Министерство образования РФ
Тольяттинский государственный университет
Машиностроительный факультет
Кафедра: «Резание, станки и инструменты»
Расчетно-пояснительная записка
к курсовому проекту по дисциплине:
«Основы технологии машиностроения»
(«Технология инструментального производства»)
Студент: Мисюра К.В.
Группа: М-303
Преподаватель: Маханов А.М.
Тольятти 2002
Содержание
1. Аннотация
2. Анализ служебного назначения технологичности детали
2.1 Описание режущего инструмента
2.2 Классификация поверхностей
3. Определение типа производства
4. Выбор заготовки и расчет припусков
5. Разработка технологического маршрута обработки
5.1. Последовательность методов обработки поверхностей заготовки
5.2. Маршрут последовательности обработки
6. Проектирование операций, выбор баз и оборудования
7. Технологический маршрут обработки детали
8. Разработка технологических операций
8.1. Выбор режущего инструмента для проектируемых операций
8.2. Расчет режимов резания
9. Термообработка инструмента
10. Выбор измерительного инструмента
Список используемой литературы
1. Аннотация
В данном курсовом проекте разрабатывается технологический процесс изготовления круглой протяжки диаметром 32 мм и длиной 1242 мм для обработки отверстия длиной 96мм. Особенностями разработанного технологического процесса является то, что я объединила точение задней и передней направляющей с нарезанием зубьев. Это стало возможным в результате использования токарно-винторезного станка с ЧПУ.
Протяжка изготавливается цельной, т.к стоимость техпроцесса изготовления сварной протяжки больше стоимости материала потраченного на изготовление цельной протяжки (по данным полученным на АО «АвтоВАЗ» в бюро технологов цеха 51-2).
В данном проекте я более подробно разрабатываю следующие операции: обработка хвостовика (токарная), заточка зубьев по передней поверхности и шлифование зубьев по диаметру.
2. Анализ служебного назначения технологичности детали
2.1 Описание режущего инструмента
Режущий инструмент «протяжка» по классу принадлежит к осевому инструменту. Протяжки являются многозубыми металлорежущими инструментами, осуществляющими снятие припуска без движения подачи за счет превышения высоты или ширины последующего зуба по отношению к ширине или высоте предыдущего. Они применяются для чистовой обработки различных по форме внутренних и наружных поверхностей деталей. Протяжки — узкоспециализированный инструмент, предназначенный для обработки одной и, редко, нескольких деталей, мало отличающихся размерами. Из-за высокой стоимости их применение эффективно в массовом и серийном производстве. При использовании данного инструмента достигается высокая точность (до 5-го квалитета) и малая шероховатость обрабатываемой поверхности (Rа до 0.32 мкм). В процессе обработки протяжка испытывает нагрузки на растяжение. В данной работе мы проектируем круглую протяжку.
2.2 Классификация поверхностей
/>
№
Вид поверхности
№ поверхности
1
Исполнительные
3, 4, 7, 8
2
Основные конструкторские базы
9, 10, 11
3
Вспомогательные конструкторские базы
16, 11, 15
4
Свободные
1, 2, 5, 6, 12, 13, 14, 17,18
Исполнительные поверхности — поверхности, от которых зависит выполнение инструментом своего служебного назначения.
Основные конструкторские базы — поверхности, определяющие местоположение детали в приспособлении станка.
Вспомогательные конструкторские базы — поверхности, определяющие местоположение присоединяемых деталей относительно инструмента.
Свободные — поверхности, не имеющие особого назначения.
3. Определение типа производства
Нам задан серийный тип производства. Этот тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой деталей, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями. Используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными инструментами и приспособлениям. Этот тип производства наиболее характерен для изготовления металлорежущих инструментов. Принимаем групповую форму производства.
4. Выбор заготовки и расчет припусков
Припуск на цилиндрическую поверхность рассчитаем аналитическим метом — по переходам. Результаты расчета будем заносить в таблицу.
В графы 1 и 2 заносим номера и содержание переходов по порядку, начиная с получения заготовки и заканчивая окончательной обработкой; заготовительной операции присваиваем № 0, а термообработке — № ТО.
В графу 3 записываем квалитет точности, получаемый на каждом переходе. По таблице определяем величину Td допуска для каждого квалитета и записываем в графу 4.
Для каждого перехода определяем составляющие припуска. Определяем суммарную величину а=hд+Rz, где Rz — высота неровностей профиля, мм hд — глубина дефектного слоя, мм. Значения а заносим в графу 5.
Определяем суммарное отклонение формы и расположения поверхностей после обработки на каждом переходе. Значение Δ заносим в графу 6.
Определяем погрешность установки ε заготовки в приспособлении на каждом переходе. Значение ε заносим в графу 7. Для переходов 0 и ТО 7 делаем прочерк.
Определяем предельные значения припусков на обработку для каждого перехода, кроме 0 и ТО.
Минимальное значение припусков определяем по формуле:
/>.
Здесь и далее индекс i относится к данному переходу, i-1 — к предыдущему переходу, i+1 — к последующему переходу.
Максимальное значение припуска определяем по формуле:
/>.
Значения Zmin и Zmax заносим в графы 8 и 9 таблицы, округляя их в сторону увеличения до того знака после запятой, с каким задан допуск на размер для данного квалитета точности. В строках, соответствующих переходам 0 и ТО, делаем прочерк.
Определяем среднее значение припуска для каждого перехода по формуле:
/>.
Значение Zср заносим в графу 10.
Определяем общий припуск на обработку по формулам:
/>.
Значения заносим в нижнюю строку, графы.
№ пе — рехода
Название пере-хода
Квалитет
Допуск Тd, мм
а
Δ
ε
Zmin
Zmax
Zср
Загот.
12
0,62
0,5
0,2
1–PAGE_BREAK—-PAGE_BREAK–
ШК2
ТО1, ТО2, ТО3, ШК2, ШК3
Ц1, ШВ2, ШВ3.
Ц1, ШВ2, ШВ3.
ТО1, ТО2, ТО3, ШК2
ТО1, ТО2, ТО3
ТО1, ТО2, ТО3, ШК2
ТО1, ТО2, ТО3, ШК2, ШК3
ТО1, ТО2, ТО3, ШК2
ТО1, ТО2, ТО3, ШК2, ОФ, ТО1, ТО2
ТО1, ТО2, ТО3 –PAGE_BREAK—-PAGE_BREAK–
Наименование операции
Режимы резания
Время обработки
υк
м/с
υз
м/мин
S
t,
мм
Nэф.
кВт
Т мин
Топ
Тв
Тшт
1
ТО1, ТО2
–
164
0,5 мм/об
1,4
–
30
0,5
3
6,53
ТО3
–
248,5
0,25 мм/об
0,6
–
30
2
Зат.
25
0,8
–
0,05
0,02
–
0,4
3
6,45
3
ШК3
35
25
4 м/мин
0,008
0,126
–
0,4
1,4
4,9
9. Термообработка инструмента
Термообработка (Т обр) протяжки включает в себя закалку и отпуск. От процесса термообработки зависит качество изготавливаемого инструмента. При Т обр. следует устранить окисление в поверхностном слое и уменьшить вероятность возникновения дефектов.
Закалка идет при температуре 1200-13000С. При этом каждая партия требует определенной точности температур, скорости нагрева, которые определяются опытным путем. Для уменьшения дефектов вводят ступенчатый нагрев в зависимости. Нагрев происходит в соляных ваннах для исключения контакта инструмента с внешней средой. Инструмент должен находиться в вертикальном положении. Охлаждение осуществляется различными методами в зависимости от формы инструмента. Инструмент простой формы охлаждается в масле, сложной формы — в соляной ванне до температуры 400-4500С, с последующим охлаждением на воздухе.
Отпуск производится для снятия внутренних напряжений инструмента. Твердость быстрорежущей стали при отпуске увеличивается. При закаливании инструментов из быстрорежущей стали мы имеем до 20% остаточного аустенита (т.е. аустенита не успевшего перейти в мартенсит) Поэтому главной целью отпуска считается уменьшение остаточного аустенита, ухудшающего свойства режущего инструмента.
Для инструментов из быстрорежущих сталей производят высокий отпуск при температурах 500-6000С. После отпуска не весь остаточный аустенит переходит в мартенсит. Его остаток составляет около 8%. Для того чтобы уменьшить это количество производят нагрев перегретым паром: при этом инструмент чернеет, т.к на его поверхности образуется оксидная пленка, которая уменьшает его коэффициент трения, или обработку холодом: инструмент помещают в жидкий азот или воздух при температуре — 2000С. при этом остаточный аустенит переходит в мартенсит.
10. Выбор измерительного инструмента
Измерительный инструмент выбирается в зависимости от типа производства. При серийном производстве чаще применяется универсальный инструмент. Применим следующие виды измерительного инструмента:
Микрометр МР 0-25 ГОСТ 4381-80.
Угломер универсальный 5УМ.
Штангенциркуль ШЦ2-250-0,1 ГОСТ 166-80.
Список используемой литературы
1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения -Минск, Высшая школа, 1983-256с.
2. Егоров М.Е., Дементьев В.И., Дмитриев В.Л. Технология машиностроения — М., Высшая школа 1976-534с.
3. Ковшов А.Н. Технология машиностроения — Л. Машиностроение 1985-496с.
4. Оформление документов на технологические процессы обработки резанием: Метод. Указания (сост. А.В. Михайлов. Тольятти. ТолПИ, 1993)
5. режимы резания металлов — Справочник. Изд.4-е. Брановский Ю.В., Брахман Л.В., Гдалевич А.И. и др.М. НИИТАВТОПРОМ, 1995-456с.
6. Палей М.М., Дибнер Л.Г. Флид М.Д. Технология шлифования и заточки режущего инструмента — М. Машиностроение, 1998-288с.
7. Палей М.М. Технология производства металлорежущих инструментов — М. Машиностроение, 1982-256с.
8. Попов С.А. Заточка и доводка режущего инструмента.М. Высшая школа, 1986-223с.
9. Справочник инструментальщика (Под ред. И.А. Ординарцева), Л. машиностроение, 1987-864с.
10. Справочник конструктора-инструментальщика: Под ред. Баранчикова В.В. — М. Машиностроение 1994-500с.
11. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х томах. Изд.5-е перераб. и доп.: под ред. Анурьева В.И. — М. Машиностроение 1979.
12. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах.: Под. ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. — М. машиностроение, 1985-496с.
13. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Основы технологии машиностроения» к. т. н. Малышев В.И. — Тольятти 1999.