Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ


Брянский государственный технический университет


Кафедра «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»


КУРСОВАЯ РАБОТА


по Технологии машиностроения


специальность 060800 – Экономика и управление на предприятии


на тему: "Разработать маршрутно-операционный технологический процесс изготовления детали «Фланец кулака»"


Брянск 2007

Аннотация


В данной курсовой работе приведено решение задач, связанных с проектированием технологии изготовления детали фланец кулака в условиях среднесерийного производства.

Курсовая работа представлена в виде текстовой и графической частей. Текстовая часть курсовой работы включает все необходимые пояснения и расчеты, связанные с техническим и технико-экономическим обоснованием принимаемых технологических решений. Расчетно-пояснительная записка состоит из двух разделов: технологической и конструкторской частей.

В технологической части выбран метод получения заготовки и технологический процесс, определены припуски на диаметральные размеры расчетно-аналитическим методом, проведен размерно-точностной анализ, определены режимы резания на все выбранные переходы операций, рассчитана суммарная погрешность обработки и т.д.

В конструкторской части выбрана рациональная схема базирования и для операции горизонтально-протяжная рассчитана погрешность установки.

Особое внимание уделено соответствию конкретных расчетов и показателей в текстовой части курсовой работы их представлению в графической части.


Содержание


Введение

Технологическая часть

1. Анализ технологичности конструкции детали

2. Выбор метода получения заготовки

3. Маршрут обработки детали фланец кулака

4. Расчет припусков на механическую обработку

5. Размерно точностной анализ

6. Расчет суммарной погрешности обработки

7. Расчет режимов резания

8. Расчет технической нормы времени по нормативам

Конструкторская часть

10 Определение погрешности установки

Заключение

Список литературы


Введение


Данная работа является очень важным шагом к овладению инженерными методами проектирования, необходимыми в его дальнейшей практической деятельности. В процессе курсового проектирования студенты закрепляют, углубляют, и обобщают знания, полученные на лекционных и практических занятиях. Наряду с этим курсовое проектирование учит студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, нормами, расценками и прочим.

Кроме того, в ходе курсового проектирования студенты не только закрепляют известный материал, но и знакомятся с новыми методами.

Современные тенденции развития машиностроительного производства ориентированы на широкое применение прогрессивных конструкционных и инструментальных материалов, упрочняющей технологии, на комплексную автоматизацию на основе применения станков с ЧПУ.

Курсовая работа выполнена в соответствии со стандартами ЕСКД, ЕСТП, ЕСТПП, ИСО, что обеспечивает единый системный подход к выбору и применению методов подготовки производства.

При выполнении курсового проекта принятие решений по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовок производится на основании технико-экономических расчетов, что дает возможность предложить оптимальный вариант.


Технологическая часть


1. Анализ технологичности конструкции детали


Оценка технологичности может быть двух видов: качественная и количественная.

Качественная оценка технологичности предполагает анализ материала заготовки и способы ее получения, обрабатываемость и возможности замены материала более прочными и легкими.

Количественная оценка технологичности предполагает определение коэффициента точности обработки детали и коэффициента шероховатости.

1) Коэффициент точности:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака",

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", где


Тi – квалитет точности i той поверхности,

ni – число размеров или поверхностей для каждого квалитета точности.


Таблица 1

Квалитет точности, Тi Количество поверхностей, ni Тi*ni
14 14 196
12 1 12
8 1 8

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

16 216

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака".

2) Коэффициент шероховатости:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", где


Rаi – параметр шероховатости i той поверхности, мкм,

ni – число размеров или поверхностей для каждого параметра шероховатости


Таблица 2

Параметр шероховатости Rаi, мкм Количество поверхностей, ni Rаi*ni
2,5 2 5
5,0 2 10
10 5 50

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

9 65

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Оба исследуемых коэффициента Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"и Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"по своим значениям меньше единицы. Анализ полученных коэффициентов показал, что деталь технологична.


2. Выбор метода получения заготовки


Рассмотрим два метода получения заготовки: штамповка на прессах и штамповка на ГКМ. Рассчитаем себестоимость получения заготовки данными методами. Но сначала необходимо высчитать массу детали и массу 2 х заготовок:

Gд – масса детали, Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", где ρ=7810 кг/м3 – плотность стали, из которой изготовлена деталь, а V – объем.

Для начала рассчитаем объем детали, помня, что объем цилиндра находится по формуле:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"


Теперь находим массу детали:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Далее рассчитываем массу 2 х заготовок:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Теперь рассчитываем себестоимость получения заготовки данными методами по формуле и выберем наилучший вариант.


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" , где


С – базовая стоимость 1 т заготовок, руб./т;

Кто – коэффициент доплаты за термическую обработку и очистку заготовки;

Gзаг – масса заготовки;

Кт – коэффициент, учитывающий точностные характеристики заготовок;

Кс – коэффициент, учитывающий серийность выпуска заготовки;

Sотх – стоимость 1т отходов, Sотх=270 коп/кг;

Кф – коэффициент, учитывающий инфляцию.


Таблица 3. Исходные данные для расчета себестоимости получения заготовки


Штамповка на прессах Штамповка на ГКМ
С, руб./т 647 647
Кто, руб./т 25 25
Gзаг, кг 10,1 9,7
Gд, кг 7,8 7,8
Кт 1 1
Кс 1,5 1,3
Sотх 270 270
Кф 1 1

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Таким образом, получаем, что себестоимость штамповки на ГКМ ниже, чем на прессах.


3. Технологический маршрут обработки детали фланец кулака


Таблица 4

№ операции Наименование операции Содержание операции Название оборудования
005 Токарная с ЧПУ Подрезать торец (поверхность 1)

Станок

16К20Ф3



Точить торец (поверхность 3)


Расточить предварительно отверстие 8


Расточить фаску (поверхность 7)
010 Токарная с ЧПУ Подрезать торец (поверхность 11)

Станок

16К20Ф3



Точить по контуру

(поверхность 13 и 16)




Точить торец (поверхность 6)


Точить цилиндрическую поверхность 6


Точить выточку (поверхность 14)


Расточить начисто

(поверхность 8)




Расточить фаску (поверхность 10)


Точить начисто поверхность 6
015 Горизонтально – протяжная Протянуть внутренние шлицы (поверхность 9)

Станок

7Б55

020 Вертикально-сверлильная Центровать 16 отверстий

Станок

2Р135Ф2–1



Сверлить 10 отверстий диаметром d8


Сверлить отверстие под резьбу диаметром d10


Сверлить 5 отверстий под резьбу диаметром d9


Зенковать фаску в 5+1 отверстие под резьбу


Нарезать резьбу диаметром d10


Нарезать резьбу диаметром d9 в 5 отверстиях

4. Расчет припусков на механическую обработку


Исходные данные:

Наименование детали: фланец кулака

Материал: СТ20

Элементарные поверхности для расчета припуска – наружние поверхности Ш122h8 и Ш60h12.

1) Ш122h8

Карту расчетов припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам смотрите ниже.

Маршрут обработки заносим в графу 1 (см. карту). Данные для заполнения граф 2 и 3 для заготовки из штамповки взяты из табл. 12 на стр. 186; для механической обработки – из табл. 25 на стр. 188.

высота неровностей Rz и глубина дефектного слоя h.

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" – отклонение расположения поверхности для штамповки вычисляем по зависимости:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", где


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"– общее отклонение оси от прямолинейности;

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", где

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"– кривизна фланца (стр. 187, табл. 19), отсюда Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"=12 мкм/мм;

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" – длина (детали) Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака";


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", где


Т – допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной для центрирования (стр. 192, табл. 32), таким образом, Т=2,5 мм;

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для остальных переходов значения Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" определяются в зависимости от достигаемого квалитета при данном переходе.

Черновое точение. Величину остаточных пространственных отклонений Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" определяют по уравнению:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", где


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"– коэффициент уточнения (стр. 190, табл. 29), отсюда Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"=0,06

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Получистовое точение. Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"=0,05

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Чистовое точение. Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"=0,04

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Расчетные величины отклонений расположения поверхностей заносим в графу 4 таблицы.

e – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе (стр. 42, табл. 13), e=800 мкм.

Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода определяются по зависимостям:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"


где Rzi-1, h i-1, Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" i-1 – соответственно высота неровностей, глубина дефектного слоя и погрешность расположения поверхности полученные на предыдущем переходе.

ei – погрешность установки заготовки на данном переходе.

Для чернового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для получистового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для чистового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Расчетные значения припусков заносим в графу 6.

Расчет наименьших размеров по техническим переходам начинаем с наименьшего размера детали по конструкторскому чертежу используя исходные данные:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", так


Для чистового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для получистового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для чернового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Допуск на изготовление промежуточных размеров Td является табличной величиной и определяется в зависимости от получаемого на данном переходе квалитета (стр. 192, табл. 32).

Принятые (округленные) размеры по переходам Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" определяют округляя значения соответствующих размеров Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака".

Размер Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"определяют по зависимости:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для чистового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для получистового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для чернового точения:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Для заготовки:

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Предельные припуски на механическую обработку определяют по формулам:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Посчитанные припуски заносим в карту расчетов.


Таблица 5

Маршрут обработки Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск 2z min, мкм

Расчетный размерРазработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", мм

Допуск

Td, мкм

Принятые округленные размеры по переходам, мм Предельные значения припусков, мкм

Rz

H




Dнм

Dнб

2z imin

2zimax

Штампов-ка 200 250 732 - - 125,681 2500 125,7 128,2 - -
Точение:
Черновое 100 100 44 800 3069 122,612 1000 122,7 123,7 3 4,5
Получистовое 50 50 2,2 0 488 122,124 400 122,1 122,5 0,6 1,2
Чистовое 25 25 0,1 0 204 121,92 63 121,9 121,96 0,2 0,54
Итого 3,8 6,24

Проверка правильности расчетов проводится по формуле:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"


6,24 – 3,8=2,5 – 0,063

2,44=2,44

расчет верен.

2) Ш60h12

Расчет припусков ведется аналогично.

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"=12 мкм/мм; Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"= Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"-Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"=10 мм;

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Т = 1,9 мм;

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Таблица 6

Маршрут обработки Элементы припуска, мкм Расчетный припуск 2z min, мкм Расчет-ный размер dp, мм

Допуск

Td, мм

Принятые округленные размеры по переходам, мм Предельные значения припусков, мкм

Rz

H







dmin

dmax

2z прmin

2zпрmax

Штампов-

ка

200 250 588 - - 62,639 1900 62,6 64,5 - -
Точение:
Черновое 100 100 35,3 400 2568 60,071 740 60,1 60,8 2,5 3,7
Получистовое 50 50 1,8 0 471 59,6 300 59,6 59,9 0,5 0,9
Итого 3 4,6

Проверка правильности расчетов:

4,6 – 3=1,9 – 0,300

1,6=1,6

расчет верен.


5. Размерно-точностной анализ


Заготовка – штамповка.

Изображаем совмещенный эскиз детали и заготовки. Указываем все поверхности, принадлежащие как заготовке, так и детали с учетом последовательности выполнения переходов. Через поверхности проводим параллельные линии, которые соединяют размеры заготовки, размеры детали, технологические размеры и припуск на механическую обработку.

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Размеры:

А – конструкторские размеры с чертежа детали;

В-размеры заготовки;

S – технологические размеры;

Z – припуск на механическую обработку.


Формируем совмещенный граф размерных цепей, на котором вершины представляют собой указанные поверхности, а ребра – соответствующие размеры. Не допускается пересечение ребер графа.

Размерные цепи:

A3, S3

S3, A2, S5

S3, A4, S2

S4, A5, S2

Z1, S1, B3, B2

S5, Z3, S1

S2, Z2, B2, S1

A1, B1, S1, S5

Настроечное звено: S3 Настроечное звено: S5


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"


Настроечное звено: S2 Настроечное звено: S4


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"


Настроечное звено: В3 Настроечное звено: S1


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Настроечное звено: В2 Настроечное звено: В1


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

А1 = 46+0,31-0,31 S1 = 37,539+0,0195-0,0195

А2 = 22+0,26-0,26 S2 = 26+0,105-0,105

А3 = 14+0,215-0,215 S3 = 14+0,09-0,09

А4 = 12+0,215-0,215 S4 = 14+0,09-0,09

А5 = 12+0,215-0,215 S5 = 36+0,0195-0,0195

В1 = 47,539+0,271-0,271 Z1 = 3,2695+1,2695-1,2695

В2 = 8,9645+0,45-0,45 Z2 = 2,5745+0,5745-0,5745

B3 = 31,844+0,8-0,8 Z3 = 1,539+0,039-0,039


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Рис. 1


6. Расчет суммарной погрешности обработки


Суммарные погрешности обработки заготовок на настроенных станках определяют по уравнению:

для диаметральных размеров


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

После определения суммарной погрешности Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" проверяется возможность отработки без брака:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"


где Td – допуск на операционный размер.

В случае несоблюдения этого условия необходимо предложить конкретные мероприятия по снижению Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

1. Погрешность Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", вызванная размерным износом фрезы, определяется по формуле:


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака", где


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"– относительный износ резцов. Для Т15К6 = 6 мкм/км – углеродистая сталь (стр. 74, табл. 28).

Lо = 500…1000 м

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"

2. Определим колебание системы Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака" вследствие изменения силы Py из-за непостоянной глубины резания и податливости системы при обработке


Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Фланец кулака"