Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика детали

2. Определение типа производства

3. Выбор маршрута обработки заготовки

4. Обоснование вида метода получения заготовки

5. Расчет припусков на механическую обработку и определение размеров заготовки

6. Расчет режимов резания аналитическим методом

7. Техническое нормирование операций технологического процесса

8. Выбор модели оборудования и определение его количества. Выбор технологической оснастки

9. Расчет приспособления на усилие закрепления

10. Разработка планировки участка

11. Мероприятия по технике безопасности

Список использованной литературы

Введение

Научно-технический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всего народного хозяйства страны. Важнейшими условиями ускорения научно-технического прогресса являются рост производительности труда, повышение эффективности общественного производства и улучшение качества продукции.

Технология машиностроения - это наука об изготовлении машин требуемого качества в установленном производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьших затратах живого и общественного труда, т.е. при наименьшей стоимости.

Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в целом, эффективное использование современных автоматических и поточных линий, станков с программным управлением (в том числе и многооперационных), электронных вычислительных машин и другой новой техники, применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов - все это направлено на решение главных задач: повышения эффективности производства и качества продукции.

В решении этих задач принимают активное участие инженерно-технические работники и руководители производства, подготовка которых осуществляется в высших учебных заведениях по ряду технических специальностей, в том числе и по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». При подготовке высококвалифицированных инженерных кадров большое место отводится самостоятельной работе студентов - выполнению индивидуальных заданий, курсовых работ и проектов.

Технология, машиностроения как учебная дисциплина, имеет ряд особенностей, существенно отличающих ее от других специальных наук:

1. Технология машиностроения является прикладной наукой, вызванной к жизни потребностями развивающейся промышленности.

2. Являясь прикладной наукой, технология машиностроения вместе с тем имеет значительную теоретическую основу, включающую в себя: учение о типизации технологических процессов и групповой обработке, о жесткости технологической системы, о точности процессов обработки и др.

3. Технология машиностроения комплексной, инженерной и научной дисциплиной, тесно связанной и широко использующей разработки многих учебных дисциплин, изучаемых в технических вузах. Само определение технологии машиностроения как науки об изготовления машин трактует ее как синтез технических проблем организации производства, планирования и экономики машиностроения.

4. Технология машиностроения является одной из самых молодых наук, быстро развивающейся в месте с возникновением новой техники и совершенствование промышленного производства.

При выполнении курсовой работы студент самостоятельно решает большой комплекс инженерных задач. Основной целью курсового проектирования является проверка знаний общетехнических и главным образом специальных дисциплин, приобретенных студентами. Работа над курсовой работой дает возможность проверить умение студента применять полученные им знания при выполнении конкретных производственных заданий. Сюда относится разработка прогрессивных технологических процессов, конструирование приспособлений и инструментов, проектирование машиностроительных цехов и другие проектные работы. Выполнение их, как правило, сопровождается экономическими расчетами. При этом должны учитываться последние достижения отечественной и зарубежной науки и техники, а также опыт новаторов производства. В процессе работы над проектом студент должен проявить свои творческие способности, показать умение разрабатывать перспективные технологические процессы изготовления изделий машиностроения. Качество проекта определяется главным образом глубиной технологических и конструкторских разработок и элементами новизны, внесенными дипломантом.

При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления в современной технологии машиностроения.

1. Приближение заготовок по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям, что дает возможность сократить расход металла, значительно снизить трудоемкость обработки деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее. Для этого рекомендуется применять штамповку в закрытых штампах и чеканку деталей, получать заготовки методом горячего и холодного выдавливания, прокаткой на специальных станах сложных фасонных профилей, а также периодического сечения; использовать горизонтально-ковочные машины, горячештамповочные прессы и другое высокопроизводительное и обеспечивающее высокую точность заготовок оборудование. При получении отливок рекомендуется применять методы точного литья, литье под давлением, центробежное литье, которые обеспечивают получение отливок деталей с допусками по 4-7-му классам точности, метод прессования форм, металлические формы с покрытием специальным составом и т. д.

2. Повышение производительности труда путем применения автоматических линий, автоматов, агрегатных станков, многорезцовых гидрокопировальных полуавтоматов, станков с числовым программным управлением, в том числе и многооперационных; новых, более совершенных методов обработки, новых марок материалов режущих инструментов, приспособлений с быстродействующими зажимами, механизации и автоматизации загрузки и разгрузки деталей на станках, быстросменных инструментальных наладок и прочее; новых, более совершенных методов организации комплексных технологических процессов обработки деталей машин и сборки изделий.

3. Концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания и автоматизацией вспомогательных приемов.

4. Применение электрохимических и электрофизических способов размерной обработки деталей. К ним относятся электроискровая, электроконтактная, электроимпульсная, анодно-механическая обработки; лучевые, ультразвуковые, электрохимические и электроабразивные способы.

5. Развитие упрочняющей технологии, т. е. повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическими, термическими, термомеханическими, химико-термическими способами.

6. Достижение наиболее производительными методами обработки высокой точности размеров и формы деталей, качества поверхностей, точности сопряжении, обеспечивающих надежность и долговечность деталей машин.

7. Организация технологических процессов изготовления деталей и сборки изделий в поточные линии.

8. Значительным резервом повышения производительности труда и улучшения использования основного технологического оборудования в машиностроении является снижение трудоемкости перемещения деталей между рабочими местами и цехами. Транспорт во многих случаях приобретает значение фактора, организующего производство.

1. Характеристика детали

В курсовом проекте разрабатывается технологический процесс изготовления детали - втулка центрирующая. Втулка центрирующая представляет собой тело вращения типа цилиндра, изготовленное из Стали 20. Втулка центрирующая - это деталь, которая обеспечивает плавный переход от отверстия в цилиндре к корпусу с другим отверстием.

Втулку называют центрирующей, так как она соединяется с цилиндром по посадке, обеспечивающей минимальную несоосность отверстий.

Вот один из примеров её использования.

2. Определение типа производства

В машиностроении различают три основных типа производства: массовое, серийное (подразделяется в свою очередь, на мелко-, средне- и крупносерийное), единичное. Тип производства зависит от двух факторов, а именно: заданная программа и трудоёмкость изготовления детали. На основе заданной программы рассчитывается такт выпуска изделия , а трудоёмкость определяется средним штучным временем Т_шт.ср по операциям действующим на производстве или аналогичного технологического процесса.

Тип производства зависит от общего объема выпуска, который определяется с учетом технологических потерь, запасных частей и заданного объема выпуска изделия.

От типа производства зависит выбор:

технологических методов обработки;

оборудования;

оснастки;

средств механизации и автоматизации;

организационных форм выполнения технологических процессов.

Тип производства по ГОСТ 3.1119-83 характеризуется коэффициентом серийности:

где: - такт выпуска изделия

Ф - годовой фонд работы оборудования (ч/смена)

N-годовая программа выпуска (шт./год)

- среднее штучно калькуляционное время

n - количество поверхностей

-среднее время обработки одной поверхности детали

,

Т_штi - основное время обработки одной поверхности детали

ц - коэффициент зависящий от типа производства и вида применяемого оборудования

m - количество переходов для обработки одной поверхности детали

Зависимость типа производства от коэффициента серийности следующая:

если - массовое производство;

- крупносерийное производство;

- среднесерийное производство;

- мелкосерийное производство;

- единичное производство.

В данном случае процесс обработки детали можно реализовать нижеследующим образом (табл. 1)

Находим:

где: n = 10 - количество обрабатываемых поверхностей

? среднее время обработки одной поверхности детали

Получаем:

T_шт.ср.=0.034163967

Таблица 1

№ поверхности	Переходы	Тшт	Тшті	Тшт.срі
1	Обтачивание предварительное	D=43.5, l=11	0.0358875 * 1.35	0.08349825
	Обтачивание чистовое	D=43.5, l=11	0.0837375 * 1.35
	Шлифование предварительное	D=43.5, l=11	0.05742 * 1.55
2	Обтачивание предварительное	D=42.5, l=4	0.01275 * 1.35	0.0286875
	Обтачивание чистовое	D=42.5, l=4	0.02975 * 1.35
3	Обтачивание предварительное	D=36, l=3	0.0081 * 1.35	0.018225
	Обтачивание чистовое	D=36, l=3	0.0189 * 1.35
4	Черновое подрезание торца	D=40, d=36	0.0068096 * 1.35	0.01399312
	Чистовое подрезание торца	D=40, d=36	0.003344 * 1.35
	Шлифование предварительное	D=38, l=4	0.01824 * 1.55
5	Обтачивание предварительное	D=40, l=2	0.006 * 1.35	0.01396
	Обтачивание чистовое	D=40, l=2	0.014 * 1.35
	Шлифование предварительное	D=40, l=2	0.0096 * 1.55
6	Черновое подрезание торца	D=43.5, d=40	0.0065464 * 1.35	0.0403568
	Чистовое подрезание торца	D=43.5, d=40	0.00321475 * 1.35
	Шлифование предварительное	D=41.75, l=3.5	0.017535 * 1.55
7	Обтачивание предварительное	D=40, l=9	0.027 * 1.35	0.06075
	Обтачивание чистовое	D=40, l=9	0.063 * 1.35
8	Обтачивание предварительное	D=36, l=5	0.0135 * 1.35	0.03141
	Обтачивание чистовое	D=36, l=5	0.0315 * 1.35
	Шлифование предварительное	D=36, l=5	0.0216 * 1.55
9	Обтачивание предварительное	D=30, l=6	0.0135 * 1.35	0.030375
	Обтачивание чистовое	D=30, l=6	0.0315 * 1.35
10	Сверление отверстий	D=2, l=3.5, n=4шт.	0.01568*1.30	0.020384

Далее найдем:

,

где: Ф = 3910 - годовой фонд работы оборудования,

N = 196500 - программа выпуска

Получаем: = 60 *3910 / 196500 = 1,193893129770992

Находим коэффициент серийности: К_с = / T_шт.ср = 34.95

Т.к. коэффициент серийности k_c=34.95 > 30, но по заданию курсовой работы выбираем массовое производство

3. Выбор маршрута обработки заготовки

При проектировании операций механической обработки необходимо выбрать оборудование, на котором будет проведена операция, технологическую оснастку (приспособления, режущие и мерительные инструменты), назначить режим обработки. При этом необходимо выполнение всех требований в отношении заданных точности и качества детали, достижение как можно более высокой производительности и наименьшей себестоимости операций.

Заготовка в процессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определённое положение относительно деталей станка или приспособлений. Для этого необходимо исключить возможность трёх прямолинейных движений заготовки в направлении выбранных координатных осей и трёх вращательных движений вокруг этих или параллельных им осей (иными словами лишить заготовку 6 степеней свободы).

Для определённого жесткого положения заготовке необходимо наличие шести опорных точек, для их размещения требуется три координатных поверхности. Для обеспечения контакта между поверхностью заготовки и опорной точкой создаётся сила зажима, которая располагается против опорных точек.

Маршрут изготовления детали устанавливает последовательность выполнения технологических операций. При этом необходимо учитывать, что каждая последующая операция должна уменьшать погрешность обработки и улучшать качество поверхности.

Обработка любой детали начинается с подготовки базовых поверхностей, которые являются базами для дальнейшей обработки.

Таблица 2. Базирование

№ операции	Операции	Тип оборудования	Схема базирования
005	Токарная	1Б240П-8К	I позиция - загрузочная
	Обтачивание черновое (1)		II позиция
	Обтачивание чистовое (1)		III позиция
	Обтачивание черновое (2)		IV позиция
	Обтачивание чистовое (2)		V позиция
010	Токарная	1Б240П-8К	I позиция - загрузочная
	Обтачивание черновое (3)		II позиция
	Обтачивание черновое (5)		III позиция
	Обтачивание чистовое (3)		IV позиция
	Обтачивание чистовое (5)		V позиция
	Обтачивание черновое (9)		VI позиция
015	Токарная	1Б240П-8К	I позиция - загрузочная
	Обтачивание чистовое (9)		II позиция
	Подрезание торца черновое (4)		III позиция
	Подрезание торца черновое (6)		IV позиция
	Подрезание торца чистовое (4)		VI позиция
	Подрезание торца чистовое (6)		VII позиция
020	Токарная	1Б240П-8К	I позиция - загрузочная
	Обтачивание черновое (7)		II позиция
	Обтачивание чистовое (7)		III позиция
	Обтачивание черновое (8)		IV позиция
	Обтачивание чистовое (8)		V позиция
030	Сверлильная - 4 отверстия (10)	2Н106П
035	Термическая обработка
040	Шлифование предварительное (1)	3М150
045	Шлифование предварительное (5)	3М150
050	Шлифование предварительное (8)	3У12В
060	Шлифование предварительное (6)	3М150
065	Шлифование предварительное (4)	3М150
075	Мойка детали	Моечная машина
080	Контрольная	Контрольный стол

4. Обоснование вида метода получения заготовки

Выбор вида заготовки производится на стадии конструкторской проработки, так как при расчёте детали на прочность, износостойкость или при учёте других показателей эксплуатационных свойств проектируемой детали, конструктор исходит из физико-механических свойств применяемого материала с учётом влияния на них способа получения заготовки. Целесообразно получать заготовку с размерами наиболее приближенными к размерам детали. На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; ее назначение и технические требования на изготовление; объем и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготавливаемой из нее детали, при минимальной себестоимости последней считается оптимальным.

В нашем случае метод получения заготовки штамповка в открытых штампах на прессах и штамповка на горизонтально-ковочных машинах. Необходимо выбрать метод получения заготовки.

Проведем экономическое обоснование этих двух методов получения заготовок.

1. Первый метод: штамповка на горизонтально-ковочных машинах.

,

где: -базовая стоимость 1 т. заготовок, руб. (436 руб.);

- масса заготовки, кг (0,114933 кг); - масса готовой детали, кг (0,081 кг);

- стоимость 1 т отходов, руб. (25 руб.);

- коэффициент, зависящий от класса точности заготовки (1);

- коэффициент, зависящий от группы сложности заготовки (0,75);

- коэффициент, зависящий от массы заготовки (2);

- коэффициент, зависящий от марки материала заготовки (1);

- коэффициент, зависящий от объема производства заготовок (0,8).

2. Второй метод: штамповка в открытых штампах на прессах.

,

где: - базовая стоимость 1 т. заготовок, руб. (436 руб.);

- масса заготовки, кг (0,10946 кг); - масса готовой детали, кг (0,081 кг);

-стоимость 1 т отходов, руб. (25 руб.);

-коэффициент, зависящий от класса точности заготовки (1);

- коэффициент, зависящий от группы сложности заготовки (0,75);

- коэффициент, зависящий от массы заготовки (2);

- коэффициент, зависящий от марки материала заготовки (1);

- коэффициент, зависящий от объема производства заготовок (0,8).

Итак, выбираем штамповку в открытых штампах на прессах так как она стоит меньше, чем заготовка, получаемая на ГКМ.

Определим коэффициент использования материала:

Экономический эффект для сопоставления методов получения заготовок:

5. Расчет припусков на механическую обработку и определение размеров заготовки

Припуск на механическую обработку определим расчетно-аналитическим и нормативным методом.

Аналитический расчёт припуска проведём на поверхность №1 (наружная цилиндрическая с шероховатостью 2,5 (1,6 Ra), диаметральный размер которой равен: D = 43,5 _-0,062

Обработка этой поверхности включает следующие переходы:

- Черновое обтачивание

- Чистовое обтачивание

- Шлифование предварительное

Расчёт припусков на каждый переход считается по формуле:

,

где: - шероховатость поверхности на предыдущем переходе;

- глубина дефектного поверхностного слоя на предыдущем переходе;

- суммарное отклонение расположения поверхности на предыдущем переходе;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Суммарное значение и , характеризующее качество поверхности заготовки составляет соответственно 80 и 150 мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений для штампованных заготовок, детали типа диска считается по формуле:

- погрешность по смещению (0.13 мм);

- погрешность несоосности (0.3 мм);

= 0,327 мм

Остаточные пространственные отклонения на обработанных поверхностях считается по формуле:

- количество переходов механической обработки;

= 0.06 при черновом обтачивании;

= 0.05 при чистовом обтачивании;

= 0.04 при предварительном шлифовании;

= = 0,01962

= = 0,01635

= = 0,01308

Погрешность установки считается по формуле:

е_б - погрешность базирования;

е_З - погрешность закрепления;

е_пр - погрешность положения заготовки в приспособлении;

е_б = 0, е_З = 0.03 мм, е_пр = 0.04 мм

_учерн = ) = 0.05 мм

_учист = 0.05*_учерн = 0,0025 мм

Рассчитаем минимальный припуск.

Черновое растачивание

2z_min = 2(80 + 150 + ))= 2*561 мкм

Чистовое растачивание

2z_min = 2(50 + 50 +)) = 2*120 мкм

Шлифование предварительное

2z_min = 2(25 + 25 +)) = 2*66 мкм

Рассчитаем минимальный размер

- Обтачивание чистовое

D_min = 43,438 + 0,132 = 43,57 мм

- Обтачивание черновое

D_min = 43,57 + 0,240 = 43,81 мм

Заготовка

D_min = 43,81 + 1,122 = 44,932 мм

Рассчитаем максимальный размер

- Обтачивание чистовое

D_max = 43,57 + 0.1 = 43,67 мм

- Обтачивание черновое

D_max = 43,81 + 0.16 = 43,97 мм

Заготовка D_max = 44,932 + 0.62 = 45,552 мм

Определим максимального припуска

Обтачивание черновое

2Z_max = 1122 + 620 - 160 = 1582 мкм

Обтачивание чистовое

2Z_max = 240 + 160 - 100 = 300 мкм

Шлифование предварительное

2Z_max = 132 + 100 - 62 = 170 мкм

Полученные значения внесем в таблицу

Таблица 3

Технологические переходы	Элементы припуска, мкм	, мкм	D расч. мин размер, мм	Допуск, TD(д), мкм	Предельные размеры, мм	Предельные припуски, мкм
_3Lcellx49_2__0_0_		Т
Заготовка	80	150	327	-	-	44,932	620	45,552	44,932	-	-
1) Черновое обтачивание	50	50	19,62	50	2*561	43,81	160	43,97	43,81	1,112	1,582
2) Чистовое обтачивание	25	25	16,35	2,5	2*120	43,57	100	43,67	43,57	0,24	0,3
3) Шлифование предварительное	15	15	13,08	-	2*66	43,438	62	43,5	43,438	0,132	0,17
	1,484	2,052

Рисунок 1. Графическая схема расчета припусков

Общие припуски определяем суммируя промежуточные и записываем их под соответствующими графами 2z_omin = 1,484 мм и 2z_omax = 2,052 мм.

2z_omax - 2z_omin = 2,052 - 1,484 = 0,568 мм

На эту же поверхность найдем из таблицы значение припуска: Z=0.6мм

На остальные обрабатываемые поверхности припуски и допуски выбираем нормативным методом по таблицам.

Расчёт припусков табличным методом.

Определим исходный индекс детали. Определение исходного индекса происходит в следующей последовательности: M _{поковки} Группа стали Степень сложности Класс точности Исх. Индекс

1) М_{поковки} = m_дет/К_им = 0,081/0.739 = 0,10496 кг

Группа стали - М1

Степень сложности Ci = Mдет/Mзаг = 0,081/0,10496= 0.739, т.е i =1

Класс точности T4 - открытые штампы.

Исходный индекс детали - 7.

Исходный индекс определяется в соответствии с ГОСТ 7505-89 по таблице.

Таблица 4. Таблица размеров и припусков заготовки по основным поверхностям

Поверхность	Припуск, мм		Допуск
1	1,1*2	Ж43,5
3	1,0*2	Ж36
4	1,0	4
5	1,1*2	Ж4_
6	1,0	3,5
7	1,1*2	Ж4_
8	1,0*2	Ж36
9	1,0*2	Ж3_

Чертёж заготовки

6. Расчет режимов резания аналитическим методом

Любая технологическая операция может быть реализована только в рамках технологической системы, которая включает в себя заготовку и средство тех оснащения технологической операции (металлорежущий станок, станочное приспособление и режущий инструмент).

Параметры режимов резания:

- глубина резания - t;

- подача - S;

- стойкость инструмента - T;

- скорость резания - V;

- число оборотов - n;

- силы резания - P_z, P_x, P_y;

- мощность резания - N.

Для наиболее ответственной поверхности (Ш43,5, поверхность №1) проведем расчет режимов резания аналитическим методом. Для остальных поверхностей назначим режимы резания табличным методом.

Скорость резания при аналитическом расчете определяется по формуле:

Глубина резания t: При черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИД принимается равной припуску на обработку. Подача S, согласно [17, стр. 266] назначается равной: S = 0,9 мм/об. Стойкость T, для одноинтструментальной обработки при использовании резцов составляет: T = 60 мин. Коэффициенты Cv, x, y, m определяем согласно [17, стр. 269]:

1. 005 Токарная (позиция II)

1.1 Черновое растачивание Ш43,5

t = 0,568*0,75 = 0,4 мм - При черновой обработке берется 75% от припуска.

S = 0,9 мм/об

T = 60 мин

Cv = 350

x = 0,15

y = 0,35

m = 0,20

Kv = Kmv*Knv*Kuv; - коэффициент, учитывающий конкретные факторы влияния качества обрабатываемого материала, поверхности заготовки и вида инструментального материала на скорость резания.

Kmv = Kr*(750/_B)^Nv = 1,5625;

При том что Kr = 1, Nv = 1; _B = 480 МПа

Согласно [17, стр. 263]: Knv = 0,8 ; Kuv = 0,8;

Kv = 1,5625*0,8*0,8 = 1;

Находим число оборотов:

d = 43,5 мм - максимальный диаметр детали до обработки на данной технологической операции.

Ближайшее число из ряда скоростей станка: n=1350 об/мин

Силы резания:

Pz,y,x = 10C_pt^xS^yVⁿK_p;

K_p = K_mp K_p K_p K_p K_rp ; Для инструментов из твердых сплавов

K_rp = 1; K_mp = (_B/750)^N = (480/750)^0,75 = 0,716;

Принимаем угол в плане = 60^o; передний угол = 0^o; угол наклона главного лезвия = 5^o;

Согласно этим данным заполняем таблицу, опираясь на [17, стр. 275]:

Таблица 5

	Pz	Py	Px
Cp	300	243	339
x	1,00	0,90	1,00
y	0,75	0,60	0,5
n	-0,15	-0,30	-0,40

Тогда,

Мощность резания определяется по максимальной силе резания:

005 Токарная (позиция III)

1.2 Чистовое растачивание Ш43,5

Находим число оборотов:

Ближайшее число из ряда скоростей станка: n=1700 об/мин.

Силы резания:

Мощность резания определяется:

2. 040 Шлифовальная

Шлифование предварительное Ш43,5:

Скорость круга: V_к=30 м/c

Скорость заготовки: V_з=20 м/мин

Глубина шлифования: t = 0.018 мм

Число оборотов:

n=1000·V/·D = 1000·30/3.14·43,5 = 220 об/мин

Продольная подача: s= 0.2 мм/об

Минутная поперечная подача

S_м = S_м.табл*К₁*К₂*К₃

S_м = 3,4*0,9*0.8*0.8 = 1.9584 мм/мин

Общий припуск на сторону а = 0.132 мм

Время выхаживания t_вых = 0.07 мин

Слой снимаемый при выхаживании а_вых = 0.01 мм

Основное машинное время обработки

t_м = t_м = 0.15 мин

Мощность N, при шлифовании периферией круга с продольной подачей рассчитывается по формуле:

,

где - скорость вращательного движения заготовки;

d - диаметр шлифования;

b - ширина шлифования;

s_p- радиальная подача;

C_N, r, y, q, z - эмпирические коэффициенты

Расчет остальных поверхностей будем вести табличным методом.

005 Токарная

1) Черновое обтачивание:

Поверхность: 2

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

2) Чистовое обтачивание:

Поверхность: 2

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

010 Токарная

1) Черновое обтачивание:

Поверхность: 3

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

2) Черновое обтачивание:

Поверхность: 5

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:



3) Чистовое обтачивание:

Поверхность: 3

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

4) Чистовое обтачивание:

Поверхность: 5

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

5) Черновое обтачивание:

Поверхность: 9

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

015 Токарная

1) Чистовое обтачивание:

Поверхность: 9

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

2) Черновое подрезание торца:

Поверхность: 4

Глубина резания: .

Подача:

Период стойкости инструмента: Т = 47 мин

Скорость резания:

3) Чистовое подрезание торца:

Поверхность: 4

Глубина резания: .

Подача:

Период стойкости инструмента: Т = 47 мин

Скорость резания:

4) Черновое подрезание торца:

Поверхность: 6

Глубина резания: .

Подача:

Период стойкости инструмента: Т = 47 мин

Скорость резания:

5) Чистовое подрезание торца:

Поверхность: 6

Глубина резания: .

Подача:

Период стойкости инструмента: Т = 47 мин

Скорость резания:



020 Токарная

1) Черновое обтачивание:

Поверхность: 7

Глубина резания: .

Подача:

Период стойкости инструмента: Т = 47 мин

Скорость резания:

2) Чистовое обтачивание:

Поверхность: 7

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

3) Черновое обтачивание:

Поверхность: 8

Глубина резания: .

Подача:

Период стойкости инструмента: Т = 47 мин

Скорость резания:

4) Чистовое обтачивание:

Поверхность: 8

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=45 мин.

Скорость резания:

030 Сверлильная

Сверление отверстий 2 мм:

Поверхность: 10

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=50 мин.

Скорость резания:



045 Шлифовальная

Шлифование предварительное:

Поверхность: 5

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=60 мин.

Скорость круга: V_к=30 м/c

Скорость заготовки: V_з=20 м/мин

050 Шлифовальная

Шлифование предварительное:

Поверхность: 8

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=60 мин.

Скорость круга: V_к=30 м/c

Скорость заготовки: V_з=20 м/мин

060 Шлифовальная

Шлифование предварительное:

Поверхность: 6

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=60 мин.

Скорость круга: V_к=30 м/c

Скорость заготовки: V_з=35 м/мин

065 Шлифовальная

Шлифование предварительное:

Поверхность: 4

Глубина резания:

Подача:

Период стойкости инструмента: T=60 мин.

Скорость круга: V_к=30 м/c

Скорость заготовки: V_з=35 м/мин

Расчет режимов резания табличным методом.

Скорость резания для точения, расточки и подрезания определим по формуле

,

где табличное значение скорости резания [15, стр. 29],

- коэффициент зависящий от обрабатываемого материала.

- коэффициент стойкости, зависит от марки твердого сплава.

- коэффициент зависящий от вида обработки.

Для сверления, зенкерования, рассверливания определяем подачу:

;

Таблица 6

Операция	Поверхн.	Переход	t, мм	S, об/мин	V, м/мин	n, об/мин
005	1	Черновое обтачивание	0,4	0,9	184	1347
	1	Чистовое обтачивание	0,15	0,7	232	1699
	2	Черновое обтачивание	0,4	0,6	112	836
	2	Чистовое обтачивание	0,1	0,3	159	1194
010	3	Черновое обтачивание	0,75	0,5	138	1222
	5	Черновое обтачивание	0,83	0,5	138	1100
	3	Чистовое обтачивание	0,25	0,3	159	1410
	5	Чистовое обтачивание	0,25	0,3	159	1269
	9	Черновое обтачивание	0,75	0,5	138	1466
015	9	Чистовое обтачивание	0,25	0,4	143	1523
	4	Черновое подрезание торца	0,75	0,5	138	1158
	4	Чистовое подрезание торца	0,24	0,3	159	1336
	6	Черновое подрезание торца	0,75	0,6	133	1013
	6	Чистовое подрезание торца	0,24	0,3	159	1216
020	7	Черновое обтачивание	0,8	0,5	138	1100
	7	Чистовое обтачивание	0,3	0,3	159	1269
	8	Черновое обтачивание	0,75	0,5	138	1222
	8	Чистовое обтачивание	0,24	0,3	159	1410
030	10	Сверление отверстий 2 мм	1,75	0,04	7,6	1210
040	1	Шлифование предварительное	0,018	0,2	30 м/с	220
045	5	Шлифование предварительное	0,02	0,3	30 м/c	239
050	8	Шлифование предварительное	0,01	0,3	30 м/c	265
060	6	Шлифование предварительное	0,01	0,3	30 м/с	251
065	4	Шлифование предварительное	0,01	0,3	30 м/с	229

7. Техническое нормирование операций технологического процесса

Определим штучное время в условиях крупносерийного производства.

,

где: - основное время. Определяется для конкретных видов обработки аналитическим путем по формулам приведенным в [12 стр. 609-626].

- вспомогательное время. Выбирается по справочной литературе [10].

Затем вычисляется оперативное время

- время технического обслуживания рабочего места (3-9)% от , будем считать его 4%

- время организационного обслуживания рабочего места (3-9)% от , будем считать его 4%

- время перерывов (2,5-3)% от , будем считать его 2,5%

,

где: L - расчетная длина рабочего хода инструмента;

n - частота вращения шпинделя

S₀ - подача на оборот шпинделя

i - число проходов инструмента

l - длина обрабатываемой поверхности

l₁ - величина врезания инструмента

l₂ - величина пробега инструмента

Токарная 005

1. Черновое обтачивание:

2. Чистовое обтачивание:

3. Черновое обтачивание:

4. Чистовое обтачивание:

Токарная 010

1. Черновое обтачивание:



2. Черновое обтачивание:

3. Чистовое обтачивание:

4. Чистовое обтачивание:



5. Черновое обтачивание:

Токарная 015

1. Чистовое обтачивание:

2. Черновое подрезание торца:



3. Чистовое подрезание торца:

4. Черновое подрезание торца:

5. Чистовое обтачивание:



Токарная 020

1. Черновое обтачивание:

2. Чистовое обтачивание:

3. Черновое обтачивание:



4. Чистовое обтачивание:

Сверлильная 030

1. Сверление отверстий диаметром 2 мм:

Шлифовальная 040

1. Предварительное шлифование:



Шлифовальная 045

2. Предварительное шлифование:

Шлифовальная 050

1. Предварительное шлифование:

Шлифовальная 060

1. Предварительное шлифование:

Шлифовальная 065

1. Предварительное шлифование:

Таблица 7

Операция	Поверхность	Переход
005	1	Черновое обтачивание	0,014	0,2	0,00856	0,00856	0,00535	0,23647
	1	Чистовое обтачивание	0,0143	0,157	0,00685	0,00685	0,00428	0,18928
	2	Черновое обтачивание	0,012	0,157	0,00676	0,00676	0,00423	0,19109
	2	Чистовое обтачивание	0,0167	0,157	0,00695	0,00695	0,00434	0,19194
010	3	Черновое обтачивание	0,0082	0,19	0,00793	0,00793	0,00494	0,21902
	5	Черновое обтачивание	0,0073	0,157	0,00657	0,00657	0,00411	0,18155
	3	Чистовое обтачивание	0,0118	0,157	0,00675	0,00675	0,00422	0,18652
	5	Чистовое обтачивание	0,0105	0,157	0,0067	0,0067	0,00419	0,18509
	9	Черновое обтачивание	0,0109	0,157	0,00672	0,00672	0,0042	0,18554
015	9	Чистовое обтачивание	0,0131	0,2	0,00852	0,00852	0,00533	0,23547
	4	Черновое подрезание торца	0,0069	0,157	0,00656	0,00656	0,0041	0,18112
	4	Чистовое подрезание торца	0,01	0,157	0,00668	0,00668	0,00418	0,18454
	6	Черновое подрезание торца	0,0062	0,157	0,00653	0,00653	0,00408	0,18034
	6	Чистовое обтачивание	0,0103	0,157	0,00669	0,00669	0,00418	0,18486
020	7	Черновое обтачивание	0,02	0,2	0,0088	0,0088	0,0055	0,2431
	7	Чистовое обтачивание	0,03	0,157	0,00748	0,00748	0,00466	0,20662
	8	Черновое обтачивание	0,0115	0,157	0,00674	0,00674	0,00421	0,18619
	8	Чистовое обтачивание	0,0166	0,157	0,00694	0,00694	0,00434	0,19182
030	10	Сверление отверстий диаметром 2 мм	0,04	0,3	0,0136	0,0136	0,0085	0,3757
040	1	Предварительное шлифование	0,31	0,26	0,0228	0,0228	0,01425	0,62985
045	5	Предварительное шлифование	0,028	0,26	0,0115	0,0115	0,0072	0,3182
050	8	Предварительное шлифование	0,063	0,26	0,01292	0,01292	0,00808	0,35692
060	6	Предварительное шлифование	0,011	0,22	0,00924	0,00924	0,00578	0,25526
065	4	Предварительное шлифование	0,011	0,22	0,00924	0,00924	0,00578	0,25526

8. Выбор модели оборудования и определение его количества. Выбор технологической оснастки

Окончательно модель оборудования выбирается на стадии разработки операционной технологии после расчета режимов резания и определения структуры технологической операции. При этом необходимо пользоваться следующими рекомендациями:

- габариты рабочей зоны станка должны быть больше габаритов обрабатываемой детали;

- оборудование должно обеспечивать достижение при обработке требуемой шероховатости точности поверхности;

- мощность, кинематические характеристики и жесткость оборудования должна обеспечивать работу на рассчитанных режимах резания;

- производительность оборудования должна обеспечивать выполнение объема выпуска деталей при наименьших затратах;

- оборудование должно соответствовать требованиям техники безопасности, промышленной санитарии и экологии.

Определение потребного количества оборудования

Такт выпуска: мин

Расчетное количество станков:

,

где - штучное время на соответствующей операции.

Фактическое количество станков: расчетное количество станков округляется в большую сторону.

Загруженность станков по времени их использования:

- коэффициент загрузки оборудования:

;

Таблица 8

№операции	np (штук)	nпр (штук)	np / nпр
005	0,677	1	0,677
010	0,802	1	0,802
015	0,809	1	0,809
020	0,693	1	0,693
030	0,315	1	0,315
040	0,528	1	0,528
045	0,267	1	0,267
050	0,299	1	0,299
060	0,214	1	0,214
065	0,214	1	0,214

Всего количество оборудования: n_пр = 10 штук.

Таблица 9. - Применяемые оборудование и инструмент

Операция	Модель оборудования	Инструмент/материал режущей части
005 Токарная	1Б240П-8К	Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец расточной ГОСТ 18878-73/Т14К8 Резец расточной ГОСТ 18878-73/Т14К8
010 Токарная	1Б240П-8К	Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8
015 Токарная	1Б240П-8К	Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец подрезной ГОСТ 18880-73/ Т14К8 Резец подрезной ГОСТ 18880-73/ Т14К8 Резец подрезной ГОСТ 18880-73/ Т14К8 Резец подрезной ГОСТ 18880-73/ Т14К8
020 Токарная	1Б240П-8К	Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8 Резец ГОСТ 18882-73/Т14К8
030 Сверлильная	2Н106П	Сверло ГОСТ 1727-71/Т5К6
040 Круглошлифовальная	3М150	Цилиндрическая головка ГОСТ 2447-82
045 Круглошлифовальная	3М150	Цилиндрическая головка ГОСТ 2447-82
050 Круглошлифовальная	3У12В	Цилиндрическая головка ГОСТ 2447-82
060 Круглошлифовальная	3М150	Цилиндрическая головка ГОСТ 2447-82
065 Круглошлифовальная	3М150	Цилиндрическая головка ГОСТ 2447-82

9. Расчет приспособления на усилие закрепления

При операциях точения, обтачивания, растачивания на токарных станках будет наиболее целесообразен выбор самоцентрирующегося трехкулачкового патрона. Это объясняется сокращением вспомогательного времени, повышением производительности, удобством в наладках и эксплуатации, а также повышением точности обработки за счёт уменьшения погрешности закрепления. Для надёжного закрепления необходимо чтобы сила закрепления заготовки соответствовала силе резания.

Трехкулачковый самоцентрирующий патрон (ТСП) будет проектироваться для операции 010 (позиция II). Рисунок представляет собой расчетную схему проектируемого ТСП.

На заготовку во время точения действуют тангенциальная P_z, осевая P_x, радиальная P_y силы резания, а также силы трения T_Px, T_Pz и закрепления Q (примечание - сила P_y и вызываемая ей реакция не учитываются в дальнейшем ввиду жесткости заготовки). Следовательно, уравнения статики таковы:

,

.

С учетом того, что , а ( и - коэффициенты трения), а проектирование следует вести с некоторым запасом, уравнения статики можно записать так:

,

,

где - коэффициент запаса. В данном случае .

Сила Н,

сила Н,

мм, мм. Если принять, что поверхность кулачков гладкая, следовательно, .

Таким образом,

Н,

Н.

Для дальнейших расчетов потребуется сила . Для дальнейших расчетов используем максимальную силу закрепления: 2667 Н



Выбираем пневматический цилиндр с диаметром поршня 100 мм ГОСТ 15608-81.

Рисунок 2. - Расчетная схема ТСП

10. Разработка планировки участка

деталь заготовка втулка резание

Состав производственных отделений и участков механических цехов определяется типом производства, технологическим процессом на изготовление детали и типом оборудования. В условиях массового и крупносерийного производства оборудование на участке расставляется по мере следования технологических операций. При укрупненном проектировании участка вначале необходимо определить общую производственную площадь участка по формуле:

где ? удельная производственная площадь занимаемая оборудованием

n_пр ? принятое количество оборудования.

Затем необходимо задаться сеткой колонн зданий. В автотракторной промышленности при изготовлении деталей средних габаритных размеров наиболее часто применяют сетки 1812 или 2412 метров. Каждому типу станка соответствует условное графическое изображение. При разработке планировки необходимо, чтобы участок был замкнутым, т.е. начало и конец технологического процесса были расположены на одной оси. В этом случае конфигурация расположения оборудования образует «овал», внутри которого следует расположить конвейер для транспортировки деталей с одного станка на другой. Из разных типов конвейеров в машиностроительном производстве применяют подвесные, ленточные и пластинчатые.

Оборудование для выполнения первой операции « привязывается» к первой колонне, согласно существующим нормам. Далее на регламентированном теми же нормами расстоянии располагается оборудование для выполнения последующих операций. Вопрос уборки стружки необходимо решать с использованием стружкоуборочных конвейеров, проходящих непосредственно под оборудованием в автоматической линии либо с тыльной стороны станков. На каждой операции необходимо предусмотреть рабочее место, ширина рабочей зоны перед станком 800 мм.

При наличии однотипных операции оборудования на них необходимо вводить многостаночное обслуживание. Если технологические операции не синхронизированы между собой между ними будут создаваться «заделы» деталей. Поэтому между оборудование необходимо поставить накопители. В начале и конце технологического маршрута необходимо поставить тару под заготовки и детали, а также спроектировать магистральный проезд шириной 4-5 м. На участке должно быть выделено место для комнаты мастера площадью 8-12 м².

Планировка участка

Выбираем сетку колонн зданий 12000 * 24000 мм

Таблица 10

№ п/п	Наименование оборудования	Количество
005	Токарный станок 1Б240П-8К	1
010	Токарный станок 1Б240П-8К	1
015	Токарный станок 1Б240П-8К	1
020	Токарный станок 1Б240П-8К	1
030	Сверлильный станок 2Н106П	1
040	Круглошлифовальный станок 3М150	1
045	Круглошлифовальный станок 3М150	1
050	Круглошлифовальный станок 3У12В	1
060	Круглошлифовальный станок 3М150	1
065	Круглошлифовальный станок 3М150	1

11. Мероприятия по технике безопасности

Ниже перечислены основные мероприятия по ОТ, ТБ, ПБ, ЭБ:

1) все рабочие и обслуживающий персонал должны пройти инструктаж по правилам техники безопасности и приемам работы на рабочем месте;

2) необходим регулярный профилактический осмотр оборудования и устранение возникших неисправностей;

3) обязательно наличие ограждающих устройств и системы сигнализации неисправности оборудования.

4) все подвижные части установленного оборудования должны быть ограждены, либо ограничены;

5) рабочие места станочников необходимо рационально оснастить;

6) необходимо установить прозрачные экраны, отражатели, сушки, местные откосы для попадания стружки, абразивной пыли, СОЖ;

7) все токоведущие элементы оборудования необходимо изолировать и заземлить;

8) проходы для рабочих должны быть не уже одного метра;

9) места прохода должны быть отмечены белой или оранжевой краской;

10) проезды должны быть ограничены прерывистыми линиями белого или оранжевого цвета, при этом наиболее опасные места проезжей части должны быть огорожены буферами из металла;

11) на участке должен быть оборудован пожарный кран с комплектом рукавов и пожарным изгибом;

12) необходимо предусмотреть мероприятия по утилизации охлаждающих жидкостей, отходов производства и защиту от электромагнитных излучений.

Уровень шума на рабочем месте должен быть не более 70 дБ. Температура воздуха в цехе зимой должна быть не ниже 16 C, а летом - не выше 28 C. Запылённость воздуха не должна превышать санитарных норм. Оптимальная освещённость на рабочем месте 200-500 лк., а наименьшая допустимая - от 150 до 200 лк.

Список использованной литературы

1. Власов А.Ф. Безопасность при работе на металлорежущих станках. - М.: Машиностроение, 1977. ? 121 с.

2. Горбацевич А.Ф., Чеботарёв В.Н., Шкред В.А. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. / Под ред. А.Ф. Горбацевича. ? Мн.: Вышейш. школа, 1983. ? С. 288.

3. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски.

4. ГОСТ 14.301-83. Общие правила разработки технологических процессов.

5. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на мехобработку.

6. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. - 464 с.: ил.

7. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. / Учеб. для машиностр. вузов. ? М.: Высш. школа, 1969. ? 480 с.

8. Картавов С.А. Технология машиностроения (специальная часть). - К.: Вища школа, 1974. - 272 с.

9. Краткий справочник технолога тяжёлого машиностроения. / И.В. Маракулин, А.П. Бунец, ВТ. Коринюк. ? М.: Машиностроение, 1987. ? 464 с.. ил.

10. Общемашиностроительные нормативы вспомогательного времени и времени на обслуживание рабочего места на работы, выполняемые на металлорежущих станках. Массовое производство. ? М., 1970.

11. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. ? М.: Машиностроение, 1974. - 422 с.

12. Обработка металлов резанием: Справочник технолога. /А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А.А. Панова. - М.: Машиностроение. 1988, - 736 с.: ил.

13. Проектирование заводов и механосборочных цехов в авто факторной промышленности: Учеб. пособие для студ. мех. спец. втузов. / А.А. Андерс, Н.М. Потапов, А.В. Шулешкин. - М.: Машиностроение, 1982. ? 271 с.: ил.

14. Размерный анализ технологических процессов. / В.В. Матвеев, М.М. Тверской, Ф.И. Бойков и др. ? М.: Машиностроение, 1982. - 264 с.: ил.

15. Режимы резания металлов. Справочник. / Под ред. Ю.В. Барановского. ? М.: Машиностроение, 1972.

16. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т., Т. 1. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. ? М.: Машиностроение, 1986. ? 656 с., ил.

17. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т., Т. 2. / Под ред. А.Г. Косйловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. ? 496 с., ил.

18. Станочные приспособления: Справочник. В 2 т., Т. 1. / Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова, - М.: Машиностроение, 1984. ? 592 с.

19. Станочные приспособления: Справочник. В 2 т., Т. 2. / Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова. ? М.: Машиностроение, 1984. ? 656 с.

Размещено на Allbest.ru