Введение

Наивысшего развития индустриальное общество достигло к середине XX столетия, породив все преимущества и противоречия современной цивилизации. Машиностроение было основой индустрии. Современное машиностроение базируется на наукоемких технологиях. Появление таких продуктов электронного машиностроения, как современные электронные компьютерные компоненты, привело к широкому их внедрению в производство нового поколения технических систем, высокоэффективных, гибко перестраиваемых, многокоординатных машин и роботов. Доля механической части в современном машиностроении сократилась с 70 % в начале 90-х годов до 25 + 30 % в настоящее время.

Разработка технологических процессов производства металлорежущего инструмента базируется на общих принципах и закономерностях технологии машиностроения.

Металлорежущий инструмент является одним из важнейших орудий производства. Он используется при обработке резанием всевозможных деталей на металлорежущих станках. При этом срезается часть материала заготовки в виде стружки до получения требуемой поверхности детали.

Одним из эффективных путей повышения производительности труда в машиностроении является применение новых инструментальных материалов. Например, применение быстрорежущей стали вместо углеродистой инструментальной, позволило увеличить скорость резания в 2...3 раза. К сталям нормальной производительности относятся Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р6М5, к сталям повышенной производительности – Р6М5ФЗ, Р12ФЗ, Р18Ф2К5, Р10Ф5К5, Р9К5, Р9К10, Р9МЧК8, Р6М5К5 и др. Высокие режущие свойства быстрорежущей стали обеспечиваются за счет легирования сильными карбидообразующими элементами: вольфрамом, молибденом, ванадием и некарбидообразующим кобальтом.

В настоящее время для производства режущих инструментов широко используются твердые сплавы. Они состоят из карбидов вольфрама, титана, тантала, сцементированных небольшим количеством кобальта. Карбиды вольфрама, титана и тантала обладают высокой твердостью, износостойкостью. Инструменты, оснащенные твердым сплавом, хорошо сопротивляются истиранию сходящей стружкой и материалом заготовки и не теряют своих режущих свойств при температуре нагрева до 750-1100 °С.

В данном курсовом проекте нужно разработать оптимизированный под данный тип производства технологический процесс обработки детали «Фреза со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава».

Тщательно рассмотреть эффективность данного технологического процесса, экономическую выгоду и себестоимость.

В курсовом проекте нужно достигнуть:

• оптимизации и интенсификации режимов резания благодаря более высокой жесткости и виброустойчивости станков, возможности быстрой смены режущего инструмента.

• Сокращение затрат времени на установочные перемещения, холостые ходы благодаря полной автоматизации цикла

• Сокращение затрат времени на установку, закрепление, снятие и транспортирование обрабатываемых деталей от станка к станку вследствие концентрации операций

• Сокращение затрат времени на пробные проходы и наладку станка вследствие уменьшения количества инструментов и их настройки на размер вне станка.

1Технологическая часть

1. Определение программы выпуска инструмента

Деталь “Торцевая фреза ” является одной из распространенных номенклатурных частей режущего инструмента. Торцовые насадные фрезы предназначены для обработки открытых плоских поверхностей стальных или чугунных деталей. Ножи фрез оснащаются пластинами из двердого сплава Т5К10 для обработки стали и ВК8 для обработки чугуна. Большое количество режущих зубьев обеспечивает плавную работу фрезы и высокую частоту обработанной поверхности.

Крепление ножей в клиновом пазу с рифлениями создает возможность компенсировать износ ножей по торцам и окружности за счет перемещения их на одно рифление от оси фрезы. После перемещения ножей фреза шлифуется, затачивается, режущие поверхности ножей доводится алмазом. При полном использовании ножей из заменяют новым комплектом. Корпус фрезы позволяет производить многократную замену ножей. Вреза крепится на оправках торцовыми шпонками.

Ежегодный выпуск превышает свыше миллиона единиц. Корпус фрезы изготавливается из Стали 40Х

1.2 Свойства Стали 40х гост4543-71

Таблица 1.1 – Химические свойства, % [9,стр.154]

С	Cr	Сu	Mn	Si	Ni	S	P
0,36–0,44	0,8-1,1	0.3	0,5-0,8	0.17-0,37	0,4	0.035	0,035

Таблица1.2 – Механические свойства [9]

Марка стали	Т.О. заготовок	в	т	Относит. удлинение	Относит. сужение	Ударная вязкость	НВ
		кгс/мм­­­­­­2		%		кгс/мм­­­­­­2
40Х	отжиг	570	320	17	35	50	217

Технологические свойства:

• свариваемость – трудносвариваемая;

• флокеночувствительность - чувствительна

1.2 Определение типа производства

В последнее время на предприятиях экономические составляющие являются его главными характеристиками. Экономические составляющие предприятия зависят от множества причин, но одной из причин следует отметить правильный выбор типа производства. От правильности этого выбора зависит: составление технологического процесса, выбор оборудования и т.д.

Предварительно тип производства определяется по известному годовому объёму выпуска и массе детали (табл. 2).

Окончательное определение типа производства осуществляется, после разработки технологического процесса и расчёта количества рабочих мест по ГОСТ 3.1121-84 коэффициентом закрепления операций

, ( 1.1)

где О – число различных операций, выполняемых в течение планового периода,

Р – число различных мест ,выполняющих различные операции.

Значение применяют для планового периода, равного одному месяцу.

Таблица 3 - Ориентировочное определение типа производства по годовому объёму выпуска и массе детали

Масса детали, кг.	Объём выпуска детали в год (шт.) при типе производства
	единичное	мелкосерийное	среднесерийное	крупносерийное	массовое
До 1	До 10	10…2000	1500…100000	75000…200000	Свыше 200000
1 … 2.5	До 10	10…1000	1000…50000	50000…100000	Свыше 100000
2.5 …5	До 10	10…500	500…35000	35000…75000	Свыше 75000
5 … 10	До 10	10…300	300…25000	25000…50000	Свыше 50000
10 …30	До 10	10…200	200…10000	10000…25000	Свыше 25000
Свыше 30	До 5	10…100	100…300	300…1000	Свыше 1000

Из таблицы 2 видно, что при массе детали 16 кг и условии среднесерийного производства годовой объём выпуска находится в пределах 200…10000 деталей в год. Принимаем ориентировочно 1000 дет./год.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска.

Серийное производство является основным типом современного машиностроительного производства и предприятиями этого типа выпускается 75-80% всей продукции машиностроительного производства.

Следовательно, из вышесказанного следует, что принимаем тип производства: серийное.