Кафедра Конструирования

Курсовая работа

по курсу: “Технология деталей и конструкционных материалов”

на тему: “Разработка технологического процесса изготовления детали “Пробка”

 
 
 
 

Выполнил:

Котова В.В.

Проверил: 

Бушунов Л.А. 
 
 

Василевцы 2007г.

 

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение

1. Анализ исходных данных

2. Анализ современных методов и оборудования

3. Выбор метода изготовления детали

4. Обоснование материала

5. Выбор оборудования и инструмента

6. Выбор баз и расчет погрешности базирования

7. Расчет припусков на обработку и выбор заготовки

8. Разработка техпроцесса изготовления

8.1 Выбор типового техпроцесса

8.2 Разработка маршрутной и операционной технологии

8.3 Расчет и назначение режимов обработки

8.4 Нормирование технологических операций

Заключение

Литература

 

ВВЕДЕНИЕ

 

     Данная курсовая работа по разработке технологического процесса должна содержать анализ исходных данных, анализ современных методов и оборудования, выбор метода изготовления детали, обоснование материала, выбор баз и расчет погрешностей базирования, разработку техпроцесса изготовления, расчеты типа производства, технико-экономических показателей для выбора оптимального варианта заготовки, припусков на обработку поверхностей, режимов резания и основного времени; выбор оборудования и инструмента для механической обработки заготовки и контроля точности выполняемых размеров согласно чертежу детали.

     Деталь, технологический процесс изготовления которой предлагается разработать, ― ”пробка”. Предполагаемое назначение - герметизация камер, отверстий, в которые заливают масло, топливо, воду и т.д. 

 

1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 

     Исходными данными для разработки технологического процесса изготовления “Пробка” являются:

• чертеж детали;
• материал- сталь 45;
• чистота обработки Rz10;
• коэффициент закрепления операций=12.

     Масса детали составляет 0,615 килограмма. Ширина детали- 48 мм, d=60 мм. В детали есть резьба М52*1,5 с двумя фасками 1,6*45° чистота обработки которой 10, что соответствует 6 классу шероховатости поверхности. Для поверхности диаметром 60 мм указана чистота обработки 1,6, что соответствует 6 классу шероховатости поверхности.

     Чистоту обработки 10 можно получить чистовым точением, а 1,6- однократным точением.

     Данную деталь предлагается изготовить из стали 45 ГОСТ 1050-74. Это среднеуглеродистая сталь (0,45% углерода). Она обладает высокой прочностью и пластичностью, малой чувствительностью к отпускной хрупкости, хорошей прокаливаемостью, применяется, как правило, после закалки с отпуском и реже в нормализованном состоянии.

     Деталь технологична, т.к. обеспечивает простой доступ инструмента.

     Так как коэффициент закрепления операций равен 12, то тип производства является среднесерийным. В связи с этим используют универсальные станки (токарный станок) или полуавтоматы (токарно-винторезный станок модели 1А64, 1601, 1А616,16К20, или 16К1).

     Шестигранник делается на фрезерном станке (вертикальном или горизонтальном) в данном случае я выбрала горизонтально-фрезерный станок 6Р81Г, все остальное, в том числе и резьба, делается токарным станком.

 

2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И ОБОРУДОВАНИЯ 

     Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа.

     Основными способами изготовления металлических заготовок и деталей являются литьё, обработка давлением и обработка резанием. Изделия сложной формы могут быть получены также сваркой, пайкой или клёпкой деталей, полученных предварительно литьём или обработкой давлением. Всё большее количество заготовок и деталей машин производят с использованием методов порошковой металлургии. Для деталей сложной формы наиболее целесообразными видами заготовок являются отливки и поковки, позволяющие намного сократить трудоемкость обработки резанием и расход металла, превращаемого в стружку. Технико-экономическая эффективность литейных процессов обоснована возможностью получения заготовок деталей сложной формы с достаточно высокой геометрической точностью и с наиболее рациональным использованием материала.

     Точение тел вращения осуществляется на станках токарной группы. Распространенными в единичном и мелкосерийном производствах являются универсальные токарно-винторезные станки, на которых можно осуществлять все виды точения, а также нарезание различных резьб, сверление, зенкерование, развертывание, накатывание и алмазное выглаживание. В состав этих станков входят станина, передняя бабка, суппорт с резцедержателем, задняя бабка, ходовой винт, ходовой вал, фартук и коробка подач. Заготовка может устанавливаться в центрах, в трехкулачковом патроне или в другом приспособлении. Движение резания осуществляется вращением шпинделя станка с закрепленной на нем заготовкой. Движение подачи обеспечиваются относительным продольным и поперечным перемещением суппорта станка с резцедержателем (резцом).

     Фрезерование осуществляется на фрезерных станках, которые могут быть универсальными (вертикально-, горизонтально-, продольно-фрезерные) и специализированные (шлице-шпоночные, карусельно-, копировально-, резьбофрезерные и др.). По конструктивным особенностям эти станки подразделяются на консольные, когда стол расположен на подъемном кронштейне-консоли; бесконсольные, у которых стол перемещается по неподвижной станине в продольном и поперечном направлениях; непрерывного действия (карусельные и барабанные). Примеры вертикально- и горизонтально-фрезерных станков: 6Р80Г,6Р10,6Р18Г,6Р11,6Р82Г,6Р12.В единичном, мелкосерийном и серийном производствах наиболее распространены консольные станки.

     Современное технологическое оборудование представлено в виде надежных, высокопроизводительных, многофункциональных станков.

     Технологическое оборудование подразделяется на четыре группы:

1. Станки широкого назначения (универсальные) с широким диапазоном параметров, размеров заготовок, обрабатываемых на них. Целесообразно применять в единичном и мелкосерийном производстве.
2. Станки высокой производительности - автоматы и полуавтоматы, имеющие большее ограничение по размерам заготовок, которые могут на них обрабатываться, а также ограничения по параметрам(1Б240П-4,1Б240-6,1Б240П-6 и т.д.)
3. Специализированные станки - агрегатные и переделанные из станков высокой производительности, приспособленные для обработки какой-либо определенной детали или группы деталей. Агрегатные станки компонуются из стандартных узлов, приспосабливаясь к изготовлению определенной детали. Специализированные станки применяются в крупносерийном и массовом производствах.
4. Специальные станки - станки, спроектированные и изготовленные для обработки заготовки в определенной  технологической операции. Такие станки обладают высокой производительностью, потому что режимы обработки соответствуют расчетным режимам, но проектирование и изготовление их требует много времени и средств, так как производят их в единичном исполнении. Специальные станки рентабельны в массовом производстве при выпуске деталей в течении нескольких лет.

     С развитием техники на смену обычным станкам пришли высокопроизводительные и быстропереналаживаемые станки с программным управлением и обрабатывающими центрами. На базе этих станков с использованием микропроцессорной техники и роботов создаются гибкие автоматизированные производства, что значительно повышает производительность и качество продукции. Следует отметить, что максимальный эффект можно получить, совмещая новые и старые “достижения”.  

 

3. ВЫБОР МЕТОДА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 

     Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут изготовления детали, необходимо произвести расчеты экономической эффективности различных вариантов и выбрать из них наиболее рациональный для данных условий производства. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции. В качестве себестоимости рассматривается технологическая себестоимость, которая включает изменяющиеся по вариантам статьи затрат.

     Сравним два метода изготовления детали: 

 

     а) Себестоимость заготовки изготовленной методом литья: 

      , 

     где С_i - базовая стоимость одной тонны заготовок, у.е.;

     К_Т, К_С, К_В, К_М, К_П - коэффициенты, зависящие от класса точности,  
группы сложности, массы, марки материала и  
объёма производства;

     Q - масса заготовки, кг;

     q - масса готовой детали, кг;

     S_отх - цена одной тонны отходов.  

     Согласно справочным данным примем С_i=136 у.е. (табл. 2.6 [1]), К_Т=1, [1], К_С=0,7,(табл. 2.8 [1]), К_В=1,07, [1], К_М=1,22, (табл. 2.8 [1]), К_П=0,5, (табл. 2.8 [1]). 

      у.е. 

     б) Себестоимость заготовки, получаемой из проката 

     Если использовать круглый сортовой профиль общего назначения, то стоимость заготовок будет равна 

     S_заг = М + ΣС_оз , 

     где М - затраты на материал заготовки, у.е.;

     SС_оз - технологическая себестоимость операций, у.е.. 

      , 

     где С_пз - приведенные затраты на рабочем месте, у.е./ч;

     Т_шт - штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, мин. 

      , 

     где S - цена одного килограмма заготовки, у.е..

     Если заготовку из проката отрезать на абразивно-отрезных станках, то С_пз = 121 у.е./ч, Т_шт = 1,2 мин [1]. Тогда

 

       

     Согласно справочным данным [1] S = 136 у.е. за одну тонну. Следовательно, учитывая (4), 

     S_заг = (1,2·136)/1000 - (1,2 - 0,615)·25/1000 + 0,0242 = 0,172 (у.е.) 

     Как видно, заготовка из проката оказалась намного дороже. Но т.к. у нас среднесерийное производство и для получения заготовки методом литья ещё необходима дорогая форма, то в итоге получении заготовки литьем будет стоить дороже, чем получение прокатом. Т.о. мы будем изготавливать заготовку прокатом.

     Сравним два варианта технологического маршрута по минимуму приведенных затрат.

     а) При использовании токарно-винторезного станка 1А616 часовые приведенные затраты равны 

     С_пз = С_з + С_чз + Е_н·(К_с + К_з),