Выбор метода получения заготовки

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине (учебному курсу)

__________Т ехнология машиностроения ___________

(наименование дисциплины (учебного курса)

 

 

на тему «РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ»

 

Студент	Е.А.Чичайкин (И.О. Фамилия)	(личная подпись)
Руководитель	Д.А. Расторгуев (И.О. Фамилия)	(личная подпись)

 

 

Оценка:	________________
Дата:	________________

 

 

Тольятти 2020

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

 

Институт машиностроения

(наименование института полностью)

 

Кафедра «Оборудование и технологии машиностроительного производства»

(наименование кафедры полностью)

 

Утверждаю

Зав. кафедрой

_____________ ___________ Н.Ю.Логинов __

(подпись) (И.О. Фамилия)

«____»___________20___г.

 

ЗАДАНИЕ

На выполнение курсовой работы

Чичайкин Егор Андреевич

1. Тема и исходные данные:

Разработать технологический процесс изготовления детали.

Эскиз детали. Годовая программа 5000 штук в год. Режим работы односменный

2. Содержание пояснительной записки:

Задание

Содержание

Введение

1. Анализ исходных данных

2. Тип производства

3. Выбор метода получения заготовки

4. Разработка маршрута

5. Проектирование операций

Заключение

Литература

4. Рекомендуемые учебно-методические материалы согласно методичке.

 

Преподаватель Д,А.Расторгуев

Содержание

Введение. 4

1. Анализ исходных данных. 5

1.1. Служебное назначение и условия работы детали. 5

1.2. Систематизация поверхностей. 5

1.3 Анализ технологичности детали. 6

2 Тип производства. 8

3. Выбор метода получения заготовки. 9

4 Разработка технологии. 12

5. Проектирование операции. 15

5.1 Определение режимов резания. 15

5.2 Расчет норм времени. 17

5.4 Операционная карта. 18

Заключение. 19

Список литературы.. 20

 

Введение

 

Цель - обеспечение заданного выпуска деталей «Шток» заданного качества. Как задачи необходимо выполнить первые этапы по разработке технологии, включая анализ данных с выбором типа производства, определится с заготовкой и переходами по обработке поверхностей.

 

 

Анализ исходных данных

Служебное назначение и условия работы детали

Деталь «Шток» является деталью зажимного приспособления и предназначена для преобразования поступательного движения от поршня гидроцилиндра во вращательное движение шестерен зажимных губок.

Шток работает в условиях действия осевой знакоперемен­ной ударной нагрузки.Под действием ударной знакопеременной нагрузки и сил трения происходит коробление и изнашивание данных поверхностей вала.

 

Систематизация поверхностей

Исполнительные поверхности (И), выполняющие служебные функции штока – передачу движения - торец 3 и зубья 11.

Устанавливается шток по цилиндрической шейке 5 и торцу 3.

Присоединяют другие детали по цилиндрической 6, торцу 2, резьбе7.

Остальные свободные поверхности 1, 8,4,9.

Ц – цилиндр наружный;

П – плоская;

Ф – фасонная;

Р – резьба наружная

 

Таблица 1.1Анализ исходных данных

Поверхность	Размеры	Форма, расположение	Шерохов. Ra, мкм	Твердость, HRC
№	Тип	Форма	Знач. мм	Допуск, Мм	Квал. Точн.	Погреш­н.	Допуск	Степень точн.
	С	П		0,47		O	0,04		12,5
	ВБ	П		0,62		^	0,1		12,5
	И, ОБ	П		0,074		^	0,02		3,2
	И	Ф		0,07					1,6
	С	П		1,0		O	0,1		12,5
	ОБ	Ц		0,013		—	0,01		0,4
	С	П		0,21					12,5
	С	П		0,15		¸	0,02		12,5
	С	Ф							12,5

Анализ технологичности детали

Материал детали – сталь 35 ГОСТ:1050-74 0,32¼0,40%С; 0,5¼0,8%Mn; 0,17-0,37%Si; 0,25%Cr; 0,04%S; 0,035%P; 0,25%Cu; 0,25%Ni; 0,08%As. Твёрдость в состоянии поставки до 207 НВ. Прочность s_вв состоянии поставки до 530 Мпа, относительное удлинение d в состоянии поставки 20%, относительное сужение y в состоянии поставки 45% [1]. Твердость после закалки 40 HRC, относи­тель­ное удлинение 6%, относительное сужение 35%.

Неточные поверхности обрабатываются по 14 квалитету. На заготовикеэтой точности нельзя получить. При использовании прутка можно обеспечить точность и шероховатость 1и4 при ее отрезке.

Обрабатываются все поверхности штока. Всего обработать надо 12поверхностей. Из них 3 наружных цилиндра (5,6, 7); 4 плоскости (1,2,3,4); а также зубья – 11 и 12, а также канавки -8,9.

Шток является технологичной деталью.

 

Тип производства

 

По заданию годовой объем выпуска «Штока»составляет 5000 дет/год. Для его массы это относит техпроцесс в область мелкосерийного производства. Для него характерно применение универсальных металлорежущих станков, приспособлений, инструментов и средств контроля.

 

 

Выбор метода получения заготовки

Для «Штока» средней сложности (сталь 35)в мелкосерийном производствеможно применить прокат или штамповку.

Для выбора заготовки необходим экономический расчет. Сравним стоимости С доли затрат на получение собственно заготовки С_з и ее мехобработку С_обр. По формуле [5]:

 

, (3.1)

 

где i - вариант метода изготовления заготовки. i=1 для проката, i=2 для штамповки.

Затраты на заготовкуС_з, руб.:

 

(3.2)

Или

 

, (3.3)

 

где Ц_мi— цена 1 т материала, руб./т;

М_д и М_зi— масса детали/заготовки, кг;

К_имi= М_д/ М_зi— КИМ;

К_спi, К_тi, К_слi,— коэффициенты для способа получения заготовки, ее точности и сложности.

По[7] определим припуск 2Z:

а) для штамповки

для пов. 5 (d=30, Ra=0.8): 2Z₂=2мм;

для пов. 6(d=27, Ra=3.2): 2Z₂=1,5 мм;

припуски по торцу 1,2,3,4: Z₂=2 мм.

Для проката припуски равны половине припуска штамповки:

- по шейкам 2Z=3,5 мм;

- по плоскостям Z=2 мм.

Для проката примем диаметр прутка - 36 [1].

Для штамповки выберемштамповочный уклон 5⁰, радиусы галтелей R3мм.

Определяем массу М_Д и М_З:

 

,

 

где d₁, d₂, … d_n, l₁, l₂, … l_n– диаметр, длинашеек вала, см;

n—количество шеек;

—плотность 35Х, г/см².

 

М_Д= кг.

М_З1= ,

 

где d-диаметр проката, см;

l-длина, мм.

М_З1=0,785(3,1²6,7+3,4² 12,9)0,00785=1,23 кг

М_З2= кг.

 

КИМ

 

Ц_м1=770; Ц_м2=1700; К_СП1=1,1; К_СП2=2,0; К_Т2=1,0; К_СЛ2=0,85.

 

С_З1= = 0,93 руб.

С_З2= /= 4,64 руб.

Затраты на обработку составят:

С_обрi = (3.5)

или

С_обрi = , (3.6)

 

где С_уд —затраты на удаление1 кг стружки при обработке, руб./кг;

К_о — коэффициент обрабатываемости.

Рассчитаем по вариантам: С_уд = 6,0; для стали 35 - К_о = 0,8.

 

Окончательно получаем:

 

С₁ = руб.

С₂ = руб.

По минимуму переменных затрат принимаем вариант – прокат.

Для заготовки из проката принимаем ближайший диаметр прутка 35 мм. Припуск на разрезку заготовки принимаем равным 2 мм. Припуск на механическую обработку торцов – 2 мм.

Разработка технологии

 

Переходы и последовательность их совершения определим по [6] вс учетом требуемой точности, шероховатости.

Из технологических соображений (отпадает применение Ш_о, т.к. заготовка – прокат) принимаем последовательность обработки 6 (К_yi=5,6):

Т(12; 12,5)–Т_п(10; 6,3)–ТО(11)–Ш(9;3,2)–Ш_п(7; 1,6)–Ш_ч(6; 0,8).

Для обработки шейки очень малой шероховатостью 5 (по 6-му квалитету сRa=0,4) используем отделочный переход по полированию.

Полученным выше результатом воспользуемся для назначения методов обработки других поверхностей.

Шейка под гайку, пов. 7 (8-й квалитет, Ra=3,2):

Т(12; 12,5)–Т_п(10; 3,2)–Т_ч(8;3,2)–Нарезание резьбы –ТО

Шейка под подвижную губку тисков, пов. 6 (10;3,2):

Т(12; 12,5)–Т_п(10; 6,3)–ТО(11)–Ш(9;3,2).

Канавки, пов. 13, 10 (14; 12,5):

Т(12; 12,5)–ТО(13).

Уступ, пов. 2 (14; 12,5):

Т(12; 12,5)–ТО(13).

Уступ, пов. 3 (9; 3,2):

Т(12; 12,5)–Т_п(10; 6,3)–ТО(11)–Ш(9;3,2).

Торцы, пов 1, 4 (14;12,5):

Ф(13; 12,5)–ТО(14).

Шпоночный паз, пов. 8, 9 (12; 12,5):

Ф(11; 12,5)–ТО(12).

Шпоночный паз, пов. 11, 12 (9; 3,2):

Ф(8; 3,2) –ТО(9).

Лыска, пов. 15 (10; 1,6):

Ф(9; 1,6) –ТО(10).

Лыска, пов. 14 (14;12,5):

Ф(11; 12,5)–ТО(12).

Центровые отверстия, пов. 16 и 17 С–З_ч(8; 1,6)–ТО(9)–Ш_ч(8; 0,8)

С–сверление,

З–зенкерование.

В соответствии с пунктом 4.1 и таблицой 4.1 составляем таблицу методов обработки поверхностей детали (таблица 4.2)

 

Таблица 4.1 -Методы обработки поверхностей детали «Шток»

№ пов.	Вид Пов.	Квал. Точн.	Шерох Ra, мкм	Последовательность обработки
	П П П		12,5 12,5 12,5	Ф–ТО Ф–ТО Т-Тч–ТО
	П Ц Ц Ц Ф Ф Ф Ф		3,2 0,4 3,2 3,2 12,5 12,5 3,2 12,5	Т–Тп–ТО–Ш Т–Тп–ТО–Ш–Шп–Шч–ПО Т–Тп–ТО–Ш Т–Тп–Тч– Нарез. Резьбы-ТО Тч–ТО Тч–ТО Ф-Фч–ТО Ф–ТО

В таблице 4.2 приведен маршрут обработки детали «Шток».

Таблица 4.2 -Технологический маршрут обработки детали «Шток»

№ операции п/п	Наименование операции.	Обрабатываемые поверхности.	Номера операций.	Код и наименование операции.
	Фрезерная Сверлильная	1,4 16,17		05 фрезерно-центровальная
	Токарная	7,2,6,3		14 токарная
	Токарная			14 токарная
	Токарная п/чистовая	5,8,9		14 токарная
	Точение резьбы			14 токарная
	Токарная п/чистовая	7,10,6,3		14 токарная
	Фрезерная	11,12		15 фрезерная
	ТО	Все поверхности		ТО
	Центрошлифовальная	16,17		16 центрошлифовальная
	Шлифовальная	6,3		16 шлифовальная
	Шлифовальная			16 шлифовальная
	Шлифовальная получистовая			16 шлифовальная
	Шлифовальная чистовая			16 шлифовальная
	Полирование			06 полировальная

 

Проектирование операции