Аналiз технологiчностi конструкцii деталi

ВСТУП

     Виробництво товарної продукції відноситься  до основного виробництва. Для нормального  забезпечення функціонування основного  виробництва передбачається допоміжне  виробництво. Різне технологічне оснащення, що використовується в процесі основного  виробництва, виготовляється в інструментальному виробництві.

     Обсяг випуску продукції характеризується числом виробів певних найменувань, типорозмірів і виконань, виготовлених чи ремонтованих підприємством чи його підрозділом протягом планованого  періоду часу.

     Програма випуску - установлений для даного підприємства перелік виготовлених чи ремонтованих виробів із вказівкою обсягу випуску по кожному найменуванню на планований період.

     Виробничу партію складають предмети праці  одного найменування і типорозміру, що запускаються в обробку протягом визначеного інтервалу часу, при тому самому підготовчо-заключному часі на операції.

     Технологічний процес являє собою сукупність різних операцій, у результаті виконання  яких змінюються розміри, форма, властивості  предметів праці, виконується з'єднання деталей у складальні одиниці і вироби, здійснюється контроль вимог креслення і технічних умов.

     Технологічною операцією називають закінчену  частину технологічного процесу, виконувану на одному робочому місці. Вона є основним елементом виробничого планування й обліку. На виконання операцій установлюють норми часу і розцінки. По операціях визначають трудомісткість і собівартість процесу, необхідна кількість виробничих робітників і засобів технологічного оснащення.

       . 
 
 
 
 

       

       

       1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛІ ТА ЇЇ ПРИЗНАЧЕННЯ 

       Деталь  “корпус” КП 033.00.00.014 входить в конструкцію пристрою для вимірювання відхилення висоти шпонки від осі вала.

       Деталь  можна віднести до класу корпусних  деталей, тому технологічний процес механічної обробки буде аналогічним до технологічного процесу обробки деталей вказаного класу. 

1.1Матеріал 

       Матеріал  деталі – Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

       Механічні характеристики                                                         Таблиця 1.1

       σ_в – межа міцності при розтягуванні;

       σ_т – межа текучості;

       δ – деформація при розтязі.

       Хімічний  склад сплаву                                                               Таблиця 1.2

 
 
 
 
 

       1.2Аналіз  конструктивних особливостей 

       Деталь  по конструкції не дуже складна, точність розмірів та шорсткість поверхонь дозволяє застосовувати стандартний ріжучий інструмент та вимірювальний інструмент. Точна та чиста поверхня – це контактна площадка призми її доведеться обробляти на вертикально-фрезерному та шліфувальному верстаті з застосуванням трьох переходів:

       1 – Чорнове фрезерування;

       2 – Чистове фрезерування;

       3 – Чистове шліфування.

       

       

       1.3Технічні  вимоги до деталі, методи їх забезпечення та контролю 

       Схема контролю з технічних вимог (ТВ) до деталі має вигляд:

1. Н14, h14, ±IT14/2;

       По  цьому пункту ТВ скажемо, що точність розмірів, яка не вказана на кресленні деталі буде відповідати 14-му квалітету точності. Така точність досягається застосуванням одного чорнового ріжучого інструменту на одному чорновому переході.

       Розміри 14-го квалітету контролюються універсальним  вимірювальним інструментом – штангенциркулем ШЦ I – 0…125–0,1 ГОСТ 166-89, фаска шаблоном. 
 
 
 
 
 

       

       

       Методи  контролю на кожній операції занесемо в таблицю 1.3.

                                                                                                          Таблиця 1.3

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
       

       

       2 АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОСТІ  КОНСТРУКЦІЇ ДЕТАЛІ 

       Деталь  по конструкції технологічна. Кількісна порівняльна характеристика проводиться при виконанні базових показників технологічності. Для цього необхідно визначити :

       2.1 Рівень технологічності по точності обробки

       

де: та – базовий та досягнутий коефіцієнти точності обробки відповідно. В свою чергу:

       

       

де  – число розмірів відповідного квалітету.

       Маємо:

розміри 14-го квалітету – n14=12;

 
 
 
 
 
 
 
 

       2.2 Рівень технологічності по шорсткості поверхонь

       

       

       Аналогічно  попередньому:

       

       де: та – базовий та досягнутий коефіцієнти шорсткості відповідно.

       

       

       де  – число поверхонь відповідного класу чистоти поверхні.

       Шорсткість:

        (9-ий клас) – n9=1;

        (4-ий клас) – n4=14;

       

       

       

 

       2.3 Коефіцієнти використання  металу 

       Необхідно порахувати масу заготовки.

       Маса  заготовки:

       

 
 
 

       

       

       

       Рисунок 2.1 Ескіз заготовки

γ –  питома вага сплаву,

       Маємо:

       

       Маса  деталі:

       

       

       Так як для базової заготовки, так  і для проектної застосовуємо литво, але різне, то заготовки будуть однаковими.  
 
 
 
 

2.4 Рівень технологічності  конструкції по  трудомісткості виготовлення

       

де: та – проектна та базова трудомісткість виготовлення.

       Визначаємо  проектну трудомісткість виготовлення, для чого спочатку визначимо основний час для всіх операцій за наближеними формулами [3,с. 111-112].

       Розрахуємо  Т_0.

       Операція 005. Вертикально - фрезерна.

       Перехід 1. При фрезеруванні контуру:

       

       Операція 010. Горизонтально - фрезерна.

       При фрезеруванні паза:

       

       Операція 015. Вертикально- фрезерна.

       При фрезеруванні контактних поверхонь призми:

       

       

       

       

       Операція 020. Плоскошліфувальна.

       Перехід 1. При шліфуванні:

       

       Операція 025. Вертикально- свердлильна

       Перехід 1. При свердлінні:

       

       Перехід 2. При зенкуванні отвору:

       

         

       Штучно  – калькульований час:

       

 [3, с. 173]

       

       

       

       

       

         

       Всього:

       

       Для базового варіанту

       

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       

       

       3 ТИП ТА ОРГАНІЗАЦІЙНА  ФОРМА ВИРОБНИЦТВА 

       Вихідні дані до розрахунку наступні:

       N_p=5000 штук – річна програма випуску;

       F_g=2070 год – дійсний річний фонд часу роботи обладнання; [3, с. 22]

       Визначаємо кількість верстатів по проектному варіанту за формулою:

       

[3, с. 20]

       де  η_З=0.7 – нормативний коефіцієнт завантаження обладнання.

       1. Універсально-фрезерні верстати моделі 6Т82.

       2. Вертикально-свердлильні веррстати  моделі 2Н118.

       

3. Плоскошліфувальні моделі 3Е711В.

Розрахункові  дані заносимо в таблицю 3.1.

                                                                                                       Таблиця 3.1

 
 
 
 
 

Коефіцієнт  закрінлення операцій:

       Отже , виробництво на участку крупносерійне ( ).

       Добовий випуск деталей :

       

       З цього видно, що добова продуктивність обладнання набагато перевищує добову потребу, тому немає необхідності ставити  окрему поточну лінію, а виготовляти деталі будемо на поточних лініях по виготовленню інших деталей з довантаженням обладнання. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       

       

       4 ВИБІР МЕТОДУ ОТРИМАННЯ  ЗАГОТОВКИ 

       При виборі методу отримання заговки  можливі такі варіанти:

1. метод змінюється, але не веде за собою змін в технічному процесі обробки;
2. метод отримання засовки залишається аналогічним попередньому;
3. метод змінюється, що веде за собою зміни в ряді операцій технічного процесу.

       Для двох приймемо метод отримання заготовки  для базової – лист гарячекатаний Сталь 40Х , а для проектної – полоса гарячекатана Сталь 40Х.

       Пріоритет віддамо заготовці для якої буде менша вартість. Вартість засовок  з прокату, знаходимо за формулою:

       

де: S – базова ціна за 1т заготовок.

Для проектного варіанту =9000 грн/т.

Для базового варіанту =12700 грн/т.

 – маса  заготовки, 0,24 кг.

 – маса деталі, 0,23 кг.

 – ціна відходів, 3300 грн/т.

       Економічний ефект:

       

 
 
 
 

       

       

       5 РОЗРАХУНОК ПРИПУСКІВ  ТА МІЖ ОПЕРАЦІЙНИХ  РОЗМІРІВ 

       Розрахуємо  припуски на обробку та проміжні граничні розміри для контактних поверхонь призми, а на решту розмірів назначимо припуски та допуски по таблицям ГОСТ 1855-85.

       Заготовка представляє собою гарячекатаний прокат 6-го класу точності. Технологічний маршрут обробки контактних площадок складається з трьох операцій:

1. чорнове фрезерування;
2. чистове фрезерування;
3. шліфування.

       Розрахунок  припусків ведемо шляхом складання  таблиці 5.1, в яку послідовно записуємо технологічний маршрут обробки та всі значення елементів припуска.

       Сумарне значення R_z та Т (якість поверхні) складає 300 мкм. Після першого технологічного переходу величина Т виключається, тому для двох розточувань по таблиці 29 [3] знаходимо тільки R_z, які відповідно рівні 10        та 5 мкм.

       Сумарне значення просторових відхилень:

       

       Величина  короблення:

       

         – по таблиці 32 [3], l –довжина поверхні. 

       Сумарне значення :

       

 
 

       

         

       Величина  залишкового просторового відхилення після чорнового фрезерування:

       

       Похибка установки при чорновому розточуванні:

       

       Похибка базування , оскільки базування відбувається в самоцентруючому патроні.

       Похибка закріплення заготовки [3, табл. 40].

       

       Тоді:

       

       Залишкова похибка при чистовому фрезеруванні:

       

       Розрахунок ведемо за основною формулою:

       

       Мінімальний припуск на фрезерування:

1. чорнове:

2. чистове:

Рисунок 5.1 Допуск кута призматичного елемента.

      Для довжини L=14.5 мм та допуску кута 5’ АТ_h=25 мкм, згідно з [2, табл. 24, ст. 411]

       Розрахунок  припусків та граничних розмірів по технологічним переходам          . Таблиця 5.1

       Таким чином, маючи розмір глибини врізання після фрезерувань і шліфування 6,275 мм для решти переходів маємо:

• для чистового фрезеруваня:

• для чорнового фрезерування:

       

       Виписуємо значення допусків для кожного переходу.

       В графі b_max записуємо округлені значення b_P до знаку допуска.

       Значення b_min визначимо з b_max за мінусом допусків:

       Значення  рівні різниці найбільших граничних розмірів двох переходів, а – різниці найменших граничних розмірів.

       

       

       

       

       Значення:

       

       

       Загальний номінальний припуск:

       

       

       На решту оброблюваних поверхонь деталі припуски та допуски вибираємо по таблицям ГОСТ 1855-85 та їх значення в таблицю 5.2.

       Припуски  та допуски                                                                Таблиця 5.2