Технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая в себе последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида предмета производства, и их контроль.
Элементы технологического процесса : операция, установка, позиция, обработка, перход, проход, рабочий прием, движение.
Технологический процесс обычно делится на части, называемые операциями.
Операция представляет собой законченную часть технологического процесса. О. предназначена для изменения геометрических и физических параметров изделия на 1 раб месте с 1 рабочим.
Операция , выполняемую непрерывно на одном рабочем месте.
Операция – это основная единица производственного планирования и учета. На онове операций определяют трудоемкость изготовления деталей, устанавливают нормы времени и расценки, задается требуемое кол-во оборудования, приспособлений и инструментов, опредеяют с/с обработки.
Состав О.: СПИД: станок, приспособление, инструмент, деталь.
Установка – это определение положения заготовки на станке с использованием станочных приспособлений.
С тем, чтобы иметь возможность представить структуру операции и учесть затраты времени на ее выполнение, потребовалось расчленение операции на отдельные части, названные переходами.
Позиция – это фиксированое положение, занимаемое закрепленной заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента. (токарно- револьв станки с гориз и вертик осью вращения головки.)
Обработка . Цели мех обраб- изменение св-в, геометрич характеристик, размеров заготовки.
Технологический переход – это механическая обработка одной или нескольких пов-те заготовки, одним или несколькими инстументами, при постоянных технологических режимах и установке.
В соответствии с этим переход, непосредственно связанный с осуществлением технологического воздействия, называют основным (сверление). Переход, состоящий из действий рабочего или механизмов, необходимых для выполнения основного перехода, называют вспомогательным (установка и закрепление детали).
Проход – обработка отдельных пов-тей при неизменной установке заотовки.
Рабочим ходом называют однократное относительное движение инструмента и заготовки, в результате которого с ее поверхности удаляется один слой материала. Чтобы иметь возможность обработать заготовку, ее надо установить и закрепить в приспособлении, на столе станка. Каждое новое фиксированное положение объекта производства совместно с приспособлением, в котором объект установлен и закреплен, называют рабочей позицией.
Движение – это отдельные действия станка (включение, выключение).
Рабочий прием - законченная совокупность действий человека при выполнении определенной части операции, применяемых при выполнении перехода или его части. Например - включить станок, переключить подачи и т.п.
Прием является частью вспомогательного перехода.
Типы производства
Различают три типа производства: I/ массовый, 2/ серийный, З/единичный.
Единичное: Единичным называют производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление изделий, которых, как правило, не предусматривается. Здесь отсутствует цикличность производства, свойственная серийному производству.
Отсутствие повторяемости изготовления ведет к поиску наиболее упрощенных путей изготовления продукции. Чаще всего так работают экспериментальные, ремонтные цехи и т.п. Рабочие здесь, как
правило, высокой квалификации. Оборудование и оснастка - универсальные. Стоимость продукции - высокая.
1.широта номенклатуры изготовляемых изделий 2. малый объем их выпуска десятки шт в год. 3. универсальный охват разнообразных типов изделий. 4. гибкость с точки зрения применения универсального оборудования (напр., токарно-винторезный станок, станд-ый режущий или измерительный инструмент)5. Технологический процесс изготовления детали имеет уплотненный хар-р, т.е. на одном станке вып-ся несколько операций или полная обработка 6.С/c выпускаемого изделия относительно высока 7. квалификация раб – 5 – 6 разряд, высокая. 8 станок – универсальный, точное оборуд. 9. кооэфицент закрепл операции более 40. 10. применяется упрощенная система документации. 11. тех нормы отсутствуют, применяют опытно-статистическое нормирование труда. 12. заготовки: горячий прокат, литье в землю, поковки
Серийное: (мелко-, средне-, крупно-серийн – зависит от V партии)
мелко- :1.квалификация раб 5-6 разряд, 2. сатнки – полуавтоматы 3. коэффициент зкрепления операции 20 - 40
средне-:1.квалификация раб 4 разряд, 2. сатнки – полуавтоматы 3. коэффициент зкрепления операции 10-20
крупно-серийн: 1.квалификация раб 3 разряд, 2. автоматич. Сатнки, производств модули 3. коэффициент зкрепления операции от 1-10
1.ограниченная номенклатура изделий изготовляется периодически повторяющимися партиями 2. объем выпуска больше, чем в единичном произ-ве, периодически, повторяющимися партиями 3. заготовки- горячий и холодный прокат, литье в землю под давлением, литье, штамповки 4. Технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отд. операции, выполняемые на опред. станках 5. при выборе технол-го оборудования (исп-ся вспомогательные, спец-е приспособления) необходимо производить расчет затрат и сроков окупаемости, а также ожижаемый эк. Эффект. 6. с/c ниже, чем в единичном произ-ве
Массовое:
Массовым - производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий непрерывно
изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. При массовом производстве для каждой операции
выбирается наиболее производительное, дорогое оборудование /автоматы, полуавтоматы/, рабочее место оснащается сложными, высокопроизводительными устройствами и приспособлениями, в
результате чего при большом объеме выпуска изделий достигается самая низкая себестоимость продукции.
1. коэфф закрепл =1. 2. квалификация 3-4 (на кахд рабочем месте выполняется 1 повторяющаяся операция) 3. автоматич. сатнки, производств модули. 4 производство поточное 5. требуемая точность достигается методами автомаоического получения размеров на настроеных станках.
1.узкая номенклатура изделий. 2. большой объем выпуска изделий, непрерывно изготовляемый в теч. продолжительного периода времени 3. Технологический процесс разрабатывается подробно, которому свойственна малая трудоемкость и низкая в сравнении с серийным пр-вом с/c изделия. 4. применение механизации и автоматизации произ-ых процессов. 5. использование техн. процесса с элементарными операциями. 6. применение быстродейст-их спец. приспособлений, а также режущего и измерительного инстр-та. 7. Исп-ся шаблон
Качество поверхности
Качество поверхности - это совокупность всех её служебных свойств и, в первую очередь, износоустойчивости, коррозионной стойкости, усталостной прочности, а также некоторых других свойств. Качество поверхности оценивается двумя параметрами:
Физическими характеристиками;
Геометрическими характеристиками
Геометрические характеристики - это параметры отклонения поверхности от идеальной, заданной. Поверхность может быть неплоской, овальной, с огранкой и т.п. Поверхность можно в увеличенном виде изобразить в виде волнистой линии.
Геом. хар-ки качества обработанной поверхности определяются отклонением реальной поверхности от номинальной. Эти отклонения можно подразделить на 3 разновидности: шероховатость, волнистость и отклонение от прав. геом. формы..
Шероховатость – это совокуп неровностей, обработанной овехности с относитедльно малыми шагами. Шероховатость поверхности опреджеляют по ее профилю, котор образуется в сечении этой поверхности
Шероховатость и волнистость являются характеристиками качества поверхности, оказывающими большое влияние на многие эксплуатационные свойства деталей машин.
Рассматриваемые микронеровности образуются в процессе механической обработки путем копирования формы режущих инструментов, пластической деформации поверхностного слоя деталей под воздействием обрабатывающего инструмента, трения его о деталь, вибраций и т.д.
Шероховатость поверхностей деталей оказывает существенное влияние на износостойкость, усталостную прочность, герметичность и другие эксплуатационные свойства
Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности. Возникновение волнистости связано с динамическими процессами, вызываемыми потерей устойчивости системы станок-приспособление-инструмент-деталь и выражающимися в возникновении вибраций.
Волнистость поверхности - это совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину для имеющейся шероховатости поверхности.
Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля.
Точность - это степень соответствия действительных значений геометрических параметров их заданным (расчетным) значениям.
К физико-механическим св-вам относят твердость и напряжение .
Остаточное напряжение возникает после механической обработки, заготовительных операций, при шлифовании (Материал поверхностного слоя испытывает наклеп, разупрочнение, изменяется его структура и микротвердость, образуются остаточные напряжения). После заготовительных операций заготовки, полученные на прессе, подвергаются термич. обработке.
Виды термической обработки и остаточное напряжение:
Нормализация – нагрев детали и охлаждение ее в последующем на воздухе. При этом снимается остаточное напряжение и формируется твердость выше, чем при обжиге. Обжиг – характеризуется тем, что у заготовки снимается остаточное напряжение в результате нагрева печи с последующим остыванием внутри нее со скоростью остывания печи. Закалка может произ-ся в соляные р-ры, в воду, в масло. Остаточное напряжение определяют расчетными и экспериментальными методами.
При эксперимент. методах остат. напряжения опред-ют расчетами по деформации образца после снятия с него напряженного слоя. Этот метод явл. разрушающим.
11. Точность механической обработки. Суммарная погрешность. Система СПИД. Виды погрешностей.
Под точностью обработки следует понимать степень соответствия действительного значения показателя к номинальному.
Точность геометрических параметров является комплексным понятием, включающим в себя:
Точность размеров элементов деталей;
Точность геометрических форм поверхностей элементов деталей;
Точность взаимного расположения элементов деталей;
Шероховатость поверхностей деталей (микрогеометрия);
Волнистость поверхностей (макрогеометрия).
Повышение точноти исходных заготовок снижает трудоемкость и с/c обработки мех обработки, снижает значения припусков, приводит к экономии металла.
Точность детали зависит от ряда факторов:
Отклонение от геом. формы детали или ее отд. элементов.
Отклонение действительных размеров детали от номинальных
Отклонение поверхностей и осей деталей от точного взаимного расположения (от параллельности, перпендикулярности, концентричности)
Т.к. точность обработки в произ-ых условиях зависит от многих ф-ров, обработку на станках ведут не с достижимой, а с экономической точностью.
Эк.точность мех. обработки – такая точность, при кот. min с/c обработки достигается в нормальных произ-ых условиях (работа произ-ся на исправных станках с применением необх-ых приспособлений и инструментов при нормальных затратах времени и нормальной эксплуатации рабочих) Достижимая точность – точность, кот. можно достичь при обработке в особых наиб. благоприятных усл., необходимых для данного произ-ва высококвалифицированными рабочими при значительном увеличении затрат времени, на считаясь с с/c обработки.
СПИД: станок, приспособление, инструмент, деталь.
Суммарная погрешность измерения – это совокупность погрешностей, возникающих под влиянием большого числа факторов.
Погрешности: теоретичские, погрешн., вызваные действием упругой силы СПИД, погрешности, вызванные деформацией заготовки под действием неуравновешенных сил, из-за действия тепла, из-за износа режущего инструмента, погрешность базирования
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http :// www . allbest . ru /
Введение
1. Исходные данные по заданию
2. Тип производства, количество деталей в партии
3. Вид заготовки и припуски на обработку
4. Структура технологического процесса
5. Выбор оборудования и приспособлений
6. Выбор инструмента
7. Расчет режимов резания
8. Нормирование времени, определение расценки и себестоимости механической обработки детали
9. Основные сведения о технике безопасности при работе на металлорежущих станках
10. Конструирование приспособления
11. Оформление технической документации
Литература
Введение
Современное машиностроение представляет очень высокие требования к точности и состоянию поверхностей деталей машин, которые можно обеспечить в основном только механической обработкой.
Обработка металлов резанием представляет собой совокупность действий, направленных на изменение формы заготовки путем снятия припуска режущими инструментами на металлорежущих станках, обеспечивая заданную точность и шероховатость обработанной поверхности.
В зависимости от формы деталей, характера обрабатываемых поверхностей и требований, предъявляемых к ним, их обработку можно проводить различными способами: механическими - точением, строганием, фрезерованием, протягиванием, шлифованием и др.; электрическими - электроискровым, электроимпульсным или анодно-механическим, а также ультразвуковым, электрохимическим, лучевыми и другими способами обработки.
Процесс обработки металлов резанием играет ведущую роль в машиностроении, так как точность форм и размеров и высокая частота поверхностей металлических деталей машин в большинстве случаев обеспечивается только такой обработкой.
Этот процесс успешно применяется во всех без исключения отраслей промышленности.
Обработка металлов резанием является весьма трудоемким и дорогостоящим процессом. Так, например, в среднем в машиностроении стоимость обработки заготовок резанием составляет от 50 до 60 стоимости готовых изделий.
Обработка металлов резанием, как правило, осуществляется на металлорежущих станках. Лишь отдельные виды обработки резанием, относящиеся к слесарным работам, выполняются вручную или с помощью механизированных инструментов.
В современных методах механической обработки металлов заметны следующие тенденции:
обработка заготовок с малыми припусками, что приводит к экономии металлов и увеличении доли отделочных операций;
широкое применение методов упрочняющей обработки без снятия стружки путем накатывания роликами и шариками обдувки дробью, дорнирования, чеканки и т. п.;
применение многоинструментальной обработки взамен одноинструментальной и многолезвийного режущего инструмента вместо однолезвийного;
возрастания скоростей резания и подач;
увеличение части работ, выполняемых на автоматических и полуавтоматических станках, роботизированных комплексов с применением систем программного управления;
широкое проведение модернизации металлорежущего оборудования;
использование быстродействующих и многоместных приспособлений для закрепления заготовок и механизмов при автоматизации универсальных металлорежущих станков;
изготовление деталей из специальных и жаростойких сплавов, обрабатываемость которых значительно хуже, чем обычных металлов;
участие технологов в разработке конструкции машин для обеспечения их высокой технологичности.
Более рационально получать сразу готовую деталь, минуя стадию заготовки. Это достигается применением точных методов литья и обработки давлением, порошковой металлургией. Эти процессы более прогрессивны, и они будут все шире внедряться в технику.
1. Исходные данные по заданию
механический металлорежущий обработка деталь
Наименование работы:
Технологический процесс механической обработки детали.
Исходные данные по заданию приведены в таблице 1:
Таблица 1
Технологические свойства стали 30 ГОСТ 1050-88 в таблице 4:
Таблица 4
2 . Тип производства, количество деталей в партии
Количество деталей в партии можно определить по формуле:
где N - годовая программа выпуска деталей, шт.
t - число дней, на которые необходимо иметь запас годовых деталей.
Ф - число рабочих дней в году.
241(шт.) Из таблицы 1 выбираем тип производства:
Таблица 1
Тип производства - серийный.
Серийное производство - изделия изготавливаются или обрабатываются партиями (сериями), состоящими из однотипных деталей одинакового размера, запускаемых в производство одновременно.
Теперь из таблицы 2 выбираем вид производства:
Таблица 2
Производство - среднесерийное и выпускает мелкие (лёгкие) детали, количеством в партии от 51 до 300 изделий.
3. Вид заготовки и припуски на обработку
Заготовкой называется предмет производства, из которого изменением формы, размеров, качества поверхностей и свойств материала изготовляют требуемую деталь. Выбор вида заготовки зависит от материала, формы и размера, её назначения, условий работы и испытываемой нагрузки, от типа производства.
Для изготовления деталей могут применяться следующие виды заготовок:
а) отливка из чугуна, стали, цветных металлов, сплавов и пластмасс для фасонных деталей и корпусных в виде рам, коробок, букс, челюстей и др.;
б) поковки - для деталей, работающих на изгиб, кручение, растяжение. В серийном и массовом производстве применяются преимущественно штамповки, в мелкосерийном и единичном производстве, а также для деталей крупных размеров - поковки;
в) прокат горячекатаный и холоднокатаный - для деталей вида валов, стержней, дисков и других форм, имеющих незначительно изменённые размеры поперечного сечения.
В нашем случае целесообразно изготовлять крышку из проката, так как круг хорошо вписывается размеры детали.
Припуски на обработку указаны в таблице1:
Таблица 1- припуски и допуски на обработку
В данном случае лучше всего выбрать отливку из стали.
Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, которая имеет конфигурацию заготовки. При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла формируются механические и эксплуатационные свойства отливок.
Литьем получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т. длинной от нескольких сантиметров до 20 м., со стенками толщиной 0,5- 500 мм. Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и др. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.
4. Структура технологического процесса
5. Выбор оборудования и приспособления
При выборе типа станка и степени его автоматизации необходимо учитывать следующие факторы:
1. Габаритные размеры и форму детали;
2. Форму обработанных поверхностей, их расположение;
3. Технические требования точности размеров, формы и к шероховатости обработанных поверхностей;
4. Размер производственной программы, характеризующий тип производства данной детали.
В единичном мелкосерийном производстве используются универсальные станки, в серийном наряду с универсальными станками широко применяются полуавтоматы и автоматы, в крупносерийном и массовом производстве - специальные станки, автоматы, агрегатные станки и автоматические линии.
Всё более широкое применение в настоящее время находят в серийном производстве автоматические станки с числовым программным управлением, позволяющие производить быструю переналадку с обработки одних деталей на другие путём замены программы, зафиксированной, например, на бумажной перфоленте или на магнитной ленте.
Выбор станков производим согласно таблицам приведённым ниже:
Таблица 1. Токарно-винторезные станки
|
Показатель |
Модели станков |
||||
|
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм |
|||||
|
Расстояние между центрами, мм |
|||||
|
Частота вращения шпинделя, об/мин |
|||||
|
Число ступеней подач суппорта |
|||||
|
Подача суппорта. Мм. Продольная поперечная |
0,08-1,9 0,04-0,95 |
0,065-0.091 0,065-0,091 |
0,074,16 0,035-2,08 |
0,05- 4,16 0,035-2,08 |
|
|
Мощность главного электродвигателя, кВт |
|||||
|
Кпд станка |
|||||
|
Наибольшая допустимая сила подачи механизмом, н |
Таблица 2. Горизонтальные и вертикальные фрезерные станки
|
Показатель |
Модели станков |
||||
|
Горизонтальных |
Вертикальных |
||||
|
Рабочая поверхность стола,мм |
|||||
|
Число ступеней частоты вращения шпинделя |
|||||
|
Частота вращения шпинделя,об/мин |
|||||
|
Число ступеней подач |
|||||
|
Подача стола,мм/мин: Продольная Поперечная |
25-1250 15,6-785 |
||||
|
Наибольшая допустима сила подачи,кН |
|||||
|
Мощность главного электродвигател |
|||||
|
КПД станка |
Таблица 3. Вертикально - сверлильные станки
|
Показатель |
Модели станков |
|||
2Н118 |
2Н125 |
2Н135 |
||
Наибольший условный диаметр сверления.мм |
18 |
25 |
35 |
|
Вертикальное перемещение сверлильной головки,мм |
150 |
200 |
250 |
|
Число ступеней частоты вращения шпинделя |
9 |
12 |
12 |
|
Число вращения шпинделя об/мни |
180-2800 |
45-2000 |
31,5-1400 |
|
Число ступней подач |
6 |
9 |
9 |
|
Подача шпинделя.об/мин |
0,1-0,56 |
0,1-1,6 |
0,1-1,6 |
|
Крутящий момент на шпинделе,Н |
88 |
250 |
400 |
|
Наибольшая допустимая сила подачи,Н |
5,6 |
9 |
15 |
|
Мощность электродвигателя,кВт |
1,5 |
2.2 |
4 |
|
КПД станка |
0,85 |
0,8 |
0,8 |
1 При выборе режущего инструмента необходимо исходить из способа обработки и типа станка, формы и расположения обрабатываемых поверхностей, материала заготовки и его механических свойств.
Инструмент должен обеспечить получение заданной точности формы и размеров, требуемую шероховатость обработанных поверхностей, высокую производительность и стойкость, должен быть достаточно прочным, виброустойчивым, экономичным.
Размещено на http :// www . allbest . ru /
Рисунок 2 - Торцовая фреза
Материал режущей части инструмента имеет важнейшее значение в достижении высокой производительности обработки.
Для фрезерования поверхности выбираю торцовую насадную с механическим креплением пятигранных твердосплавных пластин (ГОСТ 22085-76).
Диаметр фрезы, мм D = 100
Число зубьев фрезы z = 12
Геометрические параметры режущей части фрезы
Главный угол в плане ц = 67є
Вспомогательный угол в плане ц1 = 5є
Главный передний угол г = 5є
Главный задний угол б = 10є
Угол наклона главной режущей кромки л = 10є
Угол наклона наклонных или винтовых зубьев щ = 10є
Материал режущей части фрезы - быстрорежущая сталь марки Т15К6 в виде пятигранной пластины.
Для фрезерования паза выбираю пазовую затылованную фрезу (ГОСТ 8543-71).
Пазовая фреза
Диаметр фрезы D = 100
Число зубьев фрезы z = 16
Диаметр отверстия d = 32
Ширина фрезы B = 10
Материал режущей части фрезы - твердый сплав ВК6М по ГОСТ (3882-88)
Для сверления отверстия выбираю стандартное спиральное сверло, оснащенное пластинками из твердого сплава, коническим хвостовиком (ГОСТ 2092-88)
Спиральное сверло
Диаметр сверла в мм d = 35
Общая длина сверла в мм L = 395
Длина рабочей части сверла Lo = 275
Геометрические параметры заточки
угол при вершине 2ц = 120є
главный передний угол г = 7є
главный задний угол б = 19є
угол наклона поперечной кромки ш = 55є
угол наклона винтовой канавки щ = 18є
угол при вершине 2ц0 = 73є
Материал режущей части сверла - быстрорежущая сталь марки Т15К6 в виде пластинок.
Для шлифования паза выбираю круглошлифовальный круг прямого профиля ГОСТ 8692-82
Размещено на http :// www . allbest . ru /
Рисунок 7 - Шлифовальный круг
Максимальный наружный диаметр, мм D = 100
Высота круга H = 10
Диаметр посадочного отверстия d = 16
Твердость (ГОСТ 18118-78) - среднетвердый круг.
Зернистость - 50.
Связка керамическая пятая.
2 Выбор измерительного инструмента зависит от формы измеряемых поверхностей, требуемой точности обработки и типа производства.
Для контроля за требуемой точностью обрабатываемых поверхностей выбираю следующий измерительный инструмент.
Штангенциркуль (ГОСТ 166-63).
Микрометрический нутрометр (ГОСТ 10-58).
Для контроля за шероховатостью обработанной поверхности выбираю профилометр типа 240 (ГОСТ 9504-60).
7 . Расчет режимов резания
1 Глубина резания t, мм, зависит от припуска на обработку и требуемого класса шероховатости обработанной поверхности менее 5 мм, то фрезерования будем выполнять за один проход.
2 Величину подачи выбирают по справочной литературе в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала, режущего инструмента и требуемого класса шероховатости поверхности.
На фрезерных станках настраивается минутная подача Sм, мм/ мин, т.е. скорость перемещения стола с закрепленной деталью относительно фрезы. Элементы срезаемого слоя, а следовательно, и физико-механические параметры процесса фрезерования, зависят от подачи на зуб Sz, т.е. перемещения стола с деталью (в мм) за время поворота фрезы на 1 зуб. Шероховатость обработанной поверхности зависит от подачи на один оборот фрезы S0, мм/ об.
Между этими тремя значениями имеется следующая зависимость:
где n и z - соответственно частота вращения и число зубьев фрезы.
Значение подачи Sz возьмем из справочной литературы
Тогда по формуле (2) рассчитаем SM
3 Расчетную скорость резания определим по эмпирической формуле
где Cv - коэффициент скорости резания, зависящий от материалов режущей части инструмента и заготовки и от условий обработки;
T - расчетная стойкость фрезы, мин;
m - показатель относительной стойкости;
Xv, Yv, Uv, pv, qv, - соответственно показатели степени влияния глубины резания, подачи, ширины фрезерования, числа зубьев и диаметра фрезы на скорость резания;
Kv - поправочный коэффициент на измененные условия.
Значение коэффициента и показателей степени в формуле скорости резания при фрезеровании
Cv = 445; qv = 0,2;pv; Xv = 0,15; Yv = 0,35, nv = 0,2; pv =0; m = 0,32
Поправочный коэффициент Kv определяется как произведение ряда коэффициентов
где Kмv - коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания;
Kпv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
Kиv - коэффициент, учитывающий инструментальный материал.
Kпv = 0,8; Kиv = 1.
Из формулы (4) найдем поправочный коэффициент:
Тогда по формуле (3) найдем расчетную скорость резания
Частота вращения шпинделя, об/ мин подсчитываем по формуле
где Vp - расчетная скорость резания, м/ мин;
D - диаметр фрезы, мм.
По формуле (5) найдем расчетную частоту вращения шпинделя
Теперь подсчитаем фактическую частоту вращения nф, ближайшую из паспортных данных станка. Для этого найдем цn и определим весь ряд n
где nz и n1 - максимальное и минимальное значение частоты вращения;
n - количество ступеней частоты вращения.
Теперь определим из геометрического ряда
n2 = n1 цn = 31 1,261 = 39,091;
n3 = n1 ц2n = 31 1,2612 = 49,294;
n4 = n1 ц3n = 31 1,2613 = 62,159
n5 = n1 ц4n = 31 1,2614 = 78,383
n6 = n1 ц5n = 31 1,2615 =98,841
n4 = n1 ц3n = 31 1,2613 = 124,638
n4 = n1 ц3n = 31 1,2613 = 157,169
n4 = n1 ц3n = 31 1,2613 = 198,19
n4 = n1 ц3n = 31 1,2613 = 249,918
n4 = n1 ц3n = 31 1,2613 = 315,147
n4 = n1 ц3n = 31 1,2613 = 397,4
Таким образом nф =315,147 об/ мин.
Теперь мы можем определить Vф по формуле (7)
где D - диаметр фрезы, мм;
nф - частота вращения, об/ мин.
4 Минутную подачу подсчитываем по формуле
Подставляем в формулу (8) значения получаем
Определим значение Sм ближайшее меньшее из паспортных данных станка Sм = 249,65 мм/ мин
Определим фактическую подачу на зуб
Подставляя в формулу (9) значения получим
5 Силу резания при фрезеровании определим по эмпирической формуле
где t - глубина фрезерования;
Sz - фактическая подача, мм/ зуб;
z - число зубьев фрезы;
D - диаметр фрезы, мм
nф - фактическая частота вращения фрезы об/ мин.
Значения коэффициента Cp и показателей степени Xp,Yp, Up, qp имеют следующие значения
Cp = 545; Xp = 0,9; Yp = 0,74; Up = 1; qp = 1.
Значения поправочного коэффициента Kp при фрезеровании зависит от качества обрабатываемого материала.
Тогда получаем
Коэффициент использования мощности станка определяется по формуле
где Nэд - мощность приводного электродвигателя, кВт;
Nпот - потребная мощность на шпинделе, которая определяется по формуле
где Nэ - эффективная мощность на резание, кВт, определяется по формуле
Подставив значение в формулу (13) получим
Подставив значения в формулу (12) получим
Теперь вычислим коэффициент использования мощности станка
Фактическая стойкость инструмента Тф рассчитывается по формуле
Подставим в формулу (14) значения и получим
6 Время затраченное в процессе фрезерования определяется по формуле
где L - расчетная длина обработки, мм;
i - число проходов;
Sм - фактическая подача, мм/ мин;
Расчетную длину обработки определим по формуле(16)
где l - длина обработки, мм;
l1 - величина врезания, мм;
l2 - перебег фрезы, мм.
Величина врезания l1 вычисляется по формуле (17)
где t - глубина резания, мм;
D - диаметр фрезы, мм.
Получаем
Величину перебега l2 примем 4 мм.
Находим расчетную длину обработки L:
По формуле (15) вычислим основное время
8 . Нормирование времени, определение расценки и себестоимости механической обработке детали
1 Штучное время на механическую обработку одной детали вычисляется по формуле
где t0 - основное технологическое время, мин;
tв - вспомогательное время, мин;
tоб - время организационного и технического обслуживания рабочего места, мин;
tф - время перерывов на отдых и физические потребности, мин.
Основное технологическое время равно сумме значений машинного времени для всех переходов данной операции.
Таким образом получаем
где t01, t02, t03 - основное время для обработки каждой поверхности, которое мы вычислим из пропорции
Из пропорции (20) получаем
Находим t0i
t01 = 0,00456 100 = 0,456 мин
t02 = 0,00456 100 = 0,456 мин
t03 = 0,00456 100 = 0,456 мин
По формуле (19) вычислим Уt0:
Вспомогательное время - время на установку, закрепление и снятие детали, подвод и отвод инструмента, включение станка, проверку размеров.
Используя литературу получаем
Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места tоб включает: время на подналадку, чистку и смазку станка, на получение и раскладку инструмента, смену затупившегося инструмента и т.п.
Время на обслуживание рабочего места tоб, а также на отдых и физические потребности tф назначаются на операцию и вычисляются по формуле
где б - процент на обслуживание рабочего места;
в - процент на отдых и физические потребности.
По формуле (21) получаем
Таким образом теперь по формуле (18) мы можем подсчитать tшт
2 Штучно-калькуляционное время на операцию вычисляется по формуле (22)
где tпз - подготовительно-заключительное время на всю партию деталей, мин;
n - число деталей в партии.
3 Это время определяется в целом на операцию и включает время, затраченное рабочим на ознакомление с технологической картой обработки детали, на изучение чертежа, наладку станка, получение, подготовку, установку и снятие приспособления для выполнения данной операции.
В соответствии с литературой подготовительно-заключительное время принимаем равным 30 мин.
4 Расценка на выполненную работу, то есть стоимость рабочей силы P определяется по формуле (23)
где Cт - тарифная ставка соответствующего разряда;
K - коэффициент.
Значение тарифной ставки, соответствующей 4 разряду, принимаем равной
Cт = 247,64 руб/ ч
Коэффициент K принимаем равным 2,15.
Таким образом по формуле (23) получаем
5 Себестоимость механической обработки деталей С включает стоимость рабочей силы Р и стоимость накладных расходов Н и определяется по формуле (24)
где Н - стоимость накладных расходов, руб.;
Р - стоимость рабочей силы, руб.
Стоимость накладных расходов принимаем равным 1000% от стоимости рабочей силы
По формуле (25) находим Н
Таким образом подсчитаем себестоимость механической обработки
9 . Конструирование приспособления
В задачу курсовой работы входит разработка конструкции одного приспособления, входящего в технологическую оснастку проектируемого процесса механической обработки.
Станочные приспособления предназначены для установки и закрепления обрабатываемой детали и разделяются: по степени специализации - на универсальные, переналаживаемые, сборные из нормализованных деталей и узлов; по степени механизации - на ручные, механизированные, автоматические; по назначению - на приспособления для токарных, сверлильных, фрезерных, шлифовальных и др. станков; по конструкции - на одно- и многоместные, одно- и многопозиционные.
Выбор вида приспособления зависит от типа производства, программы выпуска деталей, от формы, размеров обрабатываемой детали и от требуемой точности обработки.
При проектировании станочного приспособления решаются следующие основные задачи:
1) упразднение трудоемкой операции - разметки деталей перед обработкой;
2) сокращение вспомогательного времени на установку, закрепление и переустановку детали относительно инструмента;
3) повышения точности обработки;
снижение машинного и вспомогательного времени за счет одновременной обработки нескольких деталей или совмещенной обработки несколькими инструментами;
облегчение труда рабочего и снижения трудоемкости обработки;
повышение технологических возможностей и специализация станка
В результате применения приспособления должны значительно возрасти производительность и снизится себестоимость обработки.
В качестве приспособления для фрезерования выбираем станочные тиски ГОСТ 18684-73, в которых были модернизированы прижимные губки. Данная модернизация способствует облегчению труда рабочих.
10. Оформление технической документации
В качестве основного документа технической документации представлена маршрутная карта, где указаны все операции и переходы, а также оборудование, приспособление, режущий и измерительный инструмент, количество рабочих.
Указан профиль и размеры.
Вторым технологическим документом является операционная карта. В ней указаны переходы на одну операцию, указан её номер и материал заготовки, её масса и твердость детали. Для всех переходов указан режущий и измерительный инструмент.
Кроме того, подсчитаны расчетные размеры, глубина резания число проходов, обороты шпинделя и скорость режимов обработки. Подсчитано машинное и вспомогательное время.
11 . Основные сведения о технике безопасности при работе на металлорежущих станках
Техника безопасности охватывает комплекс технических устройств и правил, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность человека в процессе труда и исключающих производственный травматизм. При работе на металлорежущих станках рабочий должен быть предохранен от действия электрического тока, от ударов движущимися частями станка, а также обрабатываемыми деталями или режущим инструментом вследствие слабого их закрепления или поломки, от отделяющейся стружки, от воздействия пыли и СОЖ.
Общие правила техники безопасности при работе на металлорежущих станках
1. К самостоятельной работе допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, прошедшие вводный инструктаж, первичный инструктаж на рабочем месте, имеющие удостоверение по охране труда.
2. Выполнять только работу, входящую в круг обязанностей.
3. Работать только в исправной, аккуратно заправленной спецодежде и спецобуви, предусмотренными инструкциями по охране труда.
4. Пользоваться только исправными приспособлениями, оснасткой, инструментом, применять их по назначению.
5. Не оставлять без присмотра включенные (работающие) машины и механизмы, оборудование.
При уходе даже на короткое время отключать его от электросети вводным выключателем.
6. Не проходить под поднятым грузом.
7. Не стирать спецодежду в керосине, бензине, растворителях, эмульсиях и не мыть в них руки.
8. Не прикасаться к токоведущим частям электрооборудования машин и механизмов, обрабатываемым заготовкам и деталям при их вращении.
9. Не обдувать сжатым воздухом детали, не пользоваться сжатым воздухом для удаления стружки.
10. Пользоваться при работе деревянным настилом и содержать его в исправном состоянии и чистоте.
11. Основные опасные и вредные производственные факторы:
возможность поражения электротоком;
возможность получения ожогов и механических повреждений стружкой;
повышенный уровень шума;
возможность падения устанавливаемых и обрабатываемых деталей, заготовок.
12. При работе на станках применение перчаток или рукавиц не допустимо.
Требования безопасности по окончании работ.
1. Выключить станок, обесточить электрооборудование.
2. Привести в порядок рабочее место.
3. Протереть и смазать трущиеся части станка.
4. Убрать разлитые масло и эмульсию, посыпав загрязненные места песком.
5. Уборку стружки, пыли производить щеткой-сметкой.
6. Использованные во время уборки и при работе тряпки, ветошь вынести за пределы цеха в отведенные для этой цели места.
7. При сдаче смены сообщить мастеру и сменщику о замеченных недостатках и принятых мерах по их устранению.
8. Вымыть лицо и руки теплой водой с мылом или принять душ.
Техника безопасности при работе на токарно-винторезном станке.
1. Перед включением станка необходимо убедиться, что его пуск не опасен для людей, находящихся у станка.
3. Обеспечить надежное крепление детали.
4. При обработке детали в центрах запрещается применять центра с изношенными конусами.
7. Запрещается прикасаться руками к вращающимся частям станка, а также к обрабатываемой детали.
8. Во избежание захвата одежды вращающимися частями необходимо аккуратно заправить спецодежду, волосы убрать под головной убор.
9. Запрещается производить уборку, чистку, смазку, установку и съем детали при работе станка.
10. Подступы к электрошкафу и рабочее место не должны быть загромождены.
11. При получении травмы необходимо поставить в известность мастера участка или начальника цеха.
12. Внимание!
Во избежание перегрева мотора не разрешается производить более 60 включений в час при оборотах шпинделя в минуту до 250, не более 30 включений в час при оборотах свыше 250 в минуту и не более 6 включений в час при оборотах шпинделя 750 в минуту .
Разработка приспособления для фрезерования шпоночного паза. Структура технологического процесса механической обработки детали. Выбор оборудования, инструмента; расчет режимов резания; нормирование, определение себестоимости детали; техника безопасности.
курсовая работа , добавлен 26.07.2013
Процесс обработки металлов резанием, его роль в машиностроении. Основные требования, предъявляемые к проектируемой детали. Выбор оборудования, приспособлений, инструмента для обработки детали. Расчёт режимов резания. Вид заготовки и припуски на обработку.
курсовая работа , добавлен 26.03.2013
Разработка технологического процесса механической обработки вала к многоковшовому погрузчику зерна ТО-18А. Определение типа производства. Расчет припусков на обработку, режимов резания, норм времени, точности операций. Проект станочного приспособления.
курсовая работа , добавлен 07.12.2010
Тип производства, количество деталей в партии. Вид заготовки и припуски на обработку. Структура технологического процесса, выбор оборудования и приспособлений. Нормирование времени, определение расценки и себестоимости механической обработки деталей.
курсовая работа , добавлен 08.03.2016
Разработка технологического процесса механической обработки детали, способ получения заготовки корпуса клапана. Операционные эскизы и технологическая схема сборки, проект приспособления для закрепления и установки детали, припуски на ее обработку.
курсовая работа , добавлен 27.01.2012
Определение последовательности технологических операций механической обработки детали "Вал". Обоснование выбора станков, назначение припусков на обработку. Расчет режимов резания, норм времени и коэффициентов загрузки станков, их потребного количества.
курсовая работа , добавлен 29.01.2015
Способ получения заготовок для детали "корпус нижнего подшипника". Тип производства, служебное назначение детали. Технологический маршрутный процесс сборки и механической обработки корпуса. Pасчет припусков на обработку размеров заготовки; режимы резания.
курсовая работа , добавлен 22.12.2014
Технологический процесс механической обработки детали "водило", выбор материала, назначение производства. Оценка сложности, методы обработки и сборки. Определение режимов резания, детальное нормирование одной операции и оформление чертежа заготовки.
курсовая работа , добавлен 26.04.2012
Описание и технологический анализ детали "Корпус вспомогательного тормоза". Характеристика заданного типа производства. Выбор заготовки, ее конструирование. Разработка и обоснование технологического процесса механической обработки. Расчет режимов резания.
курсовая работа , добавлен 10.02.2016
Назначение и конструкция детали "винт", технологический маршрут механической обработки. Определение типа производства и способа получения заготовки. Расчёт припусков, подбор оборудования, режущего и мерительного инструмента; выбор режимов резания.
Сущность производственного процесса, его виды и структура, основные операции и их назначение, отличительные черты от технологического процесса. Порядок определения трудоемкости технологической операции и нормы времени, необходимой для ее реализации.
ВВЕДЕНИЕ
Совокупность методов и приемов изготовления машин, выработанных в течение длительного времени и используемых в определенной области производства, составляет технологию этой области. В связи с этим возникли понятия: технология литья, технология сварки, технология механической обработки и т.д. Все эти области производства относятся к технологии машиностроения, охватывающей все этапы процесса изготовления машиностроительной продукции.
В дисциплине «Технология машиностроения» комплексно изучаются вопросы взаимодействия станка, приспособления, режущего инструмента и обрабатываемой детали, пути построения наиболее рациональных технологических процессов обработки деталей машин, включая выбор оборудования и технологической оснастки, методы рационального построения технологических процессов сборки машин.
Учение о технологии машиностроения в своем развитии прошло в течение немногих лет путь от простой систематизации производственного опыта механической обработки деталей и сборки машин до создания научно обоснованных положений, разработанных на базе теоретических исследований, научно проведенных экспериментов и обобщения передового опыта машиностроительных заводов. Развитие технологии механической обработки и сборки и ее направленность определяются стоящими перед машиностроительной промышленностью задачами совершенствования технологических процессов, изыскания и изучения новых методов производства, дальнейшего развития и внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на базе достижений науки и техники, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда при надлежащем качестве и наименьшей себестоимости выпускаемой продукции.
1. Производственный и технологический процессы
Под производственным процессом понимают совокупность всех действий людей и орудий труда, осуществляемых на предприятии для получения из материалов и полуфабрикатов готовых изделий.
В производственный процесс входят не только основные, непосредственно связанные с изготовлением деталей и сборкой из них машины, процессы, но и все вспомогательные процессы, обеспечивающие возможность изготовления продукции (например, транспортирование материалов и деталей, контроль деталей, изготовление приспособлений и инструмента и т.д.).
Технологическим процессом называют последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.
Технологический процесс механической обработки деталей должен проектироваться и выполняться таким образом, чтобы посредством наиболее рациональных и экономичных способов обработки удовлетворялись требования к деталям (точность обработки, шероховатость поверхности, взаимное расположение осей и поверхностей, правильность контуров и т.д.), обеспечивающие правильную работу собранной машины.
2. Структура технологического процесса
В целях обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составляется план обработки с указанием, какие поверхности надо обработать, в каком порядке и какими способами.
В связи с этим весь процесс механической обработки расчленяется на отдельные составные части: технологические операции, позиции, переходы, ходы, приемы.
Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и станка по обработке заготовки (одной или нескольких одновременно).
Например, обтачивание вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а потом после поворота, т.е. перестановки вала в центрах, без снятия его со станка, - на другом конце, является одной операцией.
Если же все заготовки данной партии обтачиваются сначала на одном конце, а потом на другом, то это составит две операции.
Установом называют часть операции, выполняемую при одном закреплении заготовки (или нескольких одновременно обрабатываемых) на станке или в приспособлении, или собираемой сборочной единицы.
Например, обтачивание вала при закреплении в центрах - первый установ; обтачивание вала после его поворота и закрепления в центрах для обработки другого конца - второй установ. При каждом повороте детали на какой-либо угол создается новый установ.
Установленная и закрепленная заготовка может изменять свое положение на станке относительно его рабочих органов под воздействием перемещающих или поворотных устройств, занимая новую позицию.
Позицией называется каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении.
Например, при обработке на многошпиндельных полуавтоматах и автоматах деталь при одном ее закреплении занимает различные положения относительно станка путем вращения стола (или барабана), последовательно подводящего деталь к разным инструментам.
Операция разделяется на переходы - технологические и вспомогательные.
Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой, или режима работы станка.
Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действия человека и или оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются установка заготовки, смена инструмента и т.д.
Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход.
Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.
Под рабочим ходом понимают часть технологического перехода, охватывающую все действия, связанные со снятием одного слоя материала при неизменности инструмента, поверхности обработки и режима работы станка.
На станках, обрабатывающих тела вращения, под рабочим ходом понимают непрерывную работу инструмента, например на токарном станке снятие резцом одного слоя стружки непрерывно, на строгальном станке - снятие одного слоя металла по всей поверхности. Если слой материала не снимается, а подвергается пластической деформации (например, при образовании рифлений или при обкатывании поверхности гладким роликом с целью ее уплотнения), также применяют понятие рабочего хода, как и при снятии стружки.
Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.
Все действия рабочего, совершаемые им при выполнении технологической операции, расчленяются на отдельные приемы.
Под приемом понимают законченное действие рабочего, обычно приемами являются вспомогательные действия, например постановка или снятие детали, пуск станка, переключение скорости или подачи и т.п. Понятие прием используется при техническом нормировании операции.
В план механической обработки включают также промежуточные работы - контрольные, слесарные и др., необходимые для дальнейшей обработки, например спайка, сборка двух деталей, запрессовка сопрягаемых деталей, термическая обработка и т.д. Окончательные операции для других видов работ, выполняемых после механической обработки, вносятся в план соответствующих видов обработки.
Производственная структура предприятия с технологической специализацией
3. Трудоемкость технологической операции
Время и затраты на выполнение операций являются важнейшими критериями характеризующими ее эффективность в условиях заданной программы выпуска изделий. Программа выпуска изделий - это установленный для данного предприятия перечень изготовляемых изделий с указанием объема выпуска по каждому наименованию за планируемый период времени.
Объем выпуска это количество изделий, определенных наименований, типа размеров и исполнений, изготавливаемых в течение планируемого периода времени. Объем выпуска в значительной степени определяют принципы построения технологического процесса. Расчетный, максимально возможный в определенных условиях объем выпуска изделий за единицу времени называют производственной мощностью.
При заданном объеме выпуска, изделия изготавливают партиями. Это количество штук деталей или комплекта изделий одновременно запущенных в производство. Производственную партию или ее часть, поступившую на рабочее место для выполнения технологической операции, называют операционной партией.
Серия - это общее количество изделий, подлежащее изготовлению по неизменным чертежам.
Для выполнения каждой операции рабочий затрачивает определенное количество труда. Трудоемкость операции - это количество времени затраченное рабочим требуемой квалификации при нормальной интенсивности труда и условиях на выполнение данной работы. Единицы измерения - человеко/час.
4. Норма времени
Правильное нормирование затраты рабочего времени на обработку деталей, сборку и изготовление всей машины имеет большое значение для производства.
Норма времени - время, отведенное на производство единицы продукции или выполнение определенной работы (в часах, минутах, секундах).
Норму времени определяют на основе технического расчета и анализа, исходя из условий возможно более полного использования технических возможностей оборудования и инструмента в соответствии с требованиями к обработке данной детали или сборке изделия.
В машиностроительном производстве при обработке деталей на металлорежущих станках определяется норма времени на отдельные операции (комплекс операций) или норма выработки деталей (изделий) в штуках в единицу времени (час, смену).
Техническая норма времени, определяющая затрату времени на обработку (сборку или другие работы), служит основой для оплаты работы, калькуляции себестоимости детали и изделия. На основе технических норм рассчитываются длительность производственного цикла, необходимое количество станков, инструментов и рабочих, определяется производственная мощность цехов (или отдельных участков), производится все планирование производства.
Классификация норм труда
Заключение
Развитие технологии механической обработки и сборки и ее направленность определяются стоящими перед машиностроительной промышленностью задачами совершенствования технологических процессов, изыскания и изучения новых методов производства, дальнейшего развития и внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на базе достижений науки и техники, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда при надлежащем качестве и наименьшей себестоимости выпускаемой продукции. Для совершенствования технологического процесса в любом производстве необходимо использовать управленческий, научно-исследовательский, опытно-конструкторский, а также человеческий потенциал.
Использованная литература
1. Егоров М.Е. и др. Технология машиностроения. Учебник для втузов. Издание 2-е, доп. М., «Высш. школа», 1976.
2. Гусев А.А., Ковальчук Е.Р., Комсов И.М. и др. учебник для машиностроит. спец. вузов. 1986.
3. Схиртладзе А.Г. Технологические процессы в машиностроении. Для студентов машиностроительных специальностей ВУЗов, «Высшая школа», 2007.
|
Чтобы скачать работу бесплатно нужно вступить в нашу группу ВКонтакте . Просто кликните по кнопке ниже. Кстати, в нашей группе мы бесплатно помогаем с написанием учебных работ. Через несколько секунд после проверки подписки появится ссылка на продолжение загрузки работы. |
|
| Бесплатная оценка | |
| Повысить оригинальность данной работы. Обход Антиплагиата. | |
|
РЕФ-Мастер
- уникальная программа для самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных и дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера можно легко и быстро сделать оригинальный реферат, контрольную или курсовую на базе готовой работы - Структура технологического процесса.
|
|
| Как правильно написать введение?
Секреты идеального введения курсовой работы (а также реферата и диплома) от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать актуальность темы работы, определить цели и задачи, указать предмет, объект и методы исследования, а также теоретическую, нормативно-правовую и практическую базу Вашей работы. |
|
|
|
Получение заготовок
Для производства деталей (заготовок) необходимо иметь заготовки из которых, в конечном счете, получают готовые детали. В настоящее время средняя трудоемкость заготовительных работ в судовом машиностроении составляет 40...45% общей трудоемкости производства машин. Главная тенденция в развитии заготовительного производства состоит в снижении трудоемкости механической обработки при изготовлении деталей машин за счет повышения точности их формы и размеров.
Заготовкой - называется предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала, изготавливают деталь.
Различают три основных вида заготовок: машиностроительные профили, штучные и комбинированные заготовки.
Заготовки характеризуются конфигурацией и размерами, точностью полученных размеров, состоянием поверхности и т.д.
Основные виды заготовок:
Сортовой материал;
Отливки;
Поковки и штамповки
Сортовой материал (прокат) может иметь следующие профили:
Прутки круглого, квадратного и шестигранного сечения,
Трубы, листы, полосы, ленты.
Уголок, швеллер, двувтавр,
Специальный профиль по требованию заказчика.
Заготовки могут быть изготовлены и из неметаллических материалов: винипласт, гетинакс, текстолит и др.
Термическая обработка металлов - процесс обработки изделий из металлов и сплавов путём теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств в заданном направлении.
Термическая обработка металлов подразделяется на:
Собственно термическую, заключающуюся только в тепловом воздействии на металл,
Химико-термическую, сочетающую тепловое и химическое воздействия,
Термомеханическую, сочетающую тепловое воздействие и пластическую деформацию.
Формообразование, обработка давлением.
Обработка металлов давлением основана на способности металлов и ряда неметаллических материалов в определённых условиях получать пластические, остаточные деформации в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.
Одним из существенных достоинств обработки металлов давлением является возможность значительного уменьшения отходов металла по сравнению с обработкой резанием.
Другим достоинством является возможность повышения производительности труда, т.к. в результате однократного приложения усилия можно значительно изменить форму и размеры заготовки. Кроме того, пластическая деформация сопровождается изменением физико-механических свойств металла заготовки, которые можно использовать для получения деталей с требуемыми служебными свойствами (прочностью, жесткостью, сопротивлением износу, и т.п.) при наименьшей их массе.
Ковка- вид горячей обработки металлов давлением при котором металл деформируется под воздействием ударов универсального инструмента - молота. Металл свободно течёт в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента. Ковкой получают заготовки для последующей механической обработки. Эти заготовки называют кованными поковками или просто поковками. Ковку подразделяет на ручную и машинную. Последняя производится на молотах и гидравлических прессах. Ковка является единственно возможным способом изготовления тяжёлых заготовок, особенно в единичном производстве. Как правило, на каждом приборостроительном предприятии имеется хотя бы один молот или гидравлический пресс.
Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме через отверстие матрицы. Форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы, а длина её пропорциональна отношению площадей поперечного сечения исходной заготовки и выдавленной части и перемещению давящего инструмента. Прессованием изготавливают прутки диаметром 3 - 250 мм, трубы диаметром 20 - 400 мм со стенками толщиной 1,5-12мм и другие профили. Прессованием также, получают профили из конструкционных, нержавеющих и специальных сталей и сплавов. Точность прессованных профилей выше, чем прокатных. К недостаткам прессования надо отнести большие отходы металла, т.к. весь металл не может быть выдавлен из контейнера. Масса прессостатка может достигать 40% от массы исходной заготовки.
Штамповкой называют процесс изменения формы и размеров заготовки с помощью специализированного инструмента-штампа. Для каждой детали изготавливают свой штамп. Различают холодную штамповку и горячую объёмную штамповку.
Различают:
· Холодную штамповку
· Горячую объёмную штамповку
Виброобкатывание - это процесс обработки поверхностей детали путём обкатывания их шариками или роликами из твердосплавного материала под определённым давлением и с колебаниями вдоль линии перемещения. Таким способом достигается существенное улучшение качества поверхности, т.е. повышение точности, уменьшение шероховатости и улучшение физических свойств материала. Применяя данный процесс, возможно, создавать поверхности с требуемым микрорельефом. Кроме того, этот процесс применяют и в декоративных целях.
Литейным называется производство, занимающееся изготовлением фасонных деталей или заготовок путём заливки расплавленного металла в форму полость, которой имеет конфигурацию детали.
Литьё в песчано-земляные формы.
Литьё в песчано-земляные формы является одним из стариннейших способов литья. Таким способом литья изготавливают в единичном производстве крупногабаритные детали из черных и цветных сплавов, имеющих сложную конфигурацию, Схема получения отливки приведена на рисунке.
Литьё под давлением.
Литье под давлением является наиболее производительным способом изготовления тонкостенных деталей сложной формы из цинковых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов.
Литьё по выплавляемым моделям.
Литье по выплавляемым моделям широко для изготовления отливок сложной конфигурации массой от нескольких граммов до 10-15 кг, с толщиной стенок 0,3-20 мм и более, с точностью размеров до 9-го квалитета при шероховатости поверхностей от 80 до 1,25 мкм.
Механическая обработка
Обработка металлов резанием - это обработка, заключающаяся в образовании новых поверхностей отделением поверхностных слоев материала с образованием стружки.
Развертка - это многозубый инструмент, который подобно сверлу и зенкеру в процессе обработки совершает вращение вокруг своей оси (главное движение) и поступательно перемещается вдоль оси, совершая движение подачи.
Зенкеры отличаются от сверл устройством режущей части и большим количеством режущих кромок.
Зенкерование - обеспечивает необходимую точность и чистоту отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой. Зенкерование является большей частью промежуточной операцией между сверлением и развертыванием, поэтому диаметр зенкера должен быть меньше окончательного размера отверстия на величину припуска снимаемого разверткой.
Зенкование. Производится зенковками, которые имеют режущие кромки на торце инструмента (рис. 139). По конструкции зенковки бывают цилиндрическими, коническими и плоскими.
Зенковки цилиндрические (рис. 139, а) применяются для обработки гнезд с плоским дном под головки болтов и винтов. Для обеспечения соосности зенковки имеют направляющую цапфу.
Конические зенковки (рис. 139, б) имеют угол заточки конусной части, равный 60; 70; 90 или 120°.
Цекование - обработка поверхности детали вокруг отверстия (разновидность зенкерования, предназначенная для образования плоскостей или углублений под головку винта, шайбу, упорное кольцо и т.п. Цековки выполняют в виде насадных головок, имеющих на торце четыре зуба Цековками обрабатывают бобышки под шайбы, упорные кольца, гайки.Цекование производится на сверлильных, расточных и др. металлорежущих станках цековкой.
Долбяк - металлорежущий инструмент для нарезания зубьев прямозубых и косозубых зубчатых колёс наружного и внутреннего зацепления, зубчатых венцов шевронных колёс с канавкой и без неё, зубчатых колёс блоков, зубчатых колёс с выступающими фланцами, ограничивающими свободный выход инструмента и зубчатых реек.
Шевер - зуборезный инструмент, применяемый при шевинговании. Шевингование - (от англ. shaving - брить) - отделочная обработка боковых поверхностей зубчатых колёс. Шевингование заключается в снятии тонкой стружки шевером. Шевер представляет собой колесо или рейку, зубья у которых прорезаны поперечными канавками для образования режущих кромок.
Процесс резания подразделяется на: точение, фрезерование сверление,
строгание, долбление, протягивание, прошивание, шлифование и отделочные методы обработки.
Точение в свою очередь подразделяется на: обтачивание, растачивание, подрезание, разрезание.
Сверление: рассверливание, зенкерование, зенкование, развертывание, цекование.
Отделочные методы:
полирование, доводка, притирка, хонингование, суперфиниширование, алмазное точение и шлифование, шевингование. Перечислены только наиболее широко применяемые виды обработки.
Технологическим процессом сборки - называется совокупность операций по соединению, координированию, фиксации, закреплению деталей и сборочных единиц (СЕ) для обеспечения их относительного положения и движения, необходимого функциональным назначением сборочной единицы и общей сборки изделия.
Узловая сборка - это оборка, объектом которой является составная часть изделия.
Общая сборка - это сборка, объектом которой является изделие в целом. Комплектующие изделия – это изделия предприятия-поставщика, применяемые как составная часть изделия выпускаемого предприятием. Сборочный комплект- это группа составных частей изделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия или его составной части.
Устанавливаются следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.
Деталь - это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и
марке материала, без применения сборочных операций. К деталям относятсятакже изделия, подвергнутые покрытиям
Сборочная единица - это изделие, составные части которого подлежатсоединению между собой на предприятии изготовителе (свинчиванием, клепкой,сваркой и т.д.). Это понятие адекватно понятию "узел", реже "группа", номожет быть и законченным изделием. Следует учесть, что технологическоепонятие "сборочная единица" шире конструкторских терминов, т.к. может бытьразбита на несколько единиц при разработке технологического процесса.
Комплекс; два или более специфицированных изделий, не соединенных на
предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций (например, станок спрограммным управлением, вычислительная машина и т.п.).
Комплект: два или более изделия, не соединенных на
предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих наборизделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательногохарактера (комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей и т.п.).
Сборочная технологическая операция - это законченная часть
технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.
Классификация видов соединений.
1. По целостности соединений: разъемное и неразъемное соединение.
2. По подвижности составных частей: подвижное и неподвижное соединение.
3. По форме соприкасаемых поверхностей: плоская, цилиндрическая,
коническая и т.п.
4. По методу образования соединений: резьбовое, шпоночное, штифтовое,
прессовое и т.д.
Классификация видов сборки.
По объекту сборки: узловая и общая.
По последовательности сборки: последовательная, параллельная,
последовательно - параллельная.
По стадиям сборки: предварительная, промежуточная, Окончательная.
По подвижности объекта сборки:
1. подвижная с непрерывным перемещением,
2. подвижная с периодическим перемещением,
3. неподвижная (стационарная).
По организации производства:
1. Типовая, поточная с использованием транспортных средств.
2. Типовая, поточная без использования транспортных средств.
3. Групповая, поточная с использованием транспортных средств.
4. Групповая, поточная без использования транспортных средств.
5. Групповая, не поточная.
6. Единичная.
По механизации и автоматизации:
1. автоматическая,
2. автоматизированная,
3. механизированная,
4. ручная.
По методу обеспечения точности сборки:
1. с полной взаимозаменяемостью,
2. селективная сборка,
3. с неполной взаимозаменяемостью,
4. с пригонкой,
5. с компенсационными механизмами,
6. с компенсационными материалами.
Типовой технологический процесс сборки.
1. Комплектовочная операция. Подбирается детале-комплект по спецификации.
2. Расконсервационная.
3. Сборочная. Для каждого изделия и в зависимости от типа производства
своя маршрутная и операционная технология.
4. Настройка, регулировка, испытания.
5. Контрольная.
6. Упаковочная.
Испытания судовых механизмов, оборудования, устройств включают:
Стендовые отдельных механизмов и оборудования на предприятии – изготовителе;
Швартовные, ходовые при постройке судна.
Общей целью испытаний является проверка соответствия показателей проектным данным. При этом важным является также проверка качества и надежности установленных на судне механизмов и оборудования. Каждый из этапов испытаний предусматривает проверку готовности оборудования к испытаниям следующего этапа.
Cанкт-Петербургский Государственный Университет водных коммуникаций
Кафедра Технологии судоремонта
Курсовой проект
по дисциплине Основы технологии судового машиностроения
Выполнил:
студент группы СП-42
Чудин А. С.
Проверил:
Цветков Ю. Н.
Санкт-Петербург
Технологические процессы в машиностроительном производстве разрабатывают для того, чтобы:
1)выбрать наиболее целесообразную последовательность обработки заготовок, которая обеспечит удовлетворение технических требований конструкторской документации (рабочих чертежей) по физико-механическим свойствам и конструктивно-технологическим параметрам (точность размеров, микрорельеф и т.д.);
2)создать возможно более строгую базу для нормирования затрат времени на производство отдельной детали при механической обработке или сборочной единицы на участках узловой и общей сборки.
Технологические процессы механической обработки служат основой для проектирования производственных участков, цехов и т.п.
По более конкретным технологическим указаниям конструкторские службы отдела главного технолога проектируют приспособления, специальный режущий, измерительный и вспомогательный инструменты.
Одной из особенностей современного машиностроения является то, что создание новых машин чаще всего связано не с проектированием и изготовлением принципиально новых образцов, а в большей степени с модернизацией и совершенствованием апробированных и хорошо зарекомендовавших энергетических установок, двигателей и т.п.
Такое положение предопределяет вполне естественную эволюцию технологической и организационной подготовки машиностроительного производства.
В технологии получают развитие аналогии построения технологических процессов, основанные на большом опыте и традициях практического проектирования.
Организацию производства обосновано ориентируют на гибкие быстро переналаживаемые структуры.
Основной документ для разработки технологического процесса является рабочий чертеж детали (сборочной единицы). Главными факторами, влияющими на построение технологических процессов, рассматривают масштабы производства и требования, которые предъявляют к качеству детали. В распоряжении разработчиков имеются каталоги металлорежущего оборудования, режущего и измерительного инструмента, вспомогательной автоматизированной или нормализованной технологической оснастки. При назначении режимов резания и нормирования затрат времени на механическую обработку используют государственные и отраслевые общемашиностроительные нормативы.
Технологический анализ рабочего чертежа детали (или собственно детали) производят по двум следующим направлениям:
1)отработке конструкций детали на технологичность;
2)анализу собственно технологических свойств детали.
Отработку конструкций на технологичность ведут совместно конструкторские и технологические службы на стадии проектирования изделий. Главную задачу такой отработки сводят к тому, чтобы придать формам, габаритным размерам, способам получения заготовок наиболее приемлемые и экономичные для данных условий показатели (характеристики). Отработку конструкций на технологичность ведут до тех пор, пока изделие не будет запущено в серийное производство. Все затраты, связанные с совершенствованием конструкций на стадии отработки ее на технологичность, относят на головные образцы изделий (детали).
В обоснованных случаях при такой отработке упрощают геометрические формы, придают сложным конструктивным элементам более простые формы с ориентацией на механическую обработку на универсальном оборудовании.
Технологичность понятие условное, так как одна и та же конструкция, например штамповка, безусловно, технологичная в серийном производстве и совершенно не технологична при изготовлении деталей единичными образцами и т.д.
Важным показателем технологичности конструкции детали является ориентация задания линейных размеров цепей на конкретные условия производства и использования для обеспечения их точности тех или иных методов. При отработке на технологичность в ряде случаев ужесточают предельные размеры (отклонения) технологически для создания лучших условий базирования заготовок при механической обработке.
Технологические свойства деталей анализируют по физико-механическим свойствам материала и конструктивно-технологическим параметрам.
Среди физико-механических свойств материалов рассматривают пластичность, поверхностную и общую твердость, состояние заготовки и пр. Пластические или хрупкие материалы обуславливают практически однозначно выбор материала режущего инструмента, особенно для твердых сплавов. При обработки пластичных материалов, например, сталей, используют более производительные, но менее прочные титановольфрамокобальтоые сплавы типа ТК (Т5К10, Т5К6 и др.). Наоборот, для обработки хрупких сплавов (чугунов и т.п.) предусматривают более прочные твердые сплавы вольфрамокобальтовой группы типа ВК (ВК3, ВК6 и т.д.).
При технологическом анализе конструктивно-технологических характеристик оптимизируют:
1)параметры точности размеров (квалитеты точности наружных поверхностей и отверстий, размеры с предельными отклонениями и без них);
2)параметры микрорельефа (интервалы изменения параметров микрорельефа наружных поверхностей и отверстий, поверхностей с различными значениями твердости);
3)отклонения обрабатываемых поверхностей от формы и отклонения во взаимном расположении базовых поверхностей.
При этом анализе акцентируют внимание на том, какое влияние каждый из указанных признаков (параметров) оказывает на структуру и содержание технологического процесса механической обработки.
Любой технологический процесс механической обработки заготовок структурно состоит маршрутной и операционной технологий. Наиболее детализированной является операционная технология. Она включает в себя технологические операции. Среди основных составляющих технологических операций выделяют установы и технологические переходы. Установы представляют собой часть технологической операции, выполняемой при одном неизменном закреплении заготовки.
В соответствии с Единой системой технологической документации (ЕСТД) полный комплект технологических документов включает в себя большое количество стандартных форм (карт). При практическом проектировании вид и число технологических карт зависит от конкретных условий производства и определяется стандартами.
Маршрутный технологический процесс представляет собой укрупненное описание последовательности и содержания технологических операций, которые выполняют для преобразования заготовки в готовую деталь.
Операционный технологический процесс оформляют на специальных операционных картах. В отличии от маршрутной технологии, операционных технологических картах приводят подробную запись последовательности обработки каждой отдельной поверхности с детализацией всей необходимой технологической информации.
Карта эскизов (операционный технологический чертеж) – это графическое изображение детали в том виде, в каком она «выходит» с данной операции после обработки.
На операционном чертеже указывают следующие сведения и обозначения:
1)обрабатываемые поверхности более толстыми линиями; порядковые номера этих поверхностей; при этом, если все обозначенные поверхности обрабатываются одним и тем же инструментом на одних и тех же режимах резания, то в операционной технологической карте будет ровно столько основных переходов, сколько обрабатываемых поверхностей;
2)все параметры точности обрабатываемых поверхностей: обязательно квалитеты точности и параметры микрорельефа, при необходимости - точность форм и взаимного расположения;
3)базовые поверхности (их графическое изображение стандартизировано).
Карты эскизов в технологических процессах разрабатывают на каждую технологическую операцию.
На выбор последовательности механической обработки детали влияют следующие факторы:
1)характер производства;
2)требования, предъявляемые к качеству готовой детали по параметрам точности, состоянию и физико-механическим свойствам обрабатываемого поверхностного слоя.
В единичном производстве технологические операции включают в себя большое количество установов и переходов по обработке многих наружных и внутренних поверхностей. Все это требует частой смены и подналадки инструмента, затрат вспомогательного времени и т.д.
В технологических процессах серийного производства, спроектированных для специальных станков, одноименные операции дифференцированы и могут состоять из одного вспомогательного и одного основного перехода. Переустановки детали в одной операции отсутствуют, смена инструмента сведена к минимуму, затраты времени на подналадку инструмента уменьшается.
При оценке влияния требований, предъявляемых к качеству готовой детали, на построение технологического процесса ориентировочно можно руководствоваться следующим:
1)любой технологический процесс должен починятся структурной схеме (рис.1);
2)этапы техпроцесса взаимосвязаны с параметрами точности и методами обработки;
3)повышение твердости поверхности до HRC 35 выше требует перехода от обработки лезвийным инструментом к абразивной обработке;
4)наборы центрового инструмента при обработке отверстий принимают в соответствии с параметрами точности поверхностей.
Рисунок 1.Структурная схема технологического процесса изготовления деталей
Таблица 1. Взаимосвязь технологических этапов с параметрами точности при обработке лезвийным или абразивным инструментом наружных поверхностей
| №№ этапа | Параметры точности | ||||||
| Квалитет | Микрорельеф, мкм | Лезвийным | Абразивным | ||||
| Rz | Ra | ||||||
| 000 | Заготовка | По ГОСТ на заготовки | |||||
| 005 | |||||||
| 010 | 14 | 80 | Обточить предварительно | ||||
| 015 | Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений | ||||||
| 020 | Получистовая механическая обработка | 11 | 20 | Обточить | |||
| 025 | |||||||
| 030 | Чистовая механическая обработка при поверхностной твёрдости: | ||||||
| HB = 120 – 180 | 9 | 2,5 | Обточить начисто (окончательно) | ||||
| 9 и 7 | 1,25 | Обточить начисто (предварительно) | |||||
| HRC = 40 | 9 | 2,5 | |||||
| 9 и 7 | 1,25 | Шлифовать предварительно Шлифовать окончательно |
|||||
Таблица 2. Взаимосвязь технологических этапов с параметрами точности при обработке лезвийным или абразивным инструментом внутренних поверхностей
| №№ этапа | Наименование и содержание этапа | Параметры точности | Технологический переход при обработке инструментом | ||||
| Квалитет | Микрорельеф, мкм | Лезвийным | Абразивным | ||||
| Rz | Ra | центровым | нецентровым | ||||
| 000 | Заготовка | По ГОСТ на заготовки | |||||
| 005 | Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений | ||||||
| 010 | Черновая механическая обработка | 14 | 80 | Сверлить | Расточить | ||
| 015 | Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений | ||||||
| 020 | Получистовая механическая | 11 | 20 | Сверлить Зенкеровать | Расточить | ||
| 025 | Термообработка для повышения физикомеханических свойств деталей в соответствии с указаниями чертежа | ||||||
| 030 | Чистовая механическая при поверхностной твёрдости: | ||||||
| HB = 120 – 180 | 9 | 2,5 | Сверлить Зенкеровать Развернуть | Расточить начисто (окончательно) | |||
| 9 и 7 | 1,25 | Сверлить Зенкеровать Развернуть предварительно Развернуть окончательно | |||||
| HRC = 40 | 9 | 2,5 | Шлифовать начисто (окончательно) | ||||
| 9 и 7 | 1,25 | Шлифовать предварительно Шлифовать окончательно |
|||||
К режимам резания относят глубину резания t мм, подачу инструмента S мм/об (мм/мин), скорость резания V м/мин, мощность резания кВт.
Режимы резания являются основой для нормирования технологических операций, выбора оборудования и настройки станка на выполнение конкретного технологического перехода.
Режимы резания определяют расчетным путем или назначают по таблицам.
Теоретический расчет режимов резания является более строгим. Однако эмпирические расчетные зависимости скорее дают лучшее преставление о природе взаимодействия различных факторов, чем количественные оценки. Поэтому в практических приложениях теоретические расчеты применяют крайне редко.
Назначение режимов резания по таблицам просто и доступно пользователю даже с небольшим опытом технологического проектирования.
Назначению режимов резания предшествует выбор материала заготовки и инструментального материала.
Выбор материала заготовки практически однозначно предопределен рабочим чертежом детали.
Среди инструментальных материалов в современной металлообработке применения находят углеродистые легированные инструментальные стали, твердые сплавы и сверхтвердые инструментальные материалы.
В машиностроении до 70% механической обработки приходится на обработку лезвийными инструментами из твердых сплавов. Все твердые сплавы в соответствии с рекомендациями международных организаций стандартов в зависимости от материалов, для обработки которых они предназначены, разделены на следующие три группы:
1)Р – для обработки углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей; это сплавы титановольфрамокобальтовой группы типа Т5К10, Т15К6 и др.; они отличаются повышенной износостойкостью при относительно меньшей механической прочности и допускают скорость резания до 250 м/мин;
2)К – для обработки материалов с сыпучей стружкой, таких как например чугуны и т.п.; это сплавы вольфрамокобальтовой группы типа ВК; они более прочные, но менее износостойкие;
3)М – твердые сплавы для обработки специальных сплавов.
При назначении режимов определяют:
1)резания как разность между размерами обрабатываемой поверхности на предыдущем на выполняемом переходе по операционным эскизам;
2)подачу инструмента при точении, сверлении, зенкеровании, развертывании и шлифовании в зависимости от вида обработки: черновая, получистовая, чистовая;
3)скорость резания по таблицам.
Надо иметь в виду, что скорость резания зависит от стойкости инструментального материала и для оператора является как бы воображаемой. Для оператора всегда важна частота вращения шпинделя станка, так как на станке можно установить конкретную частоту вращения шпинделя, а не скорость резания.
Поэтому принятую скорость резания пересчитывают на частоту вращения шпинделя n по формуле
где D – диаметр обрабатываемой поверхности или центрового инструмента, мм.
Нормирование технологического процесса сводится к определению затрат времени на выполнение каждой отельной операции, а при необходимости и всего технологического процесса.
По затратам времени на выполнение каждой операции рассчитывают заработную плату основных производственных рабочих.
В единичном производстве затраты времени оценивают по так называемому штучно-калькуляционному времени Тшт.к.. Это время рассчитывают по формуле
где Тп.з – подготовительно-заключительное время выполнения технологической операции; его предусматривают на ознакомление с рабочими чертежами, технологическим процессом и наладку станка;
m – количество деталей в обрабатываемой партии;
Тшт. – штучное время выполнения технологической операции.
В серийном производстве количество обрабатываемых деталей велико и следовательно, Тп.з./m─>0 и Тшт.к.= Тшт.
Штучное время определяют в целом на технологическую операцию по выражению:
где ТО – основное время выполнения технологической операции,
ТВ – вспомогательное время выполнения технологической операции,
К= (1,03 – 1,10) – коэффициент, учитывающий затраты времени на организационно – техническое обслуживание станка и отдых.
Основное время определяют для каждого основного перехода, а вспомогательное – для всех переходов (основных и вспомогательных).
Основное время – это время, затрачиваемое непосредственно на резание. Для всех видов механической обработки:
где Ар – расчетная длина обрабатываемой поверхности.
Вспомогательное время назначают по нормативам в виде суммы отдельных составляющих, а именно:
где tуст – время на установку и снятие детали, учитывается один раз на операцию, если нет переустановок заготовки,
tпр – время, связанное с выполнением основного технологического перехода; его предусматривают на подвод (отвод) инструмента, включение (выключение) станка и т.д.; учитывается столько раз, сколько основных переходов в операции;
tn и ts –соответственно время на изменение частоты вращения шпинделя (инструмента) и подачи инструмента (заготовки);
tизм – время на измерения, учитывается для каждой обрабатываемой (измеряемой) поверхности;
tсм – время на смену инструмента, время на первичную установку (настройку) инструмента включают в tпр первого основного технологического перехода;
tвс – время на вывод сверла для удаления стружки; предусматривают только при сверлении отверстий в сплошных заготовках.
В курсовой работе условно принимаем:
tуст =1,2 мин., tпр =0,8-1,5 мин., (большие значения для получистовых, а меньшие – для черновых переходов), tn = ts= 0,05 мин., tизм = 0,08 – 1,2мин. (большие значения для калибров, меньшие – для универсального измерительного инструмента), tсм = 0,10 мин, tвс = 0,07.
вал обработка деталь технологический
Таблица 3. Расчет затрат времени на выполнение технологической операции
| Номера | Основное время, мин | |||||||||||||||||||
| Операции | Пере хода | tуст | tпр | tn | ts | tизм | tсм | |||||||||||||
| 05 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,02 | - | 0,8 | - | - | 0,1 | - | |||||||||||||
| 3 | 0,03 | - | 0,8 | 0,05 | 0,05 | - | 0,1 | |||||||||||||
То = 0,05 мин. Тв = 3,1 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,05 + 3,1) = 3,31 мин. |
||||||||||||||||||||
| 010 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,29 | - | - | - | - | - | - | |||||||||||||
То = 0,29 мин. Тв = 1,2 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,29 + 1,2) = 1,56 мин. |
||||||||||||||||||||
| 015 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 1 | 0,47 | - | - | - | - | - | - | |||||||||||||
То = 0,47 мин. Тв = 1,2 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,47 + 1,2) = 1,75 мин. |
||||||||||||||||||||
| 025 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,32 | - | 1,0 | - | - | - | - | |||||||||||||
| 3 | 0,10 | - | 1,0 | - | 0,05 | - | 0,1 | |||||||||||||
| 4 | 0,04 | - | 1,0 | 0,05 | - | - | - | |||||||||||||
| 5 | 0,48 | - | 1,0 | 0,05 | 0,05 | 0,1 | 0,1 | |||||||||||||
| 6 | - | 1,0 | - | - | 0,1 | - | ||||||||||||||
| 7 | 0,20 | - | 1,0 | - | 0,05 | - | - | |||||||||||||
То = 1,14 мин. Тв = 7,85 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) =1,05(1,14 + 7,85) =9,44 мин. |
||||||||||||||||||||
| 030 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,02 | - | 1,0 | - | - | 0,1 | - | |||||||||||||
| 3 | 0,16 | - | 1,0 | 0,05 | - | 0,1 | - | |||||||||||||
| 4 | 0,20 | - | 1,0 | 0,05 | - | 0,1 | - | |||||||||||||
| 5 | 1,1 | - | 1,0 | - | - | 0,5 | 0,1 | |||||||||||||
| 6 | 0,04 | - | 1,0 | 0,05 | - | 0,5 | 0,1 | |||||||||||||
| 7 | 0,07 | - | 1,0 | - | - | 0,5 | - | |||||||||||||
| 8 | 0,05 | - | 1,0 | 0,05 | - | 0,5 | - | |||||||||||||
| 9 | - | - | 1,0 | - | - | 0,5 | - | |||||||||||||
То = 1,64 мин. Тв = 10,15 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(1,64 + 10,15) = 12,38 мин. |
||||||||||||||||||||
| 040 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 2,0 | - | 1,5 | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
То = 2,0 мин. Тв = 2,9 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(2,0 + 2,9) = 5,15 мин. |
||||||||||||||||||||
| 045 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,5 | - | - | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
| 3 | 0,5 | - | - | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
| 4 | 0,5 | - | - | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
То = 1,5 мин. Тв = 1,8 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) =1,05(1,5 + 1,8) = 3,47 мин. |
||||||||||||||||||||
| 050 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,48 | - | 1,5 | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
То = 0,48 мин. Тв = 2,9 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,48 + 2,9) = 3,55 мин. |
||||||||||||||||||||
| Номера | S, мм/об | n, об/мин | Основное время T0, мин | Вспомогательное время Tв, мин | ||||||||||||||||
| Операции | Пере хода | tуст | tпр | tвс | tn | ts | tизм | tсм | ||||||||||||
| инстр. | конд. втулки | |||||||||||||||||||
| 055 | 1(А) | - | - | - | 1,2 | - | - | - | - | - | - | - | ||||||||
| 2 | 0,3 | 630 | 0,11 | - | 1,5 | 0,07 | - | - | - | - | - | |||||||||
| 3 | 0,8 | 630 | 0,04 | - | 1,5 | - | 0,05 | 0,05 | - | 0,1 | 0,1 | |||||||||
| 4 | 1,0 | 250 | 0,08 | - | 1,5 | - | 0,05 | 0,05 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | |||||||||
| 5 | - | - | - | - | 1,5 | - | - | - | - | 0,1 | 0,1 | |||||||||
То = 0,23 мин. Тв = 8,27 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,23 + 8,27) = 8,93 мин. |
||||||||||||||||||||
Вид пересчета размерной цепи, при котором независимо от последовательности пересчета точность размера A6 будет обеспечиваться автоматически.
Рисунок 2. Схема размерной цепи при замене замыкающего звена
Расчет выполняем в табличной форме.
| Расчет допусков составляющих размеров в технологических размерных цепях | |||||||||||
| Размеры | Распределение | ||||||||||
| Обозначение | Значение | Равномерное | По одинаковому квалитету TA6 = 0,4; aст = 40 мкм. |
||||||||
| TAi = =TA6/m | TAik/ /TAi | Интервал размеров, мм | Aiср, мм | TAI, мм | TAik/ /TAi | ||||||
| A1 | 30 | -0,45 | 0,45 | 0,07 | 6,4 | 18 - 30 | 24 | 2,88 | 1,13 | 0,05 | 9 |
| A2 | 200 | -0,5 | 0,50 | 0,07 | 7,1 | 180 - 250 | 215 | 5,99 | 2,70 | 0,12 | 4 |
| A3 | 25 | +0,2 | 0,20 | 0,07 | 2,9 | 18 - 30 | 24 | 2,88 | 1,13 | 0,05 | 4 |
| A4 | 45 | +0,4 | 0,40 | 0,07 | 5,7 | 30 - 50 | 40 | 3,42 | 1,54 | 0,06 | 7 |
| A5 | 25 | +0,25 | 0,25 | 0,07 | 3,6 | 18 - 30 | 24 | 2,88 | 1,13 | 0,05 | 5 |
| A6 | 5 | +0,2 | 0,40 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| AT | 70 | - | - | 0,05 | - | 50 - 80 | 65 | 4,02 | 1,81 | 0,07 | - |
ТАi1=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik1/ ТАi1=0.45/0.05=9
ТАi2=2.70*0.4/9.44=0.12 ТАik2/ ТАi2=0.50/0.12=4
ТАi3=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik3/ ТАi3=0.20/0.05=4
ТАi4=1.54*0.4/9.44=0.06 ТАik4/ ТАi4=0.40/0.06=7
ТАi5=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik5/ ТАi5=0.25/0.05=5
ТАiт=1,81*0,4/9,44=0,07
Анализ полученных результатов показывает то, что изменение линейной размерной цепи по технологическим соображениям приводит к ужесточению их значений от 2 до 6 раз.
В ряде случаев, например, при подготовке к сборке сопрягаемых деталей бывает целесообразно оценить возможные колебания замыкающего размера. Такую оценку проводят путём расчета размерной цепи, в которую входит замыкающий размер, по предельным отклонениям методом «максимум – минимум».
Рисунок 3. Схема размерной цепи при расчете замыкающего звена
A0, es(A0) и ei(A0) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение замыкающего звена;
Aув, es(Aув) и ei(Aув) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение увеличивающего размера;
Aiум, es(Aiум) и ei(Aiум) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение уменьшающих размеров;
A2 = Aув = 200; es(Aув) = 0; ei(Aув) = -0,5;
A1 = A1ум = 30; es(A1ум) = 0; ei(A1ум) = -0,45;
A6 = A6ум = 5; es(A6ум) = 0,2; ei(A6ум) = -0,2;
A5 = A5ум = 25; es(A5ум) = 0,25; ei(A5ум) = 0;
A4 = A4ум = 45; es(A4ум) = 0,4; ei(A4ум) = 0;
A3 = A3ум = 25; es(A3ум) = 0,2; ei(A3ум) = 0;
TAув = 0,5; TA1ум = 0,45; TA6ум = 0,4; TA5ум = 0,25; TA4ум = 0,4; TA3ум = 0,2;
1) Номинальный размер замыкающего звена:
2) Верхнее предельное отклонение:
3) Нижнее предельное отклонение:
4) Допуск замыкающего размера:
5) Также допуск определяется:
Преобразование проведено правильно.
| Материал | Массадетали | |||||||
| Наименование, марка | Вид | Профиль | ||||||
| Сталь 35 | Штамповка | |||||||
|
операции |
Наименование и содержание операции | Оборудование | Приспособление и инструмент | Тп.з. | ||||
| Тшт | ||||||||
| 000 | Заготовительная Заготовка-штамповка |
|||||||
| 005 | Токарная. Подрезка торца. Центровка торца |
Токарный 1К62 | 3-х кулачковый патрон. Резец проходной. Сверло центровочное. | 3,02 | ||||
| 010 | Токарная с ЧПУ. Предварительная. Обработка наружных поверхностей. | Токарный с ЧПУ 1К20Ф3С5 |
Зажимное спец. Резец проходной. | 6,41 | ||||
| 015 | Токарная с ЧПУ. Подрезание торца, обработка наружной поверхности фланца. | Токарный с ЧПУ 1К20Ф3С5 | Зажимное специальное. Резец проходной. | 5,71 | ||||
| 020 | Термическая. Отжиг для снятия внутренних напряжений. | Специальное | ||||||
| 025 | Токарная. Получистовая обработка наружных и внутренних поверхностей. | Токарный 1К62 | 3-х кулачковый патрон. Сверло спир., резец расточн., резец проходной. | 1,06 | ||||
| 030 | Токарная. Получистовая обработка наружных поверхностей | Токарный 1К62 | 3-х кулачковый патрон. Центр. вращающийся. Резец канавочный, резец проходной. | 0,81 | ||||
| 035 | Химико-термическая. Цементация. Закалка. | Специальное. | ||||||
| 040 | Внутришлифовальная. Окончательное шлифование отверстия. | Шлифовальный 3А240 | Приспособление специальное круглошлиф. | 1,94 | ||||
| 045 | Круглошлифовальная. Окончательное шлифование наружных поверхностей. | Шлифовальный 3152 | Оправка цанг., центр. вращ. круглошлиф. | 2,88 | ||||
| 050 | Вертикальносверлильная. Нарезание резьбы в отверстии фланца вала. | Вертикально-сверлильный 2А125 | Приспособление зажимное. Метчик машинный. | 2,82 | ||||
| 055 | Радиальносверлильная. Обработка отверстий на фланце вала | Радиально-сверлильный 2А53 | Кондуктор специальный накладной. Сверло, зенкер, развертка. | 1,12 | ||||
| 060 | Контрольная. Окончательный контроль детали по чертежу. | |||||||
15,5/1250*0,5=0,025 ;
10/2000*0,2=0,025
25/2000*0,5=0,03;
45/1600*0,5=0,06;
25/1250*0,5=0,04;
70/1000*0,5=0,14;
32/400*0,5=0,16;
60/400*0,5=0,3;
38/400*0,3=0,32;
0,5/1000*0,3=0,10;
20/1000*0,5=0,04;
60/500*0,25=0,48;
31/630*0,25=0,20
5/1000*0,25=0,02;
25/630*0,25=0,16;
80/1600*0,25=0,20;
25/2500*0,25=0,04;
45/2500*0,25=0,07
25/2000*0,25=0,05;
Таблица 4. Комментарий технологического процесса механической обработки
| Структура | Содержание |
| Маршрутная технология | Маршрутную технологию так же, как и операционную, оформляем на стандартных технологических картах. Для методического упрощения учебного проектирования в технологических картах ряд граф, не несущих принципиально важной информации, не заполнены и не обозначены. Маршрутный технологический процесс построен в соответствии с рекомендациями методических указаний о влиянии требований, предъявляемых к качеству деталей на структуру техпроцесса, а именно: он включает в себя этапы предварительной, получистовой и окончательной (чистовой) обработки. В технологическом процессе (в маршрутных картах) подготовительно-заключительное время принимаем равным нулю (соответствует условиям серийного производства) и в картах не указываем. |
| Операция 000 | Заготовительная операция спроектирована с ориентацией на серийное производство и по этой причине в качестве заготовки выбрана штамповка. Припуски на механическую обработку приняты с таким расчетом, чтобы можно было их удалять в операциях предварительной обработки за один проход. Это вполне допустимо в учебных целях. На практике размеры заготовок принимают с учетом тех припусков, которые рекомендованы нормативными таблицами. Здесь установили следующие численные значения припусков: на предварительную обработку-2,5 мм, получистовую-0,75 мм и окончательную (шлифование)-0,25 мм на сторону. Естественно, что такие припуски однозначно определяют размеры заготовки. Предельные размеры штамповки устанавливали по типичной для штамповке методике: верхнее предельное от в плюс (отклонение на износ штампа) всегда большее, нижнее предельное в минус (на недоштамповку) всегда меньшее. Кроме того, на технологическом чертеже штамповки в скобках указывают номинальные размеры поверхностей готовой детали. |
| Операция 005 | Предусмотрена для создания установочной базы в виде центрового отверстия. Такие отверстия обрабатывают технологически даже в тех случаях, если они не указаны в чертеже (за исключением специально оговоренных требований). |
| Операция 010 | Конструкция детали вполне технологична для применения станка с ЧПУ. Особенность ее проектирования состоит в том, что для приведения размерной цепи к абсолютной системе координат потребовалось преобразование конструкторской размерной цепи в технологическую. Управляющую программу разрабатывали по типовому алгоритму. Поскольку вся обработка предусмотрена по программе,то при расчетах затрат вспомогательного времени учитывали только время на установку и снятие детали. Частоты вращения шпинделя станка оптимизировали по диаметрам ступеней детали приведением их к стандартным значениям. |
| Операция 015 | Операция аналогична предыдущей на станке с ЧПУ. Как и в операции 010,контрольные переходы не предусматривали, поскольку работу по управляющей программе ограничивают периодическим контролем настройки станка. |
| Операция 020 | Термическая. Специальных комментариев не требует, а ее назначение понятно из технологической карты. Содержание этой термообработки определяют по технологическим процессам главного металлурга предприятия. |
| Операция 025 | Получистовую обработку начинаем с создания дальнейшей удобной установочной базы в виде отверстия. Это обосновано еще и тем, что по черт ежу относительно оси отверстия заданы технические требования по радиальному биению одной из наружных поверхностей. Скорости резания при поперечном точении растачивании при необходимости можно корректировать по скорости резания при продольном резании введением коэффициента 0,8-0,9. |
| Операция 030 | Получистовая обработка наружных поверхностей. Пока особой точности не требуется. На практике всегда при прочих равных условиях такое базирование более экономично. Подготовку детали к окончательной обработке сводим к прорезанию технологических канавок для выхода шлифовального круга на чистовой обработке. |
| Операция 035 | Эту операцию включаем в тех процесс по требованию конструктора (рабочего чертежа). Обратим внимание на некоторые особенности этой химико-термической операции, а именно:1) она служит для повышения поверхностной твердости до таких численных значений, при которых дальнейшая механическая обработка лезвийным инструментом становится невозможной и требуется переход к шлифованию; 2) как видно, насыщение углеродом поверхности на определенную глубину, контролируют эту глубину по изломам образцов, так называемых свидетелей, которые специально изготавливают одновременно с обработкой заготовки. В случае необходимости по эти образцам можно определять микроструктуру. При цементации поверхности, не обозначенные на чертеже и не требующие повышенной твердости, перед химико-термической обработкой специальным образом защищают. |
| Операция 040 | Окончательная обработка шлифованием посадочного пояска. По признаку серийного производства в качестве измерительного инструмента применяют калибр-пробку. |
| Операция 045 | Окончательная (чистовая) обработка наружных поверхностей. Базирование безусловно по внутреннему отверстию с поджатием задним вращающимся центром для повышения жесткости технологической системы. Поскольку протяженность обрабатываемых поверхностей небольшая, то шлифование выполняют врезанием. Контролируют размеры калибрами-скобами. |
| Операция 050 | Особых комментариев не требует. |
| Операция 055 | Предусматриваем обработку отверстий на радиально-сверлильном станке в специальном кондукторе для исключения из техпроцесса разметочных операций и обеспечения заданной точности по расположению отверстий. Набор центрового инструмента принимаем по рекомендациям методических указаний. Контроль точности отверстий – калибрами-пробками. |
1. Сумеркин Ю.В. Основы технологии машиностроения (курсовая работа) – СПб; СПГУВК, 2002
2. Сумеркин Ю.В. Основы технологии судового машиностроения: Учебник – СПб; СПГУВК, 2001 – 240 с.
