Разработка технологического процесса изготовление детали(стакан)

Введение
1.Описание конструкции и назначение детали.
2.Определение типа производства.
2.1.Общая характеристика различных типов производства в машиностроении.
2.2.Расчет штучного времени по операциям механической обработки.
2.3.Организационно-технические характеристики принятого производства в машиностроении.
3.Выбор метода получения заготовки.
3.2.Технологические методы получения.
3.3.Расчет общих припусков на заготовку.
4.Технологический маршрут обработки.
5.Расчет режимов резания и времени обработки.
5.2.Расчет режимов резания и времени обработки расчетно-аналитическим методом.
5.3.Назначение режимов резания табличным методом.
6.Расчет межоперационных припусков.
7.Расчет технологической себестоимости
Заключение
Список литературы.

Для выбора окончательного варианта методов обработки поверхностей и базирования составим таблицу 10:Количество технологических переходов при механической обработке для достижения заданной точности размера поверхности можно определить с помощью расчета. Для этого определяем общий коэффициент уточнения размера по соответствующей формуле .Подставляя значения всоответствующую формулу получаем количество переходов необходимых для достижения заданной точности. Для примера произведем расчет на примере размера Ø44h6. ∆ε= 1600/16=100N=Ln100=4,6Соответственно принимаем кол-во обработок 5.Методы обработки поверхностейТаблица 10№ п.п.Вид поверхностиТоч-ностьобра-ботки КVШеро-хова-тостьRa,мкмВарианты МОП.Окончательный выборБазированиеМОП1212Бази-рова-ниеМОП123456789101Наружная цилиндрическая поверхность р-р Ø44мм.61.255,63,6Токарная черноваяТокарная получистоваяТокарная чистоваяТонкое точениеТокарная черноваяТокарная получистоваяТокарная чистоваяШлифование чистовое 122Наружная цилиндрическая поверхность р-р Ø47х15мм.14105,63,6Токарная черноваяШлифование черновое11Продолжение таблицы 10123456789103Внутренняяцилиндрическая поверхность р-р Ø43х1,5мм.14102,105,6Токарная черноваяШлифование черновое214 Внутреняяцилиндрическая поверхность р-р Ø33мм.14105,61,10Токарная черноваяШлифование черновое215Наружная цилиндрическая поверхность р-р Ø37мм.61,251,103,6Токарная черноваяТокарная получистоваяТокарная чистоваяТонкое точениеШлифование чистовоеТокарная черноваяТокарная получистоваяТокарная чистоваяШлифование черновоеШлифование чистовое11Продолжение таблицы 10123456789106Наружный р-р 15 мм14102,55,61,102,103,6Токарная черноваяШлифование черновое117Наружный р-р 12,9 мм12102,55,61,102,103,6Токарная черноваяШлифование черновое118Фаски 0,5х45◦14105,61,102,103,6Токарная черноваяШлифование черновое11Разработка маршрута дает общий план обработки на основе ранее отобранных маршрутов обработки отдельных поверхностей. При этом всегда имеется несколько вариантов технологических процессов. Для выбора оптимального варианта технологического процесса нужно руководствоваться следующими рекомендациями: построение маршрута должно быть подчинено одному из главных принципов технологии – обеспечение служебного назначения детали.В связи с этим у детали необходимо выделить так называемые исполнительные поверхности с помощью которых деталь выполняет свое служебное назначение. Такими поверхностями в данной детали являются наружная поверхность диаметра 37Н6 и 44h6.Для данной детали можно определиться по операциям и составить следующий технологический процесс:Заготовительная - литейная.Токарная ( подготовка черновых баз)Токарная ( подготовка черновых баз)Токарная (подготовка чистовых баз диаметром 37H6)Токарная ( обточка наружного профиля)Расточная( обработка внутренних отверстия)Расточная (чистовая , тонкое точение)Токарная чистовая и тонкоеТермообработкаШлифовальная.Процесс, который предлагается для рассмотрения должен быть спроектирован таким образом, чтоб последующая операция было точнее предыдущей. 005.Заготовительная - литейная. 010.Транспортная.015.Контрольная020.Токарная ( подготовка черновых баз)Ǿ50,4h14и торец 19,5 H14025.Токарная ( подготовка черновых баз)Ǿ33Н14 и торец 16,5 Н14 030.Расточная(подготовка чистовых баз диаметром 35H9 в р-р 13,5)035.Расточная(подготовка чистовых баз диаметром 36H7 в р-р 13,5)040.Токарная ( обточка наружного профиля)Ǿ47h14и Ǿ43h14в р-р 12,9х1,5045.Токарная ( обточка наружного профиля)Ǿ46h9в р-р 12,9050.Токарная ( обточка наружного профиля)Ǿ45h7в р-р 12,9055.Транспортная060.Термообработка065.Транспортная070.Контрольная075.Расточная Ǿ37H6 выдерживая р-р 1±0,1080.ШлифовальнаяǾ44h6.На шлифовальной операции будет использоваться одноместная инструментальная обработка. Хотя окончательный выбор схем обработки будем делать параллельно с выбором оборудования, так как обработка в плотную зависит от возможности самого станка. (табл.№11)Схема обработки поверхности табл.11Этапы обработкиИспол. пов.6-7квОст.пов. 8-9квОст.пов. 12-14квТехнологические операцииПодготовка чистовыхтехн. Баз Начало ТП1-2 технологические операции по обработке чистовых технологических баз.Черновая обработкаЧерновая обработкаисполнительных пов.Черновая обработка ост.поверхностейЧерновая обработка ост.поверхностейПолучистовая обработкаЧистовая обработкаТонкое точение Финишная Оборудование выбирается по следующим параметрам:1.по виду оборудования;2.по габаритам рабочей зоны станка, которые должны соответствовать размерам обрабатываемой заготовки с учетом размеров приспособлений и необходимых рабочих и вспомогательных перемещений;3.по точности обработки на станке, которая должна быть выше или равна требуемой точности обработки по эскизу операции; 4. по мощности и жесткости станка, который должен позволять вести обработку на оптимальных режимах;5.по производительности станка, которая должна соответствовать заданному объему выпуска изделий.Для облегчения выбора оборудования составим таблицу12 Технологическое оборудование таблица12№ппНаименов.Операции №оп.Наимен.ОборудованияТехническхар-каN,кВГабарит.раз-р,мм l b hМодельстанкаЦена вГрн.1 2 34 5 6 7 8 92Токарная 020025040045050Токарныйп/авт.многорез200х 828252930 х1343х21001700140001500 х1000355250х 1575х2300КМ144180004 Расточная 030035075Коордиатнорасточн.СтанкиДлина стола на ширину стола450х25051950 х1650х20202421120001560 х32083040 х2640х2430243118000Продолжение таблицы № 12123456789105Кругло-шлифовальная080Кругло-шлифовальный.200х100104975х2337х21703А151150001ругло-шлифовальный.400х140018,55800х2840х21703М17325000Выбор приспособлений зависит от типа производства. В средне серийном производстве применяются в основном специализированные переналаживаемые станочные приспособления. При выборе оптимального станочного приспособления должно учитываться:1.технические требования на изготовление детали;2.количество деталей и сроки их изготовления;3.требования техники безопасности и затраты на изготовление и эксплуатацию приспособлений.Для токарных работ больше всего подходит токарный пневматический самоцентрирующий трех кулачковый патрон.Для шлифования применима оправка с поводком. Но более целесообразно тоже использовать трехкулачкавыйсамоцентрирующий патрон с пневмозажимом или цангу. При проектировании технологического процесса необходимо стремиться к тому, чтобы требуемая точность размеров обеспечивалась технологически без применения средств контроля. Особенно это касается размеров, которые не могут быть измерены непосредственным способом, например межосевые расстояния отверстий.Если без средств технологического контроля обойтись нельзя, то следует назначить стандартные средства контроля и только в случае крайней необходимости проектировать специальные измерительные инструменты, приборы или приспособления.При выборе типа и конструкции измерительного инструмента нужно учитывать:точность требуемого измерения;характер производства;размер и качество измеряемой поверхности.Выбор стандартного измерительного инструментаТаблица № 13№ п/пНормируемыйразмер№ операцииИзмерительныйинструмент12341Ǿ 50,4 h1419,5 H16020Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ166-80 Скоба индикаторная СИ-50 ГОСТ 11098КМД№1 ГОСТ 90382Ǿ 33 Н1416,5 H14025Нутромер Н418-50 ГОСТ868-82МикрометрМР-50 ГОСТ4381-80КМД№1 ГОСТ 9038Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ166-80 3Ǿ 33 Н913,5 js12030Нутромер Н418-50 ГОСТ868-82МикрометрМР-50 ГОСТ4381-80КМД№1 ГОСТ 9038Глубиномер ГМ-25 ГОСТ74704Ǿ 36Н713,5 js12035Нутромер Н418-50 ГОСТ868-82МикрометрМР-50 ГОСТ4381-80КМД№1 ГОСТ 9038Глубиномер ГМ-25 ГОСТ7470Продолжение таблицы №1312345Ǿ 47 h10Ǿ 43h1412,9 js121,5 h16040Скоба рычажная СП-50/СРП-50 ГОСТ11098Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ166-80 КМД№1 ГОСТ 9038Набор образцов шероховатости 0,8-2,5 Т ГОСТ 9378-936Ǿ 45,5 h912,9 js12045Скоба рычажная СП-50/СРП-50 ГОСТ11098КМД№1 ГОСТ 90387Ǿ 44,5 h712,9 js12050Скоба рычажная СП-50/СРП-50 ГОСТ11098КМД№1 ГОСТ 90388 Ǿ 37Н613,5 js12075Нутромер Н418-50 ГОСТ868-82МикрометрМР-50 ГОСТ4381-80КМД№1 ГОСТ 9038Глубиномер ГМ-25 ГОСТ7470Набор образцов шероховатости 0,8-2,5 Т ГОСТ 9378-93Набор образцов шероховатости 0,8-2,5 Р ГОСТ 9378-939Ǿ 44h612,9 js12080Скоба рычажная СП-50/СРП-50 ГОСТ11098Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ166-80 КМД№1 ГОСТ 9038Набор образцов шероховатости 0,8-2,5 ШЦ ГОСТ 9378-93Расчет режимов резания и времени обработки.Расчет режимов резания и времени обработки расчетно-аналитическим методом.При выборе конструкции режущего инструмента следует учитывать:Характер производства. Он влияет на выбор стандартного или специализированного инструмента.Метод обработки. В зависимости от метода обработки инструмент будет той или иной по типу.Тип станка. Отражается на конструкции и размерах посадочных мест инструмента.Материал детали. От материала детали зависит материал и геометрия режущего инструмента.Размеры и конфигурацию детали.От этого зависят размеры и конфигурация инструмента.Требуемое качество поверхностей.Качество поверхностей влияет на геометрию инструмента.Точность обработки.Точность обработки влияет на материал режущей части и конструкцию режущего инструмента.Параллельно с выбором режущего инструмента выбираем вспомогательный инструмент. При этом желательно вспомогательный инструмент не использовать, но если используется, то только стандартный.Для облегчения выбора составим таблицу14. На операциях токарных и расточных лучше использовать резцы, оснащенные твердосплавными пластинами. Подрезной резец так же желательно взять из твердого сплава, так как материал заготовки Стали 30ХГСА ГОСТ 4543-71тяжело обрабатываемая. Выбор режущего и вспомогательного инструмента таблица14№п/пНаименова-ние резцаНомероперацНаименовреж.истр.ОбозначениеВар.Выбор1Проходной резецы020025040045050Державка пластиныPDJNR/L1616H1111Пластина чер., п/ч.DCMG-110404-PMПластина чист.DCMT-110404-PFДержавка пластиныDTGNR/L-2020K162Пластина чер., п/ч.TCMT-110304-PMПластина чист.TCMT-110202-UF2Фасочный резец050Державка пластиныDSDNN-2020R1212ПластинаSCMT-09T304-UFДержавка пластиныPSSNR/L-1616H092Пластина чер., п/ч.SCMT-09T304-UMПродолжение таблицы1412345673Канавочный040Державка пластиныP/L 151.20.2525-2011Пластина P/L 154.0G-16CC01-130Державка пластиныUT32A SCFN R/L -S042Пластина 23576213 DIN 4714Расточной030035060Державка пластиныC3-PSKN/L-17090-1212Пластина чер., п/ч.SPMR-090304-53Пластина чист.SPGN-090308Державка пластиныS16R-TFNR/L112Пластина чер., п/ч.TNMG160404-PMПластина чист.TNMG160404-PF5Круг шлифовальный080кругПП600Х63Х30524А12ПС27К530Н/С1ИЛАГОСТ2424-8311Рассчитаем режимы обработки для токарной обработки наружного диаметра Ø45,5h9 из размера Ø47h10.2t=1,6 ммСкорость резания [ 8,стр. 265]V=Cv\TmtxSy *kv,(14)Где Cv и x,y,m- коэффициент и показатели степеней приведенные в [ 8, стр.269, табл.17]Cv=350x=0,15y=0,2m=0,2Подача при черновом наружном точении: S=0,3MM\Oб [ 8,стр.266, табл.11]T-период стойкости,T=60мин. [ 8, стр.268]kv–коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки kmVknv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности;kn- коэффициент, учитывающий материал заготовки.kmV=(kr*(750/Gb)nv, (15)kr- коэффициент, характеризующий группу стали.kr=1,0nv=1,0 [8, стр.262, табл.2] kmv=1*(750/1080)1=0,69knv=0,8 [ 8, стр.263, табл.5]kuv=1 [ 8, стр.263, табл.6]Так как это много инструментальная обработка, то ku,krg,ki,kpтоже необходимо учитывать. Это коэффициенты, учитывающиеконструкцию резца.Kru=1,0[ 8,стр.264, табл.7]Ktc=1,4 [ 8,стр.264, табл.8]Ki=1,0 [ 8,стр.271, табл.8]Т=60*1,0*1,4*1,0=84мин.Отсюда скорость резания:v=(350\840,2*0,8,15*0,30,2)*0,69*0,8*1,0=104,8м\ммCила резания определяется :где Cp,x,y,n-коэффициент и показатели степени берем из [ 8, стр.273, табл.22]Cp=300x=1,0y=0,75n=-0,15kp=kmpkipkpkfpkrpгде kmp коэффициент учитывающий материал[ 8, стр.264, табл.9]kmp=(Gb/750)n=(1080/750)0,75=1,32(16)kp, kip,kap, krp- коэффициенты, учитывающие геометриюkp=1,25kip=1,0kap=1,3[ 8,стр.275, табл.23]krp=1,2Р=10*300*0,81,0*0,30,75*104,8-0,15*1,32*1,25*1,4*1,2*1,0=1298,4НМощность резания определяется по формулам [ 8]N=Pzv/1020*60(17)N=1298,4*104,8\1020*60=2 kBTNc=2*1,2=2,4kBTАналогично рассчитываются режимы резания и силы действующие на деталь при остальной обработке наружного и внутреннего точения. 4.расчет режимов резания при круглом шлифовании:Определяем скорость вращения заготовки [8]. Для закаленной стали и диаметра заготовки Ø44 скорость вращения детали лежит в пределах Vз= 26….39 м/мин.Этому диапазону значений Vз соответствует следующий диапазон значений чисел оборотов заготовки :nз= 260….390 об/мин.корректируем число оборотов по паспортным донным станка:nз= 275 об/мин.Тогда действительная скорость вращения заготовки составит:Vз=π хdдхnд/1000(18)Vз= 3,14х44х275/1000=38 м/минОпределяем поперечную подачу, т.к. у нас врезное круглое шлифованиеSp=0,001-0,005мм/обПримем Sp=0,005 мм/об. [8,стр 305 табл.55 ]Учитывая поправочный коэффициент на поперечную подачу: К1=1 ,так как припуск на диаметр 0,5 мм ; К2=0,8 , так как обработка материала - закаленная сталь. Stx=0,006х0,8=0,0048 мм/ход. Принимаем Stx=0,005мм/ход.Определим мощность необходимую станка для выполнения данной операции[8]N =Cn*vзr*Spy*dq*bz(19)ГдеCn, r ,y,q, z – значение соответствующих коэффициентов берем из [8, стр.33,табл.56]Sp- поперечная подача ,d-диаметр детали,b- ширина обработки.Cn=0,14r=0,8y=0,8q=0,2z=1.0b=13 ммd=44 ммN =0,14*380,8*0,0050,8*440,2*131,0=1,027Nc=1,027*1,2=1,23kBTНазначение режимов резания табличным методом.Назначим режимы резания на все операции табличным методом и заносим в таблицу 15.Режимы обработки поверхностейТаблица № 15№ операцииИсполнительный р-рS, мм/обN, об/минV,м/мин020Точение Ǿ 50,4h140,8750128,1Подрезание торца 0,16750128,1025Расточка Ǿ 33Н140,51450150,2Подрезание торца0,16750128,1030Расточка Ǿ 35Н90,21450159,4035Расточка Ǿ 36Н70,11450163,9040Точение Ǿ 47h100,5750110,7Прорезка канавки Ǿ 43h14х1,50,16750101,3Подрезка торца0,16750128,1045Точение Ǿ 45,5h90,3750107,1050Точение Ǿ 44,5h70,1750104,8Фаска 1х45◦0,1750104,8060Тонкое растачивание Ǿ 37Н6Фаска0,5х45◦0,061450168,4Расчет межоперационных припусков.Размеры заготовки были ранее.Произведём расчет припусков и размера заготовки для размера 44h6Для этого составим таблицу16Расчет припусков на обработку и размеров заготовки табличным способом Таблица16ОперацииKVT, ммРасчетные размеры, в мм.Откорректированные , в мм.2z min2z maxD minD maxD minD max2z min2z maxРазмер заготовки161900 __ 52,1754,0752,254,1 _ _Обдирка147401,774,4149,6650,449,6650,41,84,44Черновая101002,663,446,94746,9472,663,4Получистовая9621,41,56245,43845,545,43845,51,41,562Чистовая7250,9381,02544,47544,544,47544,50,9381,025Шлифование6160,4750,51643,9844443,984440,4750,516Число межоперационных переходов определяется по формуле:n=lnE=ln100=4,78(20)E=1900/16=118,75Распределяем повышение точности на четырем переходам по закону-прогрессивного убывания:Тd.з – 16кв точ. Тдет.=6кв. точ. Тd.об.=16-6=10кв.Тогда точность промежуточных размеров квалитета будет соответствовать после первого перехода:1-го 16-3 = 13кв.2-го 13-3= 10кв.3-го 10-2= 9кв.4-го 8-1= 7кв.5-го 7-1=6квАналогичным образом ведется расчет и на другие поверхностиНо до размера 54,7 заготовки необходимо снять несколько припусков, то есть54,7-44=10,7 ммна обдирке можно снимать до 5мм со стороны, то есть 2zmin=5мм, что позволит наиболее лучше распределить нагрузку. Остальные размеры рассчитываются аналогичноРасчет технологической себестоимостиПроизведем расчет себестоимости на операции токарной 050 и выведем стоимоть приведенной для данной операции. Определяем число станков на участке :Cр = tштк * N3 / Fg * к ,(21)где :Fg - действительный фонд времени работы оборудования,Fg = Fнх(22)где :Fн - номинальный фонд времени работы оборудования при 1-х сменной работе .Fп = 2016 - потери времени на переналадку , составляет 5 %Fg = 2016 х 0.95 =1916 ч.к - коэффициент выполнения норм ,к = 1,1 .Ср=(0,31х 11000) / (1916 х 1,1х 60 )= 0,027 т.е. 1 ст.Стоимость станка на данную операцию 14000 у.е.Амортизация оборудования -2100 у.е.Затраты на оборудования составляют-16100 у.е.Организация обеспечивается инструментом . Определяем потребное количествоинструментов по формуле :Кр = ( N 3 хtмо ) / Тштх ( 1 – Ку ) ,(23)где: N 3 - число деталей ,обрабатываемых данным инструментом в год , шт ;Тшт - машинное время работы инструментом до полного износа , мин. ;tмо - машинное время работы на одну операцию ;Ку - коэффициент преждевременного выхода инструмента из строя .Ку = 0,05 РезецКр = ( 11000 х 0,18*1 ) / ( 60 х 0,95 ) = 34,8 шт.Стоимость пластины одного 2 у.е.Стоимость державки одной на всю программу-25у.е.Отсюда общая стоимость на на всю партию Qинс.=2*35+25=95у.е.Определяем стоимость основных материалов и реализации отходов.Потребность в основных материалах рассчитывается на основе производственной программы выпуска деталей и норм расхода материала на 1 изделие. Стоимость материала ( оптовая цена ) - Цопт.м. = 1 у.е.. за 1 кг .С учетом транспортных и заготовительных расходов - 5-10% от Цопт.м.Цм. = 1,1 х 1 = 1,1 грн.Оптовая цена отходов Цопт.о. = 0,025 у.е. за 1 кг.Годовая потребность материала М г. = М з.х N заг. (24) где М з – масса заготовки . С м.дет. = 11000х(0,3х1,1-(0,3-0,1)х0,0275) = 3569,5у.е. Расходы на вспомогательные материалы принимаем равными 105 у.е. на Составляем смету затрат на данную операцию для всей партии деталей с учетом запуска.Смета затрат на операцию токарную 050 таблица №17 Статьи затратСуммы расходов ,у.е.Стоимость материалов с учетом возврата на стружку3569,5Стоимость инструментального обеспечения 95Стоимость оборудования с учетом амортизации16100Стоимость вспомогательных материалов на оборудования105И того затраты на всю партию19869,5Себестоимость операции на 1 деталь1,80 у.е.ЗаключениеВ данной работе рассмотрены главные аспекты анализа и проектирования технологического процесса изготовления детали стакан. Мной разработан технологический процесс обработки детали, проанализирован тип производства табличным и аналитическим способом. Я произвел техника –экономические расчеты на данный технологический процесс обработки детали. Самое главное благодаря курсовой работы были выработаны навыки работы технологом. Список литературы.Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. ГОСТ 26645-85.Горбацевич. П. В. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, “Высшэйша школа”1975г.275с.Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету “Технология машиностроения ”: Учебное пособие для вузов по специальности “обработка металлов резанием”, - М.: Машиностроение, 1985., 450с.Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под.ред. А. Ф. Горбацевича. Изд. “Высшэйша школа”,1975, 288с.Моталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности “Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты ”- Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение 1985.- 496с.Вардашкин А. С. Справочник по станочным приспособлениям в 2-х томах. Том-1. Высшейша школа. 576 сЕгоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. Изд.6-е, перераб. и доп. Учебник для машиностроительных вузов «Высшая школа » 1969. 480 с.Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, Т1 под. Ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова М. 1972, 480с.Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, Т2 под. Ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова М. 1972, 497с.