Содержание

      К.Т2.151901.4Д.05.000ПЗ

Введение

       ^{Рост  промышленности и  народного хозяйства, а также темпы  перевооружения их новой техникой в значительной мере  зависят от уровня развития машиностроения. Технический прогресс в машиностроении характеризуется  совершенствованием технологии изготовления машин, уровнем их конструктивных решений и надежности их в последующей эксплуатации.}

       ^{В настоящее время важно - качественно, дешево, в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществленного труда изготовить машину, применив современную высокопроизводительную технику, оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства.}

      Разработка  технологического процесса изготовления машины не должна сводится к формальному установлению последовательности обработки поверхностей деталей, выбору оборудования и режимов. Она требует творческого подхода для обеспечения согласованности всех этапов  построения  машины  и достижения требуемого качества с наименьшими затратами.

     При проектировании технологических процессов  изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления  в современной технологии машиностроения:

 Приближение  заготовок по форме, размерам  и качеству поверхностей  к  готовым деталям, что дает возможность  сократить расход материала, значительно  снизить трудоемкость обработки  деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее.

 Повышение  производительности труда путем  применения: автоматических линий, автоматов, агрегатных станков, станков с ЧПУ, более совершенных методов обработки, новых марок материалов режущих инструментов.

 Концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания.

 Применение  электрохимических и электрофизических  способов размерной обработки деталей.

 Развитие упрочняющей технологии, повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическим, термическим, термомеханическим, химикотермическим способами.        

     Применение  прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы детали и машины в целом, эффективное использование автоматических и поточных линий, станков с ЧПУ - все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества продукции.

1.Общий  раздел

1.1. Описание конструкции и служебного назначения детали.

Данная  деталь «Ось», массой 3.7кг изготовлена  из стали 45 ГОСТ 1050-88.

Деталь  относится к классу «вал» и  имеет форму вращения. Деталь состоит  из 6 ступеней:

       -на  первой ступени нарезана резьба  М20-69, с шероховатостью Ra6.3, на длине 21 мм.

       -вторая  цилиндрическая Ø20 h8мм, шероховатость поверхности Ra3.2, длиной 18 мм; Допуск h8 предназначен для жесткой посадки стыкуемой детали.

       -третья  ступень выполнена без механической обработки, Ø25мм, длиной 5 мм.

       -четвертая  цилиндрическая ступень Ø20мм, длиной 80мм, на которой выполнены пазы для сопрягаемой детали и исключающие поворот сопрягаемой детали.

       -пятая  ступень выполнена Ø15f7 мм, длиной 25 мм, этот допуск говорит о том, что сопрягаемая деталь одевается на ось жестко.

       -на  шестой ступени выполнена резьба  М12-83 и отверстие Ø3.2мм.

Деталь  «Ось» предназначена для передачи крутящего момента.

1.2. Технологический  контроль чертежа  детали и анализ  детали на технологичность

    Химический  состав и механические свойства материала  детали

       Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Сталь углеродистая  конструкционная качественная. 
 
 

Химический  состав детали 

  Механические  свойства

       Деталь  достаточно технологична. В упрощении конструкции деталь не нуждается. Базой детали является ось и торцы. Искусственные базы не требуются.

       Токарную  обработку будем производить  в центрах, и в специальных  приспособлениях. Фрезерование производим с помощью фрезы круглого сечения, а сверление на сверлильном станке с ЧПУ и с применением специального приспособления. Нарезание резьбы будем производить на токарном станке с ЧПУ.

       Для измерения заданных на чертеже размеров следует использовать следующие  мерительные инструменты: скобы, пробки, штангенциркули, шаблоны, индикаторы, резьбовые пробки. 

Качественный  анализ технологичности  конструкции детали.

       Деталь  должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить  в значительной степени в результате правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.

       Данная  деталь  по качественной оценке является технологичной:

         -конструкция детали  состоит из стандартных и унифицированных  конструктивных элементов; большинство  обрабатываемых поверхностей детали  имеют правильную простановку  размеров, оптимальные степень точности и шероховатость;

         -конструкция детали  позволяет изготавливать ее из  заготовки, полученной рациональным  способом;

         -конструкция обеспечивает  возможность применения типовых  и стандартных технологических  процессов при изготовлении.

       Все вышеизложенное, позволяет сделать  вывод, что представленная деталь является технологичной. 

Коэффициент точности обработки определяется по формуле

где

где цифры  обозначают квалитеты точности размеров.

n₁; n₂ и т.д. – количество размеров данного квалитета точности.

Коэффициент шероховатости обработки определяется по формуле

где

где цифры  обозначают классы шероховатости поверхности.

При К_ТО≤0,80 деталь считается трудоемкой в производстве.

n₁; n₂ и т.д. – количество поверхностей данного класса шероховатости.

При К_ШО≤0,16 деталь считается трудоемкой в производстве.

Вывод: Кт = 0,99                           Кш = 0,91

             0,99› 0,8                           0,91› 0,16

Все выше изложенное позволяет сделать вывод, что представленная деталь является технологичной.

2.Технологический  раздел

2.1.Характеристика среднесерийного типа производства

Характеристика  вида производства.

Серийный  тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой выпуска, детали  изготавливаются периодически повторяющимися партиями. Трудоёмкость и себестоимость ниже, чем в единичном производстве. Различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное типы производства. Крупносерийный тип производства характеризуется применением специализированного оборудования расположенного на участке по ходу технологического процесса. Применяется специализированный режущий и мерительный инструмент. Квалификация рабочих низкая. Применяется принцип не полной взаимозаменяемости. 
 

Таблица 3. 

Ориентировочное определение типа производства 

Ориентировочно  по таблице определяем тип производства — среднесерийное.

Более точно можно определить тип производства по коэффициенту закрепления операций К_з.о..

при  К_з.о. = 1 - производство массовое,

1 £ К_з.о. £10 – крупносерийное,

10 £ К_з.о. £ 20 - среднесерийное,

20 £ К_з.о.   £ 40 - мелкосерийное,

40 > К_з.о. – единичное производство.

Значение  К_з.о. на стадии разработки процесса вычисляют по формуле: 

Где: SО – количество операций, выполняемых на участке в течение месяца,

SР – количество рабочих мест на участке. 

Коэффициент закрепления операций соответствует  крупносерийному типу производства (К_з.о. £ 10).

2.2.Выбор  вида и метода  получения заготовки;  экономическое обоснование  выбора заготовки

    Рассматривая  наиболее распространённые варианты получения заготовки, я пришел к выводу, что для моего задания наиболее подходит заготовка, полученная из штамповки в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе. Так, изготовление заготовки будет занимать минимальное время и трудоемкость.  

Рассчитаем  вес детали:

_{Отсюда  находим объем  детали:}

_{И вес детали:}

  _{Вес штамповочной  заготовки:}

    Технологичность детали характеризуется коэффициентом использования материала

где Q₁ – масса детали (3.7 кг);

      Q₂ – масса заготовки (6.1кг).

_{Вес штамповочной заготовки:}

где Q₁ – масса детали (3.7 кг);

      Q₂ – масса заготовки (6.96кг).

Делаем  вывод, что Кm выше при использовании штамповочной заготовки. 

-Экономическое  обоснование выбора  заготовки:

_{Таблица 4}

где К₁ – коэффициент веса

      К₂ – коэффициент габаритности

      К₃ – коэффициент толщины тела связи

      К₄ – коэффициент геометрии

      К₅– коэффициент точности и чистоты обработки

      К₆ – коэффициент материала

      К₇ – коэффициент серийности

      К₈ – коэффициент полноты мехобработки поверхностей детали

     К_ЗО= К₁· К₂· К₃· К₄· К₅· К₆· К₇ –оперативный коэффициент использования материала

     К₃=К_Зб· К₁· К₂· К₃· К₄· К₅· К₆· К₇·К₈ –коэффициент использования металла заготовки на реальную деталь

     Прокат 

     Штамповка  

Анализ  на приведенную стоимость

Таблица 5

где  С_прив =С₃+С_УМО – приведенная стоимость, руб.

      С₃= Q₃·C_C23 – стоимость заготовки

      С_УМО – стоимость условной мехобработки

      С_С23 – средне - удельная стоимость 1кг заготовки

        Q₃ – вес заготовки

      С_УМО=(Q₃- Q_3min)·t_уб·К₁₀·К₁₁·К₁₂·С_СЧ=(7.7-6.5)·0,6·1·1·1=0,72

      t_уб – базовое средне - удельное время, необходимое для снятия 1кг стружки

      С_СЧ – средне – удельная стоимость 1 станко-часа на черновых и получистовых операциях

      К₁₀=К₁₁=К₁₂

      К₁₀ – коэффициент серийности

      К₁₁ – коэффициент оборудования

      К₁₂ – коэффициент удельного веса металла 

       Вывод: Из анализа на металлоемкость и приведенную стоимость видно, что по расходу металла и по стоимости, заготовка изготовленная штамповкой является самой выгодной. 

2.3.Разработка  маршрута механической  обработки детали  с выбором оборудования  и станочных приспособлений. Выбор и обоснование  баз.

Разработка  маршрута обработки  детали. 

Маршрут обработки:

005-Заготовительная.

010- Фрезерно-центровальная.

015. Токарная с ЧПУ.

020. Токарная с ЧПУ.

025. Вертикально-фрезерная.

033. Сверлильная.

035. Промывка.

040 Контрольная. 

Выбор оборудования. 

005-Заготовительная-  ГКМ

010- Фрезерно-центровальная- МР-71Р

015. Токарная с ЧПУ-16К20Ф3

020. Токарная с ЧПУ-16К20Ф3

025. Вертикально-фрезерная-6Д61

030. Сверлильная-2Н135

035. Промывка.

040 Контрольная. 

Выбор станочных приспособлений: 

010- Фрезерно-центровальная-  специальное приспособление

015. Токарная с ЧПУ- центра

020. Токарная с ЧПУ- центра

025. Фрезерование паза- специальное приспособление

030. Сверление отверстия- специальное приспособление

035. Промывка.

040 Контрольная. 

Выбор и обоснование  технологических  баз. 

Технологической называют базу, используемую для определения положения заготовки или изделия при его изготовлении или сборке.

Выбор технологических баз является одной  из сложных задач проектирования технологического процесса. От правильного выбора технологических баз в значительной мере зависят:

• Точность получения заданных размеров;
• Правильность взаимного расположения поверхностей;
• Степень сложности технологической оснастки, режущего и измерительного инструментов.

Операция 010 Фрезерно-центровальная:

Технологическая база – необработанная поверхность Æ19.2 мм и Ø24.7 торец .

Операция 015 Токарная с ЧПУ:

Технологическая база –центровочные отверстия Æ2,5 мм. 

Операция 020 Токарная с ЧПУ:

Технологическая база –центровочные отверстия Æ2,5 мм. 

Операция 025. Фрезерование паза:

Технологическая база- торец диаметра 25мм и диаметр Æ20мм. 

Операция 030 сверление отверстия:

Упор  в торец Æ 20мм , центрирование по Æ20 мм.

2.4.Расчет межоперационных размеров на две наиболее точные поверхности аналитическим методом, на остальные табличным

Определение припусков табличным  методом.[2] 

Таблица 6