Разработка технологического процесса для детали "Держатель"

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Техническое задание
2. Введение
3. Исходные данные для проектирования
4. Выбор заготовки
5. Определение категории точности детали
6. Объем выпуска деталей
7. Выбор метода обработки
8. Расчет технологичности конструкции детали
9. Технологический процесс

9.1   Последовательность обработки

9.2   План обработки поверхностей

9.3   Маршрутная карта

9.4   Расчет режимов резания

10.   Принцип работы оснастки и средства контроля

11.   Используемая литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Техническое  задание.

1.  Тема курсового проекта:  Разработать  технологический  процесс изготовления детали «Держатель».

 

2.  Техническое задание:  Разработать операционную технологию, операционные эскизы и приспособления  для механической обработки и  контроля.

 

3.  Объем и содержание  отчета:

• 1 лист – конструктивный анализ детали;
• 2 лист – операционные эскизы;
• 3 лист – приспособления для механической обработки и контроля;
• 4 лист – приспособление для механической обработки;

 

4. Расчетно-пояснительная  записка:

• Разработка маршрутно-технологического процесса и выбор последовательности обработки;
• Расчет припусков;
• Расчет режимов резанья;
• Расчет технологичности конструкции детали;
• Принцип действия приспособления;

 

 

 

 

 

 

 

2.Введение.

   В соответствии  с ГОСТ 3.1109 – 82 технологический  процесс – это часть производственного  процесса, содержащая целенаправленные  действия по изменению и (или)  определению состояние предмета  труда. Работа по созданию технологических процессов в соответствии с ГОСТ 14.301 – 83 в общем случае включает в себя: анализ исходных данных для разработки технологического процесса; подбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единичного процесса; выбор исходной заготовки и методов её изготовления; выбор технологических баз; составление технологического маршрута обработки; разработку технологических операций; разработку или уточнение последовательности переходов операций; выбор средств технологического оснащения (СТО) операций; определение потребности СТО, заказ новых СТО, в том числе средств контроля и испытаний; выбор средств механизации и автоматизации элементов процесса и внутрицеховых средства транспортирования; назначение и расчет режимов обработки;  нормирование технологического процесса; определение требований техники безопасности; расчет экономической эффективности технологического процесса; оформление технологических процессов.

   Приведенное выше общее определение технологического процесса можно уточнить применительно к условиям машиностроительного производства: технологический процесс – это часть производственного процесс, включающая в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства и их контроль.

   Разрабатываемый  технологический процесс должен  быть прогрессивным, обеспечивать  повышение производительности труда  и материальных затрат на его  реализацию, уменьшение вредных  воздействий на окружающую среду.

   Курсовой проект посвящен разработке технологического процесса для детали «Держатель» и изготовлению оснастки для данной детали. Разработка технологического процесса связана с большим количеством способов решений технологических задач и необходимостью учитывать множество факторов при проектировании, например, точность и конфигурацию детали, технологические свойства материала, программу выпуска, технологические возможности различных методов обработки и оборудования и т. д.

   При выборе технологических  методов и процессов получения  заготовки учитываются прогрессивные  тенденции развития технологии  машиностроения и приборостроения.  Исходя из этого задачу формообразования  целесообразней перенести  в  заготовительную операцию и тем  самым снизить расход материала,  уменьшить количество затрат  на механическую обработку.

   Заготовку выбирают  исходя из минимальной себестоимости  готовой детали для заданного  годового выпуска,  чем больше  форма и размеры  заготовки  приближаются к форме и размерам  готовой детали, тем дороже она  в изготовлении, но тем проще  и дешевле ее последующая механическая  обработка и меньше расход  материала. Задача решается на  основе минимизации суммарных  средств на изготовление заготовки  и ее последующую обработку.

   При выборе заготовки  следует учитывать, что руководящим  положением об экономии материалов, создании безотходной и малоотходной  технологии и интенсификации  технологических процессов в  машиностроении отвечает тенденции  использования более сложной  заготовки.

   Для таких заготовок  требуется более дорогая технологическая  оснастка в заготовительном цехе (сложные штампы или комплекты  модельной оснастки), затраты на  которую могут оправдать лишь  при достаточно большом объеме  годового выпуска заготовок. Для  того, чтобы применить точные горячештампованные заготовки в серийном производстве, при технологической подготовке производства предусматривается применение одной групповой (комплексной) заготовки для нескольких близких по конфигурации и размерам деталей. Таким образом, в результате суммирования выпуска всех деталей группы увеличивается объем годового выпуска заготовок, и становится экономически целесообразным применять сложные штампованные заготовки вместо проката.

   Материалом для детали «Держатель» используется  Плита Д16Б. Детали, работающие до температуры -230 °С. Применяют для силовых элементов конструкций самолетов, кузовов автомобилей и других деталей. Применяют после термической стабилизации по ОСТ 1 80278-86 категории 3. Параметры сплава: σ_в=460 МПа, σ_0,2=360 МПа, σ_-1=130 Гпа, δ=10%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Исходные  данные для проектирования.

Основными исходными данными  для проектирования технологических  процессов являются:

1. Рабочий чертеж и технические условия на деталь, которые определяют материал, конструктивную форму, размеры и массу детали, точность и качество обработки поверхностей, а также особые технические требования (твердость, намагниченность, балансировка, структура и др.). Чертеж детали и технические условия – это закон для производства (технолога) и единственное основание для контроля и приемки деталей после изготовления;
2. Объем выпуска деталей в течение планируемого интервала времени (месяц, квартал, год), который позволяет ориентироваться при проектировании технологического процесса на определенный тип производства (единичное, серийное, массовое), позволяет уточнить метод получения заготовки, степень концентрации и дифференциации операций, уровень автоматизации;
3. Чертеж заготовки, который разрабатывается по рабочему чертежу детали и предусматривается необходимую форму и размеры заготовки, а также припуски на обработку в соответствии с технологическими возможностями выбранного метода ее получения;
4. Сведения об имеющемся оборудовании, оснастке, инструменте и производственных площадях.

    Проектирование  технологического процесса начинают  с изучения рабочего чертежа  детали и технических условий,  в которых сформулированы требования  к детали, не обозначенные в  графической части чертежа. Анализ  чертежа детали должен подтвердить,  что все его требования можно  выполнить при существующем уровне  развития технологии, в противном  случае, изготовление детали невозможно, и чертеж должен быть доработан конструктором.

   Конструирование  детали в значительной степени  определяет содержание будущего  технологического процесса, а, следовательно,  трудоемкость и стоимость ее  изготовления.

   Технологический  анализ чертежа детали начинают  с определения поверхностей, которые  нельзя получить в заготовительной  операции и которые, следовательно,  должны быть обработаны механически.  Обычно, это поверхности имеющие  точность, превышающую IT11 – IT12, с шероховатостью не более чем Ra3,2. Но обрабатывают и поверхности с более грубыми допусками при условии имеющихся ограничений к применению заготовительной операции, например, при плохих литейных или других технологических свойствах материала детали, при малых перепадах диаметров или высот уступов и т.д. Поверхности, подлежащие обработке резанием (механической обработке), обозначают цифрами на чертеже детали.

   При анализе чертежа  детали особое внимание следует  сосредоточить на трудновыполнимых  требованиях: размерах и отношениях  расположения с наивысшими квалитетами  и степенями точности, высоких  показателях шероховатости поверхности,  сложные или необычных свойствах  деталей, ограниченных жесткими  допусками.

   Выявляют возможные  трудности обеспечения параметров  шероховатости поверхности, размеров, форм и расположения поверхностей, делают увязку с возможностями  методов окончательной обработки,  возможностями оборудования и  метрологических средств.

   Обращают внимание  на конфигурацию и размерные  соотношения детали, устанавливают  обоснованность требований точности, выявляют возможность тех или  иных изменений, не влияющих  на параметры качества 

детали, но облегчающих изготовление ее, открывающих возможности применения высокопроизводительных технологических  методов и режимов обработки.

   Анализируют специальные технические требования (балансировку, подгонку по массе, термическую обработку, покрытие и т.п.), предусматривают условия их выполнения в технологическом процессе и место проверки. Изменения утверждают в установленном порядке и вносят (отдел главного конструктора) в рабочие чертежи  и технические требования на изготовление.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор  заготовки.

   В качестве заготовки  выбираем пруток, так как он  является одним из оптимальных  вариантов с точки зрения механической  обработки и экономических соображений.

   Чертеж прутка  составляют на основе разработанного  конструктором чертежа готовой  детали с учетом припусков,  напусков и допусков.

   Припуск – слой  материала, подвергаемый снятию  с заготовки при механической  обработке. Припуск назначается  в целях обеспечения точности  действительных размеров, а также  заданного качества поверхностного  слоя обработанной детали.

   Напуск — это  слой металла, который назначается  сверх припуска, как, например, штамповочные  или литейные уклоны, применяемые  для облегчения извлечения штампованной  поковки из штампа и отливки  или модели из литейной формы.  Напуск применяется и для упрощения  конфигурации поковки или отливки.  Так в поковках и отливках  не выполняются мелкие отверстия,  упрощается ступенчатая поверхность  вала или значительного по  размерам отверстия. Таким образом,  упрощается конфигурация заготовки,  удешевляется ее изготовление. Однако  это приводит к увеличению  массы заготовки и трудоемкости  последующей механической обработки.

   Допуск — разность  между наибольшим и наименьшим  предельными значениями параметров (размеров, массовой доли, массы), задаётся  на геометрические размеры деталей,  механические, физические и химические  свойства. Назначается (выбирается) исходя из технологической точности  или требований к изделию (продукту). Любое значение параметра, оказывающееся  в заданном интервале, является  допустимым.

 

 

 

 

5. Определение  категории точности детали.

   Обязательным этапом  технологического анализа чертежа  – определение категории точности  детали по ГОСТ 17535-77.

   Категория точности  – комплексный показатель точности  и стабильности размеров и  расположения поверхностей. Её учитывают  при разработке маршрута технологического  процесса и при выборе вида  и режима термообработки, в зависимости  от постоянства формы и размеров  в условиях эксплуатации, включая  хранение, геометрической точности  и точности взаимного расположения  главных поверхностей детали  приборов подразделяются на категории:

Категория детали	Постоянство размеров детали в заданных условиях, %	Точность отклонения формы  и взаимного расположения главных  поверхностей, мм.
1 2 3	≥0,0050 0,0002-0,0050 ≤0,0002	≥0,050 0,005-0,050 ≤0,005

 

   Определим категорию точности детали «Держатель». Для нее категорию точности определяет допуски на симметричность поверхностей относительно оси (0,2 мм), отсюда следует, что деталь относится к первой категории точности.

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Объем  выпуска деталей.

   Серийное производство  характеризуется ограниченной номенклатурой  изделий, изготовляемых или ремонтируемых  периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом  выпуска.

   В зависимости  от количества изделий в партии  или серии и значения коэффициента  закрепления операций различают  мелкосерийное, среднесерийное и  крупносерийное производство.

   Коэффициент закрепления  операций определяется отношением  числа всех различных технологических  операций, выполненных или подлежащих  выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест. В соответствии  с ГОСТ 3.1108-74 коэффициент закрепления  операций составляет: для мелкосерийного  производства – свыше 20 до 40 включительно; для среднесерийного – свыше  10 до 20 включительно; для крупносерийного  – свыше 1 до 10 включительно.