Разработка технологического процесса механической обработки детали – опора задней рессоры
Разработка технологического процесса механической обработки детали – опора задней рессоры
Федеральное агентство по образованию
Камский государственный автомеханический техникум
Специальность "Технология машиностроения"
Шифр: ПК 151001.7357.00.00.00. ПЗ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
по дисциплине: "Технология машиностроения"
на тему: "Разработка технологического процесса
механической обработки детали -Опора задней рессоры"
Выполнил студент группы:
426Х Бурганов А.А.
Проверил преподаватель:
Нухова М.Г.
2010
Содержание
Введение
1. Технологическая часть
1.1 Описание и технологический анализ детали
1.2 Характеристика заданного типа детали
1.3 Выбор вида заготовки
1.4 Разработка технологического процесс
1.5 Расчет припусков
1.6 Расчет режимов резания
1.7 Определение норм времени
2. Конструкторская часть
2.1 Описание и расчет режущего инструмента
2.2 Описание и расчет измерительного инструмента
3. Производственные расчеты
3.1 Расчет количества оборудования
3.2 Расчет производственных площадей
4. Экологически чистые технологии
5. Стандартизация
Список литературы
Введение
Технология машиностроения - наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействия на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов и повышения их точности.
Предметом изучения в технологии машиностроения является изготовление изделий заданного качества в установленном программой выпуска количестве при наименьших затратах материалов, минимальной себестоимость и высокой производительности труда.
Процесс изготовления машин или механизмов состоит из комплекса работ, необходимых для производства заготовок, их обработки, сборки из готовых деталей составных частей (сборочных единиц) и, наконец, сборки из сборочной единицы и отдельных деталей готовых машин.
На современном этапе развития машиностроения трудно сосредоточить всю совокупность расширяющихся знаний во всех областях технологии производства машин в рамках одной специальности. Поэтому в машиностроении имеют самостоятельное значение такие специальности, как технология литейного производства, технология ковки и штамповки, технология сварки и т.п.
В условиях массового и крупно серийного производства должны применяться заготовки экономичных форм в приближением к формам готовой детали и прокат специальных профилей, что значительно снизит трудоемкость обработки на металлорежущих станках.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Описание и технологический анализ детали
Рабочий стол установлен на специальные подшипники качения и несет все силовые нагрузки в процессе работы вибростендов. Направляющие механизма подач разгружены.
Рабочий стол имеет встроенные, плавающие, самоустанавливающиеся, термообработанные опоры, что позволяет столу самоустанавливаться в процессе работы и обеспечивать равномерность нагрузки на подшипники.
Простота конструкции. Самый сложный узел -- пневмоцилиндр. Отсутствие быстроизнашивающихся деталей и узлов.
5. Неуказанные предельные отклонения размеров по ОН025202-66
6. Покрытие отливки по ОСТ 37002.0618-80
Технический анализ детали
На оснований исходной информации (чертеж детали, чертеж заготовки, программа выпуска типа производства) я внес заключение о целесообразности применения штамповки.
В процессе базирования используют принцип базирования совмещение баз, т. е. технологическая база могут совмещать измерительный и конструкционный принцип постоянства баз.
В качестве количественного показателя технологичности детали, может быть использование материалов в проценте уходит в стружку, этот показатель определяется по формуле:
Ким = Мд / Мз; (1) [12, стр. 72]
где Мд - масса детали;
Мз - масса заготовки.
Ким = 12,5 / 15 = 0,8;
Ким = 80%
Значит менее 20% уходит в стружку.
1.2 Характеристика заданного типа производства
Массовая производство характеризуется изготовлением отдельных видов производства в узкой номенклатуре изделий на узкоспециализированных рабочих местах в течении продолжительного времени.
Механизация и автоматизация позволяет значительно снизить долю ручного труда.
Для данного производства характерны: неизменная номенклатура изготавливаемых изделий, специализация рабочих мест, что не требует высокой квалификации рабочих станочников, применения специального оборудования в нашем случае токарного станка. Этот тип производства экономический целесообразно. В нашем случае 45000 деталей в год, наличие устойчивого спроса на продукцию.
1.3 Выбор вида заготовки
Поскольку по проекту выбрано массовое производство стремится, чтобы заготовка была точной и по форме и по размеру была близка к форме и размерам готовой детали. Намечаем вид заготовки - поковка. Метод получения заготовки - штамповка. Данный метод получения заготовки наиболее эффективен и выгоден.
Провели сравнения двух вариантов получения заготовок: заготовку полученную методом штамповки и заготовку полученную после проката.
Если заготовка изготавливается из проката, то затраты на ее получение можно определить по формуле:
Sзаг I = Q * S - (Q - a)*(Sотх / 1000), (2) [4 стр. 180];
где Q - масса заготовки (Q = 17 кг.);
q - масса детали;
S - цена одного килограмма материала заготовки (S = 15руб.);
Sотх - цена одной тонны отходов (Sотх = 1200руб.).
При изготовлении заготовки методом штамповки: затраты на получение заготовки можно определить по формуле:
Sзаг II = ((Ci / 1000) * Q * Km * Kc * Kb * Км * Кп) - (Q - q)(Sотх / 1000), (3);
где Ci - базовая стоимость1 тонны заготовки, Ci = 15000 руб.;
Km - коэффициент зависит от класса точности, Km = 1,0;
Kc - коэффициент зависит от группы сложности, Kc = 0,87;
Kb - коэффициент зависит от массы заготовки, Kb = 0,8;
Км - коэффициент зависит от марки материала, Км = 1,0;
Кп - коэффициент зависит от объема производства, Кп = 3.
Экономическая эффективность определяется по формуле:
Эф = S1 - S2; (4) [4 стр. 194];
Экономическая эффективность на выпуск программы определяется по формуле:
Эф = (S1 - S2) * N; (5) [4 стр. 194];
где N - годовой выпуск деталей, N = 45000 шт.
Решения:
Sзаг I = 17 * 15 - (17-13) * (1200/1000) = 255 - 4 * 1,2 = 1204,8 руб.
Определим наименьшие предельные размеры по всем техническим переходам.
D max 3 = 23.028мм;
D max 2 = 22мм;
D max 1 = 19.5мм;
Наибольшие предельные размеры определяем путем прибавления допуска к округленному наименьшему предельному размеру.
Dmin 3 = 23.028 -0.28 = 22.7мм;
Dmin 2 = 22 - 0,33 = 21.67мм;
D1 = 19.5 - 2.8 = 16.7мм;
Определим предельные значения припусков 2 как разность наибольших предельных размеров и 2 как разность наименьших предельных размеров предшествующих и выполняемых переходов.
2=22.7- 21.67 = 1.08мм; 2=23.028-22=1.02мм;
2= 21.67-16.7=4.97мм; 2=22-19,5=2,5мм;
Определим общие припуски 2 и 2, суммируя промежуточные.
2=1,03+4,97=6мм;
2= 1,02+2,5=3,52мм.
Проверяем правильность произведенных расчетов по формулам:
2- 2= ITdi-1 - ITdi; (10) [4, стр. 64]
2- 2= ITdзаг - ITdдет. (11) [8, стр. 65]
Чистовое растачивание 1,08-1,03=0,33-0,28=0,05
Черновое точение 4,97-2,5=2,8-0,33=2,47
1.6 Расчет режимов резания
Расчет режимов резания и машинного времени на операцию фрезерная 030
Назначаем:
1. Глубина резания: t = 2мм.
Определяем:
2. Подача: s = 0,12мм/об
3. Скорость резания:
? =*K?, (12) [10, стр. 85];
С? - коэффициент скорости резания (332);
х - показатель степени (0,1);
у - показатель степени (0,4);
m - показатель степени (0,2);
u- (0.2)
p-(0)
Т - 200;
Z- 4
D-200
К? = Км? * Кп? * Кu?, (13) [10, стр. 85],
Км? = Кr*, (14) [10, стр. 85],
Кr = 1,0(табл. 2);
n? = 1(табл. 2);
Кп? = 0.8(табл. 6);
Кu? = 1,0(табл. 31);
Км? = 1,0 * ()1 = 1,5;
К? = 1,5 * 0.8 * 1 = 1,2;
? =
м/мин.
4. Частота вращения инструмента
n = , (15) [4, стр276]
n =
5. Сила резания:
Pz = (16) [10, стр. 85],
Ср = 82.5;
t - глубина резания (2мм);
х - показатель степени (0.95);
у - показатель степени (0,75);
w- показатель степени (0)
В-1300
D-200
q-показатель степени(1,1)
Кмр = ()n, (18) [10, стр. 85],
Кмр = ()0,75 = 0,73
n - показатель степени (0,35);
6. Мощность резания:
N = , (19) [10, стр. 85]; N = =
7. Расчет основного времени:
То = (20) [4, стр277];
To =
Расчет режимов резания и машинного времени на операцию
Сверления 040
Операция: Сверлильная040.
1Скорость резания
(21) [4, стр280];
где =7;
s= подача (0,25);
q-показатель степени(0,40);
Т = 50;
D=20.5
y - показатель степени (0,70);
d - диаметр (18,7).
N =
1. Частота вращения инструмента:
n = (22) [4, стр280];
n = об/мин,
2. Расчет основного времени:
То = (23) [8, стр. 111];
где П - припуск (0,15);
То = м/мин
1.7 Определение норм времени
Определение норм времени на фрезерную операцию 030
1. Диаметр развертки принимаем равным диаметру обрабатываемого отверстия с учетом допуска по ГОСТ 12509-75. Для зенкера принимаем D = мм
2. Определяем геометрические и конструктивные параметры рабочей части развертки. Задний угол на задней поверхности лезвия 30°, на калибрующей части 8°. Передний угол ? = 30 (на фаске шириной f0 = 0,81мм). Угол наклона винтовой канавки ? = 60°. Угол врезания пластины ?1 = 60°, профиль канавки принимаем прямолинейным. Шаг винтовой канавки:
Н = ? * D * ctg 60°; (30) [8, стр. 117];
H = 3,14 * 24,15 * 4,0943 = 310мм.
Главный угол в плане ? = 60°. Угол в плане переходной кромки ?1 = 30°. Обратную конусность на длине пластины из твердого сплава принимаем равной 0,05мм.
3. Конструктивные элементы развертки принимаем по справочным данным или по ГОСТ 3231-71. L = 250мм Z=4мм =113мм
4. Твердый сплав пластины для обработки конструктивной стали принимаем марки Т15К6, форму 2515 по ГОСТ 2209-82 или форму 21 по ГОСТ 25400-82.В качестве припоя назначаем латунь Л68. Для корпуса зенкера принимаем сталь 40Х по ГОСТ 4543-71
5. Выполняем рабочий чертеж зенкера с указанием основных технических требований
2.2 Описание и расчет измерительного инструмента
Таблица 9 расчет калибра-скобы
Наименование
Обозначение
1. Система допусков
2. Поле допуска, квалитет
3. Номинальный размер
4. Верхнее отклонение
5. Нижнее отклонение
6. Наибольший предельный размер
7. Наименьший придельный размер
8. Допуск размера
Система вала.
Н = 9
d = 23мм
es = +0,28 мм
ei = 0мм
dmax=d+es =23+0,28=23,28 мм
dmin = d + ei = 23+0 = 23мм
Td =es- ei=0,28-0=0,28мм
9. Отклонение середины поле допуска на изготовление ПР скоба
10. Допуск на изготовление проходной скобы
11. Наибольший придельный размер проходной скобы
12. Наименьший придельный размер
Z1 = 9мкм = 0,009мм
H1 = 4мкм = 0,004мм
ПРmax=dmin+z1+H1/2= 23+0,009 + +0,004/2=23,0110мм
ПРmin=dmax+z1-H1/2=23+0,009-0,004/2=23,0070мм
13.Допустимый выход размераизношенный проходнойразмер пробки на границу поля допуска
14.Наибольший размер изготовляемой проходной размер пробки
15.Допуск на изготовление НЕ
16.Наибольший придельный размер пробки НЕ
17.Наименьший придел размер пробки НЕ
у1 =0
Пр изм =d min-y1=23-0=23мм
H1 = 9мкм = 0,009мм
НЕmax = dmax+ H/2 =23.28+0,002=23.2820мм
НЕmin = dmax - H1/2 =23.28-0.002=23.2780мм
18.Обозначение исполнительного размера
ПР =23.011мм
НЕ =23.282мм
3. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ
3.1 Расчет количества оборудования
Общую трудоемкость программ на каждую операцию технологического процесса определяем по формуле:
Т = (31) [8, стр. 117];
где N - годовая программа выпуска;
N = 45000 шт.;
tшт - норма времени.
1. 005 - фрезерная
Т = н/ч
2. 010 - протяжная
Т = н/ч
3. 015-сверлильная
Т= н/ч
Производим расчет необходимого количества оборудования на основе технологического процесса. Изготовления детали и трудоемкость выполнения каждой операции.
Расчет количества оборудования определяется по формуле:
Ср = (32) [8, стр. 117];
где Т - трудоемкость на операцию;
Fэф - эффективный фонд времени работы операции;
Fэф = 4015;
- коэффициент составления норм;
=1,25.
1. 005- фрезерная
Ср = шт
2. 010 - протяжная
Ср = шт
3. 015- сверлильная
С= шт
Cn = 1 - фрезерная;
Cn = 1 - протяжная
С=1- сверлильная
Определяем коэффициент загрузки оборудования.
Кз.о = (33) [8, стр. 118],
1. 005 - фрезерная
Кз.о =
2. 010 - протяжная
Кз.о =
4. 015- сверлильная
К=
Средний коэффициент загрузки.
Кз.о ср = (44) [29 стр.353]
3.2 Расчет производственных площадей
Планировка оборудования рабочих мест зависит от величины завода, характеристики производства и объема здания.
005 фрезерная
Оборудование. фрезерный станок модели 6Р82
S = I * B * Сn; (34) [29 стр. 370];
где l - длина станка;
l = 2340мм;
B - ширина станка;
B = 1950мм;
Cn - количество станков;
Cn = 1.
S = 2340* 1950 * 1 = 4563000мм = 4,563м2.
010 фрезерный
Оборудование. Фрезерный полуавтомат 6В- 6М
S = l * B * Cn = 2700 * 2260 * 1 = 6102000мм = 6,102м2.
015 -фрезерно - сверлильно расточной полуавтомат
Оборудование. 65А60М
4. Экологически чистые технологии
Экологическое благоустройство машиностроительных предприятий и их надежное содержание являются важными мероприятиями по борьбе с профессиональными заболеваниями, снижению неблагоприятного воздействия на работающих, вредных производственных факторов, предотвращению загрязнения воздушного бассейна, почвы, водоемов, защите паров, аэрозолей, шума, сточных вод, обеспечению высокой культуры труда.
В производственном помещении условия труда характеризуются совокупностью факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье, работоспособность человека в процессе труда.
Для работников, участвующих в тех. процессе мех. обработки необходимо обеспечить удобные рабочие места, не стесняющие их действия во время выполнения работы. На рабочих местах должна быть предусмотрена площадь, на которой располагается станочное оборудование, подъемно-транспортные средства, столы, тары, стеллажи и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовки, полуфабрикатов, готовых изделий и отходов производства.
Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению качества продукции и производительности труда, обеспечению его безопасности, снижает утомление и травматизм.
Для предупреждения воздействия неблагоприятных факторов на работающих, как вредные вещества, понижение и повышение температуры, в таких случаях проводятся профилактические мероприятия и используются средства индивидуальной защиты.
Защита тела человека обеспечивается применением спец. одежды, спец. обуви, головных уборов, рукавиц. Органы зрения защищаются очками не только от механического воздействия, но и от воздействия токсичных веществ, слепящей яркости видимого света.
Стандартизация является важнейшим средством повышения эффективности производства, управления качеством продукции и снижения себестоимости. Стандартизация направлена на разработку таких обязательных правил, норм и требований, которые призваны обеспечить оптимальное качество продукции, повышение производительности труда, экономное расходование материалов, энергии, рабочего времени и гарантировать безопасность условий труда.
Стандартизация предусматривает установление единиц физических величин, терминов и обозначений, требований к продукции и производственным процессам.
При выполнении курсового проекта использовались следующие стандарты:
1.ГОСТ 2.105 - 79 Общие требования к текстовым документам;
2.ГОСТ 7505 - 89 Допуски, припуски на отливку;
3.ГОСТ 2789 - 73 Шараховатость поверхности
3.ГОСТ 25347 - 82 Поля допусков и рекомендуемые посадки;
5.ГОСТ 24853 - 81 Поля допусков и отклонений калибров;
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горошкин А. К. приспособления для металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1979.
2. Антонюк В.Е. В помощь молодому конструктору станочных приспособлений. - МН.: Беларусь, 1975.
3. Гельфгат Ю.И. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения. - М.: Высш. шк., 1986
4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова - М.: Машиностроение, 1986.
5. Андреев Г.Н., Новиков В.Ю., Схиртладзе А. Г. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства. - М.: Высшая школа, 1999.
6. Стародубцева В.С. Сборник задач по техническому нормированию в машиностроении. Учебное пособие для техникумов. - М.: Машиностроение, 1974.
7. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ КСП. - М.: Машиностроение, 1975.
8. Горбацевич А.Ф., Чеботарев В.Н., Шкред В.А., Алешкевич И.П., Медведев А. И. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Мн.: Высшая школа, 1975.
9. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. пособие для техникумов. - М.: Машиностроение, 1990.
10. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: учеб. пособие для техникумов. - М.: Высшая школа, 1986.
11. Козловский Н.С., Виноградов А.Н. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения: Учебник для учащихся техникумов. - М.: Машиностроение, 1982.
12. Данилевский В.В. Технология машиностроения: Учебник для техникумов. - М.: Высшая школа, 1984.
13. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: в 2 т.Т. 2/А.Д.Локтев, И.Ф.Гущин, Б.Н. Балашов и др. - М.: Машиностроение, 1991.
14. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. Высшая школа, 1974.
15. Боголюбов С.К. Инженерная графика.
16. Экономика и жизнь. Бизнес- планирование, 1994, № 32 ,33, 43.
17. Чернов В. Н., Эйсер Ю. Н. Бизнес-план, Рабочая книга. Санкт- Петербург, 1992.
18. Самуэльсон п. Экономика. - М: Прогресс, 1994.
19. Вишняков Н. Н., Вахламов В. К. Автомобиль. Основы конструкции-М: Машиностроение, 1986.
20. Буров В.П. Бизнес-план. Методика составления. Реальный пример. М. 1995
21. Львов Ю.А. Основы экономики и организации бизнеса СПб 1992.
22. Лабораторные работы и практические занятия по тех. машу.: Учеб. пособие для машиностр. спец. техникумов. - 2-е изд., под. ред. В.В. Данилевский, Высшая школа., 1988-222с.
23. Справочник технолога - машиностроения. Под ред. А. Г. Косиловой - М.: машиностроение, 1986-496с.
24. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учеб. пособие для машиностр. спец. техникумов. - 2-е изд., под. ред. Нефёдов Н. А. 1986-239с.
25. Сборник задач и упражнений. Учеб. пособие для машиностр. спец. техникумов. Под. ред. Гельфгат Ю. И. 1986-271с.
26. Технология машиностроения: Учебник техникумов. Под. ред. Данилевский В.В., 1984-416с.
27. Сборник задач по техническому нормированию. Под. ред. Стародубцева В.С., 1974-272с
28. Сборник задач и примеров под ред. Нефедов Н.А. и Осипов К.А., 1990-448с
29. Технология машиностроения в двух томах. Под ред. Г.Н. Мельников 1999г-по 650 стр.