Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование процесса механической обработки корпусных деталей. Учебное пособие для СПО
.pdf
СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
_________________________________________________________________
М. Г. Галкин, И. В. Коновалова,
А. С. Смагин
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Учебное пособие для СПО
Научный редактор — д‑р техн. наук, проф. А. М. Антимонов
3-е издание, стереотипное
Издательство Уральского университета, Екатеринбург
Профобразование, Саратов
2024
УДК 621.9
ББК 34.63
Г16
Рецензенты:
Закураев В. В. — канд. техн. наук, доц., зав. кафедрой
технологии машиностроения Новоуральского технологического института
Национального исследовательского ядерного университета — МИФИ;
Кулькаманов О. Г. — главный технолог
ПАО «Машиностроительный завод им. Калинина»
Научный редактор:
Антимонов А. М. — д-р техн. наук, проф.
Г16
Галкин, М. Г.
Проектирование процесса механической обработки корпусных деталей : учебное
пособие для СПО / М. Г. Галкин, И. В. Коновалова, А. С. Смагин ; научный редактор
А. М. Антимонов. — Эл. изд. — 3-е изд., стер. — Саратов : Профобразование ;
Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2024. — 197
с.
ISBN 978-5-4488-0771-8 (Профобразование)
ISBN 978-5-7996-2934-2 (Изд-во Урал. ун-та)
В учебном пособии приводится методика проектирования процесса механической
обработки корпусной детали от оценки технологичности конструкции и нумерации поверхностей до подробной разработки операционной технологии в условиях среднесерийного производства с использованием предварительно настроенного на размер универсального оборудования.
Учебное пособие может быть использовано при изучении дисциплин «Технологические процессы изготовления деталей машин», «Технологические процессы для изготовления деталей в
металлообрабатывающих и аддитивных производствах, в том
числе автоматизированных» по укрупненной группе специальностей среднего профессионального образования «Машиностроение».
УДК 621.9
ББК 34.63
ISBN 978-5-4488-0771-8 (Профобразование)
ISBN 978-5-7996-2934-2 (Изд-во Урал. ун-та)
© Коллектив авторов, 2018
© ФГАОУ ВО «Уральский федеральный
университет», 2020
© Оформление. ООО «Профобразование», 2024
Учебное электронное издание
Оглавление
Предисловие..................................................................................................... 4
Раздел 1. Технологическая часть ...................................................................... 5
1. Оценка технологичности конструкции изделия ......................................... 7
2. Определение типа производства.................................................................. 9
3. Последовательность разработки технологии обработки .......................... 11
4. Нумерация обрабатываемых поверхностей .............................................. 13
5. Выбор исходной заготовки и метода ее получения .................................. 14
6. Определение этапов и методов обработки поверхностей ......................... 16
7. Формирование операций и операционных эскизов ................................. 18
8. Обоснование выбора оборудования .......................................................... 23
9. Обоснование выбора схем базирования .................................................... 27
10. Расчет припусков аналитическим методом ............................................. 33
11. Размерный анализ технологического процесса ...................................... 41
12. Выбор режимов резания при механической обработке .......................... 54
13. Нормирование технологических операций ............................................. 69
14. Оформление технологической документации ........................................ 81
14.1. Оформление маршрутной карты ..................................................... 81
14.2. Оформление операционной карты .................................................. 85
14.3. Оформление карты эскизов ............................................................. 88
Раздел 2. Конструкторская часть .................................................................... 91
Введение ......................................................................................................... 93
1. Выбор установочных элементов ................................................................ 94
2. Анализ обеспечения точности обработки ................................................. 95
3. Проектирование зажимных устройств ...................................................... 99
4. Силовой расчет приспособления ............................................................ 100
4.1. Первый этап расчета ......................................................................... 101
4.2. Второй этап расчета .......................................................................... 114
4.3. Расчет и выбор привода .................................................................... 116
5. Проектирование прочих элементов приспособления ............................ 117
6. Оформление чертежа приспособления ................................................... 118
7. Оформление спецификации приспособления ....................................... 118
Библиографический список ........................................................................ 119
Приложение 1. Проект............................................................................. 121
Приложение 2. Расчет припусков ............................................................... 128
Приложение 3. Режим резания ................................................................... 145
Приложение 4. Технические характеристики станков ............................... 162
Приложение 5. Вспомогательный и режущей инструмент ........................ 174
Приложение 6. Примеры выбора вспомогательного и режущего
инструмента ....................................................................... 183
Приложение 7. Нормативы вспомогательного времени ............................ 185
Приложение 8. Мощность резания ............................................................. 191
3
Предисловие
пособии приводится методика проектирования процесса механической обработки корпусной детали от оценки техноло-
В
ной разработки операционной технологии в условиях среднесерийного
производства с использованием предварительно настроенного на размер универсального оборудования. Процесс проектирования механической обработки разделен на две части: технологическую и конструкторскую.
В технологической части представлен алгоритм по выбору исходной заготовки, формированию маршрутной технологии, выбору металлообрабатывающего оборудования, синтезированию схем базирования, расчету технологических припусков, режимов резания и норм
времени на каждой операции. Произведена оценка точности выполнения конструкторских размеров, отражена методика расчета размерных связей по трем координатным осям.
В конструкторской части представлена последовательность проектирования установочно-зажимного приспособления с механизированным приводом. Приведены методики точностного и силового расчета
проектируемого приспособления, а также расчет параметров привода
и рекомендации по оформлению сборочного чертежа и спецификации.
Представленный алгоритм рекомендуется использовать для проектирования процесса механической обработки корпусных деталей,
а также для выполнения проекта .
Для разработки технологических решений в приложениях даны
подробные справочные материалы, данные из технической
литературы, а также отражено содержание проекта и требования к его
оформлению.
гичности конструкции и нумерации поверхностей до подроб-
4
РАЗДЕЛ 1.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ
1.
Оценка технологичности
конструкции изделия
ехнологичность конструкции изделия согласно ГОСТ 14.205–
83 — это совокупность свойств конструкции изделия, опре-
Т
затрат при производстве, техническом обслуживании и ремонте для
заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.
Качественная оценка технологичности детали заключается:
· в выявлении наличия удобных базирующих поверхностей, обе-
· возможности свободного подвода и вывода режущего инструмен-
· удобстве контроля точностных параметров;
· возможности уменьшения протяженности точных обрабатывае-
· соответствии формы дна отверстия форме конца стандартного
· правильности входа инструмента в зону обработки и выхода
· возможности обработки поверхностей на проход.
Количественная оценка технологичности детали заключается
в определении коэффициентов:
· использования материала;
· точности обработки;
· качества обработки.
Коэффициент использования материала детали К
как отношение массы детали к массе заготовки:
деляющих ее приспособленность к достижению оптимальных
спечивающих возможность совмещения и постоянства баз;
та при обработке;
мых поверхностей;
инструмента для обработки;
из зоны;
определяется
и.м
7
Раздел 1. Технологическая часть
К
М
заг
K
n
An
i
е
е
K
++
345
2
()
К
n
i
е
е
s
s=
ж
ц
0 693
,
Ra
дет
и.м
=
. (1.1)
М
Нужно стремиться, чтобы величина К
была больше 0,6, эту вели-
и.м
чину можно принять и при определении ориентировочной массы заготовки.
Коэффициент точности обработки К
определяется по следующей
тч
формуле:
=-
тч
15
где А — квалитет точности обработки; n
i
, (1.2)
Ч
— число размеров соответ-
i
ствующего квалитета точности; 5 — наивысший квалитет точности
для механообработки.
Например, если на чертеже детали имеется 3 размера, выполненные
по 8-му квалитету, 4 размера по 10-му квалитету и 5 размеров по 12-му
квалитету, то параметр Ктч будет определен по формуле (2.1) следующим образом:
=15
Если значение К
=-
тч
больше 0,5, то деталь считается технологичной
тч
Ч+Ч+Ч
38 410512
05
,
.
по этому показателю. Следовательно, чем меньше Ктч, тем выше средняя точность обработки.
Коэффициент определяется по чертежу детали, и при необходимости
его нужно увеличить, изменяя, где это возможно, точность размеров.
Для определения коэффициента шероховатости обрабатываемых
поверхностей Кш используется следующая зависимость:
где n
— число поверхностей, подлежащих механообработке; σ — при-
i
=
ш
знак величины шероховатости.
Значение
где Ra
— параметр шероховатости i-й поверхности, мкм; 80 — наи-
i
определяется по следующей эмпирической формуле:
1
-
большая высота микронеровностей, мкм.
ln
i
, (1.3)
n
s
Ч
i
з
ч
80
и
ш
, (1.4)
8
2. Определение типа производства
К
++
и
ш
и
ш
236
9
и
ш
К
О
Р
Например, деталь имеет 2 поверхности с шероховатостью
Rai = 1,6 мкм, 3 поверхности с Rai = 3,2 мкм и 6 поверхностей
с Rai = 6,3 мкм. Тогда величина Кш будет определена по формуле (1.3)
следующим образом:
=
ш
ж
з
з
Если значение К
1
ln
-
0 693
16
,
ц
ж
ч
21
Ч+ -
ч
з
з
80
,
не превышает значения 0,3, то деталь считается
ш
32
,
ln
80
0 693
,
ц
ч
3
Ч+
ч
63
ln
-
0 693
,
ц
ч
80
ч
,
ж
з
11
з
,
01
=
.
6
Ч
технологичной по данному показателю. Подобным образом необходимо определить Кш для заданной детали, руководствуясь ее чертежом.
Данные расчеты необходимо выполнить перед определением типа
производства.
2.
Определение типа производства
ехнология изготовления деталей в значительной степени зависит от типа производства, поэтому, приступая к проекти-
Т
типу будет относиться производство данной детали, учитывая ее массу и размер годового выпуска.
Типом производства согласно ГОСТ 14.004–83 называется классификационная категория производства, выделяемая по признакам
широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции. Различают типы производства: единичное, серийное,
массовое [13].
Согласно требованиям ГОСТа тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций К
ся по формуле
рованию, необходимо предварительно установить, к какому
, который определяет-
з.о
з.о
=
, (1.5)
9
Раздел 1. Технологическая часть
y
yx xyxx
ik
kk
-- -
+
()()
1
n
aN=Ч
260
где О — число различных операций, выполняемых за месяц; Р — число рабочих мест, выполняющих операции.
Если К
1 < К
10 < К
20 < К
Для единичного производства К
= 1, то производство считается массовым,
з.о
≤ 10 — крупносерийным,
з.о
≤ 20 — среднесерийным,
з.о
≤ 40 — мелкосерийным.
з.о
не регламентируется.
з.о
При выполнении проекта принимаем среднесерийный тип произ-
водства, так как данные для определения К
отсутствуют, поскольку
з.о
неизвестны реальные производственные условия, в которых будет изготавливаться деталь.
Объем годового выпуска, используя табл. 1.1, определяем по сле-
дующей зависимости:
++
ki kk
=
i
11
xx
-
, (1.6)
где yi — годовой объем выпуска детали; y
и yk — границы интервала
k+1
годового объема выпуска детали данной массы для среднесерийного
производства; xi — масса детали; x
и xk — границы интервала, в ко-
k+1
торый попадает рассчитанная масса детали для среднесерийного производства.
Таблица 1.1
Зависимость типа производства от объема выпуска и массы
Объем годового выпуска N, шт.,
Масса детали, кг
< 1
1…2,5
2,5 …5
5…10
> 10
среднесерийное крупносерийное массовое
2000…75000
1000…50000
500…35000
300…25000
200…10000
в зависимости от типа производства
75000…200000
50000…100000
35000…75000
25000…50000
10000…25000
> 200000
> 100000
> 75000
> 50000
> 25000
При серийном производстве необходимо определить размер партии
деталей, запускаемых одновременно в производство. Для этой цели
используется следующая формула, шт.:
, (1.7)
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]