Разработка технологического процесса изготовление детали (стакан)

Для выбора окончательного варианта методов обработки поверхностей и базирования составим таблицу 10: Количество технологических переходов при механической обработке для достижения заданной точности размера поверхности можно определить с помощью расчета. Для этого определяем общий коэффициент уточнения размера по соответствующей формуле. Подставляя значения всоответствующую формулу получаем количество переходов необходимых для достижения заданной точности. Для примера произведем расчет на примере размера Ø44h6. ∆ε= 1600/16=100N=Ln100=4,6Соответственно принимаем кол-во обработок 5. Методы обработки поверхностей

Таблица 10№ п.п.Вид поверхности

Точ-ностьобра-ботки КVШеро-хова-тостьRa, мкм

Варианты МОП. Окончательный выбор

БазированиеМОП1212

Бази-рова-ние

МОП123 456 789 101

Наружная цилиндрическая поверхность р-р Ø44мм.

61.255,63,6Токарная черновая

Токарная получистовая

Токарная чистовая

Тонкое точение

Токарная черновая

Токарная получистовая

Токарная чистовая

Шлифование чистовое 122Наружная цилиндрическая поверхность р-р Ø47×15мм.

14 105,63,6Токарная черновая

Шлифование черновое11Продолжение таблицы 10 123 456 789 103

Внутренняяцилиндрическая поверхность р-р Ø43×1,5 мм.

14 102,105,6Токарная черновая

Шлифование черновое214 Внутреняяцилиндрическая поверхность р-р Ø33мм.

14 105,61,10Токарная черновая

Шлифование черновое215Наружная цилиндрическая поверхность р-р Ø37мм.

61,251,103,6Токарная черновая

Токарная получистовая

Токарная чистовая

Тонкое точение

Шлифование чистовое

Токарная черновая

Токарная получистовая

Токарная чистовая

Шлифование черновое

Шлифование чистовое11Продолжение таблицы 10 123 456 789 106

Наружный р-р 15 мм14 102,55,61,102,103,6Токарная черновая

Шлифование черновое117Наружный р-р 12,9 мм12 102,55,61,102,103,6Токарная черновая

Шлифование черновое118Фаски 0,5×45◦14 105,61,102,103,6Токарная черновая

Шлифование черновое11Разработка маршрута дает общий план обработки на основе ранее отобранных маршрутов обработки отдельных поверхностей. При этом всегда имеется несколько вариантов технологических процессов. Для выбора оптимального варианта технологического процесса нужно руководствоваться следующими рекомендациями: построение маршрута должно быть подчинено одному из главных принципов технологии — обеспечение служебного назначения детали. В связи с этим у детали необходимо выделить так называемые исполнительные поверхности с помощью которых деталь выполняет свое служебное назначение. Такими поверхностями в данной детали являются наружная поверхность диаметра 37Н6 и 44h6. Для данной детали можно определиться по операциям и составить следующий технологический процесс:

Заготовительная — литейная. Токарная (подготовка черновых баз) Токарная (подготовка черновых баз) Токарная (подготовка чистовых баз диаметром 37H6) Токарная (обточка наружного профиля) Расточная (обработка внутренних отверстия) Расточная (чистовая, тонкое точение) Токарная чистовая и тонкое

ТермообработкаШлифовальная.Процесс, который предлагается для рассмотрения должен быть спроектирован таким образом, чтоб последующая операция было точнее предыдущей. 005. Заготовительная — литейная. 010.Транспортная.

015.Контрольная020.Токарная (подготовка черновых баз)Ǿ50,4h14и торец 19,5 H14025

Токарная (подготовка черновых баз)Ǿ33Н14 и торец 16,5 Н14 030.Расточная (подготовка чистовых баз диаметром 35H9 в р-р 13,5)035.Расточная (подготовка чистовых баз диаметром 36H7 в р-р 13,5)040.Токарная (обточка наружного профиля)Ǿ47h14и Ǿ43h14 В р-р 12,9×1,5045

Токарная (обточка наружного профиля)Ǿ46h9 В р-р 12,9050

Токарная (обточка наружного профиля)Ǿ45h7 В р-р 12,9055

Транспортная060.Термообработка065.Транспортная070.Контрольная075.Расточная Ǿ37H6 выдерживая р-р 1±0,1080

ШлифовальнаяǾ44h6.На шлифовальной операции будет использоваться одноместная инструментальная обработка. Хотя окончательный выбор схем обработки будем делать параллельно с выбором оборудования, так как обработка в плотную зависит от возможности самого станка. (табл.№ 11)Схема обработки поверхности табл.

11Этапы обработки

Испол. пов.

6−7кв

Ост.пов. 8−9кв

Ост.пов. 12−14кв

Технологические операции

Подготовка чистовыхтехн. Баз Начало ТП1−2 технологические операции по обработке чистовых технологических баз. Черновая обработка

Черновая обработкаисполнительных пов. Черновая обработка ост.

поверхностей

Черновая обработка ост.

поверхностей

Получистовая обработка

Чистовая обработка

Тонкое точение Финишная Оборудование выбирается по следующим параметрам:

1.по виду оборудования;

2.по габаритам рабочей зоны станка, которые должны соответствовать размерам обрабатываемой заготовки с учетом размеров приспособлений и необходимых рабочих и вспомогательных перемещений;

3.по точности обработки на станке, которая должна быть выше или равна требуемой точности обработки по эскизу операции; 4. по мощности и жесткости станка, который должен позволять вести обработку на оптимальных режимах;

5.по производительности станка, которая должна соответствовать заданному объему выпуска изделий. Для облегчения выбора оборудования составим таблицу12 Технологическое оборудование таблица12№пп

Наименов.Операции №оп.Наимен.Оборудования

Техническхар-каN, кВГабарит.

раз-р, мм l b hМодельстанка

Цена вГрн.1 2 34 5 6 7 8 92Токарная 20 025 040 045 050

Токарныйп/авт.

многорез200×828 252 930×1343×21 001 700 140 001 500×1 000 355 250×1575×2300КМ144 180 004

Расточная 30 035 075

Коордиатнорасточн.Станки

Длина стола на ширину стола450×25 051 950×1650×20 202 421 120 001 560×32 083 040×2640×2 430 243 118 000

Продолжение таблицы № 12 123 456 789 105

Кругло-шлифовальная080Кругло-шлифовальный.

200×100 104 975×2337×21 703А151150001ругло-шлифовальный.

400×140 018,55800×2840×21 703М17325000

Выбор приспособлений зависит от типа производства. В средне серийном производстве применяются в основном специализированные переналаживаемые станочные приспособления. При выборе оптимального станочного приспособления должно учитываться:

1.технические требования на изготовление детали;

2.количество деталей и сроки их изготовления;

3.требования техники безопасности и затраты на изготовление и эксплуатацию приспособлений. Для токарных работ больше всего подходит токарный пневматический самоцентрирующий трех кулачковый патрон. Для шлифования применима оправка с поводком. Но более целесообразно тоже использовать трехкулачкавыйсамоцентрирующий патрон с пневмозажимом или цангу. При проектировании технологического процесса необходимо стремиться к тому, чтобы требуемая точность размеров обеспечивалась технологически без применения средств контроля. Особенно это касается размеров, которые не могут быть измерены непосредственным способом, например межосевые расстояния отверстий. Если без средств технологического контроля обойтись нельзя, то следует назначить стандартные средства контроля и только в случае крайней необходимости проектировать специальные измерительные инструменты, приборы или приспособления. При выборе типа и конструкции измерительного инструмента нужно учитывать:

точность требуемого измерения;

характер производства;

размер и качество измеряемой поверхности. Выбор стандартного измерительного инструмента

Таблица № 13№ п/пНормируемыйразмер№ операции

Измерительныйинструмент12 341Ǿ 50,4 h1419,5 H16020

Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ 166–80 Скоба индикаторная СИ-50 ГОСТ 11 098КМД№ 1 ГОСТ 90 382Ǿ 33 Н1416,5 H14025

Нутромер Н418−50 ГОСТ 868–82Микрометр

МР-50 ГОСТ 4381–80КМД№ 1 ГОСТ 9038

Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ 166–80 3Ǿ 33 Н913,5 js12030

Нутромер Н418−50 ГОСТ 868–82Микрометр

МР-50 ГОСТ 4381–80КМД№ 1 ГОСТ 9038

Глубиномер ГМ-25 ГОСТ 74 704Ǿ 36Н713,5 js12035

Нутромер Н418−50 ГОСТ 868–82Микрометр

МР-50 ГОСТ 4381–80КМД№ 1 ГОСТ 9038

Глубиномер ГМ-25 ГОСТ 7470

Продолжение таблицы № 1 312 345Ǿ 47 h10Ǿ 43h1412,9 js121,5 h16040

Скоба рычажная СП-50/СРП-50 ГОСТ 11 098

Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ 166–80 КМД№ 1 ГОСТ 9038

Набор образцов шероховатости 0,8−2,5 Т ГОСТ 9378–936Ǿ 45,5 h912,9 js12045

Скоба рычажная СП-50/СРП-50 ГОСТ 11 098КМД№ 1 ГОСТ 90 387Ǿ 44,5 h712,9 js12050

Скоба рычажная СП-50/СРП-50 ГОСТ 11 098КМД№ 1 ГОСТ 90 388 Ǿ 37Н613,5 js12075

Нутромер Н418−50 ГОСТ 868–82Микрометр

МР-50 ГОСТ 4381–80КМД№ 1 ГОСТ 9038

Глубиномер ГМ-25 ГОСТ 7470

Набор образцов шероховатости 0,8−2,5 Т ГОСТ 9378–93Набор образцов шероховатости 0,8−2,5 Р ГОСТ 9378–939Ǿ 44h612,9 js12080

Скоба рычажная СП-50/СРП-50 ГОСТ 11 098

Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ 166–80 КМД№ 1 ГОСТ 9038

Набор образцов шероховатости 0,8−2,5 ШЦ ГОСТ 9378–93Расчет режимов резания и времени обработки. Расчет режимов резания и времени обработки расчетно-аналитическим методом. При выборе конструкции режущего инструмента следует учитывать:

Характер производства. Он влияет на выбор стандартного или специализированного инструмента. Метод обработки. В зависимости от метода обработки инструмент будет той или иной по типу. Тип станка. Отражается на конструкции и размерах посадочных мест инструмента. Материал детали. От материала детали зависит материал и геометрия режущего инструмента. Размеры и конфигурацию детали. От этого зависят размеры и конфигурация инструмента. Требуемое качество поверхностей. Качество поверхностей влияет на геометрию инструмента. Точность обработки.Точность обработки влияет на материал режущей части и конструкцию режущего инструмента. Параллельно с выбором режущего инструмента выбираем вспомогательный инструмент. При этом желательно вспомогательный инструмент не использовать, но если используется, то только стандартный. Для облегчения выбора составим таблицу14. На операциях токарных и расточных лучше использовать резцы, оснащенные твердосплавными пластинами. Подрезной резец так же желательно взять из твердого сплава, так как материал заготовки Стали 30ХГСА ГОСТ 4543–71тяжело обрабатываемая. Выбор режущего и вспомогательного инструмента таблица14№п/пНаименова-ние резца

НомероперацНаименовреж.

истр.Обозначение

Вар.Выбор1Проходной резецы20 025 040 045 050

Державка пластиныPDJNR/L1616H1111

Пластина чер., п/ч.DCMG-110 404-PMПластина чист. DCMT-110 404-PFДержавка пластиныDTGNR/L-2020K162Пластина чер., п/ч.TCMT-110 304-PMПластина чист. TCMT-110 202-UF2Фасочный резец050Державка пластиныDSDNN-2020R1212

ПластинаSCMT-09T304-UFДержавка пластиныPSSNR/L-1616H092Пластина чер., п/ч.SCMT-09T304-UMПродолжение таблицы1 412 345 673

Канавочный040Державка пластиныP/L 151.

20.2525−2011

Пластина P/L 154.

0G-16CC01−130Державка пластиныUT32A SCFN R/LS042Пластина 23 576 213 DIN 4714

Расточной30 035 060

Державка пластиныC3-PSKN/L-17 090−1212

Пластина чер., п/ч.SPMR-90 304−53Пластина чист. SPGN-90 308

Державка пластиныS16R-TFNR/L112Пластина чер., п/ч.TNMG160404-PMПластина чист. TNMG160404-PF5Круг шлифовальный080круг

ПП600Х63Х30 524А12ПС27К530Н/С1ИЛАГОСТ2424−8311

Рассчитаем режимы обработки для токарной обработки наружного диаметра Ø45,5h9 из размера Ø47h10.2t=1,6 мм

Скорость резания [ 8, стр. 265]V=CvTmtxSy *kv,(14)Где Cv и x, y, mкоэффициент и показатели степеней приведенные в [ 8, стр.

269, табл.

17]Cv=350x=0,15y=0,2m=0,2Подача при черновом наружном точении: S=0,3MMOб [ 8, стр.

266, табл.

11]T-период стойкости, T=60мин. [ 8, стр.

268]kv-коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки kmVknvкоэффициент, учитывающий состояние поверхности;knкоэффициент, учитывающий материал заготовки. kmV=(kr*(750/Gb)nv, (15)krкоэффициент, характеризующий группу стали. kr=1,0nv=1,0 [8, стр.

262, табл.

2] kmv=1*(750/1080)

1=0,69knv=0,8 [ 8, стр.

263, табл.

5]kuv=1 [ 8, стр.

263, табл.

6]Так как это много инструментальная обработка, то ku, krg, ki, kpтоже необходимо учитывать. Это коэффициенты, учитывающиеконструкцию резца. Kru=1,0[ 8, стр.

264, табл.

7]Ktc=1,4 [ 8, стр.

264, табл.

8]Ki=1,0 [ 8, стр.

271, табл.

8]Т=60*1,0*1,4*1,0=84мин.Отсюда скорость резания: v=(350 840,2*0,8,15*0,30,2)*0,69*0,8*1,0=104,8мммCила резания определяется: где Cp, x, y, n-коэффициент и показатели степени берем из [ 8, стр.

273, табл.

22]Cp=300x=1,0y=0,75n=-0,15kp=kmpkipkpkfpkrpгде kmp коэффициент учитывающий материал[ 8, стр.

264, табл.

9]kmp=(Gb/750)n=(1080/750)

0,75=1,32(16)kp, kip, kap, krpкоэффициенты, учитывающие геометриюkp=1,25kip=1,0kap=1,3[ 8, стр.

275, табл.

23]krp=1,2Р=10*300*0,81,0*0,30,75*104,8−0,15*1,32*1,25*1,4*1,2*1,0=1298,4НМощность резания определяется по формулам [ 8]N=Pzv/1020*60(17)N=1298,4*104,81 020*60=2 kBTNc=2*1,2=2,4kBTАналогично рассчитываются режимы резания и силы действующие на деталь при остальной обработке наружного и внутреннего точения. 4. расчет режимов резания при круглом шлифовании:

Определяем скорость вращения заготовки [8]. Для закаленной стали и диаметра заготовки Ø44 скорость вращения детали лежит в пределах Vз= 26…39 м/мин.Этому диапазону значений Vз соответствует следующий диапазон значений чисел оборотов заготовки: nз= 260…390 об/мин.

корректируем число оборотов по паспортным донным станка: nз= 275 об/мин.Тогда действительная скорость вращения заготовки составит: Vз=π хdдхnд/1000(18)Vз= 3,14×44×275/1000=38 м/мин

Определяем поперечную подачу, т.к. у нас врезное круглое шлифованиеSp=0,001−0,005мм/об

Примем Sp=0,005 мм/об. [8,стр 305 табл.

55 ]Учитывая поправочный коэффициент на поперечную подачу: К1=1, так как припуск на диаметр 0,5 мм; К2=0,8, так как обработка материала — закаленная сталь. Stx=0,006×0,8=0,0048 мм/ход. Принимаем Stx=0,005мм/ход.Определим мощность необходимую станка для выполнения данной операции[8]N =Cn*vзr*Spy*dq*bz (19)ГдеCn, r, y, q, z — значение соответствующих коэффициентов берем из [8, стр.

33,табл.

56]Spпоперечная подача, d-диаметр детали, bширина обработки. Cn=0,14r=0,8y=0,8q=0,2z=1.0b=13 ммd=44 ммN =0,14*380,8*0,0050,8*440,2*131,0=1,027Nc=1,027*1,2=1,23kBTНазначение режимов резания табличным методом. Назначим режимы резания на все операции табличным методом и заносим в таблицу 15. Режимы обработки поверхностей

Таблица № 15№ операции

Исполнительный р-рS, мм/обN, об/минV, м/мин020Точение Ǿ 50,4h140,8 750 128,1Подрезание торца 0,16 750 128,1025

Расточка Ǿ 33Н140,51 450 150,2Подрезание торца0,16 750 128,1030

Расточка Ǿ 35Н90,21 450 159,4035

Расточка Ǿ 36Н70,11 450 163,9040

Точение Ǿ 47h100,5 750 110,7Прорезка канавки Ǿ 43h14×1,50,16 750 101,3Подрезка торца0,16 750 128,1045

Точение Ǿ 45,5h90,3 750 107,1050

Точение Ǿ 44,5h70,1 750 104,8Фаска 1×45◦0,1 750 104,8060

Тонкое растачивание Ǿ 37Н6Фаска0,5×45◦0,61 450 168,4Расчет межоперационных припусков. Размеры заготовки были ранее. Произведём расчет припусков и размера заготовки для размера 44h6Для этого составим таблицу16Расчет припусков на обработку и размеров заготовки табличным способом Таблица16ОперацииKVT, мм

Расчетные размеры, в мм. Откорректированные, в мм.2z min2z maxD minD maxD minD max2z min2z maxРазмер заготовки161 900 __ 52,1754,0752,254,1 _ _Обдирка147 401,774,4149,6650,449,6650,41,84,44Черновая101 002,663,446,94 746,9472,663,4Получистовая9621,41,56 245,43845,545,43 845,51,41,562Чистовая7250,9381,2 544,47544,544,47 544,50,9381,025Шлифование6160,4750,51 643,9844443,984 440,4750,516Число межоперационных переходов определяется по формуле: n=lnE=ln100=4,78(20)E=1900/16=118,75Распределяем повышение точности на четырем переходам по закону-прогрессивного убывания:

Тd.з — 16кв точ. Тдет.=6кв. точ. Тd.об.=16−6=10кв.Тогда точность промежуточных размеров квалитета будет соответствовать после первого перехода:

1-го 16−3 = 13кв.

2-го 13−3= 10кв.

3-го 10−2= 9кв.

4-го 8−1= 7кв.

5-го 7−1=6кв

Аналогичным образом ведется расчет и на другие поверхности

Но до размера 54,7 заготовки необходимо снять несколько припусков, то есть54,7−44=10,7 ммна обдирке можно снимать до 5 мм со стороны, то есть 2zmin=5мм, что позволит наиболее лучше распределить нагрузку. Остальные размеры рассчитываются аналогично

Расчет технологической себестоимости

Произведем расчет себестоимости на операции токарной 050 и выведем стоимоть приведенной для данной операции. Определяем число станков на участке: Cр = tштк * N3 / Fg * к ,(21)где :Fg — действительный фонд времени работы оборудования, Fg = Fнх (22)где :Fн — номинальный фонд времени работы оборудования при 1-х сменной работе .Fп = 2016 — потери времени на переналадку, составляет 5%Fg = 2016×0.95 =1916 ч. к — коэффициент выполнения норм, к = 1,1 .Ср=(0,31×11 000) / (1916×1,1×60)= 0,027 т. е. 1 ст. Стоимость станка на данную операцию 14 000 у.е.Амортизация оборудования -2100 у.е.Затраты на оборудования составляют-16 100 у.е.Организация обеспечивается инструментом. Определяем потребное количествоинструментов по формуле: Кр = (N 3 хtмо) / Тштх (1 — Ку) ,(23)где: N 3 — число деталей, обрабатываемых данным инструментом в год, шт ;Тшт — машинное время работы инструментом до полного износа, мин. ;tмо — машинное время работы на одну операцию ;Ку — коэффициент преждевременного выхода инструмента из строя .Ку = 0,05 Резец

Кр = (11 000×0,18*1) / (60×0,95) = 34,8 шт. Стоимость пластины одного 2 у.е.Стоимость державки одной на всю программу-25у.

е.Отсюда общая стоимость на на всю партию Qинс.=2*35+25=95у.

е.Определяем стоимость основных материалов и реализации отходов. Потребность в основных материалах рассчитывается на основе производственной программы выпуска деталей и норм расхода материала на 1 изделие. Стоимость материала (оптовая цена) — Цопт.

м. = 1 у.е. за 1 кг .С учетом транспортных и заготовительных расходов — 5−10% от Цопт.

м.Цм. = 1,1×1 = 1,1 грн. Оптовая цена отходов Цопт.

о. = 0,025 у.е. за 1 кг. Годовая потребность материала М г. = М з. х N заг. (24) где М з — масса заготовки. С м.дет. = 11 000х (0,3×1,1-(0,3−0,1)х0,0275) = 3569,5 у.е. Расходы на вспомогательные материалы принимаем равными 105 у.е. на Составляем смету затрат на данную операцию для всей партии деталей с учетом запуска. Смета затрат на операцию токарную 050 таблица № 17 Статьи затрат

Суммы расходов, у.е.Стоимость материалов с учетом возврата на стружку3569,5Стоимость инструментального обеспечения 95Стоимость оборудования с учетом амортизации16 100

Стоимость вспомогательных материалов на оборудования105И того затраты на всю партию19 869,5Себестоимость операции на 1 деталь1,80 у.е.Заключение

В данной работе рассмотрены главные аспекты анализа и проектирования технологического процесса изготовления детали стакан. Мной разработан технологический процесс обработки детали, проанализирован тип производства табличным и аналитическим способом. Я произвел техника -экономические расчеты на данный технологический процесс обработки детали. Самое главное благодаря курсовой работы были выработаны навыки работы технологом.

Список литературы

.Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. ГОСТ 26 645–85.Горбацевич. П. В. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, «Высшэйша школа"1975 г.

275с.Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения «: Учебное пособие для вузов по специальности «обработка металлов резанием», — М.: Машиностроение, 1985., 450с. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под.ред. А. Ф. Горбацевича.

Изд. «Высшэйша школа», 1975, 288с. Моталин А. А.

Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты «- Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение 1985. 496с. Вардашкин А. С. Справочник по станочным приспособлениям в 2-х томах. Том-1. Высшейша школа. 576 сЕгоров М. Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. Изд.6-е, перераб.

и доп. Учебник для машиностроительных вузов «Высшая школа «1969. 480 с. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, Т1 под. Ред.

А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова М. 1972, 480с. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, Т2 под. Ред.

А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова М. 1972, 497с.