Технология изготовления детали

Содержание

Введение

1. Назначение детали и условия ее эксплуатации

2. Анализ технологичности детали

2.1 Качественная оценка технологичности детали

2.2 Количественная оценка технологичности детали

3. Определение типа производства

4. Выбор и проектирование заготовки

4.1 Анализ способов получения заготовок и выбор оптимального

4.2 Экономическое обоснование выбора метода получения заготовки

5. Анализ базового технологического процесса механической обработки

6. Выбор технологических баз

7. Установление маршрута обработки

8. Расчет припусков и межоперационных размеров для двух поверхностей. Назначение припусков и допусков по стандартам на все поверхности

9. Выбор оборудования и технологической оснастки

9.1 Выбор оборудования

9.2 Выбор режущего инструмента

9.3 Выбор приспособлений

9.4 Выбор контрольно-измерительных средств

10. Разработка технологических операций

11. Расчет и назначение режимов резания

12. Нормирование технологического процесса

13. Автоматизация технологического процесса

Заключение

Библиографический список

Введение

Технология в значительной степени определяет состояние и развитие производства. От ее уровня зависит производительность труда, экономичность расходования материальных ресурсов, энергетических ресурсов, качество выпускаемой продукции и другие показатели. Для дальнейшего ускоренного развития машиностроительной промышленности, как основы всего народного хозяйства страны, требуется разработка новых технологических процессов, постоянное совершенствование новых и традиционных методов обработки, упрочнение деталей машин и сборки их в узле.

Важная роль в ускорении научно-технического процесса в машиностроении отводится подготовке высококвалифицированных кадров инженеров, освоению или современных способов изготовления и контроля продукции, методик проектирования прогрессивных технологических процессов. Поэтому выпуск высшими учебными заведениями инженеров по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» приобретает все большее значение.

В системе образования инженеров-механиков курсовое проектирование по технологии машиностроения занимает особое место. Эта самостоятельная работа студентов является наиболее важным этапом подготовки к дипломному проектированию и в значительной степени определяет формирование технологической направленности будущих инженеров.

Курсовое проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные во время лекционных и практических занятий. Курсовое проектирование учит студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, нормами и расценками, умело сочетая справочные данные с теоретическими знаниями. При выполнении проекта принятие решений по выбору вариантов технологических процессов, оснастки, оборудования, методов получения заготовок производится на основании технико-экономических расчетов, что даёт возможность предложить оптимальный вариант.

2. Анализ технологичности детали

2.1 Качественный анализ технологичности

Деталь–полумуфта – представляет собой отливку из серого чугуна СЧ 20. Отливка довольно проста по конфигурации, но требует применения стержневой формовки для образования внутренней полости. Обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей, за исключением точных поверхностей 100h6 и 190h8, доступ режущего инструмента ко всем поверхностям свободный, материал детали легко обрабатывается и является широкораспростаненным, конфигурация детали позволяет провести обработку набором стандартного инструмента для станков с ЧПУ, у детали четко выраженные базы и признаки ориентации, а также однородные по форме и расположению поверхности для базирования и захвата, конструкция детали обеспечивает возможность надежного захвата, удержания и переноса захватными устройствами промышленного робота. Обработка деталей типа тел вращения на ТОЦ, в условиях ГАП, накладывает особые требования, расширяющие комплекс критериев технологичности, к которым, кроме выше перечисленных требований, относятся:

– конфигурация и материал деталей должны позволять применение наиболее совершенных исходных заготовок, сокращающих объем механической обработки, а также наиболее производительных методов механообработки;

– проведение нормализации и унификации элементов деталей, являющихся предпосылками унификации режущего и измерительного инструмента;

– обеспечение возможности обработки максимального числа поверхностей с одного установа при использовании, в основном, консольно закрепленного инструмента;

– задание размеров обрабатываемых элементов с учетом возможностей устройства ЧПУ;

– наличие элементов, удобных для закрепления заготовки в приспособлении при сокращении до минимума числа установов;

– наличие элементов конструкции детали необходимых для относительного ориентирования ее в приспособлении станка.

Таким образом, можно сделать вывод, что деталь технологична. Это дает возможность использовать высокопроизводительные методы ее обработки, все поверхности детали следует обрабатывать на ТОЦ, кроме обработки шпоночного паза, которую рациональнее выполнить на долбежном станке.

4. Выбор и проектирование заготовки

4.1 Анализ способов получения заготовки и выбор оптимального

Заготовки деталей, обрабатываемые на автоматизированных линиях и участках, должны отвечать следующим основным требованиям:

- минимальный припуск, достаточный для обеспечения заданной точности и шероховатости обрабатываемой поверхности;

- распределение припуска должно быть равномерным по поверхности заготовки и стабильным для всей партии деталей;

- постоянство физико-механических свойств по всей поверхности;

- разброс припуска не должен превосходить допустимого значения, обеспечивающего эффективный зажим заготовки в заранее настроенную оснастку;

- база должна иметь относительно высокую точность формы и расположения поверхностей и обеспечивать надежное крепление детали при обработке;

- характер отвода стружки от режущих кромок инструментов должен быть свободным, исключающим заклинивание и поломку инструментов, особенно при обработке отверстий малого диаметра;

- отклонение от неперпендикулярности торцов заготовки к образующей не

более 0,5 мм для заготовок диаметром до 100 мм , и не более 1,0 мм для

заготовок диаметром свыше 100 мм.

Опыт показывает, что заготовки, изготовленные одним и тем же способом, имеют значительные колебания припусков. Это требует обычно дополнительных усилий при выполнении первоначальных операций обработки деталей: программа обработки должна быть индивидуальной для каждой детали, требуется организация входного контроля и др.

Учитывая, что создание автоматизированных производств ведется как правило в условиях действующих производств с установившимися требованиями к заготовкам, необходимо предусматривать создание вспомогательных участков из универсальных или специальных станков для обдирочных операций, обеспечивающих идентичность распределения припусков в заготовках. При этом надо учитывать, что чем выше точность заготовки, тем вероятнее возможность включения операций подготовки поверхности в производственные процессы ГПС.

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; её назначение и технические требования на изготовление; объём и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчёта технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из неё детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.

При выполнении проекта делается краткий анализ существующего метода получения заготовки на заводе. В нём следует отразить технологический процесс, при необходимости иллюстрированный эскизами, положительные и отрицательные его стороны, качество заготовки, причины брака и возможности его устранения. Необходимо привести данные о себестоимости метода получения заготовки в условиях завода, его трудоёмкости, производительности, материалоёмкости.

На основании произведённого анализа, изучения передовых методов получения аналогичных заготовок на других предприятиях, а также литературных данных и технико-экономического обоснования следует предложить оптимальный для принятых условий производства метод получения заготовки. Чертёж должен быть отработан на технологичность конструкции детали с целью уменьшения затрат труда, средств, материала и времени на изготовление заготовки предложенным методом. Необходимо также предусмотреть возможности использования неизбежных отходов металла, получаемых при механической обработке заготовок (обрезков проката и др.).

В нашем случае, так как материал детали СЧ 20 является литейным, то заготовку целесообразно получать методом литья.

Так как у нас мелкосерийное производство – 135 штук в год, то выбираем способ получения отливки в песчано-глинистых формах.

Литьё в песчаные формы является наиболее универсальным методом, однако изготовление формы требует больших затрат времени. Так, набивка 1м3 формовочной смеси вручную занимает 1,5…2 часа, а с помощью пневматической трамбовки – 1 час. Применение пескомёта сокращает время набивки формы до 6 мин. Встряхивающие машины ускоряют её по сравнению с ручной в 15 раз, а прессовые – в 20 раз.

Литьё в оболочковые формы применяют главным образом при получении ответственных фасонных отливок. При автоматизации процесса изготовления заготовки можно получать до 450 полуформ в час.

Литьё в кокиль экономически целесообразно для партии не менее 300…500 шт. – для мелких отливок, 30…50 шт. – для крупных. Производительность – 30 отливок в час.

Литьё по выплавляемым моделям экономически целесообразно для деталей очень сложной конфигурации из любых сплавов при партии свыше 100 шт.

Литьё под давлением применяются в основном для получения фасонных отливок из цинковых, алюминиевых, магниевых и латунных сплавов. Способ считается целесообразным при партии 1000…2000 шт. и более. Производительность – до 1000 в час.

Центробежное литьё получило распространение при выполнении заготовок, имеющих форму тел вращения. Производительность – до 15 отливок в час.

Перспективна штамповка из жидкого металла. По этому методу можно получать достаточно точные заготовки с глубокими выступами и тонкими стенками при давлении в 6…8 раз меньшем, чем при горячей штамповке.

5. Анализ базового технологического процесса механической обработки

Базовый технологический процесс состоит из следующих операций:

Операция 005 - Токарно-винторезная. Обрабатываются торцы, наружные цилиндрические поверхности Ø190h8 и Ø100h6, внутренняя цилиндрическая поверхность Ø55Н9, фаски, канавка.

Операция 010 - Радиально-сверлильная. Обрабатываются 8 отверстий Ø18.

Операция 015 - Вертикально-фрезерная. Обрабатываются отверстие Ø10 и лыска.

Операция 020 - Долбежная. Обрабатывается шпоночный паз 16D10.

Операция 025 - Круглошлифовальная. Обрабатывается наружная цилиндрическая поверхность Ø100h6.

Анализируя типовой процесс обработки детали, выявляем следующие недостатки, которые увеличивают стоимость механической обработки и трудоемкость изготовления детали. Так как обработка детали ведется на нескольких станках, то вспомогательное время на установку и снятие заготовки со станка, на транспортировку заготовок между станками, на установку и смену инструментов достаточно велико. Все вспомогательные операции производятся вручную – это увеличивает трудоемкость (время) механической обработки. Использование нескольких станков предполагает расходы на их эксплуатацию и ремонт, а также производственные площади на размещение станков. Контроль точности обработки производится вручную, что также увеличивает время изготовления детали. Технологические операции многооперационного ТП становятся при однооперационной обработке на РТК или ГПМ технологическими переходами. Это сокращает вспомогательное время на обработку детали и при правильной организации производственного процесса приводит к снижению затрат на механическую обработку детали.

Заключение

В ходе выполнения настоящего курсового проекта проведен анализ технологичности детали полумуфта, выбран способ получения заготовки, разработан прогрессивный технологический процесс изготовления детали полумуфта, проведено сравнение предлагаемого технологического процесса с базовым. Для разработанного технологического процесса проработан вопрос автоматизации.