РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ

Целью данного курса проектирования является изучение технологического процесса изготовления детали, составления рационального технологического процесса механической обработки детали с подбором и проектированием режущего, вспомогательного и измерительного инструмента, а также проектирования приспособлений для механической обработки детали.
Технологический процесс должен быть разработан таким образом, чтобы при данном типе производства он обеспечивал изготовление детали в соответствии с чертежом и обеспечивал наивысшую производительность труда.

Введение
Технологическая корректировка чертежа, анализ технологичности детали
Технологическая корректировка чертежа
Анализ технологичности детали
Разработка технологического процесса изготовления детали
Расчёт припусков на механическую обработку
Расчёт припуска на механическую обработку в размер 1 (ø25е8)
Расчёт припуска на механическую обработку в размер 3 (ø105е8)
Выбор оборудования и режимов резания
Выбор оборудования
Аналитический расчёт режимов резания
Выбор режимов резания табличным способом
Сравнительный экономический анализ двух вариантов обработки
Первый вариант обработки
Второй вариант обработки
Проектирование приспособлений
Проектирование приспособления для сверления 2 отверстий ∅10H8
Проектирование приспособления для фрезерования паза в размер 25e8
Проектирование приспособления для измерения отклонения угла 8°±5'
Техника безопасности при выполнении технологического процесса
Список использованной литературы

1. Технологическая корректировка чертежа, анализ технологичности детали

В данном разделе проводится технологическая корректировка чертежа с целью выявления имеющихся в нём ошибок различного рода, а также анализ технологичности детали, в результате которого будет выбран способ получения заготовки.

1.1. Технологическая корректировка чертежа
Анализ чертежа детали показал, что необходима его корректировка (см. задание на курсовой технологический проект и рабочий чертёж детали):
• размер был заменён на размер , так как данный размер не может быть обеспечен, если выдерживать размер ;
• размеры, проставленные, с точки зрения машиностроительного черчения, некорректно, были исправлены;
• на некоторые размеры конструктивно были назначены допуски.

1.2.
...

3. Расчёт припусков на механическую обработку

Для изготовления заготовки требуется назначение припусков для механической обработки в размеры 1, 2, 3 и 4 (рис. 2).
Припуски для размеров 1 и 3 получаем расчётным путём, для остальных размеров назначаем припуски согласно ГОСТ 1855-55.
Конструктивные характеристики поковки (согласно ГОСТ 7505-89):
• класс точности: Т1 – 1-ый класс;
• группа стали: М1;
• степень сложности: С2 – 2 степень;
• конфигурация поверхности разъёма штампа: П – плоская;
• – по номинальным размерам поковки;
• исходный индекс = 5.

Рис. 2

3.1.
...

4.Выбор оборудования и расчёт режимов резания

В данном разделе проводится выбор оборудования и режимов резания для выполнения операций механической обработки. Режимы резания будут рассчитаны аналитически или выбраны табличным способом; аналитический расчёт режимов резания следует провести для вертикально-фрезерной (001) и вертикально-сверлильной (006) операций механической обработки. Для остальных операций режимы резания будут назначены по таблицам.
4.1. Выбор оборудования
1) Токарная (операция 001,002):
Данную операцию можно выполнить на токарно-винторезном станке модели 16К20 проходным резцом.
Основные характеристики станка:
• Частота вращения шпинделя (об/мин):
• Подача (мм/об):

• Мощность электродвигателя (кВт):
• Масса станка (кг):
• Габаритные размеры (мм): .

2) Вертикально–сверлильная (операции 003, 005):
Данную операцию можно выполнить на вертикально-сверлильном станке модели 2Н125.
...

4.2. Аналитический расчёт режимов резания
Аналитический расчёт режимов резания для операции 004 (вертикально-фрезерной):
Переход 1: фрезерование плоскости 5 (рис. 1) в размер 8,3h14.
Инструмент: фреза торцовая 2214-0351 ГОСТ 26595-85.
Основные характеристики фрезы:
• диаметр: ;
• ширина: ;
• длина с хвостовиком: ;
• число зубьев: .
Мощность станка: 8 кВт.
Ширина фрезерования: .
Глубина фрезерования: .
Основной путь резания: .
Подача: .
Подача на зуб: .
Скорость резания (окружная скорость фрезы) определяется по формуле:

В зависимости от величин B, t и определяем коэффициенты и показатели степени в формуле скорости резания:
; ; ; ; ; ; .
...

4.3. Выбор режимов резания табличным способом

Выбор режимов резания для операции 006 (горизонтально-фрезерной):
Переход 1: фрезерование плоскости 8 (рис. 1) в размер .
Инструмент: 2 фрезы дисковые трёхсторонние 160-35-24.
Основные характеристики фрезы:
• диаметр: ;
• ширина: ;
• число зубьев: .

Мощность станка: 11 кВт.
Ширина фрезерования: .
Глубина фрезерования: .
Основной путь резания: .

Подача: .
Подача на зуб: .
Скорость резания [6]:

Рекомендуемая скорость резания при фрезеровании стальных заготовок [6]: .
Коэффициенты берём из соответствующих таблиц [6]:
;
(сталь 15Х HB 170-217);
(дисковая фреза из быстрорежущей стали, ).
Поправочный коэффициент для приближённого расчёта скорости резания заготовок из стали: .
В итоге скорость резания равна:

Частота вращения шпинделя:

Минутная подача (с учётом того, что обработка ведётся двумя фрезами):
.
...

5.1. Первый вариант обработки
Штучно-калькуляционное время для однократного фрезерования дисковой фрезой определяется по формуле [1]:

Подготовительно-заключительное время (приложение 6.3., стр. 214 [1]):

Годовая программа: .
Основное технологическое время :
.
Время на установку и снятие детали и время на закрепление и открепление детали [8]:

Масса детали: до 3 кг.
Время на приёмы управления [8]:

– время на включение станка кнопкой.
– время для того, чтобы подвести или отвести фрезу к детали при обработке.
Время на измерение детали при измерении гладкой калибр-пробкой паза :

Коэффициент, зависящий от такта поточной линии для крупносерийного производства можно принять [8]: .
Общее время на обслуживание рабочего места и отдых в серийном производстве [8] составляет 4% от оперативного времени.
.
Оперативное время [1]:

В итоге штучно-калькуляционное время для однократного фрезерования дисковой фрезой:
.

5.2.
...

5.2. Второй вариант обработки
Штучно-калькуляционное время для однократного фрезерования концевой фрезой определяется по формуле [1]:

Подготовительно-заключительное время (приложение 6.3., стр. 214 [1]):

Годовая программа: .
Основное технологическое время :
.
Время на установку и снятие детали и время на закрепление и открепление детали [8]:

Масса детали: до 3 кг.
Время на приёмы управления [8]:

– время на включение станка кнопкой.
– время для того, чтобы подвести или отвести фрезу к детали при обработке.
Время на измерение детали при измерении гладкой калибр-пробкой паза :

Коэффициент, зависящий от такта поточной линии для крупносерийного производства можно принять [8]: .
Общее время на обслуживание рабочего места и отдых в серийном производстве [8] составляет 3,5% от оперативного времени.
.
Оперативное время [1]:

В итоге штучно-калькуляционное время для однократного фрезерования дисковой фрезой:
.
...

6. Проектирование приспособлений

По условиям задания на курсовой технологический проект необходимо спроектировать три приспособления:
• приспособление для сверления 2 отверстий ;
• приспособление для фрезерования паза в размер 25е8;
• приспособление для измерения отклонения угла .

Необходимо предоставить сборочные чертежи приспособлений, описать устройство и принцип действия каждого из них, провести расчёты на точность всех трёх приспособлений, а также провести расчёты на надёжность закрепления приспособления для сверления 2 отверстий и приспособления для фрезерования паза в размер .

6.1. Проектирование приспособления для сверления 2 отверстий

В качестве приспособления для сверления 4 отверстий был выбран консольно-скальчатый кондуктор (см. сборочный чертёж). Данное приспособление является специальным (так как имеет место крупносерийное производство), также оно технологичное в изготовлении и простое в обслуживании.
...

6.3. Проектирование приспособления для измерения отклонения угла

Необходимо провести контроль размера . Используется калибр, каретка,на которой имеется измерительный прибор (в данном случае в качестве измерительного прибора был выбран индикатор часового типа); базирование детали осуществляется на опорный элемент. Приспособление является простым и удобным в обслуживании.

Расчёт приспособления на точность

Необходимо проверить на точность размер мм. Величина допуска на этот размер будет равна:
.
Составляющие погрешности, влияющие на точность размера мм:
5) погрешность расположения направляющих элементов относительно опорных элементов приспособления:

6) погрешность настройки калибра равна максимальному зазору между отверстием в направляющей втулке и калибром:

Диаметр калибра: .
Диаметр отверстия в направляющей втулке: .
7) погрешность измерительного инструмента (индикатора) принимаем: .
...

7. Техника безопасности при выполнении технологического процесса

Основные правила безопасной эксплуатации металлообрабатывающих станков:

• Перед началом работы проверить, хорошо ли убрано рабочее место, и при наличии неполадок в работе станка в течение предыдущей смены ознакомиться с ними и с принятыми мерами по их устранению.

• Привести в порядок рабочую одежду. Застегнуть обшлага рукавов, убрать волосы под головной убор.

• Проверить состояние решётки под ногами, её устойчивость на полу.

• Проверить состояние ручного инструмента: гаечные ключи должны быть исправными, и при закреплении болтов (гаек) размер их зева должен соответствовать размеру головки болта (гайки).

• Привести в порядок рабочее место: убрать всё лишнее, подготовить и аккуратно разложить необходимые инструменты и приспособления так, чтобы было удобно и безопасно пользоваться ими.
...

1) Курсовое проектирование по технологии машиностроения / Под общ. ред. А.Ф.Горбацевича. – Минск: Вышейэшая школа, 1975. – 288 с.
2) А. Г. Косилова, Р. К. Мещеряков, М. А. Калинин. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник. – М.: Машиностроение, 1976. – 288 с.
3) Обработка металлов резанием. Справочник технолога. / Под ред. Г. А. Монахова. – М.: Машиностроение, 1974 г.
4) В. В. Григорьев, И. Ф. Звонцов. Режимы резания и металлорежущий инструмент. Справочное пособие по курсовому и дипломному проектированию. Гособразование СССР, 1991.
5) Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 496 с., ил.
6) Режимы резания металлов. Справочник / Под ред. Ю.В. Барановского. – М: Машиностроение, 1972. – 407 с.
7) Краткий справочник металлиста. / Под ред. П. Н. Орлова. – М.: Машиностроение, 1986.
8) Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. Изд. 2-е. – М.: Машиностроение, 1974. – 421 с.
9) Н. Ф. Уткин. Приспособления для механической обработки. – Л: Лениздат, 1983.
10) Ю. И. Кижняев. Оформление технологических документов на операции и процессы механосборочного производства. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Санкт-Петербург, БГТУ, 1993.
11) В.А. Кащук, А.Б. Верещагин. Справочник шлифовщика. – М.: Машиностроение, 1988. – 480 с., ил.