[ С. А. Волков, В. Д. Корнеев
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Рекомендовано Методическим советом
Рыбинской государственной авиационной
технологической академии имени
П. А. Соловьева в качестве учебного
пособия
Рыбинск 2009 2 УДК 621.91 Волков С. А., Корнеев В. Д. Основы технологии машиностроения:
Учебное пособие. – Рыбинск: РГАТА, 2009. – 62 с.
Учебное пособие содержит указания по выполнению курсовой работы по учебной дисциплине «Основы технологии машиностроения». В пособии содержатся краткие теоретические сведения и справочные данные, необходимые для успешного выполнения курсовой работы.
Пособие предназначено для студентов специальности 151001 – Технология машиностроения, может быть рекомендовано для студентов смежных специальностей (направление подготовки «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств»).
РЕЦЕНЗЕНТЫ: кафедра «Оборудование и технологии машиностроительного производства» Тольяттинского государственного университета;
заместитель главного инженера ОАО «НПО «Сатурн», д-р техн. наук, профессор Л. Б.Уваров.
ISBN 978 – 5 – 88435 – 316 – 9 С. А. Волков, В. Д. Корнеев, РГАТА,
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕТЕМАТИКА И ОБЪЕМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
I. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ.......... РЕФЕРАТ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
II. СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ
ЗАПИСКИ1. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИЗДЕЛИЯ
2.СЛУЖЕБНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И
ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ДЕТАЛИ2.1. Назначение и условия работы детали
2.2. Геометрические показатели детали
2.3. Характеристика материала детали
2.4. Технологичность конструкции детали
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА, РАЗМЕРА ПАРТИИ ДЕТАЛЕЙ........... 4. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА И СПОСОБА
ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ....
6. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ
7. РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ7.1. Определение числа этапов обработки по каждой поверхности заготовки.
7.2. Последовательность обработки поверхностей заготовки.............. 7.3 Формирование принципиальной схемы технологического маршрута.
7.4. Построение эскизного технологического маршрута.
8. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИЙ,
РЕЖУЩЕГО И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТОВ9. РАСЧЕТ ОПЕРАЦИОННЫХ РАЗМЕРОВ
9.1. Расчет длинновых размеров
9.2. Расчет диаметральных размеров
9.3. Корректировка размеров заготовки
III. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ
ЗАПИСКИВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А. БЛАНК ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ ПО
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ «ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ»..........ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ТИТУЛЬНОГО
ЛИСТА РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ.................ПРИЛОЖЕНИЕ В. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ВЫБОРА
МЕТОДА И СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТОЧНОСТЬ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ
ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ И
УСТАНОВКИ ДЕТАЛЕЙПРИЛОЖЕНИЕ Е. НАИМЕНОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ.......
ПРЕДИСЛОВИЕ
Курсовая работа по учебной дисциплине «Основы технологии машиностроения» для студентов специальности 151001 – Технология машиностроения и для студентов смежных специальностей (направление подготовки «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств») предшествует выполнению курсового проекта по учебной дисциплине «Технология машиностроения» и является самостоятельной работой студента.Цель курсовой работы – научить студента методике проектирования технологического процесса изготовления детали, используя знания, полученные им при изучении предшествующих учебных дисциплин, пользоваться необходимой справочной технической литературой и руководящими материалами (СТП 1.01-2002 и др.).
В процессе выполнения курсовой работы студент приобретает практические навыки проектирования технологических процессов изготовления деталей средней сложности.
При выполнении курсовой работы особое внимание уделяется самостоятельному творчеству студента с целью развития его инициативы в решении технологических задач. При защите курсовой работы студент должен аргументировано объяснить принятые им решения.
Роль преподавателя (руководителя курсовой работы) состоит в том, чтобы помочь студенту освоить методику проектирования технологического процесса изготовления детали (единичный технологический процесс); применить на практике знания, полученные при изучении учебной дисциплины «Основы технологии машиностроения».
ТЕМАТИКА И ОБЪЕМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Темой курсовой работы является проектирование технологического процесса изготовления детали средней сложности и обрабатываемой различными методами.Задание на курсовую работу выдает руководитель в виде бланка задания (приложение А). В нем указываются исходные данные, которые включают: сборочный чертеж изделия(узла), чертеж детали, объем производства, дату выдачи задания, срок выполнения курсовой работы.
Курсовая работа представляется в виде расчетно-пояснительной записки объемом 30 – 45 страниц формата А4, оформленной в соответствии с СТП 1.01–2002. Содержание расчетно-пояснительной записки изложено на обороте бланка задания на курсовую работу и не подлежит изменению.
Титульный лист пояснительный записки оформляется в соответствии с приложением Б.
В учебных целях объем выполняемой работы ограничен, часть вопросов, таких как расчет режимов резания, нормирования операций и др.
не рассматривается.
I. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ РАСЧЕТНОПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
РЕФЕРАТ
Реферат содержит цель работы, методику ее выполнения, результаты работы, краткие выводы. Перед текстом реферата под заголовком «Реферат» должны быть указаны:- наименование работы (курсовая работа на тему «Проектирование технологического процесса изготовления детали…»);
- количество страниц, рисунков, приложений, источников;
- перечень ключевых слов (от 5 до 15), т. е. основных слов (словосочетаний), отражающих содержание работы; ключевые слова начинают с новой строки с абзацного отступа, приводят в именительном падеже и записывают прописными буквами через запятые.
Максимальный объем реферата – одна страница.
СОДЕРЖАНИЕ
Содержание должно включать все составные части, имеющиеся в работе после самого содержания. По основной части в содержание включают разделы и подразделы, имеющие заголовки. Наименования и последовательность разделов и подразделов должны полностью соответствовать содержанию расчетно-пояснительной записки, изложенному на второй странице бланка задания на курсовую работу (приложение А).Приложения указывают в содержании вместе с их обозначениями и наименованиями. В содержании указывают номера страниц, на которых размещается начало составных частей без обозначений «с» или «стр»
вверху.
ВВЕДЕНИЕ
Введение в курсовую работу по учебной дисциплине «Основы технологии машиностроения» должно раскрывать ту задачу, которую необходимо решить в результате разработки технологического процесса изготовления детали с использованием классических правил, изложенных в указанной выше дисциплине.
II. СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАСЧЕТНОПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИЗДЕЛИЯ
ГОСТ 2.101–68 «ЕСКД. Виды изделий» определяет, что изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению их на предприятии.Любое изделие создается при осуществлении технологического процесса для удовлетворения той или иной потребности человека. Отсюда вытекает назначение изделия. Созданию изделия должны предшествовать глубокое изучение задач, для решения которых оно создается, и точная формулировка служебного назначения изделия.
Под служебным назначением изделия (машины) понимается максимально уточненная и четко сформулированная задача, для решения которой предназначается изделие (машина).
Следует подчеркнуть особую значимость точности формулирования служебного назначения изделия в формировании его качества. Служебное назначение должно отражать, в первую очередь, общественную необходимость в том или ином изделии (машине). Оно должно учитывать уровень и состояние научно-технических разработок в данной конкретной области. Ошибку на любом этапе жизненного цикла изделия можно исправить, ошибку в формулировании служебного назначения исправить нельзя. А ведь качество создаваемого продукта зависит, прежде всего, от качества документа, который мы называем «служебным назначением».
В рассматриваемом разделе курсовой работы студент должен описать назначение изделия и его принцип действия, разъяснить взаимодействие деталей.
Выполнение данного раздела необходимо для творческого понимания функций детали, технологический процесс на которую необходимо разработать в соответствии с заданием. Технические характеристики изделия (сборочной единицы) предъявляют требования к служебному назначению детали и к ее техническим параметрам.
2. СЛУЖЕБНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ И ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ДЕТАЛИ
В процессе проектирования студент должен ознакомиться с конструкцией детали, ее назначением и условиями работы в узле или механизме. Все эти вопросы должны быть изложены в рассматриваемом разделе пояснительной записки.Для технически грамотного и обоснованного изложения этого раздела необходимо изучить сборочные чертежи изделия, дать описание назначения самой детали, основных ее поверхностей и влияния их взаимного расположения, точности и шероховатости поверхности на качество работы механизма, для которого изготовляется деталь.
2.1. НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ ДЕТАЛИ
Необходимо показать место детали в изделии, выявить выполняемые функции, а также проанализировать условия работы детали (термосиловые условия, рабочую среду и др.).
2.2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЕТАЛИ
В этом пункте требуется представить функциональные характеристики поверхностей детали, указать ее основные и вспомогательные конструкторские базы, а также свободные поверхности. Студенту следует проанализировать влияние точностных показателей (точности размеров, пространственных отклонений, макро- и микрогеометрии) поверхностей детали на качество работы изделия, в которое входит рассматриваемая деталь.Из описания назначения и конструкции детали должно быть ясно, какие поверхности и размеры имеют основное, решающее значение для служебного назначения детали и какие – второстепенное.
2.3. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА ДЕТАЛИ
Приводятся группа и марка материала детали, его химический состав. На основании справочной литературы указываются физикомеханические характеристики материала, возможные методы термической обработки, анализируются свойства материала (литейные свойства, деформируемость и др.).Кроме того, необходимо высказать свои соображения относительно правильности выбора материала для данных условий работы детали в узле, целесообразности его замены другими марками и какими именно.
2.4. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ
Технологичность изделия – это совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте, включая утилизацию изделия по окончанию срока эксплуатации, при одних и тех же показателях качества изделия.В рамках курсовой работы студент укрупненно оценивает только производственную технологичность конструкции детали. Для этого необходимо выполнить анализ последней с позиций возможности ее обработки лезвийным и абразивным инструментом. Таким образом, технологичность детали оценивается с точки зрения производственного процесса ее изготовления (простота, удобство обработки, величины точностных показателей, расположение поверхностей и др.). По результатам проведенного анализа могут быть внесены изменения в чертеж детали для улучшения технологичности ее конструкции.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА,
РАЗМЕРА ПАРТИИ ДЕТАЛЕЙ
Тип производства – это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий.В зависимости от величины программы и характеристики выпускаемой продукции различают единичное, серийное и массовое производства.
Под единичным производством понимают изготовление машин (изделий), характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых машин (изделий), повторное изготовление и ремонт которых, как правило, не предусматривается. Продукция единичного производства – опытные образцы, тяжелые прессы, уникальные станки т. п.
Под серийным производством понимают изготовление или ремонт изделий периодически повторяющимися партиями по неизменным чертежам в течение продолжительного промежутка календарного времени. Различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства.
Продукция серийного производства – станки, компрессоры, судовые двигатели и т. п. – выполняется периодически повторяющимися партиями.
Под массовым производством понимают непрерывное изготовление или ремонтирование изделий в больших объемах по неизменным чертежам продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна и та же операция. Продукция массового производства – автомобили, холодильники, часы, телевизоры, и т.п.
На первом этапе проектирования тип производства ориентировочно может быть определен в зависимости от массы детали и объема производства по табл. 1 [1].
Годовой объем производства деталей одного наименования, шт.
производства тяжелых (крупных) средних массой легких (мелких) Студент должен определить годовую программу изготовления деталей в штуках с учетом запасных частей и возможных потерь по формуле [1, 2, 3]:
где П1 – объем производства деталей, шт./год; m – количество деталей данного наименования; количество дополнительно изготовляемых деталей для запасных частей и для восполнения возможных потерь в процентах ( = 5…7 %).
Для условий серийного производства количество деталей в партии для одновременного запуска допускается определять по следующей упрощенной формуле [1, 2, 3]:
где число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе (для обеспечения сборки, рекомендуется принимать = 10); F число рабочих дней в году (можно принимать F = 240).
В зависимости от размеров партии в рамках серийного производства различают:
мелкосерийное производство (при количестве изделий в партии до 25 шт.);
среднесерийное производство (при количестве изделий в партии от 25 до 200 шт.);
крупносерийное производство (при количестве изделий в партии более 200 шт.).
В рамках курсовой работы нормирование технологического процесса не выполняется, поэтому тип производства определяется предварительно, без уточнения по коэффициенту закрепления операций.
4. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА И СПОСОБА
ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
Правильный выбор заготовки оказывает непосредственное влияние на возможность рационального построения технологического процесса изготовления, как отдельных деталей, так и машины в целом, способствует снижению удельной металлоемкости машин и уменьшению отходов.Наиболее распространенные в машиностроении методы получения заготовок (литье, штамповка и др.) могут быть реализованы разными способами (литье в кокиль, литье по выплавляемым моделям; штамповка на КГШП, штамповка на ГКМ и т. д.), выбор которых требует техникоэкономического обоснования.
В рамках курсовой работы студент должен осуществить двухэтапный выбор способа получения заготовки. На первом этапе производится предварительная качественная оценка методов и способов получения заготовки. На втором этапе – два-три преимущественных способа сравниваются по экономической эффективности, таким образом, выбирается оптимальный способ.
Основными факторами, определяющими выбор метода и способа получения заготовок, являются нижеследующие.
1. Форма и размеры заготовки. Наиболее сложные по конфигурации заготовки получают различными способами литья. Для заготовок, получаемых методом пластического деформирования характерна более простая конфигурация, отсутствие отверстий и полостей. Для самых простых по форме деталей заготовкой является металлургический прокат в виде прутков различного сечения и труб, а также прокат периодического сечения, изготовляемого на специализированном оборудовании.
2. Точность формы, размеров и качество поверхностного слоя заготовок.
Требуемая точность геометрических форм и размеров заготовок существенно влияет на их себестоимость. Чем выше требования к точности отливок, штамповок и других заготовок, тем выше стоимость их изготовления. Это определяется главным образом увеличением стоимости формообразующей оснастки (модели, штампы, пресс-формы), уменьшением допуска на ее износ, применением оборудования с более высокими параметрами точности (и, следовательно, более дорогого), увеличением расходов на его содержание и эксплуатацию.
Качество поверхностного слоя заготовки сказывается на возможности ее последующей обработки и на эксплуатационных свойствах детали, таких как усталостная прочность, износостойкость и др. Оно формируется практически на всех стадиях изготовления заготовки. Технологический процесс определяет не только микрогеометрию поверхности, но и физикомеханические свойства поверхностного слоя.
3. Технологические свойства материала. Методы получения заготовок накладывают вполне определенные ограничения на использование тех или иных конструкционных материалов, которые определяются по достаточности литейных свойств, пластичности, свариваемости и других характеристик. При наличии достаточного комплекса всех этих свойств у материала его выходные механические характеристики могут сильно различаться у заготовок, полученными всеми возможными методами. Так, известно, что литые заготовки имеют крупнозернистое строение, неоднородность механических свойств и химического состава по сечению отливки. Пластически деформированный металл обладает ярко выраженной текстурой в виде волокнистого строения мелких зерен; анизотропией механических свойств в зависимости от направления волокон; наклепом. В целом же, пластически деформированные заготовки обладают более высокими прочностными свойствами по сравнению с литыми.
4. Объем выпуска продукции. Количество предполагаемых к изготовлению изделий определяет выбор способа изготовления заготовок, поскольку наиболее технически и экономически совершенные способы требуют больших начальных затрат на приобретение оборудования и технологической оснастки. С увеличением количества выпускаемых изделий удельные затраты на единицу продукции снижаются и возможно использование более прогрессивных способов получения заготовок.
5. Производственные возможности предприятия. Наличие технической базы позволяет организовать выпуск новой продукции с минимальными затратами времени на подготовку и освоение производства. Поэтому, проектирование нового технологического процесса необходимо увязывать с возможностями действующего производства, загрузкой его оборудования. В то же время, при ориентации на использование новых способов получения заготовок необходима тщательная технологическая подготовка производства, приобретение и изготовление нового оборудования и оснастки, что существенно удлиняет сроки подготовки производства. В рамках курсовой работы отсутствует привязка к конкретному предприятию, поэтому при выборе метода и способа получения заготовки данный критерий можно не учитывать.
6. Сроки освоения производства.
Данный критерий характеризует промежуток времени, необходимый предприятию на освоение нового для себя способа получения заготовок.
Сроки освоения производства определяются сложностью изготавливаемого изделия, характером применяемых технологических процессов и типом производства. Чем больше количество и сложность используемого оборудования и оснастки, тем больше сроки освоения производства.
Предварительно выбор заготовки может быть осуществлен на основе комплексного анализа указанных выше факторов с помощью матрицы их влияния (табл. 2) [4, 5].
Оценка осуществляется путем суммирования баллов, присвоенных каждому из возможных способов получения заготовки по перечисленным выше факторам. Возможность использования того или иного способа по конкретному фактору оценивается знаками плюс «+» или минус «–». Лучшим является способ, набравший наибольшее число баллов.
Анализ матрицы, представленной в табл. 2, показал, что равное наибольшее количество баллов (4) набрали три способа получения заготовок.
Однако отсутствие необходимых технологических свойств материала для использования метода литья ограничивает этот выбор до двух способов штамповки. Качественное сравнение этих вариантов не дает явного преимущества тому или иному способу, поэтому необходимо укрупненное проектирование обеих заготовок и технологических маршрутов их обработки.
На втором этапе выбора способа получения заготовки производим укрупненный расчет себестоимости способов, набравших наибольшее количество баллов при качественном сравнении.
Матрица влияния факторов (пример) [4, 5] Литье:
под давлением по выплавляемым моделям в кокиль Ковка Штамповка:
на молотах на ГКМ Себестоимость заготовки из проката упрощенно можно определить по затратам на материал, необходимого для ее получения. Затраты на материал определяются по массе проката, требующегося на изготовление детали, и массе сдаваемой стружки. При этом необходимо учитывать стандартную длину прутков и отходы в результате некратности длины заготовок этой стандартной длине [6]:
где Q – масса заготовки, кг; S – цена 1 кг материала заготовки, р.; q – масса готовой летали, кг; Sотх – цепа 1 т отходов, р.; kинф – инфляционный коэффициент, необходимый для приведения уровня цен к современным условиям (применительно к 2009 – 2010 гг. kинф = 100, его величина может корректироваться руководителем курсовой работы).
Стоимость некоторых металлов и заготовительные цены на стружку черных и цветных металлов приводятся в табл. 1 и 2 приложения В.
Стоимость заготовок, получаемых такими способами, как литье в обычные земляные формы и кокиль, литье по выплавляемым моделям, литье под давлением; горячая штамповка на молотах, прессах, ГКМ, КГШП, а также электровысадкой, можно с достаточной для курсовой работы точностью определить по формуле [3]:
где Сi – базовая стоимость 1 т заготовок, р.; kт, kс, kв, kм, kп, – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.
Для отливок, полученных литьем в песчано-глинистые формы и кокили, рекомендуется пользоваться нижеприведенными данными [3].
Базовая стоимость 1 т отливок C1 = 360 р. (отливки из серого чугуна марок СЧ10; СЧ15; СЧ18 массой 1 – 3 кг, 3-го класса точности по ГОСТ 26645–85 [6], 3-й группы сложности и 3-й группы серийности).
Коэффициенты выбираются по следующим данным [3].
В зависимости от точности отливок значения коэффициента kт:
для отливок из черных металлов:
1-й класс точности kт = 1,1;
2-й класс точности kт = 1,05;
3-й класс точности kт = 1,0;
для отливок из цветных металлов:
4-й класс точности kт = 1,1;
5-й класс точности kт = 1,05;
6-й класс точности kт = 1,1.
В зависимости от марки материала значения коэффициента kм следующие:
для чугуна:
СЧ10, СЧ15, СЧ18-1, СЧ20, СЧ25, СЧ30 kм = 1,04;
СЧ35, СЧ40, СЧ45 kм = 1,08;
ВЧ45-5, ВЧ50-2 kм = 1,19;
КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10 kм = 1,12;
для стали:
углеродистой kм = 1,22;
низколегированной kм = 1,26;
легированной kм = 1,93;
для сплавов цветных металлов:
алюминиевых kм = 5,94;
медноцинковых kм = 5,53;
бронзы оловянисто-свинцовой kм = 1,04;
Коэффициенты, зависящие от группы сложности отливок kс, массы отливок kв и объема производства kп определяются по табл. 3 Приложения В.
Для определения коэффициента kп необходимо сначала установить группу серийности по табл. 4 Приложения В, затем на основании группы серийности по табл. 3 Приложения В найти значения kп.
Для отливок, полученных литьем по выплавляемым моделям, за базовую принята стоимость 1 т. С2 = 1985 р. (отливки из углеродистой стали массой 0,1 – 0,2 кг, 3-й группы сложности, 2-й группы серийности) [3].
Коэффициенты выбираются по следующим данным [3]:
а) независимо от точности отливок коэффициента km равен 1.
б) в зависимости от материала отливок значения коэффициента kм следующие:
для стали:
углеродистой – 1, низколегированной – 1,08, высоколегированной – 1,1;
медных сплавов – 2,44;
бронзы:
безоловянистой – 2,11, оловянистой – 2,4.
Коэффициенты, зависящие от группы сложности отливок kс и массы kв, принимаются по табл. 5 Приложения В.
Коэффициент kп для отливок, получаемых по выплавляемым моделям, определяется независимо от марки материала отливки. Группа серийности, на основании которой выбираются значения коэффициента kп приведена в табл. 4 Приложения В.
Значения коэффициента kп в зависимости от группы серийности составляют:
1-я группа серийности – 0,83;
2-я группа серийности – 1;
3-я группа серийности – 1,23.
Для отливок, полученных литьем под давлением, в качестве базовой принята стоимость 1 т отливок С3 = 1265 р. (отливки из алюминиевых сплавов, массой 0,1 – 0,2 кг, 3-й группы сложности, 2-й группы серийности) [3].
Коэффициенты выбираются по следующим данным [3]:
а) независимо от класса точности значения коэффициента km принимают равными 1;
б) в зависимости от материала отливок коэффициент kм принимается: для алюминиевых сплавов – 1; медных – 1,11; цинковых – 1,29.
Значения коэффициентов kс, kв и kп для отливок, полученных литьем под давлением, приведены в табл. 6 Приложения В. Группа серийности принимается по табл. 4 Приложения В.
Отливки к той или иной группе сложности можно отнести по следующим признакам.
I группа – удлиненные детали типа тел вращения, которые можно отливать не только стационарным, но и центробежным способом. К ним относятся простые и биметаллические вкладыши, некоторые втулки и гильзы, трубы, цилиндры, некоторые типы шпинделей с фланцами, коленчатые и распределительные валы и др. Отношение длины к диаметру у таких деталей больше единицы.
II группа – детали типа дисков: маховики и основные диски муфт сцепления, шкивы, диски, корпусы подшипников.
III группа – простые по конфигурации коробчатые плоские детали, для формовки которых не требуется большого количества стержней. К этой группе относятся передние, боковые и нижние крышки двигателей;
крышки коробок скоростей, передних бабок и других корпусных деталей;
суппорты станков; кронштейны; планки; вилки; рычаги.
IV группа – закрытые корпусные детали коробчатого типа, внутри которых монтируются механизмы машин. Это – блоки и головки цилиндров автомобильных, тракторных и других двигателей; корпусы коробок передач; картеры двигателей; корпусы мостов автомобилей и тракторов;
картеры рулевого управления; передние бабки, коробки подач и фартуки токарных станков, коробки скоростей и подач сверлильных станков и другие детали сложной формы, для изготовления которых требуется значительное количество стержней при формовке.
V группа – крупные и тяжелые коробчатые детали, на которых обычно монтируются узлы и механизмы машин. К ним можно, отнести коробчатые литые рамы тракторов и сельскохозяйственных машин, станины металлорежущих станков и литейных машин, а также прессов, компрессоров и др. Внутри таких деталей обычно не монтируются какие-либо механизмы, т. е. они служат как несущие конструкции.
Стоимость горячештампованных заготовок (полученных на молотах, прессах, горизонтально-ковочных машинах (ГКМ), кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) и электровысадкой) определяется следующим образом. За базу принимается стоимость 1 т штамповок С4 = 373 р. (штамповки из конструкционной углеродистой стали массой 2,5 – 4 кг, класса точности T4 по ГОСТ 7505-89 [14], 3-й группы (степени) сложности, 2-й группы серийности) [6].
Коэффициенты выбираются по следующим данным [6]:
а) в зависимости от класса точности штамповок по ГОСТ 7505-89 [7] значения коэффициента kт принимаются:
классы точности Т1, Т2 – 1,1;
класс точности Т3 – 1,05;
классы точности Т4, Т5 – 1,0;
б) в зависимости от марки материала штамповки значения коэффициента kм составляют:
для углеродистых сталей 08…85 – 1;
сталей 15Х…50Х – 1,13;
сталей 18ХГТ…30ХГТ – 1,21;
сталей 12ХНЗА…30ХНЗА – 1,79.
Значения коэффициентов kc и kв приведены в табл. 7 Приложения В.
Коэффициент kп определяется из условия: если объем производства заготовок больше значений, указанных в табл. 8 приложения В, принимают kп = 0,8, в остальных случаях kп = 1,0. Группа (степень) сложности определяется по ГОСТ 7505-85 [7].
5. НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ
Задачей данного раздела курсовой работы является создание плана обработки поверхностей детали: выбор таких методов и средств их обработки, которые позволили бы экономичным путем превратить заготовку в деталь и обеспечить при этом требуемое качество по всем показателям.Выявление необходимого набора методов обработки по каждой поверхности детали относится к многовариантным задачам и предшествует этапу проектирования маршрутного технологического процесса изготовления детали. На выбор методов обработки влияют нижеследующие факторы.
1. Требования к качеству, которым должна отвечать готовая деталь.
2. Качество заготовки.
3. Количество деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемому чертежу.
4. Технико-экономические показатели, характеризующие каждый метод обработки.
Выбор методов обработки производится по направлению от детали к заготовке. С использованием таблиц экономической точности (табл. Приложения Г) по каждой поверхности детали назначается набор методов обработки, исходя из коэффициентов уточнения.
Коэффициент уточнения – отношение допуска на размер заготовки к допуску на соответствующий размер готовой детали [1, 8, 9] Рассмотрим назначение методов обработки для обеспечения требуемой точности поверхности детали А [8]. Пусть требуется изготовить партию валиков, погрешность наружных диаметров которых должна находиться в пределах допуска ТАдет 2 мкм. В качестве заготовки примем калиброванный пруток с допуском на диаметральный размер ТАзаг 280 мкм.
Устанавливаем общий расчетный коэффициент уточнения :
Технологические системы, способные обеспечить уточнения в раз, отсутствуют, поэтому возникает необходимость в нескольких технологических переходах.
В качестве финишного метода обработки выбираем притирку, которая способна обеспечить погрешность обработки в пределах 2 мкм. Тогда, с учетом того, что ТА1 ТАдет, а допуск ТА2 на операцию, предшествующую притирке (предварительную притирку), составляет 15 мкм, коэффициент уточнения данной операции составит Для поиска остальных методов находим их суммарное уточнение:
Бесцентровое шлифование по таблицам точности методов обработки обеспечивает точность диаметра в пределах 100 мкм. Отсюда получим Следовательно, между притиркой и бесцентровым шлифованием необходимо ввести еще один технологический переход – предварительную притирку с уточнением 2:
Это возможно при условии, если заготовки, поступающие на предварительную притирку, имеют отклонение по диаметральному размеру не более 100 мкм, что обеспечивается предшествующим бесцентровым шлифованием.
Таким образом, для достижения заданной точности валиков необходимо применить три метода обработки: бесцентровое шлифование, предварительную притирку и окончательную притирку, которые обеспечат требуемое уточнение:
Из приведенного примера видна связь между технологическими переходами и обоснованность их последовательности при достижении точности диаметра поверхности А валика [8].
Аналогичным образом нужно произвести расчет коэффициентов уточнения по величине шероховатости поверхности детали. При этом следует иметь в виду, что, если коэффициент уточнения по шероховатости поверхности больше, чем коэффициент уточнения по точности размера, то набор необходимых методов обработки следует производить по шероховатости поверхности детали.
Направление расчета и нумерация переходов при составлении плана обработки идет от готовой детали к заготовке.
Значения коэффициентов уточнения должны быть больше единицы.
Однако для термической обработки, операций нанесения гальванических покрытий и т. п. значения коэффициентов уточнения меньше единицы, так как эти виды обработки снижают точность детали.
Обоснованный расчет или назначение набора методов обработки по каждой поверхности детали с использованием таблиц экономической точности позволит спроектировать технологический процесс изготовления детали с учетом экономической эффективности методов обработки.
Необходимо отметить, что проектирование плана обработки поверхностей имеет направленность от детали к заготовке. При изготовлении детали процесс обратный – от заготовки к детали.
6. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ
На основе анализа чертежей детали и заготовки необходимо предварительно определить возможные схемы базирования, которые могут быть уточнены в дальнейшем при разработке маршрутного технологического процесса.Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.
Опорная точка – точка, символизирующая одну из связей заготовки или изделия с выбранной системой координат.
Базой называется поверхность или выполняющее эту функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования.
Комплект баз – совокупность трех баз, образующих систему координат заготовки или изделия.
Базы классифицируют по назначению, лишаемым степеням свободы и характеру проявления (рис. 1) [10].
Технологическая Измерительная Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.
Основная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения ее положения в изделии.
Вспомогательная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения присоединяемых деталей (сборочных единиц) относительно данной детали (сборочной единицы).
Технологическая база – база, используемая для определения относительного положения заготовки (изделия) в процессе изготовления или ремонта.
Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки или детали и средств измерения.
Основными и вспомогательными могут быть только конструкторские базы. В то же время основная конструкторская база может являться измерительной или технологической.
Установочная база – база, лишающая заготовку (изделие) 3-х степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.
Направляющая база – база, лишающая заготовку (изделие) двух степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой.
Опорная база – база, лишающая заготовку (изделие) одной степени свободы – перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси.
Двойная направляющая база – база, лишающая заготовку (изделие) четырех степеней свободы – перемещения вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг этих осей.
Двойная опорная база – база, лишающая заготовку (изделие) двух степеней свободы – перемещений вдоль двух координатных осей.
Явная база – база заготовки (изделия) в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок.
Скрытая база – база заготовки или изделия в виде воображаемой плоскости, оси или точки.
Полное и краткое наименование баз по нескольким классификационным признакам ведется в следующем порядке: по назначению, по лишаемым степеням свободы, по характеру проявления. Например, «технологическая направляющая скрытая база», «измерительная опорная явная база», «конструкторская основная установочная явная база» и т.д.
При выборе технологических баз необходимо руководствоваться следующими правилами.
1. В качестве технологической базы желательно выбирать конструкторскую базу.
2. На первой операции технологическую базу следует выбирать с учетом решения одной из двух задач: равномерного распределения припуска между обрабатываемыми поверхностями детали или обеспечения размерной связи между поверхностями, подлежащими обработке и поверхностями необрабатываемыми.
3. В качестве установочной технологической базы следует выбирать поверхность, имеющую наибольшую протяженность в 2-х взаимно перпендикулярных направлениях.
4. В качестве направляющей технологической базы необходимо выбирать поверхность, имеющую наибольшую протяженность в одном направлении.
5. В качестве опорной технологической базы необходимо выбирать поверхность, имеющую наименьшие габариты.
6. Поверхности, которые будут использованы в качестве технологической базы в дальнейшем, должны быть обработаны на первой операции, желательно за один установ детали.
Под принципом единства баз понимается использование одних и тех же поверхностей в качестве базирующих на подавляющем большинстве операций технологического процесса. Классическим примером использования принципа единства баз является обработка детали в центрах, при которой на всех операциях, кроме первой, используются одни и те же базы.
Необходимо отметить, что правила выбора баз и принцип единства баз часто противоречат друг другу. Например, при обработке детали в центрах выполняется принцип единства баз, но не соблюдается правило выбора баз (конструкторская база не совпадает с технологической). В результате вместо одного размера (диаметра) необходимо выдерживать два размера (два радиуса). В зависимости от конкретных условий выполняем соответствующие требования теории базирования.
Смена баз – это преднамеренная или случайная замена одних баз другими с сохранением их принадлежности к конструкторским, технологическим или измерительным базам. Различают организованную и неорганизованную смену баз.
Под организованной (преднамеренной) сменой баз понимается такая смена, при которой соблюдаются определенные правила (пересчет размеров, увязка старой и новой базы, и т. д.). Организованная смена баз является управляемой.
Под неорганизованной (случайной) сменой баз понимается смена баз без соблюдения вышеперечисленных правил. Неорганизованная схема баз является неуправляемой.
Каждая смена баз сопровождается появлением дополнительной погрешности, так как увеличивается число звеньев в размерной цепи, появляется звено, которое «связывает» вновь избранную базу с предыдущей.
Поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы все поверхности заготовки обрабатывались от одних и тех же технологических баз, т. е. соблюдался принцип единства баз.
Схема базирования – схема расположения опорных точек на базах заготовки или изделия. На рис. 1 – 11 Приложения Д приведены типовые схемы базирования и установки деталей [9].
При составлении схем базирования необходимо соблюдать следующие правила.
1. Все опорные точки на схеме базирования изображают условными обозначениями (рис. 2) и нумеруют порядковыми номерами, начиная с базы, на которой располагается наибольшее количество опорных точек. В качестве примера на рис. 3 представлена схема базирования призматической 2. При наложении в какой-либо проекции одной опорной точки на другую изображается одна точка и около нее проставляются номера совмещенных или совпавших точек (например, на рис. 3 точки 1 и 3, 4 и 5 на виде слева). Рис. 2. Условное 3. Число проекций заготовки или изделия обозначение опорной точки на схеме базирования должно быть достаточным для четкого представления о расположении опорных точек.
В рассматриваемом разделе пояснительной записки необходимо привести схемы базирования с указанием названий технологических баз и лишаемых степеней свободы. Так, например, на рис. 3:
1, 2, 3 – установочная явная база, лишает деталь 3-х степеней свободы (перемещений вдоль оси OY и вращений вокруг осей OX и OZ);
4, 5 – направляющая явная база, лишает деталь 2-х степеней свободы (перемещений вдоль оси OZ и вращений вокруг оси OY);
6 – опорная явная база, лишает деталь 1 степени свободы (перемещений вдоль оси OX).
7. РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
7.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ЭТАПОВ ОБРАБОТКИ ПО КАЖДОЙ
ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВКИ.
На основании выбранных ранее экономически целесообразных методов обработки определяем необходимое число этапов (ступеней) обработки по каждой поверхности заготовки.Рассмотрим основное назначение каждого из этапов обработки детали.
Черновой этап – уменьшение и равномерное распределение припуска на последующую обработку; удаление поверхностных дефектов с заготовки; сравнительно невысокая точность обработки; высокопроизводительное оборудование.
Чистовой этап – обеспечение минимальных припусков под окончательные операции; режимы резания менее напряженные, чем при черновом этапе, оборудование более точное.
Окончательный этап – получение требуемой точности детали и качества поверхностного слоя; режимы резания, технологическое оборудование и оснастка назначаются с учетом обеспечения требований конструкторской документации.
Отделочный этап – обеспечение требуемого качества поверхностного слоя детали, если оно не было достигнуто на окончательном этапе из-за невозможности или экономической нецелесообразности; например такие методы обработки как суперфиниш, притирка, хонингование и т. п.
Следует отметить, что набор этапов обработки и их совместное применение не является строго обязательным, и определяется в каждом конкретном случае техническими требованиями к показателям качества изготовляемой детали, способом получения заготовки, материалом детали, программой выпуска, типом производства.
7.2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗАГОТОВКИ
В разделе 6 были выявлены сочетания методов обработки по каждой поверхности детали, причем их выбор происходил в направлении от детали к заготовке.В данном подразделе следует произвести переориентацию выбранных выше методов обработки (с учетом ее этапов (стадий), сформированных в подразделе 7.1) в направлении от заготовки к детали.
7.3. ФОРМИРОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА
На основании выбранных ранее методов обработки, а также ее этапов (стадий) и последовательности составляется принципиальная схема обработки заготовки. Данная схема является основанием для разработки эскизного технологического маршрута и включает в себя последовательность операций в направлении от заготовки к готовой детали. Наименования операций следует выбирать в соответствии с табл. 1 Приложения Е.Схема начинается с заготовки (с указанием метода и способа ее получения) и заканчивается деталью; даются пояснения к схеме, разъясняющие ее элементы.
7.4. ПОСТРОЕНИЕ ЭСКИЗНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА
Эскизный технологический маршрут включает наименования операций, операционные эскизы с указанием схем базирования, операционных размеров и шероховатостей обрабатываемых поверхностей. Обрабатываемые поверхности в обязательном порядке выделяются цветом. По каждой операции указывается применяемое оборудование.Построение технологического маршрута обработки во многом определяется конструктивно-технологическими особенностями детали, в т. ч.
требованиями, предъявляемыми к точности ее основных и вспомогательных конструкторских баз. Выбор маршрута обработки существенно зависит от типа производства, уровня автоматизации и применяемого оборудования.
При проектировании технологических процессов используют два взаимоисключающих принципа: принцип концентраций технологических переходов, принцип дифференциации переходов.
Принцип концентрации технологических переходов – сосредоточении в одной операции выполнения большого числа технологических переходов по обработке разных поверхностей детали (единичное и серийное производство).
Принцип дифференциации – разукрупнение переходов вплоть до соответствия одной операции одному технологическому переходу (массовое производство).
На построение технологического процесса изготовления детали помимо выше названных факторов оказывают влияние:
цель и место проведения термической, химико-термической обработки;
гальванические и лакокрасочные покрытия и правила подготовки поверхностей к их проведению;
электрофизические и электрохимические методы обработки и др.
При разработке эскизного технологического маршрута следует руководствоваться рекомендациями [1, 8, 11, 12].
1. На первых операциях целесообразно обрабатывать поверхности, которые в дальнейшем будут базовыми.
2. Последовательность обработки определяется выявленными ранее этапами (стадиями) обработки.
3. При невысокой точности исходной заготовки технологический процесс следует начинать с предварительной обработки поверхностей, имеющих наибольшие припуски. Это необходимо для раннего выявления литейных и других дефектов (раковины, трещины) и отсеивания брака. В дальнейшем обрабатывают менее точные, а затем и более точные поверхности.
4. Операции обработки поверхностей, имеющих второстепенное значение и не влияющих на точность основных размеров детали, как правило, выполняют в конце технологического процесса до операций окончательной обработки ответственных поверхностей.
5. Легко повреждаемые поверхности (наружные резьбы, шлифованные поверхности) обрабатывают на заключительном этапом технологического процесса.
6. В наиболее ответственных случаях после предварительных операций проводят естественное или искусственное старение, во время которого происходит релаксация остаточных напряжений.
7. На стадиях окончательной обработки устраняют погрешности, возникающие при предварительной обработке, и обеспечивают требуемые точность и качество поверхностного слоя детали.
8. При обработке достаточно жестких заготовок, имеющих сравнительно небольшие обрабатываемые поверхности, технологический процесс можно построить по принципу концентрации операций (без разделения на предварительные и окончательные). В этом случае первую операцию следует сделать наиболее концентрированной (т. е. содержащей максимально возможное число технологических переходов).
9. В условиях единичного производства, как правило, используют универсальные станки, операции стремятся делать максимально концентрированными. При серийном производстве применяют универсальные станки, станки с ЧПУ, агрегатные станки (в зависимости от размеров серии, масштаба выпуска и условий производства). Перспективным в серийном производстве является применение гибких производственных систем (линий, участков, цехов), особенно при наличии условий для групповой организации производства. В массовом производстве широко используют специальное и специализированное технологическое оборудование, а также автоматические линии.
8. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ,
ПРИСПОСОБЛЕНИЙ, РЕЖУЩЕГО И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО
ИНСТРУМЕНТОВ
При выборе станков для каждой операции необходимо руководствоваться следующими соображениями [1, 8, 11, 12].1. Станок должен соответствовать выбранному методу обработки.
2. Станок должен обеспечить возможность обработки деталей заданного качества (точность размеров, относительного положения поверхностей, форм поверхностей, шероховатость).
3. Размеры рабочей зоны станка должны превышать габаритные размеры деталей. Например, диски больших размеров целесообразно обрабатывать на токарно-лобовых станках с короткой станиной вместо токарно-винторезных с большой длиной станины.
4. Производительность станка должна соответствовать заданной программе обрабатываемых на нем деталей.
5. Мощность станка и его кинематические возможности должны соответствовать выбранным режимам резания. В рамках курсовой работы расчет режимов резания не производится, поэтому данный критерий не может быть применен.
6. Выбор станков с ЧПУ с требуемыми технологическими возможностями.
Для установки обрабатываемых деталей на металлорежущем оборудовании применяют различные приспособления.
С технологической точки зрения все приспособления можно разбить на две основные группы:
универсальные приспособления;
специальные приспособления.
Универсальными называются приспособления, применение которых не ограничивается отдельными операциями или деталями. Специальными называются такие приспособления, которые используются только лишь на определенных конкретных деталях и операциях. Выбираемое приспособление должно соответствовать схеме базирования детали на операции технологического процесса.
В технологии машиностроения режущий инструмент можно разбить на две группы:
1) стандартный инструмент;
2) специальный инструмент.
К стандартному относится такой инструмент, который имеет стандартные размеры, стандартную конструкцию и применяется вне зависимости от конструкции деталей. Например, к стандартному режущему инструменту относятся сверла, резцы, зенкеры, развертки и др., имеющие стандартные размеры. Специальный режущий инструмент проектируют для определенных деталей с учетом специфики обрабатываемых поверхностей, например фасонные резцы, фасонные фрезы и т. д.
Метод обработки поверхности заготовки определяет группу инструмента (например, фреза). В зависимости от обрабатываемого материала и типа заготовки устанавливают подгруппу инструмента (например, фреза торцевая с твердосплавными режущими вставками). Конфигурация обрабатываемой поверхности, принятая схема установки заготовки выявляют форму и расположение режущих лезвий, что позволяет определить вид (типоразмер) режущего инструмента. Наконец, с учетом условий работы устанавливают значения конструктивных параметров режущего инструмента. Режущий инструмент целесообразно применять одной или нескольких близких марок инструментального материала с обоснованием их выбора.
Все измерительные средства, независимо от характера контролируемого параметра, делятся на две группы:
1) универсальные измерительные устройства и приборы (штангенинструменты, микрометрические инструменты, шкальные инструменты и приборы и т. д.);
2) специальные измерительные инструменты и устройства (приспособления), предназначенные для проверки правильности изготовления конкретных деталей с учетом особенностей измерений.
Кроме того, все измерительные устройства можно разграничить на две группы в зависимости от наличия или отсутствия совмещения операций обработки и контроля:
а) средства контроля, используемые для проверки правильности выполнения операции (в отношении достижения заданных технических условий) после ее завершения;
б) средства контроля, применяемые для проверки требуемых параметров непосредственно в процессе обработки.
Основные требования, предъявляемые к измерительным средствам:
1) соответствие их точности точностным показателям проверяемого элемента (рекомендуемая точность измерительного средства 10 % от допуска на контролируемый параметр);
2) максимальная простота конструкции и минимальная стоимость;
3) быстродействие.
Специальные средства контроля быстро окупают себя в условиях крупносерийного и массового производства; в остальных случаях их применение требует экономического обоснования.
9. РАСЧЕТ ОПЕРАЦИОННЫХ РАЗМЕРОВ
При расчете операционных размеров считаем, что обработка производится при автоматическом получении размеров на предварительно настроенном оборудовании.Расчет операционных размеров заключается в правильном определении величин операционных припусков и операционных допусков с учетом особенностей разработанной технологии. Он производится при полностью разработанном технологическом процессе. Если операционные размеры не обеспечивают требуемую по чертежу детали точность, то разрабатывается новый маршрут обработки, и вновь рассчитываются операционные размеры. Эти действия повторяются до тех пор, пока не будет получена требуемая по чертежу точность [2, 11, 13].
9.1. РАСЧЕТ ДЛИННОВЫХ РАЗМЕРОВ Исходными данными для расчета операционных размеров являются:
чертеж заготовки, технологические карты, содержащие операционные размеры по каждой операции, тип обрабатывающего оборудования, эскизы обрабатываемой детали с указанием технологических баз.
Для расчета длинновых операционных размеров рекомендуется использовать теорию графов. Последовательность расчета нижеследующая.
1. Составляется схема обработки.
2. Строится граф исходных структур 3. Строится граф производных структур.
4. Строится граф размерных цепей 5. Составляется ведомость расчета операционных размеров.
Более подробно с методикой расчета можно ознакомиться в литературе [2, 13].
9.2. РАСЧЕТ ДИАМЕТРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ
В этом разделе пояснительной записки приводится расчет операционных размеров для поверхностей с двусторонним расположением припуска.Для расчета величины минимального припуска Zmin («на сторону») для i-го перехода рекомендуется использовать расчетно-аналитический метод, согласного которого указанная выше величина определяется следующим образом [8, 11]:
где Rzi 1 – высота микронеровностей, полученная на данной поверхности после ее обработки на предшествующем переходе; Тi-1 – глубина дефектного поверхностного слоя, полученная на предшествующем переходе;
i-1– пространственные отклонения в расположении базовых поверхностей и поверхностей, подлежащих обработке на данной операции; i – погрешность установки заготовки на данном переходе [8, 11].
Расчет диаметральных размеров в обязательном порядке представляется в табличной форме. Пример расчета представлен в табл. 3.
Пример расчета диаметральных операционных размеров № Наименование оп операции 20 Токарная
9.3. КОРРЕКТИРОВКА РАЗМЕРОВ ЗАГОТОВКИ
После определения операционных размеров и операционных припусков необходимо произвести корректировку размеров заготовки, которые первоначально были назначены предварительно для проектирования технологического процесса изготовления детали.
III. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАСЧЕТНОПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
В разделе указывается, что достигнуто в результате проектирования технологического процесса (повышение производительности, снижение себестоимости и т. д.) и освещаются наиболее важные части курсовой работы, которые, по мнению студента, решены наиболее удачно и оригинально.Так как по окончании работы у студента могут возникнуть новые, лучшие решения и, кроме того, выявиться отдельные ошибки, то их тоже следует показать в выводах по работе с конкретными предложениями.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Список использованных источников должен содержать все источники, использованные при выполнении работы. В соответствии с ГОСТ 2.105-95 и 7.32-2001 источники следует располагать в порядке появления ссылок в тексте. В исключительных случаях допускается располагать источники в алфавитном порядке.Конспекты лекций, записанных студентами на занятиях, проведенных преподавателями академии, допускается включать в список использованных источников только в исключительных случаях – при отсутствии соответствующих сведений в опубликованных источниках.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Безъязычный В. Ф., Корнеев В. Д., Чистяков Ю. П., Аверьянов И. Н. Технология машиностроения: Учебное пособие. – Рыбинск: РГАТА, 2004. – 141 с. – ил.2. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / Под ред. М. А. Марасинова, А. В. Никифорова. – Ярославль, 1977.
3. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие для вузов. – Минск: Высшая школа, 2007. – 256 с.
4. Безъязычный В. Ф., Семенов А. Н., Волков С. А. Лабораторный практикум по курсу «Проектирование и производство заготовок» для студентов специальностей 12.01, 13.02.03. – Рыбинск: РГАТА, 2002. – 155 с.
5. Проектирование и производство заготовок в машиностроении:
Учебное пособие / П. А.Руденко. – Киев: Выща школа, 1991. – 247 с.: ил.
6. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски под механическую обработку. – М.: Изд-во стандартов, 1994 – 54 с.
7. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 36с.
8. Базров Б. М. Основы технологии машиностроения. – М.: Машиностроение, 2005. –736 с.
9. Безъязычный В. Ф., Корнеев В. Д., Волков С. А. Основы технологии машиностроения: Учебное пособие. – Рыбинск: РГАТА, 2008. – 88 с.
10. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. – М.: Изд-во стандартов, 1990. – 76 с.
11. Колесов И. М. Основы технологии машиностроения. Учебник для машиностроительных специальностей вузов. – М.: Высшая школа, 2001. – 591 с.
12. Бурцев В. М., Васильев, А. С., Дальский А. М. и др. Основы технологии машиностроения. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А. М. Дальского.– М.:
Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. – 564 с.
13. Марасинов М. А. Проектирование технологических процессов в машиностроении. – Ярославль, 1975. – 75 с.
14. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред.
А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. – М.:
Машиностроение, 2001. – 912 с.
15. ГОСТ 3.1702–79. Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Обработка резанием. – М.:
Изд-во стандартов, 2003. – 21 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Бланк задания на курсовую работу по учебной дисциплине «Основы технологии машиностроения»Рис. 2. Бланк задания (2-ой лист)
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Пример оформления титульного листа расчетно-пояснительной записки Рыбинская государственная авиационная технологическая академия Кафедра «Технология авиационных двигателей иКУРСОВАЯ РАБОТА
«Основы технологии машиностроения»на тему: «Технологический процесс изготовления детали «ролик»
Студент группы ТИ-05 _ И. И. Иванов Руководитель канд. техн. наук, доцент _ В. Д. Корнеев Нормоконтролер канд. техн. наук, доцент _ В. Д. Корнеев
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Справочные данные для обоснования выбора метода и Сталь обыкновенного качества круглая и квадратная Углеродистая Сталь качественная круглая, квадратная, шестигранная Легированная Качественная У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13 156… Сталь качественная калиброванная (холоднотянутая) круглая никовая 11…44 мм 17…40 мм стенка 10 мм стенка 10 мм стенка 10 мм стенка 20 мм стенка 24 мм стенка 24 мм стенка 11 мм стенка 19 мм Заготовительные цены на стружку черных и цветных металлов [3] Примечание. Меньшие значения цен следует принимать для стружки, содержащей меньший процент дорогостоящих легирующих элементов Определение коэффициентов kс, kв, kп для отливок, полученных литьем Определение коэффициентов kс и kв для отливок, полученных литьем по Определение коэффициентов kс, kв, kп для отливок, отливки, кг Определение коэффициентов kс и kв для заготовок, Материал штамповкиПРИЛОЖЕНИЕ Г
Экономическая точность методов обработки поверхностей деталей Экономическая (статистическая) точность методов обработки поверхностей деталей [14] Точение, растачивание:Фрезерование цилиндрическое:
Фрезерование торцевое:
Развертывание:
Круглое шлифование:
Плоское шлифование:
Полирование:
Притирка:
Суперфиниширование:
«