Волжский политехнический институт (филиал)

Волжский политехнический институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального

образования «Волгоградский государственный технический университет»

________________________(ВПИ (филиал) ВолгГТУ)_____________________

Кафедра: ____ « Технология и оборудование машиностроительных производств» _______

Семестровая работа по дисциплине

Проектирование машиностроительного производства

(полное название дисциплины, в соответствии с учебным планом)

Тема: «Проектирование производственного участка»

Вариант

1

(номер заданного варианта)

Иванов И.И.

Выполнил студент_________________________________________________________

(Ф.И.О студента)

группы ____________________________ ВТО-5 _________________________________

(номер группы)

Проверил _____________________ Даниленко М.В._____________________________

(Ф.И.О преподавателя)

Волжский

2011

Содержание

1. Анализ исходных данных

1.1. Задание

1.2. Служебное назначение детали

1.3. Анализ материала детали

1.4. Анализ точности отдельных поверхностей изделия и возможные варианты технологических маршрутов для обеспечения заданной точности

2. Проектирование заготовки

2.1. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

2.2. Определение припуска на механическую обработку

2.3. Определение массы детали и заготовки

2.4. Разработка чертежа заготовки

3. Определение типа производства и такта выпуска.

4. Разработка маршрута обработки и выбор оборудования

5. Расчет режимов резания и основного времени выполнения станочных операций

6. Техническое нормирование станочных операций

7. Определение потребного количества основного технологического оборудования

8. Определение состава работающих на участке

8.1. Определение количества производственных рабочих

8.2. Определение количества вспомогательных рабочих

9. Разработка планировки участка

9.1. Выбор и обоснование транспортной системы, и определение потребного количества транспортных средств

9.2. Обоснование метода уборки стружки

9.3. Определение потребности в энергии основных видов

9.4. Выбор и обоснование сетки колонн, разработка планировки цеха, участка и компоновки цеха

Анализ исходных данных

Задание

 

Цель работы: Спроектировать участок механической цеха обработки детали «Опора».

Программа выпуска, шт	6500
Материал детали	СЧ15
Точность размеров	9 квалитет
Шероховатость	Ra 6,3

 

Служебное назначение детали

Деталь «Опора» предназначена для удержания деталей на определенном расстоянии от других поверхностей.

Анализ материала детали

Характеристика материала СЧ15

 

Марка:	СЧ15
Классификация:	Чугун серый
Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных.
Применение:	для изготовления отливок

Химический состав в % материала СЧ15 ГОСТ 1412 - 79

 

C	Si	Mn	S	P
3.5 - 3.7	2 - 2.4	0.5 - 0.8	до 0.15	до 0.2

Механические свойства при Т=20^oС материала СЧ15

 

Твердость материала СЧ15,

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5		y	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%		%	кДж / м2	-
			150
HB 10 -1 = 130 - 241 МПа

Физические свойства материала СЧ15

 

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	0.9		59	7000
100		9			460

Обозначения:

 

Механические свойства:
sв		- Предел кратковременной прочности, [МПа]
sT		- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5		- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
y		- Относительное сужение, [ % ]

KCU

- Ударная вязкость, [ кДж / м²]

HB

- Твердость по Бринеллю, [МПа]

Физические свойства:

T

- Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E

- Модуль упругости первого рода, [МПа]

a

- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o - T), [1/Град]

l

- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]

r

- Плотность материала, [кг/м³]

C

- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20^o - T), [Дж/(кг·град)]

R

- Удельное электросопротивление, [Ом·м]

     

1.4. Анализ точности отдельных поверхностей изделия и возможные варианты технологических маршрутов для обеспечения заданной точности

Рис. 1. Позиции обработки

 

Таблица 1 – Анализ точности обработки поверхностей детали

Данные о поверхности					Механическая обработка поверхности
Номер поверхности	Наименование, форма	Основной размер, мм	Поле допуска и квалитет	Ra, мкм	Методы и последовательность	Поле допуска и квалитет	Ra, мкм
1	Торец левый, плоская	D=13; L=53		6,3	Подрезание черновое	h14	6,3
2, 10	Фаска, коническая	1,5 х 45°		6,3	Точение черновое	h14	6,3
3	Наружный диаметр, цилиндрическая	D=16		6,3	Точение черновое	h12	6,3
					Точение чистовое	h9	3,2
4	Ступень сферическая	R20		6,3	Точение черновое	h14	6,3
5	Торец бурта, плоская	D=40		6,3	Подрезание черновое	h14	6,3
6	Канавка, цилиндрическая	D=31		6,3	Точение черновое	h14	6,3
7	Наружный диаметр, цилиндрическая	D=33		6,3	Точение черновое	h14	6,3
					Точение чистовое	h9	3,2
8	Торец бурта, плоская	D=33		6,3	Подрезание черновое	h14	6,3
9	Наружный диаметр, цилиндрическая	D=16		6,3	Точение черновое	h12	6,3
					Точение чистовое	h9	3,2
11	Торец правый, плоская	D=13; L=53		6,3	Подрезание черновое	h14	6,3

Проектирование заготовки

Маршрут обработки детали

№ операции	Наименование и краткое содержание операций	Эскиз обработки	Модель станка
005	Токарная черновая. Установ 1. Переход 1. Подрезать торец 10, выдерживая размер 1.		Токарный станок

GHB-1330А

Переход 2. Подрезать торец 8, выдерживая размер 2. Переход 3. Точить поверхность 9 с припуском под чистовое точение, выдерживая размер 3. Переход 4. Точить поверхность 7 с припуском под чистовое точение, выдерживая размер 4. Переход 5. Точить канавку 6, выдерживая размер 5. Переход 6. Точить фаску 10, выдерживая размер 6.

 

 

Окончание таблицы 6

№ операции	Наименование и краткое содержание операций	Эскиз обработки	Модель станка
005	Установ 2. Переход 1. Подрезать торец 1, выдерживая размер 9.		Токарный станок GHB-1330А
	Переход 2. Точить поверхность 3 с припуском под чистовое точение, выдерживая размер 10.
	Переход 3. Точить фаску 2, выдерживая размер 11.
	Переход 4. Точить радиусную поверхность 4, выдерживая размер 12.
010	Токарная чистовая. Установ 1. Переход 1. Точить поверхность 3 окончательно, выдерживая размер 13.		Токарный станок GHB-1330А
	Установ 2. Переход 1. Точить поверхность 9 окончательно, выдерживая размер 14.
	Переход 2. Точить поверхность 7 окончательно, выдерживая размер 15.
015	Моечная	-	Машина моечная
020	Контрольная	-	-

Выбор оборудования

 

Для выполнения черновых и чистовых токарных операций 005 и 010 принимаю настольный токарный станок GHB-1330А.

Настольный токарный станок GHB-1330А предназначен для выполнения всевозможных (черновых и финишных) видов токарной обработки деталей тел вращения, включая производительное нарезание метрической, дюймовой, модульной и питчевой резьб.

Рис. 2. Станок токарный

Назначение режимов резания

Глубина резания зависит от припуска на обработку (п. 2.2.5). Подачу при точении назначаю по [5, с. 266, табл. 11, 14, 15, 16]. Скорость резания и мощность при точении назначаю по [9, с. 111, карта 34, с. 125, карта 43]. Скорость резания при точении радиусной поверхности фасонным резцом рассчитываю по [5, с. 268].

По [5, с. 269, табл. 17] принимаю: С _v=22,7;

                                                         m =0,30;

                                                         x = -;

                                                         y =0,5.

К _v-коэффициент, учитывающий влияние условий обработки

где K _мv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

  K _пv – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания [5, с. 263, табл. 5], K _пv=0,8;

  K _иv – коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания [5, с. 263, табл. 6], K _иv=1,0.

где  - показатель степени [5, с. 262, табл. 2], =1,7.

м/мин.

Определение тангенциальной составляющей силы резания при точении радиусной поверхности:

P_z = ,

где С _р – постоянная;

х, у, n – показатели степени;

К_р – поправочный коэффициент;

t – глубина резания, мм; t = 20 мм;

S – подача, мм/об; S=0,01 мм/об.

Для фасонного точения резцом из быстрорежущей стали принимаем: С_p = 212; x = 1,0; n  = 0; y = 0,75 [5, с. 273, табл. 22].

 Н.

Определение мощности резания при точении радиусной поверхности:

 кВт.

Мощности выбранного станка недостаточно, чтобы выполнить обработку фасонной поверхности на рассчитанном режиме, следовательно, для возможности выполнения обработки необходимо уменьшить скорость резания. Принимаю v = 65 м/мин, тогда мощность резания будет равна:

 кВт.

Таблица 7

№ операции	№ установа	№ перехода	№ поверхности	Глубина резания t, мм	Подача S, мм/об	Скорость резания v, м/мин	Число оборотов n, об/мин	Сила резания P z, Н	Мощность резания N, кВт
005	1	1	10	0,9	0,5	103	820	48	0,08
		2	8	0,9	0,5	103	820	48	0,08
		3	9	1,0	0,5	103	820	48	0,08
		4	7	1,1	0,5	95	756	72	0,1
		5	6	2	0,1	30	239	80	0,04
		6	10	1,5	0,5	134	1066	81	1,5
	2	1	1	0,9	0,5	103	820	48	0,08
		2	3	1,0	0,5	103	820	48	0,08
		3	2	1,5	0,5	134	1066	81	1,5
		4	4	20	0,01	65	518	4125	1,3
010	1	1	3	0,2	0,25	119	947	34	0,07
	2	1	9	0,2	0,25	119	947	34	0,07
		2	7	0,2	0,25	119	947	34	0,07

 

ЛитературА

 

1. Технология машиностроения: Сборник задач и упражнений: Учеб. пособие / В. И. Аверченков и др.; Под общ. ред. В. И. Аверченкова и Е. А. Польского. – М.: Инфра-М, 2006. – 288с.

2. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку.

3. Торопов Ю.А. Припуски, допуски и посадки гладких цилиндрических соединений. Припуски и допуски отливок и поковок: справочник. – СПб.: Издательство «Профессия», 2004. – 598 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 томах. Т.1 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 656 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 томах. Т.2 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 496 с.

6. Анализ технологического процесса механической обработки заготовок. Методические указания по выполнению аттестационной работы бакалавра по направлению 552900 / составители: Н.А. Чернышев, А.Н. Воронцова. – ВолгГТУ, Волгоград, 1997. – 40с.

7. Радкевич Я.М., Тимирязев В.А. Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении. под ред. Тимирязева В.А. - Москва: Высшая школа, 2004. - 272 с.

8. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. – М.: Экономика. 1990. – Ч. 2. Нормы режимов резания. – 473 с.

9. Справочник нормировщика-машиностроителя / Под. ред. Е.И. Стружестраха – Т.2. – М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1961. – 891с.

10. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения». – М.: Машиностроение, 1985. 184 с.

11. Балашов В.М., Мешков В.В. Проектирование машиностроительных производств: Учебное пособие.- Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2008. – 200 с.

Волжский политехнический институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального

образования «Волгоградский государственный технический университет»

________________________(ВПИ (филиал) ВолгГТУ)_____________________

Кафедра: ____ « Технология и оборудование машиностроительных производств» _______

Семестровая работа по дисциплине