Технологический процесс обработки детали

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Тепловые двигатели»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Технология двигателестроения»

Технологический процесс обработки детали «ДБ59.201.08.01»

Содержание

Введение

. Технологический процесс обработки детали

.1 Определение типа производства

.2 Расчёт припусков

.3 Расчёт режимов резания

.4 Расчёт норм времени

. Расчет станочного приспособления

Заключение

Литература

Введение

Предметом технологии двигателестроения является учение об изготовлении двигателей внутреннего сгорания заданного качества в установленном программой выпуска количестве при наименьших затратах материалов, минимальной себестоимости и высокой производительности труда, облегченного в максимальной степени и безопасного.

Одной из главных задач технологии машиностроения является изучение закономерностей протекания технологических процессов, выявление параметров, воздействуя на которые можно интенсифицировать производство и повысить его точность. Знание этих закономерностей является основным условием рационального проектирования технологических процессов и применения электронных вычислительных машин, обеспечивающих сокращение сроков проектирования, облегчение труда технологов, и получение оптимальных вариантов проектируемых технологических процессов.

Цель курсового проекта- получение навыка по расчету промежуточных размеров, определения шероховатости по таблицам и по расчетам, а также определение норм времени при выполнении данной операции, что очень важно при проектировании технологического процесса на производстве, т.к. зная время на каждую операцию можно качественно и эффективно использовать время на процесс изготовления данной продукции.

1. Технологический процесс обработки детали

.1 Определение типа производства

Годовой объем выпуска N_b=800 шт.

Годовой фонд времени (при работе в одну смену) ч - число деталей в изделии

% - процент запасных частей.

 шт.

Такт выпуска:

 мин

Тип производства - крупносерийное.

.2 Расчёт припусков

Припуск - это слой материала, удаляемый режущим инструментом с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

При выполнении курсового проекта расчет припусков на механическую обработку производится расчетно-аналитическим методом и по таблицам.

Расчет припусков и их определение по таблицам могут производиться только после выбора оптимального для данных условий технологического маршрута и способа получения заготовки.

Определение припусков и промежуточных размеров на обработку торцовой наружной поверхности l =315_-0,13 мм (30 Операция):

Заготовка - отливка.

) Выбираем вариант техпроцесса:

·        Черновое точение - шероховатость Ra=50-6,3мкм, класс точности 5, квалитет допуска размера 12-14.

·        Чистовое точение - шероховатость Ra=6,3-0,4мкм, класс точности 4, квалитет допуска размера 8-10.

) Определяем параметры R_z, h, ∆_z, ε:

·        Отливка - (Rz + h) = 400мкм

·        Черновое точение - Rz=50мкм, h=50мкм

·        Чистовое точение - Rz=25мкм, h=25мкм

Пространственные отклонения заготовки:

·        Отливка -

·        Черновое точение -

·        Чистовое точение -

Погрешность установки заготовки в 3-х кулачковом патроне ε =20 мкм

) Рассчитываем минимальные припуски:

Для чернового точения:

Для чистового точения:

) Определяем наименьшие расчётные размеры:

5) Рассчитываем допуски на обрабатываемые размеры по переходам:

отливка  - 

черновое точение  - 

чистовое точение  - 

) Рассчитываем наибольшие предельные размеры:

7) Находим максимальные припуски:

) Определяем минимальные припуски:

наибольший

наименьший

) Проверяем правильность расчётов:

Расчёт выполнен, верно.

Таблица 1

Результаты расчета припусков и предельных размеров при обработке торцевой поверхности.

Определение припусков и промежуточных размеров на обработку отверстия d = мм (35 Операция):

Заготовка - отливка.

) Выбираем вариант техпроцесса:

·        Черновое растачивание - шероховатость Ra=15-1,6мкм, класс точности 5, квалитет допуска размера 11-13.

·        Чистовое растачивание - шероховатость Ra=6,3-0,4мкм, класс точности 2а-2, квалитет допуска размера 8-10.

·        Предварительное шлифование - Ra=6,3-0,4мкм, класс точности 3, квалитет допуска размера 8-9.

) Определяем параметры R_z, h, ∆_z, ε:

·        Отливка - (Rz + h) = 400мкм

·        Черновое растачивание - Rz=50мкм, h=50мкм

·        Чистовое растачивание - Rz=25мкм, h=25мкм

·        Шлифование предварительное - Rz=10мкм, h=20мкм

Пространственные отклонения заготовки:

·        Отливка -

·        Черновое растачивание -

·        Чистовое растачивание -

·        Предварительное шлифование

Погрешность установки заготовки в 3-х кулачковом патроне ε =20 мкм

) Рассчитываем минимальные припуски:

Для чернового растачивания:

Для предварительного шлифования:

) Определяем наибольшие расчётные размеры соответственно для предварительного шлифования, чистового и чернового растачивания:

) Рассчитываем допуски на обрабатываемые размеры по переходам:

отливка  - 

черновое точение  - 

чистовое точение  - 

предварительное шлифование -

) Рассчитываем наименьшие предельные размеры соответственно для предварительного шлифования, чистового и чернового растачивания и отливки:

) Находим максимальные припуски:

) Определяем минимальные припуски:

9) Рассчитываем общий припуск:

наибольший

наименьший

) Проверяем правильность расчётов:

отливка резание припуск

Расчёт выполнен, верно.

Таблица 2

Результаты расчета припусков и предельных размеров при обработке отверстия.

1.3 Расчёт режимов резания

Определим режимы резания на обработку торцевой поверхности:

Материал детали - чугун С6, материал режущей части отогнутого проходного резца - ВК8.

·        Черновое точение:

1. Глубина резания: t = 2Z_max/2= 1 мм

. Подача: S=1 мм/об

. Определяем скорость резания:

, где:

, т.к. без корки

;

. Число оборотов станка:

Принимаем: 40 об/мин

Мощность резания:

, где

·        Чистовое точение:

1. Глубина резания: t = 2Z_max/2= 0,823 мм

. Подача S=0,55 мм/об

. Определяем скорость резания:

, где:

. Число оборотов станка:

Принимаем: 64 об/мин

Определим режимы резания на обработку отверстия:

Материал детали - чугун С6, материал режущей части резца - ВК8.

·        Черновое растачивание:

. Глубина резания: t = 2Z_max/2=1,921/2= 0,961 мм

. Подача: S=1 мм/об

. Определяем скорость резания:

, где:

, т.к. без корки

. Число оборотов станка:

Принимаем: 80 об/мин

Мощность резания:

, где

·        Чистовое растачивание:

. Глубина резания: t = 2Z_max/2= 0,512/2=0,256 мм

. Подача: S=0,32 мм/об

. Определяем скорость резания:

, где:

, т.к. без корки

. Число оборотов станка:

Принимаем: 160 об/мин

·        Предварительное шлифование:

Ширина шлифовального круга В=50 мм, диаметр D_к=190 мм

Глубина резания: t = 2Z_max/2= 0,278/2=0,139 мм

Скорость вращения круга V_к =35 м/с

Скорость вращения детали V_Д=20 м/мин

Глубина шлифования t_ш =0,005мм

Число двойных ходов:

Продольная подача S_пр=0,5∙В=0,5∙50=25 мм/об заг.

.4 Расчёт норм времени

Расчёт штучного времени на черновое точение:

Основное время

=40 об/мин    s=1 мм/об    L= 375 мм    L_вр +L_cх =2 мм

Определение вспомогательного времени:

,

где t₁=1,3 мин - время на установку детали в патроне с выверкой, t₂=0,4 мин - время на установку резца, t₃=0,08 мин - время измерение детали.

Оперативное время:

Время на организационное и техническое обслуживание станка:

Перерыв в работе:

Штучное время:

,где n=100 шт. , T_п-з=10 мин.

Расчёт штучного времени на чистовое точение:

Основное время:

=64 об/мин    s=0,55 мм/об    L= 375 мм    L_вр +L_cх =2 мм

Определение вспомогательного времени:

,

где t₁=0,4 мин - время на установку резца, t₂=0,08 мин - время измерение детали.

Оперативное время:

Время на организационное и техническое обслуживание станка:

Перерыв в работе:

Штучное время:

,где n=100 шт. , T_п-з=10 мин.

Расчёт штучного времени на черновое растачивание:

Основное время:

=80 об/мин    s=1 мм/об    L= 315 мм    L_вр +L_cх =2 мм

Определение вспомогательного времени:

,

где t₁=0,4 мин - время на установку резца, t₂=0,08 мин - время измерение детали.

Оперативное время:

Время на организационное и техническое обслуживание станка:

Перерыв в работе:

Штучное время:

,где n=100 шт. , T_п-з=10 мин.

Расчёт штучного времени на чистовое растачивание:

Основное время:

=160 об/мин    s=0,32 мм/об    L= 315 мм    L_вр +L_cх =2 мм

Определение вспомогательного времени:

,

где t₁=0,4 мин - время на установку резца, t₂=0,08 мин - время измерение детали.

Время на организационное и техническое обслуживание станка:

Перерыв в работе:

Штучное время:

,

где n=100 шт. , T_п-з=10 мин.

Расчёт штучного времени на предварительное шлифование:

Основное время:

,

где n_Д=32 об/мин - скорость вращёния детали.

об - число оборотов детали необходимое для снятия припуска.

Число оборотов детали за которое происходит двойной ход шлифовального круга:

,

где путь шлифовального круга L=L_Д+L_вр+L_сх= 315+50=365мм, L_Д = 315 мм ,L_вр +L_cх =50 мм, S_пр=25 мм/об. дет.

Число двойных ходов:

Определение вспомогательного времени:

,

где t₁=0,4 мин - время на установку шлифовального круга, t₂=0,08 мин - время измерение детали.

Оперативное время:

Время на организационное и техническое обслуживание станка:

Перерыв в работе:

Штучное время:

,где n=100 шт. , T_п-з=10 мин.

. Расчет станочного приспособления

В качестве приспособления используется устройство для надёжного закрепления обрабатываемой заготовки на станке.

Приспособление состоит из пневматического цилиндра 1, патрона 2 токарного станка, фильтра 3 для отчистки воздуха, регулятора давления 4 с манометром 5, масленки 6, обратного клапана 7, распределительного крана 8, воздухопроводов 9 и 10.

Из цеховой сети сжатый воздух поступает в воздушный фильтр 3, в регулятор давления 4 с манометром 5, в масленку 6, в обратный клапан 7, в распределительный кран 8 и по воздухопроводам 9 или 10 поочерёдно подаётся в правую или левую полости пневмоцилиндра 1 двухстороннего действия.

Рассчитываем коэффициент запаса К:

, где

 - гарантированный коэффициент запаса для всех случаев;

 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (для черновой К₁= 1,2);

 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резанья от затупления инструмента, К₂=1;

 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании К₃= 1,2;

 - коэффициент, увеличений постоянство силы зажима, развиваемой

силовым приводом приспособления К₄= 1;

 - коэффициент, увеличений действия дополнительных моментов резанья на обрабатываемую деталь К₅= 1.

, где Pz=634,8, d=0,375

, где

Сила развиваемая пневмоцилиндром должна быть не менее Q_сум:

По ГОСТ 15608-81 выбираем пневмоцилиндр диаметр поршня которого 200мм ,диаметр штока 40мм. При подключении к сети с давление воздуха 0,4 МПа пневмоцилиндр развивает тянущее усилие 10800Н, толкающее 11400Н, что достаточно для надёжного закрепления заготовки.

Экономическая эффективность от внедрения приспособления.

Годовая программа выпуска Nb=800 шт.

Вес обрабатываемой заготовки 67кг.

Заработная плата в минуту с учетом доплат 32%

Стоимость пневматического патрона С_пр2=2600руб.

Стоимость патрона с ручным приводом С_пр1=900руб.

Годовая стоимость эксплуатации патрона составляет 25% их стоимости

Э_пр2=2600∙0,25=650руб.;

Э_пр1=900∙0,25=225руб.

Срок службы патронов до их полного износа составляет А=3 года.

Экономия вспомогательного времени составляет:

t_шТ1-t_шТ2=0,36-0,13=0,23 мин.;

Процент накладных расходов К=18

Годовой экономический эффект:

Расчёты показывают, что при увеличении программы выпуска до Nb=3500 шт. будет получен экономический эффект от внедрения приспособления. В настоящее время приспособление используется в целях повышения уровня техники безопасности рабочих.

Заключение

При выполнении курсового проекта по технологии двигателестроения были проведены:

. Расчеты припусков и промежуточные размеры деталей.

. Расчеты режимов резания.

. Был произведен расчет станочного приспособления для надежного закрепления заготовки.

Литература

1. Фокин Ю. И. Технология двигателестроения. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 101200 - « Двигатели внутреннего сгорания».- Брянск: БГТУ, 2002. - 62 с.

. Фокин Ю. И. Определение припусков и промежуточных предельных размеров на обработку. Методические указания к курсовому проекту для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 101200 -     «Двигатели внутреннего сгорания».- Брянск: БГТУ, 2003. - 16 с.

. Фокин Ю. И. Технология двигателестроения. Расчет и конструирование станочных приспособлений. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов дневной и вечерней формы обучения специальности 101200 - « Двигатели внутреннего сгорания».- Брянск: БИТМ, 1995. - 12 с.

. Фокин Ю. И. Технология двигателестроения. Расчет экономической эффективности от внедрения станочных приспособлений. Методические указания к выполнению практических работ и курсового проекта для студентов очной формы обучения специальности 101200 - « Двигатели внутреннего сгорания».- Брянск: БГТУ, 2008. - 11 с.