Служебное назначение и конструкция детали "Корпус 1445-27.004". Анализ технических условий изготовления детали. Выбор метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута обработки детали. Расчет припусков на обработку и режимов резания.
При низкой оригинальности работы "Разработка технологического процесса изготовления детали "Корпус 1445-27.004"", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В курсовом проекте было дано описание детали «Корпус 1445-27.004, указаны ее конструктивные особенности и характеристика. Произведен анализ служебного назначения детали «Корпус 1445-27.004», отработка ее на технологичность, и обоснован выбор метода получения заготовки с указанием коэффициента использования материала. Разработан технологический процесс изготовления детали с учетом меньших припусков на обработку. Установлена последовательность переходов, дано обоснование выбора технологических баз, выполнены аналитические расчеты припусков и режимов резания на две операции механической обработки. В ходе разработки технологического процесса изготовления детали были заменены режимы резания и нормы времени на большие режимы и нормы.
Введение
В настоящее время в машиностроении и станкостроении происходит перевооружение на базе сложной высокопроизводительной техники поставило задачу подготовки высококвалифицированного персонала, участвующего в ее создании, освоении и эксплуатации. В указанных процессах принимают участие конструкторы, технологи, программисты, наладчики, операторы, специалисты инструментальных и ремонтных служб, организаторы производства.
Устойчивое развитие экономики во многом определяется уровнем технического прогресса в машиностроении, которое создает условия для развития многих других видов производства и отраслей промышленности. При этом важно как увеличение выпуска машиностроительной продукции, так и повышение ее качества. Указанный рост осуществляется преимущественно за счет интенсификации производства на основе широкого использования достижений науки и техники и применения прогрессивных технологий.
Технология определяет состояние и развитие производства. От ее уровня зависит производительность труда, экономичность расходования материальных и энергетических ресурсов, качество выпускаемой продукции и другие показатели. Для восстановления производственных мощностей и дальнейшего ускоренного развития машиностроительной промышленности, как основы всего народного хозяйства страны требуется разработка новых технологических процессов, постоянное совершенствование традиционных и поиск более эффективных методов обработки и упрочнения деталей машин и сборки их в изделия.
В настоящее время чрезвычайно важное значение приобретают такие качества производства, как его маневренность и мобильность, то есть способность в короткие сроки переключаться с выпуска одних видов продукции на другие и при необходимости резко наращивать объем производства определенных изделий. Эти качества проявляются в готовности производства к быстрой реорганизации и перестройке на освоение и выпуск требующейся рынку номенклатуры изделий.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технологические условия на изготовление.
Главным при выборе заготовки является обеспечения заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости.
Припуск на обработку может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТАМ или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.
Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку, разработанный профессором В. М. Кованом, базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхности. РАМОП предусматривает расчет припусков по всем последовательно выполняемым технологическим переходам обработки данной поверхности детали, их суммирование для определения общего припуска на обработку поверхности и расчет промежуточных размеров, определяющих положение поверхности, и размеров заготовки.
Применение РАМОП сокращает в среднем отход стружки по сравнению с табличными значениями, создает единую систему определения припусков на обработку и размеров детали по технологическим переходам и заготовок, способствует повышению технологической культуры производства.
Дипломный проект - это квалификационная работа, подводящая итоги учебы студента в вузе, характеризующая уровень приобретенных им знаний и навыков, необходимых для самостоятельной инженерной деятельности.
Темой данного дипломного проекта является разработка технологического процесса изготовления детали «Корпус 1445-27.0004», которая является базовой деталью газового крана в газовой кухонной плите, изготавливаемого на брестском предприятии «Gefest».
Главной целью дипломного проекта является создание совершенного и экономически эффективного технологического процесса механической обработки, с использованием современного высокопроизводительного оборудования, режущего инструмента и технологической оснастки, на основе существующего базового технологического процесса, применяемого на производстве
В данном дипломном проекте будут рассмотрены следующие вопросы: - определение типа производства;
- анализ конструкции и технологичности детали;
- выбор заготовки;
- выбор схем базирования и методов обработки поверхностей;
- выбор оборудования;
- расчет и назначение припусков;
- расчет режимов резания и нормирование операций;
- расчет и проектирование технологического оснащения производства и т.д.
Помимо этого, дипломный проект включает в себя необходимый минимум графического материала по рассмотренным вопросам, документацию к чертежам и сам технологический процесс.
1. Разработка технологического процесса изготовления детали
1.1 Служебное назначение и конструкция детали
Деталь «Корпус 1445-27.004» является составным элементом, входящим в сборочный узел - кран газовый, служащий для регулировки расхода газа в газовой плите. Корпус является несущей деталью, куда устанавливаются остальные детали сборочного узла. Сам корпус крепиться непосредственно к газовой трубе. С обратной стороны к корпусу присоединяется полукольцо, охватывающее трубу.
В корпус по конической посадочной поверхности O10,36 0,03 с углом конуса 9?32’±30” устанавливается регулировочная пробка, сопряженная со стержнем. Стержень с пружиной устанавливается во фланец, который в свою очередь устанавливается по отверстию O15,5 0,1 и прилегающему торцу в рассматриваемый корпус крана и крепится двумя винтами по 2 резьбовым отверстиям М4-6Н. В резьбовое отверстие М7?0,75-6Н с центрированием по конической поверхности O9,5±0,1 с углом конуса 95?±20’ устанавливается винт, регулирующий расход газа при минимальном пламени. Для предотвращения утечки газа в это отверстие по поверхности O5,8-0,1 устанавливается уплотнительное кольцо. В отверстие O10,6±0,05 устанавливается штуцер шланга подачи газа к горелке и фиксируется накидным креплением на 2 штыря O3. Для герметизации в отверстие устанавливается прокладка. Корпус крана стыкуется с корпусом газораспределителя по 2 резьбовым отверстиям М4-6Н и прилегающему торцу двух лап. В кольцевое понижение O11,5±0,1 по поверхности O6 0,1 устанавливается прокладка, обеспечивающая герметичность соединения.
В зависимости от исполнения кран газовый работает при номинальных избыточных давлениях газа 1300, 2000, 3000 Па. Регулировка расхода осуществляется поворотом стержня против часовой стрелки на угол до 160°. Максимальное пламя будет при положении 90°. При повороте стержень смещается вдоль своей оси на 1мм. Стержень сопряжен с пробкой, которая является регулятором расхода. В пробке имеется канал. При повороте стержня отверстия пробки и корпуса перекрываются в разной степени, благодаря чему происходит регулирование расхода. В исходном положении стержень удерживается пружиной.
В соответствии с вышесказанным основной конструкторской базой является полукруглая поверхность между нижними лапками и нижняя поверхность двух лап.
Вспомогательными конструкторскими базами являются коническая поверхность O10,36 0,03 с углом конуса 9?32’±30”, поверхность O15,5 0,1 и прилегающий внешний торец, боковые поверхности резьбы М4-6Н (для крепления фланца), поверхность отверстия O10,6±0,05 с прилегающим внутренним и внешним торцами, боковая поверхность резьбы М7?0,75-6Н и коническая поверхность O9,5±0,1 с углом конуса 95?±20’, поверхность O5,8-0,1, поверхность O6 0,1 с прилегающим внутренним торцом.
Исполнительные поверхности - отверстия газовых каналов, коническая поверхность O10,36 0,03 с углом конуса 9?32’±30”, боковая поверхность резьбы М7?0,75-6Н. Остальные поверхности являются свободными.
В процессе работы корпус не испытывает каких-либо значительных динамических или статических нагрузок (кроме избыточного давления газа, которое невелико), поэтому для его изготовления не требуется использование материала с высокими прочностными характеристиками. Однако корпус эксплуатируется в агрессивной среде газово-воздушной смеси, поэтому на первый план выходит требование к коррозионной стойкости материала. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что применяемый для изготовления материал детали - латунь марки ЛС59-1 по своим характеристикам соответствует эксплуатационным требованиям, предъявляемым к изделию. Этот корозионностойкий материал широко применяется для изготовления деталей любой сложности, работающих без существенных динамических и статических нагрузок во всех отраслях машиностроения.
Таблица 1.1 - Химический состав ЛС59-1 по ГОСТ 15527-70
1.2 Анализ технических условий изготовления детали
Исходя из назначения и условий, работы детали наиболее важными и ответственными поверхностями являются поверхности основных и вспомогательных конструкторских баз (перечисленных в пункте 1.1).
Допуск на угловой размер конического отверстия O10,36 0,03 с углом конуса 9?32’±30” соответствует 5 степени точности, параметр шерохотоватости поверхности составляет Ra 0,8. Соблюдение данных чертежных требований в совокупности с выдерживанием допусков круглости и прямолинейности образующих (равны 8 мкм и 5 мкм, что соответствует 7 и 6 степени точности формы отверстия) необходимо для точного и герметичного сопряжения данной поверхности с пробкой, а следовательно для обеспечения выполнения главной функции крана - регулировки расхода газа при недопущении его утечки.
Точность диаметра посадочной поверхности O10,6±0,05 соответствует 10 квалитету. Выдерживание этого требования к точности вместе с обеспечением параметра шероховатости Ra 2,5 обеспечит соединение без значительных зазоров и перекосов со штуцером шланга подачи газа (и герметичность при уплотнении по торцам соединения), а также надежную посадку уплотняющего кольца (обеспечивает уплотнение по внутреннему торцу).
Резьба М7?0,75-6Н выполнена с мелким шагом для обеспечения более точной регулировки расхода газа при минимальном пламени и обеспечения лучшей герметичности. Герметичность посадки регулировочного винта также обеспечивается достаточно точным коническим соединением (точность конического пояска в отверстии детали соответствует 13 степени точности конусов) и прокладкой, установленной по поверхности O5,8-0,1. Для надежного уплотнения (поджатия) по торцу регулировочного винта необходимо выдержать осевой размер от торца бобышки до торца по которому устанавливается прокладка 8,3±0,1 (соответствует 12 квалитету).
Для надежной и плотной посадки прокладки и патрубка газораспределителя необходимо обеспечить точность исполнения поверхности O6 0,1 (точность соответствует 11 квалитету).
Посадочная поверхность O15,5 0,1 должна быть выполнена с требуемой точностью (10 квалитет размерной точности) для правильной ориентации фланца при сборке относительно корпуса газового крана и обеспечения свободного поворота стержня с пробкой относительно корпуса без заеданий.
Межцентровые расстояния 23±0,1 и 24±0,1 должны быть выдержаны с требуемой точностью для обеспечения совмещения крепежных отверстий: в первом случае фланца и корпуса крана, во втором случае корпуса крана и корпуса газораспределителя.
1.3 Анализ технологичности конструкции детали
Произведем анализ конструкции детали с точки зрения возможности использования рациональных методов получения заготовки.
Так как материал детали ЛС59-1 относится к группе латуней обрабатываемых давлением и имеет высокую пластичность и хорошую обрабатываемость резанием за счет пониженного содержание цинка (содержание цинка до 39% соответствует ?-фазе твердого раствора цинка в меди, что придает сплаву повышенную пластичность) и добавления свинца (улучшает податливость латуни механической обработке и прессованию), то рассмотрим вариант получения заготовки в виде поковки, выделив при этом следующие особенности: - материал заготовки (латунь ЛС59-1) имеет хорошую пластичность и как следствие хорошо поддается обработке давлением в нагретом состоянии;
- вследствие «наклепа» материала при штамповке прочность изделия увеличивается в 1,4-1,6 раза, что благоприятно сказывается на его эксплуатационных характеристиках;
- сложная геометрическая форма детали обуславливает сложность изготовления внутренних полостей полуформ штампа, однако имеется возможность использовать форму с простой плоскостью разъема;
- невозможность получения внутренних полостей и отверстий в заготовке при данном методе получения заготовки, невозможность полностью проштамповать сферическую поверхность, вынуждает оставлять перемычку (кузнечный напуск) под дальнейшую механическую обработку;
- миниатюрность детали (а, следовательно, и заготовки) не требует для выполнения штамповки использования мощного и дорогостоящего оборудования, имеется возможность получения нескольких заготовок за один удар штампа при использовании многоручьевого штампа, имеется возможность автоматизации подачи прутка и процесса штамповки;
- образование других элементов заготовки не вызывает трудностей.
В целом конструкции детали, с точки зрения получения заготовки штамповкой, можно дать хорошую оценку. Заготовка получается, по форме и размерам, приближенной к готовой детали, что снижает стоимость механической обработки.
При использовании материала-заменителя литейной латуни ЛЦ40Сд возможно получение заготовки литьем под давлением. Отметим следующие особенности получения заготовки таким способом: - материл, литейная латунь ЛЦ40Сд, обладает хорошей жидкотекучестью, относительно небольшой усадкой 2,2% и широко используется в промышленности для литья деталей газовой, санитарной, гидравлической и пневматической аппаратуры;
- получение сквозное центрального отверстия в отливке не представляется возможным, так как минимальный диаметр получаемого отверстия для медных сплавов при литье под давлением 5 мм при длине, не превышающей 4d;
- имеется возможность получения глухих «наметок» центрального отверстия глубиной до 3d и глухой «наметки» под резьбовое отверстие М7?0,75-6Н [1], что позволит уменьшить массу заготовки и ее стоимость;
- имеется возможность полностью пролить сферическую поверхность (в отличие от штамповки), что также снизит массу и стоимость заготовки;
- сложная геометрическая форма детали и использование боковых подвижных стержней (для образования глухих отверстий) обуславливает сложность изготовления внутренних полостей полуформ и сложную форму плоскости разъема;
- образование других элементов заготовки не вызывает трудностей.
В целом конструкции детали, с точки зрения получения заготовки литьем под давлением, можно дать хорошую оценку. Заготовка получается, по форме и размерам, приближенной к готовой детали, что снижает стоимость механической обработки.
Произведем анализ технологичности конструкции с точки зрения механической обработки. При этом отметим следующие факторы: - обрабатываемость материалов ЛС59-1 и ЛЦ40Сд резанием после низкотемпературного отпуска (необходимо для снятия внутренних напряжений, что значительно повышает коррозионную стойкость латуни) хорошая, коэффициент обрабатываемости инструментом из быстрорежущей стали 1,6 и 1,4 соответственно, инструментом из твердого сплава - 1,8;
- при обработке как латуни ЛС59-1, так и латуни ЛЦ40Сд, изза повышенного содержания свинца, не образуется сливной стружки, что благоприятно сказывается на условиях в зоне резания и позволяет получить ровную без заусенцев обработанную поверхность;
- у детали отсутствуют удобные для базирования поверхности (кроме нижней плоскости лап), наружные поверхности детали не обрабатываются, поэтому пользоваться ими для базирования в каждом координатном направлении допускается только однократно;
- довольно сложная геометрическая форма детали вынуждает использовать для базирования специальные приспособления;
- затруднен допуск инструмента для обработки внутренней выборки O9,5±0,2 (обработку данной поверхности придется выполнять осевым инструментом меньшего диаметра по контуру), проблемы с допуском инструмента к другим обрабатываемым поверхностям отсутствуют;
- у детали присутствует сложная обрабатываемая ступенчатая внутренняя поверхность (состоящая из конических и цилиндрических поверхностей разных диаметров) и криволинейная сферическая поверхность с кольцевой выборкой, что затрудняет обработку и требует использования широкой номенклатуры стандартного и специального осевого инструмента (применение резцов изза малых размером отверстий невозможно);
- наличие взаимно пересекающихся отверстий снижает технологичность, так как заставляет снижать рабочие подачи сверл для предотвращения «подрыва» инструмента и его поломки при выходе в полость другого отверстия;
- для контроля точности исполнения конического посадочного отверстия под пробку необходимо применять точные средства измерения, контроль точности выдерживания остальных размеров не требует применения средств измерения высокой точности (точность линейных размеров не выше 10 квалитета);
- наличие на чертеже жестких требований к точности формы конического отверстия требует применения дорогих и точных измерительных приспособлений для их контроля;
- при обработке 4-х резьбовых отверстий М4-6Н в лапах детали выдерживаются одинаковые размеры, что сокращает номенклатуру используемого инструмента;
- места сопряжения поверхностей расположенных под прямым углом и места пересечения отверстий являются концентраторами внутренних напряжений, термообработка для готового изделия из латуни С59-1 не требуется;
- обработку посадочного конического отверстия необходимо производить на станке высокой точности высокоточным инструментом, остальные поверхности детали можно обработать на станках нормальной и повышенной точности;
- в конструкции детали присутствуют элементы, обрабатываемые осевым инструментом «в глухую» (кольцевая выборка O11,5±0,1 и внутреннее отверстие 2,5±0,1 для подачи газа), что снижает технологичность детали, так как эти элементы требуют четкого выдерживания осевого размера, а при их обработке затрудняется отвод стружки.
На чертеже указано необходимое минимальное количество размеров для определения положения всех поверхностей детали. Замкнутые размерные цепи отсутствуют.
На основании вышеперечисленного делаем вывод об удовлетворительной технологичности конструкции детали с точки зрения ее механической обработки.
1.4 Определение типа производства предварительно (по таблицам)
Годовой объем выпуска деталей «Корпус 1445-27.004» равен 250000 шт. Используя массу как меру трудоемкости изготовления детали, по годовому объему выпуска и ее массе определим предварительно тип производства.
Масса детали - 0,051 кг.
Годовой выпуск - 500000 шт.
Тип производства - массовый.
В дальнейшем тип производства будет уточнен по коэффициенту закрепления операций.
1.5 Анализ базового варианта технологического процесса
В базовом варианте технологического процесса в качестве заготовки использовалась поковка, полученная штамповкой на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП). Выбор наиболее рационального способа получения заготовки для детали «Корпус 1445-27.004» будет произведен далее, на основе сравнения себестоимости и коэффициента использования материала (КИМ), при обеспечении требуемой производительности.
Вся механическая обработка заготовки производится на одном многофункциональном станке агрегатного типа «Микрон 50-012» за одну установку, поэтому принцип постоянства баз соблюдается при выдерживании всех размеров. Базирование производится по необработанным поверхностям (черновым базам) но только один раз в каждом из координатных направлений, что допустимо. Установка по черновым базам отрицательно влияет на точность расположения внутренних обработанных поверхностей относительно наружных необработанных поверхностей, однако к этим размерам, согласно требованиям чертежа не предъявляется каких-либо повышенных требований по точности исполнения. При этом обработка всех поверхностей за одну установку позволяет достигнуть высокой точности взаимного расположения внутренних поверхностей, являющихся конструкторскими базами, что крайне важно. Это связано с тем, что на точность размеров не будет влиять погрешность базирования и закрепления. Влияние будет оказывать только погрешность индексации подвижного стола агрегатного станка. Подробный анализ установки заготовки в приспособление станка будет проведен в дальнейшем при разработке схем технологического базирования.
Применение многоцелевого станка агрегатного типа «Микрон 50-012» с автоматизацией процессов загрузки и разгрузки в проектируемом технологическом процессе оправдано, так как данный станок обладает важнейшей характеристикой, необходимой для массового типа производства (выбран предварительно) - высокой производительностью. Полный процесс обработки детали на одном станке позволяет минимизировать занимаемую площадь цеха, сократить затраты энергоносителей, что в совокупности снижает себестоимость производимой продукции.
Имеется возможность совместить обработку ступенчатого отверстия на позиции 6 с обработкой отверстия O3-0,1 на позиции 7 за счет использования более сложного ступенчатого перового сверла, выполняя при этом на той же позиции обработку двух отверстий O3,3 0,1 в лапах. Таким образом, имеется возможность сократить количество рабочих позиций (используемых силовых головок), что сократит расход электроэнергии.
Лимитирующим по времени обработки, а, значит, определяющим такт производства деталей, является переход по окончательному развертыванию конического отверстия. В качестве инструмента используется однолезвийная развертка MAPAL с заборной частью первого типа, при этом скорость резания составляет 43 м/мин, а подача 0,102 мм/об. Используя аналогичную развертку с заборной частью третьего типа с внутренним подводом СОЖ при обработке латуней с сыпучей стружкой, имеется возможность увеличить скорость резания до 60…80 м/мин, а подачу до 0,2…0,3 мм/об [1]. Таким образом, можно сократить время лимитирующего перехода и сократить трудоемкость изготовления детали.
Применение специального режущего инструмента (ступенчатых перовых сверл, фасонной фрезы и специальных резцов) оправдано для всех переходов, так как использование данных инструментов сокращает время обработки, что является определяющим фактором для массового производства. В отдельных случаях, без применения специальных инструментов невозможно обработать определенные поверхности детали (сферическая поверхность R8,8; внутренняя выточка O9,5).
Результаты анализа сведем в таблицу 3.
Таблица 1.3 - Результаты анализа базового техпроцесса
№ Наименование операции, содержание Оборудование Приспособление Режущий инструмент Измерительный инструмент
030 Контрольная. Контролировать готовые детали, согласно карте контроля. Стол контрольный - - -
1.6 Выбор метода получения заготовки
Выбор методов получения исходной заготовки оказывает большое значение на решение задачи экономии металла. При выборе методов получения исходных заготовок следует учитывать потери металла связанные с этими методами, так как от этого зависит стоимость заготовки и коэффициент использования материала (КИМ).
Заготовкой для получения детали в базовом варианте является поковка, получаемая штамповкой в открытом штампе на механическом кривошипном горячештамповочном прессе с автоматизированным процессом разогрева, загрузки прутка и штамповки. Этот метод получения заготовки имеет высокую производительность и используется в серийном и массовом производстве. Он сможет обеспечить требуемую годовую программу выпуска. Точность линейных размеров поковки из медных сплавов (латуни), полученной горячей штамповкой на прессах, соответствует примерно 14-15 квалитету точности. При анализе технологичности детали с точки зрения получения заготовки было выявлено, что экономически целесообразно предложить другой способ получения заготовки - литье под давлением. Данный способ получения заготовки обеспечит более высокий КИМ за счет возможности получения в заготовке глухих «наметок» под центральное отверстие и резьбовое отверстие М7?0,75-6Н, а также возможности полного формирования цилиндрической поверхности у заготовки, что снизит массу и стоимость заготовки. Точность размеров элементов отливок из цветных сплавов, полученных литьем под давлением соответствует приблизительно 13-14 квалитету размерной точности по СТ СЭВ 144-75 и параметр шероховатости поверхности Ra 5,0.
Рассмотрим экономический эффект, вызванный заменой способа получения заготовки. Для этого сравним стоимость базового варианта заготовки, полученной штамповкой со стоимостью заготовки, полученной литьем под давлением.
Стоимость заготовки, получаемой штамповкой на КГШП можно определить по следующей формуле: (1.1) где - базовая стоимость 1 тонны поковок, млн. руб. (по ценам 2007 г.);
- масса поковки, кг;
- коэффициенты, зависящие от класса точности, сложности, массы и объема производства заготовок [3];
=0,051 - масса готовой детали, кг;
= 0,96 - цена 1т отходов латуни, млн. руб. [3].
Рассчитаем коэффициент использования материала (КИМ): (1.2)
Таблица 1.4 - Параметры точности отливки по ГОСТ 26645-85
При литье под давлением внутренние полости полуформ изготавливаем максимально приближенной к конфигурации детали, глухие «наметки» под центральное отверстие получаем с помощью подвижных стержней. На поверхности перпендикулярные плоскости разъема формы назначаем литейные уклоны 1…1,5? (для литья под давлением [1]). Определим стоимость заготовки, получаемой литьем под давлением.
Для определения массы заготовки воспользуемся следующим алгоритмом действий. Определим массу припуска, снимаемого с внешних обрабатываемых поверхностей заготовки (без учета припуска снимаемого при обработке внутренних поверхностей) в базовом варианте заготовки и в проектируемом варианте. После этого определим объем глухих «наметок» под отверстия в отливке. Затем от массы базового варианта заготовки отнимем разность масс снимаемых припусков и массу глухих отверстий.
Определим объем припуска, снимаемого при обработке базового варианта заготовки.
Объем припуска, снимаемого с торцевой поверхности O17,5 с учетом ушек:
где S = 338 - площадь соответствующего криволинейного участка, рассчитанная в программе «Компас-3D V8», мм2;
z1 = 2,5 - величина припуска, мм.
Объем припуска, снимаемого с торцовой поверхности O13:
где d1 = 13 - диаметр наружного цилиндра, мм;
z2 = 2,5 - величина припуска, мм.
Объем припуска, снимаемого с поверхности лап:
где S = 134 - суммарная площадь поверхности лап, рассчитанная в программе «Компас-3D V8», мм2;
z3 = 2,5 - величина припуска, мм.
Объем припуска снимаемого при обработке сферической поверхности:
где а = 19,5 - суммарная длина обрабатываемой дуги, мм;
b = 15 - длина сферической поверхности, мм;
z4 = 2,0 - величина припуска, мм.
Объем припуска снимаемого при обработке поверхности O6 0,1:
где d2 = 6 - диаметр обрабатываемой поверхности, мм;
z5 = 1 - величина припуска, мм;
l = 4 - длина обрабатываемой поверхности, мм.
Объем суммарного припуска снимаемого с наружных поверхностей при обработке базового варианта заготовки: Vб = V1 V2 V3 V4 V5
Vб = 845 332 335 586 71 = 2169 мм3 ? 2,17 см3
Тогда масса снимаемого припуска снимаемого с наружных поверхностей при обработке базового варианта заготовки: Qпр.б. = V ? ?, где ? = 8,5 - плотность латуни, г/см3;
Qпр.б. = 2,17 ? 8,5 = 18,5 г.
Определим объем припуска, снимаемого при обработке проектируемого варианта заготовки.
Объем припуска, снимаемого с торцевой поверхности O17,5 с учетом ушек:
где S = 338 - площадь соответствующего криволинейного участка, рассчитанная в программе «Компас-3D V8», мм2;
z1 = 1,0 - величина припуска, мм.
Объем припуска, снимаемого с торцовой поверхности O13:
где d1 = 13 - диаметр наружного цилиндра, мм;
z2 = 0,5 - величина припуска, мм.
Объем припуска, снимаемого с поверхности лап:
где S = 134 - суммарная площадь поверхности лап, рассчитанная в программе «Компас-3D V8», мм2;
z3 = 1,0 - величина припуска, мм.
Объем припуска снимаемого при обработке сферической поверхности:
где а = 19,5 - суммарная длина обрабатываемой дуги, мм;
b = 15 - длина сферической поверхности, мм;
z4 = 1,0 - величина припуска, мм.
Объем припуска снимаемого при обработке поверхности O6 0,1:
где d2 = 6 - диаметр обрабатываемой поверхности, мм;
z5 = 0,4 - величина припуска, мм;
l = 4 - длина обрабатываемой поверхности, мм.
Объем суммарного припуска снимаемого с наружных поверхностей при обработке проектируемого варианта заготовки: Vп = V1 V2 V3 V4 V5
Vп = 338 67 135 293 33 = 866 мм3 ? 0,87 см3
Тогда масса снимаемого припуска снимаемого с наружных поверхностей при обработке проектируемого варианта заготовки: Qпр.п. = V ? ? где ? = 8,5 - плотность латуни, г/см3.
Qпр.п. = 0,87 ? 8,5 = 7,4 г.
Рассчитаем объем глухих отверстий получаемых с помощью подвижных стержней. Объем глухих «наметок» под центральное отверстие, рассчитанный в программе «Компас-3D V8»:
Общий объем глухих отверстий: Vотв = V6 V7 V8
Vотв = 536 605 228 = 1369 мм3 ? 1,37 см3
Масса материала, занимающего объем глухих отверстий: Qотв. = 1,37 ? 8,5 = 11,6 г.
Разность масс припусков, снимаемых с наружных поверхностей базового и проектируемого варианта заготовки: ?QПР. = Qпр.б. - Qпр.п.
?QПР. = 18,5 - 7,4 = 11,1 г
Тогда масса проектируемого варианта заготовки (за вычетом массы материала занимающего объем глухих отверстий): Qпр = Qб - ?QПР- Qотв. = 0,084 - 0,0111- 0,0116 = 0,0613 ? 0,061 кг
Определим стоимость проектируемого варианта заготовки:
где - базовая стоимость 1 тонны отливок, млн. руб;
- масса отливки, кг;
- коэффициенты, зависящие от класса точности, сложности, массы и объема производства заготовок [3];
=0,051 - масса готовой детали, кг;
= 0,96 - цена 1т отходов латуни, млн. руб. [3].
Коэффициент использования материала (КИМ) для нового варианта заготовки:
Сравнивая два вышеприведенных варианта заготовки по стоимости и коэффициенту использования материала (Sзаг1>Sзаг2, КИМ1<КИМ2) можно сделать вывод, что более рациональным является вариант заготовки, получаемой литьем под давлением.
1.7 Выбор методов обработки
Произведем выбор методов обработки поверхностей детали «Корпус 1445-27.004». Обоснование выбора приведем для наиболее ответственных поверхностей. При выборе методов будем стремиться к тому, чтобы одним и тем же методом обрабатывать по возможности большее количество поверхностей заготовки. Так как у детали обрабатываются в основном внутренние цилиндрические поверхности малого диаметра, то практически всю обработку можно выполнить осевым инструментом (сверлами, развертками). Окончательную точность конической посадочной поверхности можно обеспечить чистовым развертыванием. Точность диаметров практически всех остальных отверстий невелика (11-12 квалитет) и их можно получить сверлением. Исходя из предварительно определенного массового типа производства и анализа базового варианта ТП, сверление ступенчатых отверстий детали, для увеличения производительности, будем осуществлять специальными ступенчатыми сверлами. Такое сверло проще изготовить перовым, к тому же перовые сверло может работать на более высоких режимах резания, чем спиральное, и обеспечивает лучшую точность. Кольцевой паз будем получать специальным корончатым сверлом. Цилиндрическую поверхность R8,8±0,1 можно обработать, используя специальные фасонные фрезы.
Обоснование выбора методов обработки будем производить на основе требуемых величин уточнения Ку, рассчитанных по допускам линейных размеров или допускам формы и расположения соответствующих поверхностей (в зависимости от того какой из точностных параметров для данной поверхности является лимитирующим).
При выборе методов обработки будем пользоваться справочными таблицами экономической точности обработки [1], в которых содержатся сведения о технических возможностях различных методов обработки.
Выберем методы обработки конической посадочной поверхности O10,36 0,03 с углом конуса 9?32’±30” (IT8, лимитирующей величиной для количества переходов наряду с диаметральной точностью является величина допусков формы в поперечном и продольном сечении равная 0,008 мм и 0,005 мм соответственно, что соответствует 7 и 6 степени точности формы и расположения поверхностей и величина шероховатости Ra 0,8; точность отверстия в заготовке - 14 квалитет, 15 степень точности формы): - рассверливание перовым сверлом (IT11, 11 степень точности, Ra 3,2);
- развертывание предварительно
Вывод
В курсовом проекте было дано описание детали «Корпус 1445-27.004, указаны ее конструктивные особенности и характеристика. Произведен анализ служебного назначения детали «Корпус 1445-27.004», отработка ее на технологичность, и обоснован выбор метода получения заготовки с указанием коэффициента использования материала. Был выбран более новый и прогрессивный метод получения заготовки - литье под давлением. Благодаря экономии материала уменьшена себестоимость заготовки. Также уменьшен объем механической обработки. Разработан технологический процесс изготовления детали с учетом меньших припусков на обработку. Установлена последовательность переходов, дано обоснование выбора технологических баз, выполнены аналитические расчеты припусков и режимов резания на две операции механической обработки. В ходе разработки технологического процесса изготовления детали были заменены режимы резания и нормы времени на большие режимы и нормы. Большинство инструментов было заменено на более производительные. Эти меры дали возможность уменьшить себестоимость изготовления детали, что отражено в экономической части проекта.
В конструкторском разделе проекта было спроектировано комбинированное перовое сверло для обработки ступенчатого отверстия o10,6±0,05 o8,15 0,1 o6±0,2. Спроектировано приспособление для комплексной обработки детали. Описан принцип действия и конструкция манипулятора. Спроектировано приспособление для контроля соосности отверстий o10,36 0,03 и o15,5 0,1.
Так же была описана организация производства и спроектирована технологическая планировка участка по обработке корпуса.
В дипломном проекте отражены вопросы охраны труда и окружающей среды на участке по обработке плиты нижней.
Список литературы
1. Методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Технология машиностроения».
2. Методические указания по расчету припусков расчетно-аналитическим методом для студентов специальности «Технология машиностроения».
3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Под редакцией Косиловой А.Г. - М.: Машиностроение. 1985.
4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х томах. М. Машиностроение, 1979.
5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. - М.: Экономика. 1990.
6. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавав. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. - М.: Издательство стандартов. 1990.
7. Горбацевич А.Ф., Шкред и др. «Курсовое проектирование по технологии машиностроения». - Мн.: Высшая школа. 1986.
8. Методические указания «Нормирование технологических процессов для выполнения курсового и дипломного проектирования». 1996.
9. Демиденко Г.П. Защита объектов народного хозяйствования. Киев. Высшая школа, 1987г.
10. Добрыднев И. С. «Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения». - М.: Машиностроение. 1995.
11. Антонюк В. Е. «Конструктору станочных приспособлений» - Мн.: Беларусь. 1992.
12. Бабук В. В. и др. «Дипломное проектирование по технологии машиностроения». - Мн.: Высшая школа. 1979.
13. Балабанов А.Н. Справочник технолога-машиностроителя. - М.: Издательство стандартов. 1992.
14. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под редакцией Панова А. М. - М.: Машиностроение. 1985.
15. Фещенко В. Н. «Токарная обработка». - М.: Высшая школа. 1990.
16. Каштальян И. А. «Обработка на станках с ЧПУ». - Мн.: Высшая школа, 1985.
17. Солонин И.С., Солонин С.И. Расчет сборочных и технологических размерных цепей М.: Машиностроение, 1980.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
