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
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Новосибирский государственный технический университет
Кафедра газодинамических импульсных устройств
Курсовая работа
по дисциплине: «Технологические процессы в специальном машиностроении»
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАЦИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И РАСЧЕТ ИСХОДНЫХ РАЗМЕРОВ
Факультет: ЛА
Группа: МА-81 Преподаватель:
Студент: Курбатова О.С. Макаров Н.В.
Новосибирск, 2011
Содержание
Введение…………………………………………………………………………………………………………………………………3
Заключение……………………………………………………………………………………………………………………………31
Приложение
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
Ось — деталь машины, предназначенная для соединения и закрепления деталей машин между собой, воспринимающая только поперечные нагрузки и не передающая полезного крутящего момента. Деталь представляет собой тело вращения, ограниченное цилиндрическими наружными и плоскими торцевыми поверхностями. Наличие цилиндрических поверхностей дает возможность обработки на станках токарной группы. Внутренние отверстия отсутствуют.
Для изготовления детали «Ось» необходимо обработать 15 поверхностей: 7 цилиндрических и 8 торцевых. Обрабатываемые поверхности легкодоступны, просты по форме, обеспечивают устойчивую установку детали в приспособлении.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
Благодаря наличию цилиндрических торцевых поверхностей и участка с максимальным диаметром и длиной, превышающей 20 мм, деталь легко закрепляется в приспособлении. Установление упора не приведёт к отжатию детали инструментом, следовательно не потребуется модификации зажимного приспособления.
На каждой операции при базировании ось будет лишена 5 степеней свободы, а шестая степень свободы – вращение вокруг собственной оси – у нее остается. Форма заготовки соответствует форме готовой детали, каждая поверхность заготовки имеет припуск на последующую обработку 1,5мм.
2 Определение последовательности операций
Обозначение обрабатываемых поверхностей:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
Операция №1
На первой операции должна быть обработана поверхность 12, так как она имеет наибольший линейный и диаметральный размер, с ней связано большое количество других цилиндрических поверхностей через ось.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
На последующих операциях она сможет воспринимать усилия зажима при обработке остальных поверхностей. Может быть УБ при обработке цилиндрических поверхностей и установление детали в приспособлении будет более точное после обработки.
Установочной базой для поверхности 12 может служить любая диаметральная поверхность. Зажимать деталь за поверхности 9, 10, 11 невозможно, т.к. они имеют длину менее 20 мм. Среди поверхностей 13, 14, 15, наиболее близко к зоне резания находится поверхность 13, в связи с чем прогиб, возникающий под действием силы резания будет минимальным. К тому же поверхность 13 имеет наибольший диаметр, что делает минимальным усилие зажима. Значит, в качестве УБ выбираем поверхность 13.
Поверхность, воспринимающая усилие зажима для диаметральных поверхностей должна быть совмещена с установочной базой, значит в качестве такой поверхности берем поверхность 13.
Так как обработка цилиндрической поверхности ведется «на проход», выбор упорной поверхности не столь важен. В качестве упорной поверхности выбираем поверхность 8.
Операция №2
Первой из торцевых поверхностей должна обрабатываться та поверхность, с которой связано размером наибольшее количество поверхностей.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
Этому условию соответствуют поверхности 1 и 8. Но наиболее удобней обработать поверхность 1. В дальнейшем данная поверхность может служить установочной базой для других торцевых поверхностей, так как после обработки она будет иметь наибольшую точность, чем остальные необработанные поверхности.
В качестве установочной базы для поверхности 1 может служить любая торцевая поверхность, но чтобы соблюсти принцип совмещения баз, выбираем поверхность 8, т.к. она является конструкторской базой для поверхности 1.
В качестве поверхности воспринимающей усилие зажима может быть выбрана любая цилиндрическая поверхность. В данном случае выбираем поверхность 12, т.к. она была обработана на предыдущей операции и является наиболее точной. При этом поверхность 12 имеет наибольший диаметр и линейный размер, следовательно, усилие затяжки, необходимое для закрепления детали будет наименьшим.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
Операция №3
На данной операции обрабатываем поверхность 8, т.к. она связана с уже обработанной поверхностью 1.
В качестве установочной базы для поверхности 8 может служить любая торцевая поверхность, но исходя из принципа совмещения баз, выбираем поверхность 1, так как она является конструкторской базой для поверхности 8. Поверхность 6 для данной поверхности тоже является КБ, но использовать ее в качестве УБ невозможно, сила резания будет работать на отжатие детали, что серьезно усложнит процесс обработки поверхности, а так же усложнит приспособление и установку детали в патрон.
При обработке поверхности 8 в качестве поверхности, воспринимающей усилие зажима, может быть выбрана любая цилиндрическая поверхность. В данном случае в качестве такой поверхности выбираем поверхность 12, т.к. имеет наибольшие диаметральный и линейный размер, что делает усилие зажима минимальным. К тому же поверхность 12 уже обработана и имеет большую точность.
Операция №4
Обрабатываем поверхность 5, т.к. она связана размером с уже обработанной поверхностью 1, и подрезаем часть поверхности 13.
В качестве установочной базы для поверхности 5 может служить любая торцевая поверхность, но исходя из принципа совмещения баз, выбираем поверхность 1, так как она является конструкторской базой для поверхности 5. К тому же поверхность 1 обработана на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность. Поверхность 4 для данной поверхности тоже является КБ, но она не обработанная.
Установочной базой для поверхности 13 может служить любая цилиндрическая поверхность. Выберем в качестве УБ поверхность 12, так как она имеет наибольший диаметральный размер, делая минимальным усилие зажима, наиболее близко находится к обрабатываемой поверхности, в связи, с чем прогиб, возникающий под действием силы резания, будет минимальным. К тому же поверхность 12 обработана нами на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность.
При обработке поверхности 5 и 13 в качестве поверхности, воспринимающей усилие зажима, может быть выбрана любая цилиндрическая поверхность. Но в данном случае в качестве такой поверхности выбираем поверхность 12, которая обладает наибольшим диаметральным размером и ближе всего расположена к обрабатываемой поверхности, что делает усилие зажима и делает прогиб детали минимальным.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
Операция №5
На данной операции обрабатываем уже частично обработанную поверхность 13, т.к. она связана с уже обработанной поверхностью 12 через ось.
Установочной базой для поверхности 13 может служить любая цилиндрическая поверхность. Выберем в качестве УБ поверхность 12, так как она имеет наибольшие диаметральный и линейный размеры, делая минимальным усилие зажима, наиболее близко находится к обрабатываемой поверхности, в связи с чем прогиб, возникающий под действием силы резания, будет минимальным. К тому же поверхность 12 обработана нами на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность.
Поверхность, воспринимающая усилие зажима для цилиндрических поверхностей должна быть совмещена с установочной базой, значит в качестве такой поверхности берем поверхность 12.
Так как обработка цилиндрической поверхности ведется «на проход», выбор упорной поверхности не столь важен. В качестве упорной поверхности выбираем поверхность 1.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
Операция №6
На данной операции обрабатываем поверхность 6, так как она связана размером с ранее обработанной поверхностью 8. Обработку поверхностей 6 и 14 можно объединить в одну операцию, т.к. допускается одновременная обработка цилиндрической поверхности с подрезкой торца, если высота торцевой поверхности не превышает 5 мм.
В качестве установочной базы для поверхности 6 может служить любая торцевая поверхность. Для данной поверхности КБ является поверхность 7 и 8, но использовать их в качестве УБ невозможно из–за неудобства установки приспособления, и при обработке сила резания будет отжимать деталь от УБ. Поэтому в качестве УБ выбираем поверхность 1, так как она связана с поверхностью 6 через поверхность 8, к тому же она уже обработана и ее точность выше.
Установочной базой для поверхности 14 может служить любая цилиндрическая поверхность, но так как поверхность 12 имеет наибольший диаметральный размер, делая минимальным усилие зажима, то выбираем ее. К тому же поверхность 12 обработана на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность.
При обработке поверхности 6 и 14 в качестве поверхности, воспринимающей усилие зажима, может быть выбрана любая цилиндрическая поверхность. Но в данном случае в качестве такой поверхности выбираем поверхность, которая обладает наибольшим диаметральным размером, что делает усилие зажима минимальным. К тому же поверхность, воспринимающая усилие зажима для цилиндрических поверхностей должна быть совмещена с установочной базой, значит, в качестве такой поверхности берем поверхность 12.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
Операция №7
На данной операции обрабатываем поверхность 7, так как она связана размером с ранее обработанной поверхностью 6. Обработку поверхностей 7 и 15 можно объединить в одну операцию, т.к. допускается одновременная обработка цилиндрической поверхности с подрезкой торца, если высота торцевой поверхности не превышает 5 мм.
В качестве установочной базы для поверхности 7 может служить любая торцевая поверхность. Для данной поверхности КБ является поверхность 6, но использовать ее в качестве УБ невозможно из–за неудобства установки приспособления, и при обработке сила резания будет отжимать деталь от УБ. Поэтому в качестве УБ выбираем поверхность 1, так как она связана с поверхностью 7 через поверхности 6 и 8, к тому же она уже обработана и ее точность выше.
Установочной базой для поверхности 15 может служить любая цилиндрическая поверхность, но так как поверхность 12 имеет наибольший диаметральный размер, делая минимальным усилие зажима, то выбираем ее. К тому же поверхность 12 обработана на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность.
При обработке поверхности 7 и 15 в качестве поверхности, воспринимающей усилие зажима, может быть выбрана любая цилиндрическая поверхность. Но в данном случае в качестве такой поверхности выбираем поверхность, которая обладает наибольшим диаметральным размером, что делает усилие зажима минимальным. К тому же поверхность, воспринимающая усилие зажима для цилиндрических поверхностей должна быть совмещена с установочной базой, значит, в качестве такой поверхности берем поверхность 12.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
Операция №8
Обрабатываем поверхность 4, т.к. она связана размером с уже обработанной поверхностью 5, и подрезаем часть поверхности 11.
В качестве установочной базы для поверхности 4 может служить любая торцевая поверхность, но исходя из принципа совмещения баз, выбираем поверхность 5, так как она является конструкторской базой для поверхности 5. К тому же поверхность 5 обработана на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность. Поверхность 3 для данной поверхности тоже является КБ, но использовать ее в качестве УБ невозможно из–за неудобства установки приспособления.
Установочной базой для поверхности 11 может служить любая цилиндрическая поверхность. Выберем в качестве УБ поверхность 12, так как она имеет наибольший диаметральный размер, делая минимальным усилие зажима, наиболее близко находится к обрабатываемой поверхности, в связи, с чем прогиб, возникающий под действием силы резания, будет минимальным. К тому же поверхность 12 обработана нами на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность.
Поверхность, воспринимающая усилие зажима для цилиндрических поверхностей должна быть совмещена с установочной базой, значит, в качестве такой поверхности берем поверхность 12.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
Операция №9
На данной операции обрабатываем уже частично обработанную поверхность 11, т.к. она связана с уже обработанной поверхностью 12 через ось. При обработке поверхности 11 можно одновременно обработать поверхность 9, т.к. они имеют одинаковый диаметральный размер и одинаковый допуск.
Установочной базой для поверхности 9 и 11 может служить любая цилиндрическая поверхность. Выберем в качестве УБ поверхность 12, так как она имеет наибольшие диаметральный и линейный размеры, делая минимальным усилие зажима, наиболее близко находится к обрабатываемой поверхности, в связи с чем прогиб, возникающий под действием силы резания, будет минимальным. К тому же поверхность 12 обработана на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность.
Поверхность, воспринимающая усилие зажима для цилиндрических поверхностей должна быть совмещена с установочной базой, значит, в качестве такой поверхности берем поверхность 12.
Так как обработка цилиндрической поверхности ведется «на проход», выбор упорной поверхности не столь важен. В качестве упорной поверхности выбираем поверхность 5.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
Операция №10
Оставшиеся поверхности 2, 3 и 10 обработаем за одну операцию широким резцом, т.к ширина канавки не превышает 6 мм.
В качестве установочной базы для поверхности 3 может служить любая торцевая поверхность. Для данной поверхности КБ является поверхность 2 и 4, но использовать их в качестве УБ невозможно из–за неудобства установки приспособления, и при обработке сила резания будет отжимать деталь от УБ. Поэтому в качестве УБ выбираем поверхность 5, так как она связана с поверхностью 3 через поверхность 4, к тому же она уже обработана и ее точность выше, чем у любой необработанной поверхности.
Установочной базой для поверхности 10 может служить любая цилиндрическая поверхность. Выберем в качестве УБ поверхность 12, так как она имеет наибольший диаметральный размер, делая минимальным усилие зажима, наиболее близко находится к обрабатываемой поверхности, в связи с чем прогиб, возникающий под действием силы резания, будет минимальным. К тому же поверхность 12 обработана на одной из предыдущих операциях и имеет большую точность.
При обработке поверхности 2, 3 и 10 в качестве поверхности, воспринимающей усилие зажима, может быть выбрана любая цилиндрическая поверхность. Но в данном случае в качестве такой поверхности выбираем поверхность 12, которая обладает наибольшим диаметральным размером и ближе всего расположена к обрабатываемой поверхности, что делает усилие зажима и делает прогиб детали минимальным.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
3 Проверка соблюдения принципа совмещения баз
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
16
Операция 1 - поверхность 12
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется.
Операция 2 - поверхность 1
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется.
Операция 3 - поверхность 8
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется.
Операция 4 -
|
поверхность 5
|
поверхность 13
|
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется.
Операция 5 - поверхность 13
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется.
Операция 6 -
|
поверхность 6
Так как конструкторская и исходная базы не совмещены, следовательно, возникает погрешность от несовмещения баз, поэтому требуется пересчет исходного размера. |
поверхность 14
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется. |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
Операция 7 -
|
поверхность 5
Так как конструкторская и исходная базы не совмещены, следовательно, возникает погрешность от несовмещения баз, поэтому требуется пересчет исходного размера. |
поверхность 15
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется. |
Операция 8 -
|
поверхность 4
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется. |
поверхность 11
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется. |
Операция 9 - поверхности 9 и 11
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется.
Операция 10 -
поверхность 3
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
18
Так как конструкторская и исходная базы не совмещены, следовательно, возникает погрешность от несовмещения баз, поэтому требуется пересчет исходного размера.
поверхность 10
Так как конструкторская и исходная базы совмещены, нет погрешности от несовмещения баз, следовательно, пересчет исходного размера не требуется.
поверхность 2
Так как конструкторская и исходная базы не совмещены, следовательно, возникает погрешность от несовмещения баз, поэтому требуется пересчет исходного размера.
4
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
19
Построение размерных цепей
Операция 6:
Данная размерная цепь состоит из двух составляющих размеров Х1 и В и замыкающего размера А, который известен из чертежа, значит данная размерная цепь технологическая.
Операция 7:
Данная размерная цепь состоит из двух составляющих размеров Х1 и Х2 и замыкающего размера С, который известен из чертежа, значит данная размерная цепь технологическая.
Операция 10:
Данная размерная цепь состоит из двух составляющих размеров Х3 и D и замыкающего размера Е, который известен из чертежа, значит данная размерная цепь технологическая.
Данная размерная цепь состоит из двух составляющих размеров Х3 и Х4 и замыкающего размера F, который известен из чертежа, значит данная размерная цепь технологическая.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
20
5 Расчет исходных размеров для заданных обрабатываемых поверхностей
Выполняем проверку на выполнение основного правила решения размерных цепей: «Допуск на замыкающий размер равен сумме допусков составляющих размеров».
Операция 6
Допуск получился отрицательным, что невозможно, следовательно, требуется ужесточить допуск на размер В. Увеличить допуск на размер А мы не можем, а сделать точнее размер В возможно. Ужесточаем допуск на размер В до 0,05.
Составим выражение для определения максимального и минимального значений замыкающего размера. И выразим из него максимальное и минимальное значение исходного размера.
Операция 7
Допуск больше нуля. Ужесточать допуски не требуется.
Составим выражение для определения максимального и минимального значений замыкающего размера. И выразим из него максимальное и минимальное значение исходного размера.
Операция 10
1.
Допуск получился равным 0, что невозможно, следовательно, требуется ужесточить допуск на размер D. Увеличить допуск на размер E мы не можем, а сделать точнее размер D возможно. Ужесточаем допуск на размер D до 0,08.
Допуск больше нуля. Ужесточать допуски не требуется.
Составим выражение для определения максимального и минимального значений
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
21
замыкающего размера. И выразим из него максимальное и минимальное значение исходного размера.
2.
Допуск больше нуля. Ужесточать допуски не требуется.
Составим выражение для определения максимального и минимального значений замыкающего размера. И выразим из него максимальное и минимальное значение исходного размера.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
22
6 Операционные эскизы
ОЭ 001. Обработка поверхности 12
ОЭ 002. Обработка поверхности 1
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
23
ОЭ 003. Обработка поверхности 8
ОЭ 004. Обработка поверхности 5 и частичная обработка поверхности 13
ОЭ 005. Обработка поверхности 13
ОЭ 006. Обработка поверхностей 6 и 14
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
24
ОЭ 007. Обработка поверхностей 7 и 15
ОЭ 008. Обработка поверхности 4 и частичная обработка поверхности 11
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
25
ОЭ 009. Обработка поверхностей 9 и 12
ОЭ 010. Обработка поверхностей 2, 3 и 10
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
26
7 Предложения по совершенствованию разработанного технологического процесса обработки детали.
В условиях массового производства с точки зрения концентрации операций некоторые операции можно объединить в одну. В результате работы, был разработан новый, более емкий технический процесс обработки детали «Ось», который позволил объединить операции 5, 6, 7 в одну, 8, 10 во вторую, за счет установки нескольких резцов. Это стало возможным благодаря тому, что на выше указанных операциях используется одна и та же установочная база и поверхность воспринимающая усилие зажима, исходный размер от одной и той же поверхности, так же одинаково направление подачи режущего инструмента.
В результате получилось 7 операций вместо 10, что позволит снизить затраты по времени на обработку детали и увеличить производительность труда.
ОЭ с учетом концентрации операций
ОЭ 001. Обработка поверхности 12
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
27
ОЭ 002. Обработка поверхности 1
ОЭ 003. Обработка поверхности 8
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
28
ОЭ 004. Обработка поверхности 5 и частичная обработка поверхности 13
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
29
ОЭ 005. Обработка поверхностей 6, 7, 13, 14, 15
ОЭ 006. Обработка поверхностей 2, 3, 4, 10 и частично поверхности 11.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
30
ОЭ 007. Обработка поверхностей 9 и 11
Заключение
В данной курсовой работе был разработан технологический процесс изготовления детали «Ось». Все 15 поверхностей, которые требовалось обработать, легкодоступны и просты по форме. Было выделено 10 операций. Не возникло неудобств закрепления детали на станке при обработке, так как усилия зажима воспринимали поверхности наибольшего радиуса и длины, удобно расположенные на детали. На всех операциях упор был установлен так, что обработка поверхностей не приводила к отжиму детали инструментом. Дополнительного оборудования или модификации зажимного приспособления не требовалось.
Совмещение КБ с УБ = ИБ невозможно на 4 операциях, следовательно, возникает погрешность от не совмещения баз, пересчитывается исходный размер и для компенсации данной погрешности повышаем точность исходного размера, ужесточается допуск на 2 размера. Погрешность, связанная с установкой детали в приспособление равна 0,так как на всех операциях ИБ=УБ.
Возможна концентрация операций, что уменьшает их количество до 7, а следовательно уменьшается время обработки и увеличивается трудоёмкость.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
31