Бугульминский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технический университет

им. А.Н.Туполева-КАИ»

КАФЕДРА _________________________

Курсовая работа

по дисциплине_________________________________

на тему: ______________________________________

Выполнил:

Студент ___ курса, ____ группы,

очной (заочной) формы обучения,

направ./спец._________________,

Ф.И.О_______________________,

«____»_________20__г.

___________________

^{(подпись)}

Проверил:_____________________

^{(Ф.И.О., должность)}

«____»__________20__г.

Оценка «___________»

__________________

^{(подпись)}

Бугульма 2013г.

Содержание:

Введение …………………………………………..……….………..………..3

1 Общая часть

1.1 Описание конструкции и назначение детали ………………………6

1.2 Технические требования на материал детали ……………..……….8

2 Техническая часть

2.1 Выбор и обоснование типа производства ………………………….9

2.2 Выбор метода получения заготовки ………………….…….………11

2.3 Разработка технологического маршрута …………………..………13

24 Выбор и обоснование баз ……………………………………………15

2.5 Определение припусков на обработку ………………………….….16

2.6 Выбор оборудования, приспособлений и инструментов ………….18

2.7 Расчет режимом резания …………………………………………….20

2.8 Расчет норм времени …………………………………………..…….22

2.9 Расчет и конструирование режущего инструмента ……………….30

2.10 Расчет и конструирование приспособления ……………………....36

2.11 Расчет и конструирование измерительного инструмента ……….39

Библиогафический список………………………………………………….41

Нормативные ссылки ………………………………………………………43

Приложение А. Спецификация КП.ТМ.151001.013.200.000

Приложение Б. Комплект документов на изготовление конуса для шкива БО1219.000.00-00.00.

Введение

Промышленность России представляет собой совокупность взаимосвязанных отраслей и является самой крупной и ведущей отраслью народного хозяйства.

Политическая и экономическая жизнь России за последующие годы претерпела огромные изменения. В стране была проделана работа по осуществлению радикальной реформы хозяйственного механизма, но непродуманность данной реформы привела экономику страны к кризису, начиная с 90-х годов, тянулся примерно до 1999 года. Спад производства наиболее серьёзно коснулся легкой промышленности деревообрабатывающей и целлюлозной – бумажной промышленности стройматериал машиностроения и металлообработки. Но с 1999 года ситуация стала меняться в лучшую сторону, что позволило отодвинуть нашу страну от края, на котором мы оказались в результате беспрецедентного для мирных лет российской истории падение производства в 90-е годы.

Отрасль машиностроения производит необходимые народному хозяйству машины, оборудование, аппараты, приборы, продукцию оборонного значения, а также предметы народного потребления. Продукция машиностроения отличается большим разнообразием, значительным множеством конструктивных форм, сложностью (от простейших видов металлического инвентаря и тары до уникальных станков, автоматических линий прокатных станов, турбин, самолетов и т.п.) И все это изготавливается на машиностроительных предприятий(объединение). Предприятие (фирма) является первичным звеном в системе общественного производства.

Предприятие – субъект предпринимательской деятельности, который на свой риск осуществляет самостоятельную деятельность,

направленную на систематическое извлечение прибыли от пользования имуществом, продажи товара, выполнения работ или оказания услуг, и который зарегистрирован в этом качестве в установленном законом порядке.

Основными признаками предприятия как обособленного целостного производственно – хозяйственного организма является: наличие отдельного от других звеньев плана; права юридического лица (в частности, права возбуждать иски и отвечать по претензиям в суде); осуществление и реализации продукции по утвержденным оптовым ценам, о новой продукции – по временным ценам и др.

Производственно – технический паспорт машиностроительного предприятия (местонахождение пути, сообщения; год основания и перечень основных видов выпускаемых изделий и др.)

К производственно – техническому паспорту предприятия прилагаются: схематический план местности, генеральный план предприятия; схематические планы и разряды зданий (корпусов), в которых размещены цехи и др. Нацеленность на решение задач ускорения научно-технического прогресса, развития специализации и кооперирование производства, совершенствования организации материально-технического снабжения и сбыта продукции привела к интеграции самостоятельных предприятий и производства, т.е. к созданию производственных объединений.

Производственное объединение-это единый производственно - хозяйственный комплекс, в состав которого входят отдельные предприятия, научно-исследовательские, проектно-конструкторские и др. организации.

Главными задачами производственных объединений являются:

ускорение темпов научно-технического прогресса; развитие более тесной

интеграции научны, проектных и производственных организаций; дальнейшее повышение концентрации и углубление специализации основного и вспомогательного производства; улучшение оперативности управления и приближение его к производству; улучшение технико-экономических показателей и дальнейшее развитие хозяйственного расчета на предприятиях; улучшение структуры управления промышленностью в целом.

Повышение эффективности производства осуществляется путём роста производительности труда, увеличения загрузки основных фондов, сокращения удельных затрат материалов, топлива, электроэнергии и др. Эффективность работы каждого предприятия зависит также от уровня организации производственного процесса во времени и пространстве, рациональной структуры управления машиностроительным заводом (объединением) и организации труда. Вместе с тем, эффективность производства во многом определяется осуществлением мероприятий, связанных с использованием достижений научно-технического прогресса. Последнее обеспечивает ускоренное развертывание выпуска новых изделий, сокращение длительности цикла исследование-проектирование-производство, совершенствование освоенных в производстве изделий, внедрение прогрессивных форм организации и планирование производства в основных и вспомогательных цехах и обслуживающих хозяйствах.

При курсовом проектировании особое внимание уделяется самостоятельному творчеству студента с целью развития его инициативы в решении технических и организационных задач, а также детального и творческого анализа существующих технологических процессов. Основная задача при этом заключается в том, чтобы при работе над курсовым проектом были внесены предложения по усовершенствованию существующей технологии, оснастки, организации и экономике

производства, значительно опережающие современный производственный

процесс изготовления детали, на которую выдано задание. Поэтому для выполнения поставленной задачи необходимо изучить прогрессивные направления развития технологических методов и средств и на основании анализа и сопоставления качественных и количественных показателей дать свои предложения.

1 Общая часть

1.1 Описание конструкции и назначение детали

Деталь «колесо зубчатое» представляет собой тело вращения ступенчатой формы, состоящей из нескольких ступеней. Правая ступень имеют цилиндрическую форму Ø 50к6 длиной 33 мм, на которой имеется шпоночный паз шириной 8 мм, длиной 20 мм и на расстоянии 10 мм от торца.

С левого торца деталь имеет зубчатый венец диаметром Ø112,8 мм, модулю 2,5 мм и количеством зубьев 44. Также на этом торце имеется внутренняя ступень диаметром Ø 60 и глубиной 2 мм.

На расстоянии 30 мм от торца зубчатого венца на диаметре Ø 50к6 протачивается кольцевая канавка шириной 4 мм для установки шайбы.

Деталь имеет сквозное шлицевое отверстие диаметром d6x28H7x34-7D8. С обоих торцов имеются внутренние фаски под углом 15° на диаметре Ø38 . Острые кромки детали притуплены фасками 2х30° и 1,6х45°.

Деталь имеет нормальную шероховатостью. Шлифуемые поверхности имеют шероховатость Ra0,8, торцевые и шпоночный паз - Ra2,5, остальные – Ra 6,3. Зубья выполнены с классом точности 7-В с коэффициента смещения -0,44.

К детали предъявляются требования:

- по торцевому биению торцевой поверхности Ø 60 к оси детали: не более 0,04 мм.

- по неперпендикулярности торцевых поверхностей Ø50к6 и торца зубчатого венца не более 0,05 мм.

- по параллельности торцевой поверхности Ø 50 к6 к торцу Ø 60: не более 0,04 мм.

Деталь подвергается термообработке – закалке до твердости НRC35– 38.

С точки зрения механической обработки деталь технологична, все обрабатываемые поверхности легко доступны режущему и мерительному инструментам.

Расположение поверхностей позволяет использовать многофункциональные токарные станки и зубофрезерный станок, протяжной станок.

Заготовкой для детали является поковка.

Колесо зубчатое является деталью коробки передач и предназначен для передачи вращательного движения через зубчатый венец от шлицевой передачи.

Количественная оценка технологичности конструкции производится по коэффициенту унификации конструкции элементов и коэффициенту шероховатости поверхностей детали [5])

- коэффициент унификации конструкции элементов

Куэ = Qуэ/Qэ (1)

где, Qуэ - число унифицированных элементов детали, шт.

Qэ – общее число конструктивных элементов, шт.

Куэ = 10/10 = 1,0

- коэффициенту шероховатости поверхностей детали

Кш = Qш.н./Qш.о. (2)

Qш.н число поверхностей не обоснованной шероховатости

Qш.о. общее число поверхностей детали, подлежащих обработке

Кш = 1/15 = 0,07

1.2 Технические требования на материал детали

Деталь «колесо зубчатое» изготавливается из стали по 45 ГОСТ 1050.

Заменитель стали - сталь 40Х, 50, 50Г2. Вид поставки - прокат круглый и фасонный, поковки и др.

Химический состав, % (ГОСТ 1050) Углерод С - 0,42-0, 50, марганец

Mn - 0,5 – 0,8, кремний Si-0,17-0,37 хром Cr не более 0,25, никель Ni не более 0,25, медь Cu не более 0,25, сера S не более 0,04, фосфор Р не более 0,035.

Механические свойства в сечениях до 25 мм (ГОСТ 1050):

Предел текучести условный s_0,2 = 245 МПа;

Временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении)

s_в= 600 МПа;

Относительное удлинение d₅ = 19%

Относительное сужение y = 40%

Твердость по Бринеллю НВ 143-179

Технологические свойства

Свариваемость – трудносвариваемая, с последующей термообработкой.

Способы сварки: РДС, КТС.

Обрабатываемость резанием - К_{v тв.спл} = 1, К _{v б.ст}.= 1.

1.1.3. Анализ технологичности детали

Основание можно отнести к классу корпусов. Деталь имеет простую геометрическую форму, доступную для обработки на проход различными резцами. Для обработки канавки между ступенями основания нужно использовать специальный резец и шаблон для контроля, что является элементом не технологичности детали.

Других технических требований к детали по точности геометрической формы и отклонениям нет. Что не требует разработки сложного технологического процесса и применения специального оборудования.

В целом о детали можно сказать, что она технологична.

В работе количественную оценку технологичности конструкции детали производить по следующим коэффициентам:

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

Ку.э. = Qэ.у./Qд. (1.1) [4]

где, Qэ.у. – число унифицированных элементов детали,

Qд. – общее число конструктивных элементов детали

Ку.э.=2/24=0,08

Коэффициент использования материалов:

Ки.м.= Qд./Qз. (1.2) [4]

где Qд. – масса детали по чертежу.

Qз. – масса материала заготовки с неизбежными технологическими потерями.

Ки.м.=7,33/9,44=0,78

Коэффициент точности обработки детали Кт.ч=0

Коэффициент шероховатости поверхности детали Кш.=0

1.2 Технические требования на материал детали

Деталь «конус для шкива» изготавливается из стали по 45 ГОСТ 1050.

Заменитель стали - сталь 40Х, 50, 50Г2. Вид поставки - прокат круглый и фасонный, поковки и др.

Назначение - вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бондажи и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Химический состав, % (ГОСТ 1050): Углерод С - 0,42-0, 50, марганец

Mn - 0,5 – 0,8, кремний Si-0,17-0,37 хром Cr не более 0,25, никель Ni не более 0,25, медь Cu не более 0,25, сера S не более 0,04, фосфор Р не более 0,035.

Механические свойства в сечениях до 25 мм (ГОСТ 1050):

Предел текучести условный s_0,2 = 245 МПа;

Временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении)

s_в= 600 МПа;

Относительное удлинение d₅ = 19%

Относительное сужение y = 40%

Твердость по Бринеллю НВ 143-179

Технологические свойства

Свариваемость – трудносвариваемая, с последующей термообработкой.

Способы сварки: РДС, КТС.

Обрабатываемость резанием - К_{v тв.спл} = 1, К _{v б.ст}.= 1.

2 Техническая часть

2.1 Выбор и обоснование типа производства

1. Ориентировочно тип производства выбираю по программе выпуска и массе детали [5]. При массе детали 1,456 кг. ориентировочно принимаю крупносерийное производство и программу выпуска N=50000 шт.

2. Определение годового такта

t_год = F_год * 60 / N_вып, мин. (3)

t_год = 3844* 60 / 50000 = 4,61 мин

Fгод - годовой действительный фонд рабочего времени

F_год= [(Д_к - Д_в - Д_пр )] * Т_см -Т_сокр * Д_ппр] * С * (1 - a/100), час. (4)

F_год = [(365 - 119)] * 8 - 1 * 7 ] * 2 * (1 - 5/100) = 3844 час.

Д_к количество календарных дней в году в 2010 г. - 365 дней;

Д _{в, пр} количество выходных и праздничных дней в году - 119 дня;

Д_ппр количество предпраздничных дней в году – 7 дней;

Т_см продолжительность рабочей смены - 8 часов;

Т _сокр сокращение продолжительности смены перед праздником - 7 часов;

С =2 количество смен в сутки;

a =5% потери времени на ремонт и регламентированные потери.

3. Определение величины оптимальной партии

n _опт = N _вых * i / К _р.д. , шт. (5)

n _опт = 50000 * 2 / 246 = 406 шт.

где i =2 число дней пролеживания деталей на складе.

4. Определение количества переналадок в году на выполнение оптимальной партии

К = N _вып / n _опт , (6)

К = 50000 / 406 = 123 переналадки

5. Определение количества смен на выполнение оптимальной партии

К₁ = n _опт * t_год / F_с * 60 (7)

К₁ = 406*4,61 / 8 *60 = 3,9 = 4 смены

F_c - фонд работы смены

6. Определение количества дней на выполнение программы

К _р.д. = К * К₁ / S (8)

К _р.д. = 123 * 4 / 2 = 246 дней.

S- режим работы - 2 смены.

7. Обоснование типа производства.

После нормирования трудоемкости операции Т шт.ср = 4,04 мин.

Коэффициент серийности

К_с = t_год / Т шт. ср (9)

К_с = 4,61/4,04 = 1,14

Коэффициенту Кс = 1,14 соответствует крупносерийное производство