Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Федеральное агентство по образованию

Псковский государственный политехнический институт


Курсовой проект

по дисциплине: Технология машиностроительного производства

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа «фланец»


Выполнила: студентка

гр. 013-131

Ёлкина А.В.


Руководитель: Негина О.В.


Псков

2009

Содержание:


1. Назначение и конструкция детали

2. Класс детали и технологичность ее конструкции

3. Определение и характеристика типа производства

4. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

5. Расчет припусков. Оформление чертежа заготовки

6. Разработка маршрутно-технологического процесса

7. Расчет режимов резания

8. Расчет технической нормы времени

9. Технико-экономическое обоснование выбора оборудования на токарную обработку фланца

Список литературы

1. Назначение и конструкция детали


Служебное назначение фланца – ограничение осевого перемещения вала, установленного на подшипниках в изделии путем создания необходимого натяга или гарантированного осевого зазора между торцом фланца и торцом наружного кольца подшипника.

Деталь изготовлена из стали 40X ГОСТ 4543-71. Это конструкционная углеродистая сталь. Сталь состоит из: Кремний:0.17-0.37,Марганец:0.50-0.80,Медь:0.30,Никель:0.30,Сера:0.035,Углерод:0.36-0.44, фосфор:0.035,Хром:0.80-1.10

Сталь склонна к отпускной хрупкости и флокеночувствительна. Трудно сваривается, необходим подогрев и последующая термообработка. Плотность при 20°С - Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец" кг/мі

Применяются для изготовления крепёжных деталей, работающих при температуре не выше 425°С. Оси, валы, шестерни, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, рейки, шпиндели, оправка, полуоси и другие детали повышенной прочности.

Механические свойства стали 40Х


Марка стали

Предел прочностиРазработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",%

НRC

МПа МПа

Сталь 40Х 780 980 10-8 46-51

Фланец предназначен для работы в сборочных изделиях. Масса 0,567 кг. Чертеж выполнен в масштабе 1:1. Конструкционные базы – наружные и внутренние поверхности, их взаимное расположение в осевом направлении.

Фланец включает в себя следующие конструктивные поверхности:

4,7 – наружные цилиндрические поверхности,

3 – фаска,

1,5,8 – торец,

2 - отверстия (4 шт.)

6 – отверстия(4шт.)

9,10 – внутренние цилиндрические поверхности,

11 – лыска.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


2. Класс детали и технологичность ее конструкции


Деталь фланец относится к деталям типа тел вращения, включает в себя внешние и внутренние цилиндрические поверхности, торцы, фаски, пазы и отверстия, внутренние канавки. Их геометрическая форма и размеры не вызывают значительной трудности для обработки на металлорежущих станках. Класс детали 71.

Указанная на чертежах точность – 8 квалитет – может быть обеспечена путем тонкого точения или шлифования.

К точным поверхностям фланца относятся: наружная цилиндрическая поверхность (пов. 7)

Наружная цилиндрическая поверхность 7, Ж 72d8Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец" может быть выполнена с отклонением – 0,1мм и – 0,146 мм а предельные размеры: наибольший - 72 - 0,1=71,9 мм; наименьший 72 - 0,146=71,854мм. Допуск Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец".

К поверхностям заданы требования по шероховатости. Шероховатость задана параметром Rа со значением 1,6 мкм на наружных поверхностях (пов. 4,7), со значением 3,2 мкм на торец (пов. 5), со значением 6,3мкм на фаску (пов.3), со значением 12,5 мкм на отверстие (пов.2). На плоские поверхности (1,8), отверстия (пов.6),внутреннюю цилиндрическую поверхность (пов.9) , (пов.10) и лыску (пов.11) шероховатость не задана, т.е. на эти поверхности распространяется знак, приведенный в правом верхнем углу чертежа и обозначающий, что эти поверхности не обрабатываются.

Допуск радиального биения поверхности 5 - 0,06мм, база – цилиндрическая поверхность А. Допуск параллельности поверхности 5 и 8 – 0,025. Допуск соосности поверхности торца 1 и 6 – 0,08мм.

В правой части чертежа записаны технические требования. Эти требования относятся к размерам, у которых не указаны допуски изготовления. Допуски для них берут из таблиц допусков и посадок для отверстий - Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец", для валов по Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец", для остальных - Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец".

К отверстиям относят: по размеру Ж9, Ж62. Допуски для них берут по Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец". Для размера Ж62 – Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"мм, для размера Ж9 – Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"мм.

К валам на данной детали относят: длину поверхности 1 с размером Ж110мм, поверхность 2 с размером 20мм, поверхность 6 с размером 12мм, поверхность 5 с размером 10мм, наружная цилиндрическая поверхность 10 с размером 12 и лыска 11 с размером 46мм. Допуск устанавливается для поверхности 1 -Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"мм, поверхности 2 - Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"мм, цилиндрической поверхности 4 и 10 - Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"мм, поверхности 5 - Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"мм и для лыски 11 - Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"мм. К остальным размерам относят размеры фасок. Предельные отклонения этих размеров нормируются по Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец". Для фасок 1х45 – это 0,2мм и т.д.

3. Определение и характеристика типа производства


Программа выпуска деталей – 400 штук в год, масса детали 0,567 кг. Тип производства ориентировочно определяем по табл. 9.2 (3). Согласно табл.- тип производства мелкосерийный.

Характеристика: в данном производстве изготовление деталей производится небольшими партиями и широкой номенклатурой. В этом производстве используется универсальное оборудование или станки с ЧПУ, а также универсальные или переналаживаемые приспособления, мерительный инструмент, стандартные режущие инструменты. Оборудование расставляется в помещении по технологическим группам.

Технологическая оснастка используется в основном переналаживаемая, а также перекомпануемая. Режущий и измерительный инструмент используется тоже универсальный – это позволяет достаточно быстро произвести переналадку в случае необходимости обработки других деталей.

В качестве заготовок могут использоваться заготовок из проката,литья и поковки.

Квалификация рабочих выше квалификации рабочих, занятых в массовом производстве (4 – 6 разряд), так как сам рабочий участвует в решении технологических задач.

Технологическая документация упрощенная, но обычно составляется маршрутно-технологический процесс, в котором указывается последовательность операций, оборудования.

Нормирование опытно-статистическое.


4. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки


Для получения детали сравним два вида получения заготовок.

штампованные заготовки

заготовки из проката.

Заготовка, получаемая штамповкой будет более приближенной по форме и размерам к готовой детали, и ее масса будет меньше заготовки из проката, стоимость штампованных заготовок выше в 1,5 – 3 раза.

Заготовки из проката имеют большую массу, чем штампованные, и требуют дополнительной механической обработки для удаления лишних напусков металла, поэтому для окончательного решения по выбору способа получения заготовки нужно выполнить технико-экономическое сравнение вариантов.

Исходные данные для расчета сведем в табл.1.


№ п/п Наименование показателей Штампованная заготовка Заготовка из проката
1

Масса детали, Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец", кг

0,567 0,567
2

Масса заготовки,Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец", кг

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

3 Оптовая цена на материал, Цп, руб./т 25000 12000
4 Стоимость отходов, Цо, руб./т 2000 2000
5 Средняя зарплата рабочего станочника, С3ч, руб/час - 30
6 Время черновой обработки заготовок, Т, час - 6,099
7 Цеховые накладные расходы, Сн, % - 250

Сравнение методов получения заготовок выполняем:

- по коэффициенту использования материала

- по себестоимости получения заготовок


Кш = Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Кп = Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Кш >Кп

Вывод: по коэффициенту использования материалов штамповка лучше проката.

определим себестоимость заготовок штампованных и заготовок из проката.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


Ориентировочно штучно-калькуляционное время Тшт определяется по формуле из пособия (1).


Тшт= 1,9* То,


где То – основное время.

Для отрезания ссылаемся на литературу (1).

Т отрезания=0,19* D2* 10-3 = 0,19*1152*10-3=2,5 мин., где D – диаметр обрабатываемой поверхности.

Механическая обработка по удалению лишних напусков заготовки включает обтачивание наружного диаметра, сверление, растачивание, рассверливание внутренних поверхностей.

Время черновой обточки заготовки за один проход:


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",


l – длина обтачиваемой поверхности.

d – диаметр обтачиваемой поверхности.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец" – число проходов.

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец" – средний диаметр.


Сверление:


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",


Рассверливание:


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",


Растачивание:


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


Из сравнения двух вариантов получения заготовок выбираем тот, где себестоимость меньше и годовой экономический эффект получен:


Эт=(Смп - Смш)*N=(30,95-20,684)*400=4110,4 руб.


5. Назначение припусков


В качестве заготовок выбираем штампованные заготовки. Для штампованных заготовок общие припуски и допуски назначаются по ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные». При определении припусков и допускаемых отклонений размеров нужно определить исходный индекс – условный показатель, учитывающий конструктивные характеристики и массу поковки. Исходные данные для определения индекса: масса поковки, группа стали, степень сложности поковки, класс точности поковки.

Класс точности – Т4.

Группа стали – М1.

Степень сложности – С4.

На основании этого находим индекс – 11.

На чертеже детали проставляем нумерацию на поверхностях, на которой установить припуски.

Штамповочные уклоны:

внутренней поверхности - 7°

наружной поверхности - 5°

Поверхности отверстий не должные превышать - 3°.

При глубине – 25-50 мм R=2,5мм.


Припуски и допуски на обрабатываемой поверхности:

Поверхность Размер детали припуск допуск Размер поковки
2,5

12

18

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

13,2Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

19,5Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

4 Ж110

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Ж113,4Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

7 Ж72

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Ж75,2Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

10 Ж62

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Ж58,4Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

6. Разработка маршрутно-технологического процесса


При разработке маршрутно-технологического процесса решаются следующие задачи:

устанавливается последовательность операций обработки заготовки

выбирается технологическая база. При этом нужно стремиться к совмещению конструкционных и технологических баз.

ведется подбор оборудования для всех этапов обработки

выбирается приспособления, режущий и мерительный инструмент.

Наружные и внутренние, соосные с наружными, поверхности будут обрабатываться на токарных станках точением, отверстия – сверлением на сверлильных станках, лыску – фрезерованием. Для получения точности по наружным и внутренним поверхностям по 8 квалитету точности, эту поверхность нужно обрабатывать либо тонким точением, либо шлифованием.

В качестве баз на первой операции используем наружную цилиндрическую поверхность и торец.

На последних операциях, чистого точения или шлифования, сверления и фрезерования принимаем либо ранее обработанные цилиндрические наружные поверхности и их торцы, либо внутренние цилиндрические поверхности и их торцы.

Намечаем следующий маршрут обработки.

Токарная операция: обработку поверхности вести за два установа:

I установ:

Подрезать внутренний торец большого фланца и торец центрирующего пояска, выдерживая размер 3. Точить наружную поверхность центрирующего пояска, выдерживая размеры 1и 3. Расточить внутреннюю поверхность, выдерживая размер 2 и 4.

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


В зависимости от точности оставить припуск на чистовую обработку. Точить фаску, выдерживая размер 5.

II установ: Точить наружную поверхность, выдерживая размер 2.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


Точить фаску, выдерживая размер 1.

Оборудование: станок токарно-винторезный 16К20.

Приспособления: токарный самоцентрирующийся патрон (механизированный или немеханизированный); режущий инструмент: резцы проходные упорные, подрезные, расточные.

Материал резцов – твердый сплав.

Мерительный инструмент: штангенциркуль, штангенглубиномер.

Сверлильная операция.

Сверлить 4 отверстия, выдерживая размер 4,5 и 3. База – наружная цилиндрическая поверхность центрирующего пояска.

Зенковать 4 отверстия, выдерживая размер 1,2 и 3.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


Оборудование: вертикально-сверлильный станок 2Н125.

Приспособления: переналаживаемый кондуктор с поворотным столом.

Мерительный инструмент: штангенциркуль, пробки, глубиномер.

Фрезерная операция.

Фрезеровать лыску. База – наружная цилиндрическая поверхность центрирующего пояска и торец.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


Оборудование: вертикально-фрезерный станок 6Н12.

Режущий инструмент: фрезы дисковые, торцевые, концевые.

Вспомогательный инструмент: оправки или переходные втулки, цанговые патроны.

Мерительный инструмент: штангенциркуль.

Шлифовальная операция. Шлифовать поверхность 10, выдерживая размер 1 с припусками. Технологическая База – наружная цилиндрическая поверхность большего фланца и его торец.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


Оборудование: внутришлифовальный станок 3P228.

Приспособления: токарные или магнитные.

Режущий инструмент: шлифкруги формы ПВ, ПВД.

Вспомогательный инструмент: оправки для крепления шлифкруга.

Мерительный инструмент: микрометр, скобы, пробки.


7. Расчет режимов резания


Режимы резания назначаются на основании справочных материалов, приводимых в справочниках технолога-машиностроителя, нормировщика и другой технической литературы. В курсовой работе будем производить выбор режимов резания по справочнику технолога-машиностроителя под ред. Косиловой, том 2.

При назначении режимов резания учитываются:

- характер обработки;

- тип и размер производства;

- материал его режущей части;

- тип и состояние оборудования.

Токарная обработка: для точения режимы резания выбираем в следующей последовательности:

- глубина резания, мм (t),


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


- подача, мм/об. (S),

S зависит от глубины резания и обрабатываемой поверхности.

- скорость, м/мин. (v)


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",


где Т – стойкость инструмента (время между двумя переточками инструмента, принимаем Т= 60 мин.)


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец", х = 0,15,у = 0,35,m = 0,2 . [таб. 17 – справочник Косиловой].


Kv – поправочный коэффициент.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",


где Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"– коэффициент, учитывающий материал заготовки,


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",

Кт–коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, Кт = 1, nv = 1,

sв = 780Мпа – предел прочности материала,


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец" – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"(при поковке с коркой, черновой), Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"(при обработке без корки, чистовой).

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"– коэффициент, учитывающий качество материала заготовки, Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец".


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


- частота вращения( n), об/мин.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец",


где D – диаметр обрабатываемой поверхности.

Обработка ведется на станке 16К20. Для этого станка выбираем резцы подрезные с сечением 16ґ25, материал режущей части – твердый сплав Т15К6 (титано-кобальтовый). Обработку поверхностей будем вести за два прохода: черновая обработка и чистовая обработка.

1)Подрезание торца, выдерживая размер 3.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


2)Растачивание наружной цилиндрической поверхности с размерами 1 и 3.

Черновая: t черн = 1,2 мм

S = 0,8 мм/об.


Чистовая: tчист = 0,4 мм

S = 0,14 мм/об.


Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец" - для чистовой обработки

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"


3)растачивание внутренней цилиндрической поверхности с размерами 2 и 4.


Черновая: t черн = 1,2мм

S = 0,35 мм/об.

Чистовая: tчист = 0,7 мм

S = 0,12 мм/об.

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "фланец"

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: