Технология машиностроения

Содержание…………………………………………………………………....1

Введение…………………………………………………………………...……2

1.Общий раздел…………………………………………………………………3

1.1. Служебное назначения детали………………..…………………………..3

1.2. Характеристика используемого материала детали ……………………..3

1.3. Анализ и отработка конструкции детали на технологичность ………...8

2.Технологический  раздел……………………………………………………..9

2.1. Определение  характеристик типа производства………………………...9

2.2 Проектирование заготовки и обоснование метода ее получения……... 10

2.3. Проектирование маршрута обработки. Анализ вариантов базирования.11

 Выбор оборудования………………………………………………………….11

2.4. Определение режимов резания……………………………………..…….20

2.5. Расчет норм времени  на операцию……………………………………….22

3. Конструкторский  раздел…………………………………………………….23

3.1. Разработка схемы СП.………… ………………………………………….23

3.2. Расчёт потребных сил закрепления.……………………………………...2 4

3.3. Расчёт приспособления на точность.……………………………………..25

3.4. Описание работы СП.……………………………………………..……….27

Заключение.……………………………………………………………………

Список использованных источников…………………………………………..28

 

Приложения:

Приложение1. Технические характеристики станков с ЧПУ………………..29

Приложение 2.Токарный инструмент фирмы KORLOY……………………..32

 

 

 

 

 

 

Введение 

 

Согласно нормативному документу Р50-54-93-88 (замена ГОСТ 14.301-83) установлены виды и общие правила разработки технологических процессов, исходную информацию и перечень основных задач на этапах их разработки.

Разрабатываемый технологический  процесс должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества деталей, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, с полным соответствием требованиям технической документации Технологический процесс разрабатывают на основе имеющегося типового.

Важным этапом разработок является нормирование технологического процесса. Нормирование включает: расчёт и нормирование труда на выполнение процесса; определение разряда работ и обоснование профессий исполнителей для выполнения операций в зависимости от сложности этих работ; расчёт норм расхода материалов, необходимых для реализации процесса.

На завершающей стадии разработок выбирают оптимальный вариант  технологического процесса и рассчитывают его экономическую эффективность на основе существующих методик.

При разработке технологического процесса необходима исходная информация. Базовой исходной информацией для проектирования технологического процесса служат: рабочие чертежи детали, технические требования, регламентирующие точность, параметр шероховатости поверхности и другие требования качества; объём годового выпуска изделий.

При проектировании необходимо изучить и использовать руководящую  и справочную информацию. Руководящая  информация предопределяет подчинённость принимаемых решений государственным и отраслевым стандартам, учёт принятых перспективных разработок. К справочной информации относятся опыт изготовления аналогичных изделий, методические материалы и нормативы, результаты научных исследований.

 

1.ОБЩИЙ  РАЗДЕЛ

 

1. Служебное назначение детали.

 

Данная деталь применяется  авиастроении. Является тяжелонагруженной и  работающей при динамических нагрузках, к которым предъявляются требования высокой прочности при достаточной пластичности и вязкости.  

1.2. Характеристика используемого материала изготавливаемой детали.

 

Высокопрочные стали имеют высокую прочность при достаточной пластичности (среднеуглеродистая легированная сталь 40ХН2МА), высокой конструктивной прочностью, малой чувствительностью к надрезам, высоким сопротивлением хрупкому разрушению, низким порогом хладноломкости, хорошей свариваемостью.

Высококачественная высокопрочная  сталь Хромоникельмолибденовая  группа конструкционной легированной стали. Нечувствительна к отпускной хрупкости.

Сталь конструкционная  легированная хромоникельмолибденовая

 

1.2. 1. Химический состав в % материала 40ХН2МА (40ХНМА) в соответствии с ГОСТ 4543-71

 

Таблица 1.2.1.1 Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

Химический  элемент	%
1	2
Углерод (С)	0,37-0,44
Железо (Fe)	основа
Кремний (Si)	0,17 - 0,37
1	2
Медь (Cu), не более	0,3
Молибден (Mo)	0,15 - 0,25
Марганец (Mn)	0,5 - 0,8
Никель (Ni)	1,25 - 1,65
Фосфор (P), не более	0,025
Хром (Cr)	0,6 - 0,9
Сера (S), не более	0,025

 

Диаграмма 1. Химический состав 40ХН2МА, %

 

1.2.2 Механические свойства материала 40XH2MA

Таблица 1.2.2.1. Механические свойства стали 40ХН2МА
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	КП	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж / см2)	НВ, не более
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ГОСТ 4543-71	Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, вода	25	-	930	1080	12	50	78	-

 

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ГОСТ 8479-70	Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 620 °С, масло.	25	-	835	980	12	55	98	-
	Поковки. Закалка. Отпуск	500-800	440	440	635	11	30	39	197-235
		300-500  500-800	490	490	655	12  11	35  30	49  39	212-248
		100-300  300-500	540	540	685	13  12	40  35	49  44	223-362
		100-300  300-500  500-800	590	590	735	13  12  10	40  35  30	49  44  39	235-277
		100-300  300-500	640	640	785	12  11	38  33	49  44	248-293
		100-300	685	685	835	12	38	49	262-311
		До 100  100-300	735	735	880	13  12	40  35	59  49	277-321
		До 100  100-300	785	785	930	12  11	40  35	59  49	293-331

 

 

 

 

Краткие обозначения:
	σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
	σ0,2  - предел текучести условный, МПа
	δ5     - относительное удлинение после разрыва, %
	ψ - относительное сужение, %
	HB - твердость по Бринеллю

 

1.2.3 Коррозионные свойства.

 

Таблица 1.2.3.1 Коррозионная стойкость сплава 40ХН2МА

Среда	Температура испытаний ◦С	Глубина мм/год
Вода	300	0,05-0,1

 

Легированием повышают коррозионную стойкость сталей, придают им стойкость  в условиях низких и высоких температур и давлений, повышают прочность, твердость, износостойкость и др. Отдельные легирующие элементы повышают у стали: Си, Si, Cr, Mo, Ni и др. - коррозионную стойкость: Si, Cr, Mo, W, Mn, Ni и др. - твердость и прочность; V, Со, Ni - вязкость; Cr, Mn, Ni - сопротивление истиранию и т. д

 

1.2.4. Общие сведения

 

Удельный вес: 7850 кг/м³ 
Термообработка: Закалка и отпуск 
Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Сечения до 80 мм отжиг с перекристаллизацией, два переохлаждения, отпуск 
Твердость материала: HB 10 ^-1 = 269 МПа 
Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при HB 228-235 и σ_в=560 МПа,  К _{υ тв. спл}=0,7 и К_{υ б.ст}=0,4  
Свариваемость материала: трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка. 

1.2.5. Применение.

Сталь 40ХН2МА применяется в промышленности для производства клапанов, цельнокатаных колец, коленчатых валов, шатунов, крышек шатунов, ответственных болтов и других крепежных деталей, а так же для изготовления специального крепежа, шестерней, кулачковых муфт.

1.3 Анализ и  отработка конструкции детали  на технологичность.

 

Отработка конструкции детали на технологичность в курсовом проекте предусматривает сокращение затрат времени и средств на технологическую подготовку производства и процесса её изготовления.

Анализ технологичности  конструкции изделия поможет  внести отдельные изменения, позволяющие улучшить технико–экономические показатели проектируемого технологического процесса.

Рабочий чертёж детали «Фланец» является достаточно технологичным, так как содержит необходимые проекции и сечения, размеры с допусками, классы чистоты обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от геометрических форм и взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, данные о материале и другие технологические требования.

С точки зрения механической обработки, деталь из сплава 40ХН2МА, достаточно технологична, так как обрабатываемые поверхности имеют хороший доступ для инструмента, сложные контуры отсутствуют,  имеются внутренние поверхности, для обработки которых необходимо использовать удлиненный режущий инструмент

Анализ технологичности  конструкции обрабатываемой детали сводится к возможному уменьшению трудоёмкости и металлоёмкости.

  Для обработки основных поверхностей данной детали, учитывая габаритный размер  и сложность обработки связанной с твердостью материала,  целесообразно применить станок с числовым программным управлением, тогда для установки заготовки на станке, необходимо разработать специальное приспособление, что уменьшит трудоёмкость изготовления и увеличит технологичность изготовления детали.

 

 

2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  РАЗДЕЛ

 

2.1. Определение характеристик типа производства

 

Под типом производства понимается совокупность признаков, определяющих организационно-техническую характеристику производственного процесса, осуществляемого на одном или многих рабочих местах, в масштабе участка, цеха, предприятия. Тип производства во многом предопределяет формы специализации и методы организации производственных процессов. В основу классификации типов производства положены следующие факторы: широта номенклатуры, объем выпуска, степень постоянства номенклатуры, характер загрузки рабочих мест и их специализация.

На этапе проектирования, тип производства определяется ориентировочно. Годовая программа выпуска 1000 шт /год. Масса детали 3,385 кг.

Технологический процесс следует проектировать для среднесерийного производства, исходя из программы выпуска и массы детали. На конструкторскую и технологическую подготовку производства отводится время – 3 месяца.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1.1 Зависимость  типа производства от годового выпуска  и массы 

деталей [ 2].

 

Тип производства	Годовой объем  выпуска деталей, шт.
	крупных (50 кг и более)	средних (8…50 кг)	мелких (до 8 кг)
Единичное	До 5	До 10	До  100
Среднее	5…1000	10…5000	100…50 000
Массовое	Свыше 1000	Свыше 5000	Свыше 50 000

 

 

2.2 Проектирование заготовки и обоснование метода ее получения

 

Для получения заготовки, конструкторской документацией  определены два метода: поковка и  изготовление из прутка. По форме деталь не является особо сложной.