Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Технологические процессы автоматизированных производств»

Выбор метода получения заготовки Выбор метода получения заготовки зависит от материала, формы и размеров детали, а также типа производства. Заготовка, применяемая в базовом технологическом процессе, получена свободной ковкой, при этом она отличается низким качеством, так как из-за больших изменений размеров, значительной глубины дефектного слоя и несоответствия конфигурации заготовки форме готовой детали необходимо устанавливать большие пропуски, что приводит к значительным потерям металла и удорожанию механической обработки. Предлагается получить заготовку методом горячей объемной штамповки. Этот способ значительно превосходит по производительности свободную ковку, обеспечивает получение поковок более точных размеров с минимальными припусками по обрабатываемым поверхностям и меньшей шероховатостью и, таким образом, дает значительную экономию металла и снижение трудоемкости обработки. Исходным материалом для “вала-шестерни” выбираем круглый пруток Ø50 мм из стали 18ХГТ. Получение заготовки: Получение мерной заготовки. Предварительная термообработка заготовки. Отжиг заготовки производится для уменьшения деформации, а также улучшения штампуемости материала. Электрохимические покрытия заготовки образуют пористый слой игольчатых кристаллов. Этот слой является не только носителем смазки, но и сам является хорошей смазкой. Поперечно-клиновой прокат. Происходит формообразование ступенчатого вала с минимальными припусками на механическую обработку. Пластическая деформация (объемная штамповка) с подогревом деформируемого участка до t = 550-600 С. Происходит образование зубчатого венца вала-шестерни. 2.2.2. Расчет массы детали и заготовки Массу детали и заготовки рассчитываем по известной плотности материала, из которого они изготовлены, и объема, т.е.: , где  – плотность материала, для стали ст=7,85 г/см3; V – объем детали. Находим объемы ступеней, из которых состоит деталь. Первая ступень представляет собой цилиндр диаметром d1=27мм=2,7см; длиной L1=27мм=2,7см, тогда её объем =3,14(1,35см)22,7см= =15,45см3, где R1=1,35см – радиус окружности первой цилиндрической шейки детали. Аналогично находим объемы других ступеней вала-шестерни. d2=3,8см, L2=5см V2=3,141,925=56,7см3 d3=4см, L3=2,2см V3=3,14222,2=27,6см3 d4=3,8см, L4=2,6см V4=3,141,922,6=29,5см3 d5=4см, L5=2,4см V5=3,14222,4=30,1см3 d6=3,8см, L6=0,3см V6=3,141,920,3=3,4см3 d7=5см, L7=0,6см V7=3,142,520,6=11,8см3 Vус.конуса=(R2+R+R+R1)πL, где R – радиус большей окружности; R1 – радиус меньшей окружности; L – высота усеченного конуса; Vус.к.1.=(3,62+2,52+3,6+2,5)3,142,7/3=71,5см3 Vус.к.2=(32+1,22+3+1,2)3,14+0,6/3=9,1см3 Vкв=LВH Vкв=2,22,01,0=4,4см2 Vдет=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+Vус.к.1+Vус.к.2+Vкв=232,5см2 m=Vдет=232,57,85=1825г1,8кг Рассчитываем объем заготовки аналогично с учетом припусков и допусков, выбранных по таблицам. d1=3,12см, L1=2,74см V1=3,141,5622,74=20,94см3 d2=4,28см, L2=5,3см V2=3,142,1425,3=76,21см3 d3=4,48см, L3=2,24см V3=3,142,2422,24=35,3см3 d4=4,28см, L4=2,64см V4=3,142,1422,64=38см3 d5=4,48см, L5=2,44см V5=3,142,2422,24=38,5см3 d6=4,28см, L6=0,3см V6=3,142,1420,3=4,5см3 d7=5,48см, L7=0,6см V7=3,142,7420,6=14,5см3 Vус.к.1.=(3,842+2,52+3,84+2,5)3,142,7/3=77,3см3 Vус.к.2=(32+1,22+3+1,2)3,14+0,6/3=9,1см3 Vкв=2,22,01,0=4,4см2 Vзаг=291,9см3 m=Vват=291,97,85=2291,4г2,3кг Экономическое обоснование выбора заготовки Сравниваем два метода получения заготовки на основании результатов экономического расчета стоимости заготовок. Себестоимость заготовки при получении ее методом горячей штамповки. Себестоимость заготовки получаемой таким методом с достаточной точностью определяется по формуле , где Сi – базовая стоимость 1т заготовки, руб.; Q – масса заготовки, кг; Sотх – цена 1т отходов, получаемых в результате обработки, руб.; q – масса готовой детали, кг. Значения коэффициентов Кт=1,05; Кс=0,78; Кв=1; Км=1,21; Кп=1. Сзаг.1=(21000/10002,31,050,7811,211)4000/1000(2,31,8)=45,86 руб. Себестоимость заготовки, полученной горячей штамповкой, равна 45,86 руб. Для сравнения рассчитываем себестоимость заготовки, полученной из проката. Себестоимость заготовки из проката. Затраты на заготовку определяем по ее массе и массе сдаваемой стружки. , где Q – масса заготовки, кг; Si – цена 1 кг материала заготовки, руб.; q – масса готовой детали, кг; Sотх – цена 1т отходов, руб.; Сзаг.2=2,3214000/1000(2,31,8)=46,3 руб. Так как технологическая себестоимость обработки по 1 варианту меньше, то заготовку выбираем по 1 варианту. Экономический эффект от замены метода получения заготовки определим по формуле , где Сзаг.1 – стоимость заготовки, полученной горячей штамповкой, руб.; Сзаг.2 – стоимость заготовки из проката, руб. ЭЗ=(46,345,86) 20000=8800 руб. Анализ технологичности конструкции детали Оценка технологичности конструкции детали может быть качественной и количественной. При качественной оценке технологичность носит описательный характер, без использования численных значений показателей. Количественная оценка технологичности сопровождается расчетом ряда коэффициентов, имеющих численное значение. Конструкция детали технологична, если она обеспечит простое и экономичное ее изготовление с минимальными затратами и требуемой производительностью. В соответствии с ГОСТ 14.301-83 разрабатывают технологические процессы для деталей, конструкции которых отработаны на технологичность. При отработке детали на технологичность необходимо проанализировать материал детали, виды и методы получения заготовки, технологические методы и виды механической обработки, сборки, монтажа, контроля, испытаний, возможность использования типовых малоотходных, энергосберегающих технологий. Необходимо дать качественную и количественную оценку технологичности конструкции детали. Качественная оценка характеризует конструкцию детали обобщенно, без численного значения показателя технологичности и дается на основании личного опыта технолога. Количественная оценка технологичности конструкции детали выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности. В качестве количественных показателей рассматриваются коэффициенты использования материала, точности, шероховатости и др. По результатам анализа технологичности детали делается вывод об уровне технологичности и в случае, если деталь не технологична, необходимо предложить конкретные пути повышения ее технологичности с приведением и описанием схем изменения конструкции детали и подробным мотивированным обоснованием принятого решения. Качественная оценка технологичности Деталь «Вал-шестерня ведомый» изготовлен из конструкционной легированной стали 18ХГТ, проходит термическую обработку, что имеет большое значение в отношении короблений, возможных при нагревании и охлаждении детали. Заготовка получается на базовом предприятии методом свободной ковки на молотах, по конфигурации заготовка не соответствует форме готовой детали, хотя и приближена к ней. Одним из главных требований технологичности является уменьшение отходов металла в стружку, поэтому следует стремиться к уменьшению припусков на механическую обработку. Конструктивное оформление детали не отличается своеобразностью, в частности, – это минимальные перепады диаметров ступеней, чем обеспечивается сокращение объема механической обработки и расхода материала. Конструктивная форма и размеры детали таковы, что все поверхности можно обработать на выпускаемых станкостроительной промышленности моделях металлорежущих станков, режущими инструментами стандартной конструкции и материалов. Это позволяет снизить себестоимость обработки. Количественная оценка технологичности Коэффициент использования материала определяется по формуле: , где мД – масса готовой детали; м3 – масса заготовки; =1,8/2,3=0,782 В качестве количественных показателей рассматриваются коэффициенты использования материала, точности, шероховатости. Расчет коэффициента точности обработки выполняем для «Вала-шестерни». Коэффициент точности является относительно часто используемым показателем технологичности конструкции и определяется по ГОСТ 14202-73. Расчетная формула коэффициента точности имеет вид , где ТСР – средний квалитет точности обработки поверхности изделия, определяется по формуле: ТСР=(Н1+2·Н2+3·Н3+...+19·Н19)/(Н1+Н2+Н3+...+H19), где Н1, Н2…Нi – число размеров детали соответствующего квалитета точности; Анализ рабочего чертежа детали показывает: Количество поверхностей 14 квалитета: ...2 Количество поверхностей 13 квалитета: ...0 Количество поверхностей 12 квалитета: ...4 Количество поверхностей 11 квалитета: ...6 Количество поверхностей 10 квалитета: ...0 Количество поверхностей 9 квалитета: ...0 Количество поверхностей 8 квалитета: ...3 Количество поверхностей 7 квалитета: ...3 Количество поверхностей 6 квалитета: ...4 Подставив эти данные в вышестоящие формулы, получим коэффициент точности КТ=0.8957346. ВЫВОД: Коэффициент точности удовлетворяет нормативному, т.к. КТ=0,896>0,85 (КТ.НОРМ0.85). Рассчитываем коэффициент шероховатости для «Вала-шестерни». Коэффициент шероховатости КШ определяется по ГОСТ 14202-73 и принимается в пределах от 0 до 1. КШ=1/ТШ.СР, где ТШ.СР=(Н1+2·Н2+3·Н3+...+14·Н14)/(Н1+Н2+Н3+...+H14) – средний класс шероховатости. Классы шероховатости: от 1 до 14. Число размеров соответствующего класса шероховатости от Н1 до H14. Количество поверхностей 10 класса шероховатости: ...0 Количество поверхностей 9 класса шероховатости: …0 Количество поверхностей 8 класса шероховатости: …0 Количество поверхностей 7 класса шероховатости: …4 Количество поверхностей 6 класса шероховатости: …3 Количество поверхностей 5 класса шероховатости: …3 Количество поверхностей 4 класса шероховатости: ...12 Количество поверхностей 3 класса шероховатости: …0 Коэффициент шероховатости КШ=0.2018349 ВЫВОД: Коэффициент шероховатости удовлетворяет нормативному (КШ.НОРМ.0.27), т.к. КШ<�КШ.НОРМ. Таким образом, чертеж детали «Вал-шестерня» не подвергается изменениям и пересмотру. В этом случае уровень технологичности конструкции по этим показателям равен 1. Это решение принято исходя из анализа технологичности конструкции по точности обработки и коэффициенту шероховатости. 2.4. Анализ действующего технологического процесса механической обработки детали На базовом предприятии деталь «Вал-шестерня ведомый» 35.52.111. выпускается в мелкосерийном производстве. Обработка детали ведется на универсальном оборудовании и станках с ЧПУ. На токарном станке 16К20 происходит торцовка заготовки с 2-х сторон и сверление центровых отверстий. Токарный станок 16К20ФЗ применяется для точения вала начерно и начисто, для точения головки. Шлицы фрезеруются, обрабатываются зубья, затем на координатно-расточном станке 2421 сверлится отверстие 6 мм. На слесарной операции происходит зачистка заусенцев напильником. На станке 16К20 нарезается резьба М27х1,5 6g с помощью плашки. На фрезерном станке 6Р11ФЗ-1 фрезеруется гнездо 20х22х10. Затем деталь подвергается термообработке. Шлифование зубьев происходит на станке 5872, на круглошлифовальном станке 3У10В шлифуются поверхности 40k6, шлицы шлифуются на станке 3451. В предлагаемом технологическом процессе производство детали крупносерийное. Для ее изготовления используются более производительные станки, станочные приспособления и более точная заготовка. В базовом технологическом процессе заготовка получается методом свободной ковки, а в применяемом технологическом процессе предлагается получать заготовку методом штамповки на горизонтально-ковочных машинах, что снижает припуски на обработку и ведет к снижению расхода металла. В предлагаемом технологическом процессе механической обработки используется производительное копировальное оборудование на токарной операции. Предлагается более точная обработка зубьев путем применения зубопротяжной, зубошевинговальной и зубообкатывающей операций. Благодаря использованию шлифовальной и торце-круглошлифовальной операций достигается необходимая точность и микрогеометрия на финишном этапе обработки «вал-шестерни».

Похожие:

	Методические указания к контрольной работе по дисциплине «Оборудование... Учебное пособие предназначено для студентов-заочников машиностроительных направлений и облегчения освоения курса «Оборудование машиностроительных...		Кафедра менеджмента экономическая теория методические указания Методические указания содержат рекомендации по написанию курсовой работы. Издание позволит ознакомиться с требованиями к курсовой...
	Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Финансовый анализ» Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Финансовый анализ» / фгбоу во “Нижегородский государственный педагогический...		Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Экономика отрасли» ...
	Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине «Физико-химические... Методические указания предназначены в помощь студентам буровых специальностей очной и заочной формы обучения по приобретению практических...		Методические указания для студентов по выполнению курсовой работы... Методические указания составлены в соответствии с Федеральными государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки...
	Методические указания к выполнению курсовой и дипломной работ по... Методические указания составлены применительно к выполнению курсовой работы по дисциплине: Экономика и организация производства на...		Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине аудит При разработке методических указаний по выполнению курсовой работы в основу положены
	Типовые технологические процессы обслуживания бытовых машин и приборов методические указания Гергал И. Н., кандидат технических наук, директор гбоу спо анжеро-Судженский горный техникум		Типовые технологические процессы обслуживания бытовых машин и приборов методические указания Гергал И. Н., кандидат технических наук, директор гбоу спо анжеро-Судженский горный техникум
	Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине “Базы данных” Методические указания предназначены для студентов специальностей 230401 «Прикладная математика», 230105 «Программное обеспечение...		Методические указания по дисциплине “Базы данных и субд” Методические указания предназначены для студентов специальностей 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных...
	Курсовой проект по дисциплине «Физические процессы нефтегазового производства» Тема проекта «Физические процессы при проведении гидравлического разрыва пласта для интенсификации добычи нефти»		Методические указания по написанию курсовой работы по дисциплине «Уголовный процесс» Московском институте предпринимательства и права теоретических и знаний по определённым проблемам и применение этих знаний при решении...
	Методические указания по дисциплине “Системы управления базами данных” Методические указания предназначены для студентов специальностей 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных...		Методические указания к курсовой работе Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования