Введение
В данном курсовом проекте мы рассматриваем процесс получения детали «Корпус». Получению готовой детали предшествуют: анализ технологичности её конструкции, проектирование заготовки детали и её последующая обработка с выдержкой заданных требований, также мы рассматриваем технологический процесс обработки детали. Цель курсового проекта - привить умение самостоятельной работы по решению комплекса инженерных задач при проектировании технологических процессов изготовления изделий. Задачи курсового проекта:
закрепить знания, полученные при изучении дисциплины «Обеспечение точности технологических процессов» и других специальных дисциплин;
научиться применять общенаучные, общетехнические и специальные знания для решения конкретных вопросов;
научить работать с нормативной, технической и справочной литературой и документацией.
Исходные данные для проектирования
Наименование детали – корпус (рисунок 1);
материал – сталь10ХНДП;
масса детали - Gд = 13,71 кг;
Тип производства – среднесерийное;
программа - 900 штук в год.
Рисунок 1 – Чертеж детали «Корпус»
Технологический раздел
Служебное назначение детали
Рабочий корпус гидрораспределителя, приведенный на первом листе графической части проекта, предназначен для размещения в нем сборочных единиц и деталей, а также должен обеспечивать постоянство точности относительного положения деталей и механизмов, как в статическом состоянии, так и при эксплуатации машины, поэтому обладают достаточной жесткостью.
Конструкторско-технологическая характеристика детали
Чертёж детали «Корпус гидрораспределителя» выполнен в соответствии с требованиями ЕСКД, все виды, разрезы, размеры, параметры качества поверхности и технические условия, необходимые для изготовления детали, на чертеже присутствуют. Деталь относится к деталям типа «Корпус». Наружные поверхности детали являются плоскими. Деталь относится ко второй группе корпусных деталей.
Деталь изготавливается из конструкционной низколегированной стали 10ХНДП ГОСТ 19281-89, химический состав которой приведен в таблице 1, а физико-механические свойства – в таблице 2.
Таблица 1 — Химический состав стали 12Х18Н10ТГОСТ 5632-72, %
С |
Сг |
Мn |
Ni |
Si |
Fe |
До 0,12 |
0,5-0,8 |
0,3-0,6 |
0,3-0,6 |
0,17-0,37 |
|
97
Таблица2 - Физико-механические свойства стали 12Х18Н10ТГОСТ 5632-72
Предел прочности при растяжении, σВ, МПа |
Предел текучести, σ0,2, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, δ, % |
Относительное сужение после разрыва, ψ, % |
||||
600С |
800С |
600С |
800С |
600С |
800С |
600С |
800С |
530 |
500 |
385 |
355 |
32 |
34 |
71 |
70 |
Руководствуясь экономически достижимыми значениями показателей точности различных методов обработки с учётом комплексных требований по точности и шероховатости для каждой поверхности выберем методы обработки, обеспечивающие получение заданных технических требований. Для удобства анализа требования по каждой поверхности сведем в таблицу 3.
Таблица 3 - Заданные параметры качества детали и методы их обеспечения
№ пов. |
Параметры точности |
Ra, мкм |
Последовательность технологических методов для обеспечения заданных параметров качества |
|
Ква- литет |
Допуски формы и расположения |
|||
1 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
2 |
Н9 |
Допуск соосности относительно А3 – 0,05 мм |
2,5 |
Сверление, Рассверливание |
3 |
Н7 |
Допуск соосности относительно А3 – 0,05 мм |
3,2 |
Нарезание резьбы |
4 |
Н14 |
|
12,5 |
Черновое зенкерование |
5 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
6 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
7 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
8 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
9 |
Н14 |
|
12,5 |
Черновое зенкерование |
10 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
11 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
12 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
13 |
H14 |
Допуск симметричности относительно А1 – 0,25 мм |
12,5 |
Сверление |
14 |
H14 |
Допуск симметричности относительно А1 – 0,25 мм |
12,5 |
Сверление |
15 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
16 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
17 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
18 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
19 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
20 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
21 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
22 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
23 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
24 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
25 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
26 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
27 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
28 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
29 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
30 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
31 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
32 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
33 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
34 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
35 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
36 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
37 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
38 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
39 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
40 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
41 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
42 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
43 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
44 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
45 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
46 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
47 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
48 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
49 |
D10 |
Допуск соосности относительно А1 – 0,04 мм |
3,2 |
Сверление, Рассверливание |
50 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
51 |
Н9 |
Допуск соосности относительно А1 – 0,04 мм |
2,5 |
Сверление, Рассверливание |
52 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
53 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
54 |
D10 |
Допуск соосности относительно А2 – 0,04 мм |
3,2 |
Сверление, Рассверливание |
55 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
56 |
Н9 |
Допуск соосности относительно А2 – 0,04 мм |
2,5 |
Сверление, Рассверливание |
57 |
Н14 |
Допуск симметричности относительно А2 – 0,25 мм |
12,5 |
Сверление |
58 |
Н14 |
Допуск симметричности относительно А2 – 0,25 мм |
12,5 |
Сверление |
59 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
60 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
61 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
62 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
63 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
64 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
65 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
66 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
67 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
68 |
IT14 |
|
12,5 |
Черновое фрезерование |
69 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
70 |
IT14 |
Допуск плоскостности – 0,01/100 мм |
12,5 |
Черновое фрезерование |
71 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
72 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
73 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
74 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
75 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
76 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
77 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
78 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
79 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
80 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
81 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
82 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
83 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
84 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
85 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
86 |
Н14 |
|
12,5 |
Черновое зенкерование |
87 |
Н14 |
|
12,5 |
Черновое зенкерование |
88 |
Н14 |
|
12,5 |
Черновое зенкерование |
89 |
Н7 |
|
3,2 |
Нарезание резьбы |
90 |
Н7 |
|
3,2 |
Нарезание резьбы |
91 |
Н7 |
|
3,2 |
Нарезание резьбы |
92 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
93 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
94 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
95 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
96 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
97 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
98 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
99 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
100 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
101 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
102 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
103 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
104 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
105 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
106 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
107 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
108 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
109 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
110 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
111 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
112 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
113 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
114 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
115 |
Н14 |
|
12,5 |
Сверление |
2.3 Расчет такта выпуска, определение типа производства
Для оценки интервала времени, через который периодически производится выпуск деталей, обеспечивающего выполнение годового объема в установленный срок необходимо определить такт выпуска деталей.
Такт выпуска рассчитывается по формуле:
, (1)
где τ такт выпуска, мин/шт.;
Фд-действительный годовой фонд времени работы оборудования при двухсменной работе, ч.,(рекомендуется принимать Фд= 4060ч);
Nг -годовой объем выпуска деталей, шт.
Для данной детали такт выпуска будет равен:
мин.
Для серийного производства определяется размер партии деталей по формуле:
, (2)
где 253 – число рабочих дней в году;
tхр – нормы запаса (дней) для хранения на складе готовых деталей в ожидании сборки.
Определяем размер партии деталей:
.
Анализ технологичности конструкции детали
Проведем анализ технологичности конструкции детали «Корпус гидрораспределителя», представленной на рисунке 1. Анализ технологичности проводится по качественным показателям и представлен в таблице 4.
Таблица 4 – Анализ технологичности детали «Корпус гидрораспределителя»
№ п/п |
Требование технологичности |
Эскиз |
Оценка технологичности |
1. |
Возможная простота конструкции |
|
Технологично, т. к. деталь состоит из простых конструктивных элементов, все обрабатываемые поверхности имеют плоскую, цилиндрическую и коническую форму |
2. |
Наличие поверхностей удобных для базирования и закрепления заготовки |
|
Технологично, для базирования можно использовать основные конструкционные базы детали |
3. |
Доступность всех поверхностей для обработки на станках и непосредственного измерения |
|
Технологично, т. к. все обрабатываемые поверхности доступны для обработки и измерения |
4. |
Деталь должна иметь экономически достижимую с точки зрения механической обработки точность и шероховатость |
|
Технологично, все требования к точности и шероховатости поверхностей, согласно таблице 3, экономически достижимы |
5. |
Хорошая обрабатываемость материала детали резанием |
|
Технологично, материал сталь 10ХНДП хорошо обрабатывается и имеет неплохие физико-механические свойства |
6. |
Возможность применения универсальных измерительных средств |
|
Нетехнологично, так как для измерения отверстий в корпусе необходимо применение непроходных калибров |
7. |
Возможность обработки плоскостей и отверстий «на проход». |
|
Технологично, так как для большинства поверхностей предусмотрена черновая обработка |
8. |
Возможность применения рациональных методов получения заготовки |
|
Технологично, заготовку можно получить штамповкой |
9. |
Отсутствие внутренних резьб большого диаметра. |
|
Нетехнологично,
так
как наибольшее резьбовое соединение
на чертеже – М30 |
10. |
Отсутствие глухих отверстий и торцов, подрезаемых с внутренних сторон |
|
Нетехнологично так как большинство отверстий глухие |
11. |
Отсутствие плоскостей и отверстий, расположенных не под прямым углом |
|
Технологично, все поверхности и отверстия расположены под прямым углом |
1,5
Вывод: конструкция детали в целом технологична, т. к. большинство основных требований по технологичности выполняются.
Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления
Для детали «Корпус гидрораспределителя», чертеж которой приведенной на рисунке 1, провести выбор метода получения заготовки и определить ее исполнительные размеры.
Исходные данные:
1) Наименование детали – корпус;
2) Материал – сталь 10ХНДП;
3) Масса заготовки – 13.71 кг;
4) Годовой объем выпуска деталей – 900 шт;