Создание технического процесса

Содержание

1. Введение.
2. Чертёж детали.
3. Чертёж заготовки - прокат.
4. Чертёж заготовки - штамповка.
5. Описание конструкции и назначения детали.
6. Анализ технологичности конструкции детали. Качественный и количественный метод определения типа производства.
7. Расчет  объема  и массы, расчет коэффициента использования материала (КИМ).
8. Разработка маршрутного техпроцесса и технологические базы.
9. Определение припусков, допусков, межоперационных размеров и размеров заготовки аналитическим методом на две поверхности – внутренней  и наружной.
10. Определение припусков, допусков, межоперационных размеров и размеров заготовки статистическим  методом на две поверхности – внутренней  и наружной.
11. Расчет режимов резания на одну  операцию  по общемашиностроительным нормативам.
12. Расчет режимов резания на одну операцию расчетно-аналитическим методом по эмпирическим формулам.
13. Оформление тех.карт маршрутного техпроцесса.
14. Оформление операционных карт на 2 операции.
15. Разработка управляющей программы на одну механическую операцию с использованием оборудования с ЧПУ.
16. Чертёж для обработки на станке с ЧПУ
17. Чертёж и расчёт измерительного инструмента.

КП.151001.19.02

Лист

1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

1.    Введение

Технология машиностроения — область технической науки, занимающаяся изучением связей и установлением закономерностей в процессе изготовления машин. Она призвана разработать теорию технологического обеспечения и повышения качества изделий машиностроения с наименьшей себестоимостью их выпуска.

Объектом технологии машиностроения является технологический процесс, а предметом — установление и  исследование внешних и внутренних связей, закономерностей технологического процесса.

Общим назначением машиностроения является создание активной части основного капитала экономики. Машины и оборудование различного назначения, транспортные средства, узлы, приборы и агрегаты в процессе инвестиционно-строительной деятельности превращаются в основной капитал экономики и образуют производственный аппарат страны. Тем самым осуществляется воспроизводственный процесс в национальной экономике. Отечественное машиностроение в настоящее время не обеспечивает должным образом воспроизводство конкурентоспособной экономики в РФ. Почти половина топливно-сырьевого экспорта страны (более 100 млрд. долл. США) расходуется на импорт машин и оборудования, причем не в структурообразующие обрабатывающие производства.

В последнее время в России ежегодно создается около 300 технологий машиностроения. Из числа созданных за последние пять лет технологий машиностроения около 12% не имеет аналогов в мире и столько же соответствует лучшим зарубежным образцам. Таким образом, около четверти новых технологий машиностроения потенциально могут быть конкурентоспособными. Остальная часть вновь созданных технологий относится к категории «новые в стране».

КП.151001.19.02

Лист

2

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Более четверти общего числа созданных за последние пять лет новых технологий машиностроения приходится на станкостроение и инструментальное производство. Кроме того, создано значительное число новых технологий в области конструкционных материалов, заготовительного производства, сварки, модификации поверхностей, а также специальных видов технологий.

Технология машиностроения, являющаяся профилирующей дисциплиной для  многих машиностроительных специальностей, определяет уровень профессиональной подготовки инженеров в данной области. При изучении этой дисциплины выделяют следующие самостоятельные, но тесно взаимосвязанные разделы: основы технологии машиностроения; методы обработки поверхностей деталей машин и нанесения покрытий; технология обработки типовых деталей; технология сборки; технология ремонта машин и механизмов.

КП.151001.19.02

Лист

3

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Назначение, описание конструкции детали

Фланцы - это приспособления, которые применяются для подсоединения изделий арматуры к трубопроводам, а также соединения отдельных участков трубопроводов между собой и для стыковки трубопроводов к различному оборудованию.

 Деталь- «фланец наружный» относится  к классу фланцев.

Основными поверхностями являются:

        наружная Ф160,1 f9 ^-0,043_-0,143 Ra1,6

        внутренняя  Ф48,1 ^+0,039  Ra3,2

Наружная  поверхность выполнена с более высокой точностью, чем другие и имеет меньшую шероховатость, чем остальные.

Остальные поверхности Выполнены с меньшей точностью и большей шероховатостью:

        наружная Ф122 Ra3,2

        внутренняя  Ф68 Ra3,2

     Кроме того деталь  имеет фигурный фланец, на котором  расположены 2 отв.Ф12

     F8 (^+0.043 _+0.016 ) Ra 1,6 для прохода крепежа.

    Деталь изготовлена из материала : титановый сплав ВТ1-3 ОСТ1 90013-81.

По технологическому процессу предусмотрена  термообработка:

- Вакуумный отжиг операция 130. Он способствует:

• Снижению содержания водорода до безопасного уровня.
• Устранению склонности металла к водородной хрупкости.
• Снятию нежелательных остаточных напряжений.
• Максимально возможному сохранению циклической прочности.
• Нанесению защитных плёнок, предотвращающих наводораживание в эксплуатации.
• Сохранению геометрии отжигаемого изделия.

   Вывод: таким образом конструкция детали, точность её размеров и шероховатость поверхности, материал детали и термообработка обеспечивают удовлетворительную обрабатываемость заготовки и надёжную работу детали в течении всего ресурса работы изделия.

КП.151001.19.02

Лист

4

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 Химический состав, физические и технологические свойства

КП.151001.19.02

Лист

5

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

  Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности  детали производим двумя методами –  качественным и количественным.

Количественная  оценка конструкции детали.

В качестве количественных показателей на технологичность могут рассматриваться: коэффициент использования материала, коэффициент точности обработки, коэффициент шероховатости. Коэффициент точности обработки и коэффициент шероховатости поверхности определяются в соответствии с ГОСТ 188831 – 73. Для этого необходимо рассчитать среднюю точность обработки поверхности и среднюю шероховатость обработки поверхности.

Определение коэффициента точности по формуле:

          где  Тср – средняя точность  обработки детали определяется по формуле:

5

где Тi – точность(квалитет) обработки i-ой поверхности;

ni – количество i-х поверхностей  по соответствующему классу точности.

КП.151001.19.02

Лист

6

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Ti*ni= 234     ni=25    ni*Шi=73.6

Средняя точность детали : 234/ 25 = 9,36

Коэффициент точности: 1-1 /9,36  = 0,89

Средняя шероховатость  детали

 Шср= Шi*ni/ni = 73.6/25=2.94

Определение коэффициента шероховатости

Кш= 1- 1 / 2,94=0,656

Мз=3.9 ; Мд= 1,3 ; КИМ= 0.33

КП.151001.19.02

Лист

7

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

   Определение типа производства

Тип производства характеризуется  коэффициентом закрепления операций :

К_з.о. = О/Р,

где О – число различных операций;

       Р – число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.

Так как на момент расчета типа производства О и Р неизвестны, то тип производства можно определить приближенно с учетом массы детали и годовой программы выпуска

Годовой выпуск-30 000 штук. Тип производства- среднесерийное.

Выбор баз

При выборе баз соблюдаются правила  постоянства баз и принцип  совмещения конструкторских и технологических баз. На  операции 015 сверлильная технологического процесса базой служит L=8 мм и прилегающий торец 160.6 мм, упирается в торец и крепится в тройной цанговый патрон. Указанная база применяется и на других операциях технологического процесса. Для обеспечения заданного чертежом допуска взаимного расположения поверхностей, биение не более 0,05 мм.

На операции 085 фрезерная с ЧПУ  применяются оправка цилиндрическая , неподвижная опора и одиночный  зажим.

      Вывод: такой принцип  выбора технологических баз обеспечивает заданную точность на всех операциях техпроцесса и надежное крепление заготовки

КП.151001.19.02

Лист

8

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Расчет  объема  и массы, расчет коэффициента использования материала (КИМ).

Одним из важнейших этапов проектирования технологии изготовления детали является выбор исходной заготовки.

В машиностроении основными видами получения заготовок являются –  литье, поковки и штамповки, всевозможные профили проката. На выбор формы, размеров и метода получения заготовки большое влияние оказывают материал, конструкция, размеры, функциональное назначение детали, тип производства и другие факторы. Цель этого этапа к7урсового проектирования – выбор оптимального метода получения исходной заготовки, позволяющего в данных производственных условиях свести к минимуму технические и экономические затраты, позволяющие снизить себестоимость изготовления детали и, соответственно, повысить её конкурентоспособность.

Рационально подобранный метод  получения заготовки в значительной мере предопределяет технологический  процесс изготовления детали, сводя  к минимуму число обрабатываемых поверхностей детали, величину снимаемых  припусков, количество переходов и операций механической обработки и т.д.

Выбор заготовки и метода её получения  необходимо производить в соответствии с требованиями ГОСТ 14.303-73 в следующей последовательности.

1. Определение вида заготовки.
2. Выбор метода получения заготовки.
3. Назначение припусков на все обрабатываемые поверхности.
4. Разработка эскиза заготовки и её массы.

Учитывая конструкцию детали и годовой объем выпуска, выбирают два наиболее прогрессивных метода получения заготовки: прокат (пруток) и штамповка.

Мд=V*p =(V1+V2+V+V4-V5-V6-V7-V8-V9) *p=  (162058.177 + 351481.135 + 96768.908 + 57267.962 – 278085.27 – 2696.534 – 2696.534  12719.735) * 0.000045= 1.3 кг.

Мз (шт.)=V*p =( V1+V2+V3-V4-V5-V6)*p = (363168.111 + 283921.436 + 415292.369 – 40559.532 – 19339.644 – 784380.535 ) * 0.000045= 3.9 кг.

Мз(пр.)=V*p=1254626,442 * 0,000045 = 6,9 кг.

КП.151001.19.02

Лист

9

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Определение припусков на механическую обработку  на одну из наиболее ответственных поверхностей заготовки.

Наружный диаметр Ø 160,6 f9 Ra 1.6 

Mд= 1,3 кг

Мз= 3,9 кг

Т2-класс точности

С4- степень сложности

М1-группа

0. Заготовка h14 ( ^+2,4 _-1,2)
1. Обтачивание черновое  h12
2. Обтачивание чистовое h10
3. Шлифование f9 (^-0.043 _-0.143)

КП.151001.19.02

Лист

10

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Внутренний диаметр Ø 48,1 H8 Ra 3.2

Mд= 1,3 кг

Мз= 3,9 кг

Т2-класс точности

С4- степень сложности

М1-группа

0. Заготовка H14 ( ^+1,2 _-0,6)
1. Обтачивание черновое H13
2. Обтачивание получистовое  H11
3. Шлифование черновое  H9
4. Шлифование однократное H8

КП.151001.19.02

Лист

11

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КП.151001.19.02

Лист

12

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Разработка  маршрутного тех. процесса

Заготовка: штамповка

КП.151001.19.02

Лист

13

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КП.151001.19.02

Лист

14

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КП.151001.19.02

Лист

15

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КП.151001.19.02

Лист

16

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КП.151001.19.02

Лист

17

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КП.151001.19.02

Лист

18

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Расчёт режимов резания при точении

035 токарно-расточная предварительная

Титановый сплав ВТ3-1 ОСТ1 90013-81

Заготовка штампованная Ф170

Станок: 16К20 токарно-винторезный

Предел прочности ≥90 кгс/мм²

1. Анализ условий и требований производства

Определение исходных технологических данных

1. форма и размер детали______________________________________[1], п1, с 154

материал: титановый сплав ВТ3-1 деформируемый Sв= 930 МПа

ударная вязкость 25 Дж/см²

2. Параметры станка ______________________________________[2], с 421

Модель 16К20

Высота центров, мм – 215, Расстояние между центрами, мм - до 2000.Наибольший диаметр=400 мм; мощность Nдв= 10 кВт; КПД =0,75

3. Группа операции___________________________________________[1], K1, c 25

Обтачивание получистовое

4. Точность заготовки

f9 ^-0,043_-0,143

2. Выбор инструмента

1. материал режущей части инструмент___________________[1], K7, с 34

инструмент №1 резец 6160/2864 R4 ВК8

2. Вид резца _____________________________________________[1], K8, c43

Токарный проходной прямой №3 ( угол в плане £=60°)

3. Тип конструкции: _____________________________________[1], K9, с 45

           Тип:  W

4. форма передней поверхности__________________________[1], K10, с 48

1 со стандартной канавкой

КП.151001.19.02

Лист

19

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3. Выбор режима резания
1. глубина резания  t=3  мм

2.  подача So (мм/об)________________________________________[1], с 59

S=St* Ks₀* Ks₁* Ks₂* Ks₃

Ks₀= 1,3; Ks₁=0 (с. 90); Ks₂  =1,2_; Ks₃ = 1 (c. 91); St= 1,6 мм/об. (с.86 ( ВК10-ОМ, резец типа R, угол  45))

S= 2,4  (мм/об)

Корректирование подачи по паспорту станка: S= 2,4 (мм/об)

3. Скорость резания V (м/мм)_________________________________[1], с 73

V= Vt* Kv0* Kv1* Kv2* Kv3

Kv1=  -   ____________________________________________________c 91

Kv2=1,2 (при угле 45, №эскиза 3)_______________________________c 74

Kv3=0.8 * 0,85 (напаянные резцы)______________________________c 74

Vt=74 м/мин ____________________c 100 ( резец типа R, угол 45, ВК6-М)

V= 74* 1.2* 0.8* 0.85 = 60,3 (м/мм)

4. Мощность резания N (кВт)________________ __________[1], K15, с. 106

N=8,1 кВт

Обработка возможна

5. Частота вращения n

n=1000*V/ π* D = 1000* 80 / 3.14* 170 =112 (мин^-1)

n=125 (мин^-1) по паспорту станка

6. Фактическая скорость резания

V=π*D*n/1000

V= 3.14 * 170 * 160/ 1000=66,7 (м/мм)

7. Основное время

То=L*j / n* So

Lo=Lд+L+L₁=60+8+8=76 _________________________________[1], п6, с 168

To= 76*1/ 125*2,4=0,25 (мин)

КП.151001.19.02

Лист

20

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 Назначение режимов резания при точении по эмпирическим формулам

 ВТ3-1, заготовка: штамповка. D=170; Резец ВК8

 t=3 (мм) ,So=2,4 (мм/об), To=0,25 (мин.)

 Kv=1; m=0.2; x=0.15; y=0.35; ______________________________________с.270

Cv=125.____________________________с. 218(Обработка спец.материалов в машиностроении)

 V= 350 / 0.25^0.2 * 3^0.15 * 2.4^0.35=  125/ 0.75* 1.17* 1.35 =105,5 (м/мин )

 n=1000*V/ π* D= 1000 * 105,5/3.14*170=197,6 (мин ^-1)

КП.151001.19.02

Лист

21

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Расчёт  калибр-скобы

По таблице ГОСТ 24853-81 находим расчётные данные для расчёта калибр-скобы:

H₁=0.012; H=0,008

Z₁=0; H_р=0,005

Y₁=0.018

Наименьший размер ПР скобы: ПРмин=d_max – z₁ – H₁/2 =160.6 - 0.005 – 0.012/2=

=160,589 мм.

Размер ПР калибр-скобы на чертеже будет представлен как 160,589 ^+0,012 мм.

Наибольший размер изношенной проходной стороны скобы:

П_изн=d_max+ z₁=160.6 + 0.018=160.618 мм.

Наименьший размер непроходной стороны скобы:

НЕ= d_min – H₁/2=160.6 – 0.006= 160.594 мм .

На чертеже представляемый размер  непроходной скобы будет 160.594 ^+0,012 мм.

Схема полей допусков и отклонений калибр-скобы

КП.151001.19.02

Лист

22

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Проектирование измерительного средства

Повышение качества продукции машиностроения во многом зависит от правильной организации технического контроля и применения прогрессивных методов контроля. Рост объёмов выпуска однородной продукции требует обеспечения однородности основных параметров в каждом изделии и сохранения необходимого уровня качества выпускаемой продукции в процессе производства.

В зависимости от контролируемых изделий  контроль может быть сплошных или  выборочным. Сплошной контроль исключает  возможность попадания дефектной  продукции потребителю, однако этот метод очень трудоёмкий и при  выпуске большого объёма изделий является экономически нецелесообразным.

Метод контроля должен способствовать повышению производительности труда  контролера и станочника, создавать  условия для улучшения качества выпускаемой продукции и снижения ее себестоимости. В единичном и  серийном производстве обычно применяется универсальный измерительный инструмент (штангенциркуль, штангенглубиномер, микрометр, угломер, индикатор и т.д.)

В массовом и крупносерийном производстве рекомендуется применять предельные калибры (скобы, пробки, шаблоны и т.п.) и методы активного контроля, которые получили широкое распространение во многих отраслях машиностроения.

В курсовом проекте для процесса контроля изделий и конструирования  измерительного инструмента выбираем калибр-скобу.

КП.151001.19.02

Лист

23

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Выбор станочного приспособления

Основную группу технологической оснастки составляют приспособления механосборочного производства. Приспособлениями в машиностроении называют вспомогательные устройства к технологическому оборудованию, используемые при выполнении операций обработки, сборки и контроля.

Применение приспособлений позволяет:

• устранить разметку заготовок перед обработкой, повысить ее точность;
• увеличить производительность труда на операции;
• снизить себестоимость продукции;
• облегчить условия работы и обеспечить ее безопасность;
• расширить технологические возможности оборудования;
• организовать многостаночное обслуживание;
• применить технически обоснованные нормы времени и сократить число рабочих, необходимых для выпуска продукции.

Частая смена объектов производства, связанная с нарастанием темпов технического прогресса, требует создания конструкций приспособлений, методов их расчета, проектирования и изготовления, обеспечивающих неуклонное сокращение сроков подготовки производства.

Затраты на изготовление технологической оснастки составляют 15... 20 % от затрат на оборудование для технологического процесса обработки деталей машин или 10-24 % от стоимости машины. Станочные приспособления занимают наибольший удельный вес по стоимости и трудоемкости изготовления в общем количестве различных типов технологической оснастки.

Мы использовали следующие приспособления:

Неподвижная опора, трёхкулачковый цанговый патрон (операция 015)

Неподвижная опора, одиночный зажим, оправка цилиндрическая (операция 085)

КП.151001.19.02

Лист

24

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

   Выбор и описание режущего инструмента

Выбор режущего инструмента, его конструкции  и размеров определяется видом технологической  операции (точение, фрезерование, развертывание), размерами обрабатываемой поверхности, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и величиной шероховатости поверхности. Основную массу режущих инструментов составляют конструкции нормализованного и стандартизованного инструмента, для подбора которого существуют многочисленные справочники и каталоги.

В данном курсовом проекте при точении используется резец 6160/2864 ВК8

(вольфрамокобальтовый сплав с содержанием 8% кобальта)

Применяется:

для обработки материалов резанием – чернового точения при неравномерном  сечении среза и прерывистом  резании, строгании; чернового фрезерования, сверления, чернового рассверливания, чернового зенкерования серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов; обработки нержавеющих высокопрочных и жаропрочных трудно обрабатываемых сталей и сплавов, в том числе сплавов титана.

КП.151001.19.02

Лист

25

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КП.151001.19.02

Лист

26

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КП.151001.19.02

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

ФГБОУ СПО «Ступинский  авиационно-металлургический

техникум им. А. Т. Туманова»

Специальность 151901 «Технология  машиностроения»

Расчётно-пояснительная записка

 к курсовому проекту по дисциплине

 «Технология машиностроения»

   Студент: Медведева  Даша

   Группа: ТМ -10

   Преподаватель:  Распутина Е.В.

Ступино

2012