Рзработка технологического процесса механической обработки детали «Шток»

 

Содержание курсового проекта

 

Введение

1 Анализ  исходных данных

1.1 Описание  конструкции и служебного назначения  детали.

 Эскиз  детали

1.2 Определение  типа производства и его характеристика

1.3 Анализ  детали на технологичность

2 Разработка  технологии обработки детали

2.1 Анализ  технических требований, предъявляемых  к детали. Рекомендации по их  обеспечению и контролю

2.2 Выбор  вида и обоснование метода  получения заготовки

2.2.1 Описание  метода получения заготовки

2.2.2 Определение  допусков на размеры заготовки,  припусков

 на  механическую обработку поверхностей  по переходам, расчет 

размеров  и массы заготовки

2.3 Разработка  проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ  базового технологического процесса  и составление последовательности  обработки для проектируемого  технологического процесса

2.3.2 Выбор  и обоснование технологических  баз

2.3.3 Выбор  оборудования и технологической  оснастки

2.4 Разработка  операционного технологического  процесса

2.4.1 Определение  режимов резания на проектируемые  операции 

(переходы), сводная таблица режимов резания.

2.4.2 Нормирование  проектируемой операции (переходов), сводная

 таблица  норм времени

3 Мероприятия  по энерго- и ресурсосбережению

4 Сравнительная  характеристика базового и проектируемого

 технологического  процесса

Заключение

Комплект  технологической документации

Литература 

 

 

 

Содержание графической части  курсового проекта

 

1 Чертеж  детали

2 Чертеж  заготовки

3 Операционный  эскиз в полуконструктивном исполнении

4 Операционный  эскиз в полуконструктивном исполнении 

Введение

Продукция предприятий машиностроения играет решающую роль в реализации достижений научно-технического прогресса во всех областях хозяйства. Современное машиностроение включает такие важнейшие отрасли, как энергетическое машиностроение, электротехническая, станкостроительная и инструментальная промышленность, приборостроение, ряд отдельных  отраслей, выпускающих оборудование для добывающей и обрабатывающей промышленности, строительства, транспортное машиностроение, автомобильная промышленность, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение.

Важнейшим условием ускорения научно-технического прогресса является повышение эффективности  производства и улучшение качества продукции. Одним из значимых факторов технического прогресса в машиностроении является совершенствование технологии производства, разработка производственных процессов при внедрении нового технологического оборудования и использовании прогрессивных методов обработки.

Темой курсового  проекта является разработка технологического процесса механической обработки детали «Шток». 

Деталь  «Шток» входит в состав регулирующего  клапана. Изготовлением которого занимается Новополоцкая ТЭЦ. Шток соединяет ползун и поршень.

В курсовом  проекте рассмотрены  следующие вопросы: описание конструкция и служебное назначение детали, решения по выбору технологических баз и выбору метода получения заготовки, были рассчитаны режимы резания и нормы времени на проектируемые операции, приняты решения по выбору оборудования

Графическая часть проекта  включает: чертеж детали; чертеж заготовки; операционные эскизы на две разнохарактерные операции; оформлен комплект технологической  документации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Анализ  исходных данных

 

1.1 Описание конструкции и служебного  назначения детали

 

Деталь  типа «Шток» предназначена для передачи движения от ползуна к поршню в  регулирующем клапане.

Деталь  типа шток имеет цилиндрическую форму. Габаритные размеры: длина-630 мм, диаметр – мм. 

Общая шероховатость  детали Rz 20 мкм и по 14 квалитету точности.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 –Эскиз детали типа «Шток»

Поверхность 1 получена точением

Поверхность 2 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 3 фрезерованием. Квалитет точности–14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 4 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 5 получена шлифованием. Квалитет точности–11, шероховатость Ra 0,63  мкм.

Поверхность 6 получена фрезерованием. Квалитет точности–14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 7 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 8 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 9 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 10 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 11 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rа2,5 мкм.

Поверхность 12 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rz40 мкм.

Поверхность 13 получена точением. Квалитет точности – 14, шероховатость Rz40 мкм.

 

Описание материала детали

 

Материал для изготовления Штока – сталь 20Х13  

 

Таблица 1 - Химический состав стали 20Х13 в процентах

 

 

 

Таблица 2 -  Механические свойства стали 20Х13

 

 

 

Таблица 3 -  Физические свойства свойства стали 20Х13

 

 

Ϭв	- Предел кратковременной прочности , [МПа]
ϬT	- Предел пропорциональности (предел  текучести для остаточной деформации), [МПа]
δ5	- Относительное удлинение при  разрыве, [ % ]
Ψ	- Относительное сужение , [ % ]
KCU	- Ударная вязкость, [ кДж / м2]
HB	- Твердость по Бринеллю, [МПа]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Определение типа производства  и его характеристика

 

Тип производства в соответствии с  ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом  закрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху, участку за каждым рабочим местом в течение  месяца.

Определяем коэффициент закрепления  операции:

                                                                 

 

где ∑_о – общее количество операций, шт.;

∑_р – сумма рабочих мест, шт.

Принимаем тип производства – мелкосерийное

N=500 шт/год

Для мелкосерийного производства определяем размер партии деталей:

 

 

 

где – годовой объем выпуска деталей, шт.;

 – количество запаса  дней на складе, дней

Ф_рд – количество рабочих дней в году, дней

 

Для средних деталей , принимаем                         [8, с. 31]

 

 

 

 

Серийное производство — это форма организации производства, для которой характерен выпуск изделий большими партиями (сериями) с установленной регулярностью выпуска.

Серийное  производство — наиболее распространенный тип производства.

Характеризуется постоянством выпуска довольно большой номенклатуры изделий. При этом годовая номенклатура выпускаемых изделий шире, чем номенклатура каждого месяца.

Это позволяет  организовать выпуск продукции более  или менее ритмично. Выпуск изделий  в больших или относительно больших  количествах позволяет проводить  значительную унификацию выпускаемых  изделий и технологических процессов, изготовлять стандартные или  нормализованные детали, входящие в  конструктивные ряды, большими партиями, что уменьшает их себестоимость.

Серийный  тип производства характерен для  станкостроения, производства проката  черных металлов и т.п.

Организация труда в серийном производстве отличается высокой специализацией. За каждым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких определенных деталеопераций. Это дает рабочему хорошо освоить инструмент, приспособления и весь процесс обработки, приобрести навыки и усовершенствовать приемы обработки. Особенности серийного производства обуславливают экономическую целесообразность выпуска продукции по циклически повторяющемуся графику.

Подтипы серийного производства:

• мелкосерийное;
• серийное;
• крупносерийное.

Мелкосерийное производство – вид серийного  производства, при котором продукция  выпускается мелкими сериями. Размер серий неустойчив, а сбыт ограничен имеющимися заказами или договорами. По этой причине сравнительно быстро прекращается изготовление одних видов продукции и налаживается освоение новых. Характерной особенностью этого типа производства является применение универсального и специального оборудования и унифицированной оснастки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Анализ технологичности  конструкции детали

 

Анализ технологичности  проводится, как правило, в два  этапа: качественный анализ и количественный анализ.

Качественная  оценка технологичности основана на инженерно- визуальных методах оценки и проводится по отдельным конструктивным и технологическим признакам для достижения высокого уровня технологичности

Качественный  анализ детали на технологичность:

Для всех классов деталей признаются нетехнологичными следующие элементы:

• глубокие отверстия (при отношении );
• отверстия, расположенные под углом к оси или плоскости;
• глубокие отверстия с резьбой;
• закрытые с одной или двух сторон пазы.

Не являются нетехнологичными требования к точности размеров и  формы поверхностей деталей и  шероховатости, так как они вытекают из служебного назначения детали и  не определяют ее конструкцию.

Количественный анализ детали на технологичность:

Количественная оценка технологичности  основана на инженерно-расчётных методах посредством которых определяют и сопоставляют расчётным путём численные значения показателя технологичности проектируемого изделия и соответствующего показателя конструкции детали принятой в качестве базы для сравнения

Количественный анализ детали на технологичность заключается  в расчете коэффициента унификации Ку и коэффициента использования материала КИМ.

Коэффициент унификации определяется по форму

 

                                                                                                 (1.3)

 

где – число конструктивных унифицированных элементов, выполненных по стандарту, шт.; резьбовые, зубчатые, шлицевые поверхности, шпоночные пазы, фаски, радиусы, закругления, отверстия под крепёж, отверстия центровые, канавки для сбега резьб, резьбовые недорезы, сбеги проточки и фаски. Канавки для установки уплотнений на детали, канавки для выхода резцов при тонком точении и растачивании, поверхности опорные под винты, болты, гайки, заклёпки, шайбы, щупы, диаметральные размеры ступеней в отверстиях и на наружных поверхностях.

 – общее число всех  конструктивных элементов детали.

Деталь технологична если

Для расчета коэффициента унификации необходимо выполнить отработку  элементов детали на соответствие стандартам. Отработка выполняется в виде таблицы.

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 – Отработка элементов детали на соответствие стандартам

 

Номер элемента	Выдерживаемые размеры	Стандарт на элемент
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20	R1(17) R3 3x 3.5x45 7 10 20 22 27 Ø 28 30(4) Ø 35.5 Tr 36x3LH Ø 36d11 Ø   R100 105 405 630	стандарт стандарт стандарт стандарт   стандарт             стандарт       стандарт

 

1)  Коэффициент унификации: 

 

 

где, – число конструктивных элементов детали которые выполнены по стандартам; – число всех конструктивных элементов детали.