Разработка технологического процесса механической обработки детали / Lex project rpz.doc

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Кафедра «Компьютеризированные системы автоматизации производства»

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

Пояснительная записка

Студент (Григорьев А. С.) Группа РК9-72

Руководитель проекта (Лазаренко Г.П.)

Москва, 2003 г.

Содержание:

1. Введение.

Темой задания на курсовое проектирование является разработка технологического процесса изготовления детали в условиях мелкосерийного - единичного автоматизированного производства. В курсовой проект входит весь спектр проблем, начиная с выбора заготовки и метода ее получения и заканчивая контролем качества изготовленной детали.

Расчетно-пояснительная записка включает в себя подробное описание разработанного технологического процесса, а также расчеты технологических припусков, режимов резания и разработанного приспособления для закрепления детали.

За основу проектируемого технологического процесса взят технологический процесс изготовления детали с использованием станков с числовым программным управлением в условиях мелкосерийного производства, применяемый на ММПП "Салют", полученный там по ходу прохождения первой технологической практики.

2.Технологическая часть.

2.1. Описание детали и особенности её функционирования.

Рассматриваемая деталь, фланец, работает в форсажной части двигателя самолета. Температура работы данного фланца может достигать 500°С. Приблизительная расчетная масса детали 10 кг.

Требования по качеству изготовления:

Материал детали: титановый сплав ВТ18У по ОСТ 1-90197-89. Данный сплав, полученный путем легирования титана элементами Al, Mo и V, обладает высокой прочностью при повышенных температурах, хорошей коррозионной стойкостью в агрессивных средах, имеет малый удельный вес, что обусловило применение именно этого сплава. Также сплав обладает хорошей пластичностью, плохими литейными свойствами и плохой обрабатываемостью.

Химический состав сплава приведен в таблице 1.

Таблица 1.

Прочность сплава:

2.2. Обоснование выбора заготовки.

Главным фактором при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости, которая в свою очередь определяется суммированием себестоимостей заготовительных операций и последующей механообработки заготовки до достижения заданных требований.

Технологический метод получения заготовки определяется технологическими свойствами материала, формой и размерами детали, условиями её эксплуатации и программой выпуска.

Данная деталь имеет простую форму, так как она имеет геометрическую ось симметрии, у неё отсутствуют сложные геометрические поверхности, и она ограничена в пространстве цилиндрическими поверхностями и плоскостями.

Рассмотрим свойства данного титанового сплава ВТ18У:

Особые требования, предъявляемые к заготовке:

Тип производства, мелкосерийный - единичный, подразумевает использование обработки давлением или проката как приоритетных методов.

Анализируя вышеописанное, можно сделать вывод, что оптимальным методом получения заготовки является метод обработки давлением или из проката. Получение детали из проката нецелесообразно, так как при получении прутка диаметром больше 300 мм теряются прочностные свойства материала. Метод комбинированной заготовки не целесообразен из-за простой формы детали, а метод порошковой металлургии из-за свойств материала и большого размера детали. Метод литья не подходит из-за плохих литейных свойств материала.

В соответствии с этим, окончательно выбираем способ получения заготовки - горячая штамповка в закрытых штампах. Закрытый штамп используется для уменьшения облоя, то есть для экономии материала. Горячая штамповка применяется для улучшения пластических свойств материала.

2.3. Расчёт и назначение припусков на обработку.

Штамповочные уклоны не более 3-5 гр. Неуказанные радиусы скруглений 1 мм. Смещение штампов по разъему до 0.4 мм.

Исходя из требований к точности и шероховатости поверхностей детали, рассчитываем припуски на размеры: внешний и внутренний диаметры. Остальные назначаем по ГОСТ.

Исходные данные: заготовка по IT14, получена горячей штамповкой в закрытых штампах, материал заготовки - титановый сплав ВТ18У.

Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск может быть назначен табличным способом (по соответствующим справочным таблицам, ГОСТ) или на основе расчётно - аналитического метода определения припусков (РАМОП). Припуск, назначенный табличным способом, в общем случае является зависимым и содержит резервы снижения расхода материала и трудоемкости изготовления детали, в то время как РАМОП базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполненного переходов, и поэтому сокращает в среднем отход металла в стружку по сравнению с табличными значениями.

Припуски на все поверхности (за исключением наружной цилиндрической поверхности ∅500 и внутренней цилиндрической поверхности ∅160) устанавливаем по ГОСТ 7829-70. Припуск на указанные наружные цилиндрические поверхности рассчитаем по РАМОП.

Методика расчета припуска основывается на последовательном переходе от требуемых значений параметров поверхности детали к параметрам, получающимся на предыдущем переходе.

В данном случае параметрами поверхности являются:

Rz - высота неровностей профиля;

h - глубина дефектного поверхностного слоя;

ΔΣ - суммарное отклонение расположения поверхностей, включающее отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности и др.);

ε - погрешность установки заготовки;

Td - допуск на размер;

i - текущий переход;

i+1 - предшествующий переход.

Таким образом, получаем формулу расчета одностороннего минимального припуска на обработку.

Для получения припуска на диаметр формулу нужно помножить на два.

Минимальный и максимальный размеры получаем по формулам:

Итак, рассчитаем припуски на обработку оговоренных выше поверхностей по описанному методу.

Маршрутный технологический процесс обработки НЦП ∅500_-1.55:

1. Точение черновое

2. Точение чистовое

Сведем для наглядности результаты расчетов в таблицу:

Таблица 2.

Пояснения к расчетам для первой поверхности:

Значения для столбцов Rz, h берём в таблице 24 [1, стр.187];

Значения для столбца Td, берём в таблице 32 [1, стр.192];

Значения для столбца ε, берём в таблице 14 [1, стр.43];

Значения для столбца Δ, берём в таблице 18 [1, стр.187];

В итоге размер поверхности с допуском имеет значение ∅512_-6.3.

Расчет припуска для ВЦП ∅160^+0.063 проводим аналогичным образом.

Маршрутный технологический процесс:

1. Точение черновое.

2. Точение получистовое.

3. Точение чистовое.

4. Точение тонкое.

Сведем, для наглядности, результаты расчетов в таблицу:

Таблица 3.