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
PAGE 2
Министерство образования РФ
Пермский государственный технический университет
Кафедра “Авиационные двигатели”
РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по технологии производства авиадвигателей
Тема: «Расчёт технологии производства кольца диффузора»
Выполнил студент гр. АД-00-1 Медянцев. А.В.
Руководитель проекта Белослудцев И. М.
2004
СОДЕРЖАНИЕ
|
[1]
[2]
[3]
[4]
[5] [5.1] 5.1. Обработка цилиндрической поверхности с размером Ø.
[6] [6.1] 6.1. Токарная 290.
[6.2]
[6.3]
[6.4]
[7]
[8]
[9]
[9.1]
[9.2]
[9.3]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14] |
ВВЕДЕНИЕ
В данном курсовом проекте производится проектирование участка по изготовлению кольца диффузора.
Целью курсового проекта является получение наиболее рационального технологического процесса изготовления кольца с наименьшими производственными затратами и более высокими показателями качества.
Основными путями решения данной задачи являются:
Деталь – подпятник. Изготовлено из сплава 20Х3МВФ. Подпятник применяется в работе плунжерного насоса в агрегате НР-90 для передачи поступательно-вращательных движений и уменьшения трения. Является связующим элементом соседних деталей.
Наиболее важными элементами детали являются:
Таблица 1.1. Химический состав, %
|
Материал |
Cr |
Ni |
Mo |
Ti |
Al |
|
Содержание |
15 |
45 |
5 |
2 |
1 |
Рис. 1.1. Кольцо диффузора наружное.
Рис. 1.2. Расположение детали на двигателе.
Таблица 1.2. Механические свойства
|
Вид полуфабриката |
Штамповка |
|
1150 |
|
|
12 |
|
|
14 |
|
|
НВ, отпечатка |
3,2…3,55 |
|
20000 |
|
|
, г/см2 |
4,5 |
– предел прочности;
– относительное удлинение после разрыва;
– относительное сужение после разрыва;
– твердость по Бринеллю;
– модуль упругости, определенный статическим методом;
- плотность материала.
Технологичность деталей, обрабатываемых резанием, определяется конфигурацией, формой поверхностей, подлежащих обработке, рациональной простановкой размеров, назначением оптимальной точности и шероховатости поверхности. При этом технологичность таких деталей во многом зависит от рационального выбора заготовки. Число поверхностей, подлежащих обработке резанием, должно быть минимальным. Рациональная конструкция должна иметь простые геометрические формы обрабатываемых поверхностей, позволяющие обрабатывать их наиболее прогрессивными методами и не требующие сложного специального инструмента. Детали должны быть достаточно жёсткими и обеспечивать удобную установку на станке
По всем параметрам кольцо диффузора является в принципе технологичным, т.к. используется ряд методов повышающих технологичность:
Исключение может составить внутренняя поверхность ступицы диска. Она имеет сложную форму, следовательно необходимо применять для обработки этой поверхности станок с числовым программным управлением. Так же отрицательным фактором в форме диска является его низкая жёсткость из-за тонкого полотна и большой площади, что повлечёт за собой необходимость проектирования приспособлений для обработки поверхностей.
Разрабатываемый технологический процесс изготовления детали должен быть увязан с организацией его выполнения, т.е. типом производства. Основными признаками, определяющими тип производства, являются широта номенклатуры, регулярность, стабильность и объем выпуска деталей (ГОСТ 14.004-83).
(1) [1, с. 19]
где – количество операций;
– количество рабочих мест.
Исходные данные:
Годовая программа выпуска деталей: N = 50 шт.
Режим работы – односменный.
(2) [1, с. 21]
где – нормативный коэффициент загрузки оборудования; принимаем ;
– фактический коэффициент загрузки рабочего места.
(3) [1, с. 20]
где – количество станков.
(4) [1, с. 20]
где – штучное или штучно-калькуляционное время [мин];
– действительный годовой фонд времени работы оборудования [ч]; принимаем для односменной работы .
Данные по существующему технологическому процессу и результаты расчетов приведены в таблице 2.
Таблица 2. Результаты расчетов
|
№ |
Операция |
Тшт |
mр |
P |
з.ф. |
O |
|
10 |
Слесарная |
36 |
0,014778 |
1 |
0,014778 |
54,13333 |
|
15 |
Токарная |
144 |
0,059113 |
1 |
0,059113 |
13,53333 |
|
18 |
Прихватка АДС |
18 |
0,007389 |
1 |
0,007389 |
108,2667 |
|
20 |
Слесарная |
54 |
0,022167 |
1 |
0,022167 |
36,08889 |
|
70 |
Токарная |
108 |
0,044335 |
1 |
0,044335 |
18,04444 |
|
80 |
Слесарная |
67,5 |
0,027709 |
1 |
0,027709 |
28,87111 |
|
100 |
Рентгеноконтроль |
75,8 |
0,031117 |
1 |
0,031117 |
25,70976 |
|
110 |
Исправление дефектов |
13,5 |
0,005542 |
1 |
0,005542 |
144,3556 |
|
130 |
Слесарная |
18 |
0,007389 |
1 |
0,007389 |
108,2667 |
|
150 |
Ренгеноконтоль |
75,8 |
0,031117 |
1 |
0,031117 |
25,70976 |
|
170 |
Исправление дефектов сварки |
13,5 |
0,005542 |
1 |
0,005542 |
144,3556 |
|
200 |
Слесарная |
9 |
0,003695 |
1 |
0,003695 |
216,5333 |
|
220 |
Рентгеноконтоль по опер. 0100 |
75,8 |
0,031117 |
1 |
0,031117 |
25,70976 |
|
280 |
Слесарная |
40,5 |
0,016626 |
1 |
0,016626 |
48,11852 |
|
290 |
Токарная |
76,95 |
0,031589 |
1 |
0,031589 |
25,32554 |
|
300 |
Токарная |
265,5 |
0,10899 |
1 |
0,10899 |
7,340113 |
|
310 |
Токарная |
342 |
0,140394 |
1 |
0,140394 |
5,698246 |
|
345 |
Токарная |
108 |
0,044335 |
1 |
0,044335 |
18,04444 |
|
350 |
Токарная |
630 |
0,258621 |
1 |
0,258621 |
3,093333 |
|
355 |
Токарная |
252 |
0,103448 |
1 |
0,103448 |
7,733333 |
|
390 |
Сверлильная |
180 |
0,073892 |
1 |
0,073892 |
10,82667 |
|
400 |
Расточная |
54 |
0,022167 |
1 |
0,022167 |
36,08889 |
|
410 |
Слесарная |
162 |
0,066502 |
1 |
0,066502 |
12,02963 |
|
440 |
Резьбонарезная |
108 |
0,044335 |
1 |
0,044335 |
18,04444 |
|
460 |
Промывка в нефрасе или растворе П-9 |
3,24 |
0,00133 |
1 |
0,00133 |
601,4815 |
|
480 |
Контроль ЦМ-15 |
37,9 |
0,015558 |
1 |
0,015558 |
51,41953 |
|
500 |
Промывка в нефрасе или растворе П-9 |
3,24 |
0,00133 |
1 |
0,00133 |
601,4815 |
|
530 |
Упаковывание. Тара Т08-150КРТ08 |
4,5 |
0,001847 |
1 |
0,001847 |
433,0667 |
|
Итого: |
2994,73 |
29 |
2937,637 |
Определяем коэффициент закрепления операций:
Вывод: производство единичное.
Определяем количество деталей в партии:
(5) [1, с. 23]
где N – годовой объем выпуска деталей, шт.; N = 50; D – число рабочих дней в году (при двух выходных днях D = 253); а – периодичность запуска деталей, дней; принимаем а = 24.
Принимаем размер партии деталей N=5;
Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых деталей и малым объемом их выпуска. Повторяемость изготовления этих деталей редка или совсем отсутствует. Единичное производство универсально, приспособлено к выполнению разнообразных заданий. Поэтому такие заводы комплектуются станками универсальными и общего назначения. Оборудование размещается по видам станков. Используются универсальные, стандартные приспособления, обрабатывающий и измерительный инструмент. Специальную технологическую оснастку применяют редко, значительные траты на ее изготовление экономически не оправдываются.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения напусков и припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала (КИМ). Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют трудоемкой последующей обработки и повышенного расхода материала.
Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Выбор заготовки связан с конкретным технико-экономическим расчетом себестоимости готовой детали, выполняемым для заданного объема годового выпуска с учетом условий производства.
Заготовкой для изготовления кольца в существующем технологическом процессе является сварная единица.
Факторы, определившие выбор заготовки:
материал детали;
ее назначение и технические требования на изготовление;
форма поверхностей и размеры детали;
условия работы детали (большие температуры, возможна вибрация, коррозия);
достигается минимальное разрезание волокон материала при механической обработке;
достигается наиболее предпочтительное направление волокон (по направлению нагрузки).
По мере усложнения конфигурации заготовки, возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала.
Применение сварки вызвано тем, что кольцо является высоконагруженной деталью двигателя. Следовательно, применение литой заготовки недопустимо, применение проката невозможно из-за формы кольца.
Рекомендации по выбору баз:
1. Базы должны быть достаточной протяженностью;
2. Заготовка должна занимать в приспособлении надлежащее ей положение под действием собственного веса, а не в результате приложения зажимных усилий.
3. Базовые поверхности должны быть чистыми для обеспечения однозначности базирования.
4. С точки зрения эксплуатации детали базовые поверхности должны быть наиболее ответственными.
5. Базы должны обеспечивать возможность обработки с одной установки максимального количества поверхностей.
При обработке кольца не обеспечивается принцип постоянства баз, т.к. кольцо обтачивается раздельно с двух сторон (для обеспечения высокой точности взаимного расположения поверхностей), сначала с одной, потом с другой стороны, и поэтому базы меняются. Принцип постоянства баз также не всегда соблюдается. Эскизный маршрут обработки представлен на чертеже.
В процессе обработки осуществляется технический контроль (рентгенокотроль, контроль размеров и т.п.) колец, который предусматривает проверку поверхностных и глубинных дефектов материала кольца, соответствие шероховатости обработанных поверхностей, заданной по техническим условиям чертежа, контроль геометрических размеров, формы и взаимного расположения поверхностей кольца.
Шероховатость обработанных поверхностей проверяется сравнением с эталонами. Радиусы скруглений и фаски проверяются по шаблонам. Размеры резьбовых отверстий и простых сквозных проверяются с помощью проверяются с помощью соответствующих калибров (пробок). Размеры толщины контролируются с помощью микрометров, штангенциркулей, штангенглубиномеров, и специально разработанных стенкомеров. Размеры по калибровым точкам контролируются с помощью индикаторов часового типа.
Рис. 5.1. Расчетная схема.
Определяем минимальный припуск на обработку: [2]
(6) [1, с. 62]
Результаты расчетов сведены в таблицу 5.1.
Таблица 5.1. Результаты расчетов.
|
Технологические операции и переходы обработки элементов поверхностей |
Элементы min припуска [мкм] |
Расчетный припуск 2zmin [мкм] |
Расчетный размер [мм] |
Допуск δ [мкм] |
Предельный размер [мм] |
Предельное значение припусков [мкм] |
||||||
|
Rz |
Ta |
ρa |
εb |
наим |
наиб |
наим |
наиб |
|||||
|
Заготовка |
1500 |
1000 |
590,709 |
7000 |
591 |
598 |
||||||
|
Точение черновое (100) |
80 |
200 |
500 |
100 |
2z4 |
5010 |
585,699 |
700 |
585,7 |
586,4 |
5300 |
11600 |
|
Обтачивание черновое (310) |
80 |
120 |
200 |
50 |
2z3 |
1565 |
584,134 |
440 |
584,2 |
584,64 |
1500 |
1760 |
|
Обтачивание черновое (350.1) |
80 |
60 |
50 |
50 |
2z2 |
812 |
583,322 |
200 |
583,4 |
583,6 |
800 |
1040 |
|
Обтачивание чистовое (350.2) |
30 |
30 |
4 |
20 |
2z1 |
388 |
582,934 |
44 |
582,934 |
582,978 |
466 |
622 |
Проверка: ; ; (7)
; ; (8)
- Верно! (9)
5.2. Обработка двух торцевых поверхностей, образующих размер 87,5-0,22.
Рис. 5.2. Расчетная схема.
Определяем минимальный припуск на обработку:
(10) [1, с. 62] [2], [9]
Результаты расчетов приведены в табл. 5.2.
Проверка проведенных расчетов:
; ; (7)
; ; (8)
- Верно! (9)
Табл. 5.2. Результаты расчетов.
|
Технологические операции и переходы обработки элементов поверхностей |
Элементы min припуска [мкм] |
Расчетный припуск zmin [мкм] |
Расчетный размер [мм] |
Допуск δ [мкм] |
Предельный размер [мм] |
Предельное значение припусков [мкм] |
||||||
|
Rz |
Ta |
ρa |
εb |
наим |
наиб |
наим |
наиб |
|||||
|
Заготовка |
520 |
100,18 |
100,7 |
- |
- |
|||||||
|
Сварка |
580 |
400 |
z9 |
- |
98,8 |
510 |
98,8 |
99,31 |
1380 |
1390 |
||
|
Обдирочная (290) (1) |
120 |
400 |
350 |
100 |
z8 |
1080 |
98,7 |
440 |
98,7 |
99,14 |
100 |
170 |
|
Обдирочная (300.1) (2) |
120 |
400 |
350 |
100 |
z7 |
970 |
91,15 |
440 |
91,2 |
91,64 |
7500 |
7500 |
|
Черновое (300.2) (2) |
80 |
200 |
300 |
80 |
z6 |
950 |
90,18 |
300 |
90,2 |
90,5 |
1000 |
1140 |
|
Черновое (310) (1) |
80 |
200 |
300 |
80 |
z5 |
660 |
89,23 |
300 |
89,3 |
89,6 |
900 |
900 |
|
Черновое (345) (2) |
80 |
120 |
200 |
50 |
z4 |
630 |
88,57 |
250 |
88,6 |
88,85 |
700 |
750 |
|
Черновое (350.1) (1) |
80 |
60 |
50 |
50 |
z3 |
450 |
87,94 |
250 |
88 |
88,25 |
600 |
600 |
|
Чистовое (350.2) (1) |
30 |
30 |
4 |
20 |
z2 |
210 |
87,49 |
220 |
87,5 |
87,72 |
500 |
530 |
|
Чистовое (355) (2) |
30 |
30 |
4 |
20 |
z1 |
84 |
87,28 |
220 |
87,28 |
87,5 |
220 |
220 |
Исходные данные:
Деталь – кольцо.
Операция – точение диаметра и поверхностей и .
Обрабатываемый материал – ЭП718-ИД, В=1150 МПа.
Станок – токарно-карусельный
Шероховатость поверхностей: Rz 40 мкм.
СОЖ: 5%-ная эмульсия из эмульсола Укринол-1; 10%-ная эмульсия из эмульсола Укринол-1; МР-1у; МР-6.
1. Выбираем резец: [5, с. 55-90], [6]
- материал пластины резца – ВК8;
- =3–5°;
- =45°;
Размер державки - 60ĥ40 мм, т.к. ≥500 мм;
2. Выбираем величину подачи S=0,6 мм/об;
Выбираем поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:
инструментального материала ;
способа крепления пластины .
сечения державки резца ;
прочности режущей части ;
механических свойств обрабатываемого материала ;
состояния поверхностей заготовки ;
геометрических параметров резца ;
жесткости станка .
Определяем подачу с учётом коэффициентов:
мм/об;
По данным станка принимаем подачу Sо = 0,45 мм/об.
3. Выбор глубины резания [6]
По [5, с. 68] определяем минимально необходимую глубину резания t = 2 мм;
4. Выбор скорости резания
По [12, с. 444] выбираем скорость резания на черновой стадии обработки.
Поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от:
инструментального материала .
группы обрабатываемости материала ;
вида обработки ;
жесткости станка
геометрических параметров резца ;
наличия охлаждения .
Скорость резания на получистовой стадии обработки определяем:
Определяем частоту вращения шпинделя:
Для поверхности :
По паспорту станка принимаем ближайшее значение .
С учетом этого фактическая скорость резания:
Для поверхности :
По паспорту станка принимаем ближайшее значение .
С учетом этого фактическая скорость резания:
5. Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения
Поправочный коэффициент на мощность резания в зависимости от твердости обрабатываемого материала
Расчет мощности необходимой для резания:
6. Определение нормы штучно-калькуляционного времени:
[1, с.101]
n – кол-во деталей в партии (n=4);
- подготовительно-заключительное время;
– основное время;
– время на установку и снятие детали;
– время на закрепление и открепление детали;
- время на приёмы управления;
Тиз – время на измерение детали;
Ттех – время на техобслуживание рабочего места;
Торг – время на организационное обслуживание;
Тот – время перерывов на отдых.
Окончательно формула выглядит так:
По [1, прил. 5] выбираем значения времени и подставляем:
Тш-к = 0,63+0,09+0,22+0,17+0,27+2+0,3+6=9,7 мин.
Исходные данные:
Деталь – кольцо.
Операция – сверление 36 отв. по 628 и сверление 60 и 6 отв. по 598.
Обрабатываемый материал – ЭП718-ИД, В=1150 МПа.
Станок - радиально-сверлильный.
Шероховатость поверхностей: Ra 3,2 мкм.
СОЖ: 10%-ная эмульсия из эмульсола Укринол-1; 5%-ная эмульсия из эмульсола Аквол-2; 5%-ная эмульсия из эмульсола Аквол-6; МР-1у; МР-6.
Выбираем сверло: [6]
материал сверла - Р6М5К5;
Сверление
1. Выбираем величину подачи S=0,2 мм/об;
С учётом коэффициентов:
По станку принимаем S = 0,15 мм/об.
2. Выбираем скорость по таблице 88 ; [5, стр. 105]
Выбираем поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:
инструментального материала .
группы обрабатываемости материала ;
вида обработки ;
жесткости станка
геометрических параметров сверла ;
наличия охлаждения .
Определяем скорость с учётом коэффициентов:
Определим обороты:
для 4,27
По данным станка выбираем n = 310 об/мин;
Фактическая скорость резания:
для 6,85
По данным станка выбираем n = 200 об/мин;
Фактическая скорость резания:
для 20,5
По данным станка выбираем n = 70 об/мин;
Фактическая скорость резания:
Аналогичные расчеты проводятся и с другими диаметрами отверстий, выполняемых на данной операции.
Расчет технической нормы времени: [1, с.101]
где 60 - кол-во обрабатываемых отверстий;
- подготовительно-заключительное время;
- основное время;
- время на установку и снятие детали;
- время на закрепление и открепление детали;
- время на приёмы управления;
Тиз - время на измерение детали;
Ттех - время на техобслуживание рабочего места;
Торг - время на организационное обслуживание;
Тот - время перерывов на отдых.
Исходные данные:
Деталь – кольцо.
Операция – нарезка резьбы М5-5Н6Н (6 мест), М8-5Н6Н – 60 мест.
Обрабатываемый материал – ЭП718-ИД, В=1150 МПа.
Станок - резьбонарезной.
Шероховатость поверхностей: Ra 3,2 мкм.
СОЖ: 10%-ная эмульсия из эмульсола Укринол-1; 5%-ная эмульсия из эмульсола Аквол-2; 5%-ная эмульсия из эмульсола Аквол-6; МР-1у; МР-6.
Выбираем метчик:
Материал – Р6М5К5 [5, с. 196, Табл. 172]
Число метчиков в комплекте – 2 шт. для М5; 1 шт. для М8 [5, с. 204, Табл. 181]
Плашки, метчики и резьбовые головки работают на самоподаче.
Скорость резания при нарезании резьбы v=1,0 м/мин для М5, а для М8 v=0,6 м/мин, не смотря на то, что М8>М5 и по правилам необходимо применять скорость резания для М8 больше, из-за того, что резьба на М8 выполняется одним метчиком, то понижаем скорость резания в 2 раза. [5, с. 209, Табл. 187]
Исходные данные:
Деталь – три отдельно изготовленные заготовки (передний (94-03-210) и задний (94-03-1619) фланец и кольцо (94-03-1618).
Операция – Сварить использую ЭЛС эти три детали в одну сварную единицу кольцо диффузора наружное (94-03-8559). Следует учесть, что для экономии времени на перестановку деталей в сварочную камеру, сваривают сразу 2 комплекта деталей, прихваченных АДС по детали 94-03-1619.
Обрабатываемый материал - ЭП718-ИД, В=1150 МПа.
Станок – установка ЭЛУ-10А, Пушка ЭЛА 60/60.
По опыту и технологии завода принимаем режимы сварки для нашей детали, которые сведены в таблицу 6.4.
Таблица 6.4. Режимы сварки.
|
Диаметр катода |
20 мм |
|
Скорость сварки |
5,5 м/ч |
|
Сила тока луча (при прихвачивании) |
2010 мА |
|
Сила тока луча (при основной сварке) |
455 мА |
|
Ускоряющее напряжение |
601 кВ |
|
Разряжение при подготовке установки |
10-4 мм рт. ст. |
|
Шов:
|
30…60 мм до упора 50…100 мм |
Нормы времени: [Использовался опыт завода]
|
№ операции |
Наименование операции |
Время операции [мин] |
|
035 |
Слесарно-сборочная |
27 |
|
040 |
Сварка электронно-лучевая |
148,5 |
|
050 |
Слесарно-контрольная |
27 |
|
060 |
Исправление дефектов по опер. 040 |
148,5 |
|
110 |
Исправление дефектов по опер. 040 |
148,5 |
Нарезание резьбы на данной детали производится метчиками. Это обусловлено тем, что диаметры резьбовых отверстий малы, и поэтому используются метчики. Поскольку В<1700 МПа, а материал детали – коррозионно-стойкий, жаропрочный и жаростойкий сплав, то применяются метчики из быстрорежущей стали.
При резьбонарезании на метчик действует большой крутящий момент, приводящий к скручиванию малого сечения метчика, что искажает его геометрические параметры и приводит к ускоренному изнашиванию и поломке метчика.
Расчёт метчика для нарезания резьбы М5-5Н6Н:
1. Материал рабочей части метчика – Р6М5К5 [5, с. 196, Табл. 172]
2. Твердость – 63…66 HRC [5, с. 196, Табл. 173]
3. Число метчиков в комплекте: [5, с. 204, Табл. 181]
По данным таблицы принимаем для резьбы М5 – 2 метчика (предварительный и окончательный), а для резьбы М8 – 1. Следует учитывать такой расклад при выборе скорости резания, т.е. понижать в 2 раза в случае для М8, т.к. метчик для резьбы М8 будет несколько нагружен и при большой скорости резания будет быстро тупиться.
4. Проектирование: [5, с. 198, Табл. 175] + опыт завода
Рис. 7. Геометрия метчика.
Распределение нагрузки для комплектных метчиков выполнено по профильно-конической схеме, когда для всех метчиков комплекта dз.к. одинаков, а d0 - увеличивается, также возрастает dср, , . [5, с. 205, рис. 22]
По таблице принимаем: 1. для предварительного метчика
d0=M5;
L=70 мм;
l=15 мм;
l1=19 мм;
h=7 мм;
а=4,3 мм;
, где dз.к. – диаметр торца заборного конуса; , где - угол заборного конуса; а – заданная толщина среза; z – число перьев.
dз.к=4,15;
=30;
=7 мм;
Затыловка метчиков рассчитывается по формуле , где - задний угол (6…80). Тогда К=0,45;
=0…30;
2. для окончательного метчика
d0=M5;
L=70 мм;
l=15 мм;
l1=19 мм;
h=7 мм;
а=4,3 мм;
=3 мм.
dз.к=4,15;
=8045’;
К=0,45;
=0…30;
Проектируемый измерительный инструмент – стенкомер. Предназначен для измерения толщины стенки кольца диффузора наружного по детали 94-03-1618, на указанных в чертеже положениях (размерах).
Существует огромное количество стенкомеров. Для измерения заданного размера (20,3 мм) выбран стенкомер рисочный. По конструкции он напоминает штангетциркуль, но вместо «губ» он имеет скобы, благодаря которым осуществляется возможность измерения минуя передний или задний фланцы.
Точность измерения данного стенкомера – 0,1 мм.
По требованию чертежа отклонение на заданный размер составляет - 0,3 мм или 0,6 мм.
Таким образом, нетрудно убедиться в том, что выбранный измерительный инструмент обеспечивает достаточную точность измерения, следует лишь сравнить погрешность измерения инструмента и допуск на размер: 0,1 мм<0,6 мм.
Станочные приспособления применяют для установки заготовок на металлорежущие станки.
Основной функцией приспособления является обеспечение точности взаимного расположения деталей при установке и обработке.
Использование приспособления способствует:
Основные элементы приспособления
1. Установочные - для обеспечения точности взаимного расположения детали и исполнительных органов станка. Они должны обеспечить при установке минимальную погрешность базирования.
2. Зажимные элементы – для закрепления и раскрепления. Они должны обеспечить точность взаимного расположения детали в процессе резания.
3. Корпуса – для обеспечения точности взаимного расположения элементов приспособления
4. Крепежные – для соединения всех элементов приспособления.
Приспособление (кондуктор) предназначено для установки и фиксирования кольца при сверлении отверстий на переднем и заднем фланце на радиально-сверлильном станке. Для этого нужно разработать специальное приспособление, которое бы позволяло сверлить фланцы не деформируя детали и обеспечивать необходимую точность расположения отверстий.
Рис. 9.1. Расчётная схема.
Способы закрепления детали:
В процессе обработки возникает сила резания Р0 , которая вызывает момент резания Мрез. Для того чтобы деталь держалась в приспособлении и не смещалась, нужно приложить к ней момент трения Мтр с помощью силы зажима Q, т. е. необходимо, чтобы соблюдалось условие: ,
где k – коэффициент запаса.
,
где принимаем:
k0 – гарантированный коэффициент запаса = 1,5;
k1 – учитывает наличие случайных неровностей на поверхности заготовки = 1,0;
k2 – учитывает увеличение сил резания при затуплении инструмента = 1,5;
k3 – учитывает увеличение сил резания при прерывистом резании = 1,0;
k4 – характеризует постоянство развиваемых сил зажимного устройства = 1,3;
k5 – характеризует удобство размещения рукояток зажимного устройства = 1,2;
k6 – учитывает установку детали = 1,0.
Определим момент силу резания: [5, с. 110, Табл. 93]
;
Определим необходимый момент трения:
;
Определим силу зажима:
, где f – коэффициент трения = 0,16; т.к. мы имеем на приспособлении 3 шпильки, то ;
Предельное напряжение []=100 Н/мм²
Нагрузка, действующая на шпильку: .
Номинальный диаметр шпильки: ;
Из конструктивных соображений принимаем стандартный диаметр шпильки: мм.
Момент, развиваемый на рукоятке ключа для получения заданной силы закрепления: ;
Момент открепления зажима:
.
Рис. 9.3. .
, где - ожидаемая погрешность обработки; [8]
- погрешность обработки, связанная с установкой детали в приспособление,
- погр-сть обработки, связанная с установкой приспособления на станке;
- погрешность обработки, связанная с методом обработки;
Принимаем из условия чертежа детали и приспособления:
=0,08 мм;
=0,184 мм;
; ; ;
.
; =0, т.к. посадка с натягом.
=0,032 мм; =0, т.к. втулка постоянная.
;
; ; ,
, тогда ;
; ; ; , а т.к. , то получаем приспособление, которое может обеспечить производство заданного чертежом детали размера.
Приспособление годное!
Характер и состав технологического оборудования в основном определяется типом производства.
При выборе типа производства было определено количество станков для основных технологических операций (см. таблицу 10). Из нее видно, что оборудование будет иметь простои.
Для уменьшения простоев оборудования, объединяем операции, выполняемые на станках одной группы.
Коэффициент загрузки станка определяется:
[1, с. 20]
где – фактическое количество станков.
Выбранное оборудование сведено в таблицу 10.
Таблица 10. Ведомость оборудования
|
Оборудование |
Количество единиц |
, % |
|
Токарный станок с ЧПУ ТЛ-1000 |
1 |
0,011288 |
|
Горизонтально-протяжный 7540 |
1 |
0,031 |
|
Резьбонарезной |
1 |
0,0078 |
|
Слесарный верстак |
1 |
0,052 |
|
Радиально-сверлильный 3'9'' |
1 |
0,036 |
Технологическое оборудование должно размещаться по ходу технологического процесса. Расположение оборудования и рабочих мест в цехе определяется рациональным технологическим процессом. При этом необходимо соблюдать указанные в данных нормах расстояния между оборудованием, рабочим местом и строительными конструкциями (стенками, колоннами). Крановые и другие транспортные средства предусматриваются в соответствии с требованиями технологии. [4]
Нормы магистральных и цеховых проходов и проездов должны обеспечивать организацию грузовых и людских потоков, при которых исключается их пересечение. Количество магистральных проездов определяется размерами и компоновкой корпуса, а также технологическими связями с другими корпусами.
Планировка оборудования и рабочих мест на участке цеха зависит от величины завода, характера производства, особенностей и объема производственного задания, габа ритных размеров и массы деталей. Т. к. производство единичное, то станки следует размещать по назначению (токарные, протяжные, сверлильные и т. д.).
Планировка изображена в масштабе 1:100. Производственные здания могут быть одноэтажными и многоэтажными. Производство дисков целесообразно организовывать в одноэтажных зданиях с шириной пролета L = 12, 18, 24 и 36 м и ша гом колонн t = 12 м. Выбираю сетку колонн 18ĥ12 м, размеры колонн 500ĥ600 мм.
Место рабочего обозначается кружком диаметром 500 мм (в соответствующем масштабе), половина которого затушевывается карандашом. Светлая часть кружка обозначает лицо рабочего и должна быть обращена к оборудованию.
Организация транспортирования деталей на участке имеет целью ликвидацию тяжелых и трудоемких работ и сокращение продолжительности производственного цикла. Выбор транспортных средств зависит от характера выполняемых работ; массы и габаритов деталей или размера транспортной партии, типа производства, конструкции здания.
Транспортирование на участке осуществляется:
В процессе выполнения курсового проекта были приобретены практические навыки по определению типа производства, выбору потребного количества оборудования для проектируемого технологического процесса изготовления детали.
Были произведены расчеты режимов резания и норм времени для различных операций, таких как резьбонарезная, токарная, сборочно-сварочная и сверлильная. В ходе этих расчетов были определены оптимальные режимы резания, используемые при обработке кольца из сплава ЭП718-ИД, такие как подача, скорость резания, частота вращения шпинделя станка.
Для получения резьбовых отверстий, были спроектированы машинно-ручные метчики. В качестве измерительного инструмента был спроектирован стенкомер.
Кроме этого была составлена планировки участка по изготовлению кольца диффузора наружного для двигателя ПС-90А.
В ходе выполнения курсового проекта был решен круг задач, требующих решения технологом при разработке технологического процесса новой детали, начиная с самого начала – разработанного конструктором чертежа детали.
Деталь проходит технологическую проработку на возможность изготовления. После проработки, если есть замечания или невозможно изготовление на существующем оборудовании, то вносятся соответствующие изменения.