Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Новотроицкий филиал
Кафедра МТиО
по дисциплине «Основы технологии машиностроения»
по теме «Гайка М190х3»
Выполнил: Адельшиев Н.
Группа ТМиОз-13-34
Проверил: Нефедов А.В.
Новотроицк, 2016г
АННОТАЦИЯ
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 М190х3» 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
СОДЕРЖАНИЕ
|
Введение |
4 |
|
1 Описание конструкции и назначение детали |
5 |
|
2 Характеристика заданного типа производства |
7 |
|
3 Выбор вида заготовки |
9 |
|
4 Назначение методов обработки |
12 |
|
4.1Анализ рабочего чертежа |
12 |
|
4.2 Выбор и обоснование вида и способа получения заготовки |
12 |
|
5 Выбор технологических баз |
21 |
|
6 Разработка маршрутного технологического процесса |
23 |
|
7 Расчет и назначение режимов обработки |
25 |
|
8 Расчет технических норм времени |
28 |
|
Заключение |
31 |
|
Список использованных источников |
32 |
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.
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.
1 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И НАЗНАЧЕНИЕ ДЕТАЛИ
Гайка изготовлена из стали 45 гост 1050-88, круглая наружным диаметром 240мм, чистота поверхности Ra12,5.
Поверхности торцов обработаны в размер 32-0,1, при этом чистота поверхности Ra 12,5.
Центрально резьбовое отверстие изготовлено с размером М190х3-7Н. С помощью него гайка закрепляется в сборочном узле. На расстоянии 107,5±0,2 от центра гайки имеется 8 отверстий с резьбой М10-7Н глубиной 20мм, они расположены симметрично под углами 45°±1° от осей детали.
Имеются 4фрезерованных паза по наружному диаметру глубиной 8мми шириной 18, а так же 8 фрезерованных пазов от наружного диаметра по направлению к центру глубиной 4мм и шириной 20Н11(+0,13) расположены симметрично под углами 45°±1° от осей детали.
Острые кромки притуплены фасками. С одного торца фаска 1,6х45°±0,15, с другого 1,6х30°±0,1.
Таблица 1-Химический состав в % материала 45ГОСТ 1050 - 88
|
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
As |
|
0.42 - 0.5 |
0.17 - 0.37 |
0.5 - 0.8 |
до 0.3 |
до 0.04 |
до 0.035 |
до 0.25 |
до 0.3 |
до 0.08 |
Таблица 2-Температура критических точек материала 45
|
Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 755 , Ar3(Arcm) = 690 , Ar1 = 780 , Mn = 350 |
Таблица 3-Технологические свойства материала 45
|
Свариваемость: |
трудносвариваемая. |
|
|
1 |
2 |
|
|
Флокеночувствительность: |
малочувствительна. |
|
|
Склонность к отпускной хрупкости: |
не склонна. |
|
|
Твердость 45 , Трубы ГОСТ 8731-87 |
HB 10 -1 = 207 МПа | |
|
Продолжение таблицы 3 |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
Твердость 45 , Прокат горячекатан. ГОСТ 1050-88 |
HB 10 -1 = 229 МПа | |
|
Твердость 45 , Прокат калиброван.нагартован. ГОСТ 1050-88 |
HB 10 -1 = 241 МПа | |
|
Твердость 45 , Прокат калиброван.отожжен. ГОСТ 1050-88 |
HB 10 -1 = 207 МПа | |
|
Твердость 45 , Прокат горячекатан. отожжен. ГОСТ 1050-88 |
HB 10 -1 = 197 МПа | |
Таблица 4-Физические свойства материала 45 .
|
T |
E 10- 5 |
a 10 6 |
l |
r |
C |
R 10 9 |
|
Град |
МПа |
1/Град |
Вт/(м·град) |
кг/м3 |
Дж/(кг·град) |
Ом·м |
|
20 |
2 |
|
|
7826 |
|
|
|
100 |
2.01 |
11.9 |
48 |
7799 |
473 |
|
|
200 |
1.93 |
12.7 |
47 |
7769 |
494 |
|
|
300 |
1.9 |
13.4 |
44 |
7735 |
515 |
|
|
400 |
1.72 |
14.1 |
41 |
7698 |
536 |
|
|
500 |
|
14.6 |
39 |
7662 |
583 |
|
|
600 |
|
14.9 |
36 |
7625 |
578 |
|
|
700 |
|
15.2 |
31 |
7587 |
611 |
|
|
800 |
|
|
27 |
7595 |
720 |
|
|
900 |
|
|
26 |
|
708 |
|
|
T |
E 10- 5 |
a 10 6 |
l |
r |
C |
R 10 9 |
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 имеет 8 проточек, 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.
В условии производства количество деталей в партии для одновременного запуска допускается определять по следующей упрощенной формуле
где α-число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе (для обеспечения сборки, рекомендуется принимать α = 10);
F-число рабочих дней в году (можно принимать F = 240).
В зависимости от размеров партии в рамках серийного производства различают:
мелкосерийное производство (при количестве изделий в партии до 25 шт.);
среднесерийное производство (при количестве изделий в партии от 25 до 200 шт.);
крупносерийное производство (при количестве изделий в партии более 200 шт.).
Так как количество деталей в партии 83шт, то производство будет среднесерийное.
При среднесерийном производстве специализация ограничивается более узкой номенклатурой, а производственные линии и цехи имеют предметную и технологическую специализацию. Подготовка производства, как правило, также выделяется из основного производственного процесса. К среднесерийному производству относятся, например, станкостроение и двигателестроение, многие виды проката чёрных и цветных металлов.
Под серией понимается выпуск ряда конструктивно одинаковых изделий, запускаемых в производство партиями, одновременно или последовательно, непрерывно в течение плавного периода. Основные особенности организации серийного производственного процесса:
- постоянство относительно большой номенклатуры повторяющейся продукции, изготовляемой в значительных количествах;
- специализация рабочих мест для выполнения нескольких операций, закреплённых за одним рабочим местом;
- периодичность изготовления изделий сериями, обработка деталей партиями;
- преобладание специального и специализированного оборудования и технологического оснащения;
- наличие незначительного объёма ручных сборочных и доводочных операций;
- преимущественная численность рабочих средней квалификации;
- незначительная длительность производственного цикла;
- централизация оперативно-производственного планирования и руководства производством;
- автоматизация контроля качества изготовляемой продукции;
- применение статистических методов уравнения качеством продукции;
- унификация конструкций деталей и изделий;
- типизация технологических процессов и оснастки.
Гайка представляет собой цилиндрическую деталь и имеет следующие габаритные размеры: наружный диаметр Ø240 мм, длина 32мм. В детали изготовлено сквозное резьбовое отверстие М190х3 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.
Круглый прокат обычной точности (с учетом отхода материала на отрезку): диаметр Ø ; длина мм; заготовка имеет отверстие Ø . Вес составляет 10,2 кг
Штампованнаязаготовка в открытом штампе на молоте. По таблице 22[2,с.143] находим допуски на обрабатываемые поверхностидиаметр Ø ; длина 1 ,заготовка имеет отверстие Ø мм. Вес составляет 12,3кг.
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
где Сб-базовая стоимость 1т штамповок, руб. Сб=15000руб[4,с37].
Мз- масса заготовки ,кг.
Мд- масса готовой детали,кг.
Деталь относится ко II группе сложности.
Стоимость заготовки из проката стали 45 стоимостью Сб=13500руб за тонну.
Тшк - время выполнения заготовительной операции (правки, отрезки заготовки) возьмем =100мин.
Резка заготовок диаметром до 260мм на ножницах
Спз=621коп/час.[4,с30].
Спз- приведенные затраты на рабочем месте
Мз- масса заготовки,кг.
Как видно, целесообразным представляется применение заготовок, получаемых с применением Трубного проката – стального бесшовного горячекатаного высокой точности ГОСТ 8731-87.
4 НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ
Конфигурация детали позволяет проводить обработку стандартным инструментом. Наружная поверхность выполнена в виде цилиндра и имеет 4 паза шириной 18 и глубиной 8мм, по торцевой поверхности проточено 8 пазов, шириной 20Н11 и глубиной 4мм, что позволяет использовать стандартные проходные резцы и фрезы, 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.
Так же отмечаем, что наиболее точно выполненные поверхности М190х3-Н7, и М10-Н7. Допуск торцего биения поверхности В относительно оси поверхности Б - 0,05мм.
Все остальные неуказанные предельные отклонения выполняются Н14, h14 ,
4.2 Разработка технологического процесса
Он выполняется с целью обозначения цифрами обрабатываемых поверхностей детали и дальнейшего использования этих обозначений при оценке технологичности поверхностей и в маршрутно-операционном описании технологического процесса изготовления деталей.Технологический чертеж представлен на рис.1.
Рисунок 1-Технологический чертеж болта М190х3
Минимальный припуск при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения (двусторонний припуск) определим по формуле:
Минимальный припуск при параллельной обработке противоположных поверхностей определим по формуле:
где - высота неровностей профиля на предшествующем переходе;
Номинальный припуск на обработку поверхностей определим по формуле:
наружных
внутренних
где – нижнее отклонение вала на предшествующем переходе;
Максимальный припуск на обработку поверхностей определим по формуле:
где - допуск на получаемый размер на предшествующем переходе;
Межоперационный номинальный размер при обработке поверхностей вращения определим по формуле:
Наружных
Внутренних
где , - номинальные размеры на предшествующем переходе;