Файл: Курсовой проект по дисциплине Оборудование машиностроительных производств.docx

Задание на курсовой проект
по дисциплине «Оборудование машиностроительных производств»

1. Описание конструкции и назначения детали, качественно-точностные характеристики ее основных поверхностей; химические и физико-механические свойства материала детали.

2. Анализ технологичности детали.

3. Определение и обоснование метода получения заготовки. Сравнение альтернативных вариантов. Расчет коэффициентов использования материала. Назначение припусков статистическим методом.

4. Выбор технологического оборудования для осуществления принятого метода получения заготовки. Технические характеристики, технологические возможности, принцип действия выбранного оборудования.

5. Разработка технологического процесса механической обработки детали.

6. Выбор технологического оборудования для механической обработки детали, приспособлений, режущего и мерительного инструмента. Технические характеристики и технологические возможности оборудования.

7. Выбор средства автоматизации процесса механической обработки. Назначение, технические характеристики, технологические возможности, принцип действия.

Задание получил: ст.гр. __________/___________/___________/

(число) (подпись) (ФИО)

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Описание конструкции и назначения детали………………………………...4

2.Анализ технологичности детали……………………………………………….6

3. Определение и обоснование метода получения заготовки……………...…15

4. Выбор технологического оборудования для осуществления принятого метода получения заготовки……………………………………………………21

5. Разработка технологического процесса механической обработки детали..27

6. Выбор технологического оборудования для механической обработки детали……………………………………………………………………………..36

7. Выбор средства автоматизации процесса механической обработки………40

Заключение……………………………………………………………………….41

Список литературы…………………………………………………………..…..42

Приложение А ……………………………………...……………………………43

Приложение Б ……………………………………...……………………………44

Приложение В ……………………………………...……………………………45

Приложение Г ……………………………………...……………………………46

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение одна из наиболее важных отраслей промышленности, которая имеет огромное значение не только для промышленности в целом, но и для экономики страны. К тому же машиностроение определяет уровень научно-технического прогресса, так как обеспечивает оборудованием все отрасли промышленности. Также машиностроение включает в себя не только производство техники, оборудования и предметов народного хозяйства, но и ремонт, и обслуживание механизмов, металлообработку.

В данном курсовом проекте проведем выбор оборудования для производства детали «Вал» в условиях среднесерийного автоматизированного производства.

Цель курсового проекта – получить практические навыки при решении задач, возникающих в связи с разработкой технологических процессов изготовления деталей, выбором технологического оборудования и средства автоматизации процесса механической обработки.

В ходе выполнения работы решим такие задачи: разработка технологического процесса изготовления детали “Вал”, включающего выбор метода получения заготовки, выбора оборудования и инструмента для получения заготовки и для каждой операции технологического процесса, назначение припусков статистическим методом, выбор средства автоматизации процесса механической обработки.

1. Описание конструкции и назначения детали, качественно-точностные характеристики ее основных поверхностей; химические и физико-механические свойства материала детали.
Деталь, рассматриваемая в данном курсовом проекте, является валом. Все валы относятся к классу валов. Валы предназначены для передачи вращающего момента и, как правило, поддержания установленных на них деталей.

На поверхностях 2 и 12 расположены проточки 3,6,10,11. Эскиз детали представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Эскиз

Анализ назначения и конструкции детали позволяет установить какие поверхности и размеры имеют главное значение для обеспечения требуемого служебного назначения, а какие – второстепенное. Анализ технических характеристик приведен в таблице 1.
Таблица 1 – Технические требования

№ пов.	Форма поверхности, номинальное значение, мм	Назначение поверхности	IT	Шероховатость Ra, мкм
1	Цилиндр 75 мм	Вспомогательная	9	0,63
3	Цилиндр 85 мм	Вспомогательная	14	2,5
7	Цилиндр 105 мм	Вспомогательная	14	3,2
13,14	Фаска 1х45	Свободная	14	3,2
5,13,14	Проточки	Свободная	7	3,2
2,12	Плоскость L=75 мм	Вспомогательная	14	5
4,8	Плоскость L=85 мм	Вспомогательная	14	1,25
5	Плоскость L=105 мм	Вспомогательная	14	2,5

---

Вал изготовлен из Cталь 45Л ГОСТ 133-71. Химические и механические свойства данной стали приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 – Химический состав Cталь 45Л ГОСТ 133-71, % [4]

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Fe
0,42 - 0,5	0,2 - 0,52	0,4 - 0,9	до 0,3	до 0,045	до 0,04	до 0,3	97

Таблица 3 – Механические свойства стали 45Л ГОСТ 133-71 [4]

Предел текучести, , МПа	Временное сопротивление разрыву, , МПа	Относительное удлинение при разрыве, , %	Относительное сужение, , %	Ударная вязкость KCU,	HRCЭ
не менее					поверхности
320	550	12	20	29	-

Данный материал может заменить Сталь 35Л
2. Анализ технологичности детали.
Технологичность конструкции изделия (ТКИ) – совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат на производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Анализ технологичности конструкции детали производится путем качественной и количественной оценки. Качественная оценка характеризует ТКИ, обобщенной на основании опыта конструктора («хорошо»-«плохо», «допустимо»-«недопустимо»), и предшествует количественной. Количественная оценка производится на основе сравнения показателей технологичности проектируемого изделия, которые устанавливаются ГОСТами, с базовыми. Количественная оценка выражается численным показателем.

Качественная оценка ТКИ.

---

Вал изготовлен из конструкционной качественной хромистой коррозийно-стойкой, жаростойкой и жаропрочной мартенсито-ферритного класса стали 45Л ГОСТ 133-71 (ГОСТ 1050-2013), которая сравнительно хорошо обрабатывается резанием.

Обрабатываемая поверхность является цилиндрической, что обеспечивает в значительной степени точность и стабильность обработки.

Поверхности открыты для подвода и перемещения режущего инструмента.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что в целом деталь технологична.

Количественной оценка ТКИ [2].

Коэффициент унификации конструктивных элементов:

(1)

где шт – общее количество конструктивных элементов в детали;

шт – количество унифицированных конструктивных элементов детали, шт;

– количество нетехнологичных элементов детали, шт.

Деталь технологична, т.к. .
Коэффициент использования материала:

(2)

где и – массы заготовки и обработанной детали (без покрытий).

Заготовкой для данной детали служит пруток диаметром 70 мм и длинной 120 мм.

Из рабочего чертежа детали имеем, что масса получаемой детали:

.

Масса заготовки рассчитывается по формуле:

(3)

---

где – плотность материала;

– объем заготовки, рассчитанный по формуле:

(4)

где см – диаметр прутка;

см – длина прутка.





По данному показателю деталь не технологична, т.к. . Для повешения этого показателя, как правило, рекомендуется выбирать заготовку, получаемую другими способами, например, литьем, штамповкой и др. Однако, в таком случае, стоимость заготовки становится выше, что является экономически выгодным в условиях крупносерийного производства данной детали.

Коэффициент обрабатываемости материала:

Для стали 45Л коэффициент относительной обрабатываемости . Откладывая это значение по оси абсцисс диаграммы [рис. 7.1, 2] находим:

.

По данному показателю деталь не технологична, т.к. .
Коэффициент точности обработки:

(5)

где – средний квалитет точности.

Деталь технологична, т.к. .
Коэффициент шероховатости поверхностей:

(6)

---

где – средняя шероховатость поверхностей.

Деталь технологична, т.к. .
Комплексный показатель технологичности :

(7)

где – частный показатель технологичности;

– весовой коэффициент частного показателя [2, табл. 7.1, стр. 84];

– количество частных показателей технологичности.

Таким образом, на основе сравнения показателей технологичности проектируемого изделия (установленными ГОСТами, с базовыми), можно сделать вывод, что деталь технологична по большинству показателей.

3. Определение и обоснование метода получения заготовки. Сравнение альтернативных вариантов. Расчет коэффициентов использования материала. Назначение припусков статистическим методом.
Сортовой прокат

В ряде случаев заготовками для деталей класса «вал» служат сортовой прокат. Сортовой прокат применяется в тех случаях, когда конфигурация деталей соответствует форме какого-либо сортового материала (круглого, трубного, квадратного, шестигранного, прямоугольного и др.), и в основном для изготовления средних и мелких деталей с небольшим перепадом диаметров по ступеням вала (до 10-15 мм на 100 мм длины).

Допуски и припуски определены в соответствии с [9]

Заготовка для проката представлена на рисунке 2.



Рисунок 2 – Чертеж заготовки-проката

---