Разработка технологического процесса изготовления детали «Гайка»

АННОТАЦИЯ

 

курсовой работы студентки  факультета нанотехнологий

группы СТМ-41Спириной Е.Ю.

на тему: «Разработка технологического процесса

изготовления детали «Гайка»

58 с., в том числе 1 таблица ,4 ил.,3 листа чертежей.

Тамбовский Государственный  Технический Университет

В данной курсовой работе разработан технологический  процесс изготовления детали «гайка».

В данной работе проведено определение  типа производства; указано служебное  назначение детали и принцип ее работы, анализ технических условий на изготовление гайки и анализ технологичности  указанной детали.

При разработке технологического процесса изготовления детали «гайка» особое внимание уделено вопросам обоснованного  выбора метода получения заготовки, выполнения операций изготовления детали и выбора баз, выбора оптимального маршрута обработки, разработке операций технологического процесса.Проведен обоснованный выбор  технологического оборудования, технологической  оснастки, режущего и контрольного инструмента. Произведен расчет припусков  и межоперационных размеров, рассчитаны и определены режимы резания и  нормы времени на каждую операцию.

Рассчитана  технико-экономическая эффективность  технологических операций, определены методы и средства технического контроля качества изготавливаемой детали.

 

 

 

 

 

Содержание

Введение              5

1. Исходные  данные для проектирования       6

2. Определение  типа производства        7

3. Проектирование  технологического процесса изготовления  детали

 

3.1.Формулировка  служебного назначения детали             8

3.2. Анализ технических условий на изготовление детали            9

3.3. Анализ технологичности конструкции детали            10

3.4. Выбор и экономическое обоснование  метода получения заготовки         12

3.5. Обоснование последовательности  выполнения операций изготовления 

детали и выбора баз                15

3.6. Выбор методов обработки поверхностей  детали и определение

необходимого количества переходов             17

3.7. Анализ  вариантов и выбор оптимального  маршрута обработки

детали                   21

3.8. Расчет припусков и межоперационных размеров заготовки          24

3.9. Разработка  операций технологического процесса  

 

3.9.1. Выбор схемы построения операций             31

3.9.2. Выбор и обоснование технологического  оборудования,

технологической оснастки, режущего и контрольно-измерительного

инструмента                 32

3.9.3. Расчет и определение режимов  резания и норм времени на  каждую

операцию                  35

3.9.4. Расчет технико-экономической эффективности  технологических

операций   53

 

 

 

 

 

 

4. Выбор методов  и средств технического контроля  качества                     56

изготавливаемой детали

 

Заключение                  57

Список  используемых источников               58

Приложения :

П.1. Технологическая документация.

П.1.1. Маршрутная карта изготовления детали

П.1.2.Операционная карта изготовления детали.

П.2.Технологическая карта наладки токарного автомата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Технология  машиностроения – наука, занимающаяся изучением закономерностей изготовления машин с целью использования  этих закономерностей для обеспечения  машин заданного качества, в установленном  производственной программой количестве и при наименьших затратах.

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции  во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение  технических вопросов и экономическую  эффективность технологических  и конструкторских разработок.

Значение  постановки всех этих вопросов при  подготовке квалифицированных специалистов производства, полностью овладевших инженерными методами проектирования производственных процессов, очевидно. В связи с этим в учебном процессе высших учебных заведений значительное место отводится самостоятельным работам, таким как курсовое проектирование по технологии машиностроения.

Курсовое  проектирование закрепляет, углубляет  и обобщает полученные знания. Наряду с этим курсовое проектирование должно научить студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами. номограммами, , нормами и расценками.

При этом особое внимание уделяется самостоятельному творчеству с целью развития инициативы в решении технических и организационных  задач, а также детального и творческого  анализа технологических процессов.

При курсовом проектировании значительное внимание уделяется экономическому обоснованию методов получения  заготовок, выбору вариантов технологических  процессов, расчетам припусков и  режимов резания, с тем, чтобы в конечном счете в проекте был предложен оптимальный вариант.

 

1. Исходные данные для проектирования

 

По  заданию необходимо разработать:

 Технологический процесс изготовления детали Гайка с годовой программой выпуска 50000 шт.Вес изделия составляет 0,137кг.Данная деталь изготовлена из материала сталь 40Х ГОСТ 4543-71, твердость 32…36,5HRC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение типа производства

 

Тип производства – классификационная  категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции.

Используя справочную литературу ([1], табл. 1,стр. 20 ) по программе выпуска определим тип производства как серийный.

Такт выпуска переменно-поточной линии определим по формуле:

 

 

 

где - годовой действительный фонд производственного времени (=4015ч при двусменной работе);

  – годовой объем выпуска (=50000 шт.).

 

 

 

Для уточнения серийности определим  размер партии по формуле:

 

 

 

где – периодичность запуска (=12-25 дней для мелких деталей).

 

 

Примем  к исполнению для дальнейших расчетов n=3000шт.

При количестве средних по массе изделий в  партии св.500 штук определим производство как крупносерийное.

3.Проектирование технологического  процесса изготовления детали

 

3.1.Служебное назначение детали

Гайка 9У8 935 014 входит в сборочныйузел«Направляющая стойка » изделия ППДК-1-1-100-100-24-01. Гайка служит для креплениядетали«направляющая стойка» в кронштейне с последующимсоединениемнаправляющей стойки с пневматическимцилиндром , чтосоставляетединоецелое поворотного механизма стойки двери автобуса.

Пневмопривод дверей ППДК-1-1-100-100-24-01 устанавливается на автобусы производства ОАО «Голаз»,»МЗПА», «ЛиАЗ», «МАЗ», «ПАЗ». Пневмоприводпредназначен для управления одностворчатой дверью качающегося типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.Анализ технических условий

на изготовление детали

Гайка изготовленаиз стали 40Х ГОСТ 4543-71,твердостью 32…36,5HRC, круглая с наружнымдиаметром57 мм, который не обрабатывается.

Поверхности торцов обработаны в размер 12_-0,1, при этом чистота поверхности Ra2,5.

Центрально  резьбовое отверстие изготовлено  с размером М30х1,5-6Н. С помощьюнего гайка закрепляется в сборочномузлеповоротной стойки.На расстоянии22±0,2 от центра гайки имеетсясквозноеотверстие с резьбой М5-6Н для фиксации гайки от поворота в сборочномузле.

Четыре  отверстия для установки ключа при закручивании гайки в сбореимеют Ø4,5Н12 и глубину 7±0,15, они расположены симметрично под углами 45°±1° от осей детали.

Имеется фрезерованный паз от наружногодиаметрана расстоянии 3_-0,2по направлению к центру глубиной 35±0,3 и шириной 1,6±0,2.

Острые кромки притуплены фасками. С одного торца фаска 2,2х45°±0,15, с другого 0,5х45°±0,1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3.Анализ технологичности

конструкции детали

Данная  деталь относится к телам вращения и представляет собой цилиндр  с центральным резьбовым крепежным  отверстием.

Конфигурация  детали позволяет проводить обработку  стандартным инструментом. Наружная поверхность выполнена в виде цилиндра и не имеет никаких уступов, проточек или выступов, что позволяет  использовать стандартные проходные  резцы при обработке диаметрального размера и торцов. ). В дальнейшем торцы и диаметр используются как технологические базы.

Деталь  по своей конструкции является технологичной. Отсутствуют трудноступные для обработки места. Изготовление гайки не требует особо точного оборудования, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций.

 

Для количественной оценки технологичности  изделия рассчитаем:

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

 

 

 

где - число унифицированных элементов детали, шт. (=4)

- общее число конструктивных  элементов детали, шт.(=8)

 

 

 

 

2)Коэффициент использования материала:

 

 

 

где - масса детали, кг(=0,137)

- масса заготовки с неизбежными  технологическими потерями, кг (=0,198)

 

 

 

Как видно из вышеперечисленного , в целом деталь технологична.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.Выбор и экономическое обоснование

метода  получения заготовки

Главным при  выборе заготовки является обеспечение  заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Технологические процессы получения  заготовки определяются технологическими свойствами материала, конструктивными  формами и размерами детали и  программой выпуска.

Гайка представляет собой цилиндрическую деталь и имеет  следующие габаритные размеры:наружный диаметр Ø57 мм, длина 12мм. В детали изготовлено сквозное резьбовое  отверстие М30х1,5 мм.

Рассмотрим  два метода получения заготовки  для данной детали. При первом точение  детали производится из круглого проката  обычной точности, при втором –  из штамповки.

Определим габаритные размеры и массу каждой заготовки.

1. круглый прокат обычной точности (с учетом отхода материала на отрезку): диаметр Ø; длина 13_-0,3 мм; заготовка имеет отверстие Ø 27^+0,27мм. Вес составляет 0,198 кг
2. штампованная заготовка в открытом штампе  на молоте. По таблице 22[2,с.143] находим допуски на обрабатываемые поверхностидиаметр Ø; длина 13⁺⁵мм,заготовка имеет отверстие

 Ø мм. Вес составляет 0,207кг.

Как видно вес двух видов заготовок  примерно одинаков. Рассчитаем себестоимость  изготовления заготовок.

Себестоимость изготовления заготовки из круглого проката обычной точности состоит  из действующей оптовой цены за единицу  веса материала, накладных транспортных расходов, заработной платы непосредственных исполнителей работ, общецеховых расходов, амортизационных и прочих отчислений.

Себестоимость изготовления заготовки методом  штамповки помимо

 указанных  расходов включает дополнительные ,связанные с повышенной энергоемкостью  производства ,обрубки и зачистки  полученных заготовок и т.д.

Ориентировочная стоимость заготовки

 

С_б-базовая стоимость 1т штамповок, руб. С_б=373руб[4,с37].

М_з- масса заготовки ,кг.

М_д- масса готовой детали,кг.

- коэффициенты, зависящие от класса  точности , массы, марки материала  и объема производства.

Деталь  относится ко II группе сложности.

=1

=0,84

=2

=1

=0,8

 

- цена 1т отходов, 27руб

Стоимость заготовки из проката стали 40Х  стоимостью С_б=160руб за тонну, т.е 0,16руб/кг.

 

 

-затраты на материал заготовки,  руб

 

Т_шк  - время выполнения заготовительной операции( правки, отрезки заготовки ) возьмем =1мин

 

 

Резка заготовок  диаметром до 140мм на ножницах С_пз=121коп/час.[4,с30].

С_пз- приведенные затраты на рабочем месте

 

М_з- масса заготовки,кг.

 

 

 

Как видно, изготовление заготовки из круглого проката обычной точности более экономично и технологически выгодно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5.Обоснование последовательности выполнения

операций  изготовления детали и выбора баз

Деталь  «гайка» изготавливается из круглого проката обычной точности. Заготовка  рассчитана на изготовление 1  детали.

Первоначально заготовка устанавливается в  трехкулачковом самоцентрирующемся патроне консольно с базированием по наружному диаметру без упора в торец. После точения торцовой  поверхности, производится растачивание центрального отверстия под резьбу, нарезание резьбы, точение наружной фаски и фаски внутреннего отверстия.