МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Волжский политехнический институт (филиал)
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Волгоградский государственный технический университет»
КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Т.С. Тарасова
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ ВАЛ В УСЛОВИЯХ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ ОргСРС
Методические указания
Волгоград
2013
УДК.621.7/9
Рецензент:
канд. тех. наук доцент А.В. Авилов
Издается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета
Тарасова Т.С. «Разработка технологического процесса механической обработки детали вал в условиях серийного производства» Методические указания к выполнению ОргСРС. [Электронный ресурс]: методическое указание / Т.С. Тарасова//Сборник «Методические указания» Выпуск 2. - Электрон. текстовые дан.(1 файл: 249 Кb) - Волжский: ВПИ (филиал) ВолгГТУ, 2012 – Систем. требования: Windows 95 и выше; ПК с процессором 486 +; CD-ROM.
Содержатся сведения необходимые студентам при выполнении ОргСРС по дисциплинам «Технологические процессы в машиностроении», «Основы технологии машиностроения», «Технология конструкционных материалов». Приведены краткая теория разработки технологического процесса механической обработки, применения заготовок из проката и объемной штамповки, даны рекомендации по выбору заготовок. Устанавливается последовательность выполнения работы: проработка чертежа, разработка маршрута обработки, выбор оборудования, режущих инструментов и приспособлений, выбор способа получения заготовки. Даны методические рекомендации по назначению припусков на механическую обработку, технико-экономическому обоснованию выбора заготовки.
Предназначены для студентов бакалавриата, обучающихся по направлениям: 150900.62 «Технология оборудования и автоматизация машиностроительных производств», «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», 200500 «Метрология, стандартизация и сертификация» всех форм обучения.
|
ÓВолгоградский государственный технический университет, 2013 ÓВолжский политехнический институт, 2013 |
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………….4
1. Цель работы……………………………………………………………………5
2. Содержание работы……………………………………………………………5
3. Теоретическая часть…………………………………………………………...5
3.1 Анализ изготавливаемого изделия………………………………………..5
3.2 Анализ материала детали………………………………………………….5
3.3 Анализ технологичности детали………………………………………….6
3.4 Определение типа производства………………………………………….6
3.5 Разработка маршрута обработки………………………………………….8
3.5.1 Технология изготовления деталей класса вал……………………....9
3.5.2 Средства технологического оснащения…………………………….10
3.5.3 Технологическое оснащение токарной операции ……………........11
3.6 Выбор вида и способа получения заготовки……………………………..12
3.7 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки……………….12
3.8 Технико-экономический расчет изготовления заготовки……………….13
3.9 Методы определения припусков………………………………………….13
3.10 Разработка заготовки из проката………………………………………...14
3.10.1 Припуски на заготовки из проката……………………………….. 14
3.10.2 Расчет размеров заготовки из проката………………………….....14
3.10.3 Расчет общей длины заготовки из проката……………………….14
3.10.4 Расчет объема заготовки из проката………………………………15
3.10.5 Расчет массы заготовки из проката………………………………..15
3.10.6 Технологические потери заготовки из проката…………………..15
3.10.7 Коэффициент использования материала………………………….16
3.10.8 Расход материала…………………………………………………...16
3.10.9 Годовая экономия материала………………………………………16
3.11 Разработка штампованной заготовки……………………………………17
3.11.1 Класс точности поковки………………………………………………..17
3.11.2 Группа стали…………………………………………………………….17
3.11.3 Степень сложности…………………………………………………........17
3.11.4 Исходный индекс…………………………………………………...18
3.11.5 Основные припуски на механическую обработку поковок…………19
3.11.6 Допускаемые отклонения размеров поковки………………………….19
3.11.7 Расчет массы заготовки штампованной…………………………...19
3.12 Технико-экономический расчет себестоимости заготовок…………….20
Список литературы………………………………………………………..21
ВВЕДЕНИЕ
В основе всех технологических процессов лежит маршрутный технологический процесс.
Разработка технологического маршрута обработки производится исходя из требований рабочего чертежа и принятой заготовки.
Заготовки деталей получают чаще всего давлением, литьем или сваркой. Рациональный выбор заготовки обусловлен необходимостью экономии материала. Заготовки, выполненные из материала, выбранного в соответствии со служебным назначением деталей, должны приближаться к ним по своей конфигурации и массе.
Обработка давлением была известна еще с древних времен. Этот метод применяли для изготовления оружия, в кораблестроении и т. д. Давлением обрабатывают заготовки из стали, цветных металлов и сплавов, пластических масс и других материалов. Разновидности метода обработки давлением обеспечивают изготовление сложных фасонных профилей с малой шероховатостью поверхностей.
При назначении различных методов обработки всегда обращают внимание на свойства материала заготовки и возможность их использования для улучшения эксплуатационных характеристик деталей.
Одним из основных технологических процессов машиностроительного производства является резание. Резанием можно изготовить детали высокой точности с поверхностями малой шероховатости и другими необходимыми свойствами. Изготовление заготовок и производство из них деталей методом резания представляют собой процесс, обе части которого связаны между собой. На практике, как правило, невозможно создать механизмы и машины из деталей, не прошедших обработку резанием.
В методических указаниях определены цель, содержание и краткая теория по теме семестровой работы.
Пример выполнения, необходимые справочные материалы и варианты заданий выдаются преподавателем.
Семестровая работа выполняется на листах формата А4 с титульным листом, оглавлением, страницы нумеруются, приводится список литературы.
Разработка технологического процесса механической обработки детали вал в условиях серийного производства
1. Цель работы
Научить студентов определять требования к технологичности конструкции детали, выбирать способы получения заготовок, определять составляющие для расчета припусков при разработке заготовок, выполнять расчет обоснования выбора заготовки и разрабатывать маршрутный технологический процесс обработки заготовки.
2. Содержание работы
1. Анализ изготавливаемого изделия.
2. Анализ технологичности конструкции детали.
3. Определение типа производства.
4. Выбор способа получения заготовки.
5. Выполнение технико-экономического обоснования выбора заготовки.
6. Разработка маршрута обработки.
7. Выбор оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента.
3. Теоретическая часть
3.1 Анализ изготавливаемого изделия
При разработке технологии обработки точением на первом этапе производят анализ исходных данных. Изучается рабочий чертеж детали: размеры и допуски на них, допускаемые погрешности формы, требуемая шероховатость обработанной поверхности. Выясняются условия эксплуатации детали и программа ее выпуска.
3.2 Анализ материала детали
Анализируя исходные данные, следует обратить внимание на материал детали и его технологические и физико-механические свойства (литейные, обрабатываемость давлением, резанием и др.), связать свойства материала с техническими требованиями к детали по прочности и твердости, с формой, габаритами и массой детали (сложность формы, наличие отверстий, наличие поверхностей, требующих многократной обработки в связи с высокой точностью размеров и малой шероховатостью).
При рассмотрении материала, из которого изготовлена деталь, необходимо указать назначение и область применения материала в деталях машиностроения, например: «Сталь 20Х ГОСТ 4543 – легированная конструкционная применяется для деталей средних размеров с твердой износоустойчивой поверхностью при достаточно прочной и вязкой сердцевине, работающей при больших скоростях и средних давлениях. Из стали 20Х рекомендуется изготовлять зубчатые колеса, втулки, валы и шлицевые валики, работающие в подшипниках скольжения и т.п.».
Необходимо указать химические, физические, механические, технологические свойства и химический состав данного материала.
Свойства материала рекомендуется размещать в отдельных таблицах.
3.3 Анализ технологичности конструкции детали
Требования к технологичности конструкции детали согласно ГОСТ 14.204. Каждая деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами.
Детали, получаемые обработкой на станках токарной группы, должны содержать поверхности, имеющие преимущественно форму тел вращения, и быть уравновешенными относительно оси вращения. Желательно в конструкциях использовать жесткие детали, размеры их должны быть унифицированными, а формы – наиболее простыми. Доступ режущего инструмента к отдельным поверхностям заготовки должен быть легким.
Наружные поверхности тел вращения, особенно цилиндрические вполне технологичны.
3.4 Определение типа производства
Необходимо уяснить тип производства, так как этот фактор существенно влияет на выбор вида исходной заготовки по способу изготовления (поковка штампованная или свободно кованая, вид литья, вид проката и др.).
Тип производства выбирается в зависимости от программы и такта выпуска деталей. На линии непрерывно-поточного производства обработанные заготовки выпускаются через строго определенный промежуток времени, называемый тактом выпуска. С тактом выпуска сверяют длительность основных операций. Если значения их близки, то устанавливается массовое производство. Когда такт намного больше длительности операций, то детали изготавливают по принципу серийного производства с обработкой их партиями.
Тип производства определяет выбор моделей оборудования, разработку средств механизации и автоматизации, выбор исходной заготовки.
Тип производства согласно ГОСТ 3.1108 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования.
Kз.о = Q / Pм , (1)
где Q – число различных операций; Pм – число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.
Типы производства характеризуются значениями коэффициентов закрепления операций (табл. 1 ПРИЛОЖЕНИЯ 2).
Для предварительного определения типа производства можно использовать годовой объем выпуска и массы детали по таблице 2 ПРИЛОЖЕНИЯ 2.
Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом их выпуска. Единичное производство универсально, т.е. охватывает разнообразные типы изделий, поэтому оно должно быть гибким, с применением универсального оборудования, а также стандартного режущего и измерительного инструмента.
При единичном производстве на одном станке выполняются несколько операций или полная обработка всей детали.
Применение специальных приспособлений в данном производстве экономически нецелесообразно, их используют только в исключительных случаях. Себестоимость выпускаемого изделия при единичном производстве высокая.
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и большим объемом выпуска, чем в единичном типе производства.
При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия, а также специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки
В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.
При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного периода времени.
При массовом производстве проводят дифференцирование технологического процесса на элементарные операции. Технологические процессы разрабатываются подробно и хорошо оснащаются, что позволяет обеспечить высокую точность и взаимозаменяемость деталей, малую трудоемкость и следовательно более низкую, чем при серийном производстве, себестоимость изделий.
При массовом производстве возможно более широкое применение механизации и автоматизации производственных процессов, применение специального технологического оборудования, быстродействующих специальных приспособлений, режущих и измерительных инструментов.