Разработка технологического процесса механической обработки детали «Втулка»

Федеральное государственное  автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

Политехнический институт

Конструкторско-технологическое  обеспечение машиностроительных производств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

Разработка технологического процесса механической обработки детали  «Втулка»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преподаватель _________ О. В. Ковалевская

подпись, дата

 

Студент ИП09-02 _________ С.В. Шевчук

подпись, дата

 

 

 

 

 

 

 

Красноярск 2012 

Содержание

 

Введение 3

1 Описание  конструкции и назначение детали 4

2 Анализ технологичности 6

3 Расчет режима  резания при точении 10

4 Маршрутная  карта 14

5 Операционная  карта 15

Заключение 19

Список литературы 20

 

 

 

 

Введение

 

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана  с техническим перевооружением  и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое  перевооружение, подготовка производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения  и их изготовления.

В общем объеме средств  технологического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:

• надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее обработки;
• стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей

при минимальной зависимости  качества от квалификации рабочего;

• повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в механизации приспособлений;
• расширить технологические возможности используемого оборудования.

В зависимости от вида производства технический уровень и структура  станочных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного  производства в большинстве случаев  применяют специальные станочные  приспособления одноцелевого назначения для выполнения определенных операций механической обработки конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при изготовлении. В условиях единичного и мелкосерийного производства широкое распространение  получила система универсально-сборных  приспособлений, основанная на использовании  стандартных деталей и узлов. Этот вид приспособлений более мобилен  в части подготовки производства и не требует значительных затрат.

Создание любого вида станочных  приспособлений, отвечающих требованием  производства, неизбежно сопряжено  с применением квалифицированного труда.

В последнее время в  области проектирования станочных  приспособлений достигнуты значительные успехи. Разработаны методики расчета точности обработки деталей в станочных приспособлениях, созданы прецизионные патроны и оправки, улучшены зажимные механизмы и усовершенствованна методика их расчетов, разработаны различные приводы с элементами, повысившими их эксплуатационную надежность.

В представленной пояснительной  записке изложена информация необходимая  для того, чтобы рассчитать, спроектировать и изготовить по возможности простое, надежное и удобное, в обращении, отвечающее стандартам и требованиям  производства станочное приспособление для получения сквозного резьбового отверстия в детали "Втулка" в условиях среднесерийного производства.

 

1 Описание конструкции  и назначение детали

 

Деталь типа "Втулка" применяются в сверлильных приспособлениях (для центрирования и исключения возможности отвода сверла); для  установки в шарикоподшипниковых  соединениях, закрепления, ограничения  износа и вылета сопрягаемых конструкций.

Деталь "Втулка" относится  к группе тел вращения с габаритными  размерами 30-42 мм. Деталь состоит из цилиндрического основания. Цилиндрическое основание является черной базой и имеет диаметр 30 мм и высотой 42 мм.

 

Характеристики материала  А12

 

Марка:	А12
Классификация:	Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости
Применение:	оси, валики, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты  и другие малонагруженные мелкие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и к которым  предъявляются повышенные требования по качеству поверхности и точности размеров

 

Механические свойства при  Т=20 °С материала А12 

 

Сортамент	Размер	Напр	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Сталь горячекатан.	100		410		22	34		Состояние поставки

 

Твердость материала А12 горячекатанного HB 10 -1 = 140 МПа

 

Технологические свойства материала  А12

 

Свариваемость:	не применяется для  сварных конструкций
Флокеночувствительность:	чувствительна
Склонность к отпускной  хрупкости:	не склонна

 

Химический состав в % материала  А12

 

C	Si	Mn	S	P
0.08 - 0.16	0.15 - 0.35	0.7 - 1.1	0.08 - 0.2	0.08 - 0.15

 

Механические свойства:

sв  - Предел кратковременной прочности , [МПа]

sT  - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d5  - Относительное удлинение при разрыве , [ % ]

y  - Относительное сужение , [ % ]

KCU  - Ударная вязкость , [ кДж / м2]

HB  - Твердость по Бринеллю , [МПа]

 

Магнитные свойства :Hc - Коэрцитивная сила (не более), [ А/м ]

Umax - Магнитная проницаемость (не более), [ МГн/м ]

P1.0/50 - Удельные потери (не более) при магнитной индукции 1.0 Тл и частоте 50 Гц, [ Вт/кг ]

B100 - Магнитная индукция Tл (не менее) в магнитных полях при напряженности магнитного поля 100, [ А/м ]

 

 

2 Анализ технологичности

 

Деталь втулку изготавливают  в условии серийного производства из горячекатаного проката, разрезанного на штучные заготовки. Все поверхности  обрабатываются однократно. Токарная операция выполняется согласно двум операционным эскизам по установленным.

Требуется произвести анализ операционных эскизов и других исходных данных установить содержание операции и сформировать ее наименование и  содержание установить последовательность обработки заготовки в данной операции, описать содержание операции по переходам.

 

Операция токарная

1) ПВ: установить и закрепить  заготовку

2) ПТ: подрезать торец  1.

3) ПТ: сверлить отверстие 2 с формированием фаски 3.

4) ПТ: расточить отверстие 4.

5) ПТ: проточить отверстие  5.

6) ПТ: нарезать резьбу 6.

Операция сверлильная

7) ПВ: установить и закрепить  заготовку. 

8) ПТ: сверлить отверстия 7.

9) ПВ: контроль размеров деталей.

10) ПВ: снять деталь и уложить в тару.

 

Выбор материала технологического маршрута

1. Использовать типовые процессы обработки детали и типовых поверхностей деталей.
2. Использовать оптимальное оборудование, использование стандартного режущего инструмента.
3. Обрабатывать наиболее количество поверхностей на одну установку.

 

Установка А	Установка Б

Рисунок 1 – Схема установок деталей

 

Величина часовых приведенных  затрат

 

Сп.з=134,13 коп/ч

 

где Сз – основная и дополнительная з/п, коп/ч;

М – коэффициент многостаночности;

Сч.з – часовые запасы на эксплуатацию рабочего места, коп/ч;

Ен=0,2 – коэффициент экономической  эффективности для машиностроения;

Кс – вложения в станок, коп/ч;

Кз – вложения в здания, коп/ч;

Основная и дополнительная з/п

 

Сз=Ст.ф*1,53*k=39.9*1.53*1=63,5 коп/ч

 

Где Ст.ф – часовая  тарифная ставка станочника (табл.), коп/ч;

 

К – коэффициент учитывающий  з/п наладчика (К=1)

 

Кс==46,34 коп/ч

 

Кз=

 

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места

 

 

Сч.з=

=0.9

 

Скорректированная величина часовых затрат

 

=54,08 коп/ч

 

==1,075,

где - удельный вес затрат

 

Стоимость механической обработки

 

Со==4 коп

 

Экономический эффект

 

Эм=

- программа выпуска

 

Стоимость заготовки, полученной на ГКМ

 

Sзаг=

 

Sзаг==2,1 руб

 

Стоимость заготовки, полученной из проката

 

Sзаг=

 

Токарный станок ТВ 320

 

Ц=770руб

 

Сп.з=128,2 коп/ч

 

Сз=Ст.ф*1,53*k=41,5*1.53*1=63,5 коп/ч

 

Кс=24,06 коп/ч

 

Кз=

 

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места

 

Сч.з=

 

=1,2

 

=41,08 коп/ч

 

==1,075

 

Стоимость механической обработки

 

Со==2,46

 

Экономический эффект

 

Эм=

 

Стоимость заготовки, полученной на ГКМ

 

Sзаг=

 

С01=120,1 коп

 

С02=127,36 коп

 

Э=

 

3 Расчет режима резания  при точении

 

1 На станке ТВ320 черновое обтачивание

 

D=12 мм, d=30 мм

L=40 мм, l=42 мм

Заготовка сталь А12

=410 МПа

 

Рисунок 2 – Схема обработки детали

 

2 Выбор режущего инструмента

 

Резец Р18

r=0,5мм.

=30̊

3 Назначаем режим резания

 

3.1 Глубина резания

 

t=h=

 

3.2 Назначаем подачу

 

S=0,5 мм/об; S=0,4

 

3.3 Скорость резания

 

V=*Kv= м/мин

 

Kv=Kmv*Knv*Kuv*K*Krv

 

где Сv=350; x=0,15; y=0,35; m=0,20

 

3.4 Частота вращения

 

n=об/мин

 

Корректируем под станок

 

n дейст=350 об/мин

 

3.5 Действительная скорость  резания

 

Vд==2

 

Сила резания

 

Рz.y.x=10

 

длина лезвия;

 – поправочный  коэффициент.

 

Мощность резания

 

N==0,43 кВТ

 

N_т=1,64 кВт

N_т - мощность табличная, кВт

 

Сверление

 

Глубина резания

 

t=0,5D

 

t=0.5*4,5=2,25 мм

 

Подача

 

S = 0,13-0,19 мм/об

 

Скорость резания

 

v=

 

v = 25 м/мин

 

Мощность резания

 

n=

 

n = 250 об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЧЕРЧЕЖ ДЕТАЛИ 

4 Маршрутная карта ГОСТ 3.1118-82        Форма 1

Дубл.

Взам.

Подп.

Разраб.

КТОМСП

Провер.

Принял

Утверд.

Втулка

Н. контр.

МО1                              Поковка                     Сталь А12

МО2

Код

ЕВ

МД

ЕН

Н расх

КИМ

Код загот.

Профиль и размеры

К.Д.

М.З.

166

6,6

1

0,82

41212

Æ 30×1200

1

0,22

Цех

Уч.

Р.М.

Опер

Код, наименование операции

Обозначение документа

Код, наименование оборудования

С.М.

Проф.

Р.

У.Т.

К.Р.

Конд.

Е.Н.

О.П.

КШТ.

ТП.З.

ТШТ.

03

Пресс-ножницы Заготовительная

04

С229А ШЦ-1-166-63

05

06

Мех      Ток                    005            Токарная ИОТ

07

2 15292     5-12      1-0       1              1             1  100   1 7         1,79

08

392841 ШЦ-1-166-63

09

10

Мех     свер.                  0,10         Сверлильная                                                          ИОТ

11

ШЦ-1-166-63 2 17335       5-12      1-0         1  1   1  100    1               12            1,15

12

13

015 Контрольная

14

ШЦ-1-166-63

15

16

17

М.К.