close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

proektirovanie kursach

код для вставкиСкачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА
КАФЕДРА ПРОИЗВОДСТВА ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по курсу:
"ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ"
Выполнил Конев Б.М.
Группа 2403с218
Проверил Анипченко Л.А.
Оценка
САМАРА 2013
РЕФЕРАТ
Курсовой проект
Поснительная записка
Стр. 23 , рис. 43 , табл. 5 , прил. 4 , источ. 5 .
Графическое приложение
КОНСТРУКТОРСКИЙ ЧЕРТЕЖ, ЗАГОТОВКА, ДЕТАЛЬ, ШТАМПОВКА, ОПЕРАЦИЯ, ПЕРЕХОД, РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ПРОЦЕСС ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
В данном курсовом проекте необходимо проанализировать рабочий чертеж детали, спроектировать технологический процесс ее обработки. Также необходимо выбрать и экономически обосновать форму заготовки и способ ее получения.
В курсовом проекте рассчитываются операционные размеры, режимы обработки и производится нормирование операций.
Также необходимо спроектировать и рассчитать на прочность станочные приспособления.
Содержание
Введение4
1.Технологический анализ чертежа детали5
1.1 Назначение и условия работы5
1.2 Характеристика взаимосвязей поверхностей детали5
1.3 Характеристика материала детали5
1.4 Анализ технологичности детали6
1.5 Проектирование заготовки6
2. Проектирование технологического процесса7
2.1 Технико-экономическое обоснование выбора способа получения заготовки7
3. Составление маршрута технологического процесса для заданной детали9
4. Расчет операционных размеров и технических требований на операции.12
5. Составление рабочего чертежа заготовки и технических требований на нее15
6.Выполнение эскизов графических операционных карт
7. Расчет режимов резания и сил резания, определение норм времени...17
7.1 Режимы резания для операции 45.17
7.2 Режимы резания для операции 3518
8. Проектирование технологической оснастки20
8.1 Расчет на точность приспособления для операции3520
Список использованных источников23
Введение
Улучшение основных параметров у современных авиационных двигателей, ресурс работы, их надежность, экономичность при эксплуатации тесно связаны с качеством изготовления основных деталей и сборки двигателя. Характерными особенностями производства современных двигателей является высокая точность деталей, требования к их поверхностному слою и физико-механическим свойствам материала, а также широкое использование тугоплавких и легких сплавов. Для обеспечения требуемой точности обработки при проектировании технологического процесса особое внимание уделяют выбору баз, а также способам установки заготовки при обработке. С этой же целью поверхности заготовки обрабатывают несколько раз. В авиадвигателестроении в настоящее время применяется значительное количество станков с ЧПУ.
1. Технологический анализ чертежа детали
1.1 Назначение и условия работы
Объектом нашего технологической работы является "шестерня". Шестерня относится к деталям типа - втулка. Подобного рода детали находят широкое применение в машиностроении, в частности - в ракетостроении. Шестерня устанавливается в шлицы. Деталь служит для передачи крутящего момента. На шестерню действуют радиальные нагрузки, крутящий момент (на внутренние и наружные шлицы), а также вибрационные, температурные и постоянные нагрузки. Одним словом, шестерня испытывает знакопеременные нагрузки. Для повышения его твердости осуществляют цементацию или серебрение поверхности шестерни. Заготовкой детали в соответствии с назначением материалов, является один из способов горячего деформирования (штамповка). Способ изготовления, судя по материалу 12Х2Н4А (=7.8 кг/см3) - горячее пластическое деформирование. Деталь не имеет отверстий для отвода смазки.
Вид шестерни с пронумерованными поверхностями представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Вид Шестерняа
1.2 Характеристика взаимосвязей поверхностей детали
При изготовлении детали необходимо выдержать взаимное расположение и точность изготовления следующих поверхностей:
1. Цементация на глубину 0.8-1.1 мм.
2. Глубина цементиованного слоя после шлифовки не менее 0.6 мм.
3. Допускается отсутствие цементированного слояна поверхностях К и Н.
4. Твёрдость цементированной поверхности HRC≥59.
5. Твёрдость сердцевины HRC≥33..42,5.
6. Неперпендикулярность поверхности К относительно ØА и поверхности Н относительно ØВ не более 0.01 мм.
7. Биение ØА относительно ØВ не более 0,02 мм.
8. Размер ØЦ выдержаьт на длине не менее 16 мм от торца Т.
9. На торцах зубьев снять фаски 0.4-0.6*45°, после чего острые кромки притупить, на вершине зуба скругление R0.1 мм, принимать по контрольному образцу.
1.3 Характеристика материала детали
Шестерня изготовлен из легированной конструкционной стали 12Х2Н4А. Это высококачественная сталь, содержащая 0,12% углерода, 2% хрома, 4% никеля.
Материал довольно сложно обрабатывается резанием лезвийным инструментом, так как обрабатываемость его по отношению к стали 45 составляет 0,75, однако обладает большой коррозионной стойкостью и высокой усталостной прочностью. Кроме того материал достаточно хорошо деформируется в горячем состоянии. Рекомендуемая термообработка: Термическая закалка и нормализация при 950. Вторая закалка при 880. Отпуск на воздухе 200. Рекомендуется цементация 910 с сопутствующими операциями.
Плотность материала составляет 4,5 г/см3.
Предел прочности при растяжении σв=932 МПа.
Относительное удлинение δ=12%.
1.4 Описание конструкции и геометрических характеристик детали
Шестерня относится к деталям типа шестерня. Устанавливается внутри переходников через подшипник Ø. Большие силовые и температурные нагрузки при работе деталь испытывает. Конфигурация шестерни сформирована сочетанием простых плоских, цилиндрических, тороидальных и эвольвентных поверхностей. Тороидальные поверхности получаются за счёт радиуса инструмента. Наличие простых поверхностей упрощает обработку и выбор технологических баз. Радиусы скругления (тороидальные переходы) не унифицированы, что снижает технологичность. Эвольвентные шлицы могут быть получены только зубодолблением. Внутренние шлицы - протягиванием или долблением. Все поверхности, кроме эвольвентных шлицев, доступны для обработки и измерения.
Шестерня представляет собой цилиндрическую деталь, сложную по форме. С обеих сторон имеются зубчатые шлицы: с одной внутренние, а с другой - внешние. Шестерня крепится в корпусе с одной стороны по поверхности Ø30-0,15-0,25, а с другой - Ø22+0,052. Основными конструкторскими базы: внешние поверхности цилиндрической части со стороны внутренних и наружных шлицев (поверхность ВØ30±0.0065 с прилегающим торцем и поверхность АØ30±0.0065), и плоская поверхность, перпендикулярная осевой линии, ближайшая к левому торцу (поверхность К). Они выполнены с точностью 6-го квалитета при шероховатости 1,25. Вспомогательными конструкторскими базами являются поверхности ЛØ22+0.052 и Б ЛØ37±0,008. Они выполнены с точностью 9-го и 6-го квалитетов. Диаметр ЛØ22+0.052 является посадочным. Рабочими поверхностями являются внутренние и наружные шлицы. Связь указанных поверхностей задаётся техническими требованиями к точности расположения (биение торца К, биение ØЛ, ØБ, ØЕ, биение шлицев ØС. В детали имеются также отсутствие сквозных отверстий ЕØ2 в поперечном направлении. К перечисленным поверхностям предъявляются жёсткие требования по точности и взаимного расположения. В виду простоты этих поверхностей их можно использовать в качестве технологических баз. Все поверхности данной детали легко поддаются современным методам обработки.
1.5 Анализ технологичности детали
Шестерня имеет малый вес, небольшие размеры и обладает достаточной жесткостью. Из рабочего чертежа видно, что у данной детали малые перепады диаметров, приблизительно одинаковые на разных ступенях, что позволяет применять многорезцовые станки. В детали предусмотрено центровое отверстие, допускающее обработку в центрах. Отношение длины вала l к его диаметру не превышает 9. Конструкция детали довольно проста, что позволяет все поверхности обрабатывать стандартным режущим инструментом. Контроль большинства размеров осуществляется стандартным мерительным инструментом, без ограничений по доступности, т.е. деталь контролепригодна. Исходя из анализа конструкции детали, можно сказать, что деталь является технологичной.
1.6 Проектирование заготовки
При выполнении курсового проекта необходимо дать предварительную оценку типа производства. Для этого можно воспользоваться так называемой характеристикой серийности, в основу которой положена классификация деталей по их массе и габаритам (табл.1). Таблица составлена на основе статистических данных по изделиям машиностроения [1].
Программа выпуска Шестерняа составляет 1400 дет/год. Масса Шестерняа составляет 0,245 кг, масса посчитана с помощью программы Kompas. Таблица 1 - Характеристика серийности производства
Тип
производстваКоличество изготавливаемых в год деталей одного наименованияТяжелых, массой свыше 30 кгСредних, массой до 30 кгЛегких, массой до 6 кгЕдиничноеДо 5До 10До 100Мелкосерийное5-10010-200100-500Среднесерийное100-300200-500500-5000Крупносерийное300-1000500-50005000-50000МассовоеСвыше 1000Свыше 5000Свыше 50000
Производство Шестерняа относится к среднесерийному.
Деталь изготавливается из сплава, хорошо деформируемого в горячем состоянии. Следовательно, заготовка должна быть получена штамповкой. Форма детали, а она относится к деталям типа "втулка", габариты и годовая программа выпуска дают основание предположить целесообразность получения заготовки на горизонтально-ковочной машине (см. [1], рис. 2). Для случая работы на ГКМ выбираем пятый класс точности. Согласно этому классу допуск на диаметральные размеры (размеры, перпендикулярные плоскости разъема штампа) составляет (для площади проекции штамповки в интервале 25...40 см2). На линейные размеры допуск . Шероховатость поверхности Rz=200 мкм.
Чертеж заготовки представлен в графическом приложении.
2. Проектирование технологического процесса
2.1 Технико-экономическое обоснование выбора способа получения заготовки
На рис.2 и 3 представлены эскизы двух вариантов получения заготовки Шестерняа из стали 12Х2Н4А, чистый вес детали- 0.245 кг.
Первый вариант (рис.2) - штамповка на ГКМ, вес заготовки Gз ГКМ=0.589 кг;
второй вариант (рис.3) - поковка, полученная свободной ковкой, вес заготовки GзКОВКА=0,849 кг.
Расчет стоимости заготовок по первому и второму вариантам производится по формуле:
Sз= GзКтКсКвКмКп - (Gз - Gд)
с учетом коэффициентов, приведенных в п.п.2.2.4.[3].
Основные данные для расчета стоимости заготовок целесообразно свести в таблицу (табл.2).
Таблица 2
Наименование показателейЕдиница
измерения1 вариант
(штамповка
на ГКМ)1 вариант
(свободная
ковка)Вес заготовки, Gзкг0,5890,844Вес детали, Gд-0,2450,245Базовая стоимость одной тонны штамповок, С1ед.315315Коэффициент, учитывающий класс точности заготовки, Кт1,0
(2 кл. точн)0,9
(3 кл.точн)Коэффициент, учитывающий марку материала, Км22Коэффициенты, зависящие от группы сложности (1 группа)
и веса заготовок и от объёма производства: Кс
Кв
Кп
0,81
1,42
1,0
0,81
1,25
1,0Вес отходов, (Gз - Gд)кг0,3440,599Стоимость 1 т отходов, Sотхед.29,829,8
Sз.гкм= 0,589 ∙ 1,0 ∙ 0,81 ∙ 1,42 ∙ 2,0 ∙ 1,0 - 0,344=0,42 ед.
Sз.ковка = 0,844 ∙ 0,9 ∙ 0,81 ∙ 1,25 ∙ 2,0∙1,0 - 0,599=0,47 ед.
Следовательно, экономичнее является получение заготовки штамповкой на ГКМ.
2.2 Выбор технологических баз
Прежде чем решать вопрос о выборе баз и другие вопросы проектирования технологического маршрута, целесообразно всем поверхностям детали присвоить определенный номер (см. рисунок 1).
Как видно из рисунка 1, опираясь на чертеж детали, по его предельным отклонениям на размеры определенных поверхностей, выполняемых с высокой точностью, мы делаем вывод, что Шестерня устанавливается по следующим поверхностям 3, 9, 10, 12, 15 и торцевой поверхностью 1, которые являются конструкторскими, т.к. определяют положение детали в узле:
- поверхности 3, 9, 12 фиксируют деталь в поперечном направлении;
- поверхность 1 фиксирует деталь в осевом направлении;
Рабочими поверхностями переходника являются поверхность 15 в которую входят зубъя вала, а также поверхность 5 которая входит в зацепление со шлицами шестерни.
Остальные поверхности являются свободными.
К рабочим и конструкторским поверхностям предъявляются повышенные требования по точности. Поверхности 3, 9 и 12 выполнены по 6-му квалитету точности с шероховатостью Ra=1.25. Поверхности 10 и 15 выполнены по 7-му квалитету точности с шероховатостью Ra=2,5.
Свободные поверхности выполнены по 13-му квалитету с шероховатостью Rz=20.
3 Проектирование маршрута технологического процесса
3.1 Определение числа ступеней обработки поверхностей
Для определения числа ступеней механической обработки воспользуемся величинами коэффициентов уточнения и данными табл. 3 [1].
Для определения коэффициентов уточнения необходимо знать точность размеров (допуск) поверхностей заготовки и соответствующих поверхностей детали. Результаты работы сведем в таблицу 2.
Таблица 2 - Исходные и расчетные данные
№
поверх.
ДеталиТзагТдетn
мех. Обр.n
общ.Примечание11,50,0350,0035Черновая, закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование 213Закалка, чистовая, анодирование31,50,483,1224Черновая, закалка, чистовая,
анодирование413Закалка, чистовая, анодирование51,50,0350,0035Черновая, закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование61,50,04632,6035Черновая, закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование724Закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование81,50,483,1224Черновая, закалка, чистовая,
Анодирование924Черновая, закалка, чистовая,
Анодирование101,50,393,8524Черновая, закалка, чистовая,
Анодирование1124Закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование121,50,03938,4635Черновая, закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование1335Черновая, закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование141,50,06224,1935Черновая, закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование151,50,483,12524Черновая, закалка, чистовая,
Анодирование161,50,06224,1935Черновая, закалка, чистовая, тонкое обтачивание, анодирование1713Закалка, чистовая, анодирование181,50,483,1224Черновая, закалка, чистовая,
анодирование 3.2 Формирование принципиальной схемы технологического маршрута
Анализ чертежа детали, заготовки, последовательности обработки поверхностей позволяют сформировать в соответствии с табл. 4 [1] следующую принципиальную схему технологического маршрута и ТП в целом (табл. 3).
Таблица 3 - Этапы обработки заготовки и их назначение
№
этапаНаименование
этапаНазначение, объем работЭ2ЧерновойСъем основной части материала. Подготовка чистовых технологических баз.Э5ТермическийЗакалка и искусственное старение.Э8Чистовой Чистовая обработка основных поверхностей.Э13ОтделочныйДоводка главных поверхностей.Э14КонтрольныйКонтроль геометрических параметров.Э15ЦементацияУпрочнение поверхностей.
3.3 Формирование структуры ТП
Принадлежность каждой элементарной поверхности этапам обработки принципиальной схемы технологического процесса показана в табл. 4.
Таблица 4 - Ступени и вид обработки по каждой из поверхностей
№
элементарной поверхностиКоличество
Ступеней обработкиЭтапы принципиальной схемы ТПЭ2Э5Э8Э13Э14Э1516++++++24-++-++36++++++44-++-++55+++-++64-++-++73-++-+-84-++-++96++++++105-+++++114-++-++126++++++134-++-++145+++-++155+++++-163-++-+-174+++-+-183-++-+-
Далее выделяем в каждом этапе группы поверхностей, которые могут быть обработаны в одной операции за одну установку заготовки, т. е. создаем технологические комплексы. Результаты этой работы заносим в табл. 5.
Таблица 5 - Распределение поверхностей по этапам обработки
№
этапа№ комплекса123Э21,3,5,179,12,14,15-Э5Все--Э81,2,3,4,5,6,8,9,10,
11,12,13,14,1815,16,177Э139,10,12,151,3-Э14Все--Э151,2,3,4,5,6,8,9,10,
11,12,13,14--
Считаем, что поверхности, входящие в комплекс, будут обрабатываться в одной операции, а последовательность выполнения операций соответствует номеру этапа. Первой операцией очевидно будет операция по обработке поверхностей 1,3,5,17 этапа Э2, на следующей операции обрабатываются поверхности 9,12,14,15 этого же этапа. Потом выполняются операции этапа Э5 и т. д. 3.4 Выбор метода обработки и типа оборудования
Для обработки элементарных поверхностей детали применяют методы точения поверхностей тел вращения, сверления отверстий, а также шлифование и отделку точных поверхностей. Технологические возможности этих методов, как следует из таблицы П2 (см. [1]), вполне соответствуют требованиям и качеству поверхности.
3.5 Составление маршрута технологического процесса для заданной детали
Рис.5 Технологический процесс изготовления Шестерняа.
Рис.5 Технологический процесс изготовления Шестерняа (продолжение)
Рис.5.Технологический процесс изготовления Шестерняа (продолжение)
3.6 Расчет операционных размеров и назначение технических требований на операцию
3.6.1 Расчет линейных операционных размеров
Расчет линейных операционных размеров является сложной трудоемкой задачей, поскольку должен выполнятся путем построения и решения технологических размерных цепей. Для данного технологического процесса строится размерная схема (рис.2).
Список использованных источников
1. Фираго В.П. Основы проектирования технологических процессов и приспособлений. Методы обработки поверхностей: Москва, Машиностроение, 1973, 468 с.
2. Технологичность конструкций: Справочное пособие. /Под ред. проф. С.Л. Ананьева. М.: Машиностроение, 1969, 424 с.
3. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В.Д. Мягков и др., Л.: Машиностроение, 1982. - Ч. 1. 543 с.
4. Технологический анализ рабочего чертежа детали: Методические указания. К.П. Крашенинников, КуАИ, 1980, 38 с.
5. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник. М.: Машиностроение, 1981, 391 с.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
115
Размер файла
696 Кб
Теги
kursach, proektirovanie
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа