Розробка технологічного процесу виготовлення кришки

ВСТУП 2

1 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ 3

1.1 Технологічний контроль якості креслення 3

1.2 Аналіз службового призначення деталі і умов її роботи у вузлі. Визначення класу деталі 3

1.3 Визначення типу і форми організації виробництва 4

1.4 Опрацювання конструкції деталі на технологічність 4

1.5 Вибір заготовки і її технічно-економічне обґрунтування 5

1.6 Вибір типового технологічного процесу та типових схем обробки поверхонь 6

1.7 Розробка маршрутного технологічного процесу 7

1.7.1 Вибір технологічних баз обґрунтування прийнятої схеми базування 7

1.7.2 Вибір устаткування, верстатних пристроїв, різальних та вимірювальних інструментів 8

1.8 Розробка операційного технологічного процесу 10

1.8.1 Визначення припусків на механічну обробку 10

1.8.2 Визначення режимів різання 15

1.8.3 Визначення норм часу 18

2 КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 19

2.1 Проектування принципової схеми пристрою 19

2.2 Розрахунок сил закріплення та розмірів приводу 20

2.3 Опис конструкції і принцип роботи пристрою 21

Висновок 22

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 23

 

 

ВСТУП

У цій курсовій роботі розроблено технологічний процес виготовлення кришки та спроектовано технологічне оснащення.

Мета курсової роботи - отримати практичні навики розв’язання задач, які виникають при розробці технологічних процесів виготовлення деталей та проектування технологічної оснастки.

Під час виконання роботи розв’язуються такі задачі:

• розробка технологічного процесу виготовлення деталі „кришка”, що означає вибір методу виготовлення заготовки, призначення послідовності виконання операцій, вибір устаткування та інструмента для кожної операції технологічного процесу, розрахунок елементів режимів різання, сил різання і норм часу.
• проектування кондуктора для свердління отворів.

У РПЗ описані порядок  і всі етапи розробки технологічного процесу виготовлення кришки.

 

1. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ

1. Технологічний контроль якості креслення

У результаті технологічного контролю креслення кришки, яке було видано як завдання на курсову роботу, виявлено наступне:

• на кресленні вказані всі розміри необхідні для виготовлення деталі;
• шорсткість усіх поверхонь деталі вказана відповідно до ГОСТ 2789-73;
• допуски і відхилення розмірів наведені відповідно до ГОСТ 25346-89 та ГОСТ 25347-82;
• допуски форми та розташування поверхонь вказані відповідно до ГОСТ 24643-81
• вимоги до точності виготовлення поверхонь кришки відповідають вимогам, які пред’явлені до шорсткості цих поверхонь.

2. Аналіз  службового призначення деталі і  умов її роботи у вузлі. Визначення класу деталі

Відсутність складального креслення  вузла, в який входить кришка і даних про службове призначення деталі ускладнює точне визначення призначення деталі. Кришки є деталлю середнього машинобудування, що можна передбачити, розглядаючи її габарити і конфігурацію.

Кришка відноситься до класу дисків [2].

Кришка виготовляється зі сталі 45Л, яка має такий хімічний склад та механічні характеристики:

С, %	Mn, %	Si, %	Сг, %	Ni, %	Cu, %	S, %	Р, %
			не більше
0,42...0,5	0,4...0,9	0,2...0,52	0,3	0,3	0,3	0,045	0,04

 

Межа міцності ϭ_в = 550 МПа

НВ = 143…241 МПа

3. Визначення  типу і форми організації виробництва

Відповідно до заданої  річної програми випуску деталей (60000), а також в результаті аналізу конфігурації деталі, її маси і габаритів, можна стверджувати [2], що орієнтовно виробництво для виготовлення кришки - середньосерійне.

Для середньосерійного виробництва  раціональна непотокова форма організації виробництва. Виробничу дільницю організовують за принципом обробки конструктивно подібних деталей. На цій дільниці застосовують універсальне і спеціалізоване устаткування, розміщене у порядку виконання операцій. З одного робочого місця на інше деталі подають у тарі партіями за допомогою крана після виконання чергової операції.

Розмір партії деталей п визначаємо за формулою:

 

де N - річна програма випуску деталей (шт.),

t - кількість днів, на які потрібно мати запас деталей (шт.),

F - кількість робочих днів у році.

Підставивши у формулу t=10; F=245, отримаємо:

 

Для спрощення  приймаємо партію 2450 деталей.

4. Опрацювання конструкції деталі на технологічність

Знаючи тип виробництва, матеріал деталі і її конфігурацію, можна використати для одержання заготовки метод лиття в піщано-глинисті сирі форми із суміші з вологістю від 2,8 до 3,5 % і міцністю від 120 до 150 кПа з середнім рівнем ущільнення до твердості не нижче 80 одиниць. Конфігурація виливка достатньо проста і забезпечує легке виймання його моделі з форми і весь виливок може формуватись в одній опоці і ливарна форма буде мати один плоский рознім; западини, виїмки і ребра мають напрями, перпендикулярні до наміченої площини розніму; клас точності і формувальні уклони відповідають вимогам стандартів; залишки ливників і додатків можна сумістити з припуском на обробку; відходи металу при механічній обробці будуть невеликі.

Кришка представляє собою деталь з отвором.

Конструкція деталі технологічна за наступними параметрами:

• конструкція деталі складається з стандартних і уніфікованих конструктивних елементів;
• деталь виготовляється із стандартної заготовки (диск);
• розміри і поверхні деталі мають відповідно оптимальні точність і шорсткість;
• фізико-хімічні та механічні властивості матеріалу, форма і розміри відповідають вимогам технології виготовлення;
• конструкція деталі забезпечує можливість застосування типових і стандартних технологічних процесів її виготовлення.

5. Вибір заготовки і її технічно-економічне обґрунтування

Відповідно до вимог креслення  і в результаті аналізу конструкції  кришки робимо висновок, що найбільш доцільно використовувати литу заготовку. Якість і вартість литих заготовок в основному залежать від способу їх виготовлення. Найпоширеніші способи лиття - в земельні форми за дерев’яними моделями при ручному формуванні, в земельні форми при машинному формуванні за металевими моделями тощо.

З усіх способів утворення  литих заготовок [2] у розглянутому випадку можна застосувати лиття  в оболонкові форми, лиття в піщано-глинисті форми з машинним формуванням  за металевими моделями, лиття за моделями, які виплавляються, і лиття в металеві форми (кокілі). Три з цих способів (1-ий, 3-ій, 4-ий) дозволяють забезпечити більшу якість виливків, ніж лиття в піщано-глинисті форми (2-ий спосіб), але вони вимагають більших затрат на виготовлення ливарного оснащення та організацію діяльності і більш складні. Враховуючи розмір і матеріал кришки, невисокі вимоги до якості виливків і найменшу якість лиття в піщано-глинистій формі, заготовку будемо створювати литтям у сирі форми.

Згідно з ГОСТ 26645-85 визначаємо:

клас розмірної  точності виливка - 9;

ступінь жолоблення елементів виливка - 7;

ступінь точності поверхонь виливка - 13;

клас точності маси виливка - 8;

допуск зміщення – 1,8 мм;

ряд припусків на обробку виливка - 6.

Таким чином  точність виливка 9-7-13-8 Зм. 1,8 ГОСТ 26645-85. Для подальшої розробки технологічного процесу важливий правильний вибір площини роз’єму ливарної форми. Ливарна форма повинна мати, за можливістю, один плоский рознім. Для заготовки кришки такою єдиною площиною розніму може бути площина Б. Перевага цієї площини розніму в тому, що в ній лежать найбільші габарити заготовки, чим досягається мінімальна глибина формування. Невеликі перепади розмірів виливка через формувальні уклони і висока якість виливка.

Отвори в литті не будуть виготовлятися.

На ескізі заготовки тонкими  лініями зображені контури деталі.

Вартість виливка необхідно  визначати за методикою, наведеною  в [1.2], з введенням коефіцієнта  індексації цін, узгодженого з керівником

6. Вибір типового технологічного процесу та типових схем обробки поверхонь

Оскільки кришка відноситься до класу „диски”, то типовий технологічний процес складається з таких етапів:

1. чорнова і чистова обробка поверхонь кришки;
2. підрізання торців, зняття фасок;
3. свердління отворів;
4. доведення до кінцевих розмірів основних точних отворів тонким розточування.

Виходячи із заданих на кресленні вимог до якості (точності і шорсткості) оброблюваних поверхонь і типового технологічного процесу, підбирають типові схеми їх обробки:

отвір 60Н9 - чорнове та чистове свердління або чорнове і чистове свердління та остаточне розвертання;

7. Розробка  маршрутного технологічного процесу

1. Вибір технологічних баз обґрунтування прийнятої схеми базування

На основі креслення кришки і описаного в підрозділі 1.6 типового технологічного процесу вибирають технологічні бази і розробляють маршрут обробки деталі. При цьому необхідно намагатися мінімізувати кількість операцій, установів та переходів.

Операція 005. Токарна з ЧПК

Чорнове і напівчистове точіння поверхонь В, Є, Г та Д, із нарізуванням фаски зі сторони площини В. Чорнове і напівчистове розточування отвору 60Н9 із зніманням фасок зі сторони площини В, викінчуюче розвертування отвору 60Н9. Заготовку установлюють на площину А. Ця площина є установчою базою за ГОСТ 21495-76 і реалізує 3 опорні точки. Направляючою базою, яка реалізує дві опорні точки служить поверхня Е.

Операція 010. Токарна з ЧПК

Чорнове і напівчистове точіння  площин А, Б та Е, із нарізуванням фаски зі сторони площини А. Чорнове і напівчистове розточування отвору 30. Свердління отвору . Заготовку установлюють на площину В. Ця площина є установчою базою за ГОСТ 21495-76 і реалізує 3 опорні точки. Направляючою базою, яка реалізує дві опорні точки служить поверхня Є.

 

Операція 015. Вертикально-свердлильна з ЧПК

Свердління шести отворів  та чотири отвори під М4Н7. Базування здійснюється на площині В та отворі .

Операція 020. Вертикально-свердлильна  з ЧПК

Нарізання різьб в отворах  М4Н7.

2. Вибір устаткування, верстатних пристроїв, різальних  та вимірювальних інструментів

Вибір моделі устаткування, визначення частоти обертання і подачі здійснюють відповідно до рекомендацій, наведених в [1;2]. Для середньосерійного виробництва підбирають високопродуктивне універсальне та спеціалізоване устаткування, орієнтуючись на відповідність основних розмірів робочих органів верстата, габаритним розміром оброблюваної заготовки і досягнення необхідної точності, а також на використання мінімальної кількості різних моделей верстатів.

Для досягнення високої якості та продуктивності при виготовленні кришки в усіх операціях згідно з рекомендаціями, наведеними в [1; 2], для середньо - серійного виробництва використовують спеціальні пристрої з швидкодіючим затисканням заготовок.

Обробку виконують стандартним  інструментом. Матеріали різальної частини різців - тверді сплави Т15К6 та Т30К4, що рекомендується в [10]. Для свердління, розвертання отворів використовують інструменти із швидкорізальної сталі Р6М5 та інших [3; 15, 23].

Операція 005. Точіння поверхонь

Виконують на токарному верстаті з ЧПК 16К20ФЗ. Внутрішній конус в шпинделі по ГОСТ 13214-79 – МОРЗЕ БАТБ. Кінець шпинделя фланцевого по ГОСТ 12593-72 - БК. Діаметр циліндричного отвору в шпинделі - 55мм. Центр в пінолі з конусом по ГОСТ 13214-79 – МОРЗЕ БАТБ. Частота обертання шпинделя - 20-2240 об/хв. Межі частоти обертання шпинделя, що встановлюють вручну: I діапазон - 20-325 об/хв; II діапазон - 63-900 об/хв; III діапазон - 160-2240 об/хв. Межі програмованих подач: поздовжня - 0,01-40 мм/об, поперечна - 0,005-20 мм/об. Максимальна швидкість робочої подачі: поздовжньої – 2000 мм/хв; поперечної – 1000 мм/хв. Швидкість швидких ходів, не менше: поздовжніх – 7500 мм/хв; поперечних – 5000 мм/хв. Дискретність переміщень: поздовжніх - 0,01 мм; поперечних - 0,005 мм. Найбільший крутний момент на шпинделі – 1000 Нм. Граничні діаметри свердління – 25 мм. Габарити верстата – мм. Маса верстата – 3800 кг.

Чорнове точіння поверхонь та розточування отвору 60Н9 здійснюється різцями, з матеріалом різальної частини Т15К6. Чистове точіння поверхонь В, Є, Г та чистове розточування отвору 60Н9 різцями, з матеріалом різальної частини Т30К4. Нарізують фаски зі сторони площини В різцем, з матеріалом різальної частини Т30К4.

Операція 010. Точіння поверхонь

Виконують також на токарному верстаті з ЧПК 16К20ФЗ. Чорнове точіння поверхонь та розточування отворів 30 та здійснюється різцями, з матеріалом різальної частини Т15К6. Чистове точіння поверхонь та чистове розточування отворів 30 та із нарізуванням фаски зі сторони площини А різцями, з матеріалом різальної частини Т30К4.

Операція 015. Свердління отворів

Свердління отворів виконують на вертикально-свердлильному верстаті 2Н125. Найбільший хід шпинделя – 200 мм. Відстань від торця шпинделя до столу - 60-700 мм до плити - 690-1060 мм. Найбільше переміщення свердлильної головки – 170 мм. Переміщення за 1 оберт шпинделя 122,46 мм. Найбільший хід столу – 270 мм. Кількість швидкостей шпинделя – 12. Частота обертання шпинделя - 45-2000 об/хв. Число подач шпинделя - 9. Подача шпинделя - 0,1-1,6 мм/об. Потужність е/д головного приводу - 2,2 кВт.