Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Кафедра ТОМП
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине: «Технология машиностроения»
Выполнил: ст. гр. ТОМ-04-1
Мозолев Е.В.
Проверил: Лавренчук К.П.
Алчевск, 2008г.
АННОТАЦИЯ
Курсового проекта по технологии машиностроения
студента группы ТОМ-04-1 Мозолева Е.В.
Расчетно-пояснительная записка на 35 страниц, в том числе 7 иллюстраций и 7 таблиц.
Графическая часть – 4 листа формата А1.
Комплект технологической документации на 11 страницах.
В курсовом проекте разработан технологический процесс изготовления детали «Корпус кронштейна» 9019.10.01.118. При этом был проведен критический анализ норм точности детали и анализ на технологичность. Рассмотрены два варианта получения заготовки и выбран оптимальный метод. Разработан комплект технологической документации. Рассчитаны режимы резания и проведено нормирование операций. В конструкторской части разработана конструкция станочного приспособления на токарную операцию, а также контрольное приспособление для контроля позиционного допуска и допуска соосности отверстий под крышку и цилиндра.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Технологическая часть
1.1 Служебное назначение детали
1.2 Анализ технических требований
1.3 Выбор типа производства
1.4 Анализ технологичности детали
1.5 Выбор заготовки
1.6 Технологический маршрут обработки
1.6.1.Выбор технологических баз и последовательности обработки
1.6.2.Маршруты обработки поверхностей
1.6.3.Аналитический расчет припуска
1.7. Разработка технологических операций
1.7.1 Выбор технологического оборудования и оснастки
1.7.2 Расчет режимов резания
1.7.3 . Нормирование операций
2. Конструкторская часть
2.1 Проектирование сверлильного приспособления
2.1.1. Разработка схемы приспособления
2.1.2. Расчет силы закрепления
2.1.3. Описание конструкции приспособления
2.2 Контрольное приспособление
2.3 Выводы
Перечень ссылок
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
ВВЕДЕНИЕ
Эффективным средством повышения производительности в машиностроении являются автоматизации и механизации технологических и вспомогательных процессов, выполняемых на различных этапах изготовления изделия. Автоматизация в среднесерийном производстве требует создания гибких производственных систем, способных автоматически переходить с обработки деталей одного типоразмера на другой.
В решении этих задач решающую роль играют станки с ЧПУ и многошпиндельные полуавтоматы. Многошпиндельные полуавтоматы позволяют повысить производительность обработки деталей, снизить количество операций, что в совокупности влияет на снижение себестоимости изделия. С внедрением многошпиндельных полуавтоматов появляются возможности освобождения рабочего от монотонного и тяжелого физического труда.
Высокопроизводительные многошпиндельные полуавтоматы позволяют автоматически произвести с одной установки практически полную обработку детали. Наличие на таких станках нескольких суппортов с широким выбором режущего инструмента дает возможность выполнять технологические переходы.
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Служебное назначение детали
Данная деталь применяется в механизме разгрузки и служит цилиндром для поршня гидросистемы и опорой для всего гидромеханизма. Поэтому поверхность 11 (см. Рис. 1.1) имеет низкую шероховатость (Ra = 2.5 мкм) для снижения трения при перемещении поршня.
К корпусным деталям предъявляют комплекс технических требований, исходя из служебного назначения. Требования касаются геометрической точности – размеров и относительных положений и выбора материала, способного выдержать вибрации, ударную нагрузку и другие неблагоприятные факторы.
1.2 Анализ свойств материала
Материал заготовки – серый чугун СЧ 15 ГОСТ 1412-85. Этот материал применяется в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую вибростойкость, высокую прочность, устойчивость и стойкость к ударным нагрузкам, поэтому применение серого чугуна в корпусах оправдано его физико-механическими свойствами.
Материал СЧ 15 применяется при изготовлении оснований большинства станков, ступиц, корпусов клапанов и вентилей и других деталей сложной конфигурации при недопустимости большого коробления и невозможности получения их старения, а это салазки, столы, корпуса задних бабок, корпуса маточных гаек, зубчатые колеса, кронштейны, люнеты, вилки переключения, шкивы и планшайбы.
Рисунок 1.1 – Эскиз детали – корпус кронштейна.
Таблица 1.1 – Физико-механические свойства серого чугуна СЧ 15 [2].
Предел прочности при растяжении, Па | Теплопроводность λ,Вт/(м к) | Твердость НВ | Удельная теплоемкость С, Дж/К | Плотность, кг/куб.м |
9.8*107 | 54 | 165 | 239-473 | 7000 |
Таблица 1.2 – Химический состав серого чугуна СЧ 15 [2].
Углерод С,% | Кремний, Si,% | Марганец, Mn,% | Сера, S, % | Фосфор, P, % |
3.5...3.7 | 2...2.4 | 0.5...0.8 | 0...0.15 | 0...0.2 |
1.3 Выбор типа производства
Для данного курсового проекта тип производства был оговорен заранее – среднесерийный. По табл. 4.1 [1, с. 48], исходя из типа производства и массы заготовки, выбираем программу выпуска – 5000 штук.
Серийное производствозанимает промежуточное положение между единичным и массовым производством, при котором изготовление изделий производится партиями или сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого вида производства является изготовление всей партии (серии) целиком как в обработке деталей, так и в сборке.
В серийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками.
Станки здесь применяются разнообразных видов: общего назначения (универсальные), специализированные, специальные, автоматизированные, агрегатные. Станочное оборудование должно быть специализировано в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении, или переход от одного типа машины к другому.
При использовании станков общего назначения (универсальных) должны широко применяться специализированные и специальные приспособления, специализированный и специальный режущий инструмент или приспособленный для данной операции — нормальный и, наконец, измерительный инструмент в виде предельных (стандартных и специальных) калибров и шаблонов, обеспечивающих взаимозаменяемость обработанных деталей. Все это оборудование и оснастку в серийном производстве можно применять достаточно широко, так как при повторяемости процессов изготовления одних и тех же деталей указанные средства производства дают технико-экономический эффект, который с большой выгодой окупает затраты на них. Однако в каждом отдельном случае при выборе специального или специализированного станка, изготовлении дорогостоящего приспособления или инструмента необходимо подсчитать затраты и ожидаемый технико-экономический эффект.
Серийное производство значительно экономичнее, чем единичное, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции. [3, с.56]
1.4 Анализ технических требований
Деталь «Корпус кронштейна» содержит ряд поверхностей, отличающихся формой, расположением и назначением. Рассмотрим поверхности и назначим технические требования к ним.
Рисунок 1.2 – Граф связей основных поверхностей
Поверхности 1, 2 и 3 являются основными, так как определяют положение детали в узле. Деталь базируется по плоскости торца 1, цилиндрической ступени типа «диск» 2 и закрепляется по отверстиям 3 с помощью болтов. Торец 1 должен быть перпендикулярен оси поверхностей 4 и 8. Ось цилиндрической ступени 2 должна быть перпендикулярна торцу 1. Отверстия 3 должны иметь позиционный допуск для одинакового расстояния между осями отверстий 3 и оси цилиндрической ступени 2.
Поверхности 4, 6, 7, 8, 9, 12, 15, 16 и 17 являются вспомогательными. К ним крепятся другие детали. В то же время, поверхность 11 является исполнительной, она служит цилиндром для поршня, который перемещается по этой поверхности, поэтому поверхность 11 должна иметь низкую шероховатость и наиболее высокую точность изготовления. Поверхность 4 является резьбовой – к ней присоединяется стакан, направляющий шток, поэтому следует назначить допуск соосности на поверхности 4 и 11. Поверхность 5 служит упором для герметизирующего материала (манжеты) между стаканом и корпусом. Цилиндрическая ступень 9 служит для фиксации стакана и предупреждения перекоса, поэтому должна быть соосной с поверхностью 11. Поверхность 8 удерживает и, благодаря конической ступени, упрощает замену износившейся манжеты. Поверхность 12 служит для присоединения пробки для регулирования давления в системе, имеет трубную резьбу G1-B, на работу системы «шток-поршень-циллиндр» прямого действия не оказывает, поэтому не требует допуска взаиморасположения. Поверхность 7 является упором для стакана, направляющего шток циллиндра, поэтому ей следует назначить допуск перпендикулярности оси поверхности 4. Поверхности 15 и 17 должны быть параллельными поверхности 1 и при этом перпендикулярными оси отверстия 16. Поверхность 16 служит для фиксации корпуса в приспособлении для монтажа. Поверхность 13 служит местом выхода поршня и одновременно ограничителем его перемещения, получается фрезерованием. Остальные поверхности свободные.