Разработка технологического процесса изготовления детали "Крышка подшипника"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«САРАТОВСКИЙ ЛИЦЕЙ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Специальность 15.02.15 Технология металлообрабатывающего производства

Тема: Разработка технологического процесса изготовления детали «Крышка подшипника»

Разработал студент группы - А.А. Бородкин

Проверил руководитель проекта - А.А. Родимцев

Нормоконтроль, преподаватель - А.А.Родимцев

г. Саратов

2022 г.

Содержание

Введение

1. Основная часть

1.1 Описание и анализ детали

1.2 Химический состав и механические свойства материала детали

1.3 Анализ технологичности детали

1.4 Выбор и характеристика типа производства

2. Технологическая часть

2.1 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

2.2 Рразработка маршрутной технологии

2.3 Технологический маршрут обработки детали

2.4.Выбор оборудования и средств технологического оснащения

2.5 Выбор станочного оборудования

2.6 Выбор режущего инструмента

2.7 Выбор методов контроля

3. Расчетная часть

3.1 Расчет промежуточных припусков и промежуточных размеров

3.2 Расчет режимов резания и наладки операций технологического процесса

3.3 Расчет технологических норм времени

4. Охрана труда в машиностроительном производстве

Заключение

Список использованных источников

Введение

В настоящее время развитие машиностроительной техники связано с появлением и широким использованием все более сложных проектирующих процедур (алгоритмов), требующих соответствующего усложнения организации функционирования технических средств. Для российских предприятий, разрабатывающих сложные технические изделия, нет другого пути сохранения, как применение новейших технологий, оборудования и методов, которые используют мировые промышленные лидеры. В быстро меняющемся индустриальном мире техническое и технологическое перевооружение предприятий становится важнейшим процессом.

Отечественная система АDЕМ воплощает в себе самые современные технологии проектирования и подготовки производства. Учитывающая требования отечественного и зарубежного рынков, эта система представляет собой совокупность универсальных инженерных и математических методов для решения широко спектра задач современного машиностроения.

Система АDЕМ сегодня - это единая среда для творческой деятельности инженерно-технических специалистов, основанная на интегрированном представлении изделия. Но важнейшим является сочетание общего подхода с глубокой проработкой прикладных конструкторско - технологических задач и большим производственным опытом.

1. Основная часть

1.1 Описание и анализ детали

Крышка подшипника - это деталь тело вращения. Относится к деталям класса втулок. Образована наружными и внутренними поверхностями вращения. Конструкция детали представляет собой взаимное пересечение цилиндрических поверхностей. Имеются четыре отверстии диаметром 6.2 мм, которые предназначены для крепления крышки к корпусу редуктора.

Также имеется уплотнения канавка подшипниковых узлов, которая служит для защиты подшипника от пыли, грязи, металлической стружки, опилок, влаги и прочих посторонних включений, а также от утечки из него смазки. В случае применения пластичного смазочного материала уплотнение защищает подшипниковый узел от попадания в него масла из корпуса.

Отсюда можно сказать, что крышка выполняет роль опоры при вращении других деталей в сборочном узле.

Материал заготовки - Сталь 45.

Рис. 1. Твердотельная модель детали «Крышка»

Химический состав в% стали 45

C	0,42 - 0,5
Si	0,17 - 0,37
Mn	0,5 - 0,8
Ni	до 0,25
S	до 0,04
P	до 0,035
Cr	до 0,25
Cu	до 0,25
As	до 0,08
Fe	~97

В качестве материала для изготовления детали используется сталь марки 45. Химический состав стали 45 по ГОСТ 1051-73 приведен в таблице 1, а механические свойства в таблице 2.

изготовление деталь крышка подшипник

Механические свойства стали 45

ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	ув(МПа)	д5 (%)	ш%
1050-88	Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	25	600	16	40
	Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки	Образцы	640	6	30
10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига		до 590		40
1577-93	Листы нормализованный и горячекатаные Полосы нормализованные или горячекатаные	80 6-25	590 600	18 16	40

1.2 Химический состав и механические свойства материала детали

Крышка подшипника - это деталь тело вращения. Конструкция детали представляет собой взаимное пересечение цилиндрических поверхностей. Образована наружными и внутренними поверхностями вращения.Имеются шесть отверстии диаметром 82,52,42,26,30,18 мм, которые предназначены для крепления крышки к корпусу редуктора.Отсюда можно сказать, что крышка выполняет роль опоры при вращении других деталей в сборочном узле.

Материал заготовки - серый чугун СЧ 15-32 ГОСТ 1412-70

Чугун серый - сплав железа с графитом, который присутствует в виде пластинчатого или волокнистого графита.

Серый чугун характеризуется высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья. Он широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров. Кроме углерода, серый чугун всегда содержит в себе другие элементы. Важнейшие из них это кремний и марганец. В большинстве марок серого чугуна содержание углерода лежит в пределах 2,4-3,8%, кремния 1-4% и марганца до 1,4%. Цена за тонну СЧ составляет от 6000 до 15000 рублей в зависимости от региона. Заменители: СЧ 25, СЧ 30, СЧ 35.

Характеристики СЧ 15-32 ГОСТ 1412-70

Химический состав

чугун	Химический состав
углерод	кремний	марганец	фосфор	сера	хром	никель
Не более
СЧ 15-32	3,2 - 3,5	2,0 - 2,4	0,7 - 1,1	0,4	0,15	0,15	0,5

Механические свойства

Чугун	Механические свойства, не менее	Назначение чугуна
Предел прочности, кгс/мм2	Стрела прогиба (мм) при расстоянии между опорами, мм	Твердость НВ
при растяжении	при изгибе
СЧ 15-32			2,5	163-229	Рукоятки, крышки и другие неответственные отливки

1.3 Анализ технологичности детали

Отработка изделия на технологичность представляет собой одну из наиболее сложных функций технологической подготовки производства. Она обусловлена тесной взаимосвязью между конструкцией изделия и технологией его производства.

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования.

По качественной оценке деталь является технологичной:

- конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;

- большинство обрабатываемых поверхностей детали имеют правильную простановку размеров, оптимальные степень точности и шероховатость;

- для получения всех поверхностей достаточно применения стандартных режущих инструментов, а так же универсального оборудования.

- наружный контур детали имеет простую конфигурацию, что обеспечивает достаточно свободный доступ режущего инструментаМинимальные значение квалитета точности имеют отверстия Ш40H9 , что соответствует 9-му квалитету и отверстия М6-7H, что соответствует 7 -му квалитет, а минимальное значение шероховатости Ra 2,5. Указанные параметры можно обеспечить на станках нормальной точности.Не технологичным является сверление позиционных отверстий М6-7H и пазов. Но так как тип производства среднесерийный, то целесообразно использовать специальное приспособление, что позволит получить отверстия, а также пазы гораздо эффективнее.Основными критериями оценки технологичности конструкции являются трудоемкость и себестоимость изготовления.Рассматриваемая деталь - крышка в целом технологична, так как имеет рациональную форму с легкодоступными для обработки поверхностями с целью уменьшения трудоёмкости и себестоимости механической обработки детали. Конструкция детали позволяет получить заготовку с размерами и конфигурациями наиболее близкими к готовой детали, то есть обеспечивающими наиболее высокий коэффициент использования материала и наименьшую трудоемкость механической обработки.(Ким=0,76)

1.4 Выбор и характеристика типа производства

Выбор заготовки является ответственным этапом разработки технологического процесса, так как влияет на расход металла, число операций, трудоемкость и себестоимость изготовления детали.

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние следующие факторы: материал детали, ее служебное назначение и технические требования на изготовление, объем годового выпуска, форма и размеры детали. Учитывая то, что деталь представляет собой тело вращения, материал детали - сталь 45, тип производства - мелкосерийное, целесообразно выбрать в качестве заготовки прокат.

Массы заготовки и детали высчитаны при помощи программы «ADEM 8.2»

арактер технологического процесса в значительной мере зависит от типа производства деталей (единичного, серийного, массового). Это обусловлено тем, что в различных типах производств экономически целесообразно использование различного по степени универсальности, механизации и автоматизации оборудования, приспособлений, различного по сложности и универсальности режущего и измерительного инструмента. В зависимости от вида производства существенно изменяются и организационные структуры цеха: расстановка оборудования, системы обслуживания рабочих мест, номенклатура деталей и т.д.

Сведения перед разработкой технологического процесса отсутствуют. В этих условиях поступаю следующим образом. По табл. 1 устанавливаю предварительно тип производства в зависимости от заданного веса и количества деталей, подлежащих изготовлении в течение года.

Партия деталей в год - 120 шт.

Выбор типа производства по программе выпуска

Тип производства	Количество обрабатываемых деталей (изделий) одного наименования и типоразмера в год
	Мелкие	Средние	Крупные
Единичное	До 100	До 10	До 5
Мелкосерийное	101…500	11…200	6…100
Среднесерийное	501…5000	201…1000	101…300
Крупносерийное	5001…50 000	1001…5000	301…1000
Массовое	Свыше 50 000	5000	1000

Таким образом, определив предварительный тип производства, разрабатываю для него технологический процесс с нормированием операций.

Мелкосерийное и близкое к нему единичное производства характеризуются изготовлением деталей большой номенклатуры на рабочих местах, не имеющих определенной специализации. Это производство должно быть достаточно гибким, участки оснащаются универсальным оборудованием и оснасткой, обеспечивающей изготовление деталей широкой номенклатуры. Специфика организации единичного типа производства приводит к нерациональному использованию материалов в технологических процессах. Изготовление специальных приспособлений и оснастки для получения заготовок с малыми припусками на механическую обработку в условиях единичного производства неэкономично, поэтому в механические цехи заготовки поступают со значительными припусками на механическую обработку, что, естественно, приводит к увеличению отходов производства и снижению коэффициента использования материалов.

2. Технологическая часть

2.1 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

Выбор заготовки для дальнейшей механической обработки является одним из важнейших этапов проектирования технологического изготовления детали. От правильного выбора заготовки, установления ее форм, размеров припусков на обработку, точности размеров и твердости материала в значительной степени зависят характер и число операций или переходов, трудоемкость изготовления детали, величина расхода материала инструмента, и в итоге, стоимость изготовления детали.

При выборе заготовки предпочтение следует отдавать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали. Если же сопоставимые варианты по технологической себестоимости равноценны, то предпочтительным следует считать вариант заготовки с более высоким Ким.

Методы получения заготовок

№	Вид заготовки
	Заготовка, полученная литьем
1	Литье	в песчаную форму
2		в форму из жидких самотвердеющих смесей
3		в песчаную форму, изготовленную под высоким удельным давлением
4		в металлическую форму
5		полученное центробежным методом
6		в оболочковую форму
7		по выплавляемым моделям
8		штамповкой жидкого металла
9		под давлением

Для отливки данной детали характерно: малые габариты, простота формы, точность 11-11 ГОСТ 26645-85 (по тех. требованиям)

Наиболее подходящими вариантами изготовления отливки являются литьё в ПГФ и литьё в кокиль. Литьё в песчаные формы -- дешёвый, самый грубый, но самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья.

Литьё в кокиль чаще всего используют в условиях крупносерийного и массового производства. К недостаткам литья в кокиль можно отнести высокую трудоемкость изготовления и стоимость металлической формы, повышенную склонность к возникновению внутренних напряжений в отливке, вследствие затруднительной усадки и более узкого по сравнению с литьем в песчаную форму интервала оптимальных режимов, обеспечивающих получение качественной отливки.

Также нужно отметить, что:

- изготовление кокилей является сложным и затратным процессом, по сравнению с литьем в песчаные формы;

- ограниченный срок службы кокилей;

- неподатливость кокиля и металлических стержней;

- затруднен вывод газов из полости формы;

- сложность получения отливок с поднутрениями, для выполнения которых необходимо усложнять конструкцию формы - делать дополнительные разъемы, использовать вставки, разъемные металлические или песчаные стержни.

2.2 Разработка маршрутной технологии

Эскиз детали «Крышка» с нумерацией поверхностей показан на рисунке 3. Рис. 3. Эскиз детали «Крышка» Заготовительная Токарно-многоцелевая с ЧПУ Станок: 1720ПФ30 Установ А

1. Подрезать торец в размер l=227,5 мм. 2. Точить поверхность в диаметр Ш64 мм на длину 110 мм. . Точить фаску 2,5х45о. . Сверлить отверстие Ш10 мм насквозь. . Рассверлить отверстие до диаметра Ш19 мм насквозь.

Расточить отверстие до диаметра Ш46 мм на длину l=108 мм. Расточить фаску 0,6х45о. . Расточить фаску 1,6х45о. . Расточить канавку на диаметре Ш48,5 мм шириной 5мм. . Нарезать резьбу М48х1,5-7Н на длину 20 мм. Установ Б . Подрезать торец в размер l=225 мм.

Точить поверхность в диаметр Ш64 мм на длину 115 мм. . Точить поверхность в диаметр Ш39 мм на длину 102,5 мм. . Точить фаску 1,5х45о. . Точить конус согласно эскизу. . Зенкеровать отверстие в диаметр Ш20Н8 мм на длину 117 мм. . Расточить фаску 1,5х45о.

Вертикально-фрезерная с ЧПУ Станок: 6Р13Ф3 Позиция 1 -- 2. Фрезеровать лыску согласно эскизу.

2.3 Технологический маршрут обработки детали

Технологический маршрут обработки детали "Крышка подшипника" вариант 1

№ операции	Наименование и краткое содержание операции. Технологические базы	Наименование оборудования
005	Заготовительная.	Литье
010	Термическая.	Печь
015	Токарно-револьверная Наружная и внутренняя обработка цилиндрических поверхностей. Внутренняя цилиндрическая поверхность и торец.	Токарно-револьверный станок 1Н325
020	Фрезерная. Фрезеровать плоскость концевой фрезой Базирование по диметру 100 мм и по торцу.	Вертикально-фрезерный станок 6Н12ПБ
025	Сверлильная Сверление отверстий и нарезание резьбы Базирование по диметру 100 мм и по торцу.	Радиально-сверлильный станок 2В56
030	Слесарное Притупить острые кромки и зачистка от грязи	Стол слесарный и шлифовальная машинка ИП 124
035	Промывка	УБР - 200, машина моечная
040	Контрольная Контроль деталей согласно чертежа
045	Упаковывание

Технологический маршрут обработки детали "Крышка подшипника" вариант 2

№ операции	Наименование и краткое содержание операции. Технологические базы	Наименование оборудования
005	Заготовительная.	Литье
010	Термическая.	Печь
015	Токарная с ЧПУ Наружная и внутренняя обработка цилиндрических поверхностей. Внутренняя цилиндрическая поверхность и торец.	Токарный станок ч ЧПУ 16К20Ф3
020	Фрезерная с ЧПУ Фрезеровать плоскость концевой фрезой Сверление отверстий и нарезание резьбы Базирование по диметру 100 мм и по торцу.	Многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточный станок 2254ВМФ4
025	Слесарное Притупить острые кромки и зачистка от грязи	Стол слесарный и шлифовальная машинка ИП 124
030	Контрольная Контроль деталей согласно чертежа
035	Упаковывание

Выбираю вариант технологического маршрута, приведенный в таблице 6 (вариант 1), так как данные станки позволяют использовать принцип дифференциации операции, т.е. простые переходы можно распределить на несколько станков, тем самым добиться повышения производительности труда.

2.4.Выбор оборудования и средств технологического оснащения

К средствам технологического оснащения относятся: технологическое оборудование; технологическая оснастка; средства механизации и автоматизации технологических процессов.

При выборе станочного оборудования необходимо учитывать:

характер производства;

методы достижения заданной точности при обработке;

соответствие станка размерам детали;

мощность станка;

удобство управления и обслуживания станка;

возможность оснащения станка высокопроизводительными приспособлениями и средствами механизации и автоматизации.

1. Токарно-револьверные станки

Токарно-револьверные станки применяются в серийном производстве для обработки деталей из прутков или из штучных заготовок. На этих станках можно выполнить все основные токарные операции.

Револьверные станки отличаются от токарно-винторезных тем, что не имеют задней бабки и ходового винта, а имеют револьверную головку, в гнездах которой может быть установлен разнообразный инструмент. При наличии специальных комбинированных державок можно в одном гнезде головки, закрепить несколько инструментов. Заготовки зажимаются патронами или специальными цанговыми зажимными устройствами. Револьверная головка может поворачиваться вокруг своей оси, и тогда инструмент последовательно подводится к детали, обрабатывая ее за несколько переходов. Инструмент крепится также и в резцедержателе поперечного суппорта. Применение токарно-револьверных станков считается рациональным в том случае, если по технологическому процессу обработки детали требуется применение большого количества режущего инструмента.

К преимуществам токарно-револьверных станков, по сравнению с токарными, относятся: возможность сокращения машинного времени за счет применения многорезцовых державок и одновременной обработки детали инструментом, установленным на револьверной головке и поперечном суппорте, а также сравнительно малые затраты времени за счет предварительной настройки станка на обработку детали многими инструментами.

Токарно-револьверные станки в зависимости от вида обрабатываемых заготовок бывают прутковые или патронные. Обычно станки малого размера - прутковые, а среднего размера могут быть как прутковые, так и патронные. Крупные револьверные станки обычно патронные. Все эти станки делятся на станки с вертикальной и горизонтальной осью вращения револьверной головки (рис.16).

В условия серийного производства в качестве приспособлений используются универсальные стандартные приспособления.

Выбор оснастки:

№ операции	Установочно-зажимное приспособление
015	7100-0015 - трех кулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ 2675-80.
020, 025	Специальное установочно-зажимное приспособление

Выбор режущего инструмента

№ операции	Средства технологического оснащения	Краткая техническая характеристика	Код, ГОСТ	Источник
015	Расточной резец	Н=20мм, В=20мм, L=100мм	2142-0191 ГОСТ 9795-84	[4, с.239]
	Резцы отрезные	Н=25мм, В=16мм, L=80мм	2177-0503 ГОСТ 18890-73	[4, с.258]
	Резец проходной упорный, Т5К10	Н=25мм, В=25мм, L=150мм	2103-0712 ГОСТ 18890-73	[4, с.267]
	Резец канавочный	Н=20мм, В=12мм, L=мм	2177-0001 ГОСТ 18894-73	[4, с.262]
	Фреза концевая	d=32 мм, L=155мм, l=53 мм	ГОСТ 17026-71	[4, с.224]
020	Фреза концевая	d=32 мм, L=155мм, l=53 мм	ГОСТ 17026-71	[4, с.224]
025	Сверло с коническим хвостовиком	d=10 мм, L=120мм, l=55 мм	ГОСТ 11183-71	[4, с.234]
025	Метчик RC1 1/2		ГОСТ 3266-81	[4, с.310]

2.5 Выбор станочного оборудования

Приспособления станочные и контрольные для обработки и контроля деталей ,,Корпус и крышка подшипника,,. Специальное станочное приспособление предназначено для обработки детали ,, Корпус подшипника,, на фрезерной операции с ЧПУ, на станке 6Р13РФ3.

Техническая характеристика приспособления:

- станок -6Р13РФ3

- размер пазов для базирования, мм 18

- диаметр направляющей шпонки, мм 18g6

- диаметр центрального пальца, мм 40g6

- момент затягивания гайки, Н 6423

- габариты, ВхШхД, мм 145х120х490

- масса приспособления, кг 19,5

- масса детали ,,Корпус подшипника,, кг 6,85

- материал детали ,,Корпус подшипника,, СЧ15

- тип прижима - ручной

- вид прихватов - передвижные

- количество прихватов, шт 2

Специальное контрольное приспособление предназначено для измерения отклонения от перпендикулярности двух плоскостей 10х65, относительно базы Б, не более 0,04 мм. Измерение осуществляется головкой измерительной (рычажно-зубчатая 2ИГМ ГОСТ 18883-83) с ценой деления 0,002 мм.

Специальное станочное приспособление предназначено для обработки детали ,, Крышка подшипника,, на программно-комбинированной операции на станке 6902ПМФ2.

Техническая характеристика приспособления:

- станок -6902ПМФ2

- размер пазов для базирования, мм 14

- диаметр направляющей шпонки, мм 14g6

- диаметр центрального пальца, мм 35g6

- момент затягивания гайки, Н 13620

- габариты, ВхШхД, мм 130х175х235

- масса приспособления, кг 12,5

- масса детали ,,Крышка подшипника,, кг 4,1

- материал детали ,,Крышка подшипника,, СЧ15

- тип прижима - ручной

- вид прихвата - быстросъёмная шайба

- количество шайб, шт 1

Специальное контрольное приспособление предназначено для измерения отклонения от перпендикулярности двух плоскостей 10х65, относительно базы Б, не более 0,06 мм. Измерение осуществляется головкой измерительной (рычажно-зубчатая 2ИГМ ГОСТ 18883-83) с ценой деления 0,002 мм.

2.6 Выбор режущего инструмента

При выборе режущего инструмента руководствуемся данными ГОСТ. В необходимых случаях предусматривают специальный инструмент. При выборе режущего инструмента учитывают возможность его закрепления на выбранном оборудовании, с достаточной жесткостью и точностью, что необходимо для полной реализации технологических возможностей оборудования. На основе данных о детали и присоединительных поверхностях стандартного режущего инструмента выбирают вспомогательный и специальный режущий инструмент, образующий систему инструмента. Выбор режущего инструмента следует вести по группам оборудования. Заботясь о полном использовании режущих свойств инструментов, марки материалов для них подбирают в соответствии со свойствами обрабатываемого материала и условиями операций. Инструментальные материалы должны обладать следующими необходимыми свойствами:

- высокая твердость (твердость инструмента должна превышать твердость детали в 1,5…3 раза);

- высокая прочность;

- высокая износостойкость;

- высокая теплопроводность.

Деталь изготавливается из материала, имеющего высокую твердость, поэтому обрабатывающий инструмент должен иметь высокую прочность и износостойкость. Применение твердых сплавов при обработке резанием позволяет повысить в среднем скорости резания в 2…4 раза. Поэтому там, где это целесообразно, следует у инструментов рабочую часть выполнять твердосплавной или с твердосплавным режущим элементом.

При выборе оптимальной марки твердого сплава для конкретной обработки следует иметь в виду, что с увеличением содержания кобальта (связки) увеличивается предел прочности при изгибе, но снижаются режущие свойства сплава.

В качестве инструментальных материалов для режущей части инструмента в проекте применены следующие марки:

- твердый сплав вольфрамовый ВК8 на черновых и чистовых токарных операциях;

- быстрорежущая сталь на черновой фрезерной операции;

- быстрорежущая сталь на токарной операции 30 и сверлильных операциях.

2.7 Выбор методов контроля

Любой вращающийся механизм не может существовать без подшипника. Они бывают разных видов и назначения, но чаще всего предприятия изготавливают подшипники качения и скольжения. Подшипниковыми заводами производится огромная номенклатура продукции для автомобилестроения, сельскохозяйственной техники, железнодорожного дивизиона и для специального назначения. Подшипники должны обеспечивать бесперебойную работу крутящихся деталей в различных условиях как нормальных, так и агрессивных.

Поэтому от качества подшипников зависит его пригодность в использовании по назначению, естественно, себестоимость. Большие серьезные производители применяют разные методы контроля качества на всех этапах производства.

Неразрушающий метод контроля качества деталей подшипника

Этот метод контроля качества проходят все комплектующие детали подшипника (100% контроль). Его можно классифицировать следующим образом:

· Дефектоскопия - применяется для выявления трещин, раковин, волосовин и других дефектов металла с применением дефектоскопа с применением магнитного порошка или пасты. При этом выявляется не только сам дефект, но и его размер, а также ориентацию.

· Вихретоковый, электромагнитный. При помощи ультразвука, который проникает внутрь металла, можно выявить даже скрытый внутренний дефект. Этим методом можно определить также толщину детали, ее намагниченность, структуру, химический состав и некоторые другие параметры.

· Оптический. Применяется для выявления поверхностных дефектов и определение геометрических параметров.

Контроль качества подшипников

· Подшипник контролируется по параметру осевого и радиального биения колец.

· Немаловажный параметр - это геометрические параметры изделия. При малейшем отклонении размера, от размера заданного чертежом, может возникнуть проблема при эксплуатации подшипника, и он может преждевременно выйти из строя.

· Контроль радиального и осевого зазора одного кольца относительно второго.

· Легкость вращения. Применяя этот метод, предупреждается возможность заклинивания подшипника.

· Вибрационный контроль обеспечивает проверку уровня шума издаваемого при работе подшипника.

Наряду с неразрушающими видами контроля качества на производстве применяется и разрушающий вид контроля, при котором определяется:

· Химический состав сталей и сплавов.

· Механические свойства материалов.

· Структура металла.

· Толщина закаленного слоя.

· Неметаллические включения.

Предприятие-изготовитель совместно с потребителем составляют технические соглашения по видам контроля, срокам поставки и стоимости товара. Каждая из сторон должна соблюдать свою часть соглашения беспрекословно.

3. Расчетная часть

3.1 Расчет промежуточных припусков и промежуточных размеров

Расчет производим аналитическим методом для поверхности под подшипник качения диаметра 17 (-0,012) по формуле:

2Zmin=Z(R2 i-1+hi-1+ri-1)

Zmin - минимальный припуск на диаметр2 i-1 - высота неровностей профиля на предыдущем переходеi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе

ri-1 - пространственные отклонения в расположении обрабатываемых поверхностей.

Расчет начинаем с наибольшего предельного размера после окончательной обработки, в данном случае, после чистового шлифования, путем прибавления к нему соответствующих значений расчетных припусков.

Таблица значений припусков для каждой технологической операции

Наименование перехода	R2	h
поковка	160	200
точение предварительное	50	50
точение окончательное	25	25
шлифование предварительное	10	20
шлифование окончательное	5	15

Определим значение припусков для заготовки, изготовленной поковкой в закрытом штампе:

r3=Цrк2+rц2+rсм2

r3 - суммарное значение припуска

rк - припуск по кривизне

rц - погрешность центровки

rсм - допуск на смещение штампов

rк=4к - допуск кривизны на 1 мм - 3 мкм- дина заготовки мм

rсм=3*270=810 мкм

rц=0,25ЦТ2+1

Т - допуск на диаметральный размер базы заготовки, используемый для центрирования - 1,2 мм.

rц=0,25Ц1,22+1=390 мкм

rсм=0,5 мм

r3=Ц8102+3902+5002=1029 мкм

для остальных операций

rост=r3+КУ

КУ - уточняющий коэффициент

КУ =0,06, r=0,06*1029=62 мкм для чернового значения

КУ =0,04, r=0,04*62=3 мкм - для чистового значения

Определяем минимальный расчетный припуск.

на предварительное точение

Zmin1=2 (160+200=1029)=2778 мкм

на окончательное точение

Zmin2=2 (50+50+62)=324 мкм

на предварительное шлифование

Zmin3=2 (25+25+3)=106 мкм

на окончательное шлифование

Zmin4=2 (10+20)=60 мкм

Определяем минимальные расчетные размеры по переходам, путем прибавления к наибольшему размеру шейки оси после окончательного шлифования соответствующих значений минимальных расчетных припусков.

Определяем максимальные размеры по переходам. Путем прибавления к наименьшему размеру изделия соответствующего допуска на промежуточный размер.p4=17.0+0,06=17,06 ммp3=17.06+0,106=17,166 ммp2=17.166+0,324=17,49 ммp1=17.49+2,778=20,268 мм

Определяем максимальный припуск.max4=16.189+0,011=17 ммmax3=17,06+0,043=17,103 ммmax2=17.17+0,11=17,28 ммmax1=17.49+0,33=17,82 ммmax0=20,3+1,8=22,1 мм

Определяем минимальный припуск.

Zmax4=17.103-17,0=0,103 мм

Zmax3=17.28-17,103=0,173 мм

Zmax2=17.82-17,28=0,54 мм

Zmax1=22.1-17,82=4,28 мм

Определяем минимальный припуск

Zmin4=17.06-16,989=0,071 мм

Zmin3=17.166-17,06=0,106 мм

Zmin2=17.49-17,166=0,324 мм

Zmin1=20,3-17,49=2,78 мм

По данным расчетов составим таблицу припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности диаметра 17 (-0,012)

технологический маршрут обработки	элементы припуска	расчет припуска 2Zmin мкм	расчет мин. размер мм
	R2 i-1 мкм	hi-1 мкм	ri-1 мкм
штамповка	160	200	-	-	20,268
черное точение	50	50	1028	2778	17,49
чистовое точение	25	25	62	324	17,166
черновое шлифование	10	20	3	106	17,06
чистовое шлифование	5	15	-	60	17,0
	допуск на изготовление	принятые размеры по переходам	полученные предельные припуски
		dmax	dmin	2Zmax	2Zmin
штамповка	1,8	22,1	20,3	-	-
черное точение	0,33	17,82	17,49	4,28	2,78
чистовое точение	0,11	17,28	17,17	0,54	0,32
черновое шлифование	0,043	17,103	17,06	0,173	0,106
чистовое шлифование	0,011	17,0	17,989	0,103	0,071

Определим номинальный припуск на каждый переход:

Zном4=0,103+0,071/2=0,087 мм

Zном3=0,173+0,106/2=0,139 мм

Zном2=0,54+0,32/2=0,43 мм

Zном1=4,28+2,78/2=3,5 мм

Определяем расчетные диаметры после переходов:

Др3=Дисх+2Zном4=17+0,087=17,087 мм

Др2=Др3+2Zном3=17,087+0,139=17,226 мм

Др1=Др2+2Zном2=17,226+0,43=17,656 мм

Др0=Др1+2Zном1=17,656+3,5=21,156 мм

Все значения сводим в таблицу номинальных размеров, припусков, допусков по переходам.

чертежный размер поверхности	Дчер	17 h6 (-0,012 Rа0,63
исходный расчетный размер	Дисх	17,0 мм
номинальный припуск на диаметр при чистовом шлифовании	2Zном4	0,087 мм
номинальный диаметр после предварительного шлифования	Д3	17,08h9 (-0,043 Rа1,5
номинальный припуск на диаметр при черновом шлифовании	2Zном3	0,139 мм
номинальный диаметр после чистового точения	Д2	17,2h11 (-0,11 R225
номинальный припуск на диаметр при чистовом точении	2Zном2	0,43 мм
номинальный диаметр после предварительного точения	Д1	17,6h13 (-0,33 R250
номинальный припуск на диаметр при черновом точении	2Zном1	3,5 мм
номинальный диаметр заготовки	Дзаг	21,1

3.2 Расчет режимов резания и наладки операций технологического процесса

Режимы резания оказывают влияние на точность и качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки.

Режимы резания определяются глубиной резания t, мм; подачей на оборот Sо, мм/об и скоростью резания V, м/мин.

Операция 015: Токарно-револьверная.

Оборудование - Токарно-револьверный станок 1Н325, приспособление - Трех кулачковый самоцентрирующий патрон.

Исходные данные: деталь - корпус подшипника, материал заготовки - СЧ 20 ГОСТ 1412-85, получаемая шероховатость Ra1,6мкм.

Содержание операции: обтачивание наружной поверхности Ш 145.

Режущий инструмент: резец проходной упорный материал режущей части Т5К10.

Глубина резания t = 1,5 мм.

Sтабл. = 0,65 мм/об. [3, с.365]

Нормативный период стойкости: Тн. = 60 мин.

Скорость резания:

Vтабл. = 170 м/мин, [3, стр.60]

Частота вращения:

Уточнение частоты вращения по паспорту станка: n = 350об/мин.

Пересчет скорости резания с учетом уточненной частоты вращения:

Определение минутной подачи:

Длина рабочего хода:

Lр. х. = Lрез. + у, где

Lрез. = 5 мм.

y = длина врезания и перебега инструмента

y = 5+2 = 7 мм.

Lр. х = 5 + 7 = 12 мм.

Расчет основного времени обработки:

Кр=1 - число рабочих ходов

Содержание перехода: расточить внутреннюю цилиндрическую поверхность Ш62Н7+0,03 мм.

Режущий инструмент: резец расточной проходной, материал режущей части Т5К10.

Деталь БИЯН 712272-022 является крышкой подшипниковой электродвигателя. Крышка изготовлена из серого чугуна СЧ15 ГОСТ 1412-85.

В крышке имеется осевое отверстие для выхода вала электродвигателя, так же имеется глухое отверстие (посадочное) с высокой точностью изготовления по 7'му квалитету точности и шероховатостью 0.8 для посадки подшипника.

В осевом отверстии имеется технологичная канавка для уплотнения резиновым кольцом. Для удобства обработки, а частности для обеспечения зажима крышка имеет три прилива по диаметру, которые обеспечивают прочность крышки при приложении зажимной силы.

Три отверстия в лапках предназначены для закрепления крышки на корпусе электродвигателя, по лапкам произведена расточка посадочной поверхности для сопряжения с корпусом электродвигателя (замок)

Самым точным является глухое отверстие (посадочное) с высокой точностью изготовления по 7'му квалитету точности и шероховатостью 0.8 для посадки подшипника. Которое получается путем трех операций - чернового и чистового растачивания и шлифования.

2. Определение типа производства.

2.1 Тип производства определяем с помощью коэффициента закрепления операций по формуле:

Кз.о. = t / tс.ш.

где tс.ш. = 1.2 - среднее штучное время основных операций обработки, мин;

t - такт выпуска деталей, мин.

t = 60 * Fg / N мин/шт

где Fg =4015 - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч

N = 15000 - годовая программа выпуска изделий, шт.

t = 60 * 4015 / 15000 = 9.06 мин/шт

Кз.о. = 15.06 / 1.2 » 12

Так как Кз.о. > 10, тип производства - средне серийный.

3.3 Расчет технологических норм времени

Под технически обоснованной нормой времени понимается, время необходимое для выполнения заданного объема работы при определенных организационно - технических условиях.

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Тш-к:

Тш-к = (Тп-з/n) +Тшт

Определяем Твс

Твс = tуст +tпер + tизм

Твс = 0,7+0,12+0,26+0,26+0,11+0,8 = 2,2 мин.

Определяем Тшт. к по наибольшему времени То и наименьших режимах резания:

Топер. (токарная) = То+Твс = 10,5 + 1 = 11,5 мин

Топер. (расточная) = То+Твс = 1,66 + 2 = 3,66 мин

Топер. (сверлильная) = То+Твс = 8,6 + 1,4 = 10 мин

Топер. (шлифовальная) = То+Твс = 5,5 + 2,5 = 8,0 мин

Топер. (алмазно-расточная) = То+Твс = 4,8 + 1,7 = 6,5 мин

Тдоп = Топер х4% = 1,1 х 4% = 0,04 мин

Тшт = Топер + Тдоп = 45+0,04 = 45,04 мин.

Тп. з = tнал + tпол. инст + tпод. нал = 5+7,5+8 = 20 мин.

Тшт. к = Тп. з /n+ Тшт = 20/100 + 45,04 = 45,24 мин.

4. Охрана труда в машиностроительном производстве

Основные принципы государственной политики в области охраны труда.

Основными направлениями государственной политики в области охраны труда являются:

- Обеспечение приоритета сохранения жизни и здоровья работников;

- Принятие и реализация федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, законов иных нормативных правовых актов субъектов Российской Федерации об охране труда, а также федеральных целевых, отраслевых целевых и территориальных целевых программ улучшения условий и охраны труда;

- Государственное управление охраной труда;

- Государственный надзор и контроль за соблюдением требований охраны труда;

- Содействие общественному контролю за соблюдением прав и законных интересов работников в области охраны труда;

- Расследование несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

- Защита законных интересов работников, пострадавших от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний, а также членов их семей на основе обязательного социального страхования работников от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболевании;

- Установление компенсаций за тяжелую работу и работу с вредными или опасными условиями труда, неустранимыми при своевременном техническом уровне производства и организации труда;

- Координация деятельности в области охраны труда, в области охраны окружающей природной среды и других видов экономической и социальной деятельности;

- Распространение передового отечественного и зарубежного опыта работы по улучшению условий и охраны труда;

- Участие государства в финансировании мероприятий по охране труда;

- Подготовка и повышение квалификации специалистов по охране труда;

-Организация государственной статистической отчетности об условиях труда, о производственном травматизме, профессиональной заболеваемости и обих материальных последствиях;

-Обеспечение функционирования единой информационной системы охраны труда;

-Международное сотрудничество в области охраны труда;

- Проведение эффективной налоговой политики, стимулирующей создание безопасных условий труда, разработку и внедрение безопасных техники и технологий, производство средств индивидуальной и коллективной защиты работников;

-Установление порядка обеспечения работников средствами индивидуальной и коллективной защиты, а также санитарно-бытовыми помещениями и устройствами, лечебно-профилактическими средствами за счет средств работодателей.

- Реализация основных направлений государственной политики в области охраны труда обеспечивается согласованными действиями органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления, работодателей, объединений работодателей, а также профессиональных союзов, их объединений и иных уполномоченных работниками представительных органов по вопросам охраны труда (ст. 210 Трудового кодекса РФ).

Заключение

Ведущая роль в ускорении научно-технического прогресса, поднятию России на мировой уровень в сфере производства призвано сыграть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. Цель машиностроения - изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Предусматривается осуществить переход к экономике высшей организации и эффективности со всесторонне развитыми силами, зрелыми производственными отношениями, отлаженным хозяйственным механизмом. Такова стратегическая линия государства.

Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припуски на неё, базирование заготовок; способы механической обработки поверхностей - плоских, цилиндрических, сложнопрофильных и др.; методы изготовления типовых деталей - корпусов, валов, зубчатых колёс и др.; процессы сборки (характер соединения деталей и узлов, принципы механизации и автоматизации сборочных работ); конструирование приспособлений.

Основными направлениями развития современной технологии: переход от прерывистых, дискретных технологических процессов к непрерывным автоматизированным, обеспечивающим увеличение масштабов производства и качества продукции; внедрение безотходной технологии для наиболее полного использования сырья, материалов, энергии, топлива и повышения производительности труда; создание гибких производственных систем, широкое использование роботов и роботизированным технологических комплексов в машиностроении и приборостроении.

Список литературы

1. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов.

2. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-хт. Т.1 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - 5-е изд., исправл. - М.: Машиностроение - 1, 2003 г.912 с., ил.

3. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - 5-е изд., исправл. - М.: Машиностроение - 1, 2003 г.944 с., ил.

4. Расчет припусков и межоперационных размеров в машиностроении: Учеб. пособие для машиностроит. спец. Вузов / Я.М. Радкевич и др.; под редакцией В.А. Тимирязева. - М.: Высшая школа, 2004. - 272 с.

5. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. - Л.: Машиностроение, 1975.

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя. М.: Машиностроение, 1992 - Т1.

7. Выбор литья и проектирование чертежа отливки: Метод. указания. / Сост.: В.А. Литвиненко, Ю.С. Косоротова; ОмГТУ. - Омск, 1996. - 44с.

Размещено на Allbest.ru