Технологический процесс изготовления детали Вал

Федеральное агентство  по образованию

Рыбинский Государственный Авиационный  Технологический Университет им. П.А. Соловьева

Факультет очно-заочного обучения

 

Кафедра “ТАД и ОМ”

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине “Технология  машиностроения”

на тему «Технологический процесс изготовления детали Вал»

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

 

Студент группы ВТ2-07                                                    Олейник Е.С.

                                                                                             «__»_______ 2012г.

 

 

Руководитель                                                                      Чистяков Ю.П.

к. т. н., доцент                                                                     «__»_______ 2012г.

 

 

 

 

Нормоконтроль                                                                     Чистяков Ю.П.

к. т. н., доцент                                                                     «__»_______ 2012г.

 

       

   

                                       

 

 

 

 

 

Рыбинск 2012

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

1. Технологический процесс изготовления детали…………………..4
1. Служебное назначение и технические характеристики детали……...4
2. Определение типа производства и размера партии деталей…………5
3. Обоснование выбора метода и способа получения заготовки……….8
4. Назначение методов и этапов обработки……………………………..11
5. Выбор баз и последовательность обработки………………………....14
6. Разработка маршрутного технологического процесса…………..…..15
7. Обоснование выбора оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента………………………………….………16
8. Расчет операционных размеров……………………………………….19
1. Расчет длинновых размеров…………………………………………...19
9. Нормирование операций………………………………………………27
10. Разработка карты наладки на одну из операций…………………..…29
2. Проектирование специальной станочной оснастки……………...30
1. Принципиальная схема станочного приспособления………………..30
2. Расчет силы закрепления с определением характеристик силового привода…………………………………………………………………...30
3. Расчет режимов резания…………………………………………….…35
4. Описания конструкции и принципа работы приспособления………41
3. Проектирование специальной контрольной оснастки…………..45
1. Принципиальная схема контрольного приспособления…………..…45
2. Расчет контрольного приспособления на точность……………….…47
3. Описание конструкции и принципа работы приспособления………49
4. Заключение…………………………………………………………….50
5. Список использованных источников………………………………51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Технологический процесс изготовления детали

 

1. Служебное назначение и технические характеристики детали

 

Целью курсового проекта  является приобретение навыков по разработке маршрутного технологического  процесса изготовления заданной детали, операционного технологического процесса на выполнение отдельных операций, проектированию станочного и контрольного приспособлений.

В данном курсовом проекте  осуществлена попытка построения технологии обработки детали типа вал на основе базовой технологии с учетом достижений современного машиностроительного производства. Особенность проекта - это применение станков с ЧПУ, и полуавтоматов.

Для изготовления вала необходимо выбрать материал, обладающий  повышенной износостойкостью и высокой твердостью. Для этих целей выбираем конструкционную сталь марки 45 с последующим упрочнением поверхностного слоя, применив закалку ТВЧ на глубину порядка 2…3 мм.

В результате качественной оценки детали на технологичность, можно сделать следующие выводы:

     1. Материал детали – сталь 45 ГОСТ 1050-88 полностью соответствует условиям эксплуатации и требованиям по прочности, износостойкости, поверхностным деформациям и т.п.

     2. Конструкция детали  обеспечивает достаточную жесткость при механической обработке на металлорежущем оборудовании.

     3. Деталь имеет элементы, удобные для закрепления заготовки при обработке.

     4. Формы поверхностей, подлежащих обработке, не представляют сложности (в основном – поверхности вращения); имеется возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов.

5.   Масса  детали  составляет 20.31 кг.

6. С точки зрения обеспечения заданной точности и шероховатости поверхностей деталь не представляется сложной.

 

2. Определение типа производства и размера партии деталей

 

Определение типа производства.

На данном этапе разработки технологического процесса тип производства определяется предварительно для осуществления  выбора оборудования и компоновки операций из необходимых методов обработки поверхностей.

Обработка деталей производится партиями. Количество деталей в партии для одновременного запуска можно  определить по следующей упрощенной формуле:

, шт.,

где  n – количество деталей в партии, П – годовая программа выпуска деталей (шт.), α – число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на сборке (рекомендуется принимать α=10 ), F – число рабочих дней в году (F=252). Получаем:

, шт.

В машиностроении различают три основных типа производства:

- единичное, или индивидуальное, производство;

- серийное производство;

- массовое производство.

При определении типа серийного производства необходимо кроме количества деталей в партии руководствоваться также размерами (массой) деталей (см. табл. 1).

 

Таблица 1. Характеристики типа производства

Тип производства	Количество изготовляемых  за год деталей одного наименования
	Тяжелых (крупных) массой свыше 30 кг	Средних массой до 30 кг	Легких (мелких) массой до 6 кг
Единичное	до 5	до 10	до 100
Серийное:
мелкосерийное	5 – 100	10 – 200	100 – 500
среднесерийное	100 – 300	200 – 500	500 – 5000
крупносерийное	300 – 1000	500 – 5000	5000 – 50000
Массовое	свыше 1000	свыше 5000	свыше 50000

 

1. Единичное, или индивидуальное, производство. Характеризуется большой и часто сменяемой номенклатурой изготовляемых изделий при малом количестве их производства. Особенность этого типа производства заключается в его гибкости, маневренности, возможности быстрого перехода на изготовление новых различных изделий.
2. В серийном производстве изготовления изделий ведется партиями (сериями), периодически повторяющимися. В зависимости от размеров партий (серий), различают три вида серийного производства для средних машин:

- мелкосерийное производство при количестве изделий в партии до 25 шт.;

- среднесерийное производство  при количестве изделий в партии  от 25 до 200 шт.;

- крупносерийное производство  при количестве изделий в партии  более 200 шт.

При серийном производстве каждая операция технологического процесса закрепляется за определенным рабочим местом.

3.     Массовое  производство характеризуется постоянной  номенклатурой изделий, изготовляемых  в больших количествах. Изготовление  изделий в производстве идет  непрерывно. При массовом производстве на большинстве рабочих мест выполняется только одна операция, закрепленная за этим рабочим местом. Для поточного производства характерно понятие такт выпуска деталей или изделий, под которым понимается продолжительность равных промежутков времени между выпуском двух следующих друг за другом деталей или изделии:

,

где  t – такт выпуска, мин., F_Д – действительный годовой фонд времени работы оборудования, П – годовая программа выпуска деталей.

Получаем:

Продолжительность каждой операции в технологическом процессе приблизительно равняется такту выпуска.

Количественно тип производства по ГОСТ 3.1121-84 характеризуется коэффициентом закрепления операций:

,

где О – число всех различных технологических операций, Р – число рабочих мест.

Таким образом, находим:

Тип производства по ГОСТ 3.1121-84 характеризуется коэффициентом  закрепления операций (К_З.О.):

        20 < К_З.О. < 40 – мелкосерийное производство;

      

Т.к. масса детали около 20.31 кг, объем годового выпуска деталей 1000 штук, а количество деталей в партии не превышает 40 шт, то ориентировочно для дальнейших расчетов можно принять тип производства – мелкосерийное.

Таблица 2. Организационно-технические  характеристики типа производства

Характеристики	Тип производства
	Среднесерийное
Форма организации производственного  процесса и Kзо	Переменно поточная или  групповая, 20 < КЗ.О. < 40
Технологические процессы: вид	Типовые, групповые и  единичные
Степень детализации проектирования	Операционные Автоматизированное или  неавтоматизированное
Построение операций	Дифференциальная
	Обработка многоместная или одноместная с непрерывной  или раздельной установкой
Метод обеспечения точности	Базирование без выверки  и с выверкой, настройка статическая по пробным деталям или комбинированная
Оборудование	Универсальное и специализированное, станки с ЧПУ, гибкие модули
Оснастка	Сборно-разборные приспособления (СРП), специализированные наладочные приспособления (СНП)

 

3. Обоснование выбора метода и способа получения заготовки

 

Выбор способа изготовления заготовки:

 Для деталей типа  тел вращения, с последующей обработкой  на станках с ЧПУ выбираем прокат,  так как деталь имеет форму тела вращения, массу, которая допускается при прокате (до 50-100 кг.) и имеет подходящую форму.         

Прокат – это продукция получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки.

Определение припусков.

Для назначения припусков  на обработку рассчитаем массу проката.

Находим объем металла, который необходим для получения  детали:

Найдем массу проката:

Коэффициент использования  материала:

где - масса детали; 

      - масса проката.

Материалом детали является сталь 45: 0,42-0.5 % C, 0.17-0.37 % Si, 0.5-0.8 % Mn, 0.25 % Cr, 0.3 % Ni, 0.04 % S, 0.008 % N, 0.3 % Cu, 0.035 % P,  поэтому поковка относится к группе сталей  М2.

Степень сложности поковки  – С1.

Поковка второго класса точности – Т2.

На основании М2 и С1, а также класса точности и массы поковки определяем исходный индекс и назначаем величины припусков и допусков на соответствующие размеры детали. Значения выбираем из таблиц приведенных в технической литературе. Исходный индекс 11. Величины припусков и допусков приведены в Таблице 3.

Таблица 3.  Расчетная таблица припусков заготовки

Размер детали по чертежу, мм.	Припуск, мм.	Шероховатость
Ø96	1,6	Ra 6,3
Ø85	1,6	Ra 3,2
Ø80	1,8	Ra 0,8
Ø60	1,6	Ra 3,2
32,25	1,6	Ra 0,8
100	1,6	Ra 3,2
105	1,7	Ra 3,2
107,25	1,9	Ra 0,8
145,5	1,7	Ra 6,3

 

  Дополнительные припуски

Смещение по поверхности  разъема штампа – 0,3 мм; отклонение от плоскостности – 0,5 мм.