Файл: 1. 1 Конструкция и служебное назначение изготавливаемой детали 3.docx

Содержание

Введение

Человечеcкое общество поcтоянно испытывает потребности в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при производстве основной продукции. В общих случаях эти потребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических процеcсов и новых машин, необходимых для их выполнения. Следовательно, стимулом к созданию новой машины всегда является новый технологический процесс, возможность которого зависит от уровня научного и технического развития человеческого общества.

Путь cоздания машины сложен. Замысел к созданию, выражается в виде формулировки служебного назначения машины, являющегося иcходным документом в проектировании машины. Для изготовления спроектированной машины разрабатывают технологический процесс и на его основе создают производственный процесс, в результате которого получается машина, нужная для выполнения технологического процесса изготовления продукции и удовлетворения возникшей потребности. Машина полезна лишь в том случае, если она обладает надлежащим качеством, т.е. способностью удовлетворить потребности необходимые для ее создания. Создавая машину, человек решает две задачи:

1. Cделать машину качественной и обеспечить экономию труда в получении производимой с ее помощью продукции;

2. Затратить меньшее количество труда в процессе создания и обеспечения качества самой машины.

Цели и задачи курсового проекта: Разработать технологический процесс на обработку детали «Вал»; разработать режимы резания, нормы времени на каждую операцию технологического процесса; провести технический анализ детали на технологичность; разработать эскизы технологического процесса; посчитать специальное приспособление для вертикально-фрезерной операции.

1. Общий раздел

1.1 Конструкция и служебное назначение изготавливаемой детали

Деталь “Вал” является частью редуктора с цилиндрической зубчатой передачей. Вал передает движение, является ведущим. На поверхности вала устанавливаются подшипники качения, на которые крепятся зубчатые колеса, шестерня. Также к валу присоединяется стопорный винт, втулка, прокладки.

«Вал» обладает ступенчатой поверхностью, на которые заданы достаточно жесткие допуски, которые можно получить, применив специальный абразивный инструмент – шлифовальный круг. Внутреннего профиля детали нет, поэтому сама по себе деталь в изготовлении не является сложной. «Вал» изготавливается из материала Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Материал применяется для отливок различных изделий, которые работают под действием средних статических и динамических нагрузок.

Проведем химический и механический анализ данной стали и сведем данные в таблицы 1.1, 1.2:

Таблица 1.1 - Химический состав стали Сталь 45 ГОСТ 1050-88, %

Углерод, С	Кремний Si	Марганец Mn	Никель Ni	Сера S	Фосфор P	Хром Cr	Медь Cu	Железо Fe
0,42 – 0,5	0,17 – 0,4	0,5 – 0,8	До 0,2	До 0,04	До 0,035	До 0,25	До 0,25	97

---

Таблица 1.2 – Механические свойства стали Сталь 45 ГОСТ 1050-88, %

σт., МПа	σв., МПа	δ(%)	ψ %	Qн,Дж/см	HB
355	600	16	40	-	229

Данный материал – Сталь 45 является пригодным для изготовления детали с указанной точностью в документации. Деталь является технологичной на изготовление.

Технологичность детали - это обеспечение должного уровня технологичности конструкции изделия по определенным показателям, которые назначаются при проектировании чертежа детали. Данный комплекс мероприятий направлен на увеличение производительности, сокращение времени и затрат, а также ресурсов на изготовление детали. Оценка технологии изготовления детали бывает двух типов - количественной и качественной. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной и определяет ее целесообразность.

Проведем качественную оценку детали, выделяя наиболее технологичные моменты:

1) Деталь имеет простой ступенчатый профиль;

2) Свободный подвод и отвод инструмента в зону обработки;

3) Деталь имеет удобные поверхности для закрепления в станке;

6) Возможность обработки детали за две установки, применяя современное оборудование

7) Материал легко поддается обработке, что значительно сократит износ инструмента

Среди наименее технологичных моментов можно выделить следующие:

Проведем количественную оценку детали:

1) Обработка детали возможна на станках с повышенной точностью;

3) Предъявляются повышенные требования биения поверхностей;

для ее обработки, что усложняет технологию обработки;

4) Достаточно большая производственная программа;

5) Необходимость применять дополнительную оснастку для закрепления детали, поскольку деталь габаритная.

На основании вышеперечисленных данных можно сделать вывод, что деталь имеет множество положительных и отрицательных сторон, что сильно скажется на разработке технологического процесса изготовления данного вида изделия.

Проведем количественную оценку детали:

Составим таблицу точности, в которую сведем все квалитеты точности, которым принадлежат размеры на чертеже:

---

Таблица 1.3 – Точность обработки детали

Квалитет точности, IT	6	9	11	14
Количество, n	4	2	2	8

Где IT - средняя точность выполнения размеров детали;

n - общее количество обрабатываемых размеров детали;

n - количество размеров детали, обрабатываемых по T квалитету точности;

T - номер квалитета точности.



Произведем расчет коэффициента шероховатости обработки:

Таблица 1.4 - Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Ra, мкм	0,8	1,6	3,2	12,5	6,3
Количество поверхностей, n	2	2	2	2	6

Проведенные расчёты выше показывают что коэффициент точность обработки удовлетворяет условию KТЧ > 0,86 и равен 0,91, это означает что рассматриваемая деталь является технологичной по точности, а коэффициент шероховатости удовлетворяет условию КRa > 0,8 и равен 0,81, это означает что рассматриваемая деталь является технологичной по шероховатости поверхности.


1.2 Разработка маршрутного техпроцесса на всю деталь. Характеристика типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о., который показывает отношение технологических операций "О", выполняемых, к числу рабочих мест "P".



где:

Кз.о. - коэффициент закрепления операций;

∑0 - количество технологических операций, выполняемых в течение отчетного периода;

---

P - число рабочих мест.

Для массового типа производства коэффициент закрепления операций составляет:

Кз.о. < 1 - для массового производства;

1 < Кз.о. < 10 - для крупносерийного производства;

10 < Кз.о. < 20 - для среднесерийного производства;

20 < Кз.о. < 40 - для мелкосерийного производства;

Кз.о. > 40 - для единичного производства.

Коэффициент закрепления может быть определен лишь после нормирования технологического процесса. Поэтому для определения типа производства рекомендуется пользоваться таблицей 1.5

Разрабатывая технологический процесс, необходимо учитывать, чтобы он соответствовал требованиям типу производства, а значит его характеристикам, удовлетворять требованиям высокой производительности обработки, наименьшей себестоимости изделия, а также облегченного условия труда, с наименьшими затратами на изготовление одной единицы изделия. Годовая программа на деталь «Вал» составляет 13 546 шт.

Для составления маршрутного технологического процесса определим тип производства:

Таблица 1.5 – Тип производства

Масса детали	Тип производства и годовой объем выпуска, шт.
	единичное	мелкосерийное	среднесерийное	крупносерийное	массовое
0,5…1	2..10	10..2000	2000..100000	100000-200000	>200000
1…2,5	2..10	10..1000	1000..50000	50000-100000	>100000
2,5…5	2..10	10..500	500..35000	35000-70000	>75000
5..10	2..10	10..300	300..25000	25000..50000	>50000
10..100	2..10	10..200	200..10000	10000..25000	>25000
100..200	2..10	10..100	100..5000	5000..12500	>12500
200..500	2..10	10..50	50..3500	3500..7500	>7500

---

Исходя из данных таблицы целесообразнее выбрать тип производства среднесерийный. среднесерийный - такой тип производства, при котором выпускается достаточно большой объем одинаковых изделий, повторное изготовление которых выполняется регулярно.

Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, в сравнении с единичным производством. В среднесерийном типе производства используется универсальное, Специализированное и частично специальное оборудование.

На рабочих местах в среднесерийном производстве выполняют разнообразные операции на универсальном технологическом оборудовании, в это число входят ЧПУ системы, с использованием универсальной технологической оснастки, тиски и патроны для крепления деталей, угольники, прихваты, и т. п.; специальные измерительные устройства - калибр-пробки, калибр-скобы, шаблоны и прочее.

Исходные заготовки - это литье, прокат, поковки, с малой точностью и большими припусками. Универсальность работ требует высокой квалификации рабочего. Технологическая документация всегда упрощена, подготовки минимальны.



где,

партия запуска деталей в штуках;

годовая программа выпуска;

запас деталей на 8-10 дней;

эфективный фонд времени оборудования, 254 дня.



Годовую программу запуска:



где,

в - технологические потери -1-3%


Деталь, на которую разрабатывается технологический процесс относится к телам вращения типа «Вал». На основании имеющихся данных, а именно: количество изготовляемых единиц детали, тип производства, можно составить маршрут технологического процесса
Таблица 1.6 Маршрут обработки детали

---