Деталь "корпус поршня"

Содержание.

Введение.

1.                        Общий раздел.

            Описание конструкции и служебное назначение детали.

            Технологический контроль чертежа детали анализ детали на технологичность.

2.Расчетная часть.

2.1Характеристика заданного типа производства.

2.2 Выбор метода и вида получения заготовки.

2.3Разработка маршрута обработки детали.

2.3.1               Анализ существующего технологического процесса

2.3.2               Разработка нового технологического процесса.

2.3.3               3 Характеристика выбранного оборудования

2.3.4               Описание Системы УЧПУ

2.4 Выбор и обоснование технологических баз.

2.5 Определение припусков на механическую обработку.

2.6 Выбор режущего, вспомогательного и мерительного инструментов.

2.7. Расчет режимов резания.

2.8 Расчет норм времени.

2.9 Технико-экономическое сравнение вариантов обработки детали.

Литература.

Приложения.

Введение.

Машиностроение является одной из ведущих отраслей промышленности нашей страны. Непрерывное совершенствование машин характеризуется возрастанием их мощности, а так же повышением их точности и надежности.

В создание Технологии Машиностроения крупный вклад внесли профессора Л.И. Соколовский, А.М. Каширин, Б.С. Балакшин, В.М. Ковал, М.Е. Егоров и другие. Эти ученые разработали теоретические основы технологии машиностроения, вопросы точности обработки деталей и жесткости системы  станок- приспособление- инструмент- деталь, теорию размерных цепей, типизацию Технологического Процесса и другие.

На современном этапе развития технологии трудно сосредоточить всю совокупность расширяющихся знаний во всех областях технологии производства машин в рамках одной специальности как технология машиностроения, технология литейного производства, технология ковки и штамповки и т.п.

В условиях массового и крупносерийного производства должны применяться заготовки экономичных форм с приближением их к формам готовых деталей и прокат специальных профилей, что значительно снизит трудоемкость обработки на металлорежущих станках.

В технологии обработки заготовок повысилось значение отделочных операций. Таким образом, при обработке заготовок  должны преобладать методы обработки поверхности абразивным инструментом, лезвийным инструментом без снятия стружки.

В методах обработок заготовок резанием наметилась и утвердилась замена однолезвийного инструмента многолезвийным.

В области станкостроения на место станков с ручным управлениям пришли станки с Численно Программным Управлением.

Целью данного дипломного проекта является разработка нового прогрессивного технологического процесса механической обработки детали “корпус поршня” с использованием станков с ЧПУ.

1.     Общий раздел.

1.1       Описание конструкции и служебное назначение детали.

Деталь «Корпус Поршня» имеет габаритные размеры ø360х310 и массу 122кг. Изготавливается из легированной стали 20Х ГОСТ 4543-71

Деталь используется в приводе токарного станка, и работает в агрессивной среде со статическими нагрузками, а также испытывает деформации растяжения и сжатия.

Основными поверхностями являются: внутренняя цилиндрическая поверхность ø285 H7 с шероховатостью 0,8 мкм, наружная цилиндрическая поверхность ø360 H11 с шероховатостью мкм(является конструкторской базой).

Вспомогательными поверхностями являются: отверстие ø25 H11с шероховатостью 3,2 мкм, 2 отверстия ø12мм, конусные поверхности ø335 и ø325 мм, внутренний уступ ø350

Остальные поверхности являются свободными.

Технические требования предъявляемые к заготовке:

по твердости HRC 101…143,штамповочные уклоны 5 ,класс точности Т2, группа сталей М2,Степень сложности С2.

Химические и физико-механические свойства представлены в таблицах 1.1.1 и 1.1.2

Таблица 1.1.1

Таблица 1.1.2

1.2       Анализ технологичности детали.

На чертеже даны все размеры, сечения которые дают полное представление о детали, на основные размеры указаны допуски и шероховатости и имеются особые технические требования: HRC 101…143

Деталь технологична, так как поверхности можно обрабатывать проходными резцами, есть свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, способ получения заготовки довольно прост.

Деталь не технологична, так как жесткость детали не достаточна, т.к. она тонкостенная, и ограничивает режимы резания. Так же имеется 2 отверстия, расположенных под углом в 60,закрытый паз так же является недостатком.

Но в целом деталь достаточно технологична.

Количественный анализ технологичности детали.

При количественной оценке технологичности согласно ГОСТ 14.201-73 вычисляются коэффициенты Куэ, Ктч, К­ш, для этого составляют таблицу 1.2

Таблица 1.2

Qэ=16                     Qуэ=13

Коэффициент унификации конструктивных элементов

Ку.э= Qуэ / Qэ=13/16=0.8

По этому показателю деталь технологична, так как Ку.э > 0,6

Коэффициент точности обработки

где ni- число поверхностей детали, точностью соответствующей 1му из 19ти кв.; Аср- средний квалитет точности.

По этому показателю деталь технологична, так как Кт.ч ≥ 0,8

Коэффициент шероховатости поверхности

где Бср-­­ это средняя шероховатость, мкм.; n- количество поверхностей соответствующего качества шероховатости. П–значения параметра шероховатости, Ra ; По этому показателю деталь технологична, так как Кш < 0,32По проведённому анализу можно сделать вывод, что деталь технологична.

2.2 Выбор вида и метода получения заготовки.

Выбор вида и метода получения заготовки определяется: назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, типом производства, а также экономичностью изготовления.

Вид заготовки оказывает существенное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность ее обработки.

В данном курсовом проекте проведем технико-экономический расчет двух возможных видов получения заготовки.

Выбираем следующие варианты заготовок: прокат и штамповка.

   а)                                                            б)

Рис.2.2 Виды заготовок (а – прокат; б – штамповка).

Для определения более рационального варианта заготовки произведем технико-экономический расчет показателей, коэффициента использования материала Ким, себестоимость изготовления заготовки Sзаг.

Для подсчета показателей определяем массу заготовок по двум вариантам:

;       -прокат; -штамповка

   ,где

d – диаметр, см

L – длина, см

ρ – плотность материала, кг/см3

ρ= 0,00785 кг/см3

 кг.

mшт=144 кг.(из данных чертежа)

Экономический эффект по использованию материала.

 руб.

Sm=28  – цена 1 кг материала, руб.

mпр, mшт – масса вариантов заготовок, кг.

Экономический эффект изготовления заготовки.

   , где

Sз1,Sз2 – себестоимость вариантов заготовки.

 руб.

Q – масса заготовки, кг

S – цена 1кг материала, руб.

q – масса детали, кг.

Sотх – цена отходов за тонну, руб.

Км=1              Кт=1.06          Кс=0.7          Кв=0.78              Кп=0.5

руб.

 руб.

Таблица 2.2

Метод получения заготовки штамповкой экономичней, чем заготовка полученная прокатом.

2.3                Разработка маршрута обработки детали.

2.3.1                  Анализ существующего технологического процесса.

Для полноты разработки нового технологического процесса изготовления детали, необходимо проанализировать старый ТП. Основные данные по процессу представлены в таблице 2.3.1

Таблица 2.3.1

Данный ТП имеет некоторые недостатки:

1 Нерациональность выбора заготовки;

2 Нерациональность выбора оборудования, используются устаревшие модели станков, которые не могут высокопроизводительно изготовить деталь и увиливают время на ее изготовление.

3 Неприменимость высокопроизводительных методов обработки.

Их можно устранить, заменив оборудование в 015; 020; 030; 040 и 045 операциях на более производительное. Применение станков с ЧПУ позволит сократить время на обработку и снизить себестоимость изготовления детали.

2.3.2 Разработка нового технологического процесса.

При разработке нового технологического процесса необходимо учесть положительные и отрицательные стороны существующего технологического процесса, то есть в новом технологическом процессе необходимо выбрать более рациональный вид заготовки, использование более нового оборудования и более высокопроизводительных методов обработки.

Предложенный вариант технологического процесса сведем в таблицу 2.3.2

Таблица 2.3.2