Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
минестерство образования и науки российский федерации фгаоу впо российский государственный профессионально-педагогический университет машиностроительный институт екатеринбуржский машиностроительный колледж |
|
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ |
|
К ИТОГОВОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АТЕСТАЦИИ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 151001.51 ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ ТЕМА РАБОТЫ: «РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ «ВАЛ» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА |
ИГА 151001.51 031 000 ПЗ
|
2013 |
Группа м503 ЗТМ пс2 заочное отделение
Студент Лазарев О.И.
Дата защиты___________ Оценка_______________
Содержание:
1 Введение
2 Описание детали и технических требований на её изготовление
3 Конструирование и расчёт заготовки
4 Технологический маршрут обработки детали
5 Расчет припусков и межоперационных размеров
6 Разработка содержания технологических операций ОЗО
7 Операционный эскиз
8 Содержание операции
9 Выбор оборудования и технологической оснастки
10 Расчет режимов резания
11 Расчет норм штучного времени
Список использованных источников
Приложение А Комплект документов технологического процесса
Данная работа представляет собой разработку на тему «Технологический процесс механической обработки детали «Вал».
Целью работы является закрепление и углубление знаний, полученных при изучении предмета «Технология Машиностроения» и других специальных дисциплин, получение навыков самостоятельной работы со справочной и научно-технической литературой.
Технологический процесс изготовления детали «Вал» для условий обработки в серийном типе производства и основан на применении высокопроизводительного технологического оборудования и оснастки станков с числовым программным управлением, механизмов приспособлений для установки и крепления деталей, инструментов с механическим креплением неперетачиваемых твердосплавных пластин , а также современных средств измерения.
В работе был произведен выбор заготовки, рассчитаны межоперационные припуски и размеры обрабатываемых поверхностей детали, подробно произведена разработка содержания одной технологической операций, рассчитаны режимы резания и нормы времени.
На основании произведенных расчетов разработан комплект документов технологического процесса , выполнены схемы процесса обработки детали.
Разработанный технологический процесс обработки позволит обрабатывать заданную партию деталей с достаточной производительностью и выполнением всех требований заданных чертежом.
1.1 Описание детали и технических требований на её изготовление
Деталь «Вал»
Вал входит в состав коробки передач. Предназначен для установки наружного кольца подшипников качения.
На деталь действуют силы изгиба, и силы скручивания.
Конструкция детали представляет собой 5 ступенчатый вал. На второй ступени имеется закрытый шпоночный паз. Общие габаритные размеры 328х105.
Таблица 1.1 Анализ технических требований предъявляемых к детали.
|
Данные о поверхности |
Методы и последовательность обработки поверхности |
||||
|
№ |
Наименование форма |
Размер, мм |
Поле допуска и квалитет |
Ra, мкм |
|
|
1 |
Правый торец |
328 |
+2 |
Ra 6,3 |
Фрезеровать начерно |
|
2 |
Левый торец |
328 |
+2 |
Ra 6,3 |
Фрезеровать начерно |
|
3 |
Наружная цилиндрическая поверхность |
Ø65 |
k6 |
Ra 0,63 |
Точить начерно, точить начисто, шлифовать |
|
4 |
Наружная цилиндрическая поверхность |
Ø70 |
f7 |
Ra 0,63 |
Точить начерно, точить начисто, шлифовать |
|
5 |
Наружная цилиндрическая поверхность |
Ø75 |
k6 |
Ra 0,63 |
Точить начерно, точить начисто, шлифовать |
|
6 |
Наружная цилиндрическая поверхность |
Ø105 |
h14 |
R 6,3 |
Точить начерно, точить начисто, |
|
7 |
Фаска |
1,6x45° |
±IT 14/2 |
Rа 6,3 |
Точить |
Таблица 1.2. Анализ требований к геометрической форме и взаимному расположению поверхностей детали
|
Содержание технического требования |
Методы и средства |
|
|
Выполнения требования при обработке |
Проверки выполнения требования |
|
|
Допуск радиального биения Ø65 относительно базы А 0,02 мм |
Обработка поверхности ведется при одной установке заготовки. |
Проверка в специальном приспособлении шаблоном. |
|
Допуск соосности Ø75 относительно базы А 0,02мм |
Обработка поверхности ведется при одной установке заготовки. |
Проверка в специальном приспособлении индикатором. |
1.3 Материал детали, химический состав, механические, физические и технологические свойства.
Материал стали: Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Вид поставки – Нормализация
Назначение: Оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.
Химический состав, %
Механические свойства: σв=570 МПа; НВ= 207
Физические свойства: Плотность = 7,82 г/см.куб.
Технологические свойства:
Температура критических точек: Ac1 = 743 , Ac3(Acm) = 815 , Ar3(Arcm) = 730 , Ar1 = 693
Флокеночувствительность: чувствительна
Свариваемость: трудносвариваема. Способы сварки: РДС, ЭШС, необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при HB 163-168 и σв=610 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=0,95
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна
1.4 Анализ технологичности конструкции детали.
Исследуемая деталь относится классу валов.
В целом деталь технологична:
1) имеются удобные базы;
2) конструкция детали допускает обработку большинства наружных поверхностей с одной стороны при одной установке;
3) свободный доступ к обрабатываемым поверхностям режущего и измерительного инструмента;
4) простота форм детали, обеспечивающая возможность выбора рационального метода изготовления заготовки, который обеспечивает наиболее высокий коэффициент использования материала; (в данном случае штамповка на ГКМ)
5) возможность применения типовых технологических процессов для обработки детали;
6) конструкция детали допускает одновременную обработку нескольких поверхностей;
Однако имеются и отклонения от технологичности:
- деталь имеет закрытый шпоночный паз;
- некоторые поверхности имеют высокую точность, а следовательно, трудоемки в изготовлении и дорогостоящие;
Материал, сталь 40Х, выбран с учетом работы в узле.
Упрощение конструкции вала нецелесообразно – деталь не сможет выполнять свое назначение. Его конструкция имеет достаточную жесткость - 4,2<10
Обработку нескольких поверхностей можно осуществлять в один установ.
Деталь обрабатывается по принципу единства и постоянства баз.
Проанализировав выше рассматриваемую деталь можно сделать вывод, что она является достаточно технологичной.
2.2 Характеристика типа производства.
Среднесерийное производство.
Вал – деталь мелких размеров.
Масса детали – 8,63 кг.
Принимаем годовую программу выпуска – 1000 шт..
Определяем количество деталей в партии
n=
N – годовая программа выпуска, шт
а – кол-во дней, на которые необходимо иметь запас заготовок на складе. Принимаем 5 дней.
253 – число рабочих дней в году.
n===20 шт.
20 шт.
2.3 Расчёт заготовки.
Выбираем метод получения - "Горячая штамповка в закрытых штампах".
Оборудование ГКМ.
- М2 - сталь с массовой долей углерода свыше 0,35% до 0,65% и суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2% до 5%.
- Степень сложности С-2
- Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах в закрытых штампах соответствует четвертому классу точности Т4
Полученные данные:
Масса 12,94 кг, М-2, С-2, Т-4
выбираем исходный индекс №14
Основные размеры поковки и их отклонения по ГОСТ 7505-89:
|
Размер детали по чертежу |
Допуск на размер заготовки |
Припуск на обработку (на сторону) |
Расчёт размера заготовки |
Размер заготовки с припуском |
|
Ø75 |
2,8 +1,8 -1,0 |
Z1=2,2 |
D1=75+2*2,2 |
80 +1,8 -1,0 |
|
Ø105 |
3,2 +2,1 -1,1 |
Z2=2,5 |
D2=105+2*2,5 |
110 +2,1 -1,1 |
|
44 |
2,8 +1,8 -1,0 |
Z3=2,2 |
L1=44+2*2,2 |
49 +1,8 -1,0 |
|
328 |
4,0 +2,7 -1,3 |
Z4=3,0 |
L1=328+2*3,0 |
334 +2,7 -1,3 |
Ориентировочную величину расчетной массы поковки Мпр допускается вычислять по формуле (исходя из ГОСТа 7505-89):
Мпр=МдКр =8,63*1,5=12,94 (кг), где:
Мпр масса поковки (кг),
Мд - масса детали (кг),
Кр - расчетный коэффициент.
Коэффициент использования материала:
Кисп= Мд /Мп. =8,63/12,94=0,75
Определяем стоимость заготовки.
Сзаг.=См./1000*G-(G-g)*Cстр/1000
где
См – стоимость 1 тонны материала заготовки
Сстр. – цена 1 тонны стружки
g-масса заготовки
Сзаг.=35000./1000*12,94-(12,94-8,63)*27000/1000=337 руб.
4 Технологический маршрут обработки детали и его обоснование
Исходя из анализа поверхностей обработки, и частей которые нужно обработать, принимаю следующий технологический маршрут детали.
|
Номер операции |
Название |
Краткая характеристика |
|
005 |
Фрезрно-центровальная |
Черновое подрезание торцов, центрование |
|
010 |
Токарная с ЧПУ |
Черновое обтачивание наружных поверхностей, чистовое обтачивание наружных поверхностей, точение фасок |
|
015 |
Токарная с ЧПУ |
Черновое обтачивание наружных поверхностей, чистовое обтачивание наружных поверхностей, точение фасок |
|
020 |
Круглошлифовальная |
Шлифовка наружных поверхностей |
|
025 |
Круглошлифовальная |
Шлифовка наружных поверхностей |
|
025 |
Фрезерная |
Фрезерование шпоночного паза |
|
030 |
Слесарная |
Зачистка острых кромок, подготовка детали к контролю |
|
035 |
Контрольная |
Контроль размеров и параметров детали |
005 ФРЕЗЕРНО-ЦЕНТРОВАЛЬНАЯ
1. Установить деталь
2. Фрезеровать поверхность 1, 2
3. Центровать отверстия 3, 2 шт.
010 ТОКАРНАЯ С ЧПУ
1. Установить, снять
2. Точить поверхность 4 начерно
3. Точить поверхность 4 начисто
4. Точить торец 8 начисто
5. Точить поверхность 5 начерно
6. Точить поверхность 6 начерно
7. Точить поверхность 7 начерно
8. Точить поверхность 5 начисто
9. Точить поверхность 6 начисто
10. Точить поверхность 7 начисто
11. Точить фаску 9
12. Точить фаску 10
13. Точить фаску 11
015 ТОКАРНАЯ С ЧПУ
1. Установить , снять
2. Точить торец 13 начерно
3. Точить поверхность 12 начерно
4. Точить поверхность 12 начисто
5. Точить фаску 14
020 КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНАЯ
1.Установить, снять
2. Шлифовать поверхность 5
3. Шлифовать поверхность 12
025 КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНАЯ
1.Установить, снять
2. Шлифовать поверхность 6
3. Шлифовать поверхность 7
030 ФРЕЗЕРНАЯ
1. Установить, снять
2. Фрезеровать шпоночный паз
035 Слесарная
Зачистка острых кромок, подготовка детали к контролю.
040 Контрольная
5 Выбор и обоснование технологических баз и последовательности обработки детали.
Обработка состоит из следующих операций:
Операция 005. Фрезерно-центровальная.
Оборудование: Станок фрезерно-центровальный 2Г943
Цель работы: Подрезка торцов, центрирование двух отверстий
Заготовка устанавливается в призмы, и поджимается откидными планками. Заготовка лишается 5 степеней свободы. Полное базирование.
Операция 010. Токарная с ЧПУ.
Оборудование: Станок токарный 16К20Ф3 с ЧПУ
Цель работы: Обработка наружных цилиндрических поверхностей
Заготовка устанавливается в трёхкулачковом патроне и поджимается вращающимся центром. Лишается 5 степеней свободы. Полное базирование.
Операция 015. Токарная с ЧПУ.
Оборудование: Станок токарный 16К20Ф3 с ЧПУ
Цель работы: Обработка наружных цилиндрических поверхностей
Заготовка устанавливается в трёхкулачковом патроне и поджимается вращающимся центром. Лишается 5 степеней свободы. Полное базирование.
Операция 020. Круглошлифовальная.
Оборудование: Станок круглошлифовальный ХШ4-14
Цель работы: Шлифование наружных поверхностей
Обработка ведётся в центрах. Лишается 5 степеней свободы. Полное базирование.
Операция 025. Круглошлифовальная.
Оборудование: Станок круглошлифовальный ХШ4-14
Цель работы: Шлифование наружных поверхностей
Обработка ведётся в центрах. Лишается 5 степеней свободы. Полное базирование.
Операция 030. Фрезерно-центровальная.
Оборудование: Станок фрезерно-центровальный 2Г943
Цель работы: Фрезерование шпоночного паза
Заготовка устанавливается в призмы, и поджимается откидными планками. Заготовка лишается 5 степеней свободы. Полное базирование.
Операция 040. Слесарная
Оборудование: Механизированный верстак
Цель работы: Зачистка острых кромок, подготовка детали к контролю
Операция 045. Контрольная
Цель работы: Контроль параметров детали
5 Расчёт припусков и межоперационных размеров опытно-статистическим методом
|
Пов-ть |
Размер мм |
Послед. обр-ки |
Припуск |
Операц. размеры |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Боковые поерхности 1, 2 |
328±2 |
Фрезеровать однократно |
3 |
328±2 |
|
Центровое отверстие |
Ø6,3 |
Центровать отвертсие |
3,15 |
Ø6,3 |
|
Поверхность 4 |
Ø105h14 |
Точить |
4 |
106 |
|
Точить |
1 |
Ø105h14 |
||
|
Поверхность 5 |
Ø75k6 |
Точить |
4 |
Ø76,5 h10 |
|
Точить |
1 |
Ø75,5 h7 |
||
|
Шлифовать |
0.5 |
Ø75k6 |
||
|
Поверхность 6 |
Ø70f7 |
Точить |
5 |
Ø71,5 h10 |
|
Точить |
1 |
Ø70,5 h7 |
||
|
Шлифовать |
0.5 |
Ø70f7 |
||
|
Поверхность 7 |
Ø65k6 |
Точить |
5 |
Ø 66.5 h10 |
|
Точить |
1 |
Ø 65,5 h7 |
||
|
Шлифовать |
0.5 |
Ø65k6 |
||
|
Поверхность 12 |
Ø75k6 |
Точить |
4 |
Ø76,5 h10 |
|
Точить |
1 |
Ø75,5 h7 |
||
|
Шлифовать |
0.5 |
Ø75k6 |
6 Разработка содержания механической операции.
В данной курсовой представлена разработка содержания технологической операции 015. Токарная с ЧПУ
7 Операционный эскиз
8 Содержание операции
1. Установить , снять
2. Точить торец 13 начерно
3. Точить поверхность 12 начерно
4. Точить поверхность 12 начисто
5. Точить фаску 14
9 Выбор оборудования и технологической оснастки
Оборудование:
Токарный станок 16К20Ф3 с ЧПУ
Приспособление: Патрон трехкулачковый ГОСТ 2572-53.
10 Расчёт режимов резания
Инструмент:
Резец подрезной отогнутый 2112-0055 T15K6 ГОСТ 18880-73;
Резец прямой проходной 2100-0071 T15K ГОСТ 18869-73;
Резец прямой проходной упорный 2103-0054 T15K6 ГОСТ 18879-73;
Переход 2. Точить торец 13 начерно
Инструмент: Резец подрезной отогнутый 2112-0055 T15K6 ГОСТ 18880-73;
1) Определяем глубину резания.
i=1 t=2,5
2) Определяем подачу
S=0.6-1.2 Принимаем 1.
3) Определяем скорость резания
=
4) Определяем частоту вращения шпинделя
Принимаем 315 об. мин
5) Определяем действительную скорость резания
6) Определяем машинное время
Тм=0,00017dl=0,00017*30*106=0,5 мин
Переход 3. Точить поверхность 12 начерно
Инструмент: Резец прямой проходной упорный 2103-0054 T15K6 ГОСТ 18879-73;
1) Определяем глубину резания.
i=1 t=2,25
2) Определяем подачу
S=0.6-1.2 Принимаем 1,2.
3) Определяем скорость резания
=
4) Определяем частоту вращения шпинделя
Принимаем 400 об. мин
5) Определяем действительную скорость резания
6) Определяем машинное время
Тм=0,00017dl=0,00017*80*58=0,77 мин
Переход 4. Точить поверхность 12 начисто
Инструмент: Резец прямой проходной упорный 2103-0054 T15K6 ГОСТ 18879-73;
1) Определяем глубину резания.
i=1 t=0.5
2) Определяем подачу
S=0.6-1.2 Принимаем 0,6
3) Определяем скорость резания
=
4) Определяем частоту вращения шпинделя
Принимаем 800 об. мин
5) Определяем действительную скорость резания
6) Определяем машинное время
Тм=0,00017dl=0,00017*76,5*58=0,8 мин
Переход 5. Точить фаску 14
Инструмент: Резец прямой проходной 2100-0071 T15K ГОСТ 18869-73;
1) Определяем глубину резания.
i=1 t=1,6
2) Определяем подачу
S=0.6-1.2 Принимаем 1,2
3) Определяем скорость резания
=
4) Определяем частоту вращения шпинделя
Принимаем 500 об. мин
5) Определяем действительную скорость резания
6) Определяем машинное время
Тм=0,00017dl=0,00017*75,5*1,6=0,02 мин
1.1 Расчёт норм штучного времени
Подготовительно-заготовительное время Тпз.
Тм= 0,5+0,77+0,8+0,02=2,09 мин
Тш = ( Тца + Тв * Ктв ) *( 1 + а )
Тца = время цикла работы станка по программе;
Тца = Тмв + То
Ктв= 1,32
То - основное время на обработку одной детали, сумма Тм
То = Тм +Тв = 2,09+ 2,4 = 4,49 мин
Тмв - машинно вспомогательное время инструмента по программе
Тмв = 0,1 То = 0,1 * 4,49 = 0,45 мин
Тца = 0,45 + 4,49 = 4,94 мин
Тш = ( 4,94+2,4*1,32 ) * ( 1,125 ) = 9,12 мин
Тштк = Тш + Тп.з /N = 9,12 + 23,6 /20 = 10,3 мин
Список литературы
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
14
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
13
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
12
Лист
Дата
Подпись
докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
11
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
10
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
9
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
8
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
7
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
5
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
4
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
2
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
6
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
3
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
14
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
15
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
16
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
17
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
18
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
19
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
20
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП ТМ 151001.531 000 ПЗ
21
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.