Анализ чертежа детали

СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………….….3
1. Анализ чертежа детали……………………………………………………….5
1.1. Анализ конструкции детали……………………………………….…..5
1.2. Характеристика материала детали……………………………….……5
1.3. Анализ технологичности детали………………………………………7
1.3.1. Качественный анализ………………………………………………..7
1.3.2. Количественный анализ…………………………………………….9
2. Анализ типа производства……………………………………………………11
3. Заготовка………………………………………………………………………12
3.1. Обоснование выбора метода получения заготовки………………….12
3.2. Определение межоперационного припуска…………………………..15
3.3. Определение размеров заготовки…………………………..…………18
4. Разработка технологического процесса…………………………………..…20
4.1. Анализ существующего технологического процесса……………..…20
4.2. Проектируемый технологический маршрут обработки…………..…23
4.3. Расчет режимов резания………………………………………………..28
4.4. Оборудование………………………………………………………...…56
4.4.1. Станки………………………………………………………………..56
4.4.2. Приспособления……………………………………………………..64
4.4.3. Режущий инструмент……………………………………………….67
4.4.4. Средства измерения и контроля……………………………………68
4.4.5. Управляющая программа обработки детали на станке с ЧПУ…..71
5. Техника безопасности………………………………………………………...75
Список используемой литературы………………………………………..…76

Введение

Металлорежущие станки с программным управлением представляют собой совершенную группу машин, в которой широко используются средства автоматики, электроники, электрические, механические и другие устройства.
По виду управления станки с программным управлением делятся на станки с системными циклового программного управления (ЦПУ) и станки с системами числового программного управления (ЧПУ). В настоящее время распространены станки с ЧПУ.
Внедрение в машиностроение станков с числовым программным управлением- это одно из наиболее прогрессивных направлений автоматизации металлообработки на промышленных предприятиях. Отличительной особенностью этих станков является возможность комплексной обработки деталей (точение, сверление, фрезерование, резьбонарезание) без их перебазирования с автоматической сменой режущих инструментов.
...

1.1 Анализ конструкции детали
Деталь «Щека полюса» является элементам сборки, она предназначена для крепления сердечников больших размеров, щеки удерживают катушку своим козырьком.
Деталь «Щека полюса» плоскостная с габаритными размерами 414-1х301±0,5х85*, деталь симметричная. Верхняя поверхность представляет собой сложную геометрическую форму, она состоит из плоскости, параллельной основанию, плоскостей расположенных под углом 10º к основанию и цилиндрических поверхностей с радиусами 240,5±1. На верхней поверхности симметрично оси расположены ступенчатые отверстия с и . В центре детали расположено отверстие с . Так же на боковой поверхности детали расположен прямоугольный паз с размерами 43х31х71-0,2 и два «Т» образных хвостовика с размерами 44±0,5 х 82±1 х 36±0,5 при помощи которых полюс крепится к ободу.
Деталь выполнена по 14 квалитету, наиболее ответственными поверхностями является внутренний паз – 12 квалитет точности.
...

1.3.1 Качественный анализ
Качественная оценка технологичности сводится к установлению открытых, полуоткрытых и закрытых поверхностей. Все открытые и полуоткрытые поверхности легко доступные и легко обрабатываются – они являются технологичными. А закрытые поверхности трудно доступны и трудно обрабатываются – они не технологичны.
Деталь «Щека полюса» по своей конструкции имеет открытые поверхности 1,2,3,4,6,14,15,16,20,23,26,27,30, а также полуоткрытые поверхности 7,8,9,10,11,13,17. И закрытые поверхности 18,19,24,29,28.
Так как открытых и полуоткрытых поверхностей больше чем закрытых, то деталь легко обрабатываема и, следовательно, технологична.
Точность диаметральных и линейных размеров соответствует 12,14,15 и 16 квалитетам точности.
Точность геометрической формы находится в пределах допуска.
Точность взаимного расположения поверхностей находится в пределах допуска.
...

1.3.2 Количественный анализ
Для определения количественной оценки технологичности проводим расчет коэффициента качества точности (Кт и Кш). Для их определения находим геометрическую точность каждой поверхности и всей детали в целом. Для этого на эскизе детали обозначаемпо часовой стрелке арабскими цифрами каждую поверхность, данные, которые запишу в таблицу.

Таблица 1.
...

Заготовка

19,92
1,5
21,42
20

Черновое точение
320
350
2594,755
375
3760
16,567
0,28
17
16
5
4
Чистовое точение
63
60
22,5
70
347
15,82
0,14
16
15,8
1
0,2

1.1 Определим припуск на черновое точение Ri-l

Rz=320, h=350мкм

1.2 Определяем суммарное отклонение расположения для концевых ступеней

Где – изогнутость оси;
– кривизна оси.

1.3 Погрешность базирования в данной операции

Заготовка устанавливается в патроне и имеет погрешность центрирования, определяемую по формуле:

Где Т – допуск на заготовку

1.4 Определяем расчетный припуск для цилиндрической поверхности

2.1 Определяем расчетный припуск на чистовое точение

Rz=100, h=100мкм

2.2 Погрешность закрепления после чернового точения

Где – кривизна заготовки;
– коэффициент уточнения.
2.3. Погрешность базирования в данной операции

Где Т=280 мкм – после чернового точения.


3.2 Определение межоперационного припуска
Межоперационный припуск (припуск на данную операцию или переход)- слой металла, который должен быть удален во время данной операции или перехода.
Межоперационный припуск определяется для самой ответственной поверхности Г-образного паза 40-0,2 Rz20.

Таблица 3.2 – Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности

Расчетная поверхность операции и переходы
Элементы припуска, мм
Расчетный припуск, мкм
Расчетный размер, мм
Допуск, мм
Предельные размеры
Предельные значения припуска

Ri-l
hi-l

Наибольший
Наименьший
Наибольший
Наименьший
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Заготовка

19,92
1,5
21,42
20

Черновое точение
320
350
2594,755
375
3760
16,567
0,28
17
16
5
4
Чистовое точение
63
60
22,5
70
347
15,82
0,14
16
15,8
1
0,2

1.1 Определим припуск на черновое точение Ri-l

Rz=320, h=350мкм

1.2 Определяем суммарное отклонение расположения для концевых ступеней

Где – изогнутость оси;
– кривизна оси.
...

Определение размеров заготовки осуществляется после определения припусков на каждый из переходов.
3.3.1 Определение общего припуска
Размер заготовки определяется после определения общего припуска.
Припуск – слой материала, удаленный с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обработанной поверхности детали.

Где – длина заготовки, мм;
– длина детали, мм;
- припуски на длину, мм.

Где – ширина заготовки, мм;
– ширина детали, мм;
- припуски на ширину, мм.

Где – высота заготовки, мм;
– высота детали, мм;
- припуски на высоту, мм.

Определяем коэффициент использования материала

Где – масса детали, кг;
– масса заготовки, кг.

Масса заготовки определяется по формуле:

Где Р – плотность материала, кг/м3;

- объем заготовки, м3.

Где L – длина заготовки, мм;
В- ширина заготовки, мм;
Н – высота заготовки, мм.

Таблица 3.1 – Значение коэффициента использования материала для различных заготовок.
...

4.1 Анализ существующего технологического процесса

Технологический процесс – часть производственного процесса, непосредственно связанная с изменением размеров, форм и свойств обрабатываемой заготовки, выполняемая в определенной последовательности.

Таблица 4.1. Существующий технологический процесс

№ операции
Наименование и содержание операции
Инструмент
Приспособление
Оборудование
1
2
3
4
5
005
Заготовительная:
Вырезание заготовки с профилем квадрата
434 х 321 х 95 на газорезательном полуавтомате с использованием копира оставляя припуск по контуру 6-8 мм;
Газорезательный полуавтомат 1К92 PUMA
УСП
Газорезательный полуавтомат 1К92 PUMA
010
Термообработка закаливание металла

Печь СВЧ
015
Фрезерная:
1.Фрезерование опорной поверхности 15 при этом с обратной стороны остается припуск в 10мм;

4.2 Проектируемый технологический маршрут обработки
Разработанный мною технологический процесс должен быть прогрессивным и обеспечивающим повышение производительности труда и качества детали, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Таблица 4.2 Проектируемый технологический маршрут
№ операции
Наименование и содержание операции
Эскиз детали
Оборудование, приспособление, инструмент
1
2
3
4
005
Заготовительная:
Вырезание заготовки с профилем квадрата
434 х 321 х 95 на газорезательном полуавтомате с использованием копира оставляя припуск по контуру 6-8 мм;

Газорезательный полуавтомат 1К92
PUMA
010

Фрезерная:
1 установ
1.Фрезерование опорной поверхности 15 при этом с обратной стороны остается припуск в 5мм;

Фрезерный станок 6Р83Ш; УСП;
Фреза торцевая Ø150
ГОСТ9304-74;

2 установ


4.3 Расчет режимов резания

Аналитический расчет режимов резания по эмпирическим формулам с учетом всех поправочных коэффициентов проводим для двух механообрабатывающих операций. Расчет режимов резания осуществляется для обработки детали. По результатам расчета выбирается марка станка оптимально подходящего для обработки данной детали.
Расчет производится для отверстий диаметром Ø80 мм, Ø46 мм. Формулы для расчета находим из справочника А.Г.Косиловой «Справочник технолога-машиностроителя (том 2)» на страницах с 276 по 280, а величины коэффициентов в таблицах с №1 по №32 на страницах с 276 по 281.
Обработка осуществляется сверлом диаметром Ø80 мм: сверло спиральное ГОСТ10902-77.

Глубина резания (мм)

Где: t – глубина резания;
D- диаметр инструмента.
...

Оборудование
1
2
3
4
5
005
Заготовительная:
Вырезание заготовки с профилем квадрата
434 х 321 х 95 на газорезательном полуавтомате с использованием копира оставляя припуск по контуру 6-8 мм;
Газорезательный полуавтомат 1К92 PUMA
УСП
Газорезательный полуавтомат 1К92 PUMA
010
Термообработка закаливание металла

Печь СВЧ
015
Фрезерная:
1.Фрезерование опорной поверхности 15 при этом с обратной стороны остается припуск в 10мм;
2.Фрезерование оборотной поверхности 16
Фреза торцевая ГОСТ;
УСП
Фрезерный станок 6Р83Ш;
020
Контрольная;
Штангенциркуль ШЦ1 ГОСТ166-89;
Стол контролера;
Штангенциркуль ШЦ1 ГОСТ166-89;
025
Разметочная под отверстия;
Керне ГОСТ7213-72
Молоток ГОСТ2310-77
Плита разметочная
Керне ГОСТ7213-72
Молоток ГОСТ2310-77

Продолжение таблицы 4.
...

4.4.4 Средства измерения и контроля
Измерение – это нахождение физической величины опытным путем с помощью специальных физических средств.
Контроль состоит из нахождения физической величины и сравнения ее с допустимым значением.
Средство измерений –техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.
Измерения, при которых искомую величину находят непосредственно из опытных данных, называют прямыми. Если искомую величину находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными прямыми измерениями, то измерения называют косвенными. Точность косвенных измерений зависит от точности прямых измерений и точности используемой зависимости.
Погрешность измерений – отклонение результата измерения от действительного значения. При этом за действительное значение принимают значение измеряемой величины, определяемая погрешность измерения.
...

4.4.5 Управляющая программа обработки детали на станке с ЧПУ

Для обработки детали на станке с ЧПУ разрабатывается специальная
программа, называемая управляющей.
Управляющая программа (УП) – совокупность команд на машиностроительном языке программирования соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки.
Расшифровка вспомогательных функций:
М3 – включение шпинделя по часовой стрелке;
М5 –выключение шпинделя;
М1=3 – максимальная коробка передач;
М30 – конец программы;
М0 – условный технологический останов;
TL_CHANG – команда на смену инструмента;
MEAS_TL – замер инструмента;
G40 – коррекция на фрезу левая;
G54 – смещение нулевой точки отсчета относительно координат станка;
G90 – абсолютная система координат;
G91 – относительная система координат;
G0 – ускоренная подача;
TRANS – смещение нулевой точки отсчета относительно координат станка на
заданное расстояние по заданной оси.
...

Список литературы

1. Балабанов А.Н. краткий справочник технолога-машиностроителя. М.: Издательство стандартов, 1992г.
2. Гжиров Р.И. Программирование обработки на станках с ЧПУ. М.: Машиностроение,1990г.
3. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. М.: Машиностроение,1979г.
4. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1975г.
5. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. М.: Машиностроение, 1976г.
6. Нефедов Н.А., осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту м.: Машиностроение, 1984г.
7. Косилова А.Г. и Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя В 2-х т. Т. 1 и 2 /-4-е изд., перераб И доп. - М- Машиностроение, 1985.
8. Локтева С.Е. станки с программным управлением и промышленные роботы. М.: Машиностроение, 1986.
9. Чернов Н.Н. металлорежущие станки. М.: машиностроение, 1987.
10. Данилевский в.В. технология машиностроения. М.: Высшая школа, 1984г.
11. ГОСТ 19.002-80. Единая система программной документации. Схемы алгоритмов и пограмм. Правила выполнения, 1992г.
12. ГОСТ 19.401-77. Единая система программной документации. Пояснительная записка, 1992г.
13. ГОСТ 3.1103-82 ЕАКД. Основные надписи. М.: Издательство стандартов, 1992г.