Процесс изготовления корпуса подшипника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный технический университет

Факультет машиностроения и автомобильного транспорта

Кафедра «Технология машиностроения»

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту

на тему:

Процесс изготовления корпуса подшипника

Выполнила Семенова А.Е.

студентка: 3-МиАТ-1

Преподаватель: Лысенко Н.В.

Самара 2013 г.



Реферат

Корпус подшипника, назначение, анализ чертежа, тип производства, технологический чертеж, технологичность, заготовка, методы обработки, припуски, базирование, маршрут обработки, оборудование, режимы резания, нормирование

В курсовом проекте представлен техпроцесс изготовления корпуса подшипника. Дано служебное назначение детали, выполнен анализ рабочего чертежа, разработан технологический чертеж. Определен тип производства. Выполнен анализ технологичности детали и определен способ получения заготовки. Выбраны методы обработки поверхностей и рассчитаны припуски. Обоснованы схемы базирования заготовки и предложена маршрутно операционная технология. Выбрано оборудование и средство технологического оснащения. Рассчитаны режимы резания и определены нормы времени по операции.



Введение

Машиностроение является ведущей и важнейшей отраслью промышленности. Область применения продукции огромна. Станкостроение является фундаментом машиностроительной индустрии. Решающую роль в изготовлении продукции играют совершенствование технологии, технологического оборудования, а также автоматизация производства.

Для того чтобы постоянно удовлетворять растущие запросы производства, машиностроение на базе новейших достижений науки и техники должно непрерывно разрабатывать новые технологические процессы, для осуществления которых нужно создавать и выпускать в необходимых количествах современные орудия труда и машины, отвечающие своему назначению при наименьшей себестоимости.

Отрасль науки, занимающаяся изучением закономерностей, действующих в процессе изготовления машин, в необходимом количестве в сочетании с качеством при наименьшей себестоимости называется, технологией машиностроения.

Искусство организации производства и обеспечения его низкой себестоимости заключается в умении выбрать такую последовательность комбинаций технологических процессов, начиная с заготовительных цехов и кончая механической разработкой и сборкой машин, при которой продолжительность всего цикла производства и общая стоимость машин при его заданном расчете были бы наименьшими.

Точность изготовления и связанная с ней надежность является в современном автоматизированном машиностроении первостепенной задачей. Низкая точность и необоснованное завышение ее недопустимы, т. к. в первом случае машина получается неработоспособной и ненадежной, во втором- резко усложняется ее производство и, следовательно, завышается себестоимость.

Таким образом, важной задачей при установлении технологического процесса является выбор оптимального варианта изготовления деталей изделия, определение необходимой точности на каждом этапе создания машины с учетом возможности производства и экономики.



1. Служебное назначение детали. Анализ рабочего чертежа

Для выполнения курсовой работы на чертеже достаточно число разрезов, видов, сечений. Материал детали -- Сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Неуказанные предельные отклонения охватывающих размеров определяются по H14, охватываемых по h14.

Шероховатость поверхности соответствует точности обработки. На неуказанные размеры шероховатость не устанавливается.

2. Разработка технологического чертежа

При разработке технологического чертежа изображают деталь без размеров, производят присвоение номера каждой поверхности, подлежащей обработке.

При наличии на поверхности детали различных свойств (точности, шероховатости, термообработки и т.д.) каждый участок рассматривается как отдельный элемент, каждому присваивается отдельный номер.

Сложные комбинированные поверхности, обрабатываемые одним комбинированным инструментом (сверлом, разверткой, фасонным резцом, шлифовальным кругом), при подготовке чертежа обводятся пунктирной линией, комбинированной поверхности присваивается один номер в общем порядке.

Оценим состояние каждой поверхности детали и все сведения сведем в табл. 1.

Таблица 1

Состояние поверхности детали

№ п/п	Номинальный размер поверхности, мм	Допуск на размер Тр, мкм	Допуск формы Тф, мкм	Допуск расположения Тр, мкм	Шероховатость поверхности Ra, мкм	Твердость поверхности
1	100 Плоская наружная открытая	870	435	В состоянии	1,6	HB 240-280
2	100 Плоская наружная открытая	870	435	-	6,3	HB 240-280
3	105(2 пов.) Плоская наружная открытая	870	435	-	6,3	HB 240-280
4	95 Плоская открытая наружная	870	435	-	6,3	HB 240-280
5	35 Плоская открытая наружная	620	375	-	6,3	HB 240-280
6,9	20 Цилиндрическая внутренняя полуоткрытая	270	135	-	6,3	HB 240-280
7,8	9(2 отв.) Цилиндрическая внутренняя открытая	90	45	-	6,3	HB 240-280
10	40 Цилиндрическая внутренняя открытая	330	165	-	3,2	HB 240-280
11	60 Цилиндрическая внутренняя полуоткрытая	460	230	Допуск перпендикулярности оси отверстия относительно поверхности В 0,03 Допуск перпендикулярности оси отверстия относительно оси отв. 40Н9 0,05	0,8	HB 240-280
12	61 Цилиндрическая внутренняя закрытая	460	230	-	6,3	HB 240-280
13	8 Фасонная наружная открытая	-	-	-	3,2	HB 240-280
14	6 (4 отв.) Фасонная внутренняя открытая	62	31	Допуск параллельности оси отверстия относительно поверхности В 0,03 Допуск перпендикулярности оси отверстия относительно оси отв. 60Н7 0,05	1,6	HB 240-280
15	40 Цилиндрическая внутренняя открытая	6		-	3,2	HB 240-280
16	10 (2 отв.) Цилиндрическая внутренняя открытая	10		-	0,8	HB 240-280

3. Анализ технологичности детали

Таблица 2

№ поверхн.	Вид поверхности	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8	Сумма баллов
1	Плоская наружная открытая	1	1	-	4	1	1	1	1	10
2	Плоская наружная открытая	1	1	-	4	1	1	1	1	10
3	Плоская наружная открытая	1	1	-	2	1	1	1	1	8
4	Плоская наружная открытая	1	1	-	2	1	1	1	1	8
5	Плоская наружная открытая	1	1	-	2	1	1	1	1	8
6,9	Цилиндрическая внутренняя полуоткрытая	2	1	-	2	2	2	2	1	12
7,8	Цилиндрическая внутренняя открытая	3	2	-	2	2	2	1	1	13
10	Цилиндрическая внутренняя открытая	1	1	-	3	2	2	1	1	11
11	Цилиндрическая внутренняя полуоткрытая	1	1	10	6	2	2	2	1	25
12	Цилиндрическая внутренняя закрытая	1	1	-	2	2	2	3	1	12
13	Фасонная наружная открытая	16	10	-	3	3	1	1	1	35
14	Фасонная наружная открытая	16	10	-	3	3	1	1	1	35
15	Цилиндрическая внутренняя открытая	4	3	2	4	2	2	1	1	19
16	Цилиндрическая внутренняя открытая	10	6	-	6	2	2	1	1	28

По сумме полученных баллов можно сделать следующий вывод: наименее технологические поверхности 13, 14. Обработка этих поверхностей должна оказаться наиболее трудоемкой.

4. Выбор вида и способа получения заготовки

Согласно программе выпуска 1000 штук и типу производства -- мелкосерийное, выбираем в качестве заготовки отливку в песчано-глиняные формы.



5. Выбор метода обработки отдельных поверхностей

Одну и ту же поверхность можно обработать разными методами, например, плоскость можно обработать фрезерованием, строганием, шлифованием. Для выбора методов обработки используем таблицы экономической точности обработки.

В зависимости от вида поверхности, размера, квалитета, точности, допуска на обработку и шероховатости поверхности назначаем соответствующие методы обработки, которые в будущих операциях будут элементарными переходами.

Выберем подбор метода обработки на основе расчета уточнения. Уточнение - это отношение погрешностей исходной заготовки к одноименной погрешности готовой детали.

е_общ=

Расчетное уточнение будет равно произведению уточнений на каждом технологическом переходе.

е_расч.?е_общ (е_расч=е_1* е₂ е₃. . .* е_n?е_общ )

1. Назначение метода обработки поверхности 1:

е_общ=

Переход 1. Фрезерование черновое

е₁= IT 10 Ra=6,3 точность не обеспечена.

Переход 2. Фрезерование чистовое

е₂= IT 8 Ra=1,6

Точность обеспечена, шероховатость получена, метода обработки достаточно.

2. Назначение метода обработки поверхности 2, 4:

е_общ=

Переход 1. Фрезерование черновое

е₁= IT 10 Ra=6,3

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

3. Назначение метода обработки поверхности 8, 7, 6, 9:

е_общ= 5,55*16,66=92,46

Переход 1. Цекование

е₁= IT 14 Ra=6,3

Переход 2. Сверление

е₁= IT 13 Ra=6,3

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

4. Назначение метода обработки поверхности 3:

е_общ=

Переход 1. Сверление

е₁= IT 13 Ra=6,3

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

5. Назначение метода обработки поверхности 14:

е_общ=24,2*1=24,2

Переход 1. Растачивание черновое

е₁= IT 13 Ra=3,2

Переход 2. Растачивание чистовое



е₂ = IT 9 Ra=1,6

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

6. Назначение метода обработки поверхности 5:

е_общ=

Переход 1. Фрезерование черновое

е₁= IT 11 Ra=6,3

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

7. Назначение метода обработки поверхности 15:

е_общ=

Переход 1. Сверление

е₁= IT 13 Ra=6,3

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

8. Назначение метода обработки поверхности 15:

е_общ=

Переход 1. Растачивание

е₁= IT 10 Ra=3,2

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

9. Назначение метода обработки поверхности 13:

е_общ=

Переход 1. Сверлить

е₁= IT 13 Ra=6,3

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

10. Назначение метода обработки поверхности 13:

е_общ=

Переход 1. Расточить

е₁= IT 10 Ra=3,2

Точность обеспечена, шероховатость получена метода обработки достаточно.

подшипник заготовка поверхность припуск

6. Выбор и обоснование схем базирования и установки

Заготовка детали в процессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определенное положение относительно деталей станка или приспособления. Требуемое положение твердого тела (заготовки) относительно выбранной системы координат достигается наложением геометрических связей, лишающих тело трех перемещений вдоль осей XYZ и трех поворотов вокруг этих осей. Каждая опорная точка, то есть точка, символизирующая одну из связей заготовки с выбранной системой координат, лишает заготовку только одной степени свободы. Следовательно, для базирования заготовки, то есть придания ей вполне определенного (однозначного) положения в приспособлении, необходимо и достаточно наличие шести опорных точек, лишающих заготовку шести степеней свободы (правило шести точек).

Схема расположения опорных точек на базах заготовки называется схемой базирования. По числу степеней свободы лишают технологические базы. Они подразделяются на установочные (три степени свободы и одного поворота), направляющие (две степени свободы - перемещение вдоль оси и поворота вокруг другой оси), опорные (одной степени свободы - перемещение вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси), двойные направляющие (четырех степеней свободы - не перемещений вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг этих осей) и двойные опорные (две степени свободы - перемещение вдоль двух координатных осей).

7. Разработка маршрутной технологии и операций по переходам

Из сформированных операций составляют технологический маршрут обработки детали. При этом необходимо в самых широких пределах использовать типовые технологические процессы, опыт предприятий, справочную и периодическую литературу.

Таблица 3

№ операции	Наименование операции	Уст. Поз.	Номер перехода	Наименование	Оборудование	Режущий инструмент	Приспособление
1	2	3	4	5	6	7	8
005	Вертикально-фрезерная	1	1	Фрезеровать п.1 начерно	6Р13	Фреза цилиндрич.	Тиски
				Фрезеровать п.1 начисто		Фреза цилиндрич.	Тиски
010	Вертикально-фрезерная	1	1	Фрезеровать п.2	6Р13	Фреза цилиндрическая	Тиски
			2	Фрезеровать п.4		Фреза цилиндрическая	Тиски
015	Вертикально-сверлильная	1	1	Цековать п.8	676	Цековка	Кондуктор
			2	Цековать п.7		Цековка
			3	Сверлить п.6		Сверло спиральное
			4	Сверлить п.9		Сверло спиральное
020	Горизонтально-фрезерная	1	1	Фрезеровать п. 3	6Н81Г	Фреза торцевая
025	Вертикально-расточная	1	1	Расточить п.10	2Е78П	Резец расточной	Тиски
			2	Расточить п. 11		Резец расточной	Тиски
			3	Расточить п. 12		Резец расточной	Тиски
030	Горизонтально-расточная	1	1	Расточить п.14	2А622	Резец расточной	Тиски
035	Вертикально-фрезерная	1	1	Фрезеровать п. 5	6Р13	Фреза концевая	Тиски
040	Горизонтально-сверлильная	1	1	Сверлить п. 15	РТ-65	Сверло спиральное	Кондуктор
045	Горизонтально-расточная	1	1	Расточить п. 15	2А622	Метчик	Тиски
050	Горизонтально-сверлильная	1	1	Сверлить п. 13	РТ-65	Сверло спиральное	Кондуктор
055	Горизонтально-расточная	1	1	Расточить п. 13	2А622	Метчик	Тиски
060	Горизонтально-сверлильная	1	1	Сверлить п. 16	РТ-65	Сверло спиральное	Кондуктор

8. Расчет припусков и межоперационных размеров

Расчет припусков и межоперационных размеров для отверстия Ш60Н7 приведен в таблице 4.

Таблица 4

Маршрут обработки поверхности	Элементы припуска	Расчетные величины	Допуск на выполняемые размеры	Принятые (округленные) размеры заготовки по переходам, мм	Предельный припуск, мкм
	Rz	h	с	еy	Припуск Zi, мкм	Мин. диаметра		Dmax	Dmin	Zmax	Zmin
Литье	300	300	45	150	-	60,937	0,46	61,36	60,9	0,708	0,5
Растачивание
Черновое	100	100	2,7	90	585	60,352	0,30	60,7	60,4	0,475	0,34
Получистово	50	50	2,25	45	295	60,057	0,12	60,18	60,06	0,177	0,06
Чистовое	25	25	1,8	-	103	59,954	0,046	60	60	-	-

Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода производят по следующим уравнениям:

Растачивание черновое 2Zmin=2[100+100+2,7+90]=585 мкм

Растачивание чистовое 2Zmin=2[50+50+2,25+45]=295 мкм

Растачивание тонкое 2Zmin=2[25+25+1,8]=103 мкм

Расчет наименьших расчетных размеров по технологическим переходам производим, складывая из значения наименьших предельных размеров, соответствующих технологическому переходу, величин припуска на выполняемый переход:

60-0,046= 59,954мм

59,954+0,103=60,057 мм

60,057+0,295=60,352 мм

60,352+0,585=60,937 мм

Затем определяем наибольшие предельные размеры по переходам:

60,937+0,46=61,36 мм

60,352+0,30=60,652 мм

60,057+0,12=60,177 мм

59,954+0,046=60 мм

Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим, вычитая соответственно значения наибольших и наименьших предельных размеров, соответствующих выполняемому и предшествующему технологическим переходам:

Минимальные припуски:

61,36-60,652=0,708 мм

60,652-60,177=0,475 мм

60,177-60=0,177 мм

Максимальные припуски

60,9-60,4=0,5 мм

60,4-60,06=0,34 мм

60,06-60=0,06 мм

Расчет общих припусков производи по следующим уравнениям:

наибольшего припуска: Z_0max=УZ_max=0,708+0,475+0,177=1,36

наименьшего припуска: Z_0min= Уz_min=0,5+0,34+0,06=0,9

Проверку правильности расчета проводим по уравнению:

Z_0max -Z_0min=1,36-0,9=Тзаг-Тдет=0,46-0,046=0,414 мм.

9. Выбор оборудования, инструмента и оснастки

Операция 005

Модель станка: Вертикально-фрезерный 6Р13

Приспособление: Тиски

Инструмент: Поверхность 1 Фреза цилиндрическая

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-250 мм

Операция 010

Модель станка: Вертикально-фрезерный 6Р13

Приспособление: Тиски

Инструмент: Поверхность 2 Фреза цилиндрическая

Поверхность 4 Фреза цилиндрическая

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-250 мм

Операция 015

Модель станка: вертикально-сверлильный 676

Приспособление: кондуктор

Инструмент: Поверхность 8 и 7 цековка

Поверхность 6 и 9 сверло спиральное

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-150 мм

Операция 020

Модель станка: Горизонтально-фрезерный 6Н81Г

приспособление:

Инструмент: Поверхность 3 Фреза цилиндрическая

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-150 мм

Операция 025

Модель станка: Вертикально-расточной 2Е78П

Приспособление: Тиски

Инструмент: Поверхность 10, 11 и 12 резец расточной

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-250 мм

Операция 030

Модель станка: Горизонтально-расточной 2А622

Приспособление: Тиски

Инструмент: Поверхность 14 резец расточной

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-250 мм

Операция 035

Модель станка: Вертикально-фрезерный 6Р13

Приспособление: Тиски

Инструмент: Поверхность 5 Фреза концевая

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-250 мм

Операция 040

Модель станка: Горизонтально-сверлильный РТ-65

Приспособление: Кондуктор

Инструмент: Поверхность 15 сверло спиральное

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-250 мм

Операция 045

Модель станка: Горизонтально-расточной 2А622

Приспособление: Тиски

Инструмент: Поверхность 15 метчик

Операция 050

Модель станка: Горизонтально-сверлильный РТ-65

Приспособление: Кондуктор

Инструмент: Поверхность 13 сверло спиральное

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0-250 мм

Операция 055

Модель станка: Горизонтально-расточной 2А622

Приспособление: Тиски

Инструмент: Поверхность 13 метчик

Операция 060

Модель станка: Горизонтально-сверлильный РТ-65

Приспособление: Кондуктор

Инструмент: Поверхность 16 сверло спиральное

10. Назначение и расчет режимов резания режимов резания

Рассчитанные или выбранные режимы резания при выполнении технологической операции должны обеспечивать требуемую точность обработки при максимальной производительности труда и минимальной себестоимости.

При выборе режимов обработки необходимо придерживаться определенного порядка, то есть при назначении и расчете режима обработки учитывают тип и размеры режущего инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и оборудования и его состояние. Элементы режимов обработки находятся в функциональной взаимной зависимости, устанавливаемой эмпирическими формулами.

При расчете режимов резания устанавливают по возможности наибольшую, в зависимости от требуемой степени точности, шероховатость обрабатываемой поверхности и технических требований на изготовление детали.

Припуск разделяется по стадиям обработки:

- предварительная

- окончательная

- отделочная

При обработке поверхностей вращения

t=

При односторонней обработке плоской поверхности

t=Н_i-1-H_i

После установления глубины резания устанавливается подача станка. Подачу назначают максимально возможную с учетом погрешности обработки жесткости технологической системы, мощности привода станка, степени точности и качества обрабатываемой поверхности по нормативным таблицам.

1. Расчет режима резания для операции 005

Установ 1

1. Переход 1-фрезерование поверхности 1

Глубина резания: t=2.5 мм

Подача: S_о=0,55 мм/об

Скорость резания: v=100 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

n==490 об/мин норматив

n=500 об/мин паспорт.

Основное технологическое время обработки определяется по формуле:

T₀==1,74 мин

2. Переход 2-фрезерование поверхности 1 начисто.

L_p=235 мм

S_о=0,55 мм/об

V=100 м/мин

n==490 об/мин норматив

n=500 об/мин паспорт.

T₀==1,74 мин

11. Расчет технических норм времени (трудоемкости) по операциям технологического процесса

Т_шт= , где

t_o-основное время

t_в-вспомогательное время

t_обс-время обслуживания t_обс=10%(t_o+ t_в)

t_n-время на отдых и личные потребности

t_изм-время на измерение



T_в=t_уст+t_с.и.+t_упр+t_изм

T_o=, где

L - длина рабочего хода

Операция 005 Вертикально-фрезерная

Уст. 1 переход 1 T_o=1,74 мин

Уст. 1 переход 2 T_o=1,74 мин

Вспомогательное время

На ручную установку и снятие детали

Т_в.у.=0,17 мин

На контрольные измерения

Т_визм=0,2 мин

Общее вспомогательное время

t_в=0,17+0,2=0,37 мин

Время основное

t_о=УТ_о=1,74+1,74=4,58 мин

Время оперативное

t_оп=t_о+t_в=4,58 +0,37=5,95 мин

Время на обслуживание рабочего места

t_обс=4%(t_оп)=4%(5,95)=0,238 мин

Время на отдых и личные потребности

t_олн=4%(t_оп)=4%(5,95)=0,238 мин

Норма штучного времени

Т_шт=5,95 *(1+)=6,426 мин

Подготовительно-заключительное время

А) на наладку станка, приспособления и инструмента -13 мин.

Б) на получение инструмента и приспособления до начала и сдачу их после работы - 5 мин.

Т_пз=5+13=18 мин

Штучно-калькуляционное время на операцию

Т_шк=Т_ш+=6,426+=6,444 мин.



Заключение

В результате разработан технологический процесс изготовления детали «Корпус подшипника» на универсальном оборудовании в условиях мелкосерийного производства. Разработан технологический чертеж, проведен анализ технологичности детали, выбор и способ получения заготовки, выбор и метод обработки отдельных поверхностей, расчет припусков и межоперационных замеров. Выбор и обоснование схем базирования, расчет погрешности базирования по операциям, выбор оборудования инструментов и оснастки, их значение режимов резания, расчет технических норм времени.

Размещено на Allbest.r

u