Диплом Проектирование технологического процесса изготовления дет. Проектирование технологического процесса изготовления детали Переходник

• Название: Проектирование технологического процесса изготовления детали Переходник
• Дата: 11.04.2022
• Размер: 3.04 Mb.
• Имя файла: Диплом Проектирование технологического процесса изготовления дет.docx
• Тип: Документы; #462266
• страница: 2 из 5

2.3. Характеристика типа производства.

Тип производства по ГОСТу 3.1119-83 характеризуется коэффициентом закрепления операции. В соответствии с методическими указаниями коэффициент закрепления операции для всех разновидностей серийного производства определяется:

,

где – суммарное число различных операций за год по участку,

– явочное число рабочих участка, выполняющих различные операции,
при работе в одну смену.

Условное число однотипных операций, выполняемых на одном станке,
в течение года при работе в одну смену:

=Н/З= 1 / 1= 1 = 1 рабочий,

где Н – планируемый коэффициент загрузки станка 0,75%,

З – коэффициент загрузки станка проектируемой операции

З = =34,33*965/(60*3946) = 0,165 = 1 операция

– годовая программа выпуска = 965 в год,

– годовой фонд времени работы оборудования, 3946 часов,

– штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин.

Следовательно:

60*3946*0,165*0,75/(34,33*965)=4,55

Принимаем

Необходимое число рабочих для обслуживания одного станка
(при работе в одну смену):

= 4,55*34,33*965/(60*3946*0,165)

= 0,139 = 1 рабочий

=5/ 1 = 1

Поскольку = 5 тип производства крупносерийный
2.4. Выбор и характеристика материала.

Применяемый материал для изготовления детали «Переходник» конструкционная углеродистая сталь 35, хорошо обрабатывается резанием и обработкой давлением, соответствует назначению детали, так как эта сталь имеет достаточную прочность.

Технологические свойства стали 35:

- температура ковки Сº начала 1280, конца 750, сечения до 800мм охлаждаются на воздухе.

- свариваемость – ограничено свариваемая;

Таблица 3. Химический состав стали 35 ГОСТ 1050 – 2013

С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr	Cu
0,32-0,40%	0,17-0,37%	0,5-0,8%	0,04%	0,035%	до 0,30%	до 0,25%	до 0,30%

Таблица 4. Механические свойства стали 35 ГОСТ 1050 – 2013

МПа	МПа	%	%	a,
315	530	20	45	36

2.5. Расчет припусков на обработку.

Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях выполнения и последующей обработки заготовки.

Промежуточный припуск – это припуск, удаляемый при выполнении одного технологического перехода.

В данном проекте припуски рассчитываются двумя способами: самый точный размер изделия рассчитывают аналитически, остальные показатели выбирают по таблицам.

Расчет параметров припусков начинают с расчета суммарного пространственного отклонения размеров диаметр мм

= ,

где – общее отклонение расположения заготовки, мкм,

– отклонение расположения заготовки при зацентровке, мкм,

= при l ≤ = 0,5 * 80= 40 мкм

Здесь – отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1 мм (удельная привязка заготовки).

L – общая длина заготовки, мм

= 0,25 * =* =155,25 мкм,

где - допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной
при центровании, мм

= = 160,041 мкм

Определяем величину остаточного отклонения расположения заготовки для промежуточных этапов:

= ,

где - коэффициент уточнения,

– суммарное отклонение расположения заготовки,

= 0,06 – после чернового обтачивания.

= 0,05 – после получистового обтачивания.

= 0,02 – после чистового шлифования.

Так как чистовое шлифование проводится после термообработки, то:

= + 0,02 * k = 0,02 * 160 + 0,02 * 1,36 = 3,14 мкм

K – коэффициент, учитывающий размер.

K = 0,004 * Г + 1 = 0.004 * 34 +1 = 1, 136,

где Г – наибольший габаритный размер обрабатываемой поверхности , мм.

Определяем погрешность установки заготовки при базировании
в центрах:

= 170 мкм,

где мкм,

мкм,

мкм

Определяем величину погрешности установки на промежуточных этапах:

мкм

мкм

= мкм

Определяем минимальные припуски на каждый этап обработки.

Припуск на черновую обработку:

мкм.

Припуск на получистовую обработку:

мкм.

Припуск на чистовую обработку:

мкм.

Определяем максимальные припуски на каждый этап обработки
по формуле.

Припуск на черновую обработку:

мкм.

Припуск на получистовую обработку:

мкм.

Припуск на чистовую обработку:

мкм.

Определяем предельно межпереходные размеры и окончательные размеры заготовки.

Максимальные размеры:

38,849 мм.

мм.

мм.
Минимальные размеры:

мм.

мм.

мм.

Определяем для каждого этапа обработки.

0,300 + 0,620 + 0,030 = 0,95.

0,074 + 0,030 + 0,300 = 0,404.

0,030 + 0,300 + 0,030 = 0,36.


Таблица 5. Припуски на обработку.

Тех. переходы	Точность заготовки и обработкидетали	Элементы припуска			Расчёт припусков 2Zmin	Расчёт размеров	Допуск, мм	Предельные размеры, мм		Предельные значения припусков
		Rz	T	P				Dmi n,мм	Dma x,мм		2Zmin,мкм	2Zmax,мкм
Заготовка Прокат	h14	250	620	-	-	41,5	0,620	38,8	41,5		-	-
Черновое точение	h12	150	200	9,3		39,4	0,250				1010,5	1880,5
Полу-чистовое точение	h9	60	30	7,8	441,19	38,8	0,100		38,8		441,19	791,19
Чистовое точение	h8	30	15	3,14	305	-	0,039	38,039	38		305	444

2.6. Выбор вида исходной заготовки

Учитывая заданный материал – сталь 35, требуемой точностью изготовления заготовки - для данной детали «Переходник» мы выбираем способ получения заготовки – на кривошипном горячештамповочном прессе, открытая штамповка.

Данный способ получения заготовок соответствует серийному типу производства, дает высокую производительность труда, отвечает нормам безопасности.

Определим массу детали по формуле:



где – общий объём детали,

ρ – удельный вес материала, для стали 35 ρ=0,0785г/мм3.

Тогда: ;





Ориентировочную величину расчетной массы поковки Мпр допускается вычислять по формуле:



Где mд – масса детали, кг.;

– расчетный коэффициент, примем Кр-1,32

Тогда:



Масса заготовки = 8,95 кг. По содержанию легирующих элементов сталь 35 относится к группе сталей М1. По соотношению объёма детали к объёму элементарной фигуры в которую вписывается деталь.

= 863222/3156014 = 0,274 степень сложности С3.

Класс точности поковки Т4. При массе заготовке 8,95 кг исходный индекс заготовки равен 14.

Из результатов проведенных расчетов и уточнения метода следует, что наиболее рациональным способом получения заготовки для переходника является штамповка на кривошипном горячештамповочном прессе, обеспечивающая меньшую технологическую себестоимость детали и более высокий коэффициент использования материала.



Где: М – масса заготовки, кг.;

Цм – цена на материал в зависимости от метода получения заготовки;

М0 – масса отходов материала, кг;

Ц0 – цена 1 кг отходов, руб.;

Сзч – средняя часовая зарплата основных рабочих по тарифу, р./чел-ч;

Тшт – штучно-калькуляционное время обработки заготовки, ч.;

Сц - цеховые накладные расходы, руб.

Данные для расчета стоимости заготовки по вариантам в табл. 6.

Таблица 6. Данные для расчета

Общие исходные данные	Наименование показаний	Показания
Материал детали Ст35	Вид заготовки	Штамповка
Масса детали 6,78	Класс точности	Т4
Годовая программа N=965 кг.	Степень сложности	С3
Масса	Масса заготовки	8,95
Тип производства-крупносерийный	Стоимость 1 тонны заготовки	53652
	Стоимость 1 тонны стружки	9000
	Коэффициент использование материала	0,758

Тогда по формуле:

=

Экономический эффект при сопоставлении способов получения заготовки:







Рис.2. Схема расчета заготовки.

2.7. Выбор и характеристика технологического оборудования.

В дипломном проекте предлагаю использовать токарный центр с ЧПУ модели CTX BETA 800TC (Производитель: DMG MORI). CTX beta 800TC ― это компактный высокопроизводительный токарный станок с концепцией TWIN для комплексной обработки частей штоков, валов и патронов по 4 осям. На этом токарном станке можно точить детали среднего размера по 4 осям.

Наименование параметров	CTX BETA 800TC
Основные параметры станка
Диаметр обработки детали над суппортом	410 мм
Длина обработки	800 мм
Скорость вращения основного шпинделя	0 - 5000 об/мин
Скорость вращения противошпинделя	0 - 6000 об/мин
Мощность главного привода	15 кВт
Мощность противошпинделя	15 кВт
Мощность привода вращающегося инструмента	14 кВт
Скорость вращения приводного инструмента	0 - 4000 об/мин
Дискретность задания перемещения	1 мкм
Перемещение по оси Х	300 мм
Перемещение по оси Y	±60 мм
Перемещение по оси Z	800мм
Количество рабочих скоростей шпинделя	12
Наибольшее сечение державки резца, мм	25х25
Система ЧПУ	Siemens 840D
Масса станка	6100 кг
Габаритные размеры станка, LxBxH	3390 х 1890 х 1950 мм

Машина моечная АПУ 550

Модель	АПУ550
Внешние размеры (Длина, Ширина, Высота) мм	675, 800, 1300
Рабочее пространство (Диаметр, Высота) мм	550, 400
Резервуар, л	40
Грузоподьёмность, кг	50
Напряжение, В	220
Мощность, кВ	1,8
Масса, кг	42

2.8. Выбор и характеристика технологической оснастки.

Для изготовления детали «Переходник» на токарном станке следует выбрать следующую оснастку:

Резец проходной упорный CKJNL 2020К16

Диапазон размеров поперечного сечения		Длина резца, l
H	B
20	20	125

Резец прорезной GFIL 2020К03

Диапазон размеров поперечного сечения		Длина резца, l
H	B
20	20	125

Резец расточной S25T-PDUNL 11

Диапазон размеров поперечного сечения		Длина резца, l
H	B
23	25	300

Резец для обработки канавок F25SGGFL

Диапазон размеров поперечного сечения		Длина резца, l
H	B
25	25	150

Сверло цельное твердосплавное

L				d
123	75	48	73	18h6

Метчик машинный серии Е783

			d	a	z
110	18	10	9	7	4

Щц-1, Шц-2

	Предел измерения	Отсчет	Вылет губок
ШЦ-1	0-125	0,1	40
ШЦ-2	0-160	0,05	45

Калибр пробка резьбовая

Обозначение калибра пробки		L	d	Масса,кг
8133-0928	14	86	10	0,05

2.9. Расчет режимов резания

Для изготовления детали, помимо оборудования и технологической оснастки необходимо выбрать или рассчитать величины режимов резания. Режимы резания можно назначить по таблицам, но поскольку деталь экспериментальное, рассчитывать режимы резания следует аналитическим методом

1. Токарная операция

А. Установить заготовку в спец. приспособление. Снять.

1. Точить торец d = 80 мм.

t = 2 мм - глубина резания;

i = 2 - количество рабочих ходов;

S = 0.25 мм/об = подача на оборот;

Vт = 70 м/мин = табличная скорость резания;

k = 0.8 = коэффициент учитывающий тип резца;

Vp = Uт * k = 70 * 0.8 = 56 м/мин - расчетная скорость резания;

np = 1000 * Vp / π * d = 1000 * 56 / 3.14 * 90 = 198 об/мин - расчетное число оборотов

n_п.ст. = 200 об / мин. - число оборотов шпинделя;

где L – длина обрабатываемой поверхности в данном случае;

В данном случае L = 80 мм, i – число рабочих ходов, i = 2

L = 80 мм;

To=L/(nп,ст*S)*i

T₀ = 80 / ( 200* 0.25) * 2 = 14,9 мин

2. Точить поверхность диаметром 235 мм до диаметра 230 на длину 80 мм, i=2

м/мин

Усилие резания определяем поформуле:

Определяем мощность, необходимую на резания

Определяем машинное время

Определяем режимы резания на канавку. Определяем ширину прорезного резца из выражения b = 0,6 = 0,6 * = 5,5 мм Принимаем b = 6 мм Выбираем подачу по таблице подач при работе прорезыми резцами на токарном станке :

s = 0,12

Скорость резания определяем по формуле:

м/мин

Значение коэффициента = 39,6 и показателя степени при подаче = 0,35 Число обротов обрабатываемой детали определиться из выражения = = 300 об/мин

Где - скорость подачи d – наибольший диаметр детали

Расчетная длина равна 4,61 мм

Определяем машинное время по формуле

= = = = 0,211 мин

Определяем режимы резания на резьбу.

Определяем число черновых проходов i. Принимая для черновых проходов поперечную подачу.

= 3 мм, получим

i = = 6

Здесь 2,084 – высота нарезки; 0,9 * 2,084 – величина припуска, снимаемая за черновые проходы. Для чистовых проходов поперечная подача рекомендуется = 0,007 мм, Отсюда: = 3

Определяем скорость резания для черновых и чистовых проходов: Для черновых:



Для чистовых проходов:



Определяем машинное время:





2.10. Маршрутная технология.

005 Заготовительная

Кривошипный горячештамповочный пресс, открытая штамповка

010 Контрольная 
ШЦ-3, стол ОТК

015 Установ А

Обрабатывающий центр с ЧПУ CTX BETA 800TC, резец проходной упорный, резец для обработки канавок F25SGGFL, резец расточной S25T-PDUNL 11

020 Установ Б

Обрабатывающий центр с ЧПУ CTX BETA 800TC, резец проходной упорный, резец расточной S25T-PDUNL 11, Резец для обработки канавок F25SGGFL, Сверло цельное твердосплавное, метчик машинный серии Е783

025 Промывка

Машина моечная АПУ 550

030 Контрольная

ШЦ-1, ШЦ-2, стол ОТК, калибр пробка резьбовая
2.11. Операционная технология.

На основе типового технологического процесса в дипломном проекте следует разработать новый технологический процесс с учетом возможностей оборудования и технологической оснастки.

А. Установить пруток в машинные тиски.

Закрепить. Снять 
005 Заготовительная 
отрезание заготовки размером L - 80 мм 
010 Контрольная 
удостовериться выдерживания размеров с помощью ШЦ-3

Б. Установить заготовку в тиски. Закрепить. Зацентрировать. Обработать. Снять. 
015 Установ А

T1 D1

G96 S210 Lims=900 M4

G90 G54 G18

G0 X135 Z0

G1 Х95 F0.4 М8

G0 Х130 Z3

G1 Z-30 F0.4

Х160.24

Z-55

Х240

G0 Х160 Z-27

G96 S230 Lims=900 M4

G1 Z-55 F0.15

Х240

М9 М5

G0 Х320 Z290

Т2 D1

G96 S150 Lims=600 M4

G90 G54 G18

G0 X165 Z-41.7

G1 Х153 F0.12 М8

G0 X165

М9 М5

G0 Х320 Z290

Т3 D1

G96 S210 Lims=900 M4

G90 G54 G18

G0 X104 Z2.5

G1 Z-6.5 F0.24 М8

G0 Z2.5

М9 М5

G0 Х320 Z290

М30

020 установ Б

T1 D1

G96 S210 Lims=900 M4

G90 G45 G15

G0 X235 Z0

G1 Х150 F0.4 М8

G0 Х230 Z3

G1 Z-20 F0.5

Х160,24

Z-55

Х240

G0 Х160 Z-50

G96 S230 Lims=900 M4

G1 Z-25 F0.80

Х250

М9 М5

G0 Х300 Z250

Т2 D1

G96 S150 Lims=600 M4

G90 G80 G100

G0 X120 Z-40

G1 Х153 F0.12 М8

G0 X50

М9 М5

G0 Х320 Z290

Т3 D1

G96 S210 Lims=900 M4

G90 G75 G20

G0 X50 Z4,6

G1 Z-6.5 F0.24 М8

G0 Z2.5

М9 М5

G0 Х320 Z290

T4 D1

G96 S210 Lims=900 M4

G80 G90 G90

G0 X150 Z-30

G1 Х88 F0.15 М8

G0 X40

М9 М5

G0 Х320 Z290

T5 D1

G96 S50 Lims=200 M4

G90 G25 G64

G0 X58 Z9.5

G1 Z-20 F0.50 М8

G0 Z4.5

М9 М5

G0 Х320 Z290

М30

2.12. Нормирование операции.

В серийном производстве норма штучно-калькуляционного времени определяется по формуле:



Где - подготовительно-заключительное время, мин.;

- штучное время на операцию, мин.;

- количество деталей в партии, n=11 шт.;

- основное время, мин.;

- вспомогательное время, мин.;

- время на обслуживание рабочего места, мин.;

- время перерывов на отдых и личные надобности, мин.. Вспомогательное время определяется по формуле :



- время на установку и снятие детали, мин;

- время на закрепление и открепление детали, мин;

- время на приемы управления, мин.

- время на измерение детали, мин.

Время обслуживания рабочего времени определяется по формуле:



Где - время на техническое обслуживание, мин.

- время на организационное обслуживание, мин.

Основное время:



где - расчетная длина, мм.

- число рабочих ходов.

Расчетная длина:



Где - длина обработки поверхности, мм.

- величина врезания инструмента, мм.

- величина перебега, мм.

Определим на токарную операцию комплексная с ЧПУ.

Устонов А

1. Точить торец 80 мм. точить поверхности 130 мм. 160 мм. (предварительно и окончательно)

Длина обрабатываемой поверхности:



Величина врезания и перебега:

Тогда:



Число проходов равно i=1



Чистовой проход:





2. Точить канавки L=4,6 мм. h=3.5 мм.

Длина обрабатываемой поверхности:



Число проходов равно i=1



3. Расточить отверстие

Длина обрабатываемой поверхности:




Число проходов равно i=1.



Общее машинное время на установе А:



Установ Б

1. Точить торец 80мм до 76 мм, точить поверхность







2. Расточить отверстия 137 мм. 127 мм. 120 мм. L = 98 мм







3. Точить канавку





Число проходов i=1



4. Сверлить четыре отверстия

Число проходов i = 4







5. Сверлить четыре отверстия под резьбу М14x1,5

Число проходов i=4.







6. Зенковать фаски в четырех отверстиях М14x1,5/1,6

Число проходов i=4.







7. Нарезать резьбу в четырех отверстиях М14x1,5-7H 12-16

Число проходов i=4.







Общее машинное время на всей операции:



Определим элементы вспомогательного времени:







Тогда:



Оперативное время:



Время технического обслуживания:



Время организационного обслуживания:



Время на отдых:



Штучное время:



Подготовительно-заключительное время:

Тогда: