РПЗ (Технологический процесс изготовления буровой коронки)

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ФАКУЛЬТЕТ Машиностроительные технологии

КАФЕДРА МТ 3 «Технологии машиностроения»

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к квалификационной работе бакалавра на тему:

«Технологический процесс изготовления буровой коронки»

Студент ____________________ __________________ Р.Е. Максимов

(Подпись, дата) (И.О.Фамилия)

Руководитель квалификационной работы __________________ А.В. Брылев

(Подпись, дата) (И.О.Фамилия)

Москва, 2015

Аннотация

Пояснительная записка на 41с., в том числе 21 рисунок, 11 таблиц и 6 листов чертежей формата А1.

Выполнен анализ технических требований и технологичности конструкции буровой коронки, разработан технологический процесс механической обработки этой детали, технологический процесс сборки коронки, схемы контроля заданных требований, проведен обзор технологических методов обеспечения качества изделия для выполнения задачи исследования, а также проведен выбор метода и средств технического оснащения для решения задачи исследования.

Содержание

Аннотация………………………………………………………………………….…..2

Введение……………………………………………………………………………………..…..5

1. Проектирование технологического процесса сборки…………………....................6

   1. Назначение узла. Анализ технических требований на сборку,

Выявление основных технологических задач…………………………....6

1. Анализ технологичности конструкции: качественный и количественные критерии оценки технологичности конструкции, выводы………………....7

2. Расчет размерных цепей с выбором метода

достижения точности сборки…………………………………………………8

1.4. Разработка и обоснование технологической схемы общей сборки узла….9

1.5. Разработка технологической процесса сборки с выбором оборудования, инструментов, техническим нормированием времени и определением суммарной трудоемкости сборки узла………………………………………..9

1.5.1 Расчет силы запрессовки……………………………………………….10

1.5.2. Нормирование времени на слесарно-сборочные операции………..13

2. Разработка технологического процесса изготовления детали………………..14

2.1. Назначение детали в изделии………………………………………………..14

2.2. Конструкторско-технологическая характеристика………………………...14

2.2.1. Анализ технических требований и выявление технологических задач, возникающих при изготовлении детали……………………………..15

2.2.2. Разработка схем контроля заданных требований………………….....16

2.3 Анализ технологичности конструкции детали……………………………...19

2.4 Проектирование технологического процесса изготовления детали……....22

2.4.1. Выбор вида и метода изготовления заготовки……………………….22

2.5. Выбор технологических баз………………………………………………….24

2.6 Разработка маршрута обработки основных поверхностей детали………..26

2.7 Расчет припусков на обработку………………………………………………27

2.8 Маршрутный технологический процесс обработки детали……………….31

2.9 Маршрутный технологический процесс обработки детали……………….37

2.10 Расчет режим резания……………………………………………………….39

2.11 Выбор средств технологического оснащения. Выбор модели оборудования для механической обработки заготовки………………………………………….41

3. Исследование износа режущего инструмента…………………………………..45

3.1 Постановка задачи исследования и анализ применяемых решений……....45

3.2 Обзор технологических методов обеспечения качества изделий для выполнения задачи исследования………………………………………………...47

Заключение…………………………………………………………………………...49

Список использованных источников……………………………………………….50

Приложения…………………………………………………………………………..51

Введение

Основной проблемой по отрасли является повышение производительности, снижение времени обработки и совершенствование технологических процессов. Чтобы решить эти задачи применяют более производительные и точные инструменты, механизированную оснастку и оборудование с ЧПУ. Появляются новые малоотходные технологии, что позволяет снизить затраты на производство. Это также ведет к уменьшению доли ручного труда на предприятиях отросли.

Задача данной курсовой работы - разработать технологический процесс изготовления детали «коронка буровая», на основе проведенного выбора заготовки с учетом особенности конструкции и типа производства, передового производственного опыта, применения нового высокотехнологичного оборудования, с выполнением необходимых технологических расчетов.

1. Проектирование технологического процесса сборки

   1. Назначение узла. Анализ технических требований на сборку, выявление основных технологических задач.

Коронка буровая буровой инструмент, предназначенный для вращательного бурения геологоразведочных скважин кольцевым забоем с отбором керна, состоящий из короночного кольца (корпуса), матрицы с режущими элементами, разделенной на сектора промывочными каналами (пазами). Используется в основном для бурения шпуров, взрывных скважин малого и среднего диаметра, выбуривания керна при разведочном бурении. По материалу изготовления рабочей поверхности буровые коронки делятся на твердосплавные и алмазные.

Деталь «Корпус коронки» поз.1 представляет собой тело вращения с 2 отверстиями диаметром 17мм для подвода СОЖ, 8 отверстиями диаметром 12мм для установки в них режущих элементов, 10 отверстий диаметром 14мм так же для установки режущих элементов. Ещё на цилиндрической поверхности имеются канаки для фиксации в патроне и передачи крутящего момента от двигателя.

Деталь «Подкладка» поз.2,3 имеет форму диска и служит для достижения точного размера установки детали «зубок» в посадочное отверстие.

Деталь «Зубок» поз. 4,5 представляет собой тело вращения со сферической поверхностью, которая является рабочей во время бурения. Данная деталь устанавливается в корпус коронки и фиксируется в ней благодаря натягу в 30..60 мкм.

Регулировка вылета зубков из корпуса не производится, поэтому в самом начале необходимо точно рассчитать толщину подкладки.

Технические требования на изготовления изделия:

1. Натяг в соединении корпуса и зубка в пределах 30..60мкм

2. Точность угловых размеров и радиальных размеров ±IT14/2. Не контролировать после сборки.

3. Минимальное растояние между штырями поз.4 и 5 - 2мм. Обеспечить при изготовлении корпуса.

4. Толщина стенки в отверстии 14 не менее 1мм, контролировать перед сборкой.

5. Контролировать отсутствие зазоров по периметру запрессованных зубков.

6. Контролировать отсутствие трещин и микротрещин на грибковкой части коронки.

7. Защиту от коррозии обеспечить консистентной смазкой.

Анализируя технические требования, было выявлено, что основной технологической задачей процесса сборки буровой коронки является обеспечения точной установки зубков в корпус.

1. . Анализ технологичности конструкции: качественный и количественные критерии оценки технологичности конструкции, выводы.

Технологический анализ буровой коронки выполнен для условий серийного производства.

Таблица 1

1.3. Расчет размерных цепей с выбором метода достижения точности сборки

В данном изделии точность размера вылета зубка из корпуса обеспечивается установкой подкладки.

Точность конструкции достигается подгонкой подкладок, устанавливаемых в посадочное отверстие. Помимо этого, точность конструкции конечного изделия зависит от точности изготовления входящих в его состав деталей.

Рассмотрим поля допусков отверстия и штыря:

Для диаметра 12мм:

Для диаметра 14мм:

Рассчитаем натяг:

H_max= es-EI

H_max=0.053-0=0.053мм

H_min=ei-ES

H_min=0.048-0.018=0.030мм

Получали максимальный натяг 53 мкм, а минимальный 30 мкм, что полностью удовлетворяет техническим требованиям. Метод обеспечения – полная взаимозаменяемость.

1.4. Разработка и обоснование технологической схемы общей сборки узла

В сборке буровой коронки участвуют корпус, 8 подкладок диаметром 14мм, 10 подкладок диметром 12мм, а также 8 зубков диаметром 14мм и 10 зубков диаметром 12мм. Изделие нельзя разделить на отдельные узлы.

Ниже приведена технологическая схема общей сборки коронки буровой.

Рис.1

1.5. Разработка технологической процесса сборки с выбором оборудования, инструментов, техническим нормированием времени и определением суммарной трудоемкости сборки узла

Согласно приведенной на рисунке 1 схеме сборки изделия в целом можно составить маршрут сборки:

005 Комплектовочная

010 Сборочная

015 Сборочная

020 Сборочная

025 Контрольная

030 Промывочная

035 Контрольная

Сборка основных узлов «Коронка буровая» проводится на операциях 010, 015,025:

Операция 010 Сборочная

На данной операции осуществляется закладка в Корпус – 1, подкладок 2,3 в посадочные отверстия для зубков. Сборка осуществляется на слесарном верстаке.

Операция 015 Сборочная

На данной операции осуществляется запрессовка Зубков – 4 в Корпус – 1.

Операция 020 Сборочная

На данной операция происходит запрессовка Зубков – 5 в Корпус – 1.

Сборка осуществляется на гидравлическом прессе 6к23п, корпус устанавливается на стол универсальный делительный модели 7400-4065.

1.5.1 Расчет силы запрессовки зубков.