Расчет детали и построение цеха

Федеральное агентство  по образованию

 Российской  Федерации

 

 

 

ГОУСПО «Алтайский политехнический  колледж»

Отделение  «Технологии  машиностроения»

 

 

 

Дипломная работа

 

 

 

                         

                         На тему: _______________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор проекта                                                            

Студент 4 курса, гр. ТМ-31

Специальность 151001                                                _________  Д.А. Бровин

 

 

 

Руководитель  проекта

Преподаватель дисциплин                                           _________  Т.Г. Жданова    

 

 

 

 

 

Бийск 2009

 

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………..3

1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание  конструкции детали и ее служебное  назначение …………..........6

1.2 Технологический  контроль чертежей детали и анализ детали на технологичность ……………………………………………………………………..7

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  РАЗДЕЛ

2.1 Характеристика  заданного типа производства…………………….................9

2.2 Выбор вида и метода получения заготовок ……………………………........10

2.3 Выбор и  обоснование технологических баз  ………………………………...12

2.4.1 Разработка маршрута механической обработки детали………………......14

2.4.2 Разработка операционного технологического процесса…………….........15

2.4.3 Выбор оборудования и технологической оснастки…………………….....17

2.4.4 Выбор режущего инструмента……………………………………………..17

2.5 Расчет межоперационных припусков………………………………………..23

2.6 Расчет режимов резания ……………………………………………………...24

2.7 Расчет норм времени …………………………………………………………46

3 КОНСТРУКТОРСКИЙ  РАЗДЕЛ

3.1 Описание  и расчет измерительного инструмента………………..................54

3.2 Расчет режущего  инструмента……………………………………………….56

3.3 Описание  конструкции и расчет приспособления………………………….59

4 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ

4.1 Определение  потребного количества оборудования

 и коэффициент  его загрузки……………………………………………………….64

 

 

4.2 Определение  числа участников производства

 и их тарифно-квалификационных разрядов…………………………………….67

5 ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ  РАЗДЕЛ

5.1 Планировка оборудования и рабочих мест на участке …………………...69

5.2 Транспортирование  заготовок………………………………………………71

5.3 Планово-предупредительный ремонт оборудования……………………...73

5.4 Организация  технического контроля……………………………………….75

5.5 Мероприятия  по безопасности труда……………………………………….77

6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  РАЗДЕЛ

6.1 Расчет затрат  на основные материалы и заработную плату……………....79

7 ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ  ЧАСТЬ………………………………………………….89

Использованная  литература……………………………………………………….91

 

 

1 Общий раздел

1.1 Описание  конструкции детали и её служебное назначение

 

Деталь типа храповик, представляет собой тело вращения длинной 17,6 мм. С наружный диаметр 21 мм. и внутренним диаметром 15 мм. На одном из торцов имеется сложный профиль, на другом торце наружная фаска 1×45° и внутренняя фаска 0,3×45°. На наружной поверхности имеются две сквозные винтовые канавки шириной 5,3 мм. Данная деталь изготавливается из стали 40Х.

Данная деталь используется в бензопиле  «Дружба» и предназначена для передачи крутящего момента от стартера на храповик муфты.

 

Механические и физические свойства стали 40Х (ГОСТ 8733-87)

Марка стали	Механические свойства				НВ	γ, г/см3	λ Вт/мс	α×106
	σт	σв	δsi %	αн кДж/м2
	МПа
40Х	786	980	10	587	150	0,0078	78,5	11,1

 

γ  -- плотность

λ -- теплопроводность

α  -- коэффициент линейного  расширения

σ_т -- предел текучести

а_н -- ударная вязкость

σ_в -- временное сопротивление разрыву

δ₅  -- относительное удлинение

НВ -- твёрдость по Бринеллю

 

 

 

1.2 Технический контроль  чертежей детали и анализ детали на технологичность.

 

Технологичность изделий - это способность изделия соответствовать эксплуатационным требованиям, требованиям рационального и экономического изготовления. Отработка изделия на технологичность осуществляется на всех стадиях подготовки конструкторской документации, для изготовления и испытания установочных серий.

Все изделия в машиностроении обрабатываются на технологичность  по определенным показателям.

Проведем технологический  анализ детали типа «Храповик»:

1. Технологичность конструкции:

Конструкция данной детали проста, а значит она технологична.

2. Рациональная заготовка:

Для этой детали рационально  использовать заготовку трубу потому, что она приближена к форме  детали.

3. Технологичность формы:

Данная деталь имеет  простую форму, а значит она технологична.

4. Рациональная постановка размеров:

На чертеже размеры  проставлены  в соответствии с  ГОСТ, этих размеров достаточно для  изготовления данной детали.

5. Точность формы:

Форму соответствующую  чертежу можно изготовить на универсальном  оборудовании.

6. Оптимальная точность размеров:

Размеры данной детали имеют  наивысший квалитет 11, размеры с  такой точностью достигаются при обработке на универсальном оборудовании.

7. Точность взаимного расположения поверхностей.

Из-за отсутствия условий  взаимного расположения поверхностей данная деталь может быть изготовлена на универсальном оборудовании.

8. Оптимальные параметры шероховатости.

Шероховатость, заданная на чертеже 6,3 является шероховатостью, для достижения которой не требуется  обработка шлифованием

9. Оптимальные технологические требования.

Для выполнения технологических  требований для данной детали не требуется  сложное специальное оборудование.

 

Из всего вышеизложенного  следует, что данная деталь имеет  простую конструкцию и не требует  упрощения. На чертеже имеются все размеры и технологические требования, необходимые для изготовления данной детали. Деталь может быть изготовлена на универсальном оборудовании.

Отсюда следует вывод, что деталь является технологичной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технологический раздел

2.1 Характеристика  заданного типа производства

 

В машиностроении существует три типа производства:

1. единичное производство – характеризуется широкой номенклатурой изделий и малым объемом выпуска. Используется универсальное оборудование и стандартный режущий инструмент. Контроль осуществляется универсальным мерительным инструментом.

2. серийное производство – характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодическими партиями и сравнительно большим объемом выпуска. В зависимости от изделий партии или серии различают:

• мелкосерийное;
• среднесерийное;
• крупносерийное производство.

Оборудование используется универсальное  и специализированное. Измерительный  и режущий инструмент, стандартный  и специализированный. Широко применяют станки с ЧПУ, организацию производства осуществляют по переменно-поточному методу.

3. массовое производство – характеризуется узкой номенклатурой большим объемом выпуска деталей. Оборудование режущей и измерительный инструмент используется специальный. Механизация и автоматизация технологического процесса.

В моем случае тип производства массовый, так как годовая программа  выпуска деталей 200000 шт., а масса  детали 20гр.

 

 

 

 

2.2 Выбор вида заготовки и метод ее получения

 

Для массового типа производства и для данной детали рациональней всего использовать заготовку трубу 23×5 ГОСТ8734-75,так как она приближенна к форме детали. 

 

Расчёт массы заготовки:

m_з1 = V_з1· γ

γ = 0,0078 (кг/см³)

V_з  = V₁- V₂

V₁ = πD²/ 4 · Н = 3.14 · 23² / 4 ·19 ≈ 7,8 (см³)

V₂ = πD²/ 4 · Н = 3.14 · 13² / 4 ·19 ≈ 2,4 (см³)

V_з  = V₁- V₂ =7,8-2,4=5,4(см³)

m_з1 =5,4· 0,0078 = 0,04(кг)

 

Расчёт массы  детали

m_д  = V_д· γ

γ=0,0078 (кг/см³)

V_д  = V₁  - V₂-V₃

V₁ = πD²/ 4 · Н = 3.14 · 21² / 4 ·17.6 ≈ 6 (см³)

V₂ = πD²/ 4 · Н =3.14 · 15² / 4 · 17.6 ≈ 3.7(см³)

V₃ = 2(V₄+V₅)

V₄ = πD²/ 4 · Н = 3.14 · 5.3² / 4 ·3≈ 0.07 (см³)

V₅= 9,4·5.3·3=0.15 (см³)

V₃=2·(0.14+0.13)=0.44(см³)

V_д  = V₁  - V₂-V3=6-3,7-0,44=1,86(см³)

m_д  = 1,86· 0,0078 = 0,02(кг)

 

 

Расчёт стоимости заготовки:

С_з= См · m_з – С_от (m_з1-m_д1)

С_з=   40·0,04– 2 · (0,04-0,02) = 1,58(руб.)

 

Коэффициент использования  материала:

К_им = m_д / m_з

К_им = 0,02 / 0,04 = 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Выбор и обоснование технологических баз

 

По назначению базы подразделяются:

• технологические базы;
• сборочные базы;
• конструкторские базы.

Технологические базы – это поверхности, определяющие положение детали или сборочной единицы в процессе ее изготовления.

Технологические базы по назначению подразделяются на измерительные и установочные.

Измерительные базы – это поверхности, относительно которой производится контроль обрабатываемой поверхности.

Установочная база – это поверхность, при установке на которую деталь лишается трех степеней свободы.

База – это поверхность или заменяющие ее совокупность поверхностей, ось, точка детали, по отношению к которой ориентируются другие поверхности детали, обрабатываемые на данной операции.

По состоянию поверхности базы бывают на черновые и чистовые. По конструктивному оформлению базы бывают скрытые и конструктивно оформленные.

С целью обеспечения  точности обработки необходимо выполнять  правила базирования:

1. Единство баз (совмещение баз) – в качестве технологической базы используют поверхности, являющиеся измерительной базой.
2. Постоянство баз – погрешность минимальна, если на всех технологических операциях использовать в качестве технологических баз одни и те же поверхности заготовки.

3.  Правила шести точек – заготовка не подвижна и погрешность заготовки минимальна, если при установке в приспособлении заготовка лишена шести степеней свободы.

Из основных схем базирования, для данного типа производства с  учетом конструктивных особенностей детали и условиями базирования следует  вывод, что деталь базируется по наружному диаметру. Наружный диаметр является основной базой на токарной, фрезерной и сверлильной операций, за счет этого соблюдается единство баз. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Разработка технологического процесса

Технологический процесс - это часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства. Технологический процесс непосредственно связан с изменением размеров, формы или свойств материала обрабатываемой заготовки, выполняемым в определённой последовательности.

Технология производства складывается из ряда процессов, каждый из которых характеризуется определёнными методами обработки и сборки. В структуру технологического процесса входят операции, состоящие в свою очередь из нескольких элементов.

2.4.1 Маршрутный технологический процесс

 

Маршрутный технологический  процесс содержит перечень операций, записанных в последовательности их выполнения.