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:

,

, где

Тi – квалитет точности i той поверхности,

ni – число размеров или поверхностей для каждого квалитета точности.

Таблица 1

.

2) Коэффициент шероховатости:

, где

Rаi – параметр шероховатости i той поверхности, мкм,

ni – число размеров или поверхностей для каждого параметра шероховатости

Таблица 2

Оба исследуемых коэффициента и 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, , 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:

Теперь находим массу детали:

Далее рассчитываем массу 2 х заготовок:

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

, 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

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

3. Технологический маршрут обработки детали фланец кулака

Таблица 4

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.

– отклонение расположения поверхности для штамповки вычисляем по зависимости:

, где

– общее отклонение оси от прямолинейности;

, где

– кривизна фланца (стр. 187, табл. 19), отсюда =12 мкм/мм;

– длина (детали) ;

, где

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

Для остальных переходов значения определяются в зависимости от достигаемого квалитета при данном переходе.

Черновое точение. Величину остаточных пространственных отклонений определяют по уравнению:

, где

– коэффициент уточнения (стр. 190, табл. 29), отсюда =0,06

Получистовое точение. =0,05

Чистовое точение. =0,04

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:

где Rzi-1, h i-1, 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:

Для получистового точения:

Для чистового точения:

Расчетные значения припусков заносим в графу 6.

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

, так

Для чистового точения:

Для получистового точения:

Для чернового точения:

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 определяют округляя значения соответствующих размеров .

Размер определяют по зависимости:

Для чистового точения:

Для получистового точения:

Для чернового точения:

Для заготовки:

Предельные припуски на механическую обработку определяют по формулам:

Посчитанные припуски заносим в карту расчетов.

Таблица 5

Проверка правильности расчетов проводится по формуле:

6,24 – 3,8=2,5 – 0,063

2,44=2,44

расчет верен.

2) Ш60h12

Расчет припусков ведется аналогично.

=12 мкм/мм; = -=10 мм;

Т = 1,9 мм;

Таблица 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.

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

Настроечное звено: S2 Настроечное звено: S4

Настроечное звено: В3 Настроечное звено: S1

Настроечное звено: В2 Настроечное звено: В1

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

Рис. 1

6. Расчет суммарной погрешности обработки

Суммарные погрешности обработки заготовок на настроенных станках определяют по уравнению:

для диаметральных размеров

После определения суммарной погрешности проверяется возможность отработки без брака:

где Td – допуск на операционный размер.

В случае несоблюдения этого условия необходимо предложить конкретные мероприятия по снижению

1. Погрешность , вызванная размерным износом фрезы, определяется по формуле: