Разработка оптимальных технологических процессов с использованием CAE/CAD/CAM/PDM-систем
Технологический анализ чертежа детали "Крышка", выбор типа производства. Вид исходной заготовки. Разработка плана обработки поверхностей. Определение ступеней обработки, последовательности процесса. Технологический маршрут детали, выбор оборудования.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.08.2017 |
| Размер файла | 961,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
43
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
"САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. Королева"
Институт двигателей энергетических установок
Кафедра технологий производства двигателей
Курсовая работа на тему:
"Разработка оптимальных технологических процессов с использованием CAE/CAD/CAM/PDM-систем"
Выполнил: студент группы 2401
Сабанин Д.А.
Проверил: Чемпинский Л.А.
Самара 2017
Реферат
Пояснительная записка: __ с., 15 рис., 9 табл. 1 прил.
ЗАГОТОВКА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОПЕРАЦИЯ, ДЕТАЛЬ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МАРШРУТ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БАЗА, КОНСТРУКТОРСКАЯ БАЗА, ОБОРУДОВАНИЕ.
В курсовом проекте был произведён технологический анализ чертежа детали "Крышка", был выбран тип производства, вид исходной заготовки, разработан план обработки поверхностей: определено число ступеней обработки и последовательность их обработки. В итоге был получен технологический маршрут и выбрано необходимое оборудование.
Содержание
- Введение
- 1. Технологический анализ чертежа детали
- 1.1 Изучение и анализ конструкции детали
- 1.2 Описание конструкции детали
- 1.3 Выбор варината простановки размеров
- 1.4 Влияние материала детали и термической обработки на технологичность
- 1.5 Требуемое покрытие и способ его нанесения
- 2. Проектирование технологического процесса
- 2.1 Выбор типа производства
- 2.2 Выбор исходной заготовки и способа её изготовления
- 2.3 Выбор типа оборудования
- 2.4 Экономические обоснования метда обработки
- 2.5 Принципиальная схема технологического процесса
- 2.5.1 Выбор технологичексих баз
- 2.6 Разработка планов обработки элементарных поверхностей
- 2.6.1 Определение числа ступеней обработки поверхности
- 2.6.2 Выбор последовательности обработки поверхности заготовки
- 2.6.3 Формирование приницпиальной схемы ТП
- 2.6.3.1 Формирование структуры ТП
- 3. Проектирование эскизного технологического маршрута
- 3.1 Расчёт размеров и допусков заготовки
- 3.2 Определение линейных операционных размеров
- 3.2.1 Построение размерной схемы технологического процесса и линейных размерных цепей
- 3.2.2 Подготовка исходных данных и режимы работы с пакетом
- Заключение
- Список использованных источников
- Приложения
Введение
Основные параметры у современных авиационных двигателей зависят от качества изготовления деталей и сборки двигателя. Качество изготовления обеспечивается такими параметрами как высокая точность изготовления и обеспечение физико-механических свойств материала поверхностного слоя. При проектировании технологического процесса для обеспечения требуемой точности обработки заостряют внимание на выбор баз, способы установки и закрепления заготовки при обработке, выбор технологической оснастки, модели станка и инструмента.
Основная особенность двигателестроения в том, что необходимо выполнять точность и качество детали по заданным высоким требованиям, при том, что большинство деталей изготавливаются из труднообрабатываемых материалов и имеют несоответствующие физико-механические свойства.
чертеж деталь заготовка
1. Технологический анализ чертежа детали
1.1 Изучение и анализ конструкции детали
Деталь "Крышка" - деталь типа вал, задача которой является защита подшипника от внешних воздействий и инородных объектов. Деталь не подвергается значительным нагрузкам и изготавливается из сплава АК4 ГОСТ 21488-97. На детали присутствует покрытие анодного оксидирования с применением хромовокислых электролитов. 3D-модель детали представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - 3D модель детали "Крышка"
Требования к детали "Крышка":
1. Штамповка 3 группы. КИМ не менее 0,4.
2. Отклонение размеров необрабатываемых поверхностей по ОСТ 1.41187-78 кл.5.
3. Покрытие Ан. Окс. Хр.
4. Остальные ТТ по ТУ.
1.2 Описание конструкции детали
Деталь "Крышка" - вал с фасонным фланцем. На фланце под определёнными углами располагаются 3 отверстия под шпильки диаметром 9 мм, предназначенных для крепления крышки к корпусу. Для устранения самоотвинчивания гаек применяются контровочные шайбы, одна лапка которой отгибается к корпусу гайки а другая в специальные отверстия диаметром 4,5 мм, расположенные на расстоянии 9 мм под углом 55 градусов к осям отверстий. На части фланца с окружностью диаметром 54 мм имеется срез под углом 13 градусов на расстоянии 26,5 мм.
Отверстие с резьбой М8 предназначено для извлечения крышки из корпуса. Обозначение 5H6H говорит об установленных полях допусков среднего диаметра и диаметра выступов. На торце присутствует углубление 0,5 мм с радиусом скругления R1, предназначенное для центрирования всего корпуса. На цилиндрической части детали расположена канавка шириной 3,6 мм и глубиной 1,85 мм, в которую устанавливается резиновое уплотнение для герметизации отверстия в корпусе. Внутренние углы канавки имеют скруглдение R0,3+0,2 мм. Для предотвращения повреждений резинового уплотнения предусмотрена дополнительная обработка - полировка наружных углов канавки, которые скругляются до R0,2 при слесарной обработке. Для облегчения конструкции имеется торцевой паз шириной 6,5 мм и глубиной 10 мм.
На рисунке 2 изображена деталь с обозначенными поверхностями. Конструкторскими поверхностями детали являются поверхности 1 и 8. Рабочие поверхности: 3, 4, 5, 6 и 7. Остальные поверхности - свободные.
Рисунок 2 - Обозначение поверхностей
1.3 Выбор варината простановки размеров
С точки зрения контроля размеров, вариант предложенный конструктором, представленный на рисунке 3а, является наиболее технологичным, поскольку в этом случае проще контролировать размеры. Вариант, представленный на рисунке 3б, исключает погрешность базирования и за счёт этого является более точным. Третий вариант - простановка размеров за счёт предыдущего, представленный на рисунке 3в.
А б в
Рисунок 3 - Варианты простановки размеров
Принимаем вариант простановки размера, предложенный конструктором, который обеспечивает наиболее легкий контроль размеров.
1.4 Влияние материала детали и термической обработки на технологичность
"Крышка" изготавливается из алюминиевого сплава АК4 ГОСТ. Данный материал применяется для изготовления деталей путем ковки при температурах до 350? С. АК4 в нагретом состоянии обладает высокой пластичностью и не дает трещин. Детали из этого сплава могут подвергаться упрочняющей термической обработке. В таблице 1 представлен химический состав сплава АК4.
Таблица 1 - Химический состав сплава АК4 [4]
|
Химический элемент |
Al |
Cu |
Mg |
Fe |
Si |
Ni |
Mn |
Ti |
Zn |
|
|
Количество, % |
91,2-94,6 |
1,9-2,5 |
1,4-1,8 |
0,8-1,3 |
0,5-1,2 |
0,8-1,3 |
0-0,2 |
0-0,1 |
0-0,3 |
Техническими требованиями на чертеже термообработка не задана, но она может быть внесена в маршрутную технологию. Деталь имеет тонкий фланец, торцевое биение которого не должно превышать 0,03 мм. После механической обработки в детали будут присутствовать внутренние напряжения, которые можно значительно снизить, если провести термическую обработку после чернового обтачивания. В таблице 2 представлены рекомендуемые режимы термообработки, позволяющие добиться хорошего соотношения прочности и пластичности.
Таблица 2 - Рекомендуемые режимы термообработки сплава АК4 [4]
|
Тип полуфабриката |
Температура нагрева под закалку,? С |
Старение |
||
|
Температура,? С |
Время, ч |
|||
|
Листы плакированные |
525-535 |
185-195 |
9-12 |
|
|
Плиты горячекатаные |
525-535 |
185-195 |
8-12 |
|
|
Штамповки, поковки |
525-535 |
185-195 |
8-12 |
*для уменьшения коробления закалку деталей сложной формы можно проводить в кипящей воде. Полный отжиг плит, штамповок и массивных профилей проводится по режиму: 380-420? С, выдержка 10-60 мин, скорость охлаждения не более 30?С/ч до 280? С с последующим охлаждением на воздухе. Деталь имеет тонкий фланец из-за чего она относится к тонким полуфабрикатам, для которых отжиг проводится при более низких температурах (290-320? С) с последующим охлаждением на воздухе.
1.5 Требуемое покрытие и способ его нанесения
Техническими требованиями на детали предусмотрено окисное покрытие: ан. окс. хр - анодирование с наполнением в растворах хроматах. Окисные покрытия на алюминии применяют для защиты деталей от коррозии и истирания.
Для анодного оксидирования алюминия АК4 используют хромовокислые растворы низкой, средней и высокой концентрации. Содержание в них хромового ангидрида составляет 30-35 г/л, 50-55 г/л и 90-100 г/л соответственно. Допустимое содержание примесей - не более 0,5г/л сульфатов и 0,02 г/л хлора. Присутствие в электролите ионов хлора приводит к травлению металла. Сульфат-ионы заметно влияют на внешний вид оксидного покрытия. При содержании их менее 0,01% формируются беловатые, непрозрачные оксидные плёнки, 0,01-0,03% - полупрозрачные плёнки, более 0,03% - прозрачные плёнки. При большом содержании сульфат-ионов процесс оксидирования замедляется, так как возрастает скорость растворения формирующегося оксида. Примесь сульфатов может быть удалена из растворов введением в него гидроксидов или карбоната бария. Для выведения в осадок 1 г/л сульфата нужно ввести 5 г/л гидроокиси бария. Несмотря на то, что хромовокислый электролит значительно меньше оказывает растворяющее действие на оксидную пленку, чем сернокислый и щавелевокислый, температура электролита весьма сильно сказывается на процессе оксидирования. Наибольшая толщина плёнки достигается анодированием при температуре 40 ?С. Превышение её сопровождается увеличением скорости растворения окисла, понижение - падением скорости формирования плёнки. Это делает необходимым поддерживать заданную температуру электролита с точностью ±2 ?С. Для стабилизации теплового режима работы ванны хромовокислого оксидирования в производственных условиях следует оборудовать её автоматическим терморегулирующим устройством.
2. Проектирование технологического процесса
2.1 Выбор типа производства
Тип производства определим по таблице 3 [1] исходя из количества изготовляемых деталей за год и массы детали. Деталь "крышка" имеет массу 0,05 кг и относится к легким деталям, а объём выпуска составляет 1000 деталей в год, следовательно, производство серийное.
Таблица 3 - Характеристика серийности производства [1]
|
Тип производства |
Количество изготовляемых за год деталей одного наименования |
|||
|
Тяжёлых (крупных) массой свыше 30 кг |
Средних массой до 30 кг |
Лёгких (мелких) массой до 6 кг |
||
|
Единичное Мелкосерийное Серийное Крупносерийное Массовое |
до 5 5…100 100…300 300…1000 свыше 1000 |
до 10 10…200 200…500 500…5000 свыше 5000 |
до 100 100…500 500…5000 5000…50000 свыше 50000 |
2.2 Выбор исходной заготовки и способа её изготовления
Выбор исходной заготовки является не простой задачей. Чем больше заготовка ближе к детали по таким параметрам как форма, точность, размеры, качество поверхностей, тем меньше времени и средств затрачивается на механическую обработку, но при этом будут расти затраты на изготовление заготовок и наоборот, при упрощении формы заготовки, снижении требований к качеству и точности поверхностей заготовки увеличивается затраты на механическую обработку, а так же коэффициент использования материала. По этому, решение об оптимальном выборе исходной заготовки, в основном, принимается на остновании экономических расчётов.
Не маловажную роль играет материал детали. Деталь "крышка" изготавливается из ковочного жаропрочного алюминиевого сплава АК4. В технических требованиях указано, что заготовкой является штамповка.
Исходя из анализа чертежа детали, материала, габаритов и программы выпуска штамповку будем осуществлять на кривошипном горячештамповочном прессе (ГКШП). Принимаем 5 класс точности.
Выбор плоскость разъёма штампа необходимо осуществлять в соответствии со следующими требованиям:
1. Плоскость разъема должна гарантировать удаление поковки из верхней и нижней частей штампа.
2. Поверхность разъема по возможности должна быть плоской во избежание сдвига штампа и коробления поковок при обрезке облоя.
3. Плоскость разъема надо выбирать такой, чтобы механическая обработка ручьев штампа была более простой и дешевой.
4. При выборе плоскости разъема необходимо, чтобы заполнение полости штампа происходило осадкой, а не выдавливанием.
5. Плоскость разъема должна обеспечить благоприятное расположение волокон и не допускать разрывов и перерезания их при последующей механической обработке.
Всем этим требованиям будет удовлетворять плоскость разъёма, совпадающая с осью одного из отверстий во фланце, расположенной под углом 37 ?. Выбранная плоскость разъёма представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Плоскость разъёма штампа
2.3 Выбор типа оборудования
В связи с тем, что на первых этапах обработки заготовки не требуется высокая точность, их выгоднее выполнять на универсальном оборудовании. В таком случае метод обработки будет называться комбинируемым: черновые операции выполняются на универсальных станках, чистовые - на станках с ЧПУ. При выборе оборудования следует руководствоваться такими параметрами как максимальный диаметр заготовки, её длина, масса и т.д. Для черновой обработки нашей заготовки подойдёт очень распространённый токарно-винторезный станок 1К62, который представлен на рисунке 5. Его основные технические характеристики приведены в таблице 4.
Рисунок 5 - Токарно-винторезный станок 1К62
Таблица 4 - технические характеристики 1К62 [6]
|
Технические характеристики |
Параметры |
|
|
Диаметр обработки над станиной, мм Диаметр обработки над суппортом, мм Расстояние между центрам Класс точности по ГОСТ 8-82 Размер внутреннего конуса в шпинделе Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72 Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, кг Максимальная масса детали, закрепленной в центрах, кг Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, кг Число ступеней частот обратного вращения шпинделя Пределы частот прямого вращения шпинделя, мин-1 Пределы частот обратного вращения шпинделя, мин-1 Число ступеней рабочих подач - продольных Число ступеней рабочих подач - поперечных Пределы рабочих подач - продольных, мм/об Пределы рабочих подач - поперечных, мм/об Число нарезаемых метрических резьб Число нарезаемых дюймовых резьб Число нарезаемых модульных резьб Число нарезаемых питчевых резьб Число нарезаемых резьб - архимедовой спирали |
400 220 1000/1500 Н Морзе 6 М80 6К 55 300 1300 23 12 12,5-2000 19-2420 42 42 0,7-4,16 0,035-2,08 45 28 38 37 5 |
Таблица 4 - технические характеристики 1К62 (продолжение)
|
Наибольший крутящий момент, кНм Наибольшее перемещение пиноли, мм Поперечное смещение корпуса, мм Наибольшее сечение резца, мм Мощность электродвигателя главного привода Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта, кВт Мощность насоса охлаждения, кВт Габаритные размеры станка (Д х Ш х В), мм Масса станка, кг |
2 200±15 25 10 кВт 0,75 или 1,1 0,12 2812/3200х 1166х1324 3035 |
После черновых операций для дальнейшей обработки заготовка устанавливается на станок с ЧПУ. Выбираем токарно-револьверный обрабатывающий центр Haas ST-10. HAAS ST-10 занимает малую площадь, однако имеет вместительную зону обработки 355Ч355 мм с наибольшим диаметром устанавливаемого изделия 412 мм. Гидравлический патрон 165 мм вращается со скоростью до 6000 об/мин, а векторный привод мощностью 11,2 кВт обеспечивает максимальный крутящий момент 101 Нм. Торец шпинделя A2-5 имеет отверстие 58 мм. Наибольший диаметр прутка 44 мм. Скорость быстрых перемещений равна 30,4 м/мин по осям X и Z, а 12-позиционная револьверная головка BOT осуществляет смену инструментов за 0,5 сек [5]. Технические характеристики представлены в таблице 5.
Рисунок 6 - Токарно-револьверный обрабатывающий центр Haas ST-10
Таблица 5 - Технические характеристики Haas ST-10 [5]
|
Технические характеристики |
Параметры |
|
|
Макс. устанавливаемый диаметр над станиной, мм Макс. устанавливаемый диаметр над кареткой, мм Макс. обрабатываемый диаметр (зависит от револьвера), мм Макс. длина обработки (без патрона), мм Диаметр 3-х кулачкового патрона, мм Макс. диаметр обрабатываемого прутка, мм Диаметр отверстия в шпинделе, мм Макс. частота вращения шпинделя, об/мин Максимальный крутящий момент, Нм Максимальная мощность шпинделя, кВт Перемещение по оси X, мм Перемещение по оси Y, мм Перемещение по оси Z, мм Макс. осевое усилие, кН Макс. скорость холостых подач, м/мин Исполнение посадочного гнезда револьвера Количество инструментальных гнезд в револьвере, шт Макс. количество приводных станций, шт Макс. скорость вращения приводного инструмента, об/мин Конус пиноли задней бабки, № Точность позиционирования, мм Повторяеомсть, мм Объем бака СОЖ, л |
641 413 228 356 165 44 58,7 6000 102 11,2 200 356 14,7 30,5 VDI40 12 6 6000 3 ±0.0050 ±0.0025 114 |
Таким образом было подобрано оборудование для получения детали "Крышка", а именно токарно-винторезный станок 1К62 и токарно-револьверный обрабатывающий центр Haas ST-10.
2.4 Экономические обоснования метда обработки
В качестве оценки расхода материала применяют такую характеристику как КИМ - коэффициент использования материала. КИМ высчитывают следующим образом:
где Vдет - объём детали, Vзаг - объём аготовки.
Объём детали и заготовки определим с помощью функции "Характеристики 3D" в программе ADEM. Объёмы равны
Vдет=16,0685 см3, Vзаг=39,0606 см3.
Можем вычислить КИМ:
Полученный КИМ удовлетворяет техническим требованиям, согласно которым он должен составлять не меньше 0,4.
2.5 Принципиальная схема технологического процесса
2.5.1 Выбор технологичексих баз
Технологической базой называют поверхность, определяющую положение детали в приспособлении в процессе её изготовления. На рисунке 7 изображена деталь с пронумерованными поверхностями.
Рисунок 7 - Обозначение поверхностей
В нашем случае технологическими базами будут являться поверхности под номерами 1, 4, 8, 16.
2.6 Разработка планов обработки элементарных поверхностей
2.6.1 Определение числа ступеней обработки поверхности
Для определения числа ступеней механической обработки воспользуемся величинами коэффициентов уточнения е. Для определения коэффициента уточнения необходимо знать точность размеров (допуск) поверхностей заготовки и соответствующих поверхностей детали. Результат работы сведём в таблицу 6.
Таблица 6 - Исходные и расчётные данные по числу ступеней обработки [1]
|
№ пов. дет. |
Тзаг |
Тдет |
еп |
Шер. |
n мех. обр. |
N общ. |
Примечание |
|
|
1 |
0,6 |
0,16 |
3,8 |
Rz20 |
2 |
4 |
1. Точение черновое 2. Точение получистовое 3. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 4. Контроль |
|
|
2 |
0,6 |
- |
- |
- |
- |
2 |
Не обрабатывается по условию ТТ 1. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 2. Контроль |
|
|
3 |
0,6 |
0,16 |
3,8 |
Rz20 |
2 |
4 |
1. Точение черновое 2. Точение получистовое 3. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 4. Контроль |
|
|
4 |
0,5 |
0,017 |
35,3 |
Ra2,5 |
3 |
5 |
1. Точение черновое 2. Точение получистовое 3. Точение чистовое 4. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 5. Контроль |
Таблица 6 - Исходные и расчётные данные по числу ступеней обработки (продолжение)
|
5 |
0,6 |
0,16 |
3,8 |
Ra2,5 |
3 |
5 |
1. Точение черновое 2. Точение получистовое 3. Точение чистовое 4. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 5. Контроль |
|
|
6 |
0,5 |
0,05 |
10 |
Ra2,5 |
3 |
5 |
1. Точение черновое 2. Точение получистовое 3. Точение чистовое 4. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 5. Контроль |
|
|
7 |
0,6 |
0,16 |
3,8 |
Ra2,5 |
2 |
4 |
1. Точение черновое 2. Точение чистовое 3. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 4. Контроль |
|
|
8 |
0,6 |
0,43 |
1,4 |
Rz40 |
1 |
3 |
1. Точение черновое 2. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 3. Контроль |
|
|
9 |
- |
0,4 |
- |
Rz40 |
1 |
3 |
1. Точение черновое 2. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 3. Контроль |
|
|
10 |
- |
0,4 |
- |
Rz40 |
1 |
3 |
1. Точение черновое 2. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 3. Контроль |
|
|
11 |
- |
0,4 |
- |
Rz40 |
1 |
3 |
1. Точение черновое 2. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 3. Контроль |
|
|
12 |
- |
0,36 |
- |
Rz40 |
2 |
4 |
1. Центровка 2. Сверление черновое 3. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 4. Контроль |
|
|
13 |
- |
0,3 |
- |
Rz40 |
2 |
4 |
1. Центровка 2. Сверление черновое 3. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 4. Контроль |
Таблица 6 - Исходные и расчётные данные по числу ступеней обработки (продолжение)
|
14 |
- |
0,5 |
- |
Rz40 |
1 |
3 |
1. Точение черновое 2. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 3. Контроль |
|
|
15 |
- |
0,07 |
- |
Rz40 |
3 |
5 |
1. Центровка 2. Сверление черновое 3. Фрезерование резьбонарезное цилиндрическое чистовое 4. Гальваническое покрытие Ан. Окс. Хр. 5. Контроль |
|
|
16 |
0,6 |
- |
- |
- |
1 |
1 |
1. Черновое точение |
|
|
17 |
0,6 |
- |
- |
- |
1 |
1 |
1. Черновое точение |
2.6.2 Выбор последовательности обработки поверхности заготовки
В первую очередь, необходимо обработать поверхности, которые будут являться технологическими базами. В нашем случае это поверхности 4, 8, 16 и 17. Первыми обрабатываются поверхности 3, 4 и 8 от необработанной базы, далее поверхности 4 и 8 являются базами. Затем производится обработка поверхностей 1, 16 и 17. После чего обрабатываются поверхности 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 и 15. Поверхность 2 не обрабатывается по условиям чертежа.
2.6.3 Формирование приницпиальной схемы ТП
Технологический процесс разбит на 14 этапов в зависимости от характера и точности обработки. Разделение происходит с возрастанием точности: от черновых к чистовым операциям. Этапом называется часть технологического процесса обработки различных поверхностей одним конкретным видом обработки. Этапы технологического процесса представлены в таблице 7.
Таблица 7 - Этапы технологического процесса [1]
|
Номер этапа |
Наименование этапа |
Назначение и характеристика этапа |
|
|
Э1 |
Подготовительный |
Обработка поверхностей - технологических баз. |
|
|
Э2 |
Черновой |
Съём лишних напусков и припусков. Точность размеров IT12…IT14; формы и расположения - X…XII степени; Rz=20…80 мкм |
|
|
Э3 |
Термический I |
Снятие внутренних напряжений |
|
|
Э4 |
Получистовой I |
Восстановление баз, получистовая обработка основных поверхностей. Точность размеров IT10…IT12; формы и расположения - VIII-IX степени; Rz=6,3…10 мкм. |
|
|
Э5 |
Термический II |
Улучшение качества средних и поверхностных слоёв материала детали, цементация. |
|
|
Э6 |
Получистовой II |
Съём цементированного слоя на поверхностях, предохраняемых от цементации. Обработка второстепенных поверхностей. |
|
|
Э7 |
Термический III |
Закалка |
|
|
Э8 |
Чистовой I |
Восстановление баз, чистовая обработка основных поверхностей. Точность размеров IT8…IT9; формы и расположения - VI…VII степени; Rz=3,2…6,3 мкм, Ra=0,63…1,23 мкм. |
|
|
Э9 |
Термический IV |
Азотирование, старение |
|
|
Э10 |
Чистовой II |
Шлифование поверхностей, предохраняемых от азотирования |
|
|
Э11 |
Чистовой III |
Правка баз, чистовая обработка основных поверхностей. Точность размеров IT8…IT9, формы и расположения - VI…VII степени, Rz=3,2…6,3 мкм, Ra=0,63…1,23 мкм. |
|
|
Э12 |
Гальванический |
Хромирование, никелирование и др. |
|
|
Э13 |
Отделочный |
Доводка главных поверхностей. Точность размеров IT5…IT7, формы и расположения - IV…V степени, Rz=0,8…1,6 мкм, Ra=0,16…0,32 мкм. |
|
|
Э14 |
Контрольный |
Окончательный контроль. |
2.6.3.1 Формирование структуры ТП
Таблица 8 - Структура ТП
|
№ поверхности |
Кол-во ступеней обработки |
Этапы принципиальной схемы технологического процесса |
||||||||||||||
|
Э1 |
Э2 |
Э3 |
Э4 |
Э5 |
Э6 |
Э7 |
Э8 |
Э9 |
Э10 |
Э11 |
Э12 |
Э13 |
Э14 |
|||
|
1 |
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||||
|
2 |
2 |
+ |
+ |
+ |
||||||||||||
|
3 |
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||||
|
4 |
6 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||
|
5 |
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||||||
|
6 |
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||||||
|
7 |
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||||||
|
8 |
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||||||
|
9 |
3 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||||
|
10 |
3 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||||
|
11 |
3 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||||
|
12 |
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||||||||
|
13 |
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||||||||
|
14 |
3 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||||
|
15 |
5 |
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||||||||
|
16 |
1 |
+ |
+ |
|||||||||||||
|
17 |
1 |
+ |
+ |
Составление технологических комплексов - образование групп поверхностей, которые могут быть обработаны в одной операции - решается с учётом конфигурации детали. Образование технологических комплексов особенно важно для обработки поверхностей с одного установа.
3. Проектирование эскизного технологического маршрута
После того, как сформирована структура технологического процесса, возможно построение эскизного технологического маршрута (смотри приложение): для каждой операции создаётся эскиз заготовки, на которой жирными линиями отображаются обрабатываемые поверхности и обозначаются операционные размеры. Так же указываются технологические и измерительные базы и обозначаются шероховатости для обрабатываемых поверхностей.
3.1 Расчёт размеров и допусков заготовки
При получении заготовки на ГКШП принимаем 5 класс точности. Припуск на механическую обработку определим из таблицы П17 [2]. Наибольший габаритный размер заготовки равен 78 мм.
Определим размеры заготовки:
Для определения предельных отклонений заготовки воспользуемся таблицей П9 [2] исходя из площади проекции штампованной заготовки на плоскость разъёма штампа, которая в нашем случае равна 9,6 мм2.
Определим допуски:
На рисунке 8 представлена схема расположения припусков.
Рисунок 8 - Схема расположения припусков
3.2 Определение линейных операционных размеров
3.2.1 Построение размерной схемы технологического процесса и линейных размерных цепей
Рисунок 9 - Комплексная размерная схема ТП для линейных размеров
Расчёт линейных размеров и их допусков произведём в программе CEPI.
3.2.2 Подготовка исходных данных и режимы работы с пакетом
После запуска программа предоставляет выбрать одну из следующих функций:
1. Подготовка исходных данных;
2. Работа с базой данных;
3. Анотация.
Выбираем пункт 1 для ввода исходных данных в программу, а именно:
‡T - ввод общих сведений о детали;
‡U - ввод исходных данных о конструкторских размерах и геометрических элементах детали
‡V - ввод исходных данных о технологическом процессе.
В пункте ‡T при вводятся такие параметры как: фамилия технолога, марка материала детали, точность размеров.
В пункте ‡U вводим:
1 - ввод данных о конструкторских размерах;
2 - ввод данных о геометрических элементах детали;
3 - ввод данных о спец методах обработки поверхностей.
Рисунок 11 - Ввод данных о конструкторских размерах
Рисунок 12 - Ввод данных о геометрических элементах детали
В пункте ‡V задаем:
1 номера и наименования операции
2 номера и наименования переходов
Данные задаются в соответствии с техническим маршрутом.
Указываем требуемые параметры детали в табличках каждой операции.
Рисунок 13 - Запись номера и наименования операции
После заполнения необходимых данных приступаем непосредственно к самому расчету размерных цепей. Для этого переходим в главное меню программы и выбираем пункт "Расчет операционных размеров". Предлагается на выбор несколько вариантов расчета цепей. Выбираем "Расчет Р. Т.Х. операционных размеров с учетом назначенной точности (в квалитетах, классах)" (рисунок 14).
Рисунок 14 - Выбор варианта расчёта
Рисунок 13 - Запись номера и наименования операции
На рисунке 15 показано окно с результатами расчётов размерных цепей в программе CEPI.
Рисунок 15 - Результаты расчётов
Для удобства занесем все полученные расчёты размерных цепей в таблицу 9.
Таблица 9 - Номинальные значения линейных размеров с допуском T
|
Операция |
Индекс |
Номинальное значение |
Верхнее отклонение T+ |
Нижнее отклонение T- |
|
|
Оп 5 |
А1 |
17,6 |
+0,5 |
-0,3 |
|
|
А2 |
7 |
+0,5 |
-0,3 |
||
|
А3 |
5,6 |
+0,5 |
-0,3 |
||
|
Оп10 |
А4 |
16,7 |
0 |
-0,27 |
|
|
А5 |
7 |
+0,5 |
-0,3 |
||
|
Оп15 |
А6 |
21 |
0 |
-0,27 |
|
|
А7 |
15,8 |
0 |
-0,27 |
||
|
Оп25 |
А8 |
11,1 |
+0,05 |
-0,05 |
|
|
А9 |
11 |
+0,2 |
-0,2 |
||
|
А10 |
8,6 |
+0,2 |
-0,2 |
||
|
А11 |
11,5 |
+0,1 |
-0,1 |
||
|
А12 |
8,3 |
+0,1 |
-0,1 |
||
|
А13 |
11,8 |
+0,5 |
-0,5 |
||
|
А14 |
8,2 |
+0,05 |
-0,05 |
||
|
А15 |
9,8 |
+0,2 |
-0,2 |
||
|
Оп.30 |
А16 |
3,9 |
+0,05 |
-0,05 |
|
|
А17 |
9,9 |
+0,1 |
-0,1 |
Заключение
В данной курсовой работе был разработан технологический процесс обработки и изготовления детали, выбран оптимальный способ получения заготовки. Определён тип производства. А так же были рассчитаны операционные размеры с помощью программы CEPI.
Список использованных источников
1. Шулепов, А.П., Проектирование заготовок деталей авиационных двигателей, получаемых методами горячего объемного деформирования [Текст]: Учебное пособие/ А.П. Шулепов, И.М. Трухман, И.Л. Шитарев. - Самара: СГАУ, 1998. - 50с.
2. Иващенко, И.А., Расчеты размерно - точностных параметров механической обработки заготовки [Текст]: учеб. пособие/ И.А. Иващенко, И.М. Трухман. - Самара: СГАУ, 1993. - 98с.
3. Демин, Ф.И., Проектирование технологического маршрута изготовления детали [Текст]: Методические указания/ Ф.И. Демин, К.П. Крашенинников, В.Г. Филимошин, И.Л. Шитарев - Самара: СГАУ, 1994. - 440с.
4. http://metallicheckiy-portal.ru/
5. https: // www.abamet.ru/
6. http://novator-grp.ru/
Приложения
Приложение А
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Технологический процесс изготовления детали "Крышка подшипника". Технология механической обработки. Служебное назначение и технологическая характеристика детали. Определение типа производства. Анализ рабочего чертежа детали, технологический маршрут.
курсовая работа [574,4 K], добавлен 10.11.2010Разработка технологического процесса обработки детали “Нож”. Выбор исходной заготовки, определение типа производства. Выбор оптимальных технологических баз. Расчет режимов резания, соответствующих выбранным методам обработки, определение припусков.
курсовая работа [41,4 K], добавлен 08.01.2012Служебное назначение детали и анализ технических требований. Характеристика типа производства заготовки. Технологический маршрут обработки. Выбор оборудования и оснастки. Разработка технологических операций. Проектирование сверлильного приспособления.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 25.04.2009Анализ служебного назначения детали. Классификация поверхностей, технологичность конструкции детали. Выбор типа производства и формы организации, метода получения заготовки и ее проектирование, технологических баз и методов обработки поверхностей детали.
курсовая работа [133,3 K], добавлен 12.07.2009Конструкция детали "Стакан" и её назначение. Анализ конструкции детали на технологичность, технологический контроль ее чертежа. Анализ типа производства. Маршрут технологической обработки. Выбор режущего, вспомогательного и измерительного инструмента.
курсовая работа [960,3 K], добавлен 17.06.2014Служебное назначение и конструкция детали "Рычаг правый", анализ технологичности конструкции. Выбор метода получения исходной заготовки. Технологический процесс механической обработки детали. Выбор оборудования; станочное приспособление, режим резания.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.04.2016Разработка рационального технологического процесса изготовления втулки. Определение типа производства. Выбор методов обработки элементарных поверхностей детали. Выбор заготовки; разработка размерной схемы процесса. Расчет суммарной погрешности обработки.
курсовая работа [402,4 K], добавлен 07.01.2015Определение типа производства. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор вида и метода получения заготовки. Материал детали и его технологические свойства. Разработка технологического процесса обработки детали "Крышка". Расчет режимов резания.
курсовая работа [705,4 K], добавлен 03.05.2017Служебное назначение детали. Требуемая точность механической обработки поверхностей. Материал детали и его свойства. Выбор метода получения заготовки в мелкосерийном производстве. Выбор технологических баз, оборудования. Схема технологических операций.
реферат [382,8 K], добавлен 13.09.2017План обработки и технологический маршрут изготовления детали. Выбор оборудования и технологической оснастки. Определение режимов резания, силового замыкания и коэффициента запаса. Расчет погрешности установки детали в приспособлении, его прочность.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 30.04.2013
