Технологический процесс изготовления ступицы

Министерство образования и науки РФ

 

Тольяттинский Государственный Университет

 

 

Кафедра “Технология машиностроения ”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологический процесс изготовления ступицы

 

Пояснительная записка к  курсовой работе

по дисциплине “Технология машиностроения”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент:Мирончева А.А.

Преподаватель: Расторгуев Д. А.

Группа: ТМ 301

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тольятти 2006

 

Аннотация.

 

УДК. 621. 9

 

Мирончева А.А. Разработка технологического процесса ступицы.– Тольятти, ТГУ, 2006 . – 44.

 

В данном курсовом проекте было выбрано:

• тип производства;
• метод получения заготовки;
• средства технологического оснащения;
• технологическое оборудование;
• станочные приспособления;
• режущие инструменты;
• средства контроля.

  а также разработано:

• технологический маршрут изготовления детали;
• план изготовления детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

 

Аннотация

Введение

1. Анализ исходных данных

1.1. Анализ служебного назначения  детали и условий ее работы

1.2. Классификация поверхностей

1.3. Анализ технологичности

1.4. Задачи курсовой работы

2. Выбор типа производства и  формы организации технологического  процесса

3. Выбор метода получения заготовки и проектирование заготовки

3.1. Выбор метода получения заготовки

3.2. Выбор метода обработки поверхностей

3.3. Расчет припуска

3.4. Проектирование заготовки

4. Разработка технологического  маршрута изготовления детали

5. Разработка плана

5.1. Выбор технологических баз

5.2. Обоснование простановки операционных  размеров

6. Выбор средств технологического  оснащения

6.1. Выбор технологического оборудования

6.2. Выбор станочных приспособлений

6.3. Выбор режущего инструмента

6.4. Выбор средств контроля

7. Проектирование технологических операций

7.1. Расчет режимов резания

7.2. Расчет норм времени

Заключение

Список литературы

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико–экономического анализа.

Курсовое проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные студентами во время лекционных и практических занятий. Курсовое проектирование должно научить студентов пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами и расценками, умело сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучения курса.

 При курсовом проектировании  особое внимание уделяется самостоятельному  творчеству студента с целью  развития его инициативы в  решении технических и организационных  задач, а также детального и  творческого анализа существующих  технологических процессов.

При выполнении 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.

Защита проекта позволяет оценить умение студента кратко, в установленное время изложить сущность проделанной работы, а также аргументированно объяснить принятые решения при ответах на вопросы по проекту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Анализ исходных данных.

 

1.1. Анализ служебного назначения и условий работы детали.

 

Данная деталь –  ступица,является составляющей частью гаечного ключа,

изготовлена из мтериала-сталь 40Х- методом горячей штамповки. Деталь предназначена для передачи крутяшего момента на вал,а также для его фиксирования.

 

1.2.  Химический состав и механические  свойства материала детали.

 

В качестве материала изготовления ступицы выбрана сталь 40Х ГОСТ 1050-74.

 

Химический состав, % (ГОСТ 1050—74)

 

С		Si		Mn		Сг		S		P		Сu		Ni		As
						не более
0,42—0,50	0,17—0,37		0,50—0,80		0,25		0,04		0,035		0,25		0,25		0,08

 

 

Механические свойства

 

Таблица 1.

Марка стали	Временное сопротивление sв, кгс/мм2	Предел текучести sт, Н/мм2, для толщины, мм	Относительное удлинение d5, %, для толщины, мм
		40
40Х	600	310	16

 

 

1.3. Классификация поверхностей детали

Таблица 3.

Вид поверхности	Номер поверхности
Исполнительная поверхность	9,7
Основная конструкторская база	9,4
Вспомогательная конструкторская база	7,5,10,3,2
Свободные поверхности	12,13,8,1,6,11,14,15

 

 

 

рис 1. ступица

1.4. Анализ технологичности  детали.

 

Рабочий чертеж ступицы содержит необходимую графическую информацию для полного представления о ее конструкции. Указаны все размеры, отклонения геометрических форм, предоставлены шероховатости поверхностей. Расположение поверхностей обеспечивает доступ режущего инструмента, возможность применения стандартного режущего и мерительного инструмента.

Анализ технологичности выполняем с целью выявления возможности снижения себестоимости обработки детали путем совершенствования ее конструкции.

а) Количественный анализ технологичности:

1. коэффициент унифицированных поверхностей

 

,                                                      (1)

где Nу – количество унифицированных поверхностей;

       N – общее количество поверхностей.

                                                                                                               

Все поверхности выполняются стандартным инструментом, на стандартном оборудовании с использованием стандартной оснастки.

Вывод: деталь технологичная, так как .

2. коэффициент точности обработки детали:

 

,                                                       (2)

 

где А – средний квалитет точности поверхностей детали.

,                                                      (3)

 

где n – количество поверхностей детали;

              IT – квалитет.

Вывод: деталь технологичная, так как Kт.д.=  >0,85

3. средняя шероховатость поверхностей:

 

  ,                                                            (4)

 

где k – количество поверхностей.

 

Вывод: деталь технологичная, так как Ra.ср.=  >3,2

4. коэффициент использования материала:

kим.=0,7 – для серийного производства.

 

б) Качественный анализ технологичности:

Технологичность заготовки.

Данная деталь –  ступица изготавливается из мтериала-сталь 40Х Ст2 ГОСТ 1050-74 методом горячей штамповки в условиях серийного производства. Конфигурация наружного контура детали не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.

Коэффициент обрабатываемости материала резанием Коб=1

Простая конфигурация детали (отсутствие сложных фасонных поверхностей) позволяет использовать при ее производстве унифицированную заготовку. С учетом требований к поверхностям детали (точности, шероховатости), а также их технического назначения окончательное формирование поверхностей детали (1-15) на заготовительной операции невозможно.

Технологичность детали в целом.

Стоимость материала детали 168 руб за 1 т.

Поверхности детали имеют квалитеты, степени точности, шероховатости, соответствующие их служебному назначению.

Требования к поверхностям изделия:

Квалитет: IT6 - поверхности 10,12,13,14

                       IT8 - поверхности 8,11

                       IT9 - поверхности 15,16

                       IT10 - поверхность 9

Неуказанные квалитеты поверхностей принадлежат к IT14

Шероховатость: Ra0,8 поверхность 9

 Ra1,25 поверхность 2, 7, 4

 Ra3,2 поверхности5, 12,12,6,14,15.

 Rz25 поверхности 6, 9, 12, 13

Соосность: 0,01 поверхность 9, 7

Перпендикулярность: 0,01 поверхность9,4

Количество и протяженность сопрягаемых поверхностей ступицы определяется конструкцией узла и условной работы детали. Точность поверхностей определяется требованиями работоспособности всего узла. Для нормальной работы точность является оптимальной, ее повышение приведет к неоправданному росту затрат на обработку, а снижение – к снижению работоспособности. Тоже самое можно сказать о требованиях к шероховатости рабочих поверхностей.

Конфигурация детали позволяет широко использовать механизацию и автоматизацию при ее установке, обработке, транспортировке. Доступ к местам обработки и контроля свободный. Возможно обработать несколько поверхностей детали с одного установа.

 Из анализа следует, что деталь  в целом можно считать технологичной.

Технологичность базирования и закрепления.

Технологичность закрепления детали характеризуется наличием опорных поверхностей (баз), совпадением технологической и измерительной баз, точностью и шероховатостью базовых поверхностей. Анализируя конструкцию детали, выясняем, что в качестве черновых технологических баз можно использовать основные базы заготовки.

Таким образом, деталь является технологичной.

 

1.5. Задачи курсовой работы.

 

На базе анализа технических требований к детали формулируют задачи, которые необходимо решить для достижения цели, указанной во введении. К этим задачам сводятся следующие:

1) Определить  тип производства и выбрать  стратегию разработки ТП.

2) Выбрать оптимальный  метод получения заготовки и  маршруты обработки поверхностей.

3) Разработать технологический  маршрут и схемы базирования заготовки.

4) Выбрать оборудование, приспособления, режущий инструмент, средства контроля.

5) Рассчитать припуски  на обработку и спроектировать  заготовку.

6) Разработать специальный  режущий инструмент.

7) Определить содержание  операции, рассчитать режимы резания и время на обработку.

8) Спроектировать станочное  приспособление для заданной  операции ТП.

9) Определить экономическую  эффективность совершенствования  операции.

 

 

                II. Выбор типа производства, его краткая характеристика.

 

Тип производства определяют исходя из массы детали, ее сложности и программы выпуска.

Находим массу детали:

m= V.r,                                                       (5)

 

где r - плотность детали, rr= 7700 кг/м3,

              V – объем детали.

V=p .d2.h                                                      (6)

 

V= V1 +V2- V3- V4= (3,14×162×15,5)+(3,14×102×8)-(3,14×112×11,5-(3,14×6,52×11,5)=9077,4=0,000009 м3

m=0,000009.7700 = 0,07 кг

 

По таблице №2.1 [2.с.11] выбираем тип производства, учитывая, что программа выпуска N = 9000 штук в год и масса m=0,07 кг.

Выбираем среднесерийное производство.