Разработка технологического процесса механической обработки детали

Введение

При выполнении курсового  проекта студенты получают навыки в  использовании технической справочной литературы и нормативной документации, опыт проектирования технологического процесса обработки деталей машин, выбора производительного оборудования, режущего и мерительного инструментов.

Темой курсового проекта  является разработка технологического процесса механической обработки детали.

Курсовое проектирование является завершающим этапом изучения специальной дисциплины и выполняется  с целью:

- закрепления, расширения и углубления теоретических знаний по  дисциплине технология машиностроения;

- приобретения навыков практического применения полученных теоретических знаний к комплексному решению конкретных задач;

- получения навыков самостоятельного и творческого подхода к решению инженерных задач;

- развития необходимых навыков по проведению расчетов и составлению технико-экономического обоснования применяемых технологических решений;

- обучения самостоятельной работе со справочной литературой, каталогами, справочниками, стандартами, нормалями;

- отработки навыков оформления технической документации, составления пояснительной записки и оформления иллюстративного материала, чертежей и схем согласно стандартам ЕСКД и ЕСТД;

- овладения навыками использования современных средств вычислительной техники;

- подготовки к выполнению и защите дипломного проекта.

 

 

 

 

1. Описание  конструкции и назначение детали, качественно-точностные характеристики  её основных поверхностей; химические  и физико-механические свойства материала детали

        Втулка- это деталь машины или устройства в виде полого цилиндра или конуса, в отверстие которого входит сопрягаемая деталь. Втулки бывают сплошные и разрезные.

       Данная втулка является телом вращения с цилиндрическим отверстием внутри, она имеет гладкие внешние поверхности и одно ступенчатое сквозное отверстие. Материал- латунь(Л68). Диаметр наружной поверхности-80мм, минимальный диаметр отверстия-56мм, максимальный диаметр отверстия-68мм.

        Латуни — сплавы меди с цинком (60—90% Cu и 40—10% Zn). Легирующими компонентами являются Al, Si, Pb, Mn, Sn, Fe и др. Латуни обладают высокими механическими свойствами и хорошо противостоят коррозии в атмосферных условиях. Латуни применяют для изготовления различных металлических деталей, в строительстве морских судов, самолетов, приборов, химической аппаратуры.

Химический  состав в % материала Л68

Fe	P	Cu	Pb	Zn	Sb	Bi	Примесей
до   0.1	до   0.01	67 - 70	до   0.03	29.7 - 33	до   0.005	до   0.002	всего 0.3

 

Основные характеристики материала:

Плотность — 9500 кг/м³.

Удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,377 кДж•кг⁻¹•K⁻¹ 

        Удельное электрическое сопротивление — (0,07-0,08)•10⁻⁶ Ом•м. Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950° С. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается и прокатывается. Хотя поверхность Л., если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она более сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Имеет желтый цвет и отлично полируется.

         Висмут и свинец имеют вредное влияние на латунь, так как уменьшают способность к деформации в горячем состоянии.

     Основной характеристикой качества является шероховатость. Все поверхности данной детали имеют шероховатость равную Ra=10мкм, кроме внутренней поверхности отверстия диаметром 56H7, оно имеет шероховатость Ra=0,63мкм это означает, что качество этой поверхности значительно лучше, в сравнении с остальной деталью.

Таблица1  Характеристика точности поверхностей.

Размер	Допуск		Min размер	Max размер
56H7	25		56	56,025
80h14	740	80-0,74	79,26	80
68H14	740		68	68,74
42	620		41,69	42,31
96	870	96-0,435	95,565	95,435

 

 

2. Описание  типа производства и формы  организации работ

 

       Серийное производство является наиболее распространенным типом производства. На машиностроительных предприятиях серийного типа изготовляется достаточно большая номенклатура изделий, хотя и более ограниченная, чем в единичном производстве. Часть изделий являются родственными по конструктивно-технологическим признакам. Другим признаком серийного производства является повторяемость выпуска изделий. Это позволяет организовать выпуск продукции более или менее ритмично.

       Выпуск изделий в больших или относительно больших количествах позволяет проводить значительную унификацию выпускаемых изделий и технологических процессов; изготовлять стандартные или нормализованные детали, входящие в конструктивные ряды, большими партиями, что уменьшает их себестоимость.

Относительно большие  размеры программ выпуска однотипных изделий, стабильность конструкции, унификация деталей позволяют использовать для их изготовления наряду с универсальным специальное высокопроизводительное оборудование и специальную оснастку. Поскольку в серийном производстве выпуск изделий повторяется, экономически целесообразно разрабатывать технологические процессы обработки и сборки детально; представлять каждую операцию в виде переходов; устанавливать режимы обработки, точные названия станков и специальной оснастки и технические нормы времени.

    Организация труда в серийном производстве отличается высокой специализацией. За каждым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких определенных деталеопераций. Это позволяет рабочему хорошо освоить инструмент, приспособления и весь процесс обработки; приобрести навыки и усовершенствовать

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

     Особенности серийного 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.

    Серийное производство является основным типом современного машиностроения и предприятия этого типа выпускают в настоящее время 75-80 % всей продукции машиностроения страны. По всем технологическим характеристикам серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством. Объем выпуска предприятий серийного типа колеблется от сотен до тысяч регулярно повторяющихся изделий. Персонал: Рабочие средней квалификации. Наряду с работниками высокой квалификации, работниками на сложных универсальных станках и наладчиками используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках.

     Заготовки:  Средней точности. В качестве исходных заготовок используется холодный и горячий прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки и точные штамповки и прессовки. Требуемой точности достигают как

методами автоматического  получения размеров, так и методами пробных ходов и промеров с частичными применением разметки.

     Оборудование: Универсальное и специализированное, частично специализированное. Широко используется станки с ЧПУ, обрабатывающие центры и находят применение гибкие, автоматизированные системы станков с ЧПУ, связанные с транспортирующими устройствами и управлением от ЭВМ. Оборудование  расставляется по технологическим группам с учетом направлениям основных грузопотоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Однако одновременно используются групповые поточные линии и переменно-поточные автоматизированные линии. Большое значение имеет универсально-сборная переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства.

     Серийное  производство является наиболее  гибким и устойчивым, наиболее поддается автоматизированию.

 

 

 

3.Анализ технологичности детали

 

На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление. При отработке на технологичность конструкции детали необходимо производить оценку в процессе ее конструирования.

Требования  к технологичности конструкции  детали согласно ГОСТ 14.204-73 следующие:

- конструкция  детали должна состоять из  стандартных и унифицированных  конструктивных элементов или  быть стандартной в целом;

        - детали должны изготовляться  из стандартных и унифицированных  заготовок или заготовок, полученных рациональным способом;

        - размеры и  поверхности детали должны иметь  соответственно оптимальные степень  точности и шероховатость;

        - физико-химические и механические  свойства материала, жесткость  детали, ее форма и размеры  должны соответствовать требованиям технологии изготовления;

        - показатели базовой поверхности  (точность, шероховатость) детали  должны обеспечивать точность  установки, обработки и контроля;

        - конструкция детали должна обеспечивать  возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.

         При оценке технологичности конструкции  детали необходимо:

        - рассчитать показатели технологичности  конструкции;

        -  разработать рекомендации по  улучшению показателей технологичности;

        - обеспечить технологичность конструкции  детали путем внесения изменений.

При отработке  детали на технологичность можно  использовать и другие количественные показатели согласно ГОСТ 14.202-73 по усмотрению руководителя курсового проекта.

Оценка технологичности  детали:

1. заданный материал (латунь, Л68) обладает удовлетворительными  химическими и физико-механическими  свойствами позволяющими получить  заготовку одним из известных  традиционных методов, в данном  случае центробежным литьем.

2. заданный материал имеет хорошую обрабатываемость резанием.

3. конструкция  детали достаточно типична, так  как  так как так как не наблюдается больших интервалов в размере.

            4. в конструкции детали предусмотрены стандартные унифицированные элементы, такие как фаски, причем они имеют форму и размер, соответствующие ГОСТу.

5. характеристики  точности размеров и качества  поверхности заданы стандартными  величинами и обозначениями. Шероховатость поверхностей: Ra=0,63; Ra=10.

            6. ко всем обрабатываемым поверхностям имеется свободный подход режущего инструмента.

7. механическая  обработка детали возможна на  стандартном оборудовании с применением  стандартного режущего и мерительного  инструмента.

8. размеры   заготовки расставлены рационально,  что удобно для прочтения чертежа.

Проведенный анализ позволяет считать конструкцию  детали достаточно технологичной.

4.Обоснование  выбора базирующих поверхностей

 

Базой  называются поверхности, линии, точки и их совокупности, определяющие положение детали при обработке.

Установочными базами называют такие поверхности  детали, которыми она устанавливается  для обработки в определенном положении относительно станка и  режущего инструмента или другого  рабочего инструмента. Установочными  базами могут служить плоские поверхности, наружные и внутренние цилиндрические поверхности, торцовые поверхности с отверстиями, поверхности отверстий, поверхности центровых гнезд, конические, криволинейные поверхности и др. В качестве установочных баз могут служить обработанные и необработанные поверхности. Необработанные поверхности можно принимать в качестве баз при начальных операциях обработки – они называются черновыми базами. Обработанные поверхности, которые служат базами для последующих операций, называются чистовыми базами.