Реферат: Энергосберегающие технологии в машиностроении

--PAGE_BREAK--3. Определение и характеристика типа производства


Программа выпуска деталей – 400 штук в год, масса детали 0,567 кг. Тип производства ориентировочно определяем по табл. 9.2 (3). Согласно табл.- тип производства мелкосерийный.

Характеристика: в данном производстве изготовление деталей производится небольшими партиями и широкой номенклатурой. В этом производстве используется универсальное оборудование или станки с ЧПУ, а также универсальные или переналаживаемые приспособления, мерительный инструмент, стандартные режущие инструменты. Оборудование расставляется в помещении по технологическим группам.

Технологическая оснастка используется в основном переналаживаемая, а также перекомпануемая. Режущий и измерительный инструмент используется тоже универсальный – это позволяет достаточно быстро произвести переналадку в случае необходимости обработки других деталей.

В качестве заготовок могут использоваться заготовок из проката, литья и поковки.

Квалификация рабочих выше квалификации рабочих, занятых в массовом производстве (4 – 6 разряд), так как сам рабочий участвует в решении технологических задач.

Технологическая документация упрощенная, но обычно составляется маршрутно-технологический процесс, в котором указывается последовательность операций, оборудования.

Нормирование опытно-статистическое.
4. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки


Для получения детали сравним два вида получения заготовок.

1.                 штампованные заготовки

2.                 заготовки из проката.

Заготовка, получаемая штамповкой будет более приближенной по форме и размерам к готовой детали, и ее масса будет меньше заготовки из проката, стоимость штампованных заготовок выше в 1,5 – 3 раза.

Заготовки из проката имеют большую массу, чем штампованные, и требуют дополнительной механической обработки для удаления лишних напусков металла, поэтому для окончательного решения по выбору способа получения заготовки нужно выполнить технико-экономическое сравнение вариантов.

Исходные данные для расчета сведем в табл.1.





Сравнение методов получения заготовок выполняем:

— по коэффициенту использования материала

— по себестоимости получения заготовок
1)      Кш = <img width=«153» height=«44» src=«ref-2_1336255870-392.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">

Кп = <img width=«159» height=«44» src=«ref-2_1336256262-404.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">

Кш >Кп

Вывод: по коэффициенту использования материалов штамповка лучше проката.

2)       определим себестоимость заготовок штампованных и заготовок из проката.
<img width=«440» height=«24» src=«ref-2_1336256666-642.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">

<img width=«281» height=«48» src=«ref-2_1336257308-600.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">
Ориентировочно штучно-калькуляционное время Тшт определяется по формуле из пособия (1).
Тшт= 1,9* То,
где То – основное время.

Для отрезания ссылаемся на литературу (1).

Т отрезания=0,19* D2*  10-3 = 0,19*1152*10-3=2,5мин., где D– диаметр обрабатываемой поверхности.

Механическая обработка по удалению лишних напусков заготовки включает обтачивание наружного диаметра, сверление, растачивание, рассверливание внутренних поверхностей.

Время черновой обточки заготовки за один проход:
<img width=«405» height=«25» src=«ref-2_1336257908-587.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">,
l –длина обтачиваемой поверхности.

d– диаметр обтачиваемой поверхности.
<img width=«165» height=«43» src=«ref-2_1336258495-371.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053"> – число проходов.

<img width=«212» height=«43» src=«ref-2_1336258866-441.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054"> – средний диаметр.


Сверление:
<img width=«371» height=«27» src=«ref-2_1336259307-570.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">,


Рассверливание:
<img width=«370» height=«27» src=«ref-2_1336259877-574.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">,


Растачивание:
<img width=«366» height=«27» src=«ref-2_1336260451-565.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">


<img width=«596» height=«25» src=«ref-2_1336261016-831.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"><img width=«248» height=«24» src=«ref-2_1336261847-393.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">

<img width=«567» height=«71» src=«ref-2_1336262240-1334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">
Из сравнения двух вариантов получения заготовок выбираем тот, где себестоимость меньше и годовой экономический эффект получен:
Эт=(Смп — Смш)*N=(30,95-20,684)*400=4110,4 руб.
    продолжение
--PAGE_BREAK--5.Назначение припусков


В качестве заготовок выбираем штампованные заготовки. Для штампованных заготовок общие припуски и допуски назначаются по ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные». При определении припусков и допускаемых отклонений размеров нужно определить исходный индекс – условный показатель, учитывающий конструктивные характеристики и массу поковки. Исходные данные для определения индекса: масса поковки, группа стали, степень сложности поковки, класс точности поковки.

Класс точности – Т4.

Группа стали – М1.

Степень сложности – С4.

На основании этого находим индекс – 11.

На чертеже детали проставляем нумерацию на поверхностях, на которой установить припуски.

Штамповочные уклоны:

внутренней поверхности — 7°

наружной поверхности — 5°

Поверхности отверстий не должные превышать — 3°.

При глубине – 25-50 мм R=2,5мм.
Припуски и допуски на  обрабатываемой поверхности:

6. Разработка маршрутно-технологического процессаПри разработке маршрутно-технологического процесса решаются следующие задачи:
1.                 устанавливается последовательность операций обработки заготовки

2.                 выбирается технологическая база. При этом нужно стремиться к совмещению конструкционных и технологических баз.

3.                 ведется подбор оборудования для всех этапов обработки

4.                 выбирается приспособления, режущий и мерительный инструмент.

Наружные и внутренние, соосные с наружными, поверхности будут обрабатываться на токарных станках точением, отверстия – сверлением на сверлильных станках,  лыску – фрезерованием. Для получения точности по наружным и внутренним поверхностям по 8 квалитету точности, эту поверхность нужно обрабатывать либо тонким точением, либо шлифованием.

В качестве баз на первой операции используем наружную цилиндрическую поверхность и торец.

На последних операциях, чистого точения или шлифования, сверления и фрезерования принимаем либо ранее обработанные цилиндрические наружные поверхности и их торцы, либо внутренние цилиндрические поверхности и их торцы.

Намечаем следующий маршрут обработки.

Токарная операция:обработку поверхности вести за два установа:

Iустанов:

Подрезать внутренний торец большого фланца и торец центрирующего пояска, выдерживая размер 3. Точить наружную поверхность центрирующего пояска, выдерживая размеры 1и 3. Расточить внутреннюю поверхность, выдерживая размер 2 и 4.

<img width=«154» height=«213» src=«ref-2_1336266292-7893.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_50»>
В зависимости от точности оставить припуск на чистовую обработку. Точить фаску, выдерживая размер 5.

IIустанов: Точить наружную поверхность, выдерживая размер 2.
<img width=«139» height=«287» src=«ref-2_1336274185-7038.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_51»>
Точить фаску, выдерживая размер 1.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Оборудование: станок токарно-винторезный 16К20.
Приспособления: токарный самоцентрирующийся патрон (механизированный или немеханизированный); режущий инструмент: резцы проходные упорные, подрезные, расточные.

Материал резцов – твердый сплав.

Мерительный инструмент: штангенциркуль, штангенглубиномер.


Сверлильная операция.

Сверлить 4 отверстия, выдерживая размер 4,5 и 3. База – наружная цилиндрическая поверхность центрирующего пояска.

Зенковать 4 отверстия, выдерживая размер 1,2 и 3.
<img width=«284» height=«202» src=«ref-2_1336281223-9610.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_52»>
Оборудование: вертикально-сверлильный станок 2Н125.

Приспособления: переналаживаемый кондуктор с поворотным столом.

Мерительный инструмент: штангенциркуль, пробки, глубиномер.

Фрезерная операция.

 Фрезеровать лыску. База – наружная цилиндрическая поверхность центрирующего пояска и торец.
<img width=«152» height=«193» src=«ref-2_1336290833-7029.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_53»>
Оборудование: вертикально-фрезерный станок 6Н12.

Режущий инструмент: фрезы дисковые, торцевые, концевые.

Вспомогательный инструмент: оправки или переходные втулки, цанговые патроны.

Мерительный инструмент: штангенциркуль.

Шлифовальная операция. Шлифовать поверхность 10, выдерживая размер 1 с припусками. Технологическая База – наружная цилиндрическая поверхность большего фланца и его торец.
<img width=«127» height=«191» src=«ref-2_1336297862-4787.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_54»>
Оборудование: внутришлифовальный станок 3P228.

Приспособления: токарные или магнитные.

Режущий инструмент: шлифкруги формы ПВ, ПВД.

Вспомогательный инструмент: оправки для крепления шлифкруга.

Мерительный инструмент: микрометр, скобы, пробки.
7. Расчет режимов резания


Режимы резания назначаются на основании справочных материалов, приводимых в справочниках технолога-машиностроителя, нормировщика и другой технической литературы. В курсовой работе будем производить выбор режимов резания по справочнику технолога-машиностроителя под ред. Косиловой, том 2.

При назначении режимов резания учитываются:

  — характер обработки;

  — тип и размер производства;

  — материал его режущей части;

  — тип и состояние оборудования.

Токарная обработка: для точения режимы резания выбираем в следующей последовательности:

— глубина резания, мм (t),
<img width=«113» height=«48» src=«ref-2_1336302649-369.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">
— подача, мм/об. (S),

Sзависит от глубины резания и  обрабатываемой поверхности.

  — скорость, м/мин. (v)
<img width=«127» height=«43» src=«ref-2_1336303018-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">,
где Т – стойкость инструмента (время между двумя переточками инструмента, принимаем Т= 60 мин.)
<img width=«62» height=«48» src=«ref-2_1336303314-242.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">, х  = 0,15, у = 0,35,m= 0,2. [таб. 17 – справочник Косиловой].
Kv– поправочный коэффициент.
<img width=«131» height=«24» src=«ref-2_1336303556-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">,
где <img width=«29» height=«24» src=«ref-2_1336303796-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">– коэффициент, учитывающий материал заготовки,
<img width=«129» height=«53» src=«ref-2_1336303914-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">,

Кт–коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, Кт = 1, nv= 1,

sв = 780Мпа – предел прочности материала,
<img width=«160» height=«49» src=«ref-2_1336304312-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">
<img width=«27» height=«24» src=«ref-2_1336304751-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086"> – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, <img width=«65» height=«24» src=«ref-2_1336304865-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">(при поковке с коркой, черновой), <img width=«51» height=«24» src=«ref-2_1336305028-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">(при обработке без корки, чистовой).

<img width=«27» height=«24» src=«ref-2_1336305168-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">– коэффициент, учитывающий качество материала заготовки, <img width=«51» height=«24» src=«ref-2_1336305283-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">.
<img width=«153» height=«24» src=«ref-2_1336305423-277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">
— частота вращения( n), об/мин.
<img width=«69» height=«42» src=«ref-2_1336305700-231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">,
где D– диаметр обрабатываемой поверхности.

Обработка ведется на станке 16К20. Для этого станка выбираем резцы подрезные с сечением 16´25, материал режущей части – твердый сплав Т15К6 (титано-кобальтовый). Обработку поверхностей будем вести за два прохода: черновая обработка и чистовая обработка.

1)Подрезание торца, выдерживая размер 3.
<img width=«120» height=«25» src=«ref-2_1336305931-258.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093"> 

<img width=«437» height=«45» src=«ref-2_1336306189-801.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">

<img width=«233» height=«44» src=«ref-2_1336306990-527.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">

<img width=«339» height=«111» src=«ref-2_1336307517-1323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">
2)Растачивание наружной цилиндрической поверхности с размерами 1 и 3.

Черновая: tчерн= 1,2 мм

                   S= 0,8 мм/об.
Чистовая: tчист= 0,4 мм

S= 0,14 мм/об.
<img width=«332» height=«44» src=«ref-2_1336308840-649.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">

<img width=«242» height=«44» src=«ref-2_1336309489-542.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">

<img width=«235» height=«24» src=«ref-2_1336310031-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">  — для чистовой обработки

<img width=«336» height=«44» src=«ref-2_1336310415-657.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">

<img width=«239» height=«42» src=«ref-2_1336311072-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101"> 
3)растачивание внутренней цилиндрической поверхности с размерами 2 и 4.
Черновая: tчерн= 1,2мм

                   S= 0,35 мм/об.

Чистовая: tчист= 0,7 мм

S= 0,12 мм/об.

<img width=«337» height=«44» src=«ref-2_1336311581-657.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102"> 

<img width=«245» height=«44» src=«ref-2_1336312238-549.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">

<img width=«335» height=«44» src=«ref-2_1336312787-651.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">

<img width=«245» height=«44» src=«ref-2_1336313438-541.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105"> 
Установ II:

1)Растачивание наружной цилиндрической поверхности с размером 2.

Черновая: tчерн= 1,2мм

                   S= 0,8 мм/об.
Чистовая: tчист= 0,5 мм

S= 0,14 мм/об.
<img width=«332» height=«44» src=«ref-2_1336308840-649.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">

<img width=«243» height=«44» src=«ref-2_1336314628-537.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">

<img width=«249» height=«24» src=«ref-2_1336315165-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">  — для чистовой обработки

<img width=«336» height=«44» src=«ref-2_1336315555-660.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">

<img width=«251» height=«42» src=«ref-2_1336316215-541.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110"> 


Сверление:

<img width=«58» height=«22» src=«ref-2_1336316756-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">              <img width=«104» height=«44» src=«ref-2_1336316912-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">
Материал сверла – быстрорежущая сталь.

1)                сверление 4 отверстий с размерами 4,5,3.

<img width=«58» height=«22» src=«ref-2_1336316756-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">  <img width=«120» height=«22» src=«ref-2_1336317364-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">  S=0,15 мм/об.

<img width=«53» height=«93» src=«ref-2_1336317600-341.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">  [таб. 28 – справочник Косиловой]

Т = 25 при D=9 мм.

<img width=«276» height=«77» src=«ref-2_1336317941-1031.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">

<img width=«444» height=«153» src=«ref-2_1336318972-2447.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">
2)зенкерование 4 отверстий с размерами 1,2 и 3.
<img width=«94» height=«22» src=«ref-2_1336321419-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">  <img width=«160» height=«22» src=«ref-2_1336321622-297.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">  S=0,6 мм/об.

<img width=«64» height=«117» src=«ref-2_1336321919-455.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">[таб. 29 – справочник Косиловой].

Т = 30 при D=20 мм.

<img width=«303» height=«24» src=«ref-2_1336322374-451.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">

<img width=«501» height=«153» src=«ref-2_1336322825-2678.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">


Значение коэффициентов <img width=«25» height=«22» src=«ref-2_1336325503-112.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123"> и <img width=«22» height=«22» src=«ref-2_1336325615-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">из таб.32 справочника Косиловой.
8.Расчет нормы времени на токарную обработку
<img width=«123» height=«42» src=«ref-2_1336325719-277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">

В мелкосерийном производстве определяется норма штучного времени
<img width=«31» height=«24» src=«ref-2_1336325996-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">: <img width=«160» height=«24» src=«ref-2_1336326115-268.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">, где

<img width=«28» height=«24» src=«ref-2_1336326383-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">— подготовительно- заключительное время, мин.

<img width=«120» height=«24» src=«ref-2_1336326497-232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">

n— количество деталей в настроечной партии,<img width=«127» height=«42» src=«ref-2_1336326729-315.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">

<img width=«20» height=«22» src=«ref-2_1336327044-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">— основное время

<img width=«147» height=«43» src=«ref-2_1336327144-352.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1026">


<img width=«29» height=«24» src=«ref-2_1336327496-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">— вспомогательное время, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:
<img width=«220» height=«25» src=«ref-2_1336327615-353.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">
<img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1336327968-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">-время на установку и снятие, мин.

<img width=«22» height=«24» src=«ref-2_1336328082-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">— время на закрепление и открепление детали, мин.

<img width=«27» height=«25» src=«ref-2_1336328183-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">— время на приемы управления, мин.
<img width=«207» height=«25» src=«ref-2_1336328299-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">
<img width=«24» height=«24» src=«ref-2_1336328630-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">— время включения, мин.

<img width=«24» height=«24» src=«ref-2_1336328739-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">— время поворота резцовой головки, мин.

<img width=«32» height=«24» src=«ref-2_1336328848-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">— время подвода и отвода инструмента, мин.

<img width=«48» height=«25» src=«ref-2_1336328966-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">— время на то, чтобы провести каретку суппорта в  продольном направлении, мин.

<img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1336329115-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">— время на измерение детали, мин.

<img width=«42» height=«24» src=«ref-2_1336329229-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">— время на обслуживание рабочего места, мин.
<img width=«127» height=«25» src=«ref-2_1336329364-251.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">

<img width=«111» height=«25» src=«ref-2_1336329615-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">
Установ 1:

1)Подрезание торца, выдерживая размер 3
<img width=«137» height=«39» src=«ref-2_1336329838-292.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">
Черновая:<img width=«189» height=«44» src=«ref-2_1336330130-466.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">

Чистовая: <img width=«203» height=«44» src=«ref-2_1336330596-488.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">
<img width=«183» height=«24» src=«ref-2_1336331084-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">
2)растачивание внутренней цилиндрической поверхности с размерами 2 и 4.
Черновая: <img width=«193» height=«44» src=«ref-2_1336331410-422.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">

Чистовая: <img width=«185» height=«44» src=«ref-2_1336331832-404.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">


<img width=«186» height=«24» src=«ref-2_1336332236-333.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">
3)Растачивание наружной цилиндрической поверхности с размерами 1 и 3.
<img width=«123» height=«42» src=«ref-2_1336332569-283.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">

Черновая: <img width=«182» height=«44» src=«ref-2_1336332852-448.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154">

Чистовая: <img width=«196» height=«44» src=«ref-2_1336333300-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155">
<img width=«186» height=«24» src=«ref-2_1336333731-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">
Установ 2:

Растачивание наружной поверхности с размерами 1 и 3.
Черновая:<img width=«180» height=«44» src=«ref-2_1336334062-452.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">

Чистовая: <img width=«193» height=«44» src=«ref-2_1336334514-432.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">
<img width=«182» height=«24» src=«ref-2_1336334946-324.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">

<img width=«264» height=«24» src=«ref-2_1336335270-428.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">
Далее выбираем значения времени  по нормативам из приложения 6 из учебного пособия А.Ф. Горбацевич.
<img width=«180» height=«25» src=«ref-2_1336335698-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">

<img width=«222» height=«24» src=«ref-2_1336336012-366.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">,


где n– количество обрабатываемых поверхностей.
<img width=«223» height=«24» src=«ref-2_1336336378-366.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">

<img width=«235» height=«24» src=«ref-2_1336336744-385.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">, где k – число резцов

<img width=«248» height=«25» src=«ref-2_1336337129-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">

<img width=«261» height=«25» src=«ref-2_1336337544-447.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">

<img width=«145» height=«25» src=«ref-2_1336337991-271.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">Выбираем <img width=«222» height=«25» src=«ref-2_1336338262-368.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168">

<img width=«464» height=«25» src=«ref-2_1336338630-692.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">

<img width=«288» height=«25» src=«ref-2_1336339322-456.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">

<img width=«291» height=«25» src=«ref-2_1336339778-465.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">

<img width=«249» height=«24» src=«ref-2_1336340243-413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">

<img width=«290» height=«43» src=«ref-2_1336340656-556.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">
    продолжение
--PAGE_BREAK--