Материал: Проектирование технологического процесса обработки детали

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Проектирование технологического процесса обработки детали

«МАТИ - Российский государственный технологический университет

им. К.Э. Циолковского» (МАТИ)

Кафедра «Технология производства приборов и информационных систем

управления летательных аппаратов»





РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе(проекту) по дисциплине

«Технология обработки деталей и элементов информационных систем»

по теме «Проектирование технологического процесса обработки детали»



Группа 3ИВТ - 3 ДБ - 017Р

Студент  Корнилов Б.А.

Преподаватель Зленко Н.И.





2015

Содержание

Введение

. Конструкторско-технологическая характеристика детали

.1 Характеристика изготавливаемой детали

.2 Анализ способов получения заготовки детали

.3 Анализ методов обработки поверхностей детали

. Анализ разработанного технологического процесса изготовления детали

. Расчет припусков и операционных размеров

.Расчет режимов резания и нормирование операций технологического

процесса

.1 Расчет режимов резания на операциях механической обработки

.2 Техническое нормирование операций механической обработки

.Анализ и расчет спроектированной технологической оснастки

.1 Описание спроектированной технологической оснастки

.2 Силовой расчет спроектированной технологической оснастки

.Проектно-точностные расчеты технологического процесса

Список использованных информационных источников

технологический деталь припуск оснастка

Введение

Бурный прогресс науки и техники во всех отраслях народного хозяйства обусловил большие задачи, стоящие перед современным приборостроением: создание широкой номенклатуры приборов при значительном диапазоне их выпуска от индивидуального до массового производства; повышенные требования к техническим характеристикам, к экономичности производства приборов и средств автоматизации, а так же эффективности их применения.

Технологическая подготовка производства представляет собой решение сложной комплексной задачи. В общем случае решение этой задачи можно понимать как обеспечение выполнения наиболее экономичного изготовления деталей приборов, полностью отвечающих своему служебному предназначению. При решении этой задачи требуется найти оптимальный для данных производственных условий вариант перехода от полуфабриката, поставляемого обычно заготовительными участками или цехами, к готовым деталям.

В современном машиностроении широко применяется разнообразная технологическая оснастка. Затраты на ее изготовление и эксплуатацию составляют до 15-20% от себестоимости продукции, а стоимость и сроки подготовки производства в основном определяют величиной затраты труда и времени на проектирование и изготовление технологической оснастки.

Одним из эффективных путей совершенствования производства является повышение коэффициента оснащенности технологических процессов, механизированной и автоматизированной оснастки. Одними из важнейших элементов этой оснастки являются станочные приспособления. В современном производстве роль приспособлений настолько велика, что трудно найти границу между оборудованием и оснасткой к нему, т.к. в равной степени приспособления к обрабатываемым деталям занимают достаточное место в технологическом процессе.

В данной курсовой работе были проведены анализ конструкторско-технологических характеристик детали, описание и обоснование разработанного технологического процесса, техническое нормирование операций и проектно-точные расчеты.

1. Конструктивно-технологическая характеристика детали

.1Характеристика обрабатываемой детали

Деталь типа «основание» изготовлена из материала АЛ-2, который обладает следующими свойствами: сплав АЛ-2 хорошо льется, устойчив к коррозии, работает при температуре до 200°С, обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием из-за кристаллических включений кремния.

Химический состав сплава АЛ-2 и основные физико-механические свойства приведены в таблице 1.1.1.

.1.1 Химический состав сплава АЛ-2 и основные физико-механические свойства

Al,%

Si,%

Mg,%

Cu,%

Zn,%

Предел точности при растяжении (МПа)

Относительное удлинение (%)

Твердость по Бринеллю (НВ)

85,5

12

0,5

0,8

0,3

150-160

2-4

55


Максимальная длина детали 81мм. Максимальный диаметр 70мм. Деталь имеет цилиндрическую форму с вырезом 54мм посередине. На левом торце имеется сквозное отверстие Ø15H7. Имеется 6 резьбовых отверстий М2-5Н6Н, 4 резьбовых отверстия М3-5Н6Н, 4 резьбовых отверстия М2-5Н6Н, 2 резьбовых отверстия М2,5-5Н6Н. 3 отверстия Ø3H14. Резьбовое отверстие М2,5-5Н6Н. С левого торца имеется отверстия Ø19,5+-0,1, Ø65+-0,1. С правого торца есть отверстие Ø5+-0,1, паз шириной 3,6Н12 и глубиной 4мм.Максимальная шероховатая Rz=80. Минимальная-Rz=1,25.

1.2 Анализ способов получения заготовки

Заготовка получается методом литья. Рассмотрим несколько методов получения заготовки:

. Литье в землю.Простой и дешевый способ получения отливок.Обладает низкой производительностью, грубыми размерами. Глубина дефектного слоя составляет 80-150мкм, параметр шероховатости 80-100мкм, минимальный диаметр отверстия 4-5мм, минимальный радиус галтелей 2-4мм, минимальная толщина стенки 2-3мм, точность 14-16 квалитет. Литьем в землю выгодно отливать крупногабаритные детали при единичном производстве.

. Литье в керамические формы.Этим методом можно получить деталь с шероховатостью поверхности 50-80мкм. Глубина дефектного слоя при литье в керамические формы составляет 40-60мкм, минимальный диаметр отверстия 2-3мм, минимальный радиус галтелей >=1мм, минимальная толщина стенок ~1,5мм, 14 квалитет точности. В основном применяется в серийном производстве.

.Литье в металлические формы.В отличии от разовых земляных форм, металлические формы могут быть использованы многократно.При литье в металлические формы глубина дефектного слоя составляет 20-40мкм, минимальный диаметр отверстия 1,5-2мм, минимальный радиус галтелей ~0,5мм, минмальная толщина стенок 0,5-1мм. Данным методом можно получить шероховатость поверхности 10-20мкм и 12-14 квалитет точности. Применяется для серийного или массового производства.

.Литьё под давлением.Данный тип литья применяют для отливки деталей из сплавов цветных металлов. Механическая обработка изготовленной детали может быть очень незначительной или отсутствовать. Большой срок службы оснастки. Низкая стоимость литья. Высокая производительность. Глубина дефектного слоя составляет 15-20мкм, параметр шероховатости 10-15мкм, минимальный диаметр отверстия 1,5-2мм, минимальный радиус галтелей ~0,5мм, минимальная толщина стенок 0,5-1мм, 12 квалитет точности. Одним из существенных недостатков является пористость отливок, которые вскрываются при механической обработке. Применяется в массовом производстве.

Для большей наглядности представим характеристики методов литья в таблице 1.2.1.

1.2.1 Характеристики методов литья


В землю

В керамические формы

В металлические формы

Под давлением

Глубина дефектного слоя, Т мкм

80-150

40-60

20-40

15-25

Параметр шероховатости, Rz мкм

80-100

50-80

10-20

10-15

Минимальный диаметр отерстия, мм

4-5

2-3

1,5-2

1,5-2

Минимальный радиус галтелей,  Rzmin мм

2-4

>=1

~0,5

~0,5

Минимальная толщина стенки, Δtмм

2-3

~1,5

0,5-1

0,5-1

Точность

14-16

~14

12-14

12


После анализа таблицы 1.2.1 наиболее рациональным методом получения заготовки является литье в керамические формы, так как данным методом можно получить требуемую шероховатость поверхности Rz=80 и точность 14 квалитета.

.3 Анализ методов обработки поверхностей детали

В этом подразделе устанавливаются способы обработки поверхностей, обеспечивающие заданную шероховатость, точность размеров, формы и взаимное расположение обрабатываемых поверхностей.

Информацию по подразделам 1.1 и 1.3 представим в виде таблиц 1.3.1 и 1.3.2.

.3.1 Точность размеров и шероховатость обрабатываемых поверхностей детали и способы их обеспечения

Обрабатываемая поверхность или размер

Вид обработки

Наименование

Номинальный размер или допуск

Шероховатость, мкм


1

2

3

4

Правый и левый торец

81h11

Ra 2,5

1Литьем 2 Получистовое и чистовое точение

Цилиндрическая поверхность

Ø70b12

Ra 2,5

1Литьем 2 Черновое, получистовое и чистовое точение

Отверстие

Ø60Н7

Ra 2,5

1Литьем 2 Получистовое и чистовое точение

6 резьбовых отверстий

М2-5H6H

Rz20

1 Сверление 2 Зенкование 3 Нарезание резьбы на резьбонарезном станке

4 резьбовых отверстия

М 3-5H6H

Rz 20

1 Сверление 2 Зенкование 3 Нарезание резьбы на резьбонарезном станке

4 резьбовых отверстия

М 2-5Н6Н

Rz20

1Сверление в кондукторе 2 Зенковка фасок 3 Нарезание резьбы на резьбонарезном станке

1

2

3

4

3 отверстия

Ø3H14

Rz 80

1 Сверление

отверстие

Ø5+-0,1

Rz 80

1 Сверление

паз

3.6Н12х4

Rz 80

фрезирование

Остальные поверхности


Rz80

Литьем


1.3.2 Анализ видов и приемов обработки поверхностей детали, обеспечивающих требования точности формы и взаимного расположения поверхностей

 Поверхности

Требования

Вид или прием обеспе- чения требования


 формы

взаимного расположения


1

2

3

4

1. Левый торец в размер 5,8Н12отн. поверхности А


 

Приспособлением

2.Правый торец в размер Ø 70b12отн. поверхности А


 

Станком

3.Отверстие в размер Ø15Н7 отн. поверхности А



Приспособлением

4. Взаимное расположение 4х отв. М2,5

-

 φ =90°±15ʹ

Точностью сверлильного приспособления

1

2

3

4

5. Угловое положение паза 3,6Н12

 -

φ =57°±30ʹ

Приспособлением

6. Взаимное расположение 2х отверстий М2,5

-

±0,2

Точностью сверлильного приспособления

7. Взаимное расположение отверстий М2

-

±0,1

Точностью сверлильного приспособления

8. Взаимное расположение отверстий М3

-

±0,1

Точностью сверлильного приспособления


Рассмотренные методы обработки будут использоваться для разработки технологического процесса.

2. Анализ разработанного технологического процесса изготовления детали

Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства, т.е. по изменению размеров формы, свойств материалов, контроля и перемещения заготовки.

Совокупность научно и практически обоснованных методов и приемов применяемых для превращения материала в готовую продукцию данного производства называют технологией этого производства.

Технологический процесс разрабатывается на основании чертежа изделия и отдельных его деталей и определяет последовательность операций.

На каждом этапе производственного процесса по отдельным операциям технологического процесса осуществляется контроль за изготовлением деталей в соответствии с техническими условиями.

Технологический процесс механической обработки должен проектироваться и выполняться таким образом, чтобы посредством наиболее рациональных и экономических способов обработки удовлетворялись требования к деталям, обеспечивающие правильную работу собранного изделия.

На основе анализа проведенного в предыдущих пунктах разрабатываю технологический процесс изготовления детали типа «Основание».

Последовательность и содержание операций технологического процесса представлена в таблице 2.1.1:

2.1.1Анализ разработанного маршрутного техпроцесса изготовления детали

№ операции

Наименование операции

Содержание операции

1

2

3

05

Заготовительная

Получение заготовки литьём в керамические формы

10

Слесарная

Срезание литниковой системы, зачистка заготовки

15

Термообработка

Отжиг заготовки в печи для снятия остаточных напряжений и измельчение зерна заготовки

20

Контрольная

Контроль формы, размеров и точного положения поверхностей отливки

25

Токарная

Обработка поверхностей с правого торца

30

Токарная

Обработка поверхностей с левого торца

1

2

3

35

Сверлильная

Сверление отверстий

40

Сверлильная

Зенковка фасок

45

Фрезерная

Фрезерование паза

50

Резьбонарезная

Нарезание резьбы

55

Слесарная

Удаление заусенцев, стружки

60

Промывочная

Мойка детали в моечной ванне, сушка детали

65

Контрольная

Контроль размеров и формы

70

Консервация и упаковка

Смазка и упаковка готовой детали

75

Транспортировка

Транспортировка детали на склад