ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Саратовский государственный технический университет
Кафедра: «Технология машиностроения»
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине «Основы ТМС»
Выполнил:
студент группы
ВМТ – 41
Калинин Ю.М.
Проверил:
Лихобабина Н.В.
САРАТОВ 2006
Содержание
Определение типа производства.
1. Общая часть
1.1. Служебное назначение и общая характеристика объектов производства
1.2. Определение режима работы цеха и типа производства
2. Технологическая часть
2.1. Анализ исходных данных
2.1.1. Служебное назначение изделия
2.1.2. Конструкторский контроль чертежа
2.1.3. Анализ технических условий
2.1.4. Анализ технологичности конструкции изделия
2.2. Выбор аналога технологического процесса
2.3. Выбор исходной заготовки
2.4. Выбор технологических баз
2.5. Обоснование формы организации производства и технологического маршрута изготовления детали
2.5.1. Обоснование последовательности операций
2.5.2.Обоснование используемого оборудования
2.6. Разработка технологических операций
2.7. Расчет припусков на обработку и операционных размеров
2.8. Расчет режимов резания и нормирование операций
2.9. Расчет экономической эффективности вариантов технологического процесса
Современноесостояние машиностроительного производства характеризуется повышением частоты сменяемости выпускаемой продукции, расширением широты номенклатуры изделий, требованиями сокращения длительности производственного цикла и обеспечения качества продукции.
Решить эти задачи в области технологической подготовки производственных систем можно только при условии, если техническому проектированию предшествуют глубокие технологические разработки.
Машиностроение занимает важное место в развитии народного хозяйства, оно реализует научно-технические открытия и создаёт материальную базу всех отраслей производства.
Современный уровень машиностроения во всём мире требует принципиально нового подхода к проектированию и изготовлению новых машин. Этот подход основывается на всё более широком применении современной вычислительной техники и программных комплексов практически на всех стадиях проектирования и изготовления. Применение компьютерной техники в процессах машиностроения позволяет резко сократить сроки создания новых изделий, особенно при использовании баз данных в различных отраслях. Компьютерное моделирование деталей и изделия, даёт возможность оценить некоторые характеристики проектируемого изделия, не изготавливая опытные образцы. Использование современных систем при подготовке управляющих программ для станков с ЧПУ и станков типа «обрабатывающий центр» даёт возможность обрабатывать детали высокой сложности с высочайшей точностью. Ещё недавно такие возможности были практически не доступны. Моделирование процессов обработки детали с помощью компьютера исключает грубые ошибки при программировании станков с ЧПУ. Использование прямого управления станками с ЧПУ компьютером снижает время подготовки программ к внедрению на станке.
Целью данного курсового проекта является, закрепление знаний в области теоретических основ технологии машиностроения, приобретение практических знаний и навыков по разработке технологических процессов механической обработки, решение конкретных задач по разработке новых технологических процессов. Ознакомление с технологическим оборудованием, используемым в технологических процессах. Перевод технологического процесса на более современное оборудование для повышения производительности и качества изделия, и уменьшение трудоемкости производства и затрат на производство изделия.
Оборудование с ЧПУ позволяет обрабатывать деталь с высокой точностью и с минимальным количеством переустановов. Такие станки очень просто переналадить на выпуск другого изделия. Переналадка сводится к замене управляющих программ и приспособлений для базирования и закрепления детали на столе станка.
В последнее время оборудование с ЧПУ получает всё более широкое распространение не только за рубежом, но и в нашей стране. Это объясняется широкими возможностями этого типа оборудования, простой переналадкой, точностью обработки, встроенными возможностями. Поэтому тема курсового проекта соответствует современным тенденциям в развитии мирового машиностроения.
На базовом предприятии, саратовском авиационном заводе, в последние годы проводятся работы по всё более широкому использованию парка станков с ЧПУ.
На практике применение станков с ЧПУ позволяет соблюдать такие принципы, как единство и постоянство баз, позволяет сократить время обработки за счёт максимальной концентрации операций технологического процесса. Внедрение оборудования с ЧПУ особенно эффективно в единичном и серийном производстве.
1. Общая часть
1.1. Служебное назначение и общая характеристика объектов производства
Деталь корпус входит в конструкцию головки шлифовальной. Головка предназначена для установки на вертикально-сверлильный станок и служит для заточки режущего инструмента в условиях мелкосерийного производства. От шпинделя станка через промежуточный вал (на чертеже не показан) вращение передаётся полому шлицевому валу 1, установленному в корпусе 2. На вал 1 напрессована шестерня 3, которая передает вращающий момент валу-шестерне 4. Вал-шестерня 4 вращается в подшипниках качении, установленных в корпусе 5. На шлицевом конце вала-шестерни 4 закреплена оправка 6 с установленным абразивным кругом 7.
1.2. Определение режима работы цеха и типа производства
Определение типа производства производится на основе расчета коэффициента закрепления операций по ГОСТ 3.1108-74
Kз.о = (60 Фд * Kв / Тшт-к * N) * Kн, (1)
где Фд – действительный годовой фонд времени, час;
Тшт-к – среднее значение нормы времени по основным операциям, мин;
N – годовой объем выпуска изделий, шт;
Kв – средний коэффициент выполнения норм (Kв = 1,3);
Kн – нормативный коэффициент загрузки оборудования (Kн = 0,65…0,75, для мелко- серийного производства).
В соответствии с выпуском на базовом предприятии примем годовую программу выпуска равную 80 штукам. а 30% деталей изготавливают в качестве запасных, то годовой выпуск деталей - опора составляет 110 штук.
Определим тип производства, подставив найденные значения в формулу (1):
Kз.о = (60 * 4015 * 1,3 / 2,9 * 2560) * 0,7 = 30
Таким образом полученное Kз.о входит в интервал 20<30<40, что соответствует мелкосерийному производству.
2. Технологическая часть
2.1. Анализ исходных данных
2.1.1. Служебное назначение изделия
При работе детали в сборочной единице основную нагрузку воспринимает корпус с шестью отверстиями под болтовое крепление. Наиболее опасным сечением корпуса является сечение в районе отверстия Ø8 мм. В этом случае корпус можно рассматривать как консоль с приложенной к ней изгибающей нагрузкой по величине равной 3390 кг/см2. По остальным отверстиям фланца изгибающая нагрузка не превышает 2570 кг/см2. На остальные поверхности детали действующая нагрузка менее значительна. Таким образом, вся нагрузка, действующая на корпус, передается через болтовое соединение. При выборе материала основное влияние оказывает величина напряжения в наиболее опасном сечении. Кроме того, деталь должна иметь определенные и удовлетворяющие конструктивным особенностям изделия размеры. Исходя из выше изложенных факторов, для изготовления детали корпус принимаем сталь 40Х.
Исходя из величины напряжения временного сопротивления материала, можно сделать вывод, что коэффициент запаса прочности в наиболее опасном сечении (отверстие корпуса Ø8 мм) составляет 1,06, по остальным отверстиям – 1,4.
Исходя из условий работы детали в узле, материал, из которого должна быть, изготовлена опора, должен обеспечивать длительную эксплуатацию ее, обладать высокой прочностью, высокой износостойкостью.
Деталь работает в сложных температурных условиях (от -50С до + 50С), а также в условиях перепада влажности. Деталь должна выдерживать воспринимаемые нагрузки, поэтому необходимо, чтобы она обладала достаточной прочностью и была устойчивой к коррозии.(механические и химические свойства приведены в таблице 1 и 2).
Таблица 1 - Механические свойства
| σ в, кг/мм2 | σ0,2, кг/мм2 | Ψ, % | Е, кг/мм2 | G, кг/мм2 | σ2, г/мм2 | НВ | δ % |
| 42 | 30 | 40 | 7850 | 270 | 26,0 | 552 | 13 |
Таблица 2 - Химические свойства
| Сод-ние азота | Сод- ние кремния | Сод- ние Марганца | Сод-ниемеди | Сод-ниеникеля | Сод-ниеСеры | Сод- ниеуглерода | Сод- ниеФосфора | Сод- ниехрома |
| 0-0,008 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | 0,3-0,3 | 0-0,3 | 0-0,035 | 0,36-0,44 | 0-0,035 | 0,8-1,1 |
2.1.2. Конструкторский контроль чертежа
Конструкторский контроль чертежа производится с целью установления факта соответствия чертежа детали действующим стандартам.