Гильза целиндра

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Ускорения социально-экономического развития страны предусматривает всемерную интенсификацию производства на основе научно-технического прогресса. Одним из действенных путей решения проблемы интенсификации производства, повышения производительности труда, ускорения социально-экономического развития, является повсеместное улучшение качества продукции.

В промышленности накоплен большой опыт управления качеством продукции различными методами: организационными, плановыми, экономическими, которые тесно взаимоувязаны между собой и только в совокупности обеспечивают высокое качество конечной продукции. Вопросы качества продукции и производительности труда неразрывно связаны между собой, и на практике при решении конкретных вопросов совершенствовании технологий, оборудования, оснащения, механизации и автоматизации должны решаться одновременно.

Точность обработки изделий в машиностроении и. методы ее достижения. Основные погрешности при механической обработке и сборке Качество продукции - это совокупность ее свойств, обуславливающих пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Свойства изделия и степень их соответствия аналогичным свойствам изделия определенного функционального назначения характеризуют его технический уровень. В инженерной практике используются понятия абсолютный и относительный технический уровень. Понятие абсолютный технический уровень служит для количественной характеристики полезного свойства изделия. Абсолютный технический уровень характеризует качество изделия с точки зрения его технических возможностей.

Понятие относительного технического уровня используется для сравнительной оценки абсолютного технического уровня изделия. Исходя из разной базы, можно получить для одного и того же изделия разное значение его относительного уровня. Высокое качество изделия при его изготовлении обеспечивается такими производственными факторами, как качество оборудования и инструмента, физико-химические и механические свойства материалов и заготовок, совершенство технологического прогресса, а также качество обработки и контроля.

Качество полученной после обработки детали характеризуется точностью обработки. От того, насколько точно будет выдержан размер и форма детали при обработке, зависит правильность сопряжения деталей в изделии и, как следствие, надежность изделия в целом. Так как обеспечить абсолютное соответствие геометрических размеров детали после обработки требуемым значениям невозможно, вводят допуски на возможные отклонения. Допуски принимаются в зависимости от условий работы детали в изделии. Допуск на погрешность обработки позволяет выполнять размеры сопрягаемых деталей в заранее установленных пределах. Погрешность обработки- это отклонение полученного размера детали от заданного.

1. НАЗНАЧЕНИЕ ДЕТАЛИ (КОНСТРУКЦИИ) И АНАЛИЗ ЕЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ

1.1 Качественная оценка технологичности детали (конструкции).

1.1.1 Конструктивные разновидности и характеристики гильз.

Рис. 1.1 Гильза шпинделя металлорежущего станка

Гильза предназначена для установки в нее шпинделя, как пра­вило, для обеспечения его осевого перемещения в сверлильных, рас­точных, фрезерных и некоторых других типах станков. Кроме того, гильзы используются и для монтажа в них не перемещающихся шпиндельных узлов в ряде моделей токарных автоматов и полуав­томатов, а также шлифовальных станков.

Конструкции гильз весьма однообразны (рис. 1.1). Некоторые различия, влияющие на технологию их производства, определяются наличием и способом осевого перемещения гильзы со шпинделем (зубчато-реечной или червячно-реечной передачей, кулачковым ме­ханизмом, гидроприводом).

В зависимости от способа перемещения, гильза имеет на наружной поверхности реечную поверхность или специальный паз. Неперемещаемые гильзы имеют, как правило, гладкую наружную поверхность.

Конфигурация внутренних поверхностей всех гильз примерно одинакова.

Большинство гильз металлорежущих станков имеют средние для машиностроения размеры. Длина гильз обычно составляет 400 ... | 800 мм, наружный диаметр - 60 ... 150 мм, масса - 10 ... 150 кг.

1.1.2 Технические требования, предъявляемые к гильзам.

К гильзам шпинделей металлорежущих станков предъявляют ряд технических требований, которые можно разделить на четыре группы: точность размеров, точность формы поверхностей, точность I расположения поверхностей, качество поверхностей.

Точность размеров. Наиболее высокие требования предъявляют к точности диаметральных размеров наружных поверхностей и посадочных поверхностей для установки наружных колец подшип­ников шпинделя. Наружная поверхность обрабатывается обычно по фактическому замеру отверстия в корпусе шпиндельной коробки с допуском 8 ... 12 мкм. Посадочные поверхности под подшипники; обрабатывают по 7-му квалитету, а у гильз прецизионных станков по - 6-му квалитету.

Точность остальных диаметральных размеров, обычно, уста­навливают по 9 - 12-му квалитету.

Внутренние резьбовые поверхности выполняют по 6-й или 7-й степеням точности.

Точность линейных размеров гильз в большинстве случаев не превышает 12-го квалитета.

Для реечно-зубчатой поверхности установлена степень точно­сти 6В, 7В (ГОСТ 10242-81).

Внутренняя резьба обрабатывается с полем допуска 6g (ГОСТ 16093-81).

Точность формы поверхностей. Точность формы регламенти­руют для наружных поверхностей и посадочных поверхностей под подшипники.

Допуски формы ответственных поверхностей гильз не должны превышать для станков нормальной точности - 50 % допуска соот­ветствующего диаметрального размера, для гильз станков повышен­ной точности - 25 % допуска и для гильз станков классов точности В и выше - 5 ... 10 % допуска.

Наиболее важными с точки зрения обеспечения прямолинейно­сти перемещения гильзы со шпинделем являются требования к точ­ности формы наружной поверхности. Допустимые от прямолиней­ности образующей составляют не более 1 ... 1,5 мкм на длине 500 мм, отклонения от круглости для гильз диаметром до ПО мм -1 ... 1,5 мкм, для гильз диаметром свыше ПО мм-1,5 ... 3,0 мкм.

Отклонения от круглости посадочных поверхностей под под­шипники для гильз прецизионных станков не должны превышать 1 ... 3 мкм.

Точность расположения поверхностей. Точность расположе­ния регламентируют для посадочных поверхностей под подшипники и наружной поверхности гильзы.

Наиболее важным с точки зрения обеспечения точности враще­ния шпинделя является отклонение от соосности посадочных поверхностей под подшипники относительно их общей оси. Для прецизионных станков допустимое отклонение от соосности состав­ляет 2 ... 5 мкм, для станков нормальной и повышенной точности -до 10 мкм.

Требования к точности расположения остальных точных по­верхностей относятся к общей оси посадочных поверхностей под подшипники. Радиальное биение наружной поверхности не должно превышать 2 ... 5 мкм для прецизионных станков и 12 мкм для стан­ков нормальной и повышенной точности. Торцовое биение опорных торцов под подшипники также не превышает 2 ... 5 мкм для преци­зионных станков и 12 мкм для станков нормальной и повышенной точности.

Качество поверхностей. Наиболее высокие требования к ше­роховатости предъявляются к наружной поверхности гильзы и поса­дочным поверхностям под подшипники. Для прецизионных станков шероховатость не должна превышать Ra О,1 ... 0,2, для станков нор­мальной и повышенной точности - Ra 0,4 ... 0,8. Требования к ше­роховатости наружной поверхности неперемещаемых гильз сущест­венно ниже.

Остальные поверхности гильз, в том числе поверхности зубьев рейки, обрабатываются с шероховатостью Ra 1,6 ... 3,2.

1.1.3 Свойства стали, используемой при производстве гильз.

Таблица 1.1 Химический состав

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Медь (Cu), не более	0.25
Мышьяк (As), не более	0.08
Марганец (Mn)	0.50-0.80
Никель (Ni), не более	0.25
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr), не более	0.25
Сера (S), не более	0.04

Механические свойства

Таблица 1.2 Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	d, %	y, %	KCU, Дж/м2
Нормализация
200	340	690		10	36	64
300	255	710		22	44	66
400	225	560		21	65	55
500	175	370		23	67	39
600	78	215		33	90	59

Таблица 1.3 Технологические свойства

Марка стали	Свойства
Температура ковки	Свариваемость	Обрабатываемость резанием	Склонность к отпускной способности	Флокеночувствительность
Сталь 45	Начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.	Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.	В горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Ku тв.спл. = 1, Ku б.ст. = 1.	Не склонна.	Малочувствительна.

Назначение: вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, гильзы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностнй термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Проанализировав свойства стали мыожно сделать вывод, что эта сталь нам потходит для изготовления гильзы.

1.1.4 Основные этапы производства гильзы.

В технологических процессах изготовления гильз можно выде­лить несколько основных этапов.

Черновая обработка. На этапе черновой обработки наружные и внутренние поверхности заготовки обрабатывают с припуском 3 ... 5 мм на сторону под последующую обработку. Неответствен­ные поверхности центрального отверстия могут быть обработаны окончательно. При этом удаляется большое количество материала заготовки (до 40 %). Припуски при черновой обработке, как прави­ло, неравномерны, что приводит к возникновению существенных динамических явлений в технологическом оборудовании. Кроме то­го, при черновой обработке выделяется большое количество пыли из-за удаления корки с заготовки. В связи с этим рекомендуется черновую обработку гильз производить на специальных участках, отделенных от участков чистовой и отделочной обработки. Для сня­тия внутренних напряжений в заготовке после черновой обработки следует проводить стабилизирующую термическую обработку: для гильз из низкоуглеродистых сталей - высокий отпуск, из среднеуглеродистых сталей -улучшение.

Получистовая обработка. На этапе получистовой обработки неответственные наружные и внутренние поверхности обрабатыва­ют окончательно. Наружная поверхность и внутренние посадочные поверхности под подшипники обрабатывают с припуском под по­следующее шлифование. Также с припуском под последующую об­работку обрабатывают зубья рейки. Величина припусков составляет 0,5 ... 1,2 мм (кроме припусков на последующую обработку поверхно­стей, не подлежащих цементации). Для обеспечения возможности уда­ления науглероженного слоя величина припуска составляет 4 ... 5 мм.

Основная термическая обработка. На этом этапе производят термическую обработку, обеспечивающую заданную твердость по­верхностей.

Гильзы, изготавливаемые из среднеуглеродистых сталей, под­вергают поверхностной закалке с нагревом токами высокой частоты (ТВЧ).

Чистовая обработка. На данном этапе окончательно обраба­тывают все рабочие поверхности (кроме наружной поверхности, внутренних посадочных поверхностей под подшипники и зубьев рейки гильз прецизионных станков, которые обрабатывают с при­пуском 0,05 ... 0,1 мм под отделочную обработку). В процессе чис­товой обработки между операциями может быть проведен стабили­зирующий отпуск для снятия внутренних напряжений. Гильзы пре­цизионных станков после чистовой обработки подлежат стабилизи­рующей термообработке.

Отделочная обработка. Отделочную обработку наружной по­верхности, внутренних посадочных поверхностей под подшипники и зубьев рейки применяют в производстве гильз прецизионных станков для обеспечения заданных технических требований, осо­бенно точности формы и шероховатости поверхностей. Оборудова­ние для отделочной обработки устанавливают на индивидуальных виброизолированных фундаментах в специальных термоконстант­ных помещениях.

Конструкция гильзы высоко технологична. Основные поверхности представляют собой сочетание простых геометрических форм (цилиндрических), удобных для обработки. Конструкция детали обеспечивает свободный доступ инструмента ко всем поверхностям.

1.2 Выбор типа организационной формы.

Тип производства в данной курсовой задан штучный.

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

2.1 Выбор вида и метода получения заготовки.

В единичном производстве заготовки гильз изго­тавливают из горячекатаной бесшовной трубы путем отрезки куска нужной длинны.

Основной конструкторской базой гильзы является наружная по­верхность, однако использование ее в качестве технологической базы на большинстве операций обработки как наружных, так и внут­ренних поверхностей невозможно.

В качестве технологических баз обычно используют стандартные центровые отверстия, преду­смотренные ГОСТ 14034-74.

На получистовых, чистовых и отделочных операциях изготов­ления гильз после обработки центрального отверстия в качестве технологических баз используют центровые отверстия, выполнен­ные в специальных пробках или разжимных оправках, устанавли­ваемых в расточенные с обоих концов гильзы цилиндрические от­верстия. Необходимо иметь в виду, что пробки и оправки при смене их на различных операциях могут дать существенные погрешности установки, которые повлияют на точность расположения наружной поверхности относительно внутренних посадочных поверхностей под подшипники.

При обработке внутренних поверхностей гильзы в качестве технологических баз используют наружную поверхность. Закрепление заготовки при этом производят обычно в трех кулачковом патроне с использованием люнета. На чистовых и отделочных опера­циях заготовку для уменьшения влияния погрешности базирования на точность расположения внутренних поверхностей обязательно базируют на наружную поверхность. Устанавливают заготовку в жестких опорах, при необходимости создают силу, обеспечиваю­щую прижим заготовки к опорным поверхностям приспособления. В зону контакта "заготовка - опорная поверхность" для уменьшения трения и предотвращения повреждения базовых поверхностей гиль­зы подается капельная смазка. Крутящий момент передается через гибкий поводок.

Отделочную обработку наружной поверхности в некоторых случаях производят после сборки шпиндельного узла при вращении гильзы в опорах шпинделя.

2.2 Технологические методы, оборудование, инструмент, приспособления для черновой, чистовой и отделочной обработки основных поверхностей

2.2.1 Обработка торцов, центровых отверстий и базовых фасок

2.2.1.1 Черновая обработка

Заготовки некрупных гильз (длиной до 500 мм и диаметром до 100 мм), полученных из горячекатаной трубы, обрабатывают на уни­версальных токарных станках за два установка. Заготовку закрепляют в трех кулачковом само центрирующем патроне (ГОСТ 2675-80). (рис. 2.1)

Рис. 2.1 Схема обработки торцов и центровых отверстий универсальном токарном станке.

При обработке торцов на токарных станках применяют резцы с механическим креплением многогранных пластин (ГОСТ 26611-85). Материал режущей части - твердый сплав ВК8, Т5К10. Режим обра­ботки: глубина резания - 3 ... 5 мм, скорость резания - 80 ... 120 м/мин, подача-0,6 ... 1,2 мм/об.

Независимо от типа станка для фрезерования торцов заготовки используют фрезы торцовые насадные со вставными ножами (ТУ2.035.0224638.1155-88) или с механическим креплением пяти­гранных пластин (ГОСТ 22087-76).

Материал режущей части - твердый сплав ВК8, Т5К10, Т14К8.

Режим обработки: глубина резания - 3 ... 5 мм, скорость реза­ния- 100 ... 150 м/мин, подача на зуб - 0,1 ... 0,2 мм.

Для получения центровых отверстий формы А, В или R используют сверла центровочные (ГОСТ 14952-75) типов А, В или R соответственно. Сверла изготавливают из быстрорежу­щей стали Р6М5, Р9 и др. Режим обработки: скорость резания - 8 ... 15 м/мин, подача-0,02 ... 0,07 мм/об.

2.2.1.2 Получистовая, чистовая и отделочная обработка

На этапах получистовой, чистовой и отделочной обработки вводят операции правки базовых фасок. Это необходимо для удале­ния окалины после операций термической обработки и повышения точности формы опорных поверхностей базовых фасок и точности их взаимного расположения.

После основной термической обработки базовые фаски прити­рают упорными центрами с твердосплавными вставками вручную на токарных станках. В качестве абразивного материала используют суспензии, содержащие микропорошки (ГОСТ 9206-80) электроко­рунда нормального 13А или электрокорунда белого 23А или карбида кремния зеленого 62С зернистостью М40 - М5, а также веретенное масло и олеиновую кислоту. Микропорошки с меньшей зернистостью используют при выполнении заключительных операций технологиче­ского процесса изготовления гильзы. Режим обработки: скорость ре­зания - 5 ... 10 м/мин, давление притира - 0,05 ... 0,1 МПа.

2.2.2 Обработка внутренних поверхностей

2.2.2.1 Черновая обработка

Черновую обработку отверстий в гильзах, изготавливаемых из трубных заготовок, производят растачиванием на токарных станках (рис. 2.2).

Рис. 2.2 Схема растачивания центрального отверстия на токарном станке

Заготовку закрепляют в трехкулачковом самоцентрирующем патроне (ГОСТ 2675-80) и люнете. Отверстия диаметром до 80 мм обрабатывают перовыми сверлами (ГОСТ 27724-88) с механическим креплением режущей пластины. Материал режущей части выбирают в соответствии с ГОСТ 25526-82.

2.2.2.2 Получистовая обработка

В единичном и мелкосерийном производстве получистовую об­работку внутренних цилиндрических поверхностей выполняют на универсальных токарных станках с ручным управлением или стан­ках с ЧПУ за две установки (рис. 2.3).

Рис. 2.3 Схема обработки внутренних цилиндрических поверхностей

Заготовку устанавливают независимо от типа используемого станка в трехкулачковом самоцентрирующем патроне (ГОСТ 2675-80) и люнете. Обработку отверстия большой длины (более 200) обрабатывают резцами расточными державочными с напайными пластинами (ГОСТ 9795-84) или расточ­ными цельными из твердого сплава (ГОСТ 18062-72, ГОСТ 18063-72), установленными в расточные оправки. Материал пластин и цельных резцов -твердый сплав ВК6, Т15К6, Т14К8.

Режим обработки: глубина резания-3 ... 8 мм, скорость реза­ния - 100 ... 150 м/мин, подача-0,3 ... 0,7 мм/об. Достижимая точ­ность обработки - 10-й квалитет, шероховатость - Ra 3,2 ... 6,3.

2.2.2.3 Чистовая обработка

Чистовую обработку посадочных поверхностей под подшипни­ки и другие точные внутренние поверхности выполняют методами абразивной или лезвийной обработки.

В зависимости от требований к точности и качеству поверхно­стей в технологическом процессе может быть от одной до трех опе­раций чистовой обработки, последовательно приближающих пара­метры обрабатываемой поверхности к заданным.

При применении методов лезвийной обработки используют универсальные токарные станки с ручным управлением и токарные станки с ЧПУ классов точности не ниже В. Схемы обработки не от­личаются от аналогичных при получистовой обработке.

Обработку производят резцами расточными державочными (ТУ 2-035-811-81), оснащенными композитами 01 (эльбор-РМ) или 10 (гексанит-Р). Форма и размеры пластин выбирают в соответствии с ТУ 2-035-808-81. Также используют резцы расточные с механиче­ским креплением многогранных минералокерамических пластин (ГОСТ 26612-85). Резцы оснащены режущими пластинками из ке­рамики ВОК-60, В-3, ВОК-71 (ГОСТ 25003-81). Режим обработки: глубина резания - 0,05 ... 0,15 мм, скорость резания - 60 ... 120 м/мин, подача - 0,03 ... 0,15 мм/об. Достижимая точность раз­меров - 6-й квалитет, точность формы обработанной поверхности -5 ... 10 мкм, шероховатость - Ra 0,4.

При применении методов абразивной обработки в единичном производстве используют универсальные внутришлифовальные стан­ки или универсальные круглошлифовальные станки со шлифоваль­ной бабкой для внутреннего шлифования (рис. 2.4). В серийном производстве используют эти же станки-полуавтоматы или с ЧПУ.

Рис. 2.4. Схема обработки внутренних поверхностей на шлифовальном станке

На первых операциях чистовой обработки заготовку закрепляют в трехкулачковом патроне и люнете. На последней операции - в же­стких опорах с базированием по опорным поверхностям под под­шипники (рис. 2.5).

Рис. 2.5 Схема обработки внутренних поверхностей на шлифовальном станке в двух люнетах

В качестве опор используют люнеты, призмы или специальные приспособления. Вращающий момент передается через гибкий поводок.

Шлифование производят шлифовальными кругами на керами­ческой связке (ГОСТ 2424-83) прямого профиля (тип ПП), приме­няют также круги с выточкой (форма ПВ), с конической выточкой (форма ПВК) или с двухсторонней выточкой (форма ПВД). Форма круга выбирается в зависимости от формы обрабатываемой поверх­ности, диаметр круга выбирают равным 0,6 ... 0,8 диаметра обраба­тываемой поверхности.

Абразивный материал - электрокорунд нормальный 14А для предварительного шлифования и электрокорунд белый 22А, 23А или 24А для окончательного шлифования. Зернистость абразива -16 - 40 (для обеспечения более высокого качества поверхности вы­бирают абразив меньшей зернистости). Степень твердости кругов: СМ1, СМ2. Номер структуры: 5-7.

Режим обработки: глубина резания-0,01 ... 0,05 мм; скорость резания-20 ... 35 м/с; круговая подача заготовки-20 ... 60 м/мин; продольная подача - (0,1 ... 0,25)5 мм/об, заготовки, где В - ширина круга. Достижимая точность размеров - 6-й квалитет, точность фор­мы обработанных поверхностей - 3 ... 8 мкм, шероховатость -Ra 0,2.

2.2.2.4 Отделочная обработка

Отделочной обработке подвергают только посадочные поверх­ности под подшипники гильз прецизионных станков. При отделоч­ной обработке используют тонкое шлифование или доводку.

Тонкое шлифование наружных поверхностей выполняют на круглошлифовальных станках особо высокой точности. Схема обра­ботки и технологическая оснастка при тонком шлифовании не отли­чаются от применяемых при чистовом шлифовании. Обработку про­изводят, как правило, эльборовыми (марка ЛО) кругами прямого профиля (тип 1А1) на керамической или металлической связках (ГОСТ 17123-79). Зернистость кругов: (40 - 28) ... (14 - 10). Твер­дость керамической связки: СМ1, СМ2. Режим обработки: глубина резания- 0,002 ... 0,005 мм; скорость резания-25 ... 35 м/с; круговая подача заготовки-20 ... 30 м/мин; продольная подача-(0,25 ... 0,4)5 мм/об, заготовки, где В -ширина круга. Достижимая точность размеров - 5-й квалитет, точность формы - 1 ... 2 мкм, ше­роховатость -Ra0.

2.2.3 Обработка наружных поверхностей

2.2.3.1 Черновая и получистовая обработка

В единичном производстве черновую и получистовую обработ­ку наружной поверхности производят на универсальных токарных станках с ручным управлением (рис. 2.6).

Заготовку при черновой и получистовой токарной обработке устанавливают на разжимные оправки.

Рис. 2.6 Схема обработка наружной поверхности на токарном станке

Черновую и получистовую обработку наружной поверхности гильз производят токарными резцами с механическим креплением многогранных пластин (ГОСТ 20872-80, ГОСТ 26611-85) или с напайными пластинами (ГОСТ 18877-73, ГОСТ 18878-73, ГОСТ 18879-73, ГОСТ 18884-73). Материал пластин - твердый сплав ВК8, Т5К10, Т5К12 (для черновой обработки) и ВК6, Т15К6, Т14К8 (для получис­товой обработки). Режим обработки: глубина резания - 3 ... 12 мм, скорость резания- 100 ... 150 м/мин, подача-0,3 ... 1,5 мм/об. Эко­номически целесообразная точность черновой обработки- 12-й ква-литет, шероховатость - Ra 12,5 и грубее, точность получистовой об­работки - 9-й квалитет, шероховатость - Ra 3,2 ... 6,3.

2.2.3.2 Чистовая обработка

Чистовую обработку наружной поверхности выполняют мето­дами абразивной или лезвийной обработки.

Абразивную обработку наружных поверхностей в единичном производстве выполняют на универсальных круглошлифовальных станках.

2.2.3.3 Отделочная обработка

Отделочной обработке подвергают наружные поверхности пе­ремещаемых гильз. При отделочной обработке используют следую­щие технологические методы: суперфиниширование, доводка, тон­кое шлифование.

Суперфиниширование не повышает точности размера и геомет­рической формы обрабатываемой поверхности. Основная цель су­перфиниширования - снижение шероховатости и волнистости. Для обработки используют специальные супершинишные или модерни­зированные токарные станки. Заготовку устанавливают в жестких центрах, крутящий момент передают через поводковый патрон и хо­мутик. Суперфиниширование производят при вращательном движе­нии обрабатываемой детали и коротких колебательных движениях абразивных брусков, закрепляемых в специальной головке.

Абразивный материал брусков – электрокорунд хромо титанистый 91 А, карбид кремния зеленый 63С или эльбор ЛО. Зернистость абразива: М14-М28. Связка - керамическая, степень твердости брусков - М1, М2. Режим обработки: скорость колебательного дви­жения брусков - 8 ... 15 м/мин, амплитуда колебаний брусков - 2 ... 4 мм, линейная скорость вращения заготовки - от 12 ... 15 м/мин в начале цикла обработки до 30 м/мин в конце цикла. При использо­вании эльборовых брусков максимальная скорость вращения заго­товки - 40 м/мин. Удельное давление брусков в начале цикла 40 МПа, в конце цикла - 20 МПа.

Доводка дает возможность получения высокой точности гео­метрической формы обработанной поверхности (отклонение от круглости в пределах 0,4 ... 0,5 мкм) и высокого качества поверхно­сти (Rz 0,025 ... 0,1). Доводке обычно подвергают только опорные поверхности под подшипники качения. Это объясняется более ин­тенсивным, чем при работе связанным абразивом, шаржированием обрабатываемой поверхности при доводке.

При доводке применяют тонкие абразивные пасты на основе электрокорунда нормального 13А, электрокорунда белого 23А, электрокорунда хромистого 33А или 34А, карбида кремния зеленого 62С или карбида бора КБ зернистостью М28 - МЗ, а также алмазные пасты зернистостью (28 - 20) ... (5 - 3). Частота вращения заготовки при доводке составляет 100 ... 125 об/мин в начальный период и около 50 об/мин при окончательной доводке. Операция эта весьма трудоемка и требует высокой квалификации рабочего.

Тонким называют шлифование при глубине резания менее 0,01 мм. Тонкое шлифование наружных поверхностей выполняют на круглошлифовальных станках особо высокой точности. При тонком шлифовании используют продольное шлифование; схемы обработки и технологическая оснастка не отличаются от применяемых при чистовом шлифовании. Обработку производят, как правило, эльбо-ровыми (марка ЛО) кругами (ГОСТ 17123-79) на керамической или металлической связках. Для шлифования наружных цилиндрических и конических поверхностей используют круги плоские прямого профиля (тип 1А1), для шлифования торцовых поверхностей -круги плоские с двухсторонним коническим профилем (тип 1Е1, 1Е6) и плоские с выточкой (тип 6А2, 9АЗ). Зернистость кругов: (40 - 28) ... (14 - 10). Твердость керамической связки: СМ1, СМ2. Режим обработки: глубина резания - 0,002 ... 0,005 мм; скорость резания- 25 ... 50 м/с; круговая подача заготовки- 15 ... 30 м/мин; продольная подача-0,155 мм/об, заготовки, где В -ширина круга! Достижимая точность размеров - 5-й квалитет, точность формы -1 ... 2 мкм, шероховатость -Ra0,1.

2.3 ВЫБОР МОДЕЛЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ

Таблица 2.1 Характеристика выбранный моделей станков

Вид станка	Модель	Характеристика
Токарно-Винторезный универсальный станок	163	Наибольший d обрабатываемого изделия 630 мм Наиб. длинна обр. дет. 1260 мм d отверстия шпинделя 315 мм Кол-во скоростей шпинделя 22 Рабочий размер стала 3530/1337/1290 мм Вес станка 4080 кг
Круглошлифовальный универсальный станок	3Б12	Наиб. размер устанавливаемой детали: длинна 200 мм d 500 мм Число оборотов шлифовочного круга: наружное шлифование 2250 внутреннее шлиф. 16780 Установленн. мощность всех электродвиг. 6,32 квт Рабочий размер стола 2650/1750/1750 мм Вес станка 3000 кг Изготовитель Ленинградский завод шлиф. станков
Круглошлифовальный универсальный станок особоковысокой точности	3Е12	Наиб. размер устанавливаемой детали: длинна 200 мм d 500 мм Число оборотов шлифовочного круга 1930 Скорость шлиф. круга 25-35 м/сек Рабочий размер стола 2300/2300/1600 мм Вес станка 3500 кг Изготовитель Вильнюсский завод шлиф. станков
Горизонтально-расточной станок	2А686РФ11	Рабочая поверхность плиты: ширина 4500 длинна 4200 d центрирующей поверхность шпинделя фрезерного 235h5 Наибольшее продольное перемещение по оси выдвижного шпинделя 1250 Частота вращения шпинделя 7,5 – 950 мин –1 Размер стала 2500/2000 мм

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Расчет штучно-калькуляционного времени на обработку (изготовление) детали

Подготовительно-заключительное время на обработку Тп-з = 1 мин.,

N = 1 шт. - количество деталей.

Основное время обработки: То= 5,2+14,87 = 20,07 мин.

Вспомогательное время обработки : Тв = 0,3 + 0,14 = 0,44 мин.

Штучно-калькуляционное время:

Тш-к = То + Тв + Тотд. + Тобс. + Тп-з/К,

Тотд = 0,06 Топ. = 0,06*20,07 =1,2 мин. - время на отдых и личные надобности, мин.

Тобс = 0,06 Топ. = 1,2 мин. - время на обслуживание рабочего места, мин.

Топ = То + Тв = 20,07 + 0,44 = 20,51 мин.

Тш-к = 20,07 +0,44 + 1,2 + 1,2 + 10/10 = 23,91 мин.

Определение стоимости детали

Технологическая себестоимость детали определяется суммированием производственных затрат на изготовление одной детали по следующей формуле:

Стх = См + Зп + Кэ + Цр,

где См - стоимость основного материала,

Зп - заработная плата рабочего с отчислениями и доплатами

Кэ - косвенные расходы на содержание и эксплуатацию оборудования,

Цр - накладные цеховые расходы.

См = Сзаг - Сотх

m_отх = m₃ - m_д = 3,5 – 1,7 = 1,8 кг - масса отхода.

С заг = 3,5*360 /1000 = 1,26 у.е., где 360 у.е. - стоимость 1т заготовок

Сотх = 15 % * Сзаг * m_отх = 0,15*1,26*1,8 = 0,3402 у.е.

См = 1,26 - 0,3402 = 0,9198 у.е.

2). Зп = 1,54 * Стч * Тшт-к , где 1,54 - коэффициент премий,

Стч - среднечасовая ставка рабочего,

Стч = 3/170 = 120/170 = 0,7 у.е, где 3 = 120 у.е. - среднемесячная зарплата рабочего,

170 часов отработано за месяц.

Зп = 1,54 * 0,7 * 23,91 = 25,77 у.е.

3). Кэ = Зоб/Nг, где

Зоб = 2600 + 400 = 3000 у.е. - затраты на станок и оснастку,

2600 у.е — стоимость станка,

400 у.е - стоимость оснастки.

Nг = 700 шт.

Кэ = 3000/700 = 4,3 у.е.

4). Цр = 50%*3п = 50% * 25,77 = 12,89 у.е.

Стх = 0,9198 + 25,77 + 4,3 + 12,89 = 43,8798 у.е.

Определение показателей технологичности

Количественная сравнительная оценка технологичности конструкции детали может быть осуществлена лишь при использовании соответствующих базовых показателей технологичности.

К основным показателям относятся:

1. Трудоемкость изготовления детали Тшт-к = 19,98 мин.= 0,33 нормо-часа.

Трудоемкость изготовления изделия;

,

где Тi - трудоемкость i-й операции (н/час);

n – количество операций.

Тi=5*15/30=2,5

1. Уровень технологичности конструкции по трудоемкости;

,

где Т_би – базового варианта изделия.

Т_ут= Т_и/ Т_би=2,5/2=1,25

1. Технологическая себестоимость детали

Уровень технологичности по себестоимости;

,

где С_би – себестоимость базового варианта изделия.

К_ус= С_т/ С_би=95/85=1,1

Стх = 37,01 у.е.

К дополнительным показателям относятся:

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов:

Ку.э = Qу.э/(Qэ,

Где Qу.э и Qэ - соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт.

Ку.э =10/12 = 0,8

1. Коэффициент применяемости стандартизированных обрабатываемых поверхностей:

Кп.ст = Dо.с/Dм.о,

Где Dо.с и Dм.о - соответственно число поверхностей деталей, обрабатываемых стандартным инструментом, и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей, шт.

Кп.ст = 5/5 = 1

1. Коэффициент использования материала:

,

где Мд – масса детали; Мд=1,7

Мз – масса заготовки Мз=3,5

К_им=1,7/3,5=0,48

1. Максимальное значение квалитета обработки IT = Н14.

2. Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей 6,3.

Таблица 3.1 Полученные данные по детали

Масса заготовки, кг	3,5
Масса готовой детали, кг	1,7
Коэффициент использования материала заготовки	0,48
Стоимость заготовки, у. е.	1,26
Себестоимость обработки детали на операции, у. е.	4,3
Технологическая себестоимость детали, у. е.	43,8798
Штучное или штучно-калькуляционное время	23,91

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В промышленности накоплен большой опыт управления качеством продукции различными методами: организационными, плановыми, экономическими, которые тесно взаимоувязаны между собой и только в совокупности обеспечивают высокое качество конечной продукции. Вопросы качества продукции и производительности труда неразрывно связаны между собой, и на практике при решении конкретных вопросов совершенствовании технологий, оборудования, оснащения, механизации и автоматизации должны решаться одновременно.

Точность обработки изделий в машиностроении и методы ее достижения. Основные погрешности при механической обработке и сборке Качество продукции - это совокупность ее свойств, обуславливающих пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Свойства изделия и степень их соответствия аналогичным свойствам изделия определенного функционального назначения характеризуют его технический уровень. В инженерной практике используются понятия абсолютный и относительный технический уровень. Понятие абсолютный технический уровень служит для количественной характеристики полезного свойства изделия. Абсолютный технический уровень характеризует качество изделия с точки зрения его технических возможностей.

Качество полученной после обработки детали характеризуется точностью обработки. От того, насколько точно будет выдержан размер и форма детали при обработке, зависит правильность сопряжения деталей в изделии и, как следствие, надежность изделия в целом. Так как обеспечить абсолютное соответствие геометрических размеров детали после обработки требуемым значениям невозможно, вводят допуски на возможные отклонения. Допуски принимаются в зависимости от условий работы детали в изделии. Допуск на погрешность обработки позволяет выполнять размеры сопрягаемых деталей в заранее установленных пределах. Погрешность обработки - это отклонение полученного размера детали от заданного.

Приложение А

ГОСТ 3.1404-86 Форма 1б

Дубл.

Взам.

Подп.

КТМ 1140.000

7

48-1701032А

КТМ 10140.00001

А

Це

Уч.

РМ

Опер.

А005 Черновая обработка торцов

Б

УниверсальноВинторезный токарный станок 163

СМ

Проф.

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

К/м

Гильза

ОПП

НВ

ЕН

КИ

Н.расх

01

Точить, выдерживая размеры 253, 251

Т02

Приспособления - планшайба поводковая при станке;

03

многогранные пластины ГОСТ 26611-85 Материал режущей части - твердый сплав ВК8, Т5К10;

04

трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ 2675-80;

05

скоба d60, приспособление контрольное, скоба индикаторная d60

06

А 07

А010 Получистовая обработка

СТИ по ОТ 21-93

Б 08

Круглошлифовачный универсальный станок 3Б12

2,05

О 09

Шлифовать, выдрживая размеры 249,2, 248,5

Т 10

Приспособление - хомутик СП 30 - 1021, центры упорные 7032 - 0023 ГОСТ 13214 - 67;

11

шлиф круг содержащий микрокрошки электрокорунда нормального 13А ГОСТ 9206 - 80;

12

А 13

А015 Чистовая обработка

2,02

Б 14

Круглошлифовачный универсальный станок 3Б12

О 15

Шлифовать, выдрживая размеры 248,1, 248,05

Т 16

Приспособление - хомутик СП 30 - 1021, центры упорные 7032 - 0023 ГОСТ 13214 - 67;

17

шлиф круг содержащий микрокрошки электрокорунда нормального 12А ГОСТ 9206 - 80;

18

А 19

А020 Отделочная обработка

Б 20

Круглошлифовачный универсальный станок 3Б12

1,50

О 21

Шлифовать, выдрживая размеры 248,03, 248,00

Т 22

Приспособление - хомутик СП 30 - 1021, центры упорные 7032 - 0023 ГОСТ 13214 - 67;

23

шлиф круг содержащий микрокрошки электрокорунда нормального 12А ГОСТ 9206 - 80;

24

МК

МАРШРУТНАЯ КАРТА

ГОСТ 3.1404-86 Форма 1б

Дубл.

Взам.

Подп.

КТМ 1140.000

7

48-1701032А

КТМ 10140.00001

А

Це

Уч.

РМ

Опер.

А005 Черновая обработка внутр. поверхн.

Б

Горизонтально-расточной станок 2А686РФ11

СМ

Проф.

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

К/м

Гильза

ОПП

НВ

ЕН

КИ

Н.расх

01

Сверлить, выдерживая припуск 3, 5

Т02

Приспособления - трехкулачковый самоцентрующий патрон ГОСТ 2675-80, люнет;

03

кольцевое сверло ТУ 2-035-524-76, оснащенное резцами из быстрорежущей стали З6М5, Р9;

04

А 05

А010 Получистовая обработка

Б 06

Универсальный токарный станок с ручным управлением 163

3,05

О 07

Резать, выдерживая припуск 0,5, 1,2

Т 08

Приспособления - трехкулачковый самоцентрующий патрон ГОСТ 2675-80, люнет;

09

резцы расточные цельные и твердого сплава ГОСТ 18062-72;

10

очки токаря, щетка для ууборки металлической стружки.

11

А 12

А015 Чистовая обработка

2,30

Б 13

Универсальный токарный станок с ручным управлением 163

О 14

Резать, выдерживая припуск 0,05, 0,1

Т 15

Приспособления - трехкулачковый самоцентрующий патрон ГОСТ 2675-80, люнет;

16

резец расточной с механическим креплением многогранных минералокерамических пластин ГОСТ 26612-85;

17

очки токаря, щетка для ууборки металлической стружки.

18

А 19

А020 Отделочная обработка

1,10

Б 20

Круглошлифовальный станок особовысокой точности 3Е12

О 21

шлифовать, выдерживая припуск 0,005, 0,002

Т 22

Приспособление - хомутик СП 30 - 1021, центры упорные 7032 - 0023 ГОСТ 13214 - 67;

23

шлифовачный круг 35Х10Х15 с зернистостью 40-28

24

МК

МАРШРУТНАЯ КАРТА

ГОСТ 3.1404-86 Форма 1б

Дубл.

Взам.

Подп.

КТМ 1140.000

7

48-1701032А

КТМ 10140.00001

А

Це

Уч.

РМ

Опер.

А005 Черновая обр. наружн. поверхн.

Б

Универсальный токарный станок 163

СМ

Проф.

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

К/м

Гильза

ОПП

НВ

ЕН

КИ

Н.расх

01

Резать, выдерживая размеры d65, 63

Т02

Приспособления - трехкулачковый самоцентрующий патрон ГОСТ 2675-80, люнет;

03

резцы с механическим креплением многогранных пластин ГОСТ 20872-80;

04

материал пластин - твердый сплав ВК8, Т5К10, Т5К12;

05

очки токаря, щетка для ууборки металлической стружки.

06

А 07

А010 Получистовая обработка

3,50

Б 08

Универсальный токарный станок 163

О 09

Резать, выдерживая размеры d61,2, 60,5

Т 10

Приспособления - трехкулачковый самоцентрующий патрон ГОСТ 2675-80, люнет;

11

резцы с механическим креплением многогранных пластин ГОСТ 20872-80;

12

материал пластин - твердый сплав ВК6, Т15К6, Т14К8;

13

очки токаря, щетка для ууборки металлической стружки.

14

А 15

А015 Чистовая обработка

2,06

Б 16

Круглошлифовачный универсальный станок 3Б12

О 17

Шлифовать, выдрживая размеры d60,1, 60,05

Т 18

Приспособление - хомутик СП 30 - 1021, центры упорные 7032 - 0023 ГОСТ 13214 - 67;

19

шлиф круг ПП-600Х305Х200 ГОСТ 2424-83;

20

амбразивный материал - электрокорунд нормальный 14А, 22А, 23А, зернистость 16-40;

21

степень твердости СМ1, СМ2, С1, С2, номер структуры: 5-7.

22

А 23

А020 Отделочная обработка

1,07

Б 24

Круглошлифовачный универсальный станок 3Б12

О 25

Шлифовать, выдрживая размеры d60,03, 60,00

Т26

Приспособление - хомутик СП 30 - 1021, центры упорные 7032 - 0023 ГОСТ 13214 - 67;

27

шлиф круг ЛО-600Х305Х200 ГОСТ 17123-79 на курамической или металлической связке;

30

МК

МАРШРУТНАЯ КАРТА

А

А005 Черновая обработка торцов,

Б

Универсально-Винторезный токарный станок 163

К/м

Гильза

01

Точить, выдерживая размеры 253, 251

Т02

Приспособления - планшайба поводковая при станке;

03

многогранные пластины ГОСТ 26611-85 Материал режущей части - твердый сплав ВК8, Т5К10;

04

трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ 2675-80;

05

ОК

ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА

А	А005 Черновая обработка внутр. поверхн.
Б	Горизонтально-расточной станок 2А686РФ11
К/м	Гильза
01	Сверлить, выдерживая припуск 3, 5
Т02	Приспособления - трехкулачковый самоцентрующий патрон ГОСТ 2675-80, люнет;
03	кольцевое сверло ТУ 2-035-524-76, оснащенное резцами из быстрорежущей стали З6М5, Р9;
04
ОК	ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА

Приложение Б

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМых источников:

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин: Курсовое проектирование. – М.: Высшая школа, 1996. – 456 с.

2. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении: Учебное пособие / Под. Ред. В.В. Бабука. – Мн.: Вышэйшая школа, 1987. – 343 с.

3. Воробьев Л.Н. Технология машиностроения и ремонт машин. – М.: Высшая школа, 1981. – 343 с.

4. Горошкин А.К. Приспособление для металлорежущих станков. – М.: Машиностроение, 1979. – 303 с.

5. Суша Н.В., Кулик В.И., Пикуль М.И. Работы курсовые и дипломные: Общие требования к оформлению СТП ИУ 2.0.0498. Стандарт предприятия. Мн.: МИУ, 2002. – 34 с.

6. Металлорежущие станки: Кат.-справ. / НИИМАШ. Ч.1, Ч.2, Ч.4, М.: НИИМАШ, 1971. – 336 с.

7. Мухин А.В. Производство деталей металлорежущих станков. -М:Машиностр.,2001.-560с