Выбор вида заготовки и способа её получения

Цель и задачи курсового проектирования

Курсовое проектирование является необходимым этапом практического применения студентом совокупности теоретических знаний для решения профессиональных технологических и конструкторских задач и подготовки к дипломному проектированию. Курсовое проектирование включает курсовую работу, целью которой является приобретение студентами практических навыков самостоятельного проектирования технологических процессов (ТП) изготовления типовых, средней сложности, содержащих не менее пяти основных операций, деталей отраслевого машиностроения. При этом решаются следующие задачи:

• анализ ТУ на изготовление детали;
• технологический контроль рабочего чертежа;
• выбор способа получения исходной заготовки;
• выбор технологических баз;
• разработка маршрута обработки, по каждой операции указать элементы СПИД. Схемы обработки можно посмотреть ЗДЕСЬ
• таблицы отражающие взаимосвязь шероховатости поверхности и точности обработки ЗДЕСЬ
• разработка операционной технологии, включая составление последовательности переходов в операции, расчет припусков и операционных размеров для ряда технологических переходов, выбор оборудования и технологической оснастки, расчет режимов обработки, расчет основного (машинного) времени, информация ЗДЕСЬ.

В курсовой работе возникает ряд задач, которые могут быть решены с применением ПК в системах автоматизированного проектирования (САПР). Наиболее типичные из них:

• оптимизация операционных режимов;
• составление программ для станков с ЧПУ;
• оптимальный раскрой листовых заготовок;
• технико-экономическое обоснование технологического процесса.

Тематика и объект курсовой работы

Темы курсовых работ (КР) соответствуют разработке прогрессивных ТП на детали заготовительного и механического производства машиностроения. Предусматривается возможность выполнения технологических, метрологических, конструкторских и других научных исследований.

Объектом курсовой работы служат чертежи деталей, являющиеся типовыми для машин или агрегатов. Это валы, втулки, зубчатые колеса, обечайки, днища, фланцы различных конструктивных разновидностей и др.

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части - листа маршрутно-операционной технологии.

3. Общее содержание и объем работы

В пояснительной записке студент должен разработать следующие вопросы:

1. самостоятельно выбрать масштаб производства (индивидуальное, серийное, массовое), используя при этом представление о своей будущей специальности;
2. провести анализ точности обработки детали и при необходимости уточнить требования чертежа, обозначение шероховатости и допусков формы можно посмотреть ЗДЕСЬ; таблицы значений основных отклонений и допусков ЗДЕСЬ;
3. оценить технологичность детали;
4. выбрать и обосновать способ получения заготовки;
5. выбрать технологические базы и сопоставить их с конструкторскими и метрологическими базами, сделать заключение о соблюдении принципа единства баз;
6. составить 2-3 размерные цепи (РЦ), определяющие наиболее точные (ответственные) размеры детали, сделать заключение о соблюдении принципа наикратчайшей размерной цепи ;
7. составить рациональный маршрут обработки детали;
8. подробно описать не менее 3х различных операций: а) выбрать средства технологического оснащения (станки, приспособления, инструменты, в т.ч. контрольные); б) наметить число переходов на каждой операции;
9. выбрать ответственную операцию и разработать элементы операционной технологии: а) для 2х-3х переходов провести расчёт режимов обработки; б) рассчитать припуски и технологические размеры; в) рассчитать основное (машинное) время;
10. выполнить пояснения к технологическим эскизам и 2-3м приспособлениям.

Графическая часть представляет собой маршрутно-операционную карту, оформленную по установленной форме.

Подробно дается описание только основных формообразующих и отделочных операций, т.е. таких, при выполнении которых про исходит изменение размеров, формы или качества отдельных поверхностей детали. Остальные операции, например, термическая, транспортная, балансировка, правка и другие только обозначаются в общем маршруте. Им дают порядковый номер, наименование и указывают их краткое содержание. Например: 10.Копировальная. Проверить размеры по чертежу; 15. Термическая. Закалить до HRC 35-45.

Студент разрабатывает единичный технологический процесс (ТП), взяв за основу типовой или групповой ТП.

Разработка и оформление пояснительной записки

Анализ технологичности детали

Понятие «технологичность детали» содержится в комплексе стандартов ЕСТПП, можно посмотреть также с.197-198 в /1/.

Технологичность детали – совокупность свойств и показателей, определяющих возможность её изготовления с наименьшими затратами при достижении требований к точности, указанных в чертеже. Технологичность детали можно предварительно оценить, сравнивая деталь с имеющимися аналогами. Окончательное решение о технологичности детали можно принять после разработки ТП и проведения технико-экономических расчётов.

Анализируя деталь, студент должен сопоставить её со стандарт ными унифицированными или оригинальными конст руктивными решениями. При этом необходимо учитывать совокупность конструктивных элементов детали: образующих линий и поверхностей; взаимного расположения поверхностей, осей; наличие внутренних отверстий, полостей и др.; требования к точности; контролепригодность параметров точности и в итоге сделать предложения по методам и средствам формообразования поверхностей, а также методам и средствам контроля.

Оценка технологичности конструкции детали производится количественными и качественными показателями. Для количественной оценки технологичности конструкции изделия применяют показатели, предусмотренные ГОСТ 14.201-83. Основные из них: трудоемкость, материалоемкость, унификация элементов детали, требования к точности и качеству поверхностей.

Качественную оценку технологичности конструкции детали можно выразить словами. Необходимо дать предложения по улучшению технологичности детали и иллюстрировать их эскизами, схемами и привести в пояснительной записке.

Выбор вида заготовки и способа её получения

Правильный выбор заготовки – важнейший этап построения ТП изготовления изделия. Вид заготовки и способ её получения оказывает существенное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность обработки. Выбор способа получения заготовки непосредственно зависит от конструкции и материала детали, её раз меров, требований к точности, объёма производства и других факторов. Исходя из необходимости максимального приближения формы и размеров заготовки к параметрам готовой детали, следует применять прогрессивные методы и средства получения заготовок. К ним например можно отнести литьё по выплавляемым моделям, литьё в оболочковые формы, литьё под давлением, штамповка в закрытых штампах, периодический прокат, профильный прокат и др. Прогрессивные виды получения заготовок обеспечивают снижение затрат на механическую обработку и повышают качество конечной продукции.

Способ получения заготовки можно выбрать, руководствуясь следующими рекомендациями:

• валы при разнице диаметров ступеней примерно до 10 мм целесообразно изготовлять из проката - круглой горячекатаной стали. При большей разнице заготовку следует выполнять ковкой в подкладных открытых штампах или горячей объемной штамповкой в закрепленных открытых штампах;
• заготовку чугунных втулок, фланцев, шестерен и других деталей, имеющих форму тел вращения с осевым отверстием, получают литьем.
• отверстия в чугунных деталей проливают, если его диаметр детали 30 мм и более.
• стальные детали диаметром до 60-70 мм изготавливают из горячекатаных прутков или заготовок, отре­занных от горячекатаного прутка, разрезку прутка на заготовки применяют, когда необходимый наружный диаметр прутка больше, чем отверстие в шпинделе токарного или револьверного станка;
• заготовки для деталей диаметром большем 60-70 мм, целесообразно получать ковкой, горячей объемной штампов кой с прошивкой отверстия диаметром 30 мм и более. В качестве заготовок также используются цельнотянутые трубы;
• заготовки для чугунных рычагов, вилок, кронштейнов, корпусных деталей получают литьем в т.ч. в земляные формы;
• заготовки для стальных деталей, указанных в предыдущем пункте, получают литьем или обычно свободной ковкой и штам повкой;
• фланцы сосудов и аппаратов изготавливают из поковок, штампо вок, профильного проката, бандажных колец, плоские фланцы изго тавливают из листового проката.

Широко применяются таже методы изготовления заготовок фланцев из листа: резка листа на прямые полосы с последующей их гибкой до необходимого радиуса, вырезка из листа секторов с последующей их сваркой /3/,с.103-106;

-обечайки, днища, элементы контактных устройств (тарелок), бортшайбы и другие изготавливают из листового проката (в отдельных случаях обечайки, бортшайбы, патрубки изготавливают из труб). Трубные решетки изготавливают из листового проката, поковок. Заготовки могут быть цельные и составные из 2, 3,4 частей, с последующей сваркой и 100% контролем.

Выбрав метод получения заготовки, необходимо нанести контур заготовки сплошными тонкими линиями на чертеж детали. В записке необходимо дать краткие сведения о заготовке и описание технологического способа её получения с указанием размеров и допусками на размеры.

При выборе технологических способов получения заготовок необходимо использовать /1/:

• заготовки отливки (с.116-134);
• кованые и штампованные заготовки (c.134-168);
• заготовки из проката (с.168-174);
• заготовки из листового проката можно найти в /3/, с.25-43.

Выбор технологических баз

Выбор технологических баз решается одновременно с выбором метода полу чения заготовки. Первые операции – создание чистовых баз для чего в заготовке предусматриваются черновые поверхности.

Выбор схемы базирования зависит от конструкторских и техно логических требований. Выбранная схема в значительной степени предопределяет последовательность обработки, конструкцию приспособления, достижение заданной точности, производительность.

При разработке технологического процесса для каждой операции выбирается исходные (определенные) базы и проставляются исходные, (операционные) размеры. Это наиболее ответственный этап разработки технологического процесса и проектирования приспособлений.

При выборе баз руководствуются следующими рекомендациями: соблюдение принципа единства баз, т.е. по возможности обеспечивать совмещение технологической и конструкторской баз. Это значит задавать положение обрабатываемой поверхности по возможности теми же размерами, которые проставлены на чертеже детали.

Отступление от этих правил приводит к ужесточению допусков на исходные размеры, так как вместо конструкторских размеров приходится вводить технологические размеры, на которые назначаются меньшие допуски. Во-вторых, технологическая база, по возможности, должна обеспечивать неизменность положения заготовки в процессе её об работки, т.е. должна быть постоянной.

Способ базирования заготовки (детали) определяется, в основном, её формой. Используются типовые способы базирования заготовок, включающие в себя поверхности или совокупность поверхностей трех видов: плоскость, цилиндрическое отверстие и цилиндрическая наружная поверхность,