Методические указания ч.4

##### Министерство науки и высшего образования Российской Федерации.

##### Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

##### "Кемеровский государственный университет" (КемГУ)

#####

Предыдущий | Оглавление | Продолжение

### 4. Методические указания по разработке отдельных разделов курсовой работы (технологической части дипломного проекта)

> > 4.1 Служебное назначение детали; анализ ее конструкции и технологичности.

> > 4.2 Выбор заготовки

> > 4.3 Выбор технологического маршрута обработки

> > 4.4 Выбор баз

> > 4.5 Расчет и назначение припусков на обработку

> > 4.6 Расчет и назначение режимов резания

> > 4.7 Определение нормы времени

Проектированию технологического процесса механической обработки детали должно предшествовать детальное изучение технологии ее изготовления в производственных условиях на машиностроительном заводе (по результатам технологической практики) или изучение типового технологического процесса изготовления детали определенного класса: валов, втулок, шестеренок, корпусов, рычагов и т.п. [ литература ]

### 4.1. Служебное назначение детали; анализ ее конструкции и технологичности.

В этом разделе РПЗ содержится описание и служебное назначение детали, проводимого на основании ее чертежа и чертежа сборочной единицы, в которую входит данная деталь. При отсутствии технических требований студент разрабатывает их. При этом он устанавливает, в такой мере то или иное требование способствует правильному выполнению деталью ее служебного назначения, а также что произойдет в случае несоблюдения тех или иных требований.

В разделе приводится конструктивное описание детали: габаритные размеры, масса, конструкционный материал, посадочные места, характеристика поверхностей деталей точки зрения точности механической обработки и шероховатости поверхности. Здесь же определяется принадлежность детали к определенному классу (вал, втулка, корпус, рычаг и т.д.)

Здесь же определяется число деталей в партии:

n = (N * t) / F

где N - годовая программа изготовления детали (вместе с зап. частями), шт;

t – число дней, на которое необходимо иметь детали для бесперебойной работы сборочного участка (для крупных деталей – 2-3 дня, для мелких – 5-10 дней);

F – число рабочих дней в году.

### 4.2. Выбор заготовки.

При выборе рационального способа получения заготовки, исходя из условий задания, необходимо учитывать следующие показатели:

- вид производства и объем выпуска;
- конфигурацию детали;
- материал детали;
- размер и вес заготовки;
- точность выполнения заготовки и шероховатость обработанной поверхности.

Учитывая эти факторы, студент должен выбрать один из наиболее экономичных способов получения заготовки (отливка, штамповка, прокат и т.д.) и обосновать его. При выборе заготовки желательно максимально приблизить ее форму и размеры к форме и размерам готовой детали, применяя прогрессивные способы изготовления заготовок.

Когда принят способ получения заготовки литьем или штамповкой, необходимо представить себе расположение заготовки в форме или в штампе, чтобы уяснить, по какой плоскости будет осуществляться разъем формы или штампа. Без этого нельзя будет правильно назначить размеры припусков, а, следовательно, размеры заготовки и уклоны поверхностей. Например, надо учитывать, что на поверхности отливки, расположенной в форме сверху, следует назначать больший припуск по сравнению с другими потребностями.

### 4.3. Выбор технологического маршрута обработки.

Разрабатываемый маршрут обработки должен обеспечить изготовление детали в полном соответствии с ее служебным назначением. Маршрут обработки должен обеспечить выполнение технологических требований рабочего чертежа детали в отношении точности и качества обработки, что достигается правильным назначением технологических баз и методов обработки.

Выбор технологического маршрута обработки выполняется в 2 этапа:

- - составление укрупненного маршрута механической обработки детали;
- - подробная разработка каждой операции.

На 1-м этапе студент определяет из каких основных операций должен состоять технологический процесс. На данной стадии производится черновая проработка схем технологических наладок (на листах формата А4 от руки, карандашом), на которых изображаются элементы предлагаемого зажимного приспособления, режущий инструмент (схематично), главное движение и движение подачи. На данном этапе (который рекомендуется выполнять сразу после выдачи задания) преподаватель определяет 4 оригинальные операции, которые будут прорабатываться студентом в ходе курсового (дипломного) проектирования.

На 2-м этапе проводится разработка маршрута обработки детали с подробной проработкой 4-х оригинальных операций.

В маршрутной технологии указываются все (!) технологические операции, связанные с изготовлением детали, включая заготовительную, за исключением слесарных, термических и контрольных. Операции располагаются в порядке их технологической последовательности; наименование операций дается по ГОСТ 3.1702-85

Пример начала раздела:

    Для отработки данной детали предлагается следующий маршрут обработки:

    00.  Заготовительная (штамповка)

    05. Токарно-револьверная операция

    10. ……

    ………………..

    25. Круглошлифовальная операция

    Рассмотрим подробно следующие 4 операции: ………

... ... ...

Детальная проработка маршрута отработки следует начинать с расчленения детали на типовые поверхности: наружные цилиндрические, внутренние, резьбовые, плоские, фасонные и т.п. Далее на основании таблиц точности обработки, приведенных в Приложении к данным Методическим указаниям, определяются поверхности, требующие многократной отработки. Для поверхностей определяются методы обработки, тип станков. При этом учитывается возможность и целесообразность одновременной и последовательной обработки нескольких поверхностей в одной операции. Например, для получения наружной цилиндрической поверхности с шероховатостью Ra 0,63 необходимо реализовать 2 метода обработки: точение и шлифование. Причем, предполагается точение черновое, получистовое и шлифование чистовое. Это может быть реализовано либо за 4 операции (токарная черновая, токарная получистовая, токарная чистовая, шлифовальная), либо за 2 (токарная и шлифовальная). В последнем случае токарная обработка будет включать 3 перехода: точение черновое, точение получистовое и точение чистовое. В первом случае потребуется 4 станка, во втором – 2.

При составлении маршрута обработки принимаются в расчет следующие соображения. В первую очередь обрабатываются те поверхности, которые будут использоваться в качестве баз для последующих операций. В ряде случаев для этого необходимо включить в технологический процесс дополнительные операции для искусственного создания базирующих поверхностей, например, сверление центровых отверстий.

При обработке точных и недостаточно жестких деталей технологический процесс должен включать черновые, чистовые и отделочные операции. При черновой обработке удаляется основная часть припуска, при чистовой – обеспечивается заданная точность, а при отделочной обработке достигается заданная точность размеров и шероховатость отработанных поверхностей. Следует учитывать необходимость разделения черновой и чистовой обработки на разные операции, т.к. их совмещение ведет к снижению точности обработки вследствие повышенного износа станка при черновой обработке. Исключение – обработка отверстий осевым инструментом, когда сверление, зенкерование и развертывание более целесообразно производить на одном станке. Обработка поверхностей производится в последовательности, обратной их точности: чем точнее поверхность, тем позже она должна обрабатываться; обработка легко повреждающихся поверхностей (например, резьб) выносится на конец маршрута.

После составления маршрута обработки производится выбор станков, приспособлений, режущего и мерительного инструмента для 4-х оригинальных операций, указанных преподавателем. При выборе станков следует руководствоваться следующими соображениями:

- станок должен обеспечивать требуемую точность обработки и качество обрабатываемых поверхностей;
- производительность станка должна соответствовать заданной программе выпуска изделий;
- размеры рабочей зоны станка должны соответствовать размерам обрабатываемой детали;
- мощность и жесткость станка должны обеспечивать обработку при оптимальных режимах резания.

Для условий серийного производства экономически оправдано применение токарно- револьверных, токарных многорезцовых, агрегатных и др. станков.

При выборе станочных приспособлений следует учитывать время на установку и снятие детали, возможность механизации процессов закрепления и обеспечения требуемой точности установки детали в приспособлении. В условиях серийного производства выгодно применение как специальных, так и универсально-сборных, сборно-разборных, универсальных безналадочных, универсальных наладочных и специализированных приспособлений. Выбор приспособлений ведется по литературным источникам [***]

Тип и размеры режущего инструмента для выполнения заданной операции зависят от способа обработки, размеров обрабатываемых поверхностей и требований, предъявляемых к точности и шероховатости. Выбирая режущие инструменты, ориентируются, прежде всего, на ГОСТы и другие нормативные материалы. В необходимых случаях предусматривают специальный инструмент.

Наибольшее распространение из инструментальных материалов получили быстрорежущие стали и твердые сплавы. Для работы с большими подачами или динамическими нагрузками (например, при фрезеровании) применяют быстрорежущие стали нормальной теплостойкости, но большей прочности (Р6М5, Р12). Для обработки конструктивных сталей с твердостью НВ 220…230 и чугунов используются стали нормальной теплостойкости Р9, Р6М3. Стали повышенной теплостойкости (Р18, Р12, Ф3) применяются при обработке улучшенных конструкционных сталей.

По мере возможности, а для токарных резцов повсеместно, следует ориентироваться на инструмент, оснащенный пластинками твердого сплава. Твердые сплавы группы ВК предназначены для обработки чугунов, цветных металлов, сплавов, а также не металлических материалов. Сплавы марок ВК2, ВК3М, ВК6М предназначены для чистовой и получистовой обработки, а ВК6, ВК8 – для черновой обработки.

Сплавы группы ТК используются для обработки сталей. Сплав марки Т30К4 предназначен для чистовой, Т15К6 – для получистовой, Т14К8, Т5К10, Т15К12В – для черновой обработки сталей. Твердые сплавы ТТК применяются для тяжелой черновой обработке поковок, штамповок и отливок по корке с низкими скоростями резания м для черновой обработки труднообрабатываемых материалов.

Для данной курсовой работы необходимо подбирать (а, следовательно, и показывать на схемах наладок инструменты с механическим креплением пластинок твердого сплава.

В условиях серийного производства экономически оправдано и применение специального инструмента.

При выборе измерительного инструмента следует учитывать его соответствие контролируемому размеру и допуску на размер, а также время, затрачиваемое на измерение. В качестве измерительных инструментов рекомендуется применять предельные калибры, специальные шаблоны. Допускается применение специальных индикаторных приборов и контрольно-измерительных приспособлений. Нормы технических требований, заданные рабочим чертежом детали (перпендикулярность, соосность и т.д.) контролируются с помощью индикаторов. Шероховатость поверхности контролируется с помощью образцов шероховатости или с помощью профилометров, профилографов, микроскопов.

Пример описания операции (начало см. в начале п. 4.3):

... ... ...

05. Токарно – револьверная операция

На данной операции будет производиться подрезка торца заготовки, зацентровка, а затем сверление и зенкерование центрального отверстия, проточка канавки, обработка фасок, нарезание резьбы и т.д. Содержание переходов приведем в таблице.

Таблица 1

№ позиции револьверной головки | № перехода | Содержание перехода
1 | 1 | Подать пруток до упора и закрепить
2 | 2 | Подрезать торец, выдержав размер «а» от торца цанги окончательно
3 | 3 | Сверлить отверстие диаметром «B», выдерживая длину «l”
4 | 4 | …………

Для данной операции выбирается токарно-револьверный станок модели 1341 имеющий круглую 16-позиционную револьверную головку с горизонтальной осью вращения, параллельной оси шпинделя станка.

Основные характеристики станка:

> - мощность электропривода главного движения, кВт …. 6

> - наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм ….. 40 и т.д.

Данный станок имеет командоаппарат, автоматически включающего при повороте револьверной головки выбранную частоту вращения шпинделя в пределах установленного диапазона частот оборотов шпинделя и величину подачи в пределах установленного диапазона подач, гидравлического механизма подачи и зажима прутка. Станок снабжен копирной линейкой для обработки конических и фасонных поверхностей заготовки, а так же резьбонарезным устройством.

В качестве приспособления используется цанговый патрок (ГОСТ….), входящий в гидравлический механизм подачи и зажима прутка. Для установки каждого режущего инструмента и упора для подачи прутка выбираются следующие вспомогательные инструменты: резцедержавки, переходные втулки, оправки и др., входящие в комплект станка.

Для второго перехода выбираем резец подрезной (ГОСТ….), с механическим креплением пластинок твердого сплава Т15К6 (ГОСТ…), и так далее по каждому переходу.

Мерительный инструмент для контроля наружных диаметров Ø…, Ø… выбираем ….. (ГОСТ ….). Для контроля внутреннего отверстия Ø….. выбираем ….. (ГОСТ…).

### 4.4. Выбор баз.

Выбор баз определяет структуру, стройность технологического процесса, надежность обеспечения технических требований, по точности изготовления деталей и качеству обработки поверхностей.

При выборе баз следует руководствоваться следующими соображениями. Технологические базы должны обеспечить возможность удобной установки и надежного крепления заготовки. При решении вопроса необходимо стремиться к соблюдению принципа совмещения баз, т.е. в качестве технологической базы брать поверхность, являющуюся измерительной или конструкторской базой. Следует также, по возможности, соблюдать принцип постоянства баз и в ходе обработки на всех основных технологических операциях использовать одни и те же технологические базы.

При разработке технологического процесса механической обработки деталей определяются технологический и измерительные базы по всем операциям. Результаты выбора баз сводятся в таблицу, которой предшествует рисунок деталей, на котором базы и обрабатываемые поверхности обозначаются арабскими цифрами, расположенными на выносных линиях со стрелками, например:

Рис. 4.1. Базы и обрабатываемые поверхности детали.

Таблица 2

№ операции | Наименование операции | Обрабатываемые поверхности | Базы
Технологические | Измерительные
05 | Токарно-револьверная | 1,2,3,4,5 | 1,2 | 1,6

Предыдущий | Оглавление | Продолжение

А.Л. Майтаков, Н.Т. Ветрова, Л.Н. Берязева | Методические указания для выполнения курсовой работы
| Copyright © 2020 КемГУ . All rights reserved.