Конструкция детали и анализ ее технологических требований.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение..................................................................................................................5

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Конструкция детали и анализ ее технологических требований...................7

1.2 Анализ технологичности детали.....................................................................9

1.3 Определение конструкторского и технологического кода детали.............12

1.4 Материал детали и его свойства....................................................................13

1.5 Определение типа производства....................................................................14

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

Разраб.

Беляков

Провер.

Подшивалова

Реценз

Н. Контр.

Утверд.

«Разработка технологического процесса механической обработки детали «Фланец»

Лит.

Листов

46

ГБПОУ СМТ гр.14ТМ3

2.1 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки...........................15

2.2 Разработка маршрутно – операционного технологического процесса механической обработки детали.........................................................................21

2.3 Определение припусков, операционных размеров и допускаемых отклонений на них.................................................................................................23

2.4 Обоснование принятой последовательности обработки и схем базирования на операции механической обработки..........................................24

2.5 Выбор оборудования и краткие паспортные данные станков....................26

2.6 Выбор технологической оснастки.................................................................27

2.7 Расчет режимов резания и норм времени.....................................................28

2.8 Разработка управляющей программы на операцию, выполняемую на станке с ЧПУ..........................................................................................................42

3 ЛИТЕРАТУРА..................................................................................................45

Приложение А. Комплект технологической документации

Приложение Б. Альбом чертежей

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

Введение

    Актуальность темы заключается в том, что деталь «Фланец» являетсятиповой деталью (очень часто использующейся в машиностроительномпроизводстве), поэтому проектирование технологического процесса изготовленияподобной детали осуществляется, как правило, на каждом машиностроительномпредприятии.

    Проблема исследования заключается в том, что нельзя спроектировать

технологический процесс механической обработки детали «Фланец» однозначно.

    Маршруты обработки могут быть разными. Важно выбрать из массы

альтернативных вариантов самый оптимальный технологический процесс, с учетомимеющегося технологического потенциала и возможностей снижения

технологической себестоимости изготовления детали.

    Цель исследования: ознакомиться с существующим технологическим

процессом производства детали «Фланец», оценить его эффективность стехнологической и экономической точек зрения и, при необходимости, внестикоррективы в маршрут обработки, чтобы улучшить технико-экономическиепоказатели работы предприятия.

    Объект исследования: проблема повышения эффективности

машиностроительного производства за счет технологических инноваций.

    Предмет исследования: технологический процесс механической обработкидетали типа «Фланец».

    Гипотеза исследования: эффективность машиностроительного производстваповысится, если будет спроектирован технологический процесс механическойобработки детали типа «Фланец»,», адекватный имеющемуся технологическомупотенциалу предприятия и современному состоянию науки «Технологиямашиностроения».

    Задачи исследования:

1. Описать деталь типа «Фланец», ее служебное назначение и условия ееработы в сборочной единице.

2. Произвести анализ технологичности детали, обосновать выбор метода

получения заготовки, рассчитать припуски аналитическим методом.

3. Сделать технологический расчет, составить схему базирования детали.

4. Составить технологический процесс обработки детали и выполнить

расчет режимов резания и норм времени на операции.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

    Методы исследования:

- анализ геометрической формы детали и ее технологичности;

- изучение ее служебного назначения и условий работы;

- расчеты припусков, режимов резания, норм времени на операции;

    Практическая значимость исследования: заключается в том, что

спроектированный технологический процесс механической обработки детали

типа «Фланец» может быть реализован на любом машиностроительномпредприятии, так как он обеспечивает достижение качества изготовления деталипри невысокой технологической себестоимости.

    Структура работы: соответствует логике исследования и включает в себявведение, теоретическую часть, конструкторскую часть, организационную часть,экономическую часть, графическую часть, заключение, список источников илитературы, приложения (ОК и МК).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Конструкция детали и анализ ее технологических требований.

    Деталь "Фланец" длиной 53 мм(рис 1.). Номер чертежа 15.02.08.КП.1044.ЧД. Относится к классу тел вращения. Масса детали 1,1кг.

    Рисунок 1. Рабочий чертёж детали "Фланец".

 

    Деталь – Фланец, является телом вращения с габаритными размерами - 53х120мм. Плоская деталь квадратной, круглой, или иной формы с отверстиями для болтов и шпилек, служащая для прочного и герметичного соединения труб, трубопроводной арматуры, присоединением труб друг к другу, к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение). Фланец сделан из стали 40 ГОСТ 1050-88

    Наибольший диаметр детали ∅120 мм, а наименьший диаметр ∅52 мм, также имеется отверстие диаметром ∅38H7 со ступенями  и . Так же на детали присутствуют торцевая канавка, l =0 мм. На поверхности Ø52 проточена канавка шириной 14 мм, и глубиной 9 мм.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

Наиболее точная поверхность с .

 

Таблица 1.1.1. Анализ технологических требований.

№ Пов.	Наименование пов., размеры, мм.	Точность, квалитет.	Предел. отклонения.	Шерохов. Ra,мкм.	Способы достижения.
1.	Торцевая поверхность:44	h14	-0,3	6,3	Точение: черновое, чистовое.
2.	Торцевая поверхность: 9	h14	-0,3	6,3	Точение:черновое, чистовое
3.	Наружная поверх.∅120	h12	-0,35	6,3	Точение: черновое, чистовое.
4.	Наружная поверх.∅70	h7	+0,025	0,8	Точение: черновое, чистовое. Шлифование: предварительное,окончательное.
5.	Внутренняя поверх. ∅38	H7	+0,025	1,6	Растачивание: черновое, чистовое. Шлифование: предварительное, окончательное
6.	Внутренняя поверх.∅63	H14	+0,74	6,3	Растачивание:черновое, чистовое. Шлифование: предварительное, окончательное.
7.	Внутренняя поверх.∅70	H9	+0,074	1,6	Растачивание: черновое, чистовое. Шлифование: предварительное, окончательное.
8.	Внутренняя поверх.∅12	H9	+0,043	1,6	Сверление, Хонингование
9.	Внутренняя поверх.∅9	H14	+0,36	3,2	Сверление, Хонингование

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

1.2. Анализ технологичности детали.

Таблица 1.2.1 – Точность размеров и степень шероховатостиповерхностей деталей.

Наименование поверх.	Кол-во элементов Q.	Кол-во унифицир. элементов Qy.	Квалитет точности.	Шерохов. поверх. Ra,мкм.
1. Наружные поверхности.
∅120h12(-0.35)	1	1	12	6,3
∅70h7(-0.03)	1	1	7	0,8
∅52Hh1(-0.3)	1	1	14	6,3
	1	1	14	6,3
R1.6	1	-	14	6.3
2. Внутренние поверхности.
∅38H7(+0.025)	1	1	7	1,6
∅63H14(+0.74)	1	1	14	6,3
∅66H12(+0.3)	1	1	12	6,3
∅70H9(+0.074)	1	1	9	1,6
∅12H9(+0.043)	4	4	9	1,6
∅9H14(+0.36)	1	1	14	3,2
2х45˚	1	1	14	6,3
53±0.3	1	1	14	6,3
	1	1	14	6,3
	1	1	14	6,3
8±0.2	1	1	14	6,3
3±0.3	1	1	14	6,3
Итог:Σ	20	19

 

Определение коэффициента унификации конструктивных элементов детали «Колесо зубчатое».

 

 

где: Q_у.э– число унифицированных элементов, Q_у.э=19;

Q_э=20– число конструктивных элементов в детали.

 

        

 

 

Технологичной считается деталь, для которой числовое значение показателя К_у.э больше 0,6.

 

 

Вывод:Деталь "Фланец" технологична по коэффициенту унификации.

 

Определяем коэффициент точности детали "Фланец".

 

 

где: Т_ср. –средний коэффициент точности детали;

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

 

где: n₁ ,n₂, n_i–количество элементов соответствующей данной точности, шт;

 

Вывод:Деталь "Фланец" технологична по коэффициенту точности.

 

Определяем коэффициент шероховатости поверхности детали "Фланец".

 

 

где: Ш_ср. –средняя шероховатость поверхности детали, мкм;

 

 

где: n₁, n₂,...n_i-количество поверхностей с данной шероховатостью, шт;

 

 = ;

 = ;

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

Вывод:Деталь "Фланец" технологична по коэффициенту шероховатости.

 

    Качественная оценка.

    Деталь относится к классу «Тел вращения» (рис.1). Масса: 1.26 кг.

Фланец имеет центральное сквозное отверстие диаметром

,в отверстии находится шпоночный паз размером .

Наибольший наружный диаметр детали Ø105мм, а наименьший Ø55мм, длина детали составляет 45мм. На одной из двух торцевых поверхностей присутствуют торцевые пазы в количестве 6 штук под углом 60°,шириной 10мм и глубиной 5мм.На наружной поверхности Ø70 до Ø55 имеется канавка шириной 5мм.Так же присутствуют зубья модуля m=4 в количестве 25 штук. В целом деталь состоит из поверхностей вращения и торцевых поверхностей, не требующих сложной формы заготовки. Деталь средней сложности. На одну из операций требуется специальное приспособление, для контроля зубьев может быть использованы как и универсальные, так и специальные мерительные инструменты.

    Деталь достаточно прочная и жёсткая. Все поверхности для обработки доступны. По качественной оценке деталь может считаться технологичной.

    Вывод: На основании качественной и количественной оценок считаем, что деталь технологична.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

1.3. Определение конструкторского и технологического кода детали.

Таблица 1.3.1. Данные для определения конструкторского кода детали "Фланец".

Код	Класс	Содержание
71	Класс	Тело вращения- Фланец.
1	Подкласс	С наружной цилиндрической поверхностью.
5	Группа	Без закрытых уступов, ступеней, без резьбы
5	Подгруппа	С центральным сквозным отверстием, круг в поперечном сечении, без резьбы, ступенчатый
2	Вид	С отверстием вне оси детали

 

Конструкторский код детали "Фланец" - СМТ 711552

 

Таблица 1.3.2. Данные для определения технологического кода детали "Колесо зубчатое".

Код	Класс	Содержание
ВА9	Размерная характеристика	Наиб. наружный ∅120 Наиб. длина l =53 Наиб. ∅ отв. ∅9H14
04	Группа материала	Сталь 40
4	Вид обработки	Обработка резанием
24	Вид исходной заготовки	Штамповка объёмная не калиброванная
44	Квалитет точности	Наружное h7 Внутреннее H7
5	Шероховатость	Ra=0,8
0	Степень точности	-
0	Вид доп.обработки	Без термической обработки, без контроля
А	Масса	m=1,1

 

Технологический код детали "Фланец" –ВА9042444500А

 

Вывод: Я сформировал конструкторско-технологический код по чертежу на деталь "Фланец" СМТ 711552ВА9042444500А

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

1.4. Материал детали и его свойства.

    Материал детали - конструкционная легированная сталь марки 40Х, которая применяется для изготовления деталей, выдерживающих значительные деформирующие нагрузки.

    Данные о химическом составе и механических свойствах материала следует выписать в таблицы (табл. 1.4.1. и 1.4.2.) из соответствующих справочников.

 

Таблица 1.4.1. - Химический состав стали 40 ГОСТ 1050-88.

Углерод С	Кремний Sj	Марганец Mn	Хром Cr	Никель Nj	Сера S	Фосфор P
0,36-0,44	0,17-0,37	0,5-0,8	0,8-1,1	0,25	0,04	0,04

 

Таблица 1.4.2. - Механические свойства стали 40 ГОСТ 1050-88.

Твёрдость по Брюнелю, HB не более Гочекатанный/штамповка	Предел. прочн. при растяжке(σт); кгс/мм²(МПа)	Предел. прочн. при изгибе(σвр); кгс/мм²(МПа)	Относит.удлинение δs,%	Относит. сужение
212/217	80(800)	100(1000)	10	45

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ

1.5. Определение типа производства.

    Тип производства определяется исходя из количества деталей, подлежащих обработке (N) и массы (m).

    Ориентировочные данные для предварительной оценки типа производства приведены в табл. 1.5.1.

 

Масса детали,кг.	Единичное.	Кол-во деталей подлежащих обработке при производстве.
		Мелкосерийное.	Среднесерийное.	Крупносерийное.	Массовое.
До 1,0	До 10	10...1500	1500...75000	75000...200000	200000
1,0-2,5	До 10	10...1000	1000...50000	10000...100000	100000
2,5-5,0	До 10	10...500	500...35000	35000...75000	75000
5,0-10	До 10	10...300	300...25000	25000...50000	50000
10 и более	До 10	10...200	200...10000	10000...25000	25000

Таблица 1.5.1. Таблица для установления типа производства.

 

Согласно таблице 1.5.1. производство серийное, следует определить партию запуска деталей. Ориентировочно величину партии можно вычислить по формуле:

 

 =

 

где: n_заг - величина партии запуска деталей, шт.;

N = 10000- годовой объем выпуска деталей, шт;

Р_q - число рабочих дней в году; (при Т_вых = 96 дней, Т_праздн = 22 дней, Р_q= 247 дней);

a - необходимый запас деталей на складе в днях (а = 3дней).

 

n_заг = .

 

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

15.02.08.ТМ.КП.1044.ПЗ