Разработка технологического процесса изготовления детали «Бустер»


Введение

Курсовой проект является самостоятельной работой студента, поэтому успешное выполнение курсового проекта в большей степени зависит от проявленной автором инициативы, накопленных знаний и организованности в работе.

Выполняя курсовой проект, студент должен овладеть методами разработки технологических процессов изготовления машин, узлов и деталей и тем самым подготовиться к выполнению дипломного проекта, в котором на более высоком научно-техническом уровне решаются более сложные задачи.

Темой проекта является разработка технологического процесса изготовления детали «Бустер» в условиях современного серийного производства.

1. Характеристика материала детали

Сталь 38ХС

Заменитель Сталь 40ХС.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.

Назначение

Валы, шестерни, муфты, пальцы и другие улучшаемые детали небольших размеров, к которым предъявляются требования высокой прочности, упругости и износостойкости.

Хорошо обрабатывается резанием.

Химический состав

Химический элемент

%

Кремний (Si)

1.00-1.40

Медь (Cu), не более

0.30

Марганец (Mn)

0.30-0.60

Никель (Ni), не более

0.30

Фосфор (P), не более

0.035

Хром (Cr)

1.30-1.60

Сера (S), не более

0.035

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки

Сечение, мм

? 0,2, МПа

? B, МПа

? 5, %

?, %

KCU, Дж/м2

HB

Закалка 900 ¦С, вода или масло. Отпуск 630 ¦С, вода или масло

25

730

930

12

50

69

Поковки. Закалка. Отпуск.

КП 540

<100

540

685

15

45

59

223-262

КП 590

<100

590

735

14

45

59

235-277

2. Анализ технических требований чертежа

· Требования к точности взаимного расположения поверхностей, требования к точности формы поверхностей

1. O358 — O407 Допуск плоскостности 0,1 мм, торцевое биение 0,1 мм относительно баз В и Г

2. O407 — радиальное биение 0,3 мм относительно баз В и Г

3. O207 (дно канавки) — радиальное биение 0,3 мм от баз В и Г

4. O192 — радиальное биение 0,05 мм от баз В и Г

5. O197 — радиальное биение 0,3 мм от баз В и Г

6. Овальное отверстие длиной 22 мм, радиусом скругления 4,5 мм — допуск симметричности отверстия, относительно его продольной оси 1 мм от базы Л, допуск зависимый.

7. O407 — допуск на размер -1,55 мм (H14)

8. O374 +/- 1 мм (Js15)

9. O268 — допуск на размер +0.3 мм (H11)

10. O197 — допуск на размер +1.15 мм (H14)

11. O192 — допуск на размер +0.1 мм (H8)

12. O207 — допуск на размер +1,15 мм (H14)

13. O225 — допуск на размер -1,15 мм (b4)

14. O280 — допуск на размер +0.5/-1.5 мм (IT15)

15. O358 — допуск на размер +1.32 мм (H14)

16. O300 (фикс.) — допуск на размер не указан, принимаем 1.3 мм (IT14)

17. O345 (фикс.) — допуск на размер не указан, принимаем 1.4 мм (IT14)

18. O26 — допуск на размер +0.84 мм (H15)

19. O16 — допуск на размер +0.24 мм (H13)

20. O10 — допуск на размер +/-0.3 мм (H16)

21. Длина 48 — допуск на размер -0,34 мм (b3)

22. Длина 20 — допуск на размер +0.3 мм (H13)

23. Длина 12 — допуск на размер +0.3/-0.1 мм (IT14)

24. Длина 3 — допуск на размер +1 мм (H17)

25. Длина 15 — допуск на размер +/ — 0.3 мм (IT15)

26. Длина 24 — допуск на размер +0.4 мм (H14)

27. Длина 38 — допуск на размер +/-0.5 мм (IT15)

28. Длина 15 — допуск на размер +0.3/-0.1 мм (IT15)

29. Длина 31 — допуск на размер +3 мм (H18)

30. Длина 40.5 — допуск на размер -0.7 мм (b5)

31. Длина 3 — допуск на размер +0.25 мм (H14)

32. Длина 9 — допуск на размер +4 мм (H18…)

33. Длина 4 — допуск на размер +0.3/-0.2 мм (IT16)

34. Длина 24 — допуск на размер +/-0.5 мм (IT16)

35. Фаска 4.5х45? — допуск на размер не указан, принимаем 0.3 мм (IT14)

36. Фаска 1х45? — допуск на размер +/-0.2 мм (IT15)

37. Фаска 1х45? — допуск на размер не указан, принимаем 0.2 мм (IT14)

38. Фаска 5х45? — допуск на размер не указан, принимаем 0.3 мм (IT14)

39. Фаска 10х45? — допуск на размер не указан, принимаем +0.36 мм (IT14)

40. Угол 45? — допуск +/-1?

41. Угол 60? — допуск +/-30′

42. Угол 15? (фиксированный)

43. Угол 7?30′ (фиксированный) — допуск +/-1?

44. Радиус 2 — допуск на размер не указан, принимаем 0,25 мм (IT14)

45. Радиус 1 — допуск +0,5/-0,2 мм (IT17)

46. Радиус 6 — допуск +/-1 мм (IT17)

47. Радиус 1 — допуск -0,5 мм (IT18…)

48. Радиус 4,5 — допуск на размер не указан, принимаем 0,3 мм (IT14)

Технические требования:

1. НВ 363…302 — деталь подвергается закалке и последующему низкому отпуску

2. В месте перехода поверхности Е на поверхность К по контуру эллипса допускается уступ высотой до 1 мм с плавным радиусом 3 мм или с выходом под углом не менее 45? к К, на поверхности К допускается шероховатость Rz 80.

3. При изготовлении выемок шероховатость Ra 2,5 выдержать на площадке длиной не менее 18,5 мм и шириной не менее 6,5 мм

4. Шероховатость Ra 1,25 на O268 выдержать на длине не менее 22 мм от торца Г. На остальной длине допускается шероховатость Ra 2,5

5. Деталь отбалансировать. Допускается неуравновешенный груз не более 5 г. на R 195 мм. При балансировке допускается сверловка сквозных отверстий O10 +/-1 на поверхности 3

6. Допускается из группы 8 отв. O10 +/-0,3 выполнять два диаметрально противоположных отверстия

7. Покрытие — Хим. Оксидофосфатирование прм. или Хим. Окс. прм. На пов. O192 и O268 допускается отсутствие покрытия

8. Клеймить

9. В цековках O26 вместо радиуса R1 допускается фаска 1х45?

10. В 16 пазах вместо радиуса R6 допускается фаска 3х45?

Номер поверхности (размер)

Параметр шероховатости Ra, мкм

Квалитет

Стадии обработки

1,2,3,4,5,6,7,8,11,12, отв O10, фаски

16

17

14

Черновое точение

п/ч точение

16,17 (канавка)

3,2

9

чистовое точение

13,14,15

1,25

17

14

9

10

Черновое точение

п/ч точение

чистовое точение

9, 10 (дно пазов)

2,5

14

11

Фрезерование черновое

Фрезерование чистовое

отв O16

3,2

14

12

10

Сверление без кондуктора

Зенкерование черновое

Зенкерование чистовое

У детали имеется несколько сложных конструктивных элементов — поднутрение наружной поверхности диаметром 358 мм, внутренняя канавка диаметром 207 мм.

Деталь можно изготавливать на тяжелом токарном станке или на карусельном. Преимущество токарного перед карусельным заключается в большей точности получаемых размеров.

Сверление и фрезерование отверстий выполняется на многофункциональном высокоточном фрезерном станке с ЧПУ

В качестве заготовки можно использовать поковку в форме диска с прошитым отверстием или заготовку более сложной формы.

Базовыми поверхностями могут являться — наружная поверхность заготовки наибольшего диаметра и внутренняя поверхность O268.

3. Количественный анализ ТКИ

1. Показатель унификации детали

Общее число унифицированных и стандартных элементов.

Eун: 21

Общее количество обрабатываемых и не обрабатываемых элементов детали:

Eобщ=35

Коэффициент унификации ниже базового показателя (0,8), следовательно, большинство конструктивных элементов не унифицированы

2. Показатель материалоемкости:

Мз = Мд Кр,

Кр = 1,8 — для круглых поковок типа фланцев

Мз = 1,8 9,0=16,2 кг — масса заготовки (предварительно)

кг

Коэффициент использования материала ниже базового показателя (К=0,62), следовательно, поэтому деталь нельзя считать материалоемкой

Точность обработки

A=8 n=1

A=11 n=1

A=13 n=3

A=14 n=16

A=15 n=7

A=16 n=3

A=17 n=3

A=18 n=3

— средний квалитет, достигаемый обработкой

Коэффициент точности обработки выше базового значения показателя (к=0,64), следовательно, к детали не предъявляются высокие требования по точности обработки

Коэффициент шероховатости поверхности.

Класс шероховатости

n=11

n=2

n=1

n=3

Коэффициент шероховатости значительно ниже базового значения (к=1), следовательно, с точки зрения получения необходимой шероховатости деталь трудоемка.

4. Расчет заготовки

1. Масса заготовки предварительно:

Мз = Мд Кр,

Кр = 1,8 — для круглых поковок типа фланцев

Мз = 1,8 9,0=16,2 кг — масса заготовки (предварительно)

2. Группа стали М2 — сталь с массовой долей углерода свыше 0,35 — 0,65% включительно или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2% до 5.0% включительно.

3. Степень сложности — С3 — находим по отношению массы поковки к массе детали

Qп/Qф = 0,16…. 0,32

Степень точности Т3

4. Исходный индекс 12

5. Минимальные радиусы закруглений — глубина полости ручья 25…50 мм, RMin= 3 мм — для наружных радиусов. Внутренние принимаем 6 мм

6. Штамповочные уклоны принимаем 3°

7. Допускаемые отклонения по изогнутости, от плоскостности и от прямолинейности для плоских поверхностей 1,2 мм для степени точности Т3

8. Допускаемое наибольшее отклонение от концентричности пробитого в поковке отверстия 2,0 мм для степени точности Т3

9. Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа 0,8 мм

10. Допускаемый размер остаточного облоя 1,0 мм

11. Припуски на обработку

2,4 — диаметр 407 мм

3,0 — диаметр 268 мм (Ra 1,25)

3,0 — диаметр 192 мм (Ra 1,25)

2,0 — диаметр 225 мм

2,0 — толщина 48

2,0 — длина 24

2,0 — толщина 15 (площадка между диаметрами 280 и 225)

2,0 — толщина 20 (Ra 1,25)

Размеры и допуски штамповки

Диаметр 407+2,4 2= 411,8, принимаем 412 (+3,0/-1,5)

Диаметр 268-3,0 2= 262, принимаем 262 (+1,3/-2,7)

Диаметр 192-3,0 2=186, принимаем 186 (-1,15)

Толщина 48+2+2=52, принимаем 52 мм (+1,8/-1,0)

Толщина 20+2,02=24, принимаем 24 мм (+1,6/-0,9)

5. Выбор технологического оборудования

Для заготовительной операции применяем кривошипный горячештамповочный пресс К8837 (усилие 5000 кН)

Для операций механической обработки выбираем слудеющее оборудование:

Высокоточный токарный станок с ЧПУ DMT/KERN мод. CD 650

Технические характеристики

Технические характеристики моделей

CD 650 (цикловой)

CD 650

Система крепления резцов

Однопозиционный инструментодержатель:

система MultifixС

Револьверная головка:

12 позиций

Исполнение шпинделя:

DIN 55027

DIN 55027

Рабочая зона:

Максимальный диаметр обработки над станиной

650 мм

650 мм

Максимальный диаметр обработки над суппортом

440 мм

440 мм

Межцентровое расстояние

1000 мм

1500 мм

2000 мм

3000 мм

1000 мм

1500 мм

2000 мм

3000 мм

Точностные характеристики:

Разрешение

0,001 мм

0,001 мм

Точность позиционирования

0,002 мм

0,002 мм

Повторяемость позиционирования

0,002 мм

0,002 мм

Точность на детали

0,003 ± 0,001 мм

0,007 ± 0,001 мм

Передняя бабка:

Наружный диаметр посадочного конуса

Размер А8

Размер А8

Максимальное отверстие в шпинделе

106 мм (опционально 132 мм)

106 мм (опционально 132 мм)

Диаметр стандартного патрона

315 мм

315 мм

Диапазон количества оборотов шпинделя,

2 ступени

0 — 2000 об/мин

0 — 2000 об/мин

Максимальная мощность главного привода

33 кВт

33 кВт

Крутящий момент

660 Нм

660 Нм

Ось С

Нет

Есть (опционально)

Программированное приращение оси С

0,001°

Крестовый суппорт:

Продольное перемещение суппорта (Z)

830 мм

1330 мм

1830 мм

3000 мм

750 мм

1250 мм

1750 мм

3000 мм

Поперечное перемещение суппорта (Х)

440 мм

440 мм

Дискретность

0,001 мм

0,001 мм

Автоматическая централизованная система смазки

Есть

Есть

Возможность одновременного использования револьверной головки и однопозиционного (четырех позиционного) инструментодержателя

Есть

Есть

Подача:

Поперечная подача

0,001 — 1000 мм/мин

0,001 — 1000 мм/мин

Продольная подача

0,001 — 2000 мм/мин

0,001 — 2000 мм/мин

Шаг резьбы

0,01 — 999,999 мм

0,01 — 999,999 мм

Ускоренная подача Х/Z

5 м/мин / 10 м/мин

5 м/мин / 10 м/мин

Система крепления резцов

(револьверная головка):

Число позиций для инструментодержателей

12 шт

Число приводных позиций

6 шт

Стандартные инструментодержатели (DIN 69880)

VDI 40

Максимальный размер инструмента

30 х 30 мм

Встроенное охлаждение

Да

Индексация при повороте

Да

Система крепления резцов:

Однопозиционный быстросменный инструментодержатель системы Sandvik Coromant Capto (опционально)

Четырехпозиционный поворотный быстросменный инструментодержатель системы PARAT (опционально, вместо MULTIFIX)

32 х 32 мм

32 х 32 мм

СОЖ:

Объем бака

120 л

120 л

Расход СОЖ

20 л/мин

20 л/мин

Давление

4,0 бар

4,0 бар

Задняя бабка (с ручным управлением):

Внутренний конус пиноли

Мк 5

Мк 5

Наружный диаметр пиноли

100 мм

100 мм

Перемещение пиноли

200 мм

200 мм

Система ЧПУ

(на выбор):

Heidenhein ManualPLUS 4110V / Heidenhein ManualPLUS 620 / Siemens Sinumerik 840D sl

Электрооборудование:

Количество фаз

3 фазы

3 фазы

Напряжение

380 В

380 В

Частота

50 Гц

50 Гц

Дополнительные опции:

Гидравлическая система зажима заготовки;

Автоматическое устройство зажима цанг;

Контактная головка для обмера инструмента на станке;

Стационарный люнет;

Передвижной люнет;

KERN Pyramid Nano

Прецизионный фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ

Технические характеристики

Технические характеристики модели

Kern Pyramid Nano

Рабочая зона:

Перемещение по:

оси Х

500 мм

оси Y

500 мм

оси Z

300 мм

Рабочий стол

600 х 600 мм

Максимальный вес заготовки

250 кг

Варианты исполнения станка:

3-х осевой

Стандартно

4-х осевой

Опционально

5 — ти осевой

Опционально

Точностные характеристики (по VDI / DGQ 3441):

Разрешение

0,1 мкм

Точность позиционирования

± 0,4 мкм

Повторяемость позиционирования

± 0,3 мкм

Точность на детали

± 1,0 мкм

Качество поверхности

< 0,05 мкм

4-я / 5-я ось

Точность позиционирования

< 1»

Точность на заготовке

< 3»

Главный шпиндельный привод

(векторно — управляемый):

Тип

Гидростатический

Система крепления инструмента

HSK 25

HSK 40 (опционально)

Число оборотов / мощность / момент вращения (для шпинделя с HSK 25)

500 — 50 000 об/мин / 6,4 кВт / 1,5 Нм

Число оборотов / мощность / момент вращения (для шпинделя с HSK 40) (опционально)

200 — 36 000 об/мин / 11,0 кВт / 4,0 Нм

4-я / 5-я ось

(опционально):

Вращение

360°

Диапазон угла наклона

От — 10° до + 110°

Скорость подачи

800°/мин

Высота центра вращения

100 мм

Подача:

Скорость подачи

0,01 — 30 000 мм/мин

Ускоренная подача

10,0 мм/сек?

Инструментальный магазин:

Тип

Электропневматический

Количество мест (при шпинделе HSK 25)

32 шт.

64 шт.(опционально)

96 шт.(опционально)

Количество мест (при шпинделе HSK 40)

25 шт.

50 шт.(опционально)

75 шт.(опционально)

Время смены инструмента

3 сек

Время ячейка — ячейка

6 сек

Макс. длина инструмента

100 мм

Макс. диаметр инструмента

50 мм

Макс. диаметр оправки инструмента

10 мм

Система зажима заготовки:

Зажимной патрон (опционально)

System 3R

Erowa (опционально)

Измерительная система:

Контактно — измерительная система Renishaw для измерения деталей в станке (по DIN 2250 C). С передачей результатов измерений в стойку ЧПУ.

Лазерная измерительная система BLOOM для измерения режущего инструмента (длина, диаметр). С передачей результатов измерений в стойку ЧПУ.

СОЖ:

Объем бака

100 л

Система ЧПУ:

Heidenhain iTNC 530 smarT. NS

Станина станка:

Полимербетон ARMORITCH® KERN

Подвод воздуха (обеспечивает заказчик):

Давление

6 бар

Расход

300 л/мин

Размер частиц (запыленность)

< 1,0 мкм

Плотность частиц

< 0,1 мг/м?

Система автоматизации (автоматическая смена паллет):

System 3R WorkPal

От 20 до 200 паллет

Дополнительные опции:

Термостабилизация шпинделя ± 0,25°С;

Прибор для предварительной настройки инструмента PWB Swiss Toolmaster TM 250;

Микроскоп 30 — ти, 50 — ти и 100 — кратный для центрирования и контроля;

Система подачи и отсоса масляного тумана;

Автоматическая система пожаротушения станка;

Устройство для термозажима инструмента;

Система удаления пыли, абразивных и вредных частиц.

Измерительный инструмент

Штангенциркуль ШЦЦ-2 — 400-0.01 ГОСТ 166-89

Нутромеры Vogel цифровые по 3-м точкам для больших отверстий (набор из трех штук c пределами измерений 150-200 мм, 200-250 мм, 250-300 мм)

Цена деления 0,001 мм

Погрешность 10 мкм

Цифровые нутромеры Vogel Digi plus-line для внутренних измерений

Пределы измерений 5-30 мм, 25-50 мм

Цена деления 0,001 мм

Погрешность 8 мкм

Режущий инструмент и специальная оснастка

Державки Sandvik CoroTurn107 RC Coromant Capto для ромбической пластины Wiper c углом при вершине 55? и углом в плане 93?

Размеры сменной твердосплавной пластины 12х12 мм, толщина 6 мм

Державки расточные CoroTurn111 RC Coromant Capto для закрепления ромбической пластины CoroTurn CR c углом при вершине 55? и углом в плане 93?

Державки Sandvik CoroTurn RC Coromant Capto для квадратной пластины Wiper c углом в плане 45?

Размеры сменной твердосплавной пластины 12х12 мм, толщина 6 мм

Фреза концевая цельнотвердосплавная Sandvik Coromill Plura с цилиндрическим хвостовиком

Длина 80 мм, диаметр 24 мм

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком из быстрорежущей стали Sandvik CoroDrill Delta-C

Длина 100 мм, диаметр режущей части 10 мм, диаметр хвостовика 18 мм

Зенкер с твердосплавными напайными пластинами ГОСТ 21579-76

Длина 100 мм, диаметр режущей части 16 мм, диаметр хвостовика 20 мм

Цековка из быстрорежущей стали.

Длина 100 мм, диаметр режущей части 26, диаметр хвостовика 20 мм

6. Маршрутное описание техпроцесса

деталь технический заготовка

№Код Наименование операции

005 2170 Заготовительная

Пресс К8823

007 0108 Слесарная

Верстак

010 5031 Термическая обработка

Улучшение HB 301…362

015 0125 Промывка

Ванна

020 0401 Транспортирование

Электрокар

030 4233 Токарная с ЧПУ

DMT/KERN CD 650

040 4234 Фрезерная с ЧПУ

KERN Pyramid Nano

045 0125 Промывка

Ванна

050 0200 Контроль

Стол

055 0830 Упаковывание

Стол

060 0401 Транспортирование

Электрокар

7. Диаметральный размерный анализ

Радиус

Численное значение размера

Размерная цепь

Допуск На сост. звено

Допуск На сост. звено

Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

Д7

Д8

Д9

Д10

Д11

Д12

Д13

Д14

Д15

Д16

Д17

Д18

Д19

Д20

Д21

Д22

Д23

Д24

12±0,25

192+0,1

197+1,15

199±0,575 207+1,15

205±0,575

207±0,575

225-1,15

268+0,1

270±0,2

280+-1,5+0,5

300±0,65

304±0,7

330±0,7

19+3

358+1,37

365±0,7

374±1

407-1,55

300±0,65

10±0,3

16+0,24

345±0,7

26+0,84

Р24

Р5

Р18

Р14

Р13

Р12

Р15

Р11

Р4

Р16

Р10

Р26

Р7

Р6

Р25

Р8

Р3

Р2

Р1

Р21

Р26

Р22 зенкер

Р25 ось

Р24

0,5

0,1

1,15

1,15

1,15

1,15

1,15

1,15

0,1

0,4

2,0

1,3

1,4

1,4

3

1,37

1,4

2

1,55

1,3

0,6

0,24

1,4

0,84

12±0,25

96+0,5

98,5+0,575

99,5±0,2875 103,5+0,575

102,5±0,2875

103,5±0,2875

112,5-0,575

134+0,05

135±0,1

140-0,75+0,25

150±0,0,325

152±0,35

115±0,35

19+3

179+0,685

182,5±0,35

187±0,5

203,5-0,775

150±0,325

10±0,3

16+0,24

172,5±0,35

26+0,84

Припуск

Размерная Цепь

Z min

Ti

0,6

0,6

0,6

0,6

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

0,5

1. Расчет припуска Z11

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (в данном случае это припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

2. Расчет припуска Z10

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (в данном случае это припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

3. Расчет припуска Z9

,

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (в данном случае это припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

4. Расчет припуска Z8

,

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (в данном случае это припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

5. Расчет припуска Z7

Находим припуск на термообработку

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку,

6. Расчет припуска Z6

Находим припуск на термообработку

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

7. Расчет припуска Z5

Находим припуск на термообработку

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку,

8. Расчет припуска Z4

Находим припуск на термообработку

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку,

9. Расчет припуска Z3

Находим припуск на термообработку

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (в данном случае это припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

Расчет припуска Z2

Находим припуск на термообработку

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (в данном случае это припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

10. Расчет припуска Z1

Находим припуск на термообработку

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (в данном случае это припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

11. Расчет припуска Z12 на зенкерование рассверленного отверстия

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (в данном случае это припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

8. Линейный размерный анализ

Таблица 3

Конструкторский размер

Численное значение размера

Размерная цепь

Допуск на замык. звено

Допуск На сост. звено

Очередность расчета

Определяемый размер

А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8

А9

А10

А11

А12

А13

А14

А15

А16

1±0,2

24+0,4

38±0,3

1±0,125

3+0,25

48-0,34

5±0,15

10±0,18

15±0,3

15+0,1+0,3

4-0,2+0,3

12-0,1+0,3

4,5+0,3

12-0,1+0,3

3+1

20+0,3

Т6-Т11+Т10

Т17-Т11+Т10

Т7-Т11+Т10

Т9

Т8

Т10

Т5-Т17

Т12

Т13

Т21

Т22

Т14-Т16

Т18

Т10-Т19

Т14-Т20-Т11+Т10

Т14-Т11+Т10

0,4

0,4

0,6

0,25

0,25

0,34

0,3

0,36

0,6

0,4

0,5

0,4

0,3

0,4

1

0,3

0,13

0,13

0,2

0,25

0,25

0,34

0,15

0,36

0,6

0,4

0,5

0,2

0,3

0,2

0,25

0,1

2

3

5

10

9

12

4

13

16

14

15

6

11

7

8

1

Т6

Т17

Т7

Т9

Т8

Т10

Т5

Т12

Т13

Т21

Т12

Т16

Т18

Т19

Т20

Т14

Таблица 4

Припуск

Размерная Цепь

Z min

Определяемый Ti

Z13

Т17-Т3

0,6

Т3

Z14

З2-З3 +Т1-Т14+б12-б9

2,5

З2

Z15

Т13-З4+Т1-Т11 — б11+б12

2,5

З4

Z16

Т2-Т11

0,6

Т2

Z17

Т11-Т10

0,6

Т11

Z18

Т7-Т4

0,6

Т4

Z19

Т3-З1+З3-Т1-б10-б12

2,5

З1

Z20

Т1-Т2

0,6

Т1

Z21

З3-Т1-б8-б12

2,5

З3

9. Расчет допусков для многозвенных размерных цепей

Расчет начинаем с самой точной размерной цепи, т. е., у которой средний допуск на составляющее звено наименьший

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

10. Расчет технологических размеров однозвенных размерных цепей

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

11. Расчет технологических размеров двухзвенных размерных цепей

1. Находим размер Т7

2. Находим размер Т17

3. Находим размер Т6

4. Находим размер Т14

5. Находим размер Т20

6. Находим размер Т19

7. Находим размер Т16

8. Находим размер Т5

12. Расчет размерных цепей, у которых замыкающее звено — припуск

1. Расчет припуска Z17

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

2. Расчет припуска Z16

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

3. Расчет припуска Z18

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

4. Расчет припуска Z13

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

5. Расчет припуска Z20

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

6. Расчет припуска Z21

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

7. Расчет припуска Z19

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

8. Расчет припуска Z14

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

9. Расчет припуска Z15

, подставляем в исходное уравнение известные величины, выражем искомую величину

Выполняем проверку, исходя из того, что поле допуска на замыкающее звено (припуск Z) должно быть меньше или равно сумме полей допусков на составляющие звенья размерной цепи

13. Проверка выполнения технических требований чертежа

1. Радиальное биение наружной поверхности d=407 мм относительно базы В (внутренняя поверхность d=268 мм)

Допустимое биение 0,3 мм

Расчетная несоосность

2. Радиальное биение внутренней поверхности d=192 относительно базы В (внутренняя поверхность d=268 мм)

Допустимое биение 0,05 мм

Биение между контролируемыми поверхностями отсутствует, т. к. они обрабатываются с одного установа одним и тем же инструментом

3. Радиальное биение внутренней поверхности дна канавки d=207 мм относительно базы В (внутренняя поверхность d=268 мм)

Допустимое биение 0,3 мм

Расчетная несоосность

4. Радиальное биение внутренней поверхности d=197 мм относительно базы В (внутренняя поверхность d=268 мм)

Допустимое биение 0,3 мм

Расчетная несоосность

5. Торцевое биение поверхности d=358 — d=417 относительно базы В (внутренняя поверхность d=268 мм) Допустимое биение 0,1 мм

Торцевое биение может возникнуть из-за перекоса установленной детали в патроне, поэтому сравниваем допустимое биение с точностью установки детали в патроне.

Допустимое биение равно погрешности установки, значит, заданное условие выполняется.

6. Отклонение от плоскостности поверхности d=358 — d=417 относительно базы В (внутренняя поверхность d=268 мм)

Допустимое отклонение 0,1 мм

Точность геометрической формы при токарной обработке за два прохода

7. Позиционное отклонение расположения всех отверстий и пазов может возникнуть из-за неточности позиционирования фрезерно-сверлильного станка, поэтому сравниваем заданные допуски с точностью позиционирования. Проверяем по самому строгому допуску

Точность позиционирования равна 0,005 мм

14. Расчетно-аналитический метод определения припусков

Расчет диаметрального размера D=407 мм

Определение суммарной пространственной погрешности

Расчет припусков

Погрешность установки Обтачивание (с установкой в патроне штампованной заготовки)

(Справочник технолога машиностроителя, т. 1 стр42, табл. 13)

Обтачивание (с установкой по чистовой базе)

(Справочник технолога машиностроителя, т. 1 стр42, табл. 13)

Расчетные минимальные размеры

Размер готовой детали после получистовой обработки: D=407-1,55 (IT14)

407-Td=407-1,55=405,45 (мм)

Размер детали после черновой обработки:

405,45+2Zmin2=405,45+0,67=406,12 (мм)

Размер заготовки:

406,12+2Zmin3=406,12+3,94=410,06 (мм)

Определение допусков на размеры

Для размера D1=405,45 мм (IT14) готовой детали

Td1=1550 (мкм)

Для размера D2=406,12 мм после черновой обработки

Td2=2500 (мкм)

(Справочник технолога машиностроителя, т. 1 стр192, табл. 32)

Для размера D3=410,06 мм заготовки

Td3=4000 (мкм)

(Справочник технолога машиностроителя, т. 1 стр146, табл. 23)

Наибольшие предельные размеры

Предельные значения припусков и

Проверка:

Проверка:

Общие припуски

Проверка:

Результаты расчетов заносим в таблицу

Технологические переходы обработки поверхности

Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск, мм

Расчетный размер, мм

Допуск, мм

Предельный размер, мм

Предельные значения припусков, мм

h

max

min

Заготовка

200

250

1490

414,06

4,0

414,06

410,06

4,61

7,06

Обтачивание: Черновое

100

100

0,09

0,3

3,94

408,62

2,5

408,62

406,12

3,94

5,44

Обтачивание: Получистовое

50

50

0,1

0,67

407

1,55

407

405,45

0,67

1,62

15. Расчет режимов резания

1. 030 4233 Токарная с ЧПУ

1. Обработка o268+0,1

1.1 Скорость резания при обработке стали 38ХС с пределом прочности 950МПа инструментом из Т15К6

Период стойкости пластины

Глубина резания

Подача

S=0,2 мм/об

Поправочные коэффициенты

x=0,15

y=0,45

m=0,2

Коэффициент учитывающий механические свойства обрабатываемого материала

— поправочный коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

— показатель степени при обработке резцом из твердого сплава

— коэффициент для материала инструмента из твердого сплава

[3, табл. 2, стр. 262]

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания

[3, табл. 6, стр. 263]

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние поверхности заготовки на скорость резания

[3, табл. 5, стр. 263]

— коэффициент изменения стойкости в зависимости от числа одновременно работающих инструментов при средней по равномерности их нагрузке

[3, табл. 7, стр. 264]

— коэффициент изменения периода стойкости в зависимости от числа одновременно обслуживаемых станков

[3, табл. 8, стр. 264]

— коэффициент, учитывающий влияние параметров резца на скорость резания

[3, табл. 18, стр. 271]

м/мин

1.2 Частота вращения

1.3 Сила резания (тангенциальная составляющая) при обработке стали 38ХС с пределом прочности 950МПа инструментом из Т15К6

Глубина резания

Подача

S=0,2 мм/об

Скорость резания

Поправочные коэффициенты

x=1

y=0,75

n=-0,15

[3, табл. 22, стр. 273]

Коэффициент, учитывающий фактические условия резания

— коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

n=0,75

[3, табл. 9, стр. 264]

Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силу резания

[3, табл. 23, стр. 275]

1.4 Мощность

1.5 Определение основного времени на обработку

L=24 (мм) — длина обрабатываемой поверхности

l1=3 (мм) — величина врезания инструмента

l2=0 (мм) — величина перебега инструмента

2. Точение торца

2.1 Скорость резания при обработке стали 38ХС с пределом прочности 950МПа инструментом из Т15К6

Период стойкости пластины

Глубина резания

Подача

S=0,2 мм/об

Поправочные коэффициенты

x=0,15

y=0,45

m=0,2

Коэффициент учитывающий механические свойства обрабатываемого материала

— поправочный коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

— показатель степени при обработке резцом из твердого сплава

— коэффициент для материала инструмента из твердого сплава

[3, табл. 2, стр. 262]

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания

[3, табл. 6, стр. 263]

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние поверхности заготовки на скорость резания

[3, табл. 5, стр. 263]

— коэффициент изменения стойкости в зависимости от числа одновременно работающих инструментов при средней по равномерности их нагрузке

[3, табл. 7, стр. 264]

— коэффициент изменения периода стойкости в зависимости от числа одновременно обслуживаемых станков

[3, табл. 8, стр. 264]

— коэффициент, учитывающий влияние параметров резца на скорость резания

[3, табл. 18, стр. 271]

м/мин

2.2 Частота вращения

2.3 Сила резания (тангенциальная составляющая) при обработке стали 38ХС с пределом прочности 950МПа инструментом из Т15К6

Глубина резания

Подача

S=0,2 мм/об

Скорость резания

Поправочные коэффициенты

x=1

y=0,75

n=-0,15

[3, табл. 22, стр. 273]

Коэффициент, учитывающий фактические условия резания

— коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

n=0,75

[3, табл. 9, стр. 264]

Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силу резания

[3, табл. 23, стр. 275]

2.4 Мощность

2.5 Определение времени на обработку

Основное время на обработку

L — длина обрабатываемой поверхности

l2=2 (мм) — величина перебега инструмента

Обработка размера d=192+0.1

Этот элемент имеет малую длинну 10 мм, точится напроход начисто, поэтому можно принять режимы обработки такие же, как и для размера d=268 мм

Принимаем:

Глубина резания

Подача

S=0,2 мм/об

Скорость резания

Частота вращения шпинделя

2.6 Определение времени на обработку

Основное время на обработку

L — длина обрабатываемой поверхности

L=10 (мм)

l1=3 (мм) — величина врезания инструмента — принимаем по панову

l2=2 (мм) — величина перебега инструмента

3. Суммарное время на обработку

4. Определение штучного времени

4.1 Основное время на обработку

4.2 Вспомогательное время

время на установку и снятие детали

Время на позиционирование инструмента

Суммарное вспомогательное время

4.3 Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места

4.4 Время на отдых рабочего

4.5 Суммарное штучное время

040 4234 Фрезерная с ЧПУ

5. Сверление отверстий d=10 мм 8 шт.

5.1 Скорость резания при обработке стали 38ХС с пределом прочности 950МПа инструментом из Р6М5

Период стойкости пластины

Подача

S=0,1 мм/об

Поправочные коэффициенты

q=0,4

y=0,7

m=0,2

Коэффициент учитывающий механические свойства обрабатываемого материала

— поправочный коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

[3, табл. 2, стр. 262]

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания

— коэффициент, учитывающий влияние глубины сверления

=1

5.2 Частота вращения

5.3 Сила резания (осевая составляющая) при обработке стали 38ХС с пределом прочности 950МПа инструментом из Р6М5, крутящий момент

Крутящий момент

y=0,8

q=2

Принимаем по [1]

Коэффициент, учитывающий фактические условия резания

— коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

n=0,75

[3, табл. 9, стр. 264]

Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силу резания

[3, табл. 23, стр. 275]

Сила резания (осевая составляющая)

y=0,7

q=1

Принимаем по [1]

5.4 Мощность

5.5 Определение основного времени на обработку одного отверстия

L=8 (мм) — длина обрабатываемой поверхности

l1=3 (мм) — величина врезания инструмента

l2=3 (мм) — величина перебега инструмента

5.6 Определение основного времени на обработку восьми отверстий

5.7 Вспомогательное время

время на установку и снятие детали

Время на позиционирование инструмента

Суммарное вспомогательное время

5.8 Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места

5.9 Время на отдых рабочего

5.10 Суммарное штучное время

6. Фрезерование 16 пазов

6.1 Скорость резания при обработке стали 38ХС с пределом прочности 950МПа инструментом из Т15К6

Период стойкости пластины

Подача

SZ=0,1 мм/об

Поправочные коэффициенты

q=0,44

x=0,24

y=0,26

u=0,1

p=0.13

m=0,37

t=24

Коэффициент учитывающий механические свойства обрабатываемого материала

— поправочный коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

[3, табл. 2, стр. 262]

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние поверхности заготовки на скорость резания

6.2 Частота вращения

6.3 Сила резания (осевая составляющая) при обработке стали 38ХС с пределом прочности 950МПа инструментом из Т15К6, крутящий момент

Коэффициент, учитывающий фактические условия резания

— коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

n=0,75

Сила резания (окружная составляющая)

y=0,75

x=0,85

q=0.73

u=1

w=-0.13

Принимаем по [1]

Н

6.4 Мощность

6.5 Определение основного времени на обработку одного отверстия

=7 (мм) — длина обрабатываемой поверхности

6.6 Определение основного времени на обработку шестнадцати пазов

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта, я использовал все полученные ранее знания, усовершенствовал их и приобрел новые. Ознакомился с новыми технологическими процессами изготовления машин, узлов и деталей. Изучил новые методы обработки, инструменты и технологическое оборудование. Выполнил расчет и нормировку режимов обработки. Таким образом, я подготовился к выполнению дипломного проекта, в котором на более высоком научно-техническом уровне решаются более сложные задачи.

Библиографический список

1. Дипломное проектирование. Правила оформления: метод указания / сост.: В. Ф. Пегашкин, М. А. Гамаюнова; Федер. агентство по образованию, ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина», Нижнетагил. технол. ин-т (фил.). — Нижний Тагил: НТИ (ф) УГТУ-УПИ, 2010. — 52 с.

2. Проектирование экономичных технологических процессов в машиностроении. В. В. Матвеев, Ф. И. Бойков, Ю. Н. Свиридов. — Челябинск: Юж. — Урал. кн. изд-во, 1979. — 111 стр., ил.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Под. ред. А. М. Дальского, А. Г. Суслова, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. — 5-е изд., исправл. — М.: Машиностроение-1, 2003 г. 994 стр.

4. Технология изготовления деталей. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие / В. П. Меринов, А. М. Козлов, А. Г. Схиртладзе. — Старый Оскол: ТНТ, 2009. — 264 с.

5. Технология конструкционных материалов: учебник / О. С. Комаров, В. Н. Ковалевский, Л. Ф. Керженцева и др.; под общ. ред. О. С. Комарова. — 2-е изд., испр. — Минск: Новое знание, 2007. — 567 с.: ил. — (Техническое образование).

Если вы думаете скопировать часть этой работы в свою, то имейте ввиду, что этим вы только снизите уникальность своей работы! Если вы хотите получить уникальную курсовую работу, то вам нужно либо написать её своими словами, либо заказать её написание опытному автору:
УЗНАТЬ СТОИМОСТЬ ИЛИ ЗАКАЗАТЬ »