МУ по ТМС(КП) -ЭУМ (Евсюков В.Н

Министерство образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

ТЕХНОЛОГИЯ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Методические указания

к выполнению курсового проекта для студентов

специальности 060801 заочного обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного

технического университета

Балаково 2003

УДК 621.9

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Технология машиностроительной промышленности» для студентов заочного обучения специальности 060801

Составители: Евсюков Виталий Николаевич,

Евсюкова Людмила Николаевна

Рецензент: Степанов Владимир Николаевич,

ведущий инженер ЗАО «ВДМ»

Редактор: _____________________

Методические указания содержат справочно-методический материал для выполнения курсового проекта студентами заочного отделения.

Указания предназначены для студентов специальности 060801 “Технология машиностроения”

Лицензия:

Подписано в печать ________ формат 60 х 84 1/16

бумага оберт. Усл. печ. л. _____ изд. лист _________

Саратовский государственный технический университет.

410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77. Копирпринтер СГТУ. 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Целью курсового проектирования является закрепление и расширение теоретических и практических навыков при решении конкретных технических и производственных задач. При этом развивается умение работать с технической литературой, анализировать имеющийся производственный опыт, вырабатываются навыки выполнения самостоятельной работы.

В ходе выполнения курсового проекта студент должен проявить способности по применению теоретических знаний, полученных в вузе, технически грамотно выполнять все необходимые расчеты, грамотно обосновывать необходимость принимаемых решений, ясно формулировать свои выводы и предложения.

Основной задачей курсового проекта является выработка навыков по проведению расчетов технологического характера и проектированию приспособлений для механической обработки или контролю.

Объем пояснительной записки не должен превышать 30 страниц рукописного или машинописного текста, оформленного в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-95 "Общие требования к текстовым документам".

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ

РАЗДЕЛОВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

В в о д н а я ч а с т ь

Необходимо отметить важность разрабатываемой темы с точки зрения, например, массовости применения в различных устройствах подобных деталей. Указать на развитие технологического уровня машиностроения, механизацию и автоматизацию производственных процессов, повышение качества и соответственно потребительских свойств вырабатываемой продукции.

Во вводной части указываются мероприятия, предусмотренные в проекте для получения высоких технико - экономических показателей разрабатываемого технологического процесса. Например, использование режущих инструментов с пластинками твердого сплава, применение быстродействующих приспособлений, исключение разметки перед обработкой и т.п.

Вводная часть по объему не должна превышать двух страниц.

О б щ а я ч а с т ь

А н а л и з т е х н о л о г и ч н о с т и д е т а л и

Дается подробное описание детали по всем ее обрабатываемым поверхностям. Анализируется квалитет точности и шероховатость каждой обрабатываемой поверхности, технические требования на изготовление и допуски формы. Это необходимо для правильного выбора метода обработки каждой из рассмотренных поверхностей изготавливаемой детали.

При этом указываются поверхности детали, требующие повышенной точности обработки поверхности, принимаемые за технологические базы, поверхности, необрабатываемые механически и т.п. Указывается также доступность обработки отдельных поверхностей, т.е. возможность их обработки с помощью стандартных инструментов. Приводится коэффициент использования материала

К _и.м. = G_д / G_з

где G_д - масса детали по чертежу;

G_з - заготовки.

М а т е р и а л д е т а л и и е г о с в о й с т в а

Требуется указать химические, механические и другие свойства материала детали, такие как обрабатываемость в холодном и горячем состоянии. Отметить характерное применение данного материала в промышленности, например, из стали 35 рекомендуется изготавливать мелкие средненагруженные детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности: втулки, валики, винты, штифты, упоры, кольца.

Таблица 1.Химический состав и механические свойства углеродистой

конструкционной стали

	Содержание элементов, %
Марка	Углерод	Марганец	Кремний	Предел прочностив МПа	Твердость НВ
35	0,32…0,40	0,50…0,80	0,17…0,37	530	179

В результате рассмотрения свойств материала делается заключение о его пригодности для изготовления данной детали.

Т и п п р о и з в о д с т в а

Тип производства характеризуется количеством закрепленных операций за одним рабочим местом или за единицей оборудования. Его ориентировочно можно определить по годовой программе выпуска деталей и ее массе.

Таблица 2. Зависимость типа производства от программы выпуска и массы детали.

Масса	Т и п п р о и з в о д с т в а
детали, кг	Единичное	Мелко-серийное	Средне- серийное	Крупно- серийное
до 1	менее 10	10…2000	1500…100000	75000…200000
1,0…2,5	-"- 10	10…1000	1000…50000	50000…100000
2,5…5,0	-"- 10	10…500	500…35000	35000…75000
5,0…10,0	-"- 10	10…300	300…25000	25000…50000
более 10	-"- 10	10…200	200…10000	10000…25000

В единичном производстве применяется универсальное оборудование, стандартный режущий инструмент. На одном станке выполняется несколько операций или полная обработка всей детали.

В серийном производстве партии изделий периодически повторяются и отличаются сравнительно большим объемом выпуска. В обработке используются универсальные станки, оснащенные специальными или универсальными приспособлениями. Использование специальных приспособлений и инструментов необходимо экономически обосновывать, т.е. производить расчеты затрат и сроков окупаемости и определять ожидаемый экономический эффект.

Массовое производство характерно непрерывным изготовлением деталей в течение продолжительного времени. Технологический процесс разрабатывается очень подробно и оснащается специальными приспособлениями и инструментами. В массовом производстве возможно более широко применять механизацию и автоматизацию производственных процессов.

В ы б о р в и д а и м е т о д а п о л у ч е н и я з а г о т о в к и

Основными видами заготовок в машиностроении являются стальные и чугунные отливки, отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и поковки, а также различные профили из проката.

Способ получения заготовки зависит от материала (хорошо или плохо отливается, куется, сваривается и т.п.) и от программы выпуска деталей, а также от конфигурации детали. Например, при изготовлении валов с малым перепадом диаметров принимают в качестве заготовки прокат (горячекатанный или холоднотянутый), а при значительных ступенях на валу (отличаются в два и более раза) - поковку или штамповку.

Малонагруженные зубчатые колеса диаметром до 50 мм несложной конфигурации, а также плоские колеса диаметром до 75 мм обычно изготавливают из проката. При больших размерах шестерен применяют поковки. Поковки для шестерен диаметром 51…300 мм выполняют горячей штамповкой, ковкой в подкладных штампах или свободной ковкой при малом масштабе производства.

Р а з р а б о т к а м а р ш р у т а о б р а б о т к и

Независимо от типа производства технологический процесс должен находится на уровне передовых достижений науки и техники. Поэтому вначале следует ознакомиться с существующим опытом изготовления аналогичной детали (заготовка, маршрут обработки, последовательность операций, применяемые приспособления, инструмент, режимы резания) и только после этого разрабатывать технологический процесс обработки детали по заданию.

При разработке технологического процесса необходимо соблюдать определенную последовательность:

• наметить базовые поверхности, которые должны быть обработаны в первую очередь (например, торцы вала и центровые гнезда);

• выполнить операции черновой обработки со снятием наибольших слоев металла (после черновой обработки возможно коробление детали от перераспределения внутренних напряжений, следовательно надо предусмотреть правку детали);

• первыми следует обработать те поверхности, которые не требуют высокой точности и высокого качества шероховатости поверхности;

• при выборе технологических баз следует соблюдать принцип совмещения баз (совмещение установочной и измерительной баз) и постоянства баз (использовать одни и те же базы при выполнении последующих операций);

• базы должны обеспечить отсутствие недопустимых деформаций детали, простоту конструкции станочного приспособления, удобную установку и снятие детали после обработки.

При изготовлении валов за базы при выполнении большинства операций принимают центровые гнезда заготовки. Для полых валов должна быть обеспечена концентричность наружных поверхностей относительно посадочных участков центрального отверстия; базирование таких валов производят на центровые пробки или на конические фаски отверстия.

Таблица 3.Технологический маршрут обработки ступенчатого вала.

Операции		Технологические базы	Оборудование
005	Фрезерование торцов и зацентровка	Цилиндрическая и торцевая поверхность	Фрезерно- центровальный
010	Черновая обточка основных диаметров вала со стороны наиболее длинных ступеней	Центровые отверстия вала	Токарный
015	Черновая обточка основных диаметров другого конца вала	Центровые отверстия вала	Токарный
020	Термическая обработка	-	Электропечь и закалочная ванна
025	Правка вала	-	Пресс для правки
030	Чистовая обточка одного конца вала с подрезкой торца	Центровые отверстия вала	Токарный
035	Чистовая обточка другого конца вала с подрезкой торцов	то же	Токарный
040	Протачивание канавок, обточка фасок и нарезание резьбы	то же	Токарный
045	Фрезерование шлицев	то же	Шлицефрезерный
050	Шлифование предварительное	то же	Круглошлифовальный
055	Шлифование окончательное по рабочему чертежу	то же	Круглошлифовальный
060	Зачистка заусенцев, прогонка резбы	то же	-

При изготовлении зубчатых колес выбор технологических баз производят следующим образом: при изготовлении одновенцовых и многовенцовых шестерен за базу принимают отверстие и один из торцов, при изготовлении одно- и многовенцовых шестерен - валов за базу принимают центровые отверстия.

Таблица 4.Технологический маршрут обработки шестерен (заготовка - пруток)

Операции		Технологические базы	Оборудование
005	Сверление отверстия, подрезание торца, растачивание отверстия, обтачивание поверху, отрезание	Цилиндрическая поверхность прутка	Револьверный или токарный станок
010 010а	Протягивание отверстия и шлиц или долбление шпоночного паза (при малом объеме производства)	Торцовая поверхность и отверстие или торцовая поверхность и наружная поверхность	Протяжной или долбежный
015	Чистовое обтачивание и подрезание торцов	Внутренняя поверхность отверстия и торец (оправка)	Токарный
020 020а	Фрезерование зубьев Зубодолбление	То же	Зубофрезерный Зубодолбежный
025	Закругление зубьев	То же	Зубозакругляющий
030	Шевингование зубьев	То же	Шевингование
035	Термическая обработка	-	Печи для цементации и закалки. Установки для закалки ТВЧ
040	Шлифование отверстия	Боковая поверхность зубьев (начальная окружность колеса)	Внутришлифовальный
045	Шлифование зубьев	Отверстие и торец	Зубошлифова-льный
050	Мойка и контроль	-	-

Таблица 5.Технологический маршрут обработки многовенцовых

шестерен (заготовка - поковка или штамповка)

Операции		Технологические базы	Оборудование
005	Сверление отверстия, подрезание торца с одной стороны	Наружная поверхность и торец	Сверлильный
010	Протягивание отверстия гладкой, шлицевой или комбинированной протяжкой	Внутренняя поверхность отверстия и торец	Протяжной
015	Черновое обтачивание всех венцов и подрезание торцов	Внутренняя поверхность отверстия и торец (оправка)	Токарный
020	Чистовое обтачивание и подрезание торцов	То же	Токарный
025	Зубофрезерование или зубодолбление черновое	То же	Зубофрезерный или зубодолбежный
030	Зубофрезерование или зубодолбление чистовое	То же	Зубофрезерный или зубодолбежный
035	Закругление зуба	То же	Зубозакругляющий
040	Шевингование зубьев	То же	Шевинговальный
045	Термическая обработка	-	Печи для цементации и закалки. Установки для закалки ТВЧ
050	Шлифование отверстия и торца	Боковая поверхность зубьев (начальная окружность колеса)	Внутришлифовальный
055	Шлифование второго торца	Поверхность первого торца	Плоскошлифовальный
060	Притирка	Внутренняя поверхность отверстия и торец (оправка)	Зубопритирочный
065	Мойка и контроль	-	-

Таблица 6. Технологический маршрут обработки одновенцовых

плоских зубчатых колес (заготовка, поковка или штамповка)

Операции		Технологические базы	Оборудование
005	Сверление и зенкирование отверстия, обтачивание по наружному диаметру (под зажим патрона в последующей операции), подрезание торца с одной стороны	Наружная поверхность и торец	Токарный или револьверный
010	Растачивание отверстия и обработка торцовых и наружных поверхностей с другой стороны	Наружная (обработанная) поверхность и торец	Токарный
015	Протягивание шлиц или долбление пазов	Отверстие и торец	Протяжной или долбежный
020	Чистовое обтачивание наружного диаметра и подрезка торцов	Внутренняя поверхность отверстия и торец (оправка)	Токарный
025	Фрезерование зубьев	Оправка	Зубофрезерный
030	Закругление зубьев	То же	Зубозакругляющий
035	Шевингование зубьев	То же	Зубошевинговальный
040	Термическая обработка	-	Печи для цементации и закалки. Установка для нагрева ТВЧ
045	Калибрование отверстия и шлиц прошивкой	Торцовая поверхность	Протяжкой
050	Мойка и контроль	-	-

О п р е д е л е н и е п р и п у с к о в н а о б р а б о т к у

Разность размеров заготовки окончательно обработанной детали определяет величину припуска, т.е. слоя, который должен быть снят при механической обработке.

Припуски разделяют на общие и межоперационные. Под общим понимают припуск, снимаемый в течение всего процесса обработки данной поверхности - от размера заготовки до окончательного размера готовой детали. Межоперационным называют припуск, который удаляют при выполнении отдельной операции.

В производственных условиях размеры припусков устанавливают на основании опыта, используя данные по массе и габаритам детали, а также в зависимости от необходимого квалитета точности и требуемой шероховатости поверхности. Такой метод определения припусков называют табличным в отличие от аналитического, при котором общая величина припуска определяется путем расчета его по составным элементам с использованием различных коэффициентов.

В курсовом проекте для определения припусков на отдельные виды обработки можно использовать табличные данные.

Таблица 7. Промежуточные припуски на обработку наружных цилиндрических поверхностей (размеры в мм).

Номинальный	Операция	Припуск на диаметр при расчетной длине
диаметр		63…100	100…160	160…250	250…400	400…630	630…1000
18…30	Точение черновое Точение чистовое Шлифование	3,5 1,5 0,3/0,4	3,5 1,5 0,3/0,4	3,5 1,5 0,4/0,4	3,5 1,5 0,4/0,5	4,0 2,0 0,5/0,5	5,0 2,0 0,5/0,6
30…50	Точение черновое Точение чистовое Шлифование	4,0 1,5 0,4/0,4	4,0 1,5 0,4/0,5	4,0 1,5 0,4/0,5	4,0 2,0 0,4/0,5	5,0 2,0 0,5/0,6	5,5 2,5 0,5/0,7
50…80	Точение черновое Точение чистовое Шлифование	4,0 1,5 0,4/0,4	4,5 1,5 0,4/0,5	4,5 1,5 0,4/0,5	4,5 2,0 0,5/0,5	5,0 2,0 0,5/0,6	5,5 2,5 0,6/0,7
80…120	Точение черновое Точение чистовое Шлифование	5,5 2,0 0,5/0,5	6,0 2,0 0,5/0,6	6,0 2,0 0,5/0,6	7,0 2,0 0,5/0,7	7,5 2,5 0,6/0,7	8,5 2,5 0,6/0,8