Файл: Курсовой проект по дисциплине Основы технологии машиностроения Преподаватель Глинникова Т. П.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 3354
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Описание назначения и конструкции детали и анализ ее технологичности
2 Определение типа производства
3 Выбор вида и метода получения заготовки
4 Разработка технологического маршрута
4.3 Выбор и описание режущего инструмента
4.4 Выбор станочных приспособлений
4.5 Разработка маршрутного технологического процесса
2 Определение типа производства
Определим основное технологическое время То выполнения каждого перехода и штучное время Тшт для каждой операции. Для этого будем использовать приближенные формулы. Расчет представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Расчет То и Тшт
| Переход | Расчет То∙10-3; мин | Коэффициент φк |
| 1 | 2 | 3 |
| 010 Фрезерно-центровальная | | 1,84 |
| Фрезеровать торцы в размер 207h14 и центровать с двух сторон одновременно | 5,9∙L = 5,9∙30 = 177 0,52∙d∙l = 0,52∙4∙8,9 = 18,5 | |
| | ΣТо1 = 195,5 | Тшт1 = ΣТо1∙φк1 = 359,7 |
| 015 Токарная | | 2,14 |
| Точить Ø30h12 предварительно, выдерживая L = 19 с одновременной подрезкой торца | 0,17∙d∙l = 0,17∙30∙19 = 96,9 | |
| Точить Ø38h14 однократно, выдерживая L = 10 с одновременной подрезкой торца | 0,17∙d∙l = 0,17∙38∙10 = 64,6 | |
| Точить Ø50h14 однократно напроход | 0,17∙d∙l = 0,17∙50∙10 = 85 | |
| Точить Ø30h10 окончательно, выдерживая L = 19 с одновременной подрезкой торца | 0,1∙d∙l = 0,1∙30∙19 = 57 | |
| | ΣТо2 = 303,5 | Тшт2 = ΣТо2∙φк2 = 649,5 |
| 020 Токарная | | 2,14 |
| Точить Ø28h12 предварительно, выдерживая L = 60 | 0,17∙d∙l = 0,17∙28∙60 = 285,6 | |
| Точить Ø30h12 предварительно, выдерживая L = 24 | 0,17∙d∙l = 0,17∙30∙24 = 122,4 | |
| Точить Ø30h12 предварительно, выдерживая L = 44 | 0,17∙d∙l = 0,17∙30∙44 = 224,4 | |
| Продолжение таблицы 2.1 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| Точить Ø40h12 предварительно, выдерживая L = 40 с одновременной подрезкой торца | 0,17∙d∙l = 0,17∙40∙40 = 272 | |
| Точить Ø28h10 окончательно, выдерживая L = 60 | 0,1∙d∙l = 0,1∙28∙60 = 168 | |
| Точить Ø30h11 окончательно, выдерживая L = 24 | 0,1∙d∙l = 0,1∙30∙24 = 72 | |
| Точить Ø30h10 окончательно, выдерживая L = 44 | 0,1∙d∙l = 0,1∙30∙44 = 132 | |
| Точить Ø40h10 окончательно, выдерживая L = 40 с одновременной подрезкой торца | 0,1∙d∙l = 0,1∙40∙40 = 160 | |
| | ΣТо3 = 1436,4 | Тшт3 = ΣТо3∙φк3 = 3073,9 |
| 025 Вертикально-фрезерная | | 1,84 |
| Фрезеровать шпоночный паз 12N9 | 7,2∙L = 7,2∙32 = 230,4 | |
| | ΣТо4 = 230,4 | Тшт4 = ΣТо4∙φк4 = 423,9 |
| 030 Шлицефрезерная | | 1,66 |
| Фрезеровать 6 шлиц согласно чертежу | 9∙l∙z = 9∙44∙6 = 2376 | |
| | ΣТо5 = 2376 | Тшт5 = ΣТо5∙φк5 = 3944,2 |
| 035 Термическая | | 2,1 |
| 040 Круглошлифо-вальная | | |
| Шлифовать Ø30h8 предварительно, выдерживая L = 19 с одновременной подшлифовкой торца | 0,12∙d∙L = 0,12∙30∙19 = 68,4 | |
| Шлифовать Ø30k6 окончательно, выдерживая L = 19 | 0,15∙d∙L = 0,15∙30∙19 = 85,5 | |
| | ΣТо6 = 153,9 | Тшт6 = ΣТо6∙φк6 = 323,2 |
| 045 Круглошлифо-вальная | | 2,1 |
| Шлифовать Ø28h8 предварительно, выдерживая L = 60 | 0,12∙d∙L = 0,12∙28∙60 = 201,6 | |
| Продолжение таблицы 2.1 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| Шлифовать Ø30h8 предварительно, выдерживая L = 24 | 0,12∙d∙L = 0,12∙30∙24 = 86,4 | |
| Шлифовать Ø40h8 предварительно, выдерживая L = 40 с одновременной подшлифовкой торца | 0,12∙d∙L = 0,12∙40∙40 = 192 | |
| Шлифовать Ø28js6 окончательно, выдерживая L = 60 | 0,15∙d∙L = 0,15∙28∙60 = 252 | |
| Шлифовать Ø30h11 окончательно, выдерживая L = 24 | 0,15∙d∙L = 0,15∙30∙24 = 108 | |
| Шлифовать Ø30k6 окончательно, выдерживая L = 44 | 0,15∙d∙L = 0,15∙30∙44 = 198 | |
| Шлифовать Ø40k6 окончательно, выдерживая L = 40 с одновременной подшлифовкой торца | 0,15∙d∙L = 0,15∙40∙40 = 240 | |
| | ΣТо7 = 1278 | Тшт7 = ΣТо7∙φк7 = 2683,8 |
| 050 Шлицешлифо-вальная | | 2,1 |
| Шлифовать шлицы согласно чертежу | 4,6∙l∙z = 4,6∙44∙6 = 1214,4 | |
| | ΣТо8 = 1214,4 | Тшт8 = ΣТо8∙φк8 = 2550,2 |
| 055 Полировальная | | |
| 060 Контрольная | | |
| | | Общее время Тшт 359,7 + 649,5 + 3073,9 + + 423,9 + 3944,2 + 323,2 + + 2683,8 + 2550,2 = = 14008,4 |
Для расчета коэффициента закрепления операций составим таблицу 2.2.
Определяется и записывается в третью графу таблицы 2.2 расчетное количество станков mр для каждой операции:
где N – годовой объем выпуска деталей, N = 5000 шт.;
Fд – действительный годовой фонд времени, Fд = 4064 ч;
ηз.н – нормативный коэффициент загрузки оборудования (для расчетов в проекте принимается ηз.н = 0,75 ... 0,85).
Принятое число рабочих мест Р (четвертая графа) устанавливают округлением значений mр (третья графа) до большего ближайшего целого числа.
Таблица 2.2 – Расчет коэффициента закрепления операций
| Операция | Тшт.к, мин | mр | Р | ηз.ф | О |
| 010 Фрезерно-центровальная | 0,36 | 0,009 | 1 | 0,009 | 88,9 |
| 015 Токарная | 0,65 | 0,017 | 1 | 0,017 | 47,1 |
| 020 Токарная | 3,07 | 0,08 | 1 | 0,08 | 10 |
| 025 Вертикально-фрезерная | 0,42 | 0,011 | 1 | 0,011 | 72,7 |
| 030 Шлицефрезерная | 3,94 | 0,1 | 1 | 0,1 | 8 |
| 040 Круглошлифо-вальная | 0,32 | 0,018 | 1 | 0,018 | 44,4 |
| 045 Круглошлифо-вальная | 2,68 | 0,07 | 1 | 0,07 | 11,4 |
| 050 Шлицешлифо-вальная | 2,55 | 0,065 | 1 | 0,065 | 12,3 |
Для 010
Для 015
Для 020
Для 025
Для 030
Для 040
Для 045
Для 050
Далее для каждой операции вычисляют значение фактического коэффициента загрузки:
Количество операций (последняя графа), выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле:
Коэффициент закрепления операций рассчитывается по формуле:
По рассчитанному Kз.о = 36,85, делаем вывод, что производство мелкосерийное.
Определяем размер партии:
3 Выбор вида и метода получения заготовки
Главным критерием при выборе заготовки являются обеспечение заданного качества готовой детали при минимальных затратах. При повышении точности выполнения заготовки и приближения ее формы к конфигурации готовой детали, удельный вес механической обработки заметно снижаются.
При выборе заготовки и метода ее получения основополагающим является тип производства, материал и его свойства и экономическую целесообразность использования данной заготовки. Применяемая заготовка позволяет обеспечить оптимальную технологичность, значительно снизить вес детали. А также снизить трудоемкость механической обработки.
Выбираем для сравнения два вида заготовки: прокат и штамповка.
Прокат.
Принимаем диаметр заготовки D = 60 мм, длина заготовки L = 212 мм.
Рассчитываем объем заготовки:
Определяем массу заготовки:
Qпр = ρ·V,
где ρ – плотности материала, ρ = 7850 кг/м3;
Qпр = 7850·0,0006 = 4,7 кг.
Определяем коэффициент использования материала:
Определяем стоимость заготовки:
Sпр = Qпр·S – (Qпр – q)·Sотх/1000,
где S – стоимость 1 кг заготовки, S = 57 руб.;
Sотх – стоимость 1 т отходов, Sотх = 15000 руб.;
Sпр = 4,7·57 – (4,7 – 1,36)·15000/1000 = 217,8 руб.
Штамповка.
Определяем ориентировочную массу штамповки:
Gп.р = (1,3…1,6)·q.
Gп.р = 1,5·1,36 = 2,04 кг.
Определяем группу сплава.
Сталь 40Х – сталь с массовой долей углерода от 0,35 до 0,65%. Выбираем группу М2.
Определяем степень сложности.
Определяем массу геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки. Для этого наибольший диаметр детали и общую длину принимаем увеличенными в 1,05 раза:
Dф = 1,05·50 = 52,5 мм;
Lф = 1,05·207 = 217,3 мм.
Определяем объем фигуры:
Определяем массу фигуры:
Gф = 7850·0,00047 = 3,69 кг.
Определяем отношение массы поковки к массе описывающей ее фигуры:
Принимаем степень сложности С2.
Определяем класс точности поковок.
В зависимости от выбранного вида оборудования – горизонтально-ковочной машины – принимаем класс точности Т4.
Определяем исходный индекс по ГОСТ 7505-89: 12.
Определяем массу заготовки (3D-моделирование): Qшт = 1,9 кг.
Определяем коэффициент использования материала:
Определяем стоимость заготовки:
где Ci – базовая стоимость 1 т заготовок, Ci = 84000 руб;
kт – коэффициент, зависящий от класса точности, kт = 1,0;
kс – коэффициент, зависящий от группы сложности, kс = 0,87;
kв – коэффициент, зависящий от массы, kв = 1,14;
kм – коэффициент, зависящий от марки материала, kм = 1,13;
kп – коэффициент, зависящий от объема производства, kп = 1,0;
В качестве заготовки выбираем штамповку, как более дешевый вариант. Годовой экономический эффект использования заготовки в виде штамповки относительно проката составляет:
Э = (Sпр – Sшт)∙N = (217,8 – 170,8)∙5000 = 235000 руб.
4 Разработка технологического маршрута
4.1 Выбор баз
В качестве черновой базы выбираем наружную поверхность штамповки. На фрезерно-центровальной операции заготовка зажимается в тисках, производится фрезерование торцов и сверление центровых отверстий.
На токарных операциях в качестве баз принимаем торцы и центровые отверстия. Деталь устанавливается в поводковый патрон с неподвижным центром и поджимается вращающимся центром. Выполняется черновая и чистовая обработка наружных поверхностей детали.
Далее при фрезеровании шпоночного паза деталь устанавливается во фрезерное приспособление на призмы поверхностями, обработанными начисто. Выполняется фрезерование шпоночного паза.
На шлицефрезерной, круглошлифовальной и шлицешлифовальной операциях базирование производится в центрах.
4.2 Выбор технологического оборудования
Для фрезерно-центровальной операции выбираем фрезерно-центровальный станок МР-71М (рисунок 4.1). Характеристики станка приведены в таблице 4.1.
Рисунок 4.1 – Фрезерно-центровальный станок МР-71М
Таблица 4.1 – Характеристики станка МР-71М