Технологический процесс обработки детали "диск задний"

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Анализ исходных данных

1.1 Тип производства

Производство данной детали можно отнести к крупносерийному типу производства. Ввиду специфичности детали (шкиф-вариатора) повторяемость партий будет не велика. В данном типе производства целесообразно применять станки-автоматы. В связи с множеством различных операций применяемый инструмент будет весьма различен (резцы, фрезы, шлифовальные круги и т. д.). Различная классность поверхностей обуславливает применение различного мерительного инструмента (штангенциркуль, микрометр и т.д.). Деталь представляет собой деталь вращения поэтому разметка не требуется. Станки настраиваются один раз на период обработки всей партии. Для достижения необходимой точности необходимо применять принцип единства баз, по возможности большее количество операций выполнять от одной базы, использовать точные приспособления и т.д.

Для данной детали целесообразно заготовку выполнить из отливки и в условиях крупносерийного производства отливка будет получена центробежным литьем. Проработка ТП не требует высокой степени т.к. деталь является простой формы. Рабочие могут быть средней квалификации. При использовании отливки полученной центробежным литьем уменьшится количество технологических операций, не высокая стоимость материала обеспечит в условиях крупносерийного производства низкую себестоимость детали. Деталь имеет форму вращения, что предполагает большое количество токарных операций.

Расположение станков в цехе совпадает с порядком операций в технологическом процессе. Степень автоматизации производства - высокая, приспособления должны обеспечивать быстрый съем и установ детали (пневмо-гидрозажимы).

1.2 Анализ служебного назначения детали

Данная деталь предназначена для передачи вращающего момента от электродвигателя через ременную передачу на исполнительный механизм.

Принцип работы основан на перемещении одной половины шкива относительно другой для плавного увеличения (уменьшения) диаметра огибания ремня.

Деталь относится к первой группе - удлиненное тело вращения. Материал - Сталь 35Л1. Деталь представляет собой стационарную половину шкива служащую для создания геометрии клина канавки для прохождения ремня. Деталь работает в условиях плавных динамических нагрузок небольшого значения, возможно попадание пыли на направляющие шлицы.

1.3 Технические требования к детали

Таблица 1

Технические требования к детали

№ п/п	Техническое требование	Назначение технического требования и способ его обеспечения	Схема контроля
1	Предельные отклонения канавки шкива ±30є
2	Шкив не должен иметь пористости, пузырей, царапин, вмятин на боковых поверхностях канавки
3	Шероховатость поверхности канавки шкива Ra должна быть не более 2.5 мкм по ГОСТ 2789-73
4	Кромки канавок шкива притупить
5	Шкив статически балансировать. Допускаемый дисбаланс по ГОСТ 22061-76 не ниже 5го класса точности
6	Биение конусной рабочей части шкива не должно превышать 0.1 мм
7	Неуказанные предельные отклонения - по JT14,jt14, ±JT14/2

1.4 Характеристика поверхностей детали

Таблица 2

Характеристика поверхностей детали

№ пов	Признаки поверхности
	Тип	Назначение	Точность	Качество поверхности
1	Наружная цилиндрическая поверхноть	Свободная		Rz20
2	Торец	Свободная		Rz20
3	Внутренняя поверхность вращения	Свободная		Rz20
4	Внутренняя цилиндрическая поверхность	Сопрягаемая		Rz20
5	Торец	Свободная		Rz20
6	Наружняя поверхность вращения	Сопрягаемая		Ra2.5
7	Торец	Свободная		Rz20
8	Наружная цилиндрическая поверхноть	Сопрягаемая	f9	Ra2.5
9	Канавка	Свободная		Rz20
10	Резьба	Сопрягаемая	7h	Rz20
11	Шпоночный паз	Сопрягаемая	N9	Ra1.25
12	Внутренняя цилиндрическая поверхность	Свободная		Rz20
13	Шлицевый паз	Сопрягаемая	F9	Ra1.25
14	Внутренняя цилиндрическая поверхность	Сопрягаемая	H7	Ra1.25
15	Торец	Свободная		Rz20
16	Фаска	Свободная		Rz20
17	Торец	Прилегаемая		Rz20
18	Торец	Прилегаемая		Rz20

Неуказанные отклонения - по Н14, h14,±JT/2.



1.5 Анализ технологичности конструкции детали

· сложность формы и геометрии поверхностей:

Данная деталь имеет форму вращения и простую геометрическую форму;

· обрабатываемость резанием материала:

Деталь изготовлена из стали 35Л1. Сталь имеет не высокую твердость, что не затруднит её обработку резанием;

· точность размеров, формы и расположения поверхностей:

Точность размеров не превышает 6го квалитета, что технологично;

· качество поверхностей:

Деталь не подвергнута отделочной, термической обработки и не имеет покрытий;

· степень унификации конструктивных элементов и их размеров:

Деталь имеет два симметрично расположенных шпоночных и шлицевых паза имеющих одинаковые размеры каждый, поэтому деталь унифицирована;

· жесткость детали:

На внутренней и наружней поверхности имеются шпоночные и шлицевые пазы, что снижает общую жесткость детали, но в рабочих условиях данной детали это не существенно;

· наличие удобных поверхностей для базирования:

Деталь и заготовка имеет цилиндрическую форму, что удобно для базирования;

· возможность обеспечения принципа единства баз:

Из-за специфической формы поверхности детали и заготовки будет трудно обеспечить принцип единства баз.

Анализ технологичности конструкции детали

Данная деталь не имеет нетехнологигичные элементы!

1.6 Анализ исходного технологического процесса

Таблица 3

Исходный технологический процесс

№, наименование операции	Операционный эскиз	Средства технологического оснащения
000 Заготовительная		-
005 Нормализация		-
010 Обтачивание предварительное		Спецналадка, токарно-револьверный патронный полуавтомат 1416
015 Обтачивание предварительное		3х кулачковый патрон, 16К20 с ЧПУ
020 Сверление		Спецналадка, токарно-револьверный патронный полуавтомат 1416
025 Растачивание чистовое		3х кулачковый патрон, 16К20 с ЧПУ
030 Протягивание		Опора жесткая, ГПС 7А520
035 Обтачивание чистовое		Спецналадка, токарно-многорезцовый полуавтомат 1А730
040 Слесарная обработка		Тиски
045 Фрезерование		Фрезерное приспособление
050 Слесарная обработка		Тиски
060 Шлифование наружное		Шлицевая и центровая оправка, круглошлифовальный станок 3А151
065 Шлифование внутреннее		Шлицевая и центровая оправка, круглошлифовальный станок 3А151
070 Промывка		Моечная машина
075 Контроль		-

Анализ исходного технологического процесса

При изготовлении данной детали применяется большое количество оборудования одного типа, приспособлений, что увеличивает стоимость производства и необоснованность приобретения различных станков одного типа.

Технологические операции разбиты на большое число отдельных переходов, что привело к увеличению времени на обработку.

Использование специальной наладки так же приведет к увеличению стоимости детали. Большое число перестановок детали на различное оборудование приведет к снижению точности обработки.



2. Выбор вида получения заготовки и метода ее получения

Таблица 4

Сравнительная характеристика методов получения заготовки

№ п/п	Характеристика метода	Отливка в металлические формы	Отливка по выплавляемым моделям	Центробежное литье
	Достигаемая точность	4-11(JT13-18)	3-8(JT12-15)	9т-13
	Достигаемая шероховатость	Rz40 и грубее	Rz20 и грубее	Rz20 и грубее
	Предпочтительная форма заготовок	Толстостенные отливки простой формы	Мелкие, любой формы	Отливки типа тел вращения
	Проблемы	Трудность получения отливки из материала с большой усадкой	Сложность автоматизации процесса, высокая стоимость отливки, большая трудоемкость	Шлак и шлам вытесняются во внутрь отливки
	Предпочтительный тип производства	Серийное, массовое	Серийное, массовое	Серийное, массовое
	Коэффициент использования материала	0,74	0,91	0,7
	Припуски	1,5-8	0,2-0,7	1-5
	Число отливок	Материал формы - чугун (сталь) 100-500 шт.	Пресс форма - сталь 100-1000 шт.	Материал формы - хромо-никелевый сплав 2000-3000 шт.

Разрабатываемая деталь имеет форму вращения, общяя шероховатость не превышает Ra6,3(Rz20), при данном типе производства и имеющимся рекомендациям наиболее целесообразный метод получения заготовки - центробежное литье с вертикально расположенной осью вращения.

Расчет заготовки

1. Класс размерной точности заготовки - 9;

2. Допуски линейных и диаметральных размеров:

6 - 1,2

85 - 2,2

100 - 2,4

Ш24 - 1,6

Ш36 - 1,8

3. Степень корабления:

диск - 4

втулка - 3

4. Допуски формы и расположения:

6 - 0,24

85 - 0,2

100 - 0,2

Ш24 - 0,2

Ш36 - 0,2

5. Общий допуск:

6 - 1,2

85 - 2,2

100 - 2,4

Ш24 - 1,6

Ш36 - 2

6. Степень точности поверхности заготовки - 7;

7. Допуск неровности поверхности отливки - 0,2;

8. Шероховатость поверхности отливки - Ra8;

9. Допуски, мкм:

6 - 30

85 - 87

100 - 87

Ш24 - 52

Ш36 - 62

10. Припуск, мм:

6 (чистовая обработка) - 2,2

85(чистовая обработка) - 3,5

100(чистовая обработка) - 3,5

Ш24(тонкая обработка) - 2,9

Ш36(чистовая обработка) - 3,0

11. Масса детали - 1,61 кг;

12. Масса отливки - 2,185 кг;

13. Масса напусков - 0,004 кг;

14. Масса припуско - 0,571 кг;

15. Себестоимость заготовки:

Сзаг=5950 руб;

Кт=1;

Кс=0,84;

Кв=1,12;

Кг=0,8;

Км=1,45;

Qзаг=2,185;

Qдет=1,61;

Sотх=1440

16. Коэффициент использования материала:

технологический деталь конструкция оборудование





3. Проектирование ТП

3.1 Выбор баз

Базирование детали может осуществляться:

1. по торцу и наружной цилиндрической поверхности;

2. по торцу и внутренней цилиндрической поверхности;

3. на призму;

4. на оправку.

чертеж

3.2 Маршрут обработки отдельных поверхностей

Таблица 5

Варианты методов обработки поверхностей

№ пов	Вид поверхности	Квалитет точности	Ra/Rz	Вариант
				1-й	2-й	3-й
1	2	3	4	5	6	7
8	Наружная цилиндрическая	f9	Ra2.5	Чистовое обтачивание	Шлифование предварительное	-
11	Шпоночный паз	N9	Ra1.25	Фрезерование чистовое	-	-
14	Внутренняя цилиндрическая	H7	Ra1.25	Растачивание чистовое	Развертывание норальное	Внутреннее шлифование

Таблица 6

Маршрут обработки поверхностей

№ пов	Данные чертежа	Число обработок	Последовательность обработки поверхности
	Ra/Rz	точность размера		Ra/Rz	точность размера	методы обработки
1	2	3	4	5	6	7
1	Rz20	h14	0	Rz20	JT14	Заготовка
2	Rz20	H14	0	Rz20	JT14	Заготовка
3	Rz20	H14	0	Rz20	JT14	Заготовка
4	Rz20	H14	1	Rz20	JT14	Растачивание однократное
5	Rz20	H14	0	Rz20	JT14	Заготовка
6	Ra2.5	h14	2	Rz20	JT14	Обтачивание предварительное
				Ra2.5	JT12	Обтачивание чистовое
7	Rz20	H14	1	Rz20	JT14	Обтачивание однократное
8	Ra2.5	f9	2	Rz20	JT12	Обтачивание предварительное
					JT9	Обтачивание чистовое
9	Rz20	H14	1	Rz20	JT14	Обтачивание однократное
10	Ra2.5	h7	2	Ra2.5	JT7	Резьбонарезание
11	Ra1.25	N9	2	Rz20	JT12	Фрезерование предварительное
				Ra1.25	JT9	Фрезерование чистовое
12	Rz20	h14	1	Rz20	JT14	Растачивание однократное
13	Ra1.25	F9	1	Ra1.25	JT9	Протягивание
14	Ra1.25	H7	2	Rz20	JT10	Растачивание предварительное
				Ra1.25	JT7	Внутришлифование
15	Rz20	H14	1	Rz20	JT14	Обтачивание однократное
16	Rz20	H14	1	Rz20	JT14	Обтачивание однократное
17	Rz20	H14	1	Rz20	JT14	Растачивание однократное
18	Rz20	H14	1	Rz20	JT14	Растачивание однократное

3.3 Маршрут обработки детали

Таблица 7

Основные этапы механической обработки детали

Номер этапа	Наименование этапа	Состав этапа
0	Заготовительный	000
1	Черновой	010,020,030,035
2	Чистовой	015,025,040,045
3	Отделочный



Таблица 8

План механической обработки

№ операции	Наименование операции	Операционный эскиз	Оборудование, приспособление
1	2	3	4

3.4 Анализ предлагаемого ТП (ПТП)

Предлагаемый технологический процесс существенно отличается от типового технологического процесса.

Основными отличиями являются:

1. При анализе типового технологического процесса было выявлено необоснованное применение большого числа оборудования различного вида, что увеличивает применение различной остнастки. Применение различных приспособлений в ПТП позволило применить станки одного типа;

2. Увеличилась точность обработки за счет выполнения однотипных операций на однотипных станка;

3. Применение в ПТП станко-автоматов существенно увеличит скорость обработки и производительность труда;

4.Было уменьшено количество технологических переходов, что уменьшило время обрботки детали;

5. Операции спец наладки были заменены на стандартные приспособления и оправки.

3.5 Расчет технологических размеров (линейных и диаметральных)

Исходными данными для расчета являются: чертеж детали, чертеж заготовки, план механической обработки в виде операционных эскизов.

В курсовом проекте расчету подлежат (по согласованию с руководителем) размеры тех поверхностей, которые являются основными или вспомогательными конструкторскими базами, исполнительными (рабочими) поверхностями детали, а также размеры цилиндрических поверхностей, связанных между собой техническими требованиями по взаимному расположению.

По результатам работы разрабатывается лист-анализ точности технологического процесса



4. Проектирование технологических операций

4.1 Расчет режимов резания и норм времени

Технически обоснованная норма времени

Технически обоснованной нормой времени называют время, необходимое для выполнения технологической операции в определенных организационно-технических условиях, наиболее благоприятных для данного производства.

Технически обоснованную норму времени и техническую норму выработки устанавливают на каждую операцию. Для неавтоматизированного производства норма штучного времени:

Tш = tо+tв+tт+tорг+tп

где tо -- основное (технологическое) время;

tв -- вспомогательное время;

tт -- время технического обслуживания;

tорг -- время организационного обслуживания;

tп -- время перерывов работы.

Основное (технологическое) время учитывает изменение состояния продукта производства в процессе механической обработки или сборки. При станочной обработке основное время определяют расчетом для каждого технологического перехода по формуле

T = Li/Sм,

где L -- расчетная длина обработки, мм;

i -- число проходов в данном переходе;

Sм -- минутная подача инструмента, мм, равная произведению скорости вращения шпинделя n в об/мин на подачу за 1 оборот (Sоб).

При ручном подводе инструмента величина L получается прибавлением к основной длине обработки l пути врезания lвр и схода lсх режущего инструмента

L = l+lвр+lсх;

при автоматическом цикле обработки к величине L прибавляют небольшой путь подвода инструмента к заготовке lпд для предупреждения удара в начале резания:

L = lпд+lвр+l+lсх;

Величины lпд и lсх берут порядка 1 мм. Величину lвр определяют из геометрических соотношений. Длину l берут из чертежа заготовки.

Вспомогательное время охватывает действия, сопровождающие выполнение основной работы. Оно включает время на установку, закрепление и снятие обрабатываемой заготовки или собираемого узла, управление механизмами оборудования, подвод и отвод рабочего инструмента, а также измерение обрабатываемой заготовки. Вспомогательное время находят суммированием элементов времени на выполнение перечисленных действий, устанавливаемых по нормативам вспомогательного времени.

Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем (tоп). Нормируется tв, неперекрываемое to. Как и основное, вспомогательное время может быть ручным, машинно-ручным и машинным (автоматическим).

Время технического обслуживания затрачивается на смену затупившегося инструмента, подналадку оборудования, заправку и регулировку инструмента. Его величину берут в процентах (6%) от оперативного времени.

Время организационного обслуживания рабочего места учитывает затраты времени на подготовку рабочего места к началу работы, уборку рабочего места в конце смены, смазку и чистку станка и другие аналогичные действия в течение смены. Оно определяется в процентах от оперативного времени (5%).

Время перерывов работы отводится на отдых и естественные надобности рабочего. Его берут по нормативам в процентном отношении к оперативному времени (2%).

Рассчитать режимы резания и нормы времени было предложено для операций фрезерования и резьбонарезания.

4.2 Выбор оборудования, приспособлений и инструмента

Выбор оборудования для проектируемого технологического процесса производится после того, как каждая операция предварительно разработана. Модель станка можно выбрать при последовательном рассмотрении во взаимосвязи следующих исходных данных:

· метод обработки (в т.ч. расположение обрабатываемой поверхности)

· тип производства

· габаритные размеры детали

· точность и шероховатость

Выбор оборудования, приспособлений и инструмента производится согласно рекомендациям «Справочника технолога-машиностроителя под. ред. Косиловой, т. 1» и уточняется после расчета режимов резания и определения эффективной мощности резания.

Размещено на Allbest.ru