Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология машиностроения» для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения», очной, вечерней и заочной формы обучения icon

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология машиностроения» для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения», очной, вечерней и заочной формы обучения


Смотрите также:
Методические указания для студентов очной...
Рабочая программа по дисциплине «Технология машиностроения» Для специальности 120100 «Технология...
Рабочая программа и методические указания к выполнению контрольной работы для заочной формы...
Методические указания по курсовому проектированию для студентов заочной формы обучения...
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология машиностроения»...
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология машиностроения»...
Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 120100...
Методические указания для студентов очной...
Методические указания к выполнению контрольной работы №1 для студентов заочной формы обучения...
Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения по...
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов дневной формы обучения...
Методические указания к выполнению контрольной работы №1 для студентов заочной формы обучения...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6   7
вернуться в начало
скачать


Варианты оформления п.п. 1.1; 1.1.1; 1.1.2; 1.1.3 приведены в примере 1.

В примере 2 приводится вариант оформления содержания п. 1.4.


2 Проектно-технологическая разработка


2.1 Выбор заготовки и метода получения заготовки


При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала.

В действующем производстве учитываются возможности заготовительных цехов (наличие соответствующего оборудования), оказывают влияние плановые сроки подготовки производства (проектные работы, изготовление штампов, моделей, пресс – форм).

Перед отправкой потребителю на заготовки наносят защитные покрытия; они должны иметь клеймо ОТК, номер плавки и марку материала.

При выполнении данной главы курсового проекта рекомендуется пользоваться источниками [4], [5], [6].

Выделяют следующие виды заготовок [2,3]:

  1. отливки (заготовки получаемые литьем);

  2. кованые штампованные заготовки (заготовки получаемые обработкой давлением);

  3. заготовки из проката;

  4. сварные и комбинированные заготовки;

  5. заготовки из порошковых материалов (получаемые методами порошковой металлургии).

Развитие машиностроения привело к появлению еще одного вида заготовок – получаемых из конструкционной керамики.

Наиболее распространенные в машиностроении методы получения заготовок могут быть реализованы разными способами.

Обычно выбор вида заготовок осуществляют в результате анализа конструкторской документации по отдельным признакам. В таблице 1 приведены основные признаки, наиболее часто используемые при выборе вида заготовки.

^

Таблица 1 – Основные признаки, используемые при выборе вида заготовки

Признак


Приоритетные виды

заготовок

Комментарий


^ Форма детали:

простая


П, ПМ

Деталь ограничена цилиндрическими и плоскими поверхностями, не имеет сложных внутренних полостей, ориентирована на какой-либо оси. Пример: ступенчатый вал средних габаритов

сложная
^

О, СК, ОД


Деталь ограничена, кроме прочих, фасонными поверхностями, имеет обширные внутренние полости, в том числе глухие. Пример: крышка редуктора, блок-картер.

^ Заготовительные свойства материала

Жидкотекучесть:

удовлетворительная

неудовлетворительная



О



Заготовительные свойства могут трактоваться более широко – при анализе допустимо использование понятий: «литейные свойства», «пластические свойства». Шкала оценок может быть дифференцированной

(О)

Свариваемость:

удовлетворительная

неудовлетворительная


СК

(СК)

Пластичность:

удовлетворительная

неудовлетворительная


ОД, П, ПМ

(ОД, П)

Обрабатываемость резанием:

удовлетворительная

неудовлетворительная



П, ПМ

О, СК, ОД

^ Плотность материала:

обычная

высокая


*



Особые требования к материалу детали (при необходимости множество особых требований к материалу может быть расширено)

ОД, П, ПМ

^ Ориентированность структуры:

необходима

нет



ОД. О

*

^ Удельная стоимость материала:

высокая

обычная



Л, ОД, ПМ

Может быть использован численный критерий. Чем сложнее химический состав материала, тем обычно выше его удельная стоимость

*

Ответственность:

обычная

высокая


*

Деталь высокой ответственности – деталь, выход из строя которой влечет катастрофические последствия, связанные с угрозой для жизни человека

ОД, П

^ Тип производства:

единичное

серийное

массовое


П

При росте серийности производства становятся экономически целесообразными виды заготовок, базовые методы изготовления которых требуют значительных затрат

П, ОД, СК,О

О, ОД, ПМ, СК

Примечание: О – отливка; ОД – обработка давлением; П – прокат; СК – сварная или комбинированная; ПМ – порошковая металлургия; ( ) – исключая; * - любой (равно приоритетность видов).


По каждому признаку из всего множества выбора определяют подмножество приемлемых видов заготовки и при возможности устанавливают их приоритеты. При этом используют эвристические правила (таблица 2). Равноприоритетность видов заготовок по какому-либо признаку позволяет исключить этот признак из рассмотрения.


Таблица 2 - Основные правила выбора вида заготовки


Признак

Правило

Форма детали

Если форма детали сложная, то выбранный вид заготовки должен обеспечить максимальное приближение последней к форме готовой детали

Заготовительные свойства детали

Приоритетное заготовительное свойство делает приоритетным соответствующий вид заготовки. При равноприоритетности свойств предпочтение отдается наиболее экономичному виду

Особые требования к материалу детали

Наличие особых требований к материалу детали делает приоритетным вид заготовки, обеспечивающий выполнение этих требований

Удельная стоимость материала

Чем выше удельная стоимость материала, тем более приоритетен вид заготовки, максимально приближающий ее форму к форме готовой детали

Ответственность детали

Ответственность детали делает приоритетным технический принцип принятия технологических решений

Тип производства

Чем больше объемы выпуска деталей (заготовок), тем более технически сложнореализуемые виды заготовок становятся экономически оправданными


Выбранный вид обладает максимальным приоритетом из рассматриваемых и находится на пересечении указанных подмножеств. Если они не пересекаются, принимается необходимый компромисс.


2.1.1 Обоснование метода изготовления заготовок


На первом этапе выбора заготовки осуществляют предварительную оценку вариантов. Она позволяет отбирать наиболее приемлемые из них. Показатели предварительной оценки следующие: коэффициент использования материала, трудоемкость изготовления детали для нового варианта, снижение материалоемкости, себестоимость изготовления детали.

  1. Коэффициент использования материала Ки.м. находят из зависимости



Ки.м. = Gд / Gз , ( 1 )


где Gд и Gз – масса детали и масса заготовки, кг.

Чем выше значение коэффициента использования материала (Ки.м. ≤1), тем технологичнее конструкция заготовки и ниже ее себестоимость.

  1. Трудоемкость изготовления tн детали для нового варианта определяют из соотношения


, мин, ( 2 )


где tб – трудоемкость изготовления детали по базовому варианту,

Gзн , Gзб – масса заготовок, кг, при новом и базовом вариантах.


  1. Снижение материалоемкости, кг, рассчитанную на годовую программу выпуска деталей,


ΔG = (Gзб – Gзн) Nг, ( 3 )


где Nг – годовая программа выпуска деталей


4) Себестоимость С изготовления деталей.

В структуре себестоимости затраты Мо на основные материалы и заработную плату Зо основных рабочих составляют в машиностроении 80% [1], поэтому сравнение вариантов можно производить по этим двум статьям:


С = Моо ( 4 )


Стоимость основных материалов


Мо = GзСмКт.з. – gо Со . 10-3 , ( 5 )


где См – стоимость единицы массы заготовки, руб/кг; Кт.з. – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы (Кт.з.=1,04…1,08 для черных металлов и Кт.з.=1,0…1,02 для других материалов); gо – масса отходов на одну деталь, кг;


gо = Gз – Gд ( 6 )


Со – стоимость отходов, руб/т


Заработная плата основных рабочих


Зо = Кв.н Кпр 1,25 , руб ( 7 )


где Кв.н – коэффициент, учитывающий средний процент выполнения норм
в.н =1,18);

Кпр – коэффициент, учитывающий премии и другие доплаты, принимается в размере 1,2 – 1,4;

1,25 – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату и отчисления по социальному страхованию;

tшi штучное время на выполнение i-й операции;

Стi – часовая тарифная ставка работы, выполняемой на i-й операции, руб/час (таблица 3).


Таблица 3 - Тарифные ставки рабочих –сдельщиков машиностроения

работы

Условия работы


^

Часовые тарифные ставки по разрядам, руб


1

2

3

4

5

6

7

8

станочные

Нормальные

35-13,6

37-88,5

39-53,5

44-41,7

48-98,5

56-36,3

61-49,8

68-77,3

Тяжелые и вредные

39-35,3

42-42,9

44-27,8

49-74,6

54-86,4

63-12,4

68-87,6

77-02,7

Все остальные


Нормальные

31-37,8

33-82,5

35-29,9

39-65,6

43-74,0

50-32,6

54-91,2

61-40,2

Тяжелые и вредные

35-13,6

37-88,5

39-53,5

44-41,7

48-98,5

56-36,3

61-49,8

68-77,3

Окончательный вывод о целесообразности того или другого варианта делают после сравнения суммарных приведенных затрат, рассчитанных по уравнению


Wпр = Сr + ЕнК, ( 8 )


где Сr - себестоимость изготовления годового объема выпуска деталей;

Ен – нормативный коэффициент эффективности, равный 0,15;

К – годовые капитальные вложения, руб.

Вариант с наименьшей суммой затрат считается наиболее оптимальным. При отсутствии дополнительных капитальных вложений определяют экономию по себестоимости


ΔС = (Сб – Сн) Νг , руб ( 9 )


где Сб , Сн – себестоимости изготовления деталей из различных заготовок сравниваемых вариантов.


      1. Выбор технологических баз и схем установки заготовок

При выборе технологических баз и схем установки заготовок руководствуются основными принципами базирования, изложенными в [2, 5]


^ 2.1.3 Определение методов и маршрутов обработки отдельных поверхностей и комплектов поверхностей, которые следует обрабатывать с одного установа.

Маршруты обработки отдельных поверхностей определяют исходя из точности и качества поверхности детали и выбранной заготовки. По заданной точности и шероховатости поверхности с учетом размеров, конфигурации детали и типа производства выбирают первый, завершающий и промежуточный методы обработки. Конкретные методы выбирают с помощью таблиц экономической точности [2, 5].


^ 2.2 Обоснование метода получения заготовок


Горячая объемная штамповка – широко распространенный способ получения качественных поковок. Более 65% массы всех поковок и до 20% массы отечественных деталей автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, железнодорожных вагонов, самолетов, швейных машин изготавливаются из заготовок, полученных горячей штамповкой.

В отличие от ковки, которая обеспечивает при изготовлении по­ковки фиксированные размеры вдоль одной или двух осей, объемная штамповка обеспечивает заданные размеры по трем осям. Формоиз­менение заготовки происходит в штампе. Штамп представляет собой специальный инструмент с полостью, которая называется ручьем (рис..1). В полость нижней части штампа 5 устанавливают нагре­тую заготовку, которая деформируется при движении верхнего штам­па 1 вниз. Течение металла заготовки встречает сопротивление стенок 2 и сил трения, и металл заполняет объем ручья. Часть металла может вытекать в разъем между штампами (заусенчатую канавку 3), образуя облой. Отштампованная заготовка 4, называемая штампованной поковкой представляет собой копию ручья штампа.



Рис.1 Схема штампов открытой (а) и закрытой (б) штамповки.


В зависимости от оборудования горячую штамповку подразделяют на следующие виды: 1) на молотах; 2) на кривошипных горяче­штамповочных прессах (КГШП); 3) на винтовых прессах; 4) на гидравлических прессах; 5) на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ); 6) на специальных машинах.

В зависимости от типа штампа штамповку подразделяют на сле­дующие виды: 1) в открытых штампах; 2) в закрытых штампах; 3) в штампах для выдавливания.

В зависимости от числа ручьев в штампе различают штамповку в одноручьевых и в многоручьевых штампах.

В зависимости от установки заготовки в штампе штамповку под­ разделяют на следующие виды: 1) с направлением деформирующего усилия перпендикулярно оси заготовки (штамповка плашмя); 2) осад­кой в торец (или высадкой).


^ 2.2.1 Классификация штамповочных поковок


Штампованные поковки подразделяют в зависимости:

  • от конструктивных характеристик по ковки по точности изго­товления, по группам стали, по степени сложности, по конфигура­ции поверхности разъема штампа;

  • от способа производства: молотовые, штампуемые на прессах, штампуемые на ГКМ, получаемые специализированными методами штамповки;

  • от типа штампа: изготовляемые в открытых штампах, изготав­ливаемые в закрытых штампах, изготовляемые в штампах для выдавли­вания.

^ По точности изготовления поковки могут быть пяти классов (от 1-гo класса точности Т1 до 5-го Т5). Класс точности поковки устанавливается в зависимости от технологического процесса и оборудования для ее изготовления (табл. 1), а также исходя из предъявляемых требований к точности размеров поковки. Класс 1 (Т1) - наибольшей точ­ности, соответствует прецизионной штамповке и объемной калибров­ке. Классы Т4 и Т5 – это штамповка на молотах, КГШП и ГКМ. Класс указывают на чертеже поковки.

Допускаются различные классы точности для разных размеров одной и той же поковки. При этом класс точности определяется по преобладающему числу размеров одного класса точности, предусмотрен­ному чертежом поковки.


Таблица 1 – Выбор класса точности поковок (ГОСГ 7505-89)

^ Основное деформирующее оборудование, технологические процессы

Класс точности

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Кривошипные

горячештамповочные прессы:
















открытая (облойная) штамповка










+

+

закрытая штамповка




+

+







выдавливание







+

+




Горизонтально-ковочные машины










+

+

Прессы винтовые, гидравлические










+

+

Горячештамповочные автоматы




+

+







Штамповочные молоты










+

+

Калибровка - объемная (горячая

и холодная)

+

+



















Прецизионная штамповка

+














Примечания. 1. Прецизионная штамповка - способ штамповки, обеспечивающий устанавливаемую точность и шероховатость одной или нескольких функцио­нальных поверхностей поковки, которые не подвергаются окончательной обработке. 2. При пламенном нагреве заготовок допускается снижение точности для классов Т2-Т4 на один класс. 3. При холодной или горячей плоскостной калибровке точность принимается на один класс выше.



Группа стали поковок определяется по содержанию углерода и легирующих элементов:

М1 – сталь с массовой долей углерода до 0,35% включительно и суммарной массовой долей легирующих элементов до 2,0% включите­льно;

М2 – сталь с массовой долей углерода свыше 0,35 до 0,65% включительно или суммарной массовой долей легирующих элементов свы­ше 2,0 до 5,0% включительно;

М3 – сталь с массовой долей углерода свыше 0,65% или суммар­н6й массовой долей легирующих элементов свыше 5,0%.

Определяющими легирующими элементами являются Si, Мn, Сг, Ni, Мо, W, V.

^ Степень сложности С определяют путем вычисления отношения массы (объема) Gп поковки к массе (объему) Gф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки



Геометрическая фигура может быть шаром, параллелепипедом, цилиндром с перпендикулярными к его оси торцами или прямой правильной призмой (рис. 2). При вычислении С по этой формуле­ принимают ту из геометрических фигур, масса (объем) которой наи­меньший. При определении размеров описывающей поковку геомет­рической фигуры допускается исходить из увеличения в 1,05 раза габа­ритных линейных размеров детали, определяющих положение ее об­работанных поверхностей.




Рис. 2 Примеры поковок и геометрических фигур, в которые могут быть

вписаны поковки: b, d, l, h – габаритные размеры поковок.


При определении размеров описывающей поковку геометрической фигуры допускается исходить из увеличения в 1,05 раза габаритных линейных размеров детали, определяющих положение ее обработанных поверхностей.

Классификация штампованных поковок по степени сложности приведена в табл. 2. Поковки типа тонких дисков, фланцев и колец с отношением толщины к диаметру h/d ≤ 0,2 относятся к поковкам со степенью сложности С4 (рис..3).


Таблица 2 – Классификация штампованных поковок по степени сложности

Поковки

Степень сложности

Сl

С2

С3

С4

Значение отношения Gп/Gф

св. 0,63

до 1,0

св. 0,32 до 0,63

св. 0,16 до 0,32

до 0,16

Изготовляемые на молотах и прессах:


типа тел вращения в

плоскости разъема штампа

h ≤0,3b

Без

отверстия

0,3< h ≤ b

С отверстием

b < h ≤ 1,5 b

С отверстием

и выступами

h >1,5b

С отверстием, выступами,

ребрами, рычагами; шестерни с зубьями

призматические

-

С выступами

(звено гусеницы)

-

-

крестовины

Без

отверстия

С отверстием

-

-

различной конфигурации

Рычаги без

отверстий

и наметок

Шатуны двигателя с плавными

переходами к ребрам, гаечные

ключи

Шатуны, балки передней оси с полками и без полок для рессор

Шатуны, лопатки турбин, стойки поворотных кулаков, вилки переключения

скоростей с тонкими высокими ребрами и выступами

валы, валики

Валики переменным сечением

Коленчатые

валы с изгибом в

одной плоскости

(фланец получают при штамповке вала)

Коленчатые валы с изгибом в одной плоскости с противовесами (фланец получают отдельной

операцией - высадкой);

распределительные валы

Коленчатые валы с противовесами и расположением колен в разных плоскостях (фланец получают отдельной операцией - высадкой)

Изготовляемые на горизонтально-ковочных машинах и прессах выдавливанием (блоки шестерен, поковки с полостями и раструбами, концевые высадки, полуоси, стержни с меняющимся сечением, поковки с полостями без фланцев и с фланцами и др.)

за 2

перехода

за 3 перехода

за 4 перехода

за 5 и более переходов

П р и м е ч а н и е. При определении значений b, h см. рис.3.2





Рис. 3 Поковки типа тонких дисков


По конфигурации поверхности разъема используемого штампа различают поковки с плоской П, симметрично ИС и не симметрично ИН изогнутой поверхностью разъема.


^ 2.2.2 Припуски и допуски штампованных поковок


Штамповкой нельзя получить абсолютно точные поковки, поэтому назначаются допуски. Допуски учитывают недоштамповку поковки по высоте, износ ручья штампа, температурные колебания, сдвиг штампов, коробление поковки, поверхностные дефекты материала, колебания объема исходной заготовки, неравномерную усадку мате­риала при охлаждении и другие факторы.

Если чистота поверхности и точность поковки, обусловленная до­пусками, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к Готовой дета­ли, то больше никаких припусков не назначают. Если допуски и чис­тота поверхности оказываются неудовлетворительными, то пред­усматривают возможность получения более точных поковок с приме­нением калибровки или обработки резанием. В случае, если и это не дает решения вопроса, то назначают припуски на последующую об­ работку. В припуски входит дефектный слой металла, вмятины от окалины, искривление поковки, обезуглероженный слой, межопера­ционный припуск на механическую обработку, если это необходимо и т. д.

Припуски назначают либо по всей поверхности детали, либо на от­дельные ее элементы, преимущественно поверхности сопряжения с другими деталями. Допускаемые отклонения назначают на все разме­ры поковки, независимо от наличия и назначения припуска.

Избыток металла на поверхности поковки сверх припуска, обусловленный технологическими требованиями упростить конфигура­цию поковки для облегчения условий ее получения, называется куз­нечным напуском. Кузнечные напуски могут быть образованы на по­ковке штамповочными уклонами, радиусами закруглений внутренних углов, непробиваемой перемычкой в отверстиях и невыполнимыми в штамповочных операциях поднутрениями и полостями. В большин­стве случаев напуск удаляется при технической обработке, реже остается в изделии.

Допуски, припуски и кузнечные напуски при горячей объемной штамповке назначают по ГОСТУ 7505-89 [83] для стальных поковок массой до 250 кг и с линейным габаритным размером до 2500 мм. При назначении припусков и допускаемых отклонений размеров необходимо определить исходный индекс. Исходный индекс – это условный показатель, учитывающий в обобщенном виде сумму конструктивных характеристик (класс точности, группу стали, степень сложности, конфигурацию поверхности разъема) и массу поковки.

Расчетная масса поковки определяется исходя из ее номинальных размеров. Ориентировочную величину расчетной массы поковки вы­числяют по формуле

,

где Мп.р. – расчетная масса поковки, кг;

Мд – масса детали, кг;

Кр – расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с табл. 3.


Таблица 3– Коэффициент Кр для определения ориентировочной расчетной массы поковки

Группа

Характеристика детали

Типовые представители

Кр

1

Удлиненной формы







1.1

С прямой осью

Валы, оси, цапфы, шатуны

1,3-1,6

1.2

С изогнутой осью

Рычаги, сошки рулевого

управления

1,1-1,4

2

Круглые и многогранные в плане







2.1

Круглые

Шестерни, ступицы, фланцы

1,5-1,8

2.2

Квадратные, прямоугольные,

многогранные

Фланцы, ступицы, гайки

1,3-1,7




2.3

С отростками

Крестовины, вилки

1,4-1,6

3

Комбинированной (сочетающей элементы групп 1-й и 2-й конфигурации)

Кулаки поворотные, коленчатые валы

1,3-1,8

4

С большим объемом

необрабатываемых поверхностей

Балки передних осей, рычаги переключения коробок передач, буксирные крюки

1,1-1,3

5

С отверстиями, углублениями,

поднутрениями, не оформляемыми в поковке при штамповке

Полые валы, фланцы, блоки шестерен

1,8-2,2

Примечание: стандарт устанавливает 23 исходных индекса (рис. 4)


Для определения исходного индекса по рис. 3.4 в графе «Масса поковки» находят соответствующую данной массе строку и, смещаясь по горизонтам вправо или по утолщенным наклонным линиям вправо вниз до пересечения с вертикальными линиями, соответствующими заданным значениям группы стали М, степени сложности С, класса точности Т, устанавливают исходный индекс.

Пример (см. рис. 4). Поковка массой 1,5 кг, группа стали М3, степень сложности С2, класс точности Т1.

Исходный индекс - 6.

Припуск на механическую обработку включает основной, а также дополнительные припуски, учитывающие отклонения формы поков­ки. Величины припусков следует назначать на одну сторону номина­льного размера поковки.

Основные припуски на механическую обработку поковок в зависи­мости от исходною индекса, линейных размеров и шероховатости по­верхности детали по ГОСТу 2189-73 устанавливаются по табл. 4.




Рисунок 4 - Определение исходного индекса


Дополнительные припуски, учитывающие смещение поковки, изогнутость, отклонения от плоскостности и прямолинейности, межцентрового и межосевого расстояний, угловых размеров, определяют­ся исходя из формы по ковки и технологии ее изготовления по табл. 5 –6. Дополнительные припуски на механическую обработку устанавливаются в зависимости от класса точности Т.


Таблица 5 – Дополнительные припуски, учитывающие смещение по поверхности разъема штампов

Масса поковки, кr

Припуски для классов точности, мм

плоская поверхность разъема (П)




Т1

Т2

Т3

Т4

T5




^ Симметрично изогнутая поверхность разъема (П)




Т1

Т2

Т3

Т4

T5

Неснмметрнчно нзоrнyтая поверхность разъема (Ин)

Т1

Т2

Т3

Т4

T5

ДО 0,5







0,1

01

0,2

02




0,3

Св. 0,5 до 1,0

0,1

0,1




0,2







0,3




Св. 1,0 до 1,8










0,3




0,4

Св. 1,8 до 3,2







0,2




0,3




0,4

0,5

Св. 3,2 до 5,6




0,2




0,3




0,4

0,5

0,6

Св. 5,6 до 10,0

0,2




0:3




0,4

0,5

0,6

0,7

Св. 10,0 до 20,0




0,3




0,4

0,5

0,6

0,7

0,9

Св. 20,0 до 50,0

0,3




0,4

0,5

0,6

0,7

0,9

1,2

Св. 50,0 до 125,0




0,4

0,5

0,6

0,7

0,9

1,2

1,6

Св. 125,0 до 250,0

0,4

0,5

0,6

0,7

0,9

1,2

1,6

2,0


Таблица 6 – Дополнительные припуски, учитывающие изогнутость и отклонения от плоскостности и прямолинейности, мм

^ Наибольшей размер поковки

Припуски для классов точности

Т1

Т2

Т3

Т4

T5

До 100

0,1

0,2

0,2

0,3

0,4

Св. 100 до 160

0,2

0,2

0,3

0,4

0,5

Св. 160 до 250

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Св. 250 до 400

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

Св. 400 до 630

0,4

0,5

0,6

0,8

1,0

Св. 630 до 1000

0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

Св. 1000 до 1600

0,6

0,8

1,0

1,2

1.6

Св. 1600 до 2500

0,8

1,0

1,2

1,6

2,0

ПРИМЕР 3


2.1 Выбор вида заготовки и метода ее получения




Рис. 2.1 Заготовка


Неуказанные предельные отклонения размеров: Н14; h14; IT14/2.

Деталь – втулка. Материал – сталь 30.

Годовой объем выпуска N=1200 штук/год.


Факторы, определяющие выбор заготовки:

  • материал детали – сталь 30 (качественная углеродистая сталь, содержание углерода 0,3%);

  • конфигурация детали – втулка с буртиком и сквозным отверстием;

  • тип производства – среднесерийное.

Рациональнее при этом типе производства выбрать заготовку, форма которой максимально приближена к форме готовой детали (рис. 2.2). Это сведет к минимуму обработку резанием и отходы в стружку.

^ Обоснование выбора в источниках [1], [3].




Рис. 2.2 Схема штамповки.


Выбираем метод горячей объемной штамповки в открытых штампах. При соотношении размеров Dmax > L штамповка производится на молотах или кривошипных горячештамповочных прессах. Сквозное отверстие в исходных заготовках выполняется при условии, что их диаметр не менее 30 мм. Кроме того, длина отверстия должно быть не более диаметра пробиваемого отверстия. Если последнее условие не выполняется, то может быть выполнена наметка (углубление) глубиной до 0,8 мм их диаметра при изготовлении на молотах и прессах. Если Dmax < L, то для деталей типа втулок рациональнее выбрать горячую объемную штамповку на ГКМ. Предельная длина отверстия при штамповке на ГКМ до трех диаметров. С учетом применения газопламенного нагрева класс точности поковки Т5 по ГОСТ 7505 – 89. Отверстия прошиваются, если d ≤ 30 и толщина поковки меньше диаметра отверстия.

Определяем плоскость разъема штампа [2]. Она проходит по участку наибольшего диаметра. Внутри участок выруба плены соответствует наименьшему диаметру отверстия.

Упрощенный эскиз исходной заготовки приведен на рис. 2.3.



Рис. 2.3 Упрощенный эскиз исходной заготовки


2.2 определение припусков на механическую обработку


Определение исходного индекса поковки.


Факторы, определяющие исходный индекс заготовки, который является ключом к нахождению общих припусков и допусков для поковок:

  1. Расчетная масса поковки Мп.р., кг.

  2. Группа стали MI, М2, М3.

  3. Степень сложности С1, С2, СЗ, С4.

  4. Класс точности. для штамповки в открытых штампах Т4 и Т5.

Приведем формулу определения расчетной массы поковки [3].

Мп.р. = Мд·Кр,

где Мд – масса детали (определяется по черчежу), кг;

Кр – расходный коэффициент. Для деталей круглых в плане (ступицы, шестерни и т.п.) – Кр = 1,5 – 1,8.

Примем Кр=1,7. Тогда Мп.р. = 2,49·1,7=4,23 кг.

Группы стали определяются по процентному содержанию углерода: М1 - до 0,35%; М2 - (0,35-0,65)%; М3 - 0,65% и более [3]. В нашем случае для стали 30 группа стали будет М1.


^ Степень сложности определяют, находя отношение объема Vп­ – поковки к объему VФ – элементарной геометрической фигуры, в которую вписывается поковка. Либо можно взять отношение расчетной массы поковки Мп.р. к массе элементарной геометрической фигуры Мф. Для нашего случая это будет цилиндр. Габаритные размеры детали (Dmax и Н) необходимы при расчете. Будем определять степень сложности по отношениям масс. Ориентировочные размеры элементов фигуры определяется увеличением в 1,05 раза.

^ Масса элементарной фигуры будет




Степень сложности будет



^ Это соответствует [3] С2 (диапазон 0,32...0,63).

По диаграмме [3] определяем:

Для Мп.р. = 4,23 кг (3,2-5,6), Мl идем по горизонтали до Cl, далее спускаемся по наклонной до вертикали С2 и снова движемся по горизонтали до Т4 и опять спускаемся по наклонной до вертикали Т5 и по горизонтали выходим на индекс 14.


Определение припусков на механическую обработку.


В таблицах [3] припуски заданы на сторону. Величина припуска будет определяться:

  1. Исходным индексом.

  2. Размером, связывающим поверхности.

  3. Шероховатостью поверхностью готовой детали.

  4. Способом формирования поверхностей, связанных линейным размером: в разных половинах штампа или в одной (при штамповке на прессах и молотах). Если формируются в разных половинах штампа, то размер выбирается в строке «ТОЛЩИНА детали». Если формируется в одной половине, то размер выбирается в строке «ДЛИНА, ШИРИНА, ДИАМЕТР, ГЛУБИНА, и ВЫСОТА детали».

^ Эти же факторы, кроме третьего, будут определять и величину допустимого на размеры отклонения.

Общий припуск на механическую обработку включает в себя основной и дополнительный припуски. Определение основных припусков отражено в табл. 2.1. Дополнительные припуски (табл. 2.2) учитывают смещение поковок, изогнутость, отклонение от плоскостности и прямолинейности. Определение размеров исходной заготовки приведено в табл. 2.3


Таблица 2.1 – Определение основных припусков

Поверхность

(заготовки)

Толщина,

мм

Высота,

диаметр,

мм

Шероховатость,

Ra

Основной припуск,

мм

1

75

-

3,2

2,5

7

3,2

2,5

5

-

43

12,5

1,7

7

3,2

2,0

2-2

-

Ø120

12,5

1,9

6-6

-

Ø100

1,6

2,0

4-4

-

Ø80

1,6

2,0


Таблица 2.2 – Определение общих припусков и расчетных размеров исходной заготовки

Пов.

Размер

мм

Припуски Z, мм

Общие припуски

Расчетный

размер, мм

Основ-

ной

Дополни-тельный

На

сторону, Zo

На диаметр,

2Zo

2-2

120

1,9

0,3

2,2

4,4

120+4,4 =124,4

6-6

100

2,0

0,3

2,3

4,6

100+4,6= 104,6

4-4

80

2,0

0,3

2,3

4,6

80-4,6=75,4

1

75

2,5

0,5

3,0

-

75+6=81*

7

2,5

0,5

3,0

-

5

43

1,7

0,5

2,2

-

43+3-2,2=43,8*

7

2,5

0,5

3,0




* Уточнить при размерном анализе


Таблица 2.3 – Назначение допусков, предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки.

Расчетный размер, мм

Допуск, Т, мм

ВО, мм

НО, мм

Принятый размер, мм

Ø124,4

3,2

+2,1

-1,1

Ø 124,4

Ø 104,6

3,2

+2,1

-1,1

Ø 104,6

Ø 75,4

2,8

+1,0

-1,8

Ø 75,4

81

3,2

+2,1

-1,1

81*

43,8

2,8

+1,8

-1,0

43,8*

* Уточнить при размерном анализе


По таблице определяем исходный индекс поковки. Для группы стали М1, степени сложности С2 и класса точности Т5 с учетом расчетной массы поковки исходный индекс будет 14.

^ По таблице для исходного индекса 14 с учетом интервалов размеров, в которые попадают L1 и L2, с учетом вида размера (толщина или высота) допуски на эти размеры составят TL1=3,2 () и TL2=2,8 ().

При определении допусков учитывается также вид размера, толщина или высота. Так размер L1 относится к толщине, а размер L2 – к высоте.


^ 2.3 Разработка маршрутного технологического процесса обработки
детали и выбор оборудования



Разработка маршрутного технологического процесса механической обработки заготовки является основой всего курсового проекта. От правильности и полноты разработки маршрутного технологического процесса во многом зависят организация производства и дальнейшие технико–экономические расчеты курсового проекта.

В технологической части курсового проекта необходимо дать анализ и обоснование разрабатываемого технологического процесса. Прежде всего необходимо выделить все операции, в которых применяется прогрессивное станочное оборудование, быстродействующее приспособление, специальный режущий и измерительный инструмент. Характер технологического процесса в курсовом проекте определяется типом производства и особыми условиями проектирования, указанными в задании.

Разработка технологического процесса должна быть основана на использовании научно – технических достижений металлообработки и направлена на повышение технического уровня производства, качества продукции и производительности труда.

Для мелкосерийного производства технологический процесс следует разрабатывать по принципу группового метода обработки деталей, дающего возможность эффективно применять на универсальном оборудовании специализированную высокопроизводительную технологическую оснастку и повышать производительность труда. В мелкосерийном производстве нашли широкое применение станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ не требуют длительной переналадки при переходе на обработку от одной заготовки на другую, что позволяет на данных станках производить процесс обработки широкой номенклатуры заготовок.

Применение станков с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства позволяет увеличить производительность труда, сократить сроки подготовки производства (на 50 – 70 %), снизить себестоимость изготовления деталей, а также использовать труд рабочих более низкой квалификации.

Эффективность использования станков с ЧПУ обеспечивается:

1) отбором номенклатуры заготовок (по сложности конструкции; по возможности концентрации операций; исключением разметочных и слесарных работ; замены дорогостоящего оборудования и технологической оснастки);

2) повышением технологичности конструкций детали;

3) групповым методом обработки деталей (классификацией деталей, поверхностей, группированием деталей).

Особенности методики проектирования технологического процесса обработки деталей на станках с ЧПУ дана в соответствующей учебной и справочной литературе [7], [8].

В серийном производстве следует проектировать технологический процесс, ориентируясь на использование переменно – поточных линий, когда параллельно изготовляются партии деталей разных наименований, что и позволяет использовать преимущества массового производства.

В массовом производстве следует стремиться разрабатывать технологический процесс для непрерывной поточной линии, с использованием высокопроизводительных станков, специальной технологической оснастки и максимальной механизации и автоматизации производства.

Разрабатывая технологический процесс обработки деталей, необходимо выполнить следующие условия:

- наметить базовые поверхности, которые должны быть обработаны в самом начале процесса;

- выполнить операции черновой обработки, при которых снимают наибольшие слои металла, что позволяет сразу выявить дефекты заготовки и освободиться от внутренних напряжений, вызывающих деформации;

- обработать вначале те поверхности, которые не снижают жесткость обрабатываемой детали;

- первыми следует обрабатывать такие поверхности, которые не требуют высокой точности и качества;

- необходимо учитывать целесообразность концентрации (обработка в операции максимально возможного числа поверхностей) или дифференциации (разделение операций на более простые) операций ;

- при выборе технологических баз следует стремиться к соблюдению основных принципов базирования – совмещения и постоянства баз;

- необходимо учитывать, на каких стадиях технологического процесса целесообразно производить механическую обработку, гальванические покрытия, термическую обработку и другие методы обработки в зависимости от требований чертежа;

- отделочные операции следует выносить к концу технологического процесса обработки, за исключением тех случаев, когда поверхности служат базой для последующих операций.

При выборе баз необходимо принимать поверхности, не подлежащие обработке, а если детали имеют несколько необрабатываемых поверхностей, то за базу надо принимать ту из них, которая должна иметь наименьшее смещение относительно своей оси или быть с наименьшим припуском на обработку.

При выборе баз необходимо принимать поверхности, от которых дан размер на чертеже, определяющий положение обрабатываемой поверхности.

Базы должны обеспечить отсутствие недопустимых деформаций детали, а также простоту конструкции станочного приспособления с удобной установкой, креплением и снятием обрабатываемой детали.

Более подробные рекомендации по разработке технологических процессов механической обработки деталей приведены в учебной и справочной технической литературе, а также в стандартах ЕСТД и ЕСТПП [6], [9].

Рекомендуемая форма оформления маршрутного технологического процесса приведена в таблице 2.2.

В примере 4 приводится вариант оформления п.п. 2.3.





оставить комментарий
страница3/7
т.н. кафедры
Дата14.04.2012
Размер1,85 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7
отлично
  2
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх