Проектирование технологического процесса изготовления детали «Втулка»

Бюджетное образовательное  учреждение

Чувашской Республики среднего профессионального образования

 «Чебоксарский электромеханический  колледж» 

Министерства образования и молодежной политики Чувашской Республики

 

 

 

Дисциплина «Технология машиностроения»

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Проектирование технологического

процесса изготовления детали «Втулка»

 

КП.М1-10.11.Тм31.01.ПЗ

 

Выполнил студент    4    курса, группы  М1-10

 

Кузьмин А.С.

(Фамилия И. О.)

_________________________________________

(подпись)    (чч.мм.гггг)

   Преподаватель  Киселёв С.В.

(Фамилия И. О.)

Защищен _________________________________

(чч.мм.гггг)

с оценкой ________________________________

 

Подпись _________________________________

(подпись) (расшифровка подписи)

 

 

2014

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ               3

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1 Анализ конструкции детали  и требований к её изготовлению       4

2 Определение и характеристика типа производства       6

3 Отработка конструкции детали на технологичность        8

4 Определение вида исходной заготовки и его технико-экономическое обоснование. Расчёт размеров заготовки           12

5 Выбор оборудования и его  обоснование          16

6 Формирование маршрутного технологического процесса изготовления детали                17         6.1 Выбор и обоснование технологических баз          17

6.2 Выбор методов и количества  необходимых переходов обработки        18

6.3 Определение последовательности  обработки         19

6.4 Выбор средств технологического оснащения         20

6.5 Формирование технологических операций          23

7 Проектирование технологических  операций          25

7.1 Выбор структуры операции            25

7.2 Расчёт припусков и операционных размеров. На одну поверхность - аналитическим методом             26

8 Расчёт режимов резания (на один переход – развёрнутый)       30

9 Нормирование технологического процесса          34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                37

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ         38

ПРИЛОЖЕНИЕ А

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Технология машиностроения является комплексной научной дисциплиной, без которой невозможно современное развитие производства. Изучение современных машин осуществляется на базе сложных технологических процессов, в ходе которых из исходных заготовок с использованием различных методов обработки, изготавливают детали и собирают различные машины и механизмы. При освоении новых изделий необходимо их отработать на технологичность, выбрать заготовки, методы их пооперационной обработки, оборудование и технологическую оснастку. При этом приходится решать множество других технологических задач: обеспечение точности, качества поверхностного слоя, экономичность и др.

Технический уровень любого производства в каждой отрасли определяется уровнем технологии. При этом важно понять, как эффективно изготавливать машины заданного качества в установленном количестве при наименьших затратах. Для проектирования оптимальных технологических процессов необходимы знания о технологических процессах, способах и методах обработки наиболее эффективно используемых в производственном процессе.

В связи с ускоряющимися темпами выпуска изделий и необходимостью обеспечения их конкурентоспособности требования к технологии машиностроения как науки резко возрастает. Однако при этом теория не должна отделятся от практики - как критерия истины.

Технология машиностроения является научной дисциплиной, опирающейся на производственный опыт. синтезирующий технологические проблемы изготовления машин заданного качества и количества в установленные сроки.

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

1 Анализ  конструкции детали и требований  к её изготовлению

 

На основании анализа конструкции детали и условий её работы разрабатывают требования, обеспечивающие его максимальную долговечность и наилучшую работоспособность.

Детали машин часто выходят из строя вследствие повышенного износа или местной коррозии. Повышение износостойкости трущихся стальных деталей достигается различными видами химико-термической обработки.

При решении задачи по выбору материала необходимо решить вопрос о способе термической обработки. После технического обоснования выбранного материала и технологии термической обработки детали следует обосновать экономическую целесообразность его применения.

Механические свойства материалов являются одним из важнейших критериев при выборе их для деталей машин. К основным механическим свойствам относят прочность, пластичность, твёрдость, ударную вязкость.

Данная деталь относится к телу вращения, изготовлена из стали 45 ГОСТ 1050-88, химический состав приведён в таблице 1.1, физические свойства в таблице 1.2.

 

Таблица 1.1 - Химический состав стали 45,%

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	Fe
0,42-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	≤ 0,25	≤ 0,04	≤ 0,035	≤ 0,25	≤ 0,25	≈ 97

 

 

 

 

Таблица 1.2 - Физические свойства стали 45

σв	σт	I	С	R, 109
Мпа	Мпа	Вт/(м·град)	Дж/(кг·град)	Ом/м
750	640	48	473	210

 

а) Масса детали - 0,12 кг;

б) Годовая программа выпуска - 25000 штук;

в) Объём - 13,2 см3;

г) Габаритные размеры:

1) Ø60 мм;

2) Длина 45 мм;

д) Конструктивные элементы детали начиная с левого торца:

1) Цилиндрической  части Ø60 мм и длиной 16 мм;

2) Цилиндрической части Ø52 мм и точностью размера по квалитету h7 с шероховатостью поверхности Ra 0,63 длиной 26 мм;

е) Имеется центральное сквозное отверстие  Ø40 мм и точностью размера по квалитету Н9 с шероховатостью поверхности Ra 1,25;

ж) В центральном отверстии имеется выточка Ø42 мм и точностью размера по квалитету Н11 на длине 5 мм;

з) На Ø60 имеются две, параллельно расположенные, лыски на расстоянии 40 мм под углом 45°;

и) На осевом Ø50 располагаются 5 отверстий  Ø3 мм и точностью размера по квалитету Н11 на глубине 10 мм;

к) На лыске имеется отверстие с резьбой М4-7Н расположенное под углом 45°;

л) На чертеже детали имеются дополнительные требования:

1) К поверхности  левого торца, допуск параллельности которого, не должен превышать 0,02 мм от базовой поверхности В (правый торец); 

2) К  Ø40Н9 мм, допуск соосности которого, не должен превышать 0,05 мм от базовой поверхности Г (Ø52h7);

м) Неуказанные предельные отклонения: H14, h14, ±IT14/2;

н) Неуказанные размеры радиусов: R1,0 мм;

о) Твёрдость: HВ 220…230;

п) Покрытие торцевых поверхностей: Эмаль Пф115 (серый) ГОСТ 6465-76;

р) Остальные ТТ по ГОСТ 12509-75;

с) Неуказанная шероховатость Ra 12,5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Определение  и характеристика типа производства

 

Тип производства - совокупность организационно-технических и экономических характеристик и особенностей сочетания факторов и элементов организации производства, обусловленных номенклатурой, масштабом и регулярностью выпуска продукции.

В свою очередь, номенклатура и масштаб выпускаемой продукции определяют уровни концентрации, специализации, кооперирования и комбинирования производства.

Для определения типа производства можно использовать годовой объём выпуска детали и её массу. При массе детали 0,12 кг и программе выпуска 25000 штук, определяем тип производства, как - среднесерийное.

 

Таблица 2.1 - Зависимость типа производства от объёма выпуска (шт.) и массы детали (кг)

Масса детали, кг	Типы производства
	единичное	Мелко-серийное	Средне-серийное	Крупно-серийное	массовое
<1,0	<10	10-2000	1500-100 000	75 000-200 000	200 000
1,0-2,5	<10	10-1000	1000-50 000	50 000-100 000	100 000
2,5-5,0	<10	10-500	500-35 000	35 000-75 000	75 000
5,0-10	<10	10-300	200-25 000	25 000-50 000	50 000
>10	<10	10-200	200-10 000	10 000-25 000	25 000

 

Среднесерийное производство характерно тем, что изделия выпускаются довольно крупными сериями ограниченной номенклатуры; серии повторяются с известной регулярностью. За рабочими местами закреплена более узкая номенклатура операций.

Оборудование универсальное и специальное, вид движения предметов труда - параллельно-последовательный. Заводы имеют развитую производственную структуру, заготовительные цехи специализируются по технологическому принципу, а в механосборочных цехах создаются предметно-замкнутые участки.

Особенности среднесерийного производства обусловливают экономическую целесообразность выпуска продукции по циклически повторяющемуся графику. При этом возникают необходимые условия для установления строгого порядка чередования изделий в цехах, на производственных участках и рабочих местах.

Относительно большие размеры программ выпуска однотипных изделий, стабильность конструкции, унификация деталей позволяют использовать для их изготовления наряду с универсальным оборудованием, специальную оснастку. Широко используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, находят применение гибкие автоматизированные системы станков с ЧПУ, связанными транспортирующими устройствами и управляемых с помощью ЭВМ.

Так как в среднесерийном производстве применяется большое количество сложного оборудования и специальной оснастки, наладка оборудования осуществляется специальными рабочими-наладчиками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Отработка конструкции детали  на технологичность

 

Под технологичностью конструкции изделия понимают совокупность свойств конструкции, обеспечивающих изготовление и эксплуатацию изделия (в том числе ремонт и техническое обслуживание)  по наиболее эффективным технологиям и с наименьшими производственными затратами.

Основной задачей решаемой при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, является возможное уменьшение трудоемкости и металлоёмкости, возможность обработки детали высокопроизводительными методами. Совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, объёма выпуска и условий выполнения работ, представляет собой технологичность конструкции изделия

Анализ технологичности является одним из обязательных этапов в разработке технологического процесса, от которого зависят его основные технико-экономические показатели:

1. Металлоёмкость;
2. Трудоёмкость;
3. Себестоимость.

В соответствии с ГОСТ 14.301-83 технологический процесс разрабатывается для изготовления изделий, конструкции которых отработаны на технологичность. Отработка конструкции на технологичность направлена на повышение производительности труда, снижение затрат и снижение времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, технологическое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества изделия.

 

Таблица 3.1 - Параметры основных размеров и степень их унификации

№	Размер, мм	Квалитет	Шероховатость, Ra	Унификация
1	Ø60	h14	3,2	+
2	Ø52	h7	0,63	-
3	Ø42	h11	1,25	+
4	Ø40	H9	1,25	+
5	Ø3	H11	12,5	+
6	42	h14	2,5	+
7	40	h10	12,5	+
8	26	h14	1,6	+
9	10	h14	12,5	+