1. Введение.
Мне дано заданиеспроектировать технологический процесс изготовления детали “Стабилизатор”,программа выпуска 500000 единиц в год. Данная программа выпуска указывает намассовое производство.
Обработка металлов резаниемявляется основным видом обработки, с помощью которой можно получить детали свысокой точностью и чистотой обработанных поверхностей.
Изучение явлений, связанныхс резанием металлов, нужно не только для сознательного управления процессомрезания, но и для получения данных, необходимых при конструированииметаллорежущих станков, инструментов и приспособлений, а также дляпроектирования более совершенных технологических процессов обработки деталей.
Перед наукой о резанииметаллов в будущем стоит ряд важных проблем. В первую очередь — это изысканиеновых видов износостойких режущих материалов для обработки деталей изжаропрочных и других труднообрабатываемых материалов. Необходимы дальнейшиеисследования в области повышения экономичности процесса резания, созданиесовременных нормативов по режимам резания, в частности длямногоинструментальной обработки на автоматических линиях металлорежущихстанков, разработка новых и совершенствование существующих инструментов с цельюповысить производительность труда, экономичность и точность обработки.
В современном машиностроениеиспользуют заготовки максимально приближенные по форме и размерам к форме иразмерам детали.
Развитие машиностроениядолжно ориентироваться на технологические процессы, обеспечивающие наибольшуюстепень непрерывности различных рабочих процессов. Наибольшая непрерывностьтехнологического процесса получается при комплексной его автоматизации, т.е.все технологические операции обработки детали, а также все контрольные итранспортные операции автоматизированы, т.е. перемещения детали от первой допоследней операции должны происходить непрерывно без участия рабочего. Вмашиностроении используют автоматизированные загрузочные приспособления трехвидов:магазинные, штабельные и бункерные. Например, при изготовлении моейдетали будет использоваться штабельная загрузка.
В массовом производстве,имеется мощная инструментальная база, но для большей автоматизации изготовляютразличные специальные станочные приспособления, загрузочные приспособления,измерительные приборы для активного контроля и т.д.
В настоящее время втехнологии машиностроения используется параллельная концентрациятехнологических операции. С этой целью на заводах массового производстваприменяют многопозиционные многошпиндельные станки, полуавтоматы и автоматы дляразличных способов механической обработки.
Я предпологаю использовать восновном специальные высокопроизводительные станки отечественного изготовления,отвечающие требованиям поточно-массового производства. Так же я будупользоваться специальным фрезерным приспособлением для фрезерной операции испециальным мерительным устройством.
Содержание:
стр.
2
3
4
5
6
7
8
9
12
13
17
21
26
31
32
33
34
47
49
50
51
52
63
65
66 1.Введение.
2.Исходные данные по проекту и их анализ.
3. Анализ технологичностиконструкции детали.
3.1. Качественный анализ.
3.2. Количественный анализ.
3.3. Выбор методов обработкиповерхностей детали.
4.Выбор баз и расчет погрешности базирования.
5.Выбор типа производства.
6. Выбор вида и конструированиеисходной заготовки.
7. Проектированиетехнологического процесса, составление
маршрутной карты.
8.Определение припусков на механическую обработку и расчет
промежуточных размеров и размеровзаготовки.
8.1. Расчетно-аналитический методи построение схем припусков
(на две поверхности).
8.2. Табличный метод расчетаприпусков и межоперационных
размеров.
9.Выбор оборудования (обоснование выбора).
10. Выбор оснастки.
10.1. Выбор режущего инструмента.
10.2. Выбор приспособления.
10.3. Выбор вспомогательногоинструмента.
10.4. Выбор мерительногоинструмента.
11.Расчет режимов резания.
12.Разработка операций технологического процесса и составление
операционных карт с операционнымиэскизами.
13.Проектирование специального приспособления.
14.Проектирование режущего инструмента.
15.Проектирование мерительного инструмента.
16.Расчет технико-экономических показателей
производственного участка.
17.Техника безопасности при работе на металлорежущих станках
18.Список используемой литературы.
19.Приложение.
2. Формирование исходныхданных и их анализ.
Мне дано заданиеспроектировать технологический процесс изготовления детали “Стабилизатор”, в условиях массового производства. Исходя из работы участка в двесмены.
Исходнымиданными являются:
Чертеж детали, программавыпуска, данные об оборудование, оснастке, справочная и методическаялитература.
Анализ исходных данных:
Материал детали Сталь 45ХГОСТ 8479-70со следующими механическими свойствами:предел текучести Gт=130кгс/мм2,относительное сужение Ψ=22%, твердость по НВ≥310, HRC≥40.Такие механические свойства деталь преобретает после термической обработки.
Деталь имеет квалитетыточности от 7 до14, и шероховатость от Rz80 до Ra2.
Габаритные размеры детали:Æ125 мм и длинна 94 мм. Тоесть, соотношение диаметра к длине примерно равно 1,3. Что указывает нажесткость детали.
Выпуск детали 500000 единицв год, что соответствует массовому производству.
Стабилизатор бронебойногоподкалиберного снаряда представляет собой тело вращения ребристой формы. Цельнометаллическаястальная конструкция, состоит из трубки с двумя внутренними резьбами и пятиребер, (‘перьев’) имеющих на своих плоскостях скосы,способствующие лучшей баллистической форме изделия.
На перьях стабилизатораимеются 5 отверстий для помещения в них медных вставок (‘башмаков’), повышающих живучесть трубы за счет уменьшения трениянаружной цилиндрической поверхностью перьев о внутреннюю поверхность гладкогоствола.
Наружная поверхность детали по перьям имеет цилиндро-коническую форму срадиусным закруглением, что требует применения обработки по копиру. Наличие надетали ребер приводит к ударной нагрузке на режущий инструмент при токарнойобработке, а также к большому обьему фрезерных работ.
На механическую обработку деталь поступает в виде штампованной заготовкис выделением перьев, но с припуском по толщине ребра.
Конструкция детали наотдельных ее поверхностях (торцы,внутренние диаметры) предусматривает высокую степень точности по линейным идиаметральным размерам, а также шероховатость поверхностей.
В целом конструкциястабилизатора позволяет вести ее изготовление в массовом производстве, т.е.применить поточные формы организации технологического процесса,высокопроизводительные методы обработки и специальное современное оборудование.
3. Анализ технологичности.
3.1. Качественный анализ.
Качественный анализ технологичности включаетанализ различных параметровдетали с точки зрения способов получения заготовки и механической обработки.
Влияние параметров детали на технологичность конструкции.
ТАБЛИЦА — 1.
№
п/п
анализируемый
параметр
данные по параметру
возможные методы получения заготовок
механическая обработка
вывод о технологичности
1
материал
Сталь 45Х ГОСТ 105074
горячая и холодная штамповка, профильный проката
твердосплавный (Kv=1.2) и быстрорежущий (Кv=0.95)
технологично
2
форма
тело вращения ребристой формы
горячая и холодная штамповка, профильный прокат
токарное, шлифовальное, резьбонарезное, фрезерное и сверлильное оборудование
технологично
3
размеры
Æ125¸32 мм и длинна 94 мм.
¾½½¾
понадобятся легкие станки
технологично
4
базы
базами явл. 1, 20, 16, 21, 6, 14, 15.
¾½½¾
цанговые патроны, приспособления
не технологично
5
удобства выхода инструмента и схода стружки
выход инструмента и сход стружки, не затруднен, деталь имеет сквозное отверстие
¾½½¾
Имеются конусные поверхности, т.е. необходимо копировальное оборудование
технологично
6
точность и шероховатость
квалитеты 14¸7;
Rz80-Ra2.
¾½½¾
в основном поверхности по 14 квалитету и Rz80, т.е. одна обработка.
технологично
7
анализ ТУ термообработки и свободных размеров
калить до HRC40¸45
свободные размеры по H14 и h14
¾½½¾
закалка указывает, на необходимость шлифовального оборудования
технологично
3.2. Количественный анализ.
Количественный анализ проводится с помощьюразличных коэффициентов, которые подсчитываются различными способами, а затемсравниваются с соответствующими критериями, и по данным сравнения делают вывод о технологичности каждого коэффициента. Чем ближекоэффициент к единице, тем выше технологичность.
Расчет.
1. Коэффициент унификации истандартизации элементов конструкции детали.
Кун=q/Q=19/21=0.9
q — количествоунифицированных (стандартных) элементов конструкции детали.
Q — общее количествоповерхностей.
Технологичность по этому показателюдостаточна высока. Так как критерий 0.8
2. Коэффициент использованияматериала.
Ким=mд100%/mз=500*100%/2472=20%
3. Коэффициентточности.
В детали 21 поверхности из них 3 поверхностипо 8 квалитету, 1 поверхность по 12 квалитету, 1 поверхность по 10 квалитету, 2поверхности по 7 квалитету и 14 поверхностей по 14 квалитету.
Исходя из этого рассчитываем коэффициентточности
Кти=1-Sni/S(Tini)=1-21/(8*3+12*1+1*10+2*7+14*14)=0.92
Технологичность по этому показателюдостаточна высока. Так как критерий 0.8
4. Коэффициентшероховатости.
Рассчитываем коэффициент шероховатости.
Кш=1-Smi/S(Rami)=1-21/(1*3.2+1*6.3+2*2.5+15*12.5)=0.9
По этому показателю технологично. Так каккритерий 0.8
ТАБЛИЦА — 2
№пов.
Квалитет точности
Ra
Количество идентичных поверхностей
1
2
3
4
5
6, 7
8
9, 10, 11, 12, 13, 14,
15, 16, 18
17
19
20
21
8
14
8
14
7
14
12
14
14
14
7
14
8
10
6.3
12.5
2.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12,5
2.5
3.2
По точности
3
14
3
14
2
14
1
14
14
14
2
14
3
1
по шероховатости
1
15
2
15
15
15
15
15
15
15
2
1
3.3 Выборметодов обработки поверхностей детали.
В выбор методов обработки поверхностей деталивходит анализ и подсчет количества видов обработок в зависимости от:наименования поверхности, размеров, квалитета точности, шероховатости.
Анализмеханической обработки детали«Стабилизатор».
ТАБЛИЦА — 3
№пов
наименование поверхности, размеры (с точностью),
шероховатость
виды обработки
1
Торец 94h8 Rz40
черновое точение, получистовое точение
2
Фаска Æ29.5 черновое растачивание
3
Отверстие Æ28.3Н8 Rа2.5, длина 10
черновое сверление, черновое зенкерование, получистовое зенкерование, чистовое зенкерование, шлифование.
4
Фаска Æ28.3
черновое зенкерование
5
Резьба М26х1.5-7Н
черновое сверление, черновое зенкерование, получистовое зенкерование, нарезание резьбы
6
Отверстие Æ26.37, длина 94
Сверление, черновое зенкерование, получистовое зенкерование
7
Конус пера Æ125, длина 70
черновое точение, получистовое точение, чистовое точение
8
Канавка пера 0.55Н12, ширина 5.1
два черновых точения, получистовое точение, чистовое точение, нарезание конавки
9
Отверстие Æ2, длина 4.5
Сверление
10
Фаска Æ2
черновое зенкерование
11
Скосы перьев
получистовое фрезерование
12, 13
Торцевые скосы перьев
получистовое фрезерование
14, 15
Перья
черновое фрезерование
16
Впадины
черновое фрезерование
17
Резьба М26х1.5-7Н
сверление, черновое зенкерование, получистовое зенкерование, нарезание резьбы
18
Отверстие Æ3
сверление
19
Фаска Æ26
получистовое растачивание
20
Торец 94Н8 Rа2.5
черновое точение, получистовое точение, чистовое точение, шлифование.
21
Цилиндрическая поверхность пера Æ125h10 Rz20
два черновых точения, получистовое точение, чистовое точение
Свободные размеры имеют 14 квалитет точности ишероховатость Rz80.
4. Выбор баз и расчетпогрешности базирования.
Под базойпонимают поверхность, ось, точку или совокупность оных, относительно которыхопределяют положение поверхностей детали и других деталей в изделии. Бываютконструкторские, технологические и измерительные базы.
Погрешностью базирования называется разностьпредельных расстояний от измерительной базы, до установленного на размеринструмента, погрешность базирования возникает в результате не совпаденияизмерительной и технологической баз заготовки.
Погрешность базированиявыбирается из ([3]стр.41).
Выборбаз и расчет погрешности базирования.
ТАБЛИЦА — 4
№пов
Конструкторская база
установочная база
погрешность базирования
1
20
20
eб=0
2
ось, 1
6, 20
eб=0.04
3
ось
6
eб=0.04
4
ось, 1
6, 20
eб=0.04
5
ось
6
eб=0.04
6
ось
16
eб=0.04
7
ось
6, 20
eб=0.16
8
ось
6
eб=0.04
9
ось отверстия, 20
6, 20
eб=0.16
10
ось отверстия, 20
6, 20
eб=0.16
11
ось, 21
6, 20
eб=0.16
12, 13
ось, 20
6, 20
eб=0.16
14, 15
ось
6, 20
eб=0.16
16
ось
6, 20
eб=0.16
17
ось
6
eб=0.04
18
ось
6
eб=0.16
19
ось, 20
6, 1
eб=0.04
20
1
1
eб=0
21
ось
6
eб=0.04
5. Выбор типа производства.
Тип производства выбирают в зависимости отгабаритов, массы (веса) и годовой программы выпуска изделий, предусмотренногозаданием.
Определениетипа производства.
Кзо — показывает отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых втечении месяца, к числу рабочих мест.
Кзо=О/Ср=17/17=1
О — общеечисло операций.
Ср — числорабочих мест.
ТАБЛИЦА — 5
Масса детали, кг
Программа выпуска, тысяч штук
крупносерийное
массовое
75-200
200
1.0-2.5
50-100
100
2.5-5
35-75
75
Кзо применяют равным:длям