Разработка технологического процесса изготовления проушины Т400.06.185.111 - часть 3

20 

 

Продолжение таблицы 1.4 

1 

2 

3 

 

 

Тара 505–178 
Кран укосина 1 т 

085 

Разметка 
Разместить паз согласно эскизу 

 

 
 
 
 

090 

 
 
 
Фрезерная 
Установить деталь и закрепить. 

Станок 65А60Ф4 – 11  
Фрезеровать паз, выдерживая 
размеры согласно эскизу. 
Фреза 63×5×400 СТП 406 – 1425 – 78 
Штангенциркуль ШЦ– I –125–0,1  
ГОСТ 166 – 89  
Очки ГОСТ 12.4.013–85 
Тара 505–178 
Кран укосина 1 т 

 
 
 
 

095 

 
 
 
 
Слесарная 

Верстак 
Очки ГОСТ 12.4.013–85 
Тара 505–178 
Снять заусенцы, притупить острые 
кромки. 
Нарезать резьбу К1/8, выдерживая 
размеры согласно эскизу. 
Метчик К1/8 2680–0003 ГОСТ6227–
80 
Пробка 1/8 СТП 406 – 4212 – 77  

100 

Контроль 

Плита 1 – 3 - 1600×630 ГОСТ10905–
86  

 
Базовый  технологический  процесс  –  пооперационный,  разработан  для 

мелкосерийного производства. Способ получения заготовки – свободная ковка 
на молотах, поковка класса точности 16Т-17Т. Данный способ экономически 
оправдан в условиях мелкосерийного производства. 

При  разработке  выпускной  квалификационной  работы  необходимо 

использовать, по возможности, более современные станки, либо станки с ЧПУ, 
что позволит повысить точность и качество поверхности. При изготовлении 
детали  используются  как  стандартные  (тиски),  так  и  специальные 
приспособления.  Широко  применяется  стандартизованный  режущий 
инструмент:  фрезы  концевые,  сверла,  зенковки,  резцы,  метчики.  Материал 
режущей части Р6М5, Т15К6, ВК8. Режимы резания соответствуют материалу 
режущей  части  инструмента.  Возможно  применение  более  прогрессивных 
конструкций режущих инструментов и инструментальных материалов. 

По ходу технологического процесса механической обработки деталь на 

первых  операциях  базируется  на  черновые  базы  –  на  необработанные 
плоскости.  

В  общем,  базовые  технологические  процессы  вполне  технологичны  в 

условиях  ООО  «Юргинский  машзавод».  По  ходу  выполнения  выпускной 
квалификационной  работы  необходимо  разработать  свой  технологический 
процесс механической обработки детали на основе базового. 

21 

 

1.2 Формулировка проектной задачи 
 
Используя 

сведения, 

полученные 

при 

анализе 

типового 

технологического  процесса  механической  обработки,  можно  сделать  вывод, 
что  он  может  быть  использован  только  в  условиях  мелкосерийного 
производства. 

Задачей  данного  курсового  проекта  является  разработка  нового 

технологического  процесса,  применяемого  для  среднесерийного  типа 
производства. 

Критически 

анализируя 

базовый 

технологический 

процесс 

механической обработки, необходимо применять более прогрессивные виды 
оборудования и технологической оснастки, тем самым добиться повышения 
производительности труда и уменьшения себестоимости продукции. 

При  разработке  технологического  процесса  механической  обработки 

универсальные  станки  нужно  заменить  станками  с  ЧПУ  (используемые  при 
многостаночном  обслуживании),  универсальные  приспособления  по 
необходимости  заменить  специальными,  применять  современные  виды 
инструментов, если необходимо – спроектировать специальный инструмент, 
использовать  более  точные  методы  получения  заготовки,  повышая 
коэффициент использования материала и снижая припуски на механическую 
обработку. 

После  составления  маршрута  обработки  в  данном  курсовом  проекте 

разрабатывается  каждая  операция  с  выбором  оборудования  и  средств 
технологического оснащения. 

В  конструкторской  части  данного  курсового  проекта  необходимо 

спроектировать  приспособление  на  одну  из  операций  технологического 
процесса.  Приспособление,  по  возможности,  должно  быть  оснащено 
механизированным приводом. Также производится расчет приспособления на 
точность, силовой расчет и выбор параметров привода. 

Организационная  часть  курсового  проекта  включает  в  себя 

нормирование  технологического  процесса  механической  обработки,  расчет 
потребного количества оборудования и коэффициента его загрузки. 

 
1.3 Поиск оптимального варианта решения проектной задачи 
 
При  разработке  технологического  процесса  механической  обработки, 

следует  стремиться  к  построению  наиболее  экономичного  варианта 
изготовления изделия, не снижая её качества.  

Проектируя 

технологический 

маршрут 

обработки, 

следует 

придерживаться следующих принципов: 

- по возможности не проектировать обработку на уникальных станках, 

применение    дорогостоящих    станков    должно      быть    технологически      и 
экономически обосновано; 

22 

 

- использовать типовые процессы обработки деталей с  целью  экономии  

труда  и  времени  технологической   подготовки производства; 

-  обрабатывать  наибольшее  количество  поверхностей  детали  за  одну 

установку. 

В  качестве  заготовки  необходимо  выбрать  литье,  как  наиболее  полно 

удовлетворяющий предъявляемым требованиям к детали. Так же необходимо 
выбрать  наиболее  экономичный  способ  резки  заготовки  позволяющий 
избежать дополнительной зачистки торцевой поверхности и потерю металла 
на разрезание.  

 
1.4 Специальная часть  
 
Классификация СОТС 
Смазочно-охлаждающие  технологические  средства  по  своему 

агрегатному состоянию подразделяются на 4 основных класса: 

- газообразные СОТС; 
- пластичные СОТС (технологические смазки); 
- жидкие СОТС (СОЖ, или смазочно-охлаждающие жидкости); 
- твердые СОТС. 
В качестве газообразных СОТС могут применяться нейтральные (гелий, 

аргон, азот) или активные (кислород, углекислый газ, воздух) газы. Активные 
газы,  взаимодействуя  с  обрабатываемой  металлической  поверхностью, 
образуют  на  ней  оксидную  пленку,  которая  дополнительно  защищает 
поверхности  трения  от  износа.  На  практике  газообразные  смазочно-
охлаждающие 

технологические 

средства 

не 

получили 

широкого 

распространения из-за сложности применения. 

Пластичные СОТС обычно используют при ручной обработке металлов 

–  при  нарезании  резьбы,  полировании,  сверлении  дрелью,  обработке 
напильником и т.д. Основное ограничение в применении пластичных СОТС 
связано  со  сложностью  их  подведения  в  зону  резания,  невозможностью  их 
сбора  и  очистки  для  повторного  использования,  низкой  эффективностью 
теплоотвода. 

В 

качестве 

пластичных 

смазочно-охлаждающих 

технологических средств обычно используют пластичные смазки на мыльных, 
углеводородных или неорганических загустителях. 

В  качестве  твердых  СОТС  используют  минеральные  материалы 

слоистой  структуры  (графит,  дисульфид  молибдена,  тальк,  слюда),  мягкие 
металлы  (свинец,  медь,  олово)  или  органические  соединения  (воски,  мыла, 
твердые  жиры,  полимеры).  Эти  смазочно-охлаждающие  составы  наносят  в 
качестве  покрытий  на  обрабатываемую  поверхность  или  инструмент  и 
применяют при высоких нагрузках и температурах, когда применение других 
видов  СОТС  оказывается  невозможным  или  затруднительным.  При 
нормальных условиях обработки твердые СОТС обычно не применяют в связи 
с невысокой эффективностью теплоотвода и сложностью применения. 

 

23 

 

1.5 Технологическая часть 
1.5.1 Выбор заготовки и метода ее получения 
 
При выборе вида заготовки и методов её изготовления рассматриваются 

два альтернативных варианта. Оптимальным вариантом для детали является 
метод получения заготовки – штампованная поковка и прокат.  

Различают  штамповку  в  открытых  и  закрытых  штампах  (облойная  и 

безоблойная). Выбираем штамповку в открытых штампах, так как заусенец не 
образуется  по  линии  разъема  штампа  и  поэтому  не  требуется  вводить 
операцию обрезки заусенца. 

Заготовка из проката будет иметь вид цилиндра. 
Рассматриваем два варианта получения заготовки. 
1.5.1.1 Штамповка в открытых штампах [14]. 
Материал – Сталь 30ХГСА ГОСТ 4543-871. 
Оборудование – Кривошипные горячештамповочные прессы. 
Нагрев заготовок – индукционный. 
Масса детали – 143 кг. 
Определяем  группу  стали:  для  сталей  содержащих  более  0,35  % 

углерода назначается группа стали М2. 

Степень  сложности  определяем  в  следующей  последовательности: 

минимальная масса простой фигуры, в которую вписывается деталь: 

265,3

7,85

4,48

1,55

3,14

ρ

h

2

πr

m

2

пр

















кг. 

 

 

    (1.3) 

Ориентировочная масса заготовки рассчитывается по формуле (1.4): 

9

,

185

3

,

1

143







з

m

кг. 

 

 

 

 

 

 

    (1.4) 

Коэффициент сложности рассчитывается по формуле (1.5)  

0,7.

185,9

К

265,3

с





   

 

 

 

 

 

 

 

    (1.5) 

Учитывая коэффициент сложности, принимаем степень сложности С1. 
Принимаем степень точности Т4. 
Исходный индекс – 16. 
Конфигурация поверхности разъёма штампа – плоская. 
Размеры поковки представлены в таблице 1.5. 
 
Таблица 1.5 – Размеры поковки 

Размер детали, мм  Размер заготовки, мм 

Припуски на 

механическую 

обработку, мм 

Общие 

припуски, мм 

1 

2 

3 

4 

1

254



 

3

,

3

7

,

1

261





 

2,6 

6,8 

5

,

0

176



 

0

,

3

5

,

1

183





 

2,4 

6,4 

14

310h

 

3

,

3

7

,

1

317





 

2,6 

6,8 

24 

 

Продолжение таблицы 1.5 

1 

2 

3 

4 

 

 

2,8 

7,2 

 

 

2,6 

6,8 

 
Объём облоя: 

2317,2

23172

0,1

V

0,1

V

з

o











 см

3

.   

 

 

 

 

    (1.6) 

Объём поковки с учётом величины облоя: 

о

V

з

V

п

V





,  

 

 

 

 

 

 

 

 

    (1.7) 

25489,2

2317,2

23172

п

V







см

3

. 

Масса поковки с учётом величины облоя: 

198,8

3

10

7,8

25489,2

п

G











кг. 

Коэффициент  использования  материала  рассчитывается  по  формуле 

(1.8). 

С учётом величины облоя: 

0,72.

198

143

/

им

К







з

д

m

m

 

 

 

 

 

 

   (1.8) 

Без учёта величины облоя: 

0,79.

180,7

143

им

К





 

1.5.1.2. Заготовка из проката [15]. 
Припуск на обработку двух торцевых поверхностей заготовки: 

д

пр

торц

D

D

2z





, 

 

 

 

 

 

 

 

 

   (1.9) 

где 

пр

D  - диаметр проката, мм; 

д

D

 - диаметр детали, мм. 

Припуски на обработку наружных поверхностей для диаметра 310 мм 

при длине 448 мм: черновой 2

zчерн

=7,5 мм, чистовой 2

zчист

=2,5 мм. 

Расчетный диаметр заготовки: 

чист

черн

рз

2z

2z

D

D







, 

 

 

 

 

 

 

 

  (1.10) 

Подставляем значения в уравнение: 

320

2,5

7,5

310

D

рз









 мм. 

Принимаем диаметр проката равный 320 мм. 
Общая длина заготовки: 

торц

д

з

2z

L

L





, 

 

 

 

 

 

 

 

 

  (1.11) 

458

10

448

L

з







 мм. 

Принимаем Круг 320–В ГОСТ 2590–88 стали 30ХГСА ГОСТ 4543–71. 
Точность 

горячекатаного 

сортового 

проката 

ориентировочно 

соответствует 11 – 14 квалитету. Получение заготовки из проката служит резка 
дисковыми пилами на обрезных станках. Точность резки ±0,4 - ±3,0 мм. 

14

448h

7

,

3

9

,

1

456





5

,

0

268



3

,

3

7

,

1

275





25 

 

Общая кривизна прутка для горячекатаного проката составляет не более 

0,5% от длины, равное 2,3 мм. 

Объем заготовки из проката: 

36976,6

460

2

160

3,14

h

2

πr

пр

V













см

3

. 

 

 

 

  (1.12) 

Масса заготовки: 

287

3

10

7,8

36976

п

G











 кг. 

Коэффициент  использования  материала  рассчитывается  по  формуле 

(1.8). 

0,49.

143/287

К

им





 

Выбор 

варианта 

производства 

заготовок 

производим 

по 

технологической себестоимости заготовок: 





)

К

(1

С

С

К

m

S

им1

с

заг

им

д

T









, 

 

 

 

 

 

 

(1.13) 

где 

д

m

 – масса детали, кг; 

им

К   –  коэффициент  использования  материала  с  учётом  заусенца  при 

открытой штамповке; 

им1

К

  –  коэффициент  использования  материала  без  учёта  заусенца  при 

открытой штамповке; 

заг

С  – удельная стоимость материала заготовки, руб



кг; 

с

С   –  средняя  по  машиностроению  стоимость  срезания  одного 

килограмма стружки при механической обработке, руб



кг. 

Стоимость  материала  заготовки  для  поковки  из  стали  Сталь  30ХГСА 

составляет:

заг

С  = 36руб



кг. 

Средняя  по  машиностроению  стоимость  срезания  одного  килограмма 

стружки  при  механической  обработке  составляет  0,495  руб



кг,  принимая 

коэффициент инфляции равным 11, получаем:

с

С  = 5,445 руб



кг. 

При открытой штамповке: 





6723,4

0,79)

5,445(1

36

0,79

143

S

T1











руб. 

Заготовка из проката: 





11316,7

0,49)

5,445(1

36

0,49

143

S

T2











руб. 

Технологическая 

себестоимость 

обоих 

вариантов 

заготовки 

сопоставима,  однако  заготовка  из  проката  имеет  ряд  преимуществ,  не 
учитываемых при расчётах. Заготовку из проката гораздо проще получить и 
нет необходимости в изготовлении штампа. Учитывая эти факторы, в качестве 
заготовки выбираем заготовку из проката. 

 
 

26 

 

1.5.2 Выбор технологических баз и разработка схем базирования 
 
Выбор  технологических  баз  в  значительной  степени  определяет 

точность  линейных  размеров  поверхностей,  полученных  в  процессе 
обработки,  выбор  режущего  и  мерительного  инструмента,  станочных 
приспособлений, производительность обработки. 

В  качестве  технологических  баз  при  обработке  корпуса  используются 

следующие поверхности. 

 

Операция 005 Токарная 

Заготовка  базируется  в  трехкулачковом  патроне  с  упором  в  торец. 

Данная  схема  базирования  лишает  заготовку  пяти  степеней  свободы. 
Погрешность базирования на размер 12

+0,5

 равно 1, на размер диаметра 6,3 мм 

равно 0. 

 

Рисунок 2  Схема установки для 005 операции 

 
Операция 010 Токарная 
Заготовка базируется в трехкулачковом патроне с упором торец. Данная 

схема  базирования  лишает  заготовку  пяти  степеней  свободы.  Погрешность 
базирования на линейные размеры равно 0,5 мм, на диаметральные  равно 0. 

 

Рисунок 3 Схема установки для 010 операции 

 
Операция 015 Токарная 
Заготовка  базируется  в  трехкулачковом  патроне  с  упором  в  торец. 

Данная  схема  базирования  лишает  заготовку  пяти  степеней  свободы. 
Погрешность  базирования  на  линейные  размер  ɛ

б

=0,5  мм,  на  размер 

диаметральные ɛ

б

=0. 

27 

 

 

Рисунок 4 Схема установки для 015 операции 

 

 

 

Операция 025 Фрезерная 
Заготовка базируется в трехкулачковый с упором в торец и поджатием 

задним центром. Данная схема базирования лишает заготовку пяти степеней 
свободы.  Погрешность  базирования  на  размер  185  мм  ɛ

б

  =  0,  на  размеры         

180

-0,4

 мм и 256

-0,4

 мм ɛ

б

 =0,32 мм. 

 

Рисунок 5 Схема установки для 025 операции 

 

 

Операция 035 Токарная с ЧПУ 
Заготовка базируется в четырехкулачковый патрон с упором в торец и 

люнет. Данная схема базирования лишает заготовку пяти степеней свободы. 
Погрешность  базирования  на  линейные  размеры  ɛ

б

  =  0,  на  диаметральные         

ɛ

б

 =0,4 мм.