Диплом по технологии машин (145904)

Посмотреть архив целиком


Содержание.

Страницы

1. Введение..........................................................................................................

2. Описание изделия и узла, в который входит изделие.................................

3. Технологическая часть.

3.1. Обоснование выбора типа производства......................................................

3.2. Выбор метода получения заготовки..............................................................

3.3. Обоснование выбранных баз для обработки изделия..................................

3.4. План обработки................................................................................................

3.5. Выбор оборудования и режущего инструмента............................................

3.6. Расчет припусков и межоперационных размеров.........................................

3.7. Расчет режимов резания и машинного времени...........................................

3.8. Расчет технических норм времени.................................................................

4. Конструкторская часть.

4.1. Описание и расчет станочного приспособления...........................................

4.2. Выбор, описание конструкции, обоснование основных параметров и

расчет режущего инструмента........................................................................

4.3. Выбор, описание конструкции и расчет измерительного инструмента......

5. Экономическая часть.

5.1. Расчет потребного количества оборудования................................................

5.2. Расчет производственных и вспомогательных рабочих, руководящих

работников, служащих и специалистов..........................................................

5.3. Расчет фонда заработной платы......................................................................

5.4. Расчет стоимости основных материалов........................................................

5.5. Расчет цеховых накладных расходов по степеням затрат.

Определение накладных расходов..................................................................

5.6. Составление сметы затрат на участок............................................................

5.7. Определение себестоимости одного изделия................................................

5.8. Технико-экономические показатели..............................................................

6. Организационная часть.

6.1. Планировка оборудования и рабочих мест на проектируемом участке.

6.2. Организация транспортирования изделий на участке и уборке стружки...

6.3. Организация рабочего места станочника.......................................................

6.4. Организация инструментального хозяйства..................................................

6.5. Организация технического контроля.............................................................

6.6. Мероприятия по охране труда, технике безопасности и

противопожарной защите................................................................................



1. Введение.

Человеческое общество постоянно испытывает потребности в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при производстве основной продукции. В общих случаях эти потребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических процессов и новых машин, необходимых для их выполнения. Следовательно, стимулом к созданию новой машины всегда является новый технологический процесс, возможность которого зависит от уровня научного и технического развития человеческого общества.

Путь создания машины сложен. Замысел к созданию, выражается в виде формулировки служебного назначения машины, являющегося исходным документом в проектировании машины. Для изготовления спроектированной машины разрабатывают технологический процесс и на его основе создают производственный процесс, в результате которого получается машина, нужная для выполнения технологического процесса изготовления продукции и удовлетворения возникшей потребности.

Машина полезна лишь в том случае, если она обладает надлежащим качеством, т.е. способностью удовлетворить потребности необходимые для ее создания.

Создавая машину, человек решает две задачи:

1. Сделать машину качественной и обеспечить экономию труда в получении производимой с ее помощью продукцией;

2. Затратить меньшее количество труда в процессе создания и обеспечения качества самой машины.

Производственный процесс изготовления машин является системой связи свойств материалов, размерных, информационных, временных и экономических. Технология машиностроения исследует эти связи с целью решения задач обеспечения в процессе производства, требуемого качества машины, наименьшей себестоимости и повышения производительности труда.

На машиностроительных заводах успешное внедрение новой техники зависит от степени его оснащения современной технологической оснасткой. Для всех видов технологической оснастки характерно наличие значительного числа деталей, разнообразной и сложной формы. Большинство деталей в процессе изготовления подвергается различным видам обработки, механической, термической, электрохимической и т.д.

Производительность процесса обработки зависит от режимов резания (скорости, глубины, подачи) а, следовательно, от материала режущей части инструмента, его конструкции, геометрических параметров, лезвий инструмента и т.д. В дипломном проекте для расчета режимов резания применяется аналитический метод.

Современное производство предъявляет повышенные требования к технологической оснастке: точность базирования изделий, жесткость, обеспечивающая полное использование мощности оборудования на черновых операциях и высокую точность обработки на чистовых операциях, высокая гибкость, сокращающая время на наладку и замену оснастки, универсальность, позволяющая обрабатывать изделия определенного типа размеров с минимальным временем на переналадку, надежность и взаимозаменяемость.

Дипломный проект является большой самостоятельной работой будущего технолога, направленной на решение конкретных задач в области совершенствования технологии, организации производства и улучшение технико-экономичес- ких показателей работы участка. Наряду с этим дипломное проектирование закрепляет умение студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами и расценками умело, сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучения курса. Проект закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные студентами во время лекционных и практических знаний.

Дипломный проект представляет собой расчетно-графическую работу, в которой обобщаются все технологические познания и навыки, приобретенные за время обучения. В дипломном проекте содержатся моменты, определяющие понимание дипломантом значения для народного хозяйства той отрасли промышленности, в которой разрабатывается дипломный проект. Максимальное приближение дипломного проекта к реальным условиям производства повышает заинтересованность дипломанта в более глубокой разработке проекта.




















2. Описание изделия и узла, в который входит изделие.


В современном машиностроении большинство машин состоит из сборочных единиц (узлов) и механизмов. Для обеспечения кинематической и силовой связи валы узлов соединяют муфтами.

Муфтой называется устройство для соединения концов валов со свободно сидящими на них деталями (зубчатые колёса, звездочки и т.д.).

Муфта предназначена для передачи крутящих моментов. Муфта соединяется с валом при помощи шпоночного соединения. На 46f9мм насаживается зубчатое колесо, которое крепится к полумуфте при помощи паза.

Полумуфта имеет 2 ступени.

1 ступень 81h12мм и длиной 37 мм. Ступень имеет паз длиной 50 мм, шириной 50 мм и глубиной 24 мм. При помощи паза полумуфте передается крутящий момент. На ступени находятся 3 отверстия: 2 отверстия 4,2мм длиной 15мм и 30 мм предназначены для смазки; 1 отверстие 4,2 мм и длиной 10 мм предназначено для крепления зубчатого колеса. На ступени имеется паз длиной 15 мм и шириной 20 мм, в который входит крепление зубчатого колеса. На ступени сняты лыски шириной 50 мм, которые имеют допуск на соосность относительно базового отверстия.

2 ступень 46f9 мм и длиной 30 мм. В ступени имеется отверстие 27h9 мм и длиной 44 мм, которое является базовым. В отверстии находится шпоночный паз, с помощью которого передается крутящий момент. Наружная поверхность имеет шероховатость 1,6, для насаживания зубчатого колеса. Ступень имеет допуск на радиальное биение относительно базового отверстия 0,2 мм.

















3. Технологическая часть.

3.1. Обоснование выбора типа производства.

В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий современное производство подразделяется на следующие типы: единичное, серийное, массовое. От типа производства во многом зависит характер технологического процесса и его построение.

На основании справочника Добрыднева И. С. « Курсовое проектирование по предмету технология машиностроения », по табл. 24 исходя из массы детали

M = 1,49 кг и заданной программы выпуска 400 шт. повторяемость 3 раза в год определяем тип производства – серийное.

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

В зависимости от количества изделий или серий и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное и крупносерийное производство. Коэффициент закрепления операций определяется отношением числа всех технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест.

Серийное производство является основным типом современного машиностроительного производства и предприятиями этого типа выпускается 75-80% всей продукции машиностроительного производства. По всем технологическим и производственным характеристикам серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством.

Объем выпуска предприятий серийного производства колеблется от десятков и сотен до тысяч регулярно повторяющихся изделий, используется универсальное, специализированное и частично специальное оборудование. Широко используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центра. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузовых потоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Технологическая оснастка в основном универсальная и создается высокопроизводительная специальная оснастка, при этом целесообразность ее создания должна быть предварительно обоснована технико-экономическими расчетами. Большое распространение имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства. В качестве исходных заготовок применяют горячекатаный и холоднотянутый прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки, штамповки. Требуемая точность достигается как методом автоматического получения размерам, так и методом пробных ходов и промеров с частичным применением разметки.

Средняя квалификация рабочих – 3-5 разряд. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающих на сложных станках и наладчиков, используются рабочие операторы, работающие на настроенных станках.

3.2. Выбор метода получения заготовок.

В современном производстве одним из основных направлений развития технологии механической обработки является использование черновых заготовок с экономически конструктивными формами, обеспечивающими возможность применения наиболее оптимальных способов их обработки, т.е. обработка с наибольшей производительностью и наименьшими отходами. Это направление требует непрерывного повышения точности заготовок и приближения их к конструктивным размерам готовой детали, что позволяет соответственно сократить объем обработки резанием, ограничивая ее в ряде случаев чистовыми и отделочными операциями.

В качестве заготовки была принята поковка. На кузнечно – прессовых машинах можно получить заготовки, нуждающиеся в незначительной доработке. Для машин кузнечно – прессового производства характерна высокая производительность, снижающая стоимость поковок. При обработке металлов на кузнечно – прессовых машинах изменение формы и размеров заготовки происходит не за счет удаления излишка металла в виде стружки, как при обработке резанием, а за счет перераспределения объема в самой заготовке. Это резко снижает отходы металла. Ковка позволяет получить заготовку формой и размерами наиболее приближенными к форме и размерам готовой детали. Что позволяет снизить трудоемкость дальнейшей обработки и повысить коэффициент использования металла. Легированная сталь обладает ценнейшими свойствами, которых нет у углеродистой стали и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали, повышает долговечность изделия, увеличивает производительность за счет увеличения режимов резания. Легирующие элементы оказывают, разностороннее влияние на свойства стали. Хром повышает твердость, уменьшает ржавление; никель дает высокую прочность и пластичность, повышает коррозионную стойкость.

Химический состав % Сталь 40ХН ГОСТ 4543-71

С

Si

Mn

Cr

Ni

Cu

S

P

не более

0,36-0,44

0,17-0,37

0,50-0,80

0,45-0,75

0,30

0,30

0,035

0,035








Определяем коэффициент использования материала.

3.3. Выбор и обоснование технологических баз.


Базой называется поверхность или совокупность поверхностей, ось, точку детали или сборочные единицы по отношению, к которой ориентируются другие детали изделия или поверхности детали, образуемые или собираемые на данной операции.

По назначению базы подразделяются на конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторские базы разделяются на основные и вспомогательные, учет которых при конструировании имеет существенное значение.

Основная база определяет положение самой детали в изделии, а вспомогательная база – положение присоединяемой детали относительно данной.

Технологической базой называют поверхность, определяющую положение детали в процессе их изготовления.

Измерительной базой называют поверхность, определяющую положение детали и средств контроля.

По числу лишаемых деталь степеней свободы базы делят на: направляющие, опорные, установочные.

Для повышения точности обработки а, следовательно и лучших эксплуатационных результатов следует стремиться к выполнению принципа постоянства баз, заключенного в сохранении базовых поверхностей во время всей обработки детали и принципе совмещения баз конструкторских, измерительных и технологических и поверхностей.

В зависимости от служебного назначения все поверхности детали по ГОСТ 21495-76 подразделяются на основные, вспомогательные, исполнительные и свободные.

Основные поверхности – это поверхности, с помощью которых определяют положение данной детали в изделии.

Вспомогательные поверхности – это поверхности, определяющие положение всех присоединяемых деталей относительно данной.

Исполнительные поверхности - это поверхности, выполняющие служебное назначение детали.

Свободные поверхности - это поверхности, не соприкасающиеся с поверхностями других деталей и предназначенные для соединения основных, вспомогательных и исполнительных поверхностей между собой с образованием совместно необходимой для конструкции формы детали.

























  1. Основная поверхность.

  2. Вспомогательная поверхность.

  3. Исполнительная поверхность.

  4. Измерительная поверхность.


















Таблица базирования по маршруту обработки

Полумуфта 02.23.006.

Таблица №1


п\п

Название

Операции

Базовые поверхности

Эскиз базирования

005

Заготовительная.

Наружная поверхность.


010

Ковка.

Наружная поверхность.


015

ТО.



020

Пескоструйная.



025

Токарно-винторезная.

Наружная поверхность.


030

Токарно-винторезная.

Внутренняя поверхность.


035

Вертикально – фрезерная.

Наружная поверхность.


040

Вертикально – фрезерная.

Наружная поверхность.


045

Вертикально-фрезерная.

Наружная поверхность.


050

Горизонтально-фрезерная.

Наружная поверхность.


055

Слесарная.



060

Вертикально-сверлильная.

Наружная и внутренняя поверхность.


065

Долбежная.

Наружная поверхность.


070

Слесарная.



075

Плоскошлифовальная.

Наружная поверхность.


080

Круглошлифовальная.

Внутренняя поверхность.


085

Покрытие



090

Маркировочная



095

Контрольная












3.4. План обработки.


Производственным процессом называется совокупность всех действующих людей и орудий производства, связанных с переработкой сырья и полуфабрикатов в заготовки, готовые детали, сборочные единицы и готовые изделия на данном предприятии.

Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая действия, по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Технологический процесс непосредственно связан с изменением, размеров, форм и свойств обрабатываемой детали.



Заводской технологический процесс:


Разработанный технологический процесс:


005. Заготовительная.

010. Ковка.

015. ТО.

020. Пескоструйная.

025. Токарно – винторезная.

030. Токарно – винторезная.

035. Вертикально – фрезерная.

040. Вертикально – фрезерная.

045. Вертикально – фрезерная.

050. Слесарная.

055. Вертикально – сверлильная.

060. Протяжная.

065. Слесарная.

070. Плоскошлифовальная.

075. Круглошлифовальная.

080. Покрытие.

085. Маркировочная.

090. Контрольная.

005. Заготовительная.

010. Ковка.

015. ТО.

020. Пескоструйная.

025. Токарно – винторезная.

030. Токарно – винторезная.

035. Вертикально – фрезерная.

040. Вертикально – фрезерная.

045. Вертикально – фрезерная.

050. Горизонтально – фрезерная.

055. Слесарная.

060. Вертикально – сверлильная.

065. Долбежная.

070. Слесарная.

075. Плоскошлифовальная.

080. Круглошлифовальная.

085. Покрытие.

090. Маркировочная.

095. Контрольная.






3.5. Выбор оборудования и режущего инструмента.


Выбор модели станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, определенную модель выбирают из следующих соображений:

  1. Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей, устанавливаемых по принятой схеме обработки;

  2. Соответствие станка по производительности заданному масштабу

производства;

  1. Возможность работы на оптимальных режимах резания;

  2. Соответствие станка по мощности;

  3. Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;

  4. Наименьшая себестоимость обработки;

  5. Реальная возможность приобретения станка;

  6. Необходимость использования имеющихся станков.

Выбор станочного оборудования является одним из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки, от правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, электроэнергии и в итоге себестоимости изделия.

Оборудование на проектируемом участке должно быть по возможности универсальным.

Выбор режущего инструмента осуществляется в зависимости от содержания операций, выбранного оборудования и по возможности из стандартного режущего инструмента.


















Таблица выбора оборудования и режущего инструмента по маршруту обработки - Полумуфта 02.23.006.

Таблица №2


п\п

Название операции

Оборудование

Режущий

инструмент

005

Заготовительная

Фрезерно-отрезной

8Г662 N = 8кВт

КПД = 0,8

Пила 2257-0163

ГОСТ 4047-82

010

Ковка



015

ТО

Печь

020

Пескоструйная



025

Токарно-винторезная

Токарно-винторезный 16К20

N = 10 кВт

КПД = 0,75

Резец подрезной

2112 – 0003

ГОСТ 18880 – 83

Резец расточной

2141 – 0008

ГОСТ 18883 – 73

Сверло 2301 – 0087

ГОСТ 10903 – 77

Сверло 2301 – 0153

ГОСТ 10903 – 77

030

Токарно-винторезная

Токарно-винторезный 16К20

N = 10 кВт

КПД = 0,75

Резец подрезной

2112 – 0003

ГОСТ 18880 – 83

Резец подрезной

2112 – 0002

ГОСТ 18880 – 83

Резец проходной

2103 – 0059

ГОСТ 18880 – 75

035

Вертикально-фрезерная

Вертикально-фрезерный 6Н12

N = 7 кВт

КПД = 0,8

Фреза торцевая

2214 – 0001

ГОСТ 24359 – 80

040

Вертикально-фрезерная

Вертикально-фрезерный 6Н12

N = 7 кВт

КПД = 0,8

Фреза концевая

2223 – 0279

ГОСТ 17026 – 71

045

Вертикально-фрезерная

Вертикально-фрезерный 6Н12

N = 7 кВт

КПД = 0,8

Фреза концевая

2223 – 0298

ГОСТ 17026 – 71

050

Горизонтально- фрезерная

Горизонтально-фрезерный 6Н82

N = 7 кВт

КПД = 0,8

Фреза дисковая 2-х сторонняя

2223 – 0007

ГОСТ 17096 – 71

055

Слесарная



060

Вертикально-сверлильная

Вертикально-сверлильный 2Н125

N = 2,8 кВт

КПД = 0,8

Сверло

2300 – 6545

ГОСТ 10902 – 77

Сверло

2300 – 2452

ГОСТ 10902 – 77

Метчик

2620 – 2501

065

Долбежная

7А420

N = 5,5 кВт

КПД = 0,8

Резец долбежный

2184 – 0555

ГОСТ 10046 – 72

070

Слесарная



075

Плоскошлифовальная

3Б722

N = 10 кВт

КПД = 0,8

Шлифовальный круг

ПП250*75*50946СМ2-1,6

ГОСТ 2424 – 83

080

Круглошлифовальная

3Б12

N = 7 кВт

КПД = 0,8

Шлифовальный круг

ПП300*127*40ЭБ16-25С2К

ГОСТ2424 – 83

085

Покрытие



090

Маркировочная



095

Контрольная










3.5 Расчет припусков и межоперационных размеров.


Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали.

Общим припуском на обработку заготовки называется слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в процессе механической обработки с целью получения готовой детали.

Межоперационный припуск - это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки при выполнении отдельной операции.

Припуск задается на сторону. Припуск определяют разностью между размерами заготовки и готовой детали по рабочему чертежу.

Межоперационный припуск определяется разностью получаемых размеров на предыдущей операции и данной операции.

Наименьший операционный припуск на обработку для наружных поверхностей может быть определен по формуле.


Расчет припусков.

  1. Определяем маршрут обработки поверхности.

  2. Назначаем квалитеты точности по маршруту обработки.

  3. По таблице 26 стр.65 выбираем формулу для расчета припусков

  1. По таблице 27 стр. 66 [3] определяем Rz и Т для заготовительной операции.

  2. По таблице 29 стр. 67 [3] определяем Rz и T по маршруту обработки.

  3. По таблице 31стр. 68 [3] определяем суммарное значение пространственных отклонений для различных видов заготовок и механической обработки.






  1. По таблице 36 стр. 76 [3] определяем погрешность базирования при обработке в приспособлениях

  2. Определяем межоперационные припуски.

Под предварительное растачивание:

Под окончательное растачивание:

9. Определяем наименьшие предельные размеры.

10. Определяем наибольшие предельные размеры.

11. Определяем значения припусков.

12. Производим проверку.

13. Данные расчетов заносим в таблицу.

Предельные значения

2z max


__


4130


610

2z min


__



2800


530

Предельный размер

d max


85,96


81,83


81,22

d min


83,76






80,96


80,43


Допуск мкм


2200


870


790

Расчет припусков 2z min


__


2*1400


2*263

Элементы припуска


0


0


0

P


1050


63


42

T


200


100


30

Rz


150


100


30

Квалитет


16


14


12

Технологический переход

Заготовительная

Точение предварительное


Точение окончательное




























3.6.Расчет режимов резания и машинного времени.

Расчет на токарно-винторезную операцию [030]

Оборудование: Токарно-винторезный станок 16К20
Приспособление: Центра 7032-0035 ГОСТ 13214-79; хомутик 7107-0047 ГОСТ 2578-70; оправка

Режущий инструмент: Резец проходной 2103 – 0059 ГОСТ 18880 – 75

Вспомогательный инструмент: резцедержатель

Мерительный инструмент: ШЦ-1 0.1 125 ГОСТ 166-88

  1. Определяем глубину резания:

  1. Определяем подачу, по табл. 11 стр. 266 [4]

S = 0, 6 – 1, 2 об/мин

По паспорту станка принимаем: S = 0, 6 мм/об.

  1. Определяем скорость резания по формуле:

По табл. 17 стр. 269 [4] определяем значение коэффициента и показатели степеней.

= 340,

x = 0,15,

у = 0,45,

m = 0,2

Т – стойкость инструмента (резца) 60 мин. без переточки.

где:

коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала.

=

По табл. 2 стр. 262 [4] определяем значение коэффициента и показатели степени nv; = 1,0; = 1

По табл. 5 стр. 263 [4] определяем коэффициент,