Технологический процесс изготовления детали (шток)

Курсовойпроект

 

на тему:

 

"Технологический процесс  изготовления детали (шток)"

 

Дисциплина: Технология машиностроения

 

 

Содержание

 

Введение

 

1. Анализ служебного назначения  машины, узла, детали

 

1.1 Характеристика установки

 

1.2 Характеристика узла

 

1.3 Краткое описание детали

 

2. Анализ технических требований  и определение технических заданий  при изготовлении детали

 

3. Определение типа производства  и формы организации работы

 

3.1 Краткая характеристика  выбранного типа производства

 

4. Анализ технологичности  конструкции детали

 

5. Анализ существующего  или типового технологического  процесса

 

5.1 Формирование заданий  проектирования

 

6. Выбор способа получения  заготовки

 

6.1 Характеристика процесса  ковки

 

6.2 Основные операции при  ковке

 

6.3 Прокат

 

6.4 Сравнение способов  получения заготовки

 

7. Разработка варианта  технологического маршрута механической  обработки детали

 

7.1 Выбор обоснование способов  обработки поверхностей заготовки

 

7.2 Выбор и обоснование  схем базирования и закрепления

 

7.3 Составление маршрутного  технологического процесса и  выбор оптимального

 

7.4 Обоснование выбора  металлорежущих станков

 

7.5 Обоснование выбора  другого технологического оборудования

 

8. Разработка операционной  технологии

 

8.1 Разработка структуры  операций

 

8.2 Расчет припусков на  механичекую обработку поверхностей

 

8.3 Расчет режимов резания

 

8.4 Техническое нормирование  операций

 

Литература

 

Введение

 

Машиностроительная отрасль  является основной технологической  базой определяющей развитие всей промышленности любой страны. Поэтому темпы роста  машиностроения должны значительно  превышать аналогичные показатели других отраслей народного хозяйства. В настоящее время машиностроение, как ни одна из других отраслей, сильно отстает от научно-технического прогресса, в связи со сложностью выпускаемого технологического оборудования. Новейшие выпущенные станки и другое оборудование являются, в настоящее время, морально устаревшими, так как очень много  времени уходит на разработку конструкторской  и технологической документации, подготовку производства и другие организационные  работы. Поэтому в данный момент перед машиностроением стоит  огромное число сложных и важных задач, таких как: планирование и  разработка перспективных технологий; создание высокопроизводительных энерго- и материалосберегающих технологий; повышение качества и технического уровня машиностроительной продукции; применение средств автоматизации и механизации производства.

 

Для решения поставленных задач следует уделять больше внимания подготовке будущих специалистов. Уровень развития машиностроения - один из самых значимых факторов технического прогресса, так как коренные преобразования в любой сфере производства возможны лишь в результате создания более  совершенных машин и разработки принципиально новых технологий. Развитие и совершенствование технологий производства сегодня тесно связаны  с автоматизацией, созданием технических  комплексов, широким использованием вычислительной техники, применением  оборудования с числовым программным  управлением. Все это составляет базу, на которой создаются автоматизированные производства, становятся возможными оптимизация технологических процессов, создание гибких автоматизированных комплексов.

 

Комплексная механизация  и автоматизация производственных процессов, переоснащение машиностроительных предприятий современными металлорежущими  станками, типизация и стандартизация технологических процессов, повсеместное внедрение в практику технологического проектирования электронных вычислительных машин привели к переоценке существующих методов проектирования. В настоящее  время технологическое проектирование - это комплексная система взаимодействия средств и методов, обуславливающих  создание высококачественной технологической  документации на основе широкого применения стандартных технологических решений. Освоение машиностроительными предприятиями  новой технологической документации создало предпосылки для разработки и внедрения автоматических систем управления производственными процессами в целом.

 

1. Анализ служебного назначения  машины, узла, детали

 

Данная деталь производится в шестом цехе АО СНПО им. Фрунзе и  входит в состав компрессорной установки  ЧВМ 2,5-25,8’’.

 

 

1.1 Характеристика установки

 

Данная установка является двухступенчатым крейцкопфным компрессором двойного действия и предназначена  для сжатия атмосферного воздуха. Крутящий момент передается от двигателя на кривошипно-шатунный механизм, который  вращается со скоростью 750об/мин, далее  через шток усилие передается на поршень  первой ступени. Поршень создает  давление в первом цилиндре компрессора. Далее через распределительные  клапана сжатый воздух передается во второй цилиндр компрессора, где  происходит повышение давления до рабочего значения.

 

Масса установки - 11100 кг

 

Габаритные размеры - 4680x3200x2090 мм

 

Техническая характеристика установки

 

Давление всасывания - атмосферное

 

Давление нагнетания - 0,8 Мпа

 

Рабочие температуры - 30...40Со

 

Производительность - 25 м3/мин

 

Данная установка может  иметь широкое применение в народном хозяйстве.

1.2 Характеристика узла

 

Деталь “Шток" входит в  состав узла: “Группа поршневая  первой ступени", который состоит из следующих деталей:

 

Поршень

 

Шайба

 

Контргайка

 

Гайка

 

Стяжка

 

Шток

 

Кольцо направляющее

 

Кольцо уплотнительное

 

Экспандер

 

Болт М12x40.56

 

Проставка под бурт штока

 

Проставка под гайку штока

 

С помощью поршневой группы, а точнее с помощью поршня и  уплотнительных колец, которые контактируют со стенками цилиндра создается давление в цилиндре компрессора. Причем так как компрессор двойного действия, то при движении поршня вперед в левой части цилиндра происходит сжатие, а в правой нагнетание; при движении штока назад камеры меняются местами. Давление на выходе первой ступени составляет 0,3МПа.

 

 

1.3 Краткое описание детали

 

Деталь “Шток" предназначена  для передачи поступательного движения от кривошипно-шатунного механизма  к поршню. Так как компрессор двойного действия, то на правой части цилиндра установлены уплотнительные кольца, обеспечивающие герметичность при  движении штока назад. Линейная скорость движения штока V=2,5м/сек и для  обеспечения высокой износостойкости  рабочей поверхности применен соответствующий  материал: Сталь 38Х2МЮ-АШ и произведено  азотирование данной поверхности. Для  уменьшения нагрева и износа уплотнительных колец, а также для уменьшения усталостных разрушений (так как  шток работает при знакопеременных  нагрузках) шероховатость рабочей  поверхности должна быть незначительной. Для уменьшения концентраторов напряжений и увеличения срока службы штока  все переходы между диаметрами выполняются  со скруглениями и с небольшой шероховатостью, а резьба выполняется не нарезанием а накатыванием.

 

Шестигранник (пов.22) предназначен для закрепления штока в установке  с помощью ключа.

 

Шпоночный паз (пов.3) предназначен для предотвращения проворота шайбы и отвинчивания контргайки.

 

Поверхность 14 притирается  для обеспечения герметичности  соединения с проставкой под бурт штока.

 

Анализ поверхностей

 

Шток базируется в узле поверхностями 8, 12, 14 - это основная конструкторская база. Поверхности 8 и 12 образуют двойную направляющую базу, поверхность 14 - опорную базу.

 

Поверхности 12,14 - вспомогательная  конструкторская база для детали 11. Пов.12 - ДНБ, пов.14 - ОБ.

 

Поверхность 8 - вспомогательная  конструкторская база для детали 12. Пов.8 - ДНБ.

 

Поверхность 5 - вспомогательная  конструкторская база для детали 3. Пов.5 - ДНБ.

 

Поверхность 5 - вспомогательная  конструкторская база для детали 4. Пов.5 - ДНБ.

 

Поверхности 5,3 - вспомогательная  конструкторская база для детали 2. Пов.5 - ДОБ, пов.3 - ОБ.

 

Поверхности 1, 2, 4, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 23, 24, 25, 27, 28, 29 - свободные.

 

Поверхности 5, 14, 20, 22, 26 - исполнительные.

 

В результате анализа можно  сделать вывод, что деталь эксплуатируется  в достаточно жестких условиях и  обеспечения ее функционального  назначения и надежной работы требуется  высокая точность и качество исполнительных поверхностей.

 

2. Анализ технических требований  и определение технических заданий  при изготовлении детали

 

Количество видов и  разрезов достаточно для полного  представления о конструкции  детали.

 

На чертеже не указаны  квалитеты и отклонения линейных размеров.

 

Обозначения видов, разрезов и выносок указаны по правилам ЕСКД.

 

Не указаны линейные размеры  проточки под резьбу, радиусы проточки нестандартны.

 

 

 

Нестандартные размеры канавок  для выхода шлифовального круга.

 

 

 

Не указаны допуски  угловых размеров.

 

Шероховатость рабочих поверхностей штоков 6го квалитета, диаметром 10-120мм Ra=0,63 - соответствует оптимальным

 

Нерабочие шейки валов, диаметром  больше 18мм Ra=6,3 - требования по шероховатости завышены.

 

 

 

Шероховатость боковых поверхностей шпоночного паза Ra=5,0-1,25 - соответствует оптимальной.

 

Точность и шероховатость  резьбы на концах штока 6g, Ra=1,25-0,63 - соответствуют оптимальным.

 

Чертеж содержит все необходимые  допуски расположения поверхностей. Значения допусков расположения поверхностей назначены правильно. [2] Допуск соосности между рабочими участками штока необходим для обеспечения принципа взаимозаменяемости при сборке.

 

Допуск перпендикулярности торца буртика к Æ32h6 необходим  для обеспечения герметичного соединения с проставкой и сборки без пригонки.

 

3. Определение типа производства  и формы организации работы

 

Расчет выполнен для тов. Оспанов А.А. МВ-51

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

 

Годовая программа200 шт.

 

Режим работы предприятия1 смен

 

Действительный годовой  фонд работы2030 час. по [3, с.334]

 

Нормы времени операций по базовому техпроцессу приведены  в таблице

 

Таблица 3.1 - РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТАНомер опер. Наименование операции Штучное время, мин Число станков, шт Коэффициент загрузки

5 Токарная 90.00 1 0.164

10 Разметочная 4.80 1 0.009

15 Токарная 30.00 1 0.055

20 Токарная 60.00 1 0.109

25 Разметочная 3.00 1 0.005

30 Сверлильная 6.00 1 0.011

35 Токарная 48.00 1 0.088

40 Токарная 150.00 1 0.274

45 Фрезерная 36.00 1 0.066

50 Шлифовальная 180.00 1 0.328

55 Токарная 60.00 1 0.109

60 Фрезерная 112.00 1 0.022

65 Шлифовальная 60.00 1 0.109

70 Токарная 24.00 1 0.044

 

 

Коэффициент закрепления  операций     35.69

 

Тип производства                                    мелкосерийный

 

Форма организации производства                  групповая

 

Периодичность запуска                                    21 дней

 

Размер производственной партии          16 шт.

 

Такт выпуска                                           609.00 мин.

 

 

3.1 Краткая характеристика  выбранного типа производства

 

Мелкосерийный тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой  изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. Коэффициент  закрепления операций 20-40.

 

Используется универсальное  и специализированное и частично специальное оборудование. Широко применяются  станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, а также автоматизированные системы  на основе станков с ЧПУ, связанных  транспортирующими устройствами, управляемыми от ЭВМ. Оборудование расставляется  по технологическим группам с  учетом направления основных грузопотоков цеха, по предметно-замкнутым участкам.

 

Технологическая оснастка в  основном универсальная, Большое распространение  имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая  значительно повысить коэффициент  оснащенности малосерийного производства.

 

В качестве исходных заготовок  используется горячий и холодный прокат, литье в землю и под  давлением, точное литье, поковки и  точные штамповки.

 

Требуемая точность достигается  как методами автоматического получения  размеров, так и методами пробных  проходов с частичным применением  разметки для сложных корпусных  деталей.

 

Квалификация рабочих  выше чем в массовом производстве, он ниже чем в единичном. Наряду с рабочими универсальщиками и наладчиками, работающими на сложном универсальном оборудовании используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках.

 

В зависимости от особенности  технологии производства и объема выпуска  обеспечивается полная, неполная, групповая  взаимозаменяемость, однако применяется  и пригонка по месту, компенсация  размеров.

 

Технологическая документация и нормирование подробно разрабатывается  для наиболее сложных и ответственных  заготовок и упрощенного нормирования для простых заготовок.