Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали 'Зубчатое колесо'
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный
университет»
(Научно-исследовательский
университет)
Факультет «Физико-Металлургический»
Кафедра « Машины и технологии
обработки материалов давлением»
Направление подготовки «150700.62 -
Машиностроение»
Профиль: «Машины и технологии
обработки металлов давлением»
Разработка маршрутного
технологического процесса изготовления детали «Зубчатое колесо»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ
РАБОТЕ
по дисциплине «Основы технологии
машиностроения»
Руководитель,
профессор, д.т.н.
__________
/А.А. Николаенко/
Автор работы
Студент
группы ФМ-375
__________/Д.В.
Копленков/
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
. МАРШРУТНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ В
СЕРИЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
. ОПЕРАЦИОННЫЕ ЭСКИЗЫ ОПЕРАЦИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. паспортные
характеристики станков для операций механической обработки
ВВЕДЕНИЕ
Технология машиностроения - отрасль науки, занимающаяся изучением
закономерностей, действующих в процессе производства изделий, в целях
использования этих закономерностей для обеспечения требуемого качества
продукции при наименьшей ее себестоимости.
Под технологией машиностроения принято понимать научную дисциплину, в
рамках которой рассматриваются преимущественно процессы механической обработки
деталей и сборки изделий (машин) и попутно затрагиваются вопросы выбора и
изготовления заготовок, а также проектирования и использование средств
технологического оснащения [1].
Машиностроение - одна из ведущих отраслей тяжелой индустрии Российской
Федерации. Создавая наиболее активную часть основных производственных фондов -
орудия труда, машиностроительная промышленность в значительной степени
оказывает влияние на темпы и направления научно-технического прогресса в
различных отраслях народного хозяйства, на рост производительности труда и
другие экономические показатели, определяющие эффективность развития
общественного производства.
На долю машиностроения приходится около 1/5 объемов производства товарной
продукции промышленности России, более 1/4 стоимости основных
промышленно-производственных фондов. В структуре машиностроения насчитываются
19 крупных комплексных отраслей, более 100 специализированных подотраслей и
производств.
Долгое время машиностроение развивалось темпами, опережавшими развитие
промышленности в целом. Высокие темпы были характерны для отраслей,
определяющих научно-технический прогресс и, в первую очередь, станкостроение,
приборостроение, электротехническая и электронная промышленность, производство
средств вычислительной техники.
Достижения машиностроительного комплекса характеризовались не только
ростом объемов его производства, но и созданием и выпуском прогрессивных видов
продукции, внедрением более современных технологий. Среди созданных образцов
новых типов машин, приборов, средств автоматизации значительная часть продукции
отвечает техническим требованиям, уровню лучших отечественных и зарубежных
образцов, а некоторые из них даже превосходят этот уровень.
Однако, несмотря на положительные тенденции в развитии машиностроения,
его научно-техническая и производственная база не соответствует требованиям
интенсификации общественного производства. Велика доля оборудования, которое
эксплуатируется десять, пятнадцать и более лет, в то время как сменяемость
оборудования на предприятиях Японии составляет 6-8 лет, а в европейских
государствах - 10-12 лет. Поэтому для технического перевооружения всех отраслей
народного хозяйства республики и ускорения социально-экономического развития
необходима широкая реконструкция предприятий машиностроительного комплекса [2].
Цель курсовой работы - разработать технологический процесс изготовления
детали «Зубчатое колесо» в условиях серийного производства на станках с ЧПУ.
Задачи курсовой работы:
. Разработать чертёж детали;
. Разработать маршрутный технологический процесс изготовления детали
«Зубчатое колесо» в условиях серийного производства;
. Разработать операционные эскизы на операции механической обработки.
. маршрутный технологический
процесс изготовления детали в серийном производстве
Тип производства - классификационная категория производства, выделяемая
по признакам широты, номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска
изделий.
Коэффициент закрепления операций - отношение числа всех технологических
операций, выполняемых или подлежащих к выполнению в течение определенного
времени, к числу рабочих мест.
=15 (1)
В соответствии с ГОСТ 3.1121-84 ЕСТД коэффициент закрепления операций
составляет [10]:
− Для единичного производства - больше 40;
− Для мелкосерийного производства - 20-40;
− Для среднесерийного производства - 10-20;
− Для крупносерийного производства - 1-10;
− Для массового производства - не больше 1.
Исходя из коэффициента закрепления операций, тип производства принимаем
среднесерийный.
Годовая программа среднесерийного производства - 10000 шт.
Таблица 1 - Маршрутный технологический процесс изготовления заготовки в
среднесерийном производстве
Номер операции
|
Название операции
|
Оборудование
|
00
|
Заготовительная
|
Двухколонный автоматический ленточнопильный станок 350x400
H-A-CNC
|
05
|
Токарная с ЧПУ
|
Токарный станок с ЧПУ JET JTL-1118CNC
|
10
|
Токарная с ЧПУ
|
Токарный станок с ЧПУ JET JTL-1118CNC
|
15
|
Зубофрезерная с ЧПУ
|
Зубофрезерный станок с ЧПУ GearSpect SF 350/500 CNC
|
20
|
Термическая
|
Печь СВЧ
|
25
|
Внутришлифовальная с ЧПУ
|
30
|
Плоскошлифовальная с ЧПУ
|
Плоскошлифовальный станок ОРША-60240
|
35
|
Круглошлифовальная с ЧПУ
|
Круглошлифовальный станок с ЧПУ R-grind 21100 CNC
|
40
|
Зубошлифовальная с ЧПУ
|
Зубошлифовальный станок с ЧПУ LUREN LFG-3540
|
45
|
Контрольная
|
Штангенциркуль, шагомер, универсальный зубоизмерительный
прибор, профилограф, профиломер.
|
. операционные эскизы операций механической
обработки
Заготовительная с ЧПУ
Токарная с ЧПУ
установ
установ
10 Токарная с ЧПУ
установ
установ
15 Зубофрезерная с ЧПУ
Внутришлифовальная с ЧПУ
30 Плоскошлифовальная с ЧПУ
Круглошлифовальная с ЧПУ
Зубошлифовальная с ЧПУ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработан чертеж детали «Зубчатое колесо» в графическом редакторе КОМПАС
- 3D.
Разработан маршрутный технологический процесс изготовления детали
«Зубчатое колесо», включающий 10 операций, из них 8 операций механической
обработки. Операции механической обработки выполнены на станках с ЧПУ:
двухколонный автоматический ленточнопильный станок 350x400 H-A-CNC, токарный
станок с ЧПУ JET JTL-1118CNC, зубофрезерный станок с ЧПУ GearSpect SF 350/500
CNC, внутришлифовальный станок с ЧПУ I-grind 150 СNC, Плоскошлифовальный станок
ОРША-60240, зубошлифовальный станок с ЧПУ LUREN LFG-3540, круглошлифовальный
станок с ЧПУ R-grind 21100 CNC.
Разработано 10 эскизов операций механической обработки. Эскизы выполнены
в графическом редакторе КОМПАС - 3D.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ
СПИСОК
Лебедев, Л.В.
Технология машиностроения: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Л.В.
Лебедев, В.У. Мнацаканян, А.А. Погонин. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский
центр «Академия», 2008. - 528 с.
Морозова,
Т.Г. Региональная экономика / Т.Г. Морозова, М.П. Победина, Г.Б. Поляк, С.С.
Шишов, Н.А. Барменкова, С.М. Борзов, Г.Ю. Семикина, Л.В. Шубцова, Т.Г.
Пыльнева, Г.В. Знаменский, Е.М. Уральская // ЮНИТИ.
-#"863495.files/image012.jpg">
Рисунок 1 - Двухколонный автоматический ленточнопильный станок 350x400
H-A-CNC [3]
Рисунок 2 - Технические характеристики двухколонного автоматического
ленточнопильного станка 350x400 H-A-CNC [3]
. Токарный станок с ЧПУ JET JTL-1118CNC
деталь станок механический серийный
Рисунок 3 - Токарный станок с ЧПУ JET JTL-1118CNC [4]
Таблица 2 - Технические характеристики токарного станка с ЧПУ JET
JTL-1118CNC [4]
Технические характеристики
|
Параметры
|
Модель
|
JTL-1118CNC
|
Система УЧПУ
|
Fanuc 0iMate TC
|
Диапазон зажима: - патрон - цанги 5С круглые - ступенчатый
цанговый патрон
|
150 мм 27 мм 27-152 мм
|
Диаметр обточки над станиной
|
280 мм
|
Ø обточки над поперечным суппортом
|
150 мм
|
Расстояние между центрами
|
457 мм
|
Проходное отверстие шпинделя
|
32 мм
|
Конус шпинделя
|
5С (10˚) / 4˚
|
Частота вращения шпинделя, плавно - двигатель 2,25 кВт -
двигатель 3,75 кВт (опция)
|
50-4000 об/мин 50-6000 об/мин
|
Перемещение по оси Х (поперечное)
|
Перемещение по оси Z (продольное)
|
340 мм
|
Ускоренное перемещение суппорта
|
20 м/мин
|
Пиноль задней бабки
|
МК-2
|
Ход пиноли задней бабки
|
95 мм
|
Выходная мощность
|
2,25 кВт/S1 100%
|
Потребляемая мощность
|
3,3 кВт/S6 40%
|
Габаритные размеры
|
2300 х 1120 х 2150 мм
|
Масса
|
1200 кг
|
. Зубофрезерный станок с ЧПУ OFA 100 CNC 6
Рисунок 4 - Зубофрезерный станок с ЧПУ OFA 100 CNC 6 [5]
Таблица 3 - Технические характеристики Зубофрезерного станка с ЧПУ OFA
100 CNC 6 [5]
Технические характеристики
|
Параметры
|
Макс. модуль зубчатого зацепления
|
14 мм
|
Макс. модуль зубчатого зацепления для стали до 600 МПа
|
16 мм
|
Макс. диаметр зубчатого зацепления
|
1050 мм
|
Макс. диаметр зубчатого сцепления без использования опорной
стойки
|
1120 мм
|
Макс. масса заготовки с приспособлением
|
3000 кг
|
Мин. количество зубьев детали
|
3
|
Макс. угол наклона зубьев
|
+- 45 °
|
Макс./мин. расстояние оси инструмента от оси стола от
поверхности стола
|
|
|
625/80 мм
|
|
850/220 мм
|
Конус в шпинделе
|
Морзе 5
|
Макс. перемещение фрезерного суппорта
|
630 мм
|
Тангенциальная перемещение инструмента в суппорте
|
250 мм
|
Макс. диметр инструмента
|
195 мм
|
Макс. длина инструмента
|
300 мм
|
Диапазон оборотов инструмента
|
25-450 об/мин
|
Мощность главного двигателя
|
28 кВ
|
Рабочая подача осевая
|
0,01-340 мм/мин
|
Рабочая подача радиальная
|
0,01 -170 мм/мин
|
Рабочая подача тангенциальная
|
0,1 - 170 мм/мин
|
Ускоренное перемещение осевое
|
2 500 мм/мин
|
Ускоренное перемещение радиальное
|
3 000 мм/мин
|
Ускоренное перемещение тангенциальное
|
3 000 мм/мин
|
Установленная мощность
|
70 кВА
|
Размеры
|
4 500 х3 530х3 100 мм
|
14 000 кг
|
. Внутришлифовальный станок с ЧПУ I-grind 150 СNC
Рисунок 5 - Внутришлифовальный станок с ЧПУ I-grind 150 СNC [6]
Таблица 4 - Технические характеристики внутришлифовального станка с ЧПУ
I-grind 150 СNC [6]
Технические характеристики
|
Параметры
|
Диаметр обрабатываемого отверстия, мм
|
Ø 6 - 150
|
Макс. глубина шлифования, мм
|
150
|
Макс. диаметр обрабатываемой детали над столом, мм
|
Ø 520
|
Макс. ход стола мм
|
540
|
Макс. скорости подачи Z-оси, м/мин
|
5
|
Частота вращения шпинделя, об/мин
|
0 - 550
|
Угол поворота передней бабки, град
|
7 - 8
|
Емкость бака гидравлической системы, л
|
60
|
Мощность шлифовальной бабки, кВт
|
0.75
|
Мощность шлифовального круга, кВт
|
1.5
|
Мощность гидравлической помпы, кВт
|
0.75
|
Мощность помпы СОЖ, кВт
|
0.09
|
Вес, кг
|
2300
|
. Плоскошлифовальный станок ОРША-60240
Рисунок 6 - Плоскошлифовальный станок Плоскошлифовальный станок
ОРША-60240 [7]
Таблица 5 - Технические характеристики плоскошлифовального станка
ОРША-60240 [7]
Технические характеристики
|
Параметры
|
Класс точности станка по ГОСТ 8-82
|
В
|
Размер зеркала стола, мм
|
600х1200
|
Точностные параметры, максимально достигаемые на образце
изделии:
|
- размер образца изделия, мм
|
710х300х200
|
- плоскостность, мкм
|
6
|
- параллельность, мкм
|
8
|
Наибольшие размеры обрабатываемых поверхностей
|
- длина
|
1200
|
- ширина
|
600
|
- высота
|
590
|
Управляемое количество координат
|
3
|
Размеры шлифовального круга
|
400х20...100х127
|
Габаритные размеры
|
- длина
|
4800
|
- ширина
|
3850
|
- высота
|
2250
|
Масса станка, кг
|
8500
|
Мелкосерийное и серийное производство
|
. Зубошлифовальный станок с ЧПУ LUREN LFG-8040
Рисунок 7 - Зубошлифовальный станок с ЧПУ LUREN LFG-8040 [8]
Таблица 6 - Технические характеристики зубошлифовального станка с ЧПУ
LUREN LFG-8040 [8]
Технические характеристики
|
Параметры
|
Мин./макс. диаметр заготовки, мм
|
Ø 50/ Ø
800
|
Макс. модуль
|
М20 (DP 1,27)
|
Макс. глубина профиля, мм
|
45
|
Диапазон углов наклона зубьев, град
|
±45°
|
Макс. длина шлифования (прямой зуб), мм
|
400
|
Расстояние между столом и центром задней бабки, мм
|
600-1250
|
Диаметр стола, мм
|
Ø 740
|
Макс. нагрузка на стол, кг
|
2500
|
Мощность двигателя шпинделя, кВт
|
15
|
Мин./ макс. диаметр шлифовального круга, мм
|
Ø 260/
Ø 400
|
Макс. скорость вращения шлифовального круга, об/мин
|
4000
|
Макс. ширина шлифовального круга, мм
|
90
|
Напряжение сети
|
3фазы, 220 В
|
Сила тока, А
|
80
|
Температура окружающей среды,°С
|
10-40°
|
Потребляемая мощность, кВА
|
40
|
Габариты (ДхШхВ) ,мм
|
4600х2900х3700
|
Вес, кг
|
17000
|
. Круглошлифовальный станок с ЧПУ R-grind 21100 CNC
Рисунок 8 - Круглошлифовальный станок с ЧПУ R-grind 21100 CNC [9]
Таблица 7 - Технические характеристики rруглошлифовального станка с ЧПУ R-grind 21100 CNC [9]
Технические характеристики
|
Параметры
|
Высота центров, мм
|
210
|
Диаметр шлифования над столом, мм
|
Ø 420
|
Расстояние между центрами, мм
|
1000
|
Макс. диаметр шлифования, мм
|
Ø 400
|
Макс. вес заготовки в центрах, кг
|
150
|
Шлифовальный круг
|
|
Размеры шлифовального круга, мм
|
Ø 355 ×
50 × Ø 152,4
|
Линейная скорость перемещения, м/с
|
30
|
Частота вращения круга, об/мин
|
1783
|
Шлифовальная бабка
|
|
Ускоренная подача, м/мин
|
6
|
0,001(0,0001)
|
Внутреннее шлифование
|
Ручное управление
|
Стол
|
|
Ускоренная подача, м/мин
|
6
|
Мин вводный инкремент, мм
|
0,001(0,0001)
|
Угол поворота град
|
0°/10°
|
Шпиндельная бабка
|
|
Угол поворота, град
|
-30°/+90°
|
Конус
|
МК4
|
Частота вращения, об/мин
|
10-500
|
Макс. нагрузка на шпиндель (при длине заготовки), кг(мм)
|
35 (L=150)
|
Задняя бабка
|
|
Конус
|
МК4
|
Перемещение пиноли задней бабки, мм
|
25
|