить и закрепит заготовку
Магнитная плита ГОСТ 16528-87
Фрезеровать поверхность выдерживая размеры 123 согласно КЭ.
Фреза концевая 2223-0305 ГОСТ 17026-71
Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89
Открепить и снять деталь
Установить и закрепит заготовку(базовая поверхность 75 упор в торец 75)
Патрон трехкулачковый специальный
Расточить отверстие начерно выдерживая размеры 12458 согласно КЭ.
Резец расточной черновой специальный Пластина 0609 ГОСТ 2209-59; Т5К10 ГОСТ 18866 -13 Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89Глубиномер ГОСТ 7470-92
Расточить отверстие начисто выдерживая размеры 15 согласно КЭ.
Резец расточной чистовой VXCR 5525M-16Пластина LNMT 152404-HT Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89Глубиномер ГОСТ 7470-92
Точить канавку выдерживая размеры 367 согласно КЭ.
Резец канавочный ГОСТ 18885-73 Нутромер для контроля канавок
Расточить отверстие начерно выдерживая размеры 1345 согласно КЭ.
Точить канавку выдерживая размеры 26
ГОСТ 3.1404-86 Форма 3
Установить и закрепить заготовку
Патрон 3-х кулачковый 7100-0005 ГОСТ 2675-80
Фрезеровать поверхность выдерживая размеры 12 согласно КЭ.
Фреза концевая 2223-0011 ГОСТ 17026-71 Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89
Центровать 3 отверстия 4 мм выдерживая размер 33 согласно КЭ.
Сверло 2317-0107 ГОСТ 14952-75 Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89Глубиномер ГОСТ 7470-92
Сверлить 3 отверстия 8.5 мм выдерживая размеры 35 согласно КЭ.
Сверло 2300-3449 ГОСТ 10902-77 Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89Глубиномер ГОСТ 7470-92
Зенковать 3 фаски выдерживая размеры 3 согласно КЭ.
Зенковка 2353-0104 ГОСТ 14953-77 Фаскомер ГОСТ 10948-64
ГОСТ 3.1404-86 Форма 2а
Нарезать резьбу в 3-х отверстиях выдерживая размеры 346 согласно КЭ.
Метчик 2621-1439 1 ГОСТ 3266-81 Пробка 8221-3044 М10 ГОСТ 17758-72
Установить и закрепить заготовку
Центровать 4 отверстия 4 мм выдерживая размеры 23 согласно КЭ.
Сверло 2317-0107 ГОСТ 14952-75 Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89
Глубиномер ГОСТ 7470-92
Сверлить 4 отверстия выдерживая размеры 12 34.
Сверло 2300-6411 ГОСТ 10902-77 Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89Глубиномер ГОСТ 7470-92
Шлифовать поверхность выдерживая размеры 123 согласно КЭ.
Круг 5 32х16х30 15А 25-Н С2 5К 35мс 1кл А ГОСТ 2424-83
Калибр-пробка 8140-0104 G7 ГОСТ 14822-69Штатив Ш-II-Н ГОСТ 10197-70Индикатор 1МИГ-1 ГОСТ 9696-82Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93
Шлифовать поверхность выдерживая размеры 12 согласно КЭ.
Калибр-пробка 8136-0021 G7ГОСТ 14815-69Штатив Ш-II-Н ГОСТ 10197-70Индикатор 1МИГ-1 ГОСТ 9696-82Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93

МК-1,2.doc

ГОСТ 3.1404-86 Форма 1
Код наименование операции
Обозначение документа
Код наименование оборудования
ПДГ 001 4280 Заготовительная СТИ по ОТ
МСЦ 005 4261 Вертикально-фрезерная СТИ по ОТ
1612 6Р13Ф3 2 15292 3 1 1 1 1 25 1 23 4.89
МСЦ 010А 4110 Токарная с ЧПУ СТИ по ОТ
1101 ТС16К20Ф3 2 15292 4 1 1 1 1 25 1 19.3 5.97
МСЦ 010Б 4110 Токарная с ЧПУ СТИ по ОТ
1101 ТС16К20Ф3 2 15292 4 1 1 1 1 25 1 19.3 4.75
МСЦ 015А 4121 Сверлильная с ЧПУ СТИ по ОТ
1213 2С150ПМФ4 2 15292 3 1 1 1 1 25 1 16 3.96
ГОСТ 3.1404-86 Форма 1б
Наименование детали сб. единицы или материала
МСЦ 015Б 4121 Сверлильная с ЧПУ СТИ по ОТ
1213 2С150ПМФ4 2 15292 3 1 1 1 1 25 1 16 2.81
МСЦ 020А 4132 Внутришлифовальная с ЧПУ СТИ по ОТ
1312 ОШ-636Ф3 2 15292 5 1 1 1 1 25 1 12 2.59
МСЦ 020Б 4132 Внутришлифовальная с ЧПУ СТИ по ОТ
1312 ОШ-636Ф3 2 15292 5 1 1 1 1 25 1 12 2.23
МСЦ 025 0190 Слесарная СТИ по ОТ
МСЦ 030 Моечная СТИ по ОТ
МСЦ 035 Контрольная СТИ по ОТ

Чертеж ОЭ3.cdw

0 Внутришлифовальная с ЧПУ Установ А
Оборудование: ОШ-636Ф3
Приспособление: Трехкулачковый патрон
00-0005 ГОСТ 2675-80
Круг 5 32х16х30 15А 25-Н С2 5К 35мс
0 Внутришлифовальная с ЧПУ Установ Б

записка новая.docx

Министерство образования и науки Самарской области
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ
«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Зам. директора по УР
Направлениеспециальность:
02.08 Технология машиностроения
(шифр и название направления подготовкиспециальности)
Разработка технологического процесса
Изготовления детали “Корпус”
Лазарев Егор Иванович
Алябьева Наталья Владимировна
(ФИО руководителя КП)
1 Описание конструкции и служебного назначения детали .
2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность .
Технологический раздел .
1 Выбор типа производства и его характеристика. Определение размера производственной партии ..
2 Выбор и технико–экономическое обоснование вида и метода получения заготовки
3 Разработка маршрута механической обработки детали
4 Выбор и обоснование технологических базовых поверхностей
5 Выбор и обоснование технологического оборудования
6 Выбор и обоснование технологического оснащения (приспособлений режущего вспомогательного и измерительного инструмента) на проектируемые операции технологического процесса
7 Расчёт межоперационных припусков и размеров аналитическим методом
8 Расчёт режимов резания
9 Расчёт нормы времени ..
10 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ
Конструкторский раздел .
1 Описание конструкции и расчёт станочного приспособления .
2 Расчёт на точность
3 Расчёт зажимного механизма
Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только усовершенствование уже имеющихся машин и механизмов но и конструированием новых. Ключевая роль в техническом прогрессе отводится непрерывному совершенствованию технологий их производства. Целью технического процесса является производство изделий и механизмов более высокого качества при этом производство должно быть менее затратном изготовление и совершенствование должно выполняться согласно установленным срокам. При производстве усовершенствование технического прогресса должно применяться высокопроизводительное оборудование усовершенствованная технологическая оснастка позволяющая минимизировать погрешность при установке и закреплении заготовки. Также не стоит забывать про средства механизации и автоматизации производства. От принятых производственных решений зависит надёжность работы производимых машин и механизмов а также экономия затрат на их производство и эксплуатацию. В машиностроении совершенствование технологий их производства должно соответствовать современным вызовам времени. Возникает необходимость не только к более качественному и надежному конструированию изделий механизмов и машин но и в стремлении к уменьшению себестоимости изготовления.
В наши дни широко используются фундаментальные и теоретические науки. Для решения теоретических и практических задач используются современные вычислительные средства. ЭВМ нашлось применение не только для проектирования технологий но и для процесса изготовления машин. Создаются и развиваются системы автоматизированного производства. Широкое применение получили такие системы-программы как: система автоматизированного проектирования САПР КОМПАС-3D AutoCAD SolidWorks и т.д..
Стоит отметить что в машиностроении не все зависит только от оборудования и инструментов нельзя исключать и подготовку кадрового состава. Необходима усовершенствовать систему образования обучения и подготовки кадров производства отвечающее современным вызовом времени. А также стараться развивать у кадров способность любить свою профессию стремление к постоянному профессиональному совершенствованию своих навыков и т.д.
Основными задачами при выполнении курсового проекта является:
-проектирование рационального технологического процесса с выбором оборудования станочного приспособления режущего и измерительного инструмента в зависимости от типа производства;
-проектирование заготовки с наименьшей стоимостью и наибольшим коэффициентом использования материала;
-разработка станочного приспособления.
Цель курсового проекта разработать технологический процесс изготовления детали “Корпус” произвести анализ технологичности детали проанализировать материал изготовления детали обосновать и выбрать схемы базирования заготовки произвести расчет режимов резания и норм времени необходимых для обработки детали.
1 Описание конструкции и служебного назначения детали
Деталь “Корпус” согласно ЕСКД относится к 73 классу (Детали - не тела вращения корпусные опорные емкостные). Торцевая поверхность детали 140х150 имеет 4 сквозных отверстия диаметром 15 мм с позиционным допуском расположения 0.2 мм. На противоположном торце детали имеются три глухих резьбовых отверстия М10-7Н с позиционным допуском расположения равным 0.2 мм. Стоит отметить что деталь имеет центральное сквозное ступенчатое отверстие где наиболее точными поверхностями являются поверхности предназначенные для посадки под подшипник: поверхность диаметром на которой расположена канавка под стопорное кольцо шириной 22 мм и диаметром 103.5 мм и поверхность диаметром которая одновременно является и базовой поверхностью на ней так же как и на поверхности диаметром имеется канавка под стопорное кольцо шириной 3 мм и диаметром 111 мм. Торцевая поверхность детали 140х150 имеет допуск торцевого биения относительно базы В равный 008 мм. Поверхность детали диаметром имеет допуск цилиндричности равный 001 мм и допуск радиального биения относительно базы В равный 0025 мм. Поверхность детали диаметром имеет допуск цилиндричности равный 001 мм и допуск торцевого биения относительно базы В равный 0045 мм. Неуказанная шероховатость поверхностей детали Ra=25 мкм. Твердость поверхности детали 163-229 НВ. Общие допуски по ГОСТ 30893.1. Годовая программа выпуска деталей N=1500Деталь изготавливается из серого чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85 химический состав механические свойства серого чугуна представлены в таблицах 1.1 1.2 соответственно.
Таблица 1.1-“Химически состав серого чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85”
Химический состав в % чугуна СЧ20
Таблица 1.2-“Механические свойства серого чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85”
В качестве исходных данных для проектирования нового технологического процесса имелась следующие исходные данные: непосредственно чертеж детали с имеющимися на нем техническими требованиями шероховатостью поверхностей квалитетами точности а также базовый технологический процесс обработки детали с указанием в нем последовательности технологических операций средствами технического оснащения режущим и измерительным инструментами режимами резания и нормами времени. Также в состав исходных данных входит годовая программа выпуска изделий которая составляет N=1500 штук.
Чертеж детали представлен на рисунке 1.1 а трехмерная модель детали на рисунке 1.2.
Рисунок 1.1-Чертеж детали “Корпус”.
Рисунок 1.2-Трехмерная модель детали “Корпус”
2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность
Анализ детали «Корпус» на технологичность.
Проанализировав чертеж детали на сновании качественной и количественной оценки определим технологичность детали.
-простота конструкции заготовки позволяет нам использовать одни и те же поверхности в качестве базовых тем самым соблюдая принцип постоянства баз;
-в качестве применяемого оборудования могут быть использованы обычные серийные станки.
б) Доступность поверхности для обработки.
Форма детали достаточно проста и не представляющая сложность при базировании это говорит о том что имеется возможность использовать и стандартный режущий и измерительный инструменты.
Количественная оценка
Количественную оценку технологичности получим на основании проведенных расчетов коэффициента шероховатости детали точности и коэффициента использования материала.
Определим коэффициент использования материала:
где мд – масса готовой детали;
мз – масса заготовки;
Определим коэффициент точности:
где Тср – средний квалитет точности обработки поверхности изделия который определяется по формуле [9]:
Производим анализ чертежа детали с указанием количества поверхностей того или иного квалитета точности:
Таблица 1.3-Параметры точности поверхностей детали
Вывод: Коэффициент точности удовлетворяет нормативному.
Коэффициент шероховатости
Коэффициент шероховатости рассчитывается по формуле [9]:
где:- средняя шероховатость поверхностей;
- шероховатость поверхности;
- количество поверхностей;
- всего поверхностей на детали.
Вывод: Кш 040 следовательно деталь технологична.
Вывод: на основании произведенных расчетов всех коэффициентов делаем вывод о том что деталь в целом достаточно технологична при изготовлении.
Технологический раздел
1 Выбор типа производства и его характеристика. Определение размера производственной партии
Тип производства определяется согласно коэффициента закрепления операций по ГОСТ 3.1108-74. Для разработанного технологического процесса тип производства определим предварительно после произведенных расчетов норм времени произведем уточнение типа производства. Для начала воспользуемся таблицей 2.1 что поможет предварительно определить тип производства (так как данные о базовом техпроцессе отсутствуют). Годовая программа выпуска детали “Корпус вала шкива” N=1500В зависимости от массы изделий и годовой программы выпуска определим предварительно тип производства масса детали m=3.8 кг.
Таблица 2.1-Таблица для предварительного определения типа производства
Исходя из данных таблицы – производство среднесерийное.
Расчет оптимальной партии деталей
Для серийного производства рассчитывается размер партии деталей по формуле [9]:
где: а - количество дней запаса деталей на складе: принимается а = 4;
Ф - количество рабочих дней в году принимаем Ф=247 дней.
2 Выбор и технико–экономическое обоснование вида и метода получения заготовки
На выбор способа получения заготовки влияние оказывают такие факторы как: экономичность получения заготовки конструкция детали и предъявляемые к ней требования материал детали а также форма готовой детали.
В данной работе проведем сравнение двух методов получения заготовки: прокат и литье под низким давлением в кокиль.
Определи массу заготовки получаемой из проката по формуле:
Где: V-объем заготовки (7)
ρ-плотность серого чугуна СЧ20 ρ=7100 кгм3;
Q - масса заготовки.
Себестоимость заготовки из проката определяем по формуле:
где М - материальные затраты т.руб.;
Соз - технологическая себестоимость заготовительной операции.
Затраты на материал определяются по формуле:
где - масса заготовки (= 27.69 кг);
- цена 1т материала заготовки (= 26800 руб.);
- масса детали (= 3.8 кг);
- цена 1т отходов (=1580 руб.).
Технологическая себестоимость
где - приведенные затраты на рабочем месте;
t– штучное или штучно-калькуляционное время выполнения операции резки;
где – длина резания при разрезании проката на штучные заготовки
– величина врезания и перебега (6 8 мм);
– минутная подача при разрезании (50 80 мммин);
– коэффициент доли вспомогательного времени в штучном (φ = 15).
Коэффициент использования материала рассчитаем по формуле:
Определим массу заготовки получаемой литьем под низким давлением в кокиль.
Расчет стоимости отливки.
Класс точности отливки-8.
Степень коробления отливки-8.
Степень точности поверхности отливки-10.
Для технико-экономического обоснования выбора заготовки можно пользоваться примерной массой заготовки которую можно определить по следующей зависимости:
где: КВ.Т – коэффициент весовой точности для проектируемого метода получения заготовки.
Расчет стоимости заготовки полученной литьем в песчано-глинистую форму по ГОСТ 26645-85 выполняется по формуле [5]:
где - базовая стоимость одной тонны заготовок =65400 руб.;
- масса заготовки =4.75 кг;
- масса детали =3.8 кг;
- стоимость одной тонны отходов примем =1580 руб .;
- коэффициент класса точности =103;
- коэффициент степени сложности =0.83;
- коэффициент массы заготовки =0.91;
- коэффициент марки материала =1;
- коэффициент объема выпуска =1.32 .
Экономический эффект от выбора метода получения заготовки равен:
Вывод: проведя соответствующие расчеты можно сделать вывод о том наиболее экономически выгодно заготовку получать методом литья в кокиль в базовом технологическом процессе заготовка получена из проката при этом расчетная масса заготовки составляет 2769 кг а коэффициент использования материала 014 учитывая материал заготовки а также технические требования и форму заготовки мною принято решение произвести расчет заготовки используя метод литья в кокиль экономический эффект при изменении метода получения заготовки составил 597450 руб. на годовую программу.
Эскиз заготовки представлен на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1- Эскиз заготовки “Корпус”
3 Разработка маршрута механической обработки детали
Технологический маршрут обработки детали представлен в таблице 2.2.
Таблица 2.2- Технологический маршрут обработки детали
Наименование и содержание операции
Заготовительная (Литье в кокиль)
Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Фрезеровать поверхность выдерживая размеры 123
Продолжение таблицы 2.2
Расточить отверстие начерно выдерживая размеры 12458.
Расточить отверстие начисто выдерживая размеры 15.
Точить канавку выдерживая размеры 367.
Расточить отверстие начерно выдерживая размеры 1345.
Точить канавку выдерживая размеры 26.
Фрезеровать поверхность выдерживая размеры 12.
Центровать 3 отверстия 4 мм выдерживая размер 3.
Сверлить 3 отверстия 8.5 мм выдерживая размеры 35.
Зенковать 3 фаски выдерживая размеры 37
Нарезать резьбу в 3-х отверстиях выдерживая размеры 346.
Центровать 4 отверстия 4 мм выдерживая размеры 23.
Сверлить 4 отверстия выдерживая размеры 12 34.
Внутришлифовальная с ЧПУ
Шлифовать поверхность выдерживая размеры 123
Шлифовать поверхность выдерживая размеры 12
4 Выбор и обоснование технологических базовых поверхностей
На рисунках 2.2-2.5 представлены схемы зекрепления заготовки на каждой технологической операции.
Рисунок 2.2-Закрепление заготовки на 005 Вертикально-фрезерной операции Установ А и Б.
Рисунок 2.3- Закрепление заготовки на 010А и 010Б Токарной операции с ЧПУ соответственно.
Рисунок 2.4- Закрепление заготовки на 015А и 015Б Сверлильной операции с ЧПУ.
Рисунок 2.5 - Закрепление заготовки на 020А и 020Б Внутришлифовальной операции.
При базировании заготовки необходимо максимально стремиться к возможности использовать одну и ту же технологическую базу в этом и заключается принцип постоянства баз.
В качестве приспособления для базирования заготовки на 005 Вертикально-фрезерной операции используется магнитная плита по ГОСТ 16528-87 которая устанавливается на столе станка. Установочной базой является необработанная торцевая поверхность детали. На 010А и 010Б токарной операции используем трехкулачковый патрон. При базировании заготовки на Установе А установочной базой является центральное отверстие диаметром 95 мм и торец заготовки а при базировании на Установе Б установочной базой служит предварительно обработанное отверстие диаметром 99.8 мм и торец детали предварительно обработанный на 005 фрезерной операции.
В качестве приспособления для базирования заготовки на 015А и 015Б сверлильной операции также как на токарной операции используем трехкулачковый патрон который устанавливается на стол станка. При базировании заготовки на 015А операции установочной базой является отверстие диаметром 99.8 мм и торец детали а при базировании на 015Б установочной базой является отверстие диаметром 109.8 мм и торец детали.
В качестве приспособления для базирования заготовки на 020А и 020Б внутришлифовальной операции также используется трехкулачковый патрон. При этом при базировании заготовки на 020А операции установочной базой является отверстие диаметром 99.8 мм и торец детали а при базировании на 020Б установочной базой является отверстие диаметром 109.8 мм и торец детали.
5 Выбор и обоснование технологического оборудования
Производи выбор основного оборудования данные заносим в таблицу 2.3.
Выбор основного оборудования.
Таблица 2.3-Основное оборудование
Номер и наименование операции
Применяемое оборудование
5 Вертикально-фрезерная
0А и 010Б Токарная с ЧПУ
5А и 015Б Сверлильная с ЧПУ
0А и 020Б Внутришлифовальная с ЧПУ
6 Выбор и обоснование технологического оснащения (приспособлений режущего вспомогательного и измерительного инструмента) на проектируемые операции технологического процесса
Производи выбор станочных приспособлений режущего и контрольного инструментов данные заносим в таблицы 2.4 2.5 2.6 соответственно.
Выбранные приспособления заносим в таблицу 2.4.
Таблица 2.4-Станочные приспособления и вспомогательный инструмент
Станочное приспособление
Магнитная плита ГОСТ 16528-87
Патрон трехкулачковый специальный
Патрон 3-х кулачковый 7100-0005 ГОСТ 2675-80
Выбранные инструменты сводятся в таблицу 2.5.
Таблица 2.5-Металлорежущий инструмент
Наименование и обозначение
режущего инструмента
Фреза концевая 2223-0305 ГОСТ 17026-71
Резец расточной черновой специальный
Пластина 0609 ГОСТ 2209-59; Т5К10 ГОСТ 18866 -13;
Резец расточной чистовой VXCR 5525M-16
Пластина LNMT 152404-HT
Резец канавочный ГОСТ 18885-73
Сверло 2317-0107 ГОСТ 14952-75
Сверло 2300-3449 ГОСТ 10902-77
Сверло 2300-6411 ГОСТ 10902-77
Зенковка 2353-0104 ГОСТ 14953-77
Метчик 2621-1439 1 ГОСТ 3266-81
Фреза концевая 2223-0011 ГОСТ 17026-71
Круг 5 32х16х30 15А 25-Н С2 5К 35мс 1кл А ГОСТ 2424-83
Средства технического контроля выбираются в зависимости от вида измеряемой поверхности величины контролируемого параметра точности обработки погрешности измерения выбранного инструмента типа производства. Подобранный инструмент заносится в таблицу 2.6.
Таблица 2.6-Средства технического контроля
измерительного инструмента
Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ 166-89
Глубиномер ГОСТ 7470-92
Нутромер для контроля канавок
Фаскомер ГОСТ 10948-64
Пробка 8221-3044 М10 ГОСТ 17758-72
Калибр-пробка 8136-0021 G7ГОСТ 14815-69
Калибр-пробка 8140-0104 G7 ГОСТ 14822-69
Штатив Ш-II-Н ГОСТ 10197-70
Индикатор 1МИГ-1 ГОСТ 9696-82
Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93
7 Расчёт межоперационных припусков и размеров аналитическим методом
Рассчитаем припуски и промежуточные размеры на обработку отверстия Маршрут обработки записываем в таблицу 2.7.
Таблица 2.7-Расчёт припусков и предельных размеров на обработку отверстия
значения припусков мкм
Определяем суммарное значение пространственных отклонений [5]:
где – погрешность смещения мкм;
- погрешность коробления мкм.
Погрешность коробления заготовки находим по формуле [5]:
где К – удельная кривизна заготовки (К = 1 мкм на 1 мм длины);
D = 125 мм – диаметр заготовки.
Остаточные пространственные отклонения определяются по формуле [5]:
где – коэффициент уточнения формы.
Погрешность установки при черновом растачивании определяется по формуле [5]:
где – погрешность базирования мм;
– погрешность закрепления мм.
Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании:
Остаточная погрешность установки при шлифовании:
Расчет минимальных значений припусков производим по формуле:
Zmin I = 2 ( RZ I-1 + Ti-1 + ) (22)
Припуск под точение черновое:
Припуск под точение чистовое:
Припуск под шлифование:
Определение расчетного размера:
Определение наименьших предельных размеров:
Определение предельных значения припусков 2Zmin и 2Zmax :
Проверка правильности расчетов:
Расчеты выполнены верно.
Определим номинальный припуск 2Z0nom:
где HВ – верхнее отклонение размера заготовки HВ = 1.2 мм.
Номинальный диаметр заготовки:
Принимаем диаметр заготовки : d3 = 95 мм.
Схема расположения припусков и допусков на обработку отверстия 100G7 которая представлена на рисунке 2.6
Рисунок 2.6- Схема расположения полей припусков и допусков на обработку отверстия .
8 Расчёт режимов резания
Произведем расчет режимов резания для 005 вертикально-фрезерной операции аналитическим методом.
Содержание операции:
Фрезеровать поверхность выдерживая размеры 123.
где Т – период стойкости инструмента Т = 60 мин.;
t – глубина резания t = 2.2 мм;
SZ - подача на зуб SZ = 0.2 мм зуб;
В – ширина фрезерования В = 25 мм;
D = диаметр фрезы 28;
где – поправочные коэффициенты зависящие от материала заготовки материала инструмента состояния поверхности заготовки.
Определим частоту вращения n мин-1:
По паспорту станка принимаем: n = 400 мин-1.
Уточним скорость резания:
Определим минутную подачу SM мммин:
Определим силу резания PZ:
KMP- поправочный коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости KMP=0.94.
Определим мощность резания [9]:
Требуемая мощность:
Определим машинное время обработки:
Произведем расчет режимов резания для 010 токарной операции с ЧПУ Установ А аналитическим методом.
Точить канавку выдерживая размеры 367.
Распределение припуска на операции:
Черновое растачивание: 3 прохода с t=2 мм и 1 проход с t=1.5 мм.
Чистовое растачивание: 1 проход с t=0.4 мм.
Определим скорость резания [9]:
где Т – период стойкости инструмента Т=100 мин.;
t – глубина резания t = 2.0 мм;
s0 = 0.4 ммоб – принятая подача;
KV - поправочный коэффициент;
Определим частоту вращения n мин-1:
Принимаем: n = 250 мин-1
Уточняем скорость резания:
Определим силу резания PZ [9]:
Определим мощность резания:
Требуемую мощность при КПД = 0.8 рассчитываем для наибольшей требуемой мощности резания:
Определим длину рабочего хода:
где LPЕЗ - длина резания yПОД = 3 мм - длина подвода yПЕР = 2 мм - длина перебега.
Определим машинное время:
Принимаем: n = 400 мин-1
Принимаем: n = 315 мин-1
где LPЕЗ - длина резания yПОД = 3 мм - длина подвода.
Общее время на 010 токарной операции Установ А составит:
Т= Т01+ Т02+ Т03=2.04+0.54+0.07=2.65 мин.
Произведем расчет режимов резания на 015А Сверлильную операцию с ЧПУ
Переход 1. Фрезеровать поверхность выдерживая размеры 12.
где Т = 60 мин.; t = 2.2 мм; SZ = 0.2 мм зуб; В = 19 мм; D = 25;
По паспорту станка принимаем: n = 500 мин-1.
Переход 2. Центровать 3 отверстия 4 мм выдерживая размер 3.
где Т = 20 мин.; t = 2 мм; S = 0.12 ммоб; D = 4 мм;
По паспорту станка принимаем: n = 2450 мин-1.
Определим крутящий момент по формуле:
КР=KMP- поправочный коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости KMP=0.93.
где LPЕЗ - длина резания yПОД = 1.5 мм.
Переход 3. Сверлить 3 отверстия 8.5 мм выдерживая размеры 35.
где Т = 35 мин.; t = 4.25 мм; S = 0.1 мм об.; D = 8.5 мм;
По паспорту станка принимаем: n = 1400 мин-1.
Переход 4. Зенковать 3 фаски выдерживая размеры 37
где Т = 40 мин.; t = 1 мм; S = 0.15 мм об; D = 16 мм;
По паспорту станка принимаем: n = 600 мин-1.
Переход 5. Нарезать резьбу в 3-х отверстиях выдерживая размеры 346.
где Т = 30 мин.; t = 1.5 мм; S = 0.8 мм об; D = 10 мм;
КР=KMP- поправочный коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости KMP=1.
Общее время на 015 сверлильной операции Установ А составит:
Т= Т01+ Т02+ Т03=0.8+0.11+0.54+0.03+0.45=1.93 мин.
Аналогично производим расчет других операций данные заносим в технологическую документацию и таблицу 2.8.
Таблица 2.8-Режимы резания на оставшиеся операции
Номер и наименование
Расч. диа-метр ширина
Минутная подача SM мммин
0 Токарная с ЧПУ Установ Б
Расточить отверстие начерно выдерживая размеры 1345.
Расточить отверстие начисто выдерживая размеры 15.
Точить канавку выдерживая размеры 26.
5 Сверлильная с ЧПУ Установ Б
0 Внутришлифовальная Установ А
9 Расчёт нормы времени
Расчет норм времени на 005 вертикально-фрезерную операцию.
Расчет штучно-калькуляционного времени произведем по формуле:
Тшк.= Тшт.+Тпз. n (43)
где Тшт.- штучное время мин;
Тпз.-подготовительно-заключительное время мин;
n – величина деталей в партии шт
Штучное время Тшт мин рассчитывается по формуле:
Тшт = Тосн.+Твсп.+ Тобс.+ Тотд (44)
где Тосн.- основное время мин;
Твсп.- вспомогательное время мин;
Тобс.- время которое необходимо для технического обслуживания рабочего места мин;
Тотд.- время которое необходимо для на отдых и естественные надобности мин.
Вспомогательное время Твсп мин рассчитывается по формуле:
Твсп.=Т всп.у.+ Т всп.п+Т всп.изм (45)
Твсп.= 0.37+0.22+0.15=0.74 мин.
где Т всп.у – вспомогательное время на установку и снятие детали мин;
Т всп. п. - вспомогательное время связанное с переходом мин;
Твсп.изм. - вспомогательное время которое необходимо для измерения обработанных поверхностей детали мин;
Данные Тобс. и Тотд. вычисляются по формулам:
Тобс.= 4%*Топ; Тобс.= 4%*3.64=0.15 мин. (46)
Тотд.=5%*Топ; Тотд.=5%*3.64=0.18 мин. (47)
где Топ.- оперативное время мин.
Оперативное время Топ мин рассчитывается по формуле:
Топ =Тосн.+Твсп. (48)
Топ =2.9+0.74=3.64 мин.
Тшт=2.9+0.74+0.15+0.18=3.97 мин.
Тшк.= 3.97+2325=4.89 мин.
Расчет норм времени на 010 токарную операцию Установ А.
Твсп.= 0.6+0.86+0.66=2.12 мин.
Тобс.= 4%*Топ; Тобс.= 4%*4.77=0.19 мин.
Тотд.=5%*Топ; Тотд.=5%*4.77=0.24 мин.
Топ =2.65+2.12=4.77 мин.
Тшт=2.65+2.12+0.19+0.24=5.2 мин.
Тшк.= 5.2+19.325=5.97 мин.
Расчет норм времени на 015 сверлильную операцию Установ А.
Твсп.= 0.22+0.24+0.66=1.12 мин.
Тобс.= 4%*Топ; Тобс.= 4%*3.05=0.12 мин.
Тотд.=5%*Топ; Тотд.=5%*3.05=0.15 мин.
Топ =1.93+1.12=3.05 мин.
Тшт=1.93+1.12+0.12+0.15=3.32 мин.
Тшк.= 3.32+1625=3.96 мин.
Аналогично производим расчет норм времени на остальные операции полученные данные заносим в технологическую документацию и таблицу 2.9.
Таблица 2.9-Нормы времени на оставшиеся операции
Вспомога-тельное время
10 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ
Разработаем управляющую программу для 010Б токарной операции с ЧПУ.
Основное оборудование: токарный станок с ЧПУ ТС16К20Ф3.
Управляющая программа для 010Б токарной операции:
N013 G00 X150 Z150 M09
N018 G01 M08 Z-29.2
N020 G00 X150 Z150 M09
Конструкторский раздел
1 Описание конструкции и расчёт станочного приспособления
Анализируя разработанный технологический процесс и применяемое оборудование для закрепления заготовки проектируем специальный токарный трёх кулачковый патрон с пневмозажимом. Данное станочное приспособление представляет собой конструкцию при помощи которой происходит фиксация и установка детали “Корпус” на токарной операции. Установка детали выполняется до упора в кулачках. Данные кулачки приводятся в движение с помощью пневмоцилиндра. Токарный патрон проектируем для 010 токарной операции в качестве базовой поверхности используется отверстие заготовки 95 с упором в торец детали.
На рисунке 9 представлен спроектированный нами токарный патрон
Рисунок 3.1- ”Токарный патрон”
Патрон состоит из корпуса в котором имеются пазы для расположения кулачков пневматического вращающегося цилиндра и других деталей.
Последовательность работы приспособления следующая:
Патрон устанавливается на фланец шпинделя станка крепится болтами. Подключение пневматики осуществляется после установки патрона на шпиндель.
Использую кран управления переводим в рабочее положение поршень цилиндра воздействие которого на толкатель сдвигает 3 кулачка одновременно производится зажим заготовки.
2 Расчёт на точность
Погрешность определим по формуле:
еПР ≤ = Т – КТ . (49)
где Т = 0.1 мм - допуска на данный размер;
КТ = 1.1 – коэффициент отклонения рассеивания размеров;
КТ1 = 0.85 – коэффициент уменьшения предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках;
КТ2 = 0.7 – коэффициент который учитывает долю погрешности обработки в суммарной погрешности;
= 0.1 – экономическая точность обработки;
еБ – погрешность базирования. При соблюдении принципа совмещения баз в осевом направлении еБ = 0;
е3 = 50 мкм – погрешность закрепления заготовки;
еУ – погрешность установки ( еУ = ΔТ = 0.01 0.04);
еПИ = 0 – погрешность перекоса или смещения инструмента;
еИ – погрешность положения детали из-за износа установочных элементов.
еИ = U0 k1 k2 k3 k4. (50)
где U0 = 25 мкм – средний износ установочных элементов;
k1 = 0.97 - коэффициент учитывающий материал детали (незакаленная сталь);
k2 = 1 - коэффициент типа оборудования;
k3 = 1 - коэффициент условий обработки;
k4 = 1 - коэффициент числа установок.
еИ = 25 0.97 1 1 1 25 мкм
еПР ≤ 0.1 – 1.1 = 0.05 мм
Допускаемая погрешность изготовления специального патрона: еПР ≤ 0.05 мм.
3 Расчёт зажимного механизма
Определим силу действующую на резец:
PZ = PZT K1 K2 = 2200 0.8 0.9 = 1584 H. (51)
где - PZT = 2200 H – табличная сила резания;
К1 = 0.8 К2 = 0.9 - поправочные коэффициенты.
Определим необходимое усилие зажима:
W = k·Р·D d·f1 (52)
где d = 95 мм – диаметр отверстия за которую зажимается заготовка;
D =110 мм – наибольший диаметр обрабатываемой поверхности;
k = 2.5 коэффициент запаса;
f = 0.2 коэффициент трения.
W = 2.5 1584 110 95 0.2 = 22926 Н.
Для передачи зажимного усилия от цилиндра к кулачкам принимаем качающийся рычаг с соотношением плеч 56 : 18 мм.
Фактическое усилие зажима определим по свойству подобия по соотношению плеч рычага. Расстояние от оси рычага до точки зажима – l = 18 мм от оси до точки действия толкателя – l1 = 56 мм.
Q = W l l1 = 22926 18 56 = 7369.1 H (53)
По таблице принимаем пневмоцилиндр с наружным диаметром поршня D = 125 мм диаметр штока d = 32 мм резьба в штоке – М20 резьба в отверстиях для подвода воздуха – К 14². Расчётное усилие при давлении в сети р = 0.63 МПа : толкающее Wp = 18.3 кН тянущее Wp = 15.2 кН.
При зажиме за наружную поверхность цилиндр создаёт тянущее усилие. Данный пневмоцилиндр обеспечивает необходимое усилие зажима.
Результатом данного курсового проекта стал разработанный мною технологический процесс изготовления детали “Корпус” в условиях среднесерийного производства.
В общем разделе выпускной квалификационной работы рассмотрены такие вопросы как: описание конструкции и служебного назначения детали проанализирован материал детали произведен технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность.
В технологическом разделе курсового проекта произведен выбор способа получения заготовки где был произведен сравнительный анализ двух способов получения заготовки рассчитан экономический эффект составлен технологический процесс разработаны схемы базирования и закрепления заготовки произведен расчет припусков аналитическим методом на поверхность диаметром 100G7 произведен выбор основного оборудования выбор и назначение режущего инструмента а также вспомогательного и измерительного инструментов и станочных приспособлений. Произведен расчет режимов резания и норм времени а также разработана управляющая программа для 010Б токарной операции с ЧПУ.
В конструкторском разделе спроектировано станочное приспособление.
Стоит отметить что мною разработан полный комплект технологической документации.
При выполнении выпускной квалификационной работы мною были использована программа “Компас-3Д” нормативные документы ГОСТы РФ различного плана каталоги по выбору режущего инструмента справочники.
Материаловедение. Под ред. Б. Н. Арзамосова – М.: Машиностроение 2001 – 238 с.
Гусев В.Г. Жарков В.Н. Морозов В.В. Технология машиностроения: Учеб. пособие к выполнению дипломного проекта по специальности 120100. – Владимир 2005. – 192 с.
Технология машиностроения в 2-х т. Под ред. С. Л. Мурашкина. — М.: Высшая школа 2003.
Программирование обработки деталей на современных станках с ЧПУ: учеб. пособие В. В. Морозов В. Г. Гусев; Владим. гос. ун-т. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та 2017. – 246 с.
Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие для вузов А.Ф. Горбацевич В.А. Шкред. - М.: Альянс 2015. - 256 c.
Горохов В.А. Основы технологии машиностроения. Лабораторный практикум: Учебное пособие В.А. Горохов Н.В. Беляков Ю.Е. Махаринский. - М.: Инфра-М 2016. - 688 c.
Клепиков В.В. Основы технологии машиностроения: Учебник В.В. Клепиков А.Г. Схиртладзе В.Ф. Солдатов. - М.: Инфра-М 2018. - 224 c.
Справочник технолога-машиностроителя: Справочник в 2 т. Под ред. А.Г.Косиловой Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение 2003. – Т.1. – 655 с.
Справочник технолога-машиностроителя: Справочник в 2 т. Под ред. А.Г.Косиловой Р.К.Мещерякова – М.: Машиностроение 2003. – Т.2. – 496 с.
Клепиков В.В. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие В.В. Клепиков В.Ф. Солдатов. - М.: Инфра-М 2018. - 480 c.
Мельников А.С. Научные основы технологии машиностроения: Учебное пособие А.С. Мельников М.А. Тамаркин и др. - СПб.: Лань 2018. - 420 c.
СкворцовВ.Ф. Основы технологии машиностроения: Учебное пособие СкворцовВ.Ф. . - М.: Инфра-М 2016. - 320 c.
Суслов А.Г. Основы технологии машиностроения (для бакалавров) А.Г. Суслов. - М.: КноРус 2018. - 384 c.