ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Оценка структуры детали

2. Выбор и обоснование способа производства

3. Оптимизация метода получения заготовки

4. Оценка разметов заготовки

5. Составление организационной структуры

6. Определение расстояний между отсеками

7. Характеристика вертикально-сверлильных операций

8. Оценка трудозатратности операций

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

На этапе изготовления машин особое внимание обращают на их качество и его важнейший показатель – точность. Понятие “точность” относится не только к размеру, но и к форме, взаимному расположению поверхностей, физико-механическим характеристикам деталей и среды, в которой их изготовляют.

Создание машин заданного качества в производственных условиях опирается на научные основы технологии машиностроения. Процесс качественного изготовления машины (выбор заготовок, их обработка и сборка деталей) сопровождается использованием технологии машиностроения.

1. Оценка структуры детали

Анализ технологичности детали производим исходя из служебного назначения детали, на основании её чертежа.

1.1 Анализ точности размеров

Размеры с указанными предельными отклонениями:

1) ø;

2) ø;

3) ;

4) ;

5) ;

6) 60^+0,3

7) ø;

8) ;

Остальные поверхности выполняются по 14 квалитету.

Сравнивая приведённые выше размеры, определяем, что наиболее точной поверхностью является поверхность с заданным размером ø.

1.2 Анализ точности формы поверхностей

Допуск непостоянства диаметра поверхностей Г и М в поперечном и продольном сечениях не более 0,008мм. Точность форм остальных поверхностей должна быть выдержана в пределах допуска на размер.

1.3 Анализ точности расположения поверхностей

Допуск параллельности боковых поверхностей шлицев относительно Г и М равен 0,05мм на 100мм длины.

1.4 Анализ точности формы и расположения поверхностей

Допуск биения поверхности диаметром ø

относительно поверхностей Г и М - 0,05 мм.

Допуск биения поверхности диаметром øотносительно поверхностей Г и М - 0,03 мм. Допуск биения поверхностей по размеру относительно поверхностей Г и М - 0,02 мм.

1.5 Анализ качества поверхностного слоя

Значения шероховатости, указанные на чертеже:

1) поверхность ø выполняется с шероховатостью 1,25 мкм по Ra;

2) поверхность по размеру выполняется с шероховатостью 2,5мкм по Ra;

3) боковые поверхности шлицев выполняется с шероховатостью 3,2 мкм по Ra, фаски в центральном отверстии – с шероховатостью 3,2 мкм по Ra ;

Остальные поверхности выполняются с шероховатостью 12,5 мкм по Ra.

2. Выбор и обоснование способа производства

Серийность производства определяем ориентировочно, пользуясь данными, таблица 2.1 /7/: для деталей, выпускаемых в год количеством 1400 шт. и массой 3,071кг тип производства – среднесерийный.

3. Оптимизация метода получения заготовки

Метод получения заготовок деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, объёмом выпуска продукции и типом производства, а также экономичностью изготовления.

Масса заготовки определяется по формуле

G_п = q / К_{ис мет},

где q = 3,071 кг – масса готовой детали;

K_{ис мет} = 0,8 – коэффициент использования металла, с. 6 /7/;

G_п = 3,071 / 0,8 = 3,84 кг.

Принимаем способ получения заготовки штамповкой.

Определим сложность поковки (отношение массы поковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки)для последующего определения исходного индекса:

G_п / G_ф

где G_ф – масса геометрической фигуры,

G_ф = ,

где r- радиус тела,мм

l – габаритная длина фигуры,мм

G- объемная масса стали, G=7,85т/м3

G_ф = 3,14*0,042²*0.235*7,85 = 0,0102т =10,2кг.

С учетом выше полученного степень точности поковки – С2 с. 33 /8/. Группа стали – М2; класс точности поковки Т4 таб.10 /8/. Исходный индекс по таб.2 /8/ равен 13.

Стоимость заготовки определяется по формуле

,

где – базовая стоимость 1 т заготовок; согласно с. 33 /3/ для заготовок, полученных штамповкой принимаем руб/т;

– коэффициент, учитывающий точность штамповки; согласно с. 33 /3/ для штамповки класса точности Т₄ принимаем ;

– коэффициент, учитывающий группу сложности; по таблице 2.12 /3/ для первой группы сложности принимаем ;

– коэффициент, учитывающий массу; по таблице 2.12 /3/ для штамповок массой от 2,5 до 4 кг принимаем ;

– коэффициент, учитывающий материал; согласно с. 37 /3/ принимаем ;

– коэффициент, учитывающий объём производства; согласно с.38 ;

– стоимость отходов (стружки); по таблице 2.7 /3/ для стальной стружки принимаем руб/т;

руб.

4. Оценка разметов заготовки

Масса заготовки определяется по формуле

G_п = q / К_{ис мет},

где q = 3,071 кг – масса готовой детали;

K_{ис мет} = 0,8 – коэффициент использования металла, с. 6 /7/;

G_п = 3,071 / 0,8 = 3,84 кг.

Принимаем способ получения заготовки штамповкой.

Определим сложность поковки (отношение массы поковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки)для последующего определения исходного индекса:

G_п / G_ф

где G_ф – масса геометрической фигуры,

G_ф = ,

где r- радиус тела,мм

l – габаритная длина фигуры,мм

G- объемная масса стали, G=7,85т/м3

G_ф = 3,14*0,042²*0.235*7,85 = 0,0102т =10,2кг.

С учетом выше полученного степень точности поковки – С2 с. 33 /8/. Группа стали – М2; класс точности поковки Т4 таб.10 /8/. Исходный индекс по таб.2 /8/ равен 13.

По ГОСТ 7505-89 определяем основные припуски на механическую обработку и допуски для наружных поверхностей вращения и плоскостей, обрабатываемых с одной стороны.

Для самой точной и ответственной поверхности детали ø по табл.3/8/ припуск на сторону z_o=2,0 мм.По табл.8 /8/ допуск Т = 2,5мм. Следовательно, расчетный размер

Dр = Dном + 2z_o= Æ45+2*2,0=Æмм

Допуски и припуски на остальные поверхности назначаются аналогично.

Таблица 1

Расчётные размеры заготовки

Номинальный диаметр Dном (размер Hном) поверхности, мм	Общий припуск на обработку на одну сторону zо, мм	Допуск T, мм	Расчётный диаметр Dр (размер Hр) поверхности, мм
ø	2,0	2.5
235	2.0	3,2
50	1.5	2.5
60	1.8	2.5
ø;	1.5	2.5	Ø
ø	1.9	2.2	Ø
	1.5	2,5
Ǿ54	1,5	2,5

5. Составление организационной структуры

При разработке технологического процесса обработки детали используем следующие условия:

1) намечаем базовые поверхности, которые должны быть обработаны в самом начале технологического процесса;

2) определяем операции черновой обработки, при которых снимают наибольшие слои металла, это позволяет выявить дефекты заготовки;

3) обработка наиболее точных поверхностей, п.1.1, выполняется в последнюю очередь, это позволяет исключить влияние перераспределения внутренних напряжений, возникающих при каждом виде механической обработки, а также, исключить влияние потери точности от такого перераспределения;

4) отделочные операции выносятся к концу технологического процесса;

5) для наиболее точной и ответственной поверхности детали (поверхность диаметром øвыбираем последовательность обработки с помощью коэффициента уточнения.

Расчётная величина коэффициента уточнения определяется по формуле

,

где = 2500 мкм – допуск на рассматриваемую поверхность заготовки;

мкм – допуск на рассматриваемую поверхность детали;

.

Количество потребных технологических переходов определяется по формуле

Принимаем количество потребных технологических переходов m = 5.

Допуск размера диаметра заготовки = 2500 мкм, что примерно соответствует 16 квалитету, а допуск размера детали – 6 квалитету. Следовательно, точность повышается на 10 квалитетов. По принятым четырем технологическим переходам распределяем по закону прогрессивного убывания 10 = 4 + 2 + 2+1+1. Точность промежуточных размеров в процессе механической обработки будет соответствовать:

после 1 перехода 12 квалитету;

после 2 перехода 10 квалитету;

после 3 перехода 9 квалитету;

после 4 перехода 7 квалитету;

после 5 перехода 6 квалитету.

Требуемая точность может быть достигнута следующими методами обработки:

1) черновое точение по 12 квалитету ();

1) получистовое точение по 10 квалитету ();

2) чистовое точение по 9 квалитету ();

3) черновое шлифование по 7 квалитету ();

и соответственно;

3) чистовое шлифование по 6 квалитету ();

и соответственно:

;

;

;

.

.

Заданная точность размера ø обеспечивается выбранными технологическими переходами.

Технологический маршрут Таблица 2

005	Фрезерно-центровальная	МР-71М
010	Токарно-винторезная: обточить наружные поверхности с одной стороны	1К620
015	Токарно-винторезная: обточить наружные поверхности с одной стороны	1К620
020	Вертикально-сверлильная(Ǿ7)	2Н125
025	Вертикально-сверлильная, Ǿ17,5	2Н125
030	Шлицефрезерная	5350А
035	Зубофрезерная	5350А
040	Круглошлифовальная	3М151
045	Зубошлифовальная	5В833
050	Шлицешлифовальная	3451В

6. Определение расстояний между отсеками

Припуск на механическую обработку удаляется обычно последовательно за несколько переходов, поэтому общий припуск на обработку распределяется на межоперационные припуски:

Общий припуск 2z₀=4,0мм.

Табличные значения операционных припусков составляет:

2z_чис.т=1,0 мм, 2z_п.т=1,2 мм 2z_черн.ш.=0,4 мм, 2z_чист.ш=0,1 мм.

Из равенства

2z₀=2z_чер.т+2z_чис.т+ 2z_чер.ш.+ 2z_чист.ш. +2z_п.т

находим припуск на черновое растачивание:

2z_чер.т=2z₀ - 2z_чис.т- 2z_чер.ш.- 2z_п.т- 2z_чист.ш.=4,0 – 1,2 -1,0– 0,4 – 0,1 =1,3 мм.

Расчет промежуточных размеров сводим в таблицу.

Расчётные размеры заготовок

Таблица 3

№ перехода	Содержание перехода	Расчет величины размера	Промежуточный размер с допуском
5	Шлифовать поверхность начисто	D4=Dном	D5=

4	Шлифовать поверхность начерно	D4=D5-2z5=45+0,1=45,1	D4=
3	Точить поверхность начисто	D3=D4-2z4=45,1+0,4=45,5	D3=
2	Точить поверхность получисто	D2=D3-2z3=45,5+1,0=46,5	D2=
1	Точить поверхность начерно	D1=D2-2z2=46,5+1,2=47,7	D1=
0	Диаметр поверхности исходной заготовки	D0=D1+2z1=47,7+1,3=49	D0=

7. Характеристика вертикально-сверлильных операций

Режимы резания для первого перехода.

Глубина резания определяется по формуле

,

где – номинальное значение диаметра отверстия после обработки, мм; мм

мм.

Подача определяется по таблице 25 /4/. При обработке стали 20ХНЗА сверлом диаметром мм используют подачи от 0,15 до 0,20 мм/об. Принимаем мм/об.

Скорость резания определяется по формуле

,

где – коэффициент и показатели степени, таблица 28 /4/;

– период стойкости инструмента, мин; по таблице 30 /4/ принимаем мин;

– общий поправочный коэффициент на скорость резания;

– коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; при обработке 20ХНЗА , таблицы 1,2 /4/;

– коэффициент, учитывающий инструментальный материал; по таблице 6 /4/ принимаем ;

– коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия; по таблице 31 /4/ принимаем ;

;

м/мин.

Расчётная частота вращения детали определяется по формуле

об/мин.

Осевая сила при сверлении определяется по формуле

,

где – коэффициент и показатели степени,

таблица 32 /4/;

– коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на силы резания , табл.9;

Н.

Крутящий момент при сверлении определяется по формуле

,

где – коэффициент и показатели степени,

таблица 32, /4/;

Н*м.

Мощность резания определяется по формуле

кВт.

Мощность привода станка кВт превышает мощность резания.

Основное время определяется при следующих значениях переменных: мм; мм по формуле

мин

8. Оценка трудозатратности операций

Техническая норма времени для токарно-винторезной операции.

Норма штучного времени определяется по формуле

,

где – основное время на операцию, мин, определяется по формуле

,

– основное время по i-му технологическому переходу, мин; мин соответственно;

мин;

– вспомогательное время, мин; определяется по формуле

,

– время на установку и снятие детали, мин; по прил. 5 /3/ принимаем мин;

– время на закрепление и открепление детали, мин; ;

– время на приёмы управления, мин; при следующих приёмах управления: включить (выключить) станок, подвести и отвести инструменты к детали, по прил. 5 /3/ принимаем мин;

– время на измерение детали, мин; по прил. 5 /3/ принимаем мин;

мин;

– время на обслуживание рабочего места, мин, определяется по формуле

,

– время на комплекс действий, выполняемых во время процесса резания, мин; определяется в процентах от основного времени ; по прил. 5 /3/ принимаем мин;

– время на подготовку и завершение работы, мин; определяется в процентах от оперативного времени ; по прил. 5 /3/ принимаем мин;

мин;

– время на отдых, мин; определяется в процентах от оперативного времени ; по прил. 5 /3/ принимаем мин;

мин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был разработан технологический процесс механической обработки шестерни ведущей конечной передачи для среднесерийного производства. Возможно применение спроектированного технологического процесса в промышленности.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 1/ Под ред. В. Д. Мягкова. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. – 544 с., ил.

2. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов/ А. А. Гусев, Е. Р. Ковальчук, И. М. Колесов и др. – М.: Машиностроение, 1986. – 480 с., ил.

3. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш. школа, 1983. – 256 с., ил.

4. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г. Косиловой – 3-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1985. –,486 с., ил.

5. Обработка металлов резанием. Справочник технолога/ Под ред. Г. А. Монахова. – – 3-е изд. – М.: Машиностроение, 1974. – 600 с., ил.

6. Режимы резания металлов. Справочник/ Под ред. Ю. В. Барановского. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1972. – 410 с., ил.

7. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине “Технологические процессы в машиностроении” для студентов специальностей 17.03.00/ Сост.: В. П. Морозова. Липецк: ЛГТУ. – 19 с., ил.

8. ГОСТ 7505-89 (поковки стальные штампованные) / Государственный стандарт союза ССР – Издательство стандартов, 1990