Курсовая работа по технологии машиностроения. Пояснительная записка. 1 Общий раздел
Скачать 458.33 Kb.
|
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ2.1 Выбор вида заготовки и её конструирование 2.1.1 Конструирование заготовки из проката Назначить маршрут обработки поверхностей с наибольший диометр ø45h14 точение черновое h14 1.1.Назначаем маршрут обработки на всю длину детали L=140 мм (h14-подрезание черновое) 2. Определить общий припуск на обработку поверхности с наибольшим диаметром а) определить, промежуточные припуски -точение черновое h14 Zd 1=1,6мм. б) определить общий припуск на диаметр вала ø45h14 по формуле (6). 2Zd общ. = Zd i, (6) где Zd i- промежуточный припуск на одну сторону диаметрального размера. 2Zd общ = 2*1,6=3,2 мм. 3.Определить общий припуск на длину L= 140h14. а) определить промежуточные припуски на сторону - однократное подрезание h14 ZL1=1,8 ММ. б) Определить общий припуск на длину вала по формуле (7) ZLобщ .1= ZLi, (7) где ZLi - промежуточный припуск на сторону, мм. ZLобщ .1 = ZLобщ.2 = 1,8 мм. 4.Определить диаметр и длину заготовки. а) определить диаметр заготовки по формуле (8) Dз = D+2Zdобщ, (8) где D - наибольший диаметр детали, мм. Dз = 45+3.2=48.2мм б) определить длину заготовки по формуле (9) Lз=L+ZLобщ. 1 + ZLобщ .2, (9) где L - общая длина детали, мм. Lз=140+1,8+1,8=143.6мм 5. Скорректировать диаметр заготовки по сортаменту и назначить предельные отклонения на диаметр и длину заготовки. Круг 50-В ГОСТ2590-88 30 ГОСТ45 43-20 Отклонение на диаметр ø 50 Отклонение на длину 143,6-0,6 6. Определить длину штучной заготовки а) определить ширину реза дисковой пилы в=6мм б) определить длину штучной заготовки по формуле (10) Lшт.з=Lз+в, (10) где в- ширина реза, мм Lшт.з=143,6+4=147,6 7. Определить количество заготовок, получаемых из прутка по формуле (11) Получаемых нз 7м и 10 м прокат nд=(Lпр-Lзаж)/ Lшт.з. (11) где Lпр.- длина прутка, мм, Lзаж - длина зажима прутка, мм Nз1.=(7000 -60)/147.6= 47.0 = 47шт. Nз2.=( 10000-60)/147.6 = 67.3 =67 шт. 8. Определить длину остатка прутка, по формуле (12) Lост= Lпр-Lзаж-Lшт.з.×nд (12) Lост 1= 7000-60- 147.6*47= 122 мм. Lост 2 = 10000-60-147.6*67= 170мм. Выбираем длину проката 7 метров, т. к. величина остатка у этого проката меньше. Последующие расчеты ведутся с использованием проката 7 метров. 9. Определить норму расхода материала по формуле (13) Нрасх. = (13) Мпр – масса припуска Мпр = 15.42*7=107.94 кг – масса 7м пропуска Hрасх= 107.94 /47=2,3 кг 10. Определить КИМ КИМ=mд / Нрасх, (14) где mд – масса детали. КИМ=1/2,3 =0,43 2.1.2 Конструирование заготовки штамповки 1. Выбираем способ получения штамповки. Выбираем штамповку плашмя, т. к. отношение длины к диаметру больше 2-х 140/35>2= 4>2 2. Выбираем вид и тип штамповочного оборудования 2.1 Вид оборудования ПВМ т.к 2.2 Тип штамповочного оборудования облойный открытый . 2.3 Плоскость разъема штамповка проходит по оси симметрии вала. 3. Способ нагрева заготовки. Выбираем способ в пламенных печах для заготовок, получаемых на паровоздушных молотах и ГКМ 4. Определяем группу стали – М1 М1, т. к. сталь 30 содержит углерода 0.35% углерода. 5. Определяем расчётную массу паковки по формуле (15) М p.n = m * кp (15) М p.n =1*1.5=1.5 6. Определяем класс точности поковки – Т4 7. Определяем степень сложности поковки по формуле (16) где М – масса детали. П*Д/4*l*P=3.14*452/4*140*7.8*10-6=1.7 кг Мд ⁄ Мф=1/1,7=0,58 0,32< Мд ⁄ Мф <0,63 - степень сложности поковки – С2 0,32< 0,58<0,63 - степень сложности поковки – С2.. 8. Определяем исходный индекс m = 1 кг, группа стали М1, степень сложности С2, класс точности Т4. Исходный индекс 8 9. Определение припусков. Рисунок 1 – Эскиз заготовки штамповки. 10. Рассчитываем номинальные размеры заготовки и допуски на них Таблица 4. Расчет размеров заготовки штамповки
11. Расчет массы поковки по формуле (18) Производится суммированием масс геометрически простых элементов детали. mз=((πdз1²/4) * Lз1+ (πdз2²/4) * Lз2+(πdз3²/4) * (Lз3 – Lз2)) *ρ (18) mз = 2,1кг 12. Определяем норму расхода материала по формуле (19) Нрасх=1,1mз (19) Нрасх=1,1*2,1=2,31 кг 13. Определяем КИМ по формуле (20) КИМ= mд/Нрас=1,1/2,31=0,48 14. Выбираем вид заготовки по формуле (21) К= mд∙ (Мпр- Мшт.)/ Мпр∙Мшт., (21) где mд – масса детали, Мпр- масса заготовки из проката, Мшт.- масса заготовки штамповки. Если К≥0,5, то выбираем штамповку, если К ≤ 0.78, то выбираем прокат. K=1*(2,3 -2,1)/ 2,3 *2,1 = 0,96 K=0,96≥0,5 K=0,5, выбираем штамповку Назначение технических требовании: 1) Поковка класса точности Т4, группа стали М2, степень сложности C1, исходный индекс 12. 2) Группа поковки: 1 группа поковки без испытаний. 3) Штамповочные уклоны на наружной поверхности 5, на внутренней поверхности 7. 4) Допускаемые смещения по 0,6мм поверхности разъема штампа 5) Радиус закругления внешних углов 2,5. 6) Допускаемая величина остаточного облоя 0,8. 7) Допускаемый заусенец по перемещению среза 3м. 8) Допускаемые радиальное биение поверхности относительно поверхности. . 2.2 Рассчитать припуски и промежуточные размеры аналитическим методом (РАМОП) табличным методом. Рассчитываем припуски и промежуточные размеры аналитическим методом (РАМОП) на диаметр 35k6
Таблица 5. Расчет припусков методом РАМОП 1. Заполняем таблицу для размера 32h8(-0,039) 2. Суммарные отклонения заготовки (22) з= (22) з- кривизна штамповки ц- погрешность зацентровки 2.1. Кривизна паковки определяем по формуле (23) к= 2К*Lк=2*0,15*140= 42мкм. (23) Lк=140мкм. К= 0,15 мкм/мм. 2.2. Погрешность зацентровки определяем по формуле (24) ц=0,25 (24) Тз-1.3 2.3. Определить суммарные отклонения расположение поверхности заготовки по формуле (22) з= . 3. Определяем суммарное отклонение расположения поверхностей для механической обработки по формуле (25) ∆ i = Ку i ∆ i-1, (25) где Куi – коэффициент уточнения, для механической обработки. для чернового обтачивания Ку1 = 0,06; ∆1 = 0,06 136.6 = 8.1мкм для чистового обтачивания Ку2 = 0,04; ∆2 = Ку2 ∆1 = 0,04 8 = 0.32мкм 4. Расчёт минимального припуска по переходам производим по формуле (26) 2Zmini = 2((Rz + h) i-1 +√ ∆i-1ⁿ ²+ εу i ²) (26) точение черновое h13: 2Zmin1 = 2(160 + 200 + 136.6) = 993 мкм точение чистовое h10: 2Zmin2 = 2(50 + 50 + 8.1) = 216 мкм шлифование предварительное h8: 2Zmin3 = 2(25 + 25 +0.32) = 100 мкм Шлиф чистовое h6 2Zmin4=2(10+20)=60 мкм 5. Расчёт номинальных предельных размеров по формуле (27) dmin i= dmin i+1 + z min i+1 (27) шлифование предварительное: 32 мм шлифование чистовое: 35.002 + 0,060= 35,062мм точение чистовое: 35.062 + 0,100= 35.162 мм точение черновое: 35.062 + 0.100 = 32,305 мм штамповка: 35.162 + 0.216 = 33,855 мм 6. Расчёт наибольших предельных размеров по технологическим переходам по формуле (28) dmax i = dmin i + Ti , (28) штамповка: dmax заг. = 36.4 + 1.700= 38.1 мм точение черновое: dmax 1= 35.38+ 390= 35.428мм точение чистовое: dmax 2= 35.162+ 100= 35.262мм шлифование предварительное: dmax 3= 35.062+ 39= 35.101мм шлифование чистовое: dmax 4= 35.002+ 16= 35.018мм 7. Расчёт наибольшего припуска по формуле (29) 2Zmax i = dmax i -1 – dmax i (29) точение черновое: 2Z max 1= 38.1 – 35.428= 2.622мм точение чистовое: 2Z max 2= 35.428– 35.262= 0.166мм шлифование предварительное: 2Z max 3=35.262– 35.101 = 0.161мм шлифование чистовое: 2Z max 4=35.101– 35.018= 0.083мм 8. Расчёт наименьшего припуска по формуле (30) 2Zmin i = dmin i -1 – dmin i (30) точение черновое: 2Z min 1= 36.4 – 35.38= 1.02мм точение чистовое: 2Z min 2= 35.38– 35.162= 0.218мм шлифование предварительное: 2Z min 3= 35.162– 35.062= 0.1мм Шлиф чистовое: 2Z min 4= 35.062– 35.002= 0.06мм 9. Определяем общий максимальный и минимальный припуск 2Zoбщ. max = 2.672+ 0,166+0.161+0.083 = 3.082 мм 2Zoбщ. min = 1.02+ 0.218+ 0.1+0.06= 1.398 мм 10. Производим проверку правильности расчётов. Расчёт выполнен правильно, если выполняется равенство. 2Zoбщ. max - 2Zoбщ.. min = Tзаг. – Тд 3.082 –1.398 = 1.7 – 0.016 1.684=1.684 Рисунок 2- схема расположения припусков и промежуточных размеров и допусков на них 2.3 Расчёт припусков табличным методом Таблица 6. Расчет припусков
2.4 Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали Таблица 7. Маршрутно-операционный процесс изготовление детали зубчатого колеса.
2.5 Разработка токарных операций технологического процесса с определением режимов резания и определения основного времени Токарно-винторезная операция 010 1. Составить операционный эскиз. 2.Выбрать оборудование. Токарно-винторезный станок 16К20 3.Выбрать режущий инструмент: вид и конструкцию резца; материал режущей части; геометрические параметры (α, γ, φ). Переход 1 Точить поверхность 1 начерно – резец Т5К10 проходной упорный =90, =8 =15 4.Выбрать измерительный инструмент Штангенциркуль. 5.Рассчитать режимы резания по нормативам, определение То. а) Определяем глубину резания по формуле t=h (31) черновое точения t1 =48.5-45=3.5/2=1.75мм. б) Определяем подачу s, мм/об по формуле (32) S = Sт ∙ Ks 1∙ Ks2 ∙ Ks 3 (32) S1 = 0,55 ∙ 0,9 ∙ 1∙ 0,7 = 0.34мм/об Корректируем подачу по паспорту станка sд1=0.35 мм/об в) Определяем скорость резания v, м/ мин по формуле (33) V= Vт ∙ Kv1∙ Kv 2∙ Kv 3∙ Kv4 (33) V1=82 ∙ 0.9 ∙ 1 ∙ 0,9 = 66,4 м/ мин г) Определяем частоту вращения шпинделя n, об/ мин по формуле (34) n=1000·V/π· D (34) n1=1000·66,4 /3,14· 45 = 469,92 Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд1=400 об/ мин д) Определяем действительную скорость резания Vд по формуле (35) Vд = π· D· nд /1000 (35) Vд1 = 3,14· 45·400/1000=56,52 м/мин е) Определяем мощность резания Nе, кВт. По формуле (36) Nе=Nт∙ КN (36) Nе= 2,9∙0,9=2,61 кВт. ж) Проверяем режим по мощности: обработка возможна при условии Nе Nшп =Nдв. ∙ η, (37) где η – КПД станка, Nдв.- мощность двигателя станка. Nшп =10∙0,75=7,5 кВт. 2,61кВт <7,5кВт Обработка возможна. з) Определяем величину хода инструмента L, мм. по формуле (38) L = l+y+∆, (38) где l- длина обрабатываемой поверхности, мм; y- величина врезания, мм; ∆- величина перебега, мм. L1 =160+2+2= 164мм к) Определяем основное время. То, по формуле (39) То=L· i/ Vs, (39) Где L-длина обрабатываемой поверхности, мм. i- количество проходов, Vs- скорость подачи, мм/мин. л) Определяем скорость подачи по формуле (40) Vs = nд ∙ sд (40) Vs3=400∙ 0.4=126 мм/мин. То=L· i/ Vs То1= 164· 1/126=1,30 мин. Тобщ. = 1,3 мин. Токарно-винторезная операция 015 1. Составить операционный эскиз. 2.Выбрать оборудование. Токарно-винторезный станок 16К20 3.Выбрать режущий инструмент: вид и конструкцию резца; материал режущей части; геометрические параметры (α, γ, φ). Переход 1 Точить поверхность 1 начерно- резец Т15К6 проходной упорный =90, =8 =15 Переход 2 Точить проточку 3 - резец Т5К10 прорезной =90, =8 =15 Переход 3 Точить поверхность 4 начерно - резец Т15К6 проходной упорный =90, =8 =15 Переход 4 Точить фаску 2 – проходной отогнутый Т5К10 =45, =8 =15 Переход 5 Точить фаску 5 – проходной отогнутый Т5К10 =45, =8 =15 4. Выбрать измерительный инструмент Штангенциркуль. 5.Рассчитать режимы резания по нормативам, определение То. а) Определяем глубину резания t по формуле (31) точить проточку t1= 5мм. черновое точение t2=0,7мм. чистовое точения t3=0,12мм. черновое точение t4=1,2мм. чистовое точения t5=0,75мм. б) Определяем подачу s, мм/об, по формуле (32) S = Sт ∙ Ks1∙ Ks2 ∙ Ks3 S1 = 0,55 ∙ 0,9 ∙ 0,9∙ 0,7 = 0.38мм/об Корректируем подачу по паспорту станка sд2=0,35 мм/об S2 = 0,65 ∙ 0,9 ∙ 0,9∙ 0,7 = 0.45мм/об Корректируем подачу по паспорту станка sд3=0,4 мм/об S2/ = 0,6∙1 = 0.6мм/об Корректируем подачу по паспорту станка sд3=0,6 мм/об S3 = 0,65 ∙ 0,9 ∙ 0,9∙ 0,7 = 0.45мм/об Корректируем подачу по паспорту станка sд4=0,4 мм/об S3/ = 0,6 ∙ 1 = 0.6мм/об в) Определяем скорость резания v, м/ мин, по формуле (33) V= Vт ∙ Kv1∙ Kv 2∙ Kv 3∙ Kv4 V1= 24∙ 0.9 ∙ 1 ∙ 0,9 = 19,44 м/ мин V2= 30 ∙ 0.9 ∙ 1 ∙ 0,9 = 24,3 м/ мин V2/=35 ∙ 0.9 ∙ 1,54 ∙ 1 = 48,51 м/ мин V3=40 ∙ 0.9 ∙ 1 ∙ 0,9 = 32,4 м/ мин V3/=42∙ 0.9 ∙ 1,54 ∙ 1 = 58,21 м/ мин г) Определяем частоту вращения шпинделя n, об/ мин, по формуле (34) n=1000·V/π· D n1=1000·19,44 /3,14· 45 = 137,6 Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд1=150 об/ мин n2=1000·24,3 /3,14· 45 = 171,97 Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд2=200 об/ мин n2/=1000·48,51 /3,14· 45 = 343,3 Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд2/=315 об/ мин n3=1000·32,4 /3,14· 45 = 229,3 Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд3=250 об/ мин n3/=1000·58,21 /3,14· 45 = 411,96 Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд3/=400 об/ мин д) Определяем действительную скорость резания Vд, по формуле (35) Vд = π· D· nд /1000 Vд1 = 3,14· 45·150/1000=21,195 м/мин Vд2 = 3,14· 45 ·200/1000=28,26 м/мин Vд2/ = 3,14· 45·315/1000=44,51 м/мин Vд3 = 3,14· 45·250/1000=35,325 м/мин Vд3/ = 3,14· 45·400/1000=56,52 м/мин е) Определяем мощность резания Nе, кВт. по формуле (36) Nе=Nт∙ КN Nе= 2,9∙0,9=2,61 кВт. ж) Проверяем режим по мощности: обработка возможна при условии Nе Nшп =Nдв. ∙ η, где η – КПД станка, Nдв.- мощность двигателя станка. Nшп =10∙0,75=7,5 кВт. з) Определяем величину хода инструмента L, мм. по формуле (38) L = l+y+∆, где l- длина обрабатываемой поверхности, мм; y- величина врезания, мм; ∆- величина перебега, мм. L3 =100+2+0= 102мм. L3/ =100+2+0= 102мм. L4 =29+2+0= 31 мм. L4/ =29+2+0= 31 мм. к) Определяем основное время. То, по формуле (39) То=L· i/ Vs, где L-длина обрабатываемой поверхности, мм. i- количество проходов, Vs- скорость подачи, мм/мин. л) Определяем скорость подачи, по формуле (40) Vs = nд ∙ sд Vs3=200∙ 0.4=80 мм/мин. Vs3/=315∙ 0.6=189мм/мин. Vs4=250∙ 0.4=100 мм/мин. Vs4/=400∙ 0.6= 240мм/мин. То=L· i/ Vs То3= 102· 1/80 =1,275 мин. То3/= 102· 1/189 =0,536 мин. То4= 31· 1/100=0,31 мин. То4/= 31· 1/240=0,13 мин. Тобщ..= 1,275+0,536+0,31+0,13= 2,251 мин. 2.6 Определение норм времени на разработанные операции 2.6.1. Определение норм времени на 010 токарно-винторезную операцию 1. Определяем штучное время Тш по формуле (41) Тш = 1/q (То + Кtв· Тв) (1+((аобс + аотл )/ 100)) , (41) где q – количество одновременно обрабатываемых деталей, шт; То- основное время, мин; Кtв- поправочный коэффициент на вспомогательное время (2, с.222, к.1), учитывает поправку на продолжительность обработки партии деталей и определяется в зависимости от Тсм (формула 42); аобс – время на обслуживание, % (2, с..226, к..45); аотл – время на отдых и личные надобности, % (2, с.223, к.46). Тсм= (То+Тв) n / 480, (42) где n – операционная партия деталей, шт. 2. Вспомогательное время определяется по формуле (43) Тв = t в. у. + tв. пер. + tв. доп.+ tв.и., (43) где t в. у. – вспомогательное время на установку и снятия детали (2, с.223-225, к.2); tв. пер - вспомогательное время связанное с переходом (2, с.227, к.20); tв. доп – дополнительное время связанное с переходом, не вошедшее в комплекс (2, с.227, к.20); tв.и. – время на контрольные измерение (3). t в. у.=0,17 мин. tв. пер = 0,14*5+0,17*1+0,38= 1,25 мин tв. доп = 6*0,07+2*0,05+4*0,07= 0,8 мин tв.и. = 0,11*10=1,1 Тв = 0,17+1,25+0,8+1,1= 3,32 мин 3. Определяем поправочный коэффициент на вспомогательное время Определяем Тсм, по формуле (42) Тсм= (То+Тв) n / 480, где n – операционная партия деталей, шт. Тсм= (1,3+3,32) *64/480=0,616 Определяем Кtв Кtв=1,1 4. Определяем время на обслуживание и время на отдых и личные надобности. аобс= 3% аотл= 4% Тш=1/1(1,3+3,32*1,15) (1+(3+4)/100) =2,44 мин. 5. Определяем штучно - калькуляционное время по формуле (44). Т ш-к= Тш+ Тп-з/n, (44) где Тп-з – подготовительно- заключительное время (2, с.228, к.47); n - операционная партия деталей, щт. Тп-з=11+8=19 мин Т ш-к= 2,44+19/64=2,74 мин 2.6.2. Определение норм времени на 015 токарно-винторезную операцию 1.Определяем штучное время Тш по формуле (41) Тш = 1/q (То + Кtв· Тв) (1+((аобс + аотл )/ 100)) , где q – количество одновременно обрабатываемых деталей, шт; То- основное время, мин; Кtв- поправочный коэффициент на вспомогательное время (2, с.222, к.1), учитывает поправку на продолжительность обработки партии деталей и определяется в зависимости от Тсм (формула 42); аобс – время на обслуживание, % (2, с..226, к..45); аотл – время на отдых и личные надобности, % (2, с.223, к.46). Тсм= (То+Тв) n / 480, где n – операционная партия деталей, шт. 2. Вспомогательное время определяется по формуле (43) Тв = t в. у. + tв. пер. + tв. доп.+ tв.и., где t в. у. – вспомогательное время на установку и снятия детали (2, с.223…225, к.2); tв. пер - вспомогательное время, связанное с переходом (2, с.227, к.20); tв. доп – дополнительное время, связанное с переходом, не вошедшее в комплекс (2, с.227, к.20); tв.и. – время на контрольные измерение (3). tв. у.=0,17 мин. tв. пер = 0,14*4+0,17*2+0,38=1,28 мин tв. доп = 7*0,07+3*0,05+4*0,07=0,92 мин tв.и. =0,11*10=1,1 мин. Тв = 0,17+1,28+0,92+1,1= 3,47 мин 3. Определяем поправочный коэффициент на вспомогательное время Определяем Тсм по формуле (42) Тсм= (То+Тв) n / 480, где n – операционная партия деталей, шт. Тсм= (1,251+3,47) *64/480=0,63 Определяем Кtв Кtв=1,32 4. Определяем время на обслуживание и время на отдых и личные надобности. аобс= 3% аотл= 4% Тш=1/1(1,251+1,32*3,47) (1+(3+4)/100) =4,66 мин. 5. Определяем штучно - калькуляционное время по формуле (44). Т ш-к= Тш+ Тп-з/n, где Тп-з – подготовительно- заключительное время (2, с.228, к.47); n - операционная партия деталей, щт. Тп-з=11+8=19 мин Т ш-к= 4,66+19/64=5 мин |