Композиционные материалы

 

1.1.11 Окончательный выбор организационной формы сборки

 

Используя технологическую  схему и циклограмму сборки, принимаем окончательное решение о виде сборки – непоточная и организационной форме - неподвижная.

Непоточная стационарная сборка подразумевает проведение сборочных работ без расчленения операций, выполняемых от начала и до конца на одном рабочем месте несколькими рабочими. Собираемое изделие – грузовой трап неподвижно.

 Достоинства:

• сокращается длительность общего цикла сборки;
• более рациональное использование помещений и оборудований;
• сокращение себестоимости сборки.

Область применения - серийное производство ЛА.

 

1.1.12 Выбор средств технологического оснащения сборки

 

1.Стапель для обеспечения  правильной стыковки и ориентирования  деталей  друг относительно друга (см. чертеж 151001.310601.03СБ ).

2.Пневмотическая дрель, комплекты сверл, зенкеров, разверток, станок 2А-554 для сверления отверстий под заклепки и болтовые соединения.

3.Клепальный пневмомолоток, клепальный пресс, комплект пружинных фиксаторов, бородок, отвертки, обжимки и специальная поддержка – для выполнения сборочных работ.

4.Карандаш, линейка и керн служат для разметки.

5.Салфетки, ершик и пылесос – служат для обезжиривания и окраски отсеков.

6.При помощи кисточек  выполняется грунтовка головок болтов, винтов и заклепок, чтобы избежать их коррозии.

7.Фиксирующие устройства, упоры, рубильники шпангоутов и лонжеронов, координатно-фиксирующие, направляющие и сборочные отверстия стапеля используются для сборки грузового трапа.

8.Щупы, шаблоны, линейка и штангенциркуль используются в качестве контрольных приборов во время сборки грузового трапа в стапеле.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.1 Служебное назначение, материал и условия работы фитинга.

 

Фитинг 151001.310601.05 входит в сборочный чертеж настила грузового трапа 151001.310601.02.000 СБ.

Фитинг - вклепывается в грузовой трап вертолета Ми-26. Это силовой узел, конструктивно предназначенный для швартовки перевозимых грузов и техники.

Работает данная деталь следующим образом:

В глухом отверстии фитинга  нарезана резьба, которая служит для  крепления швартовочного кольца.

Кольцо, при необходимости, вкручивается в фитинг. За это кольцо и аналогичные ему кольца других фитингов производится швартовка перевозимых грузов и техники, с целью лишить их перемещения внутри грузового отсека во время полета.

В отсутствие необходимости  швартовки в фитинг вставляется  заглушка, с целью предотвращения повреждения резьбы.

Фитинг представляет собой деталь высокой сложности. К нему предъявляются особые требования по прочности из-за наличия высоких и тонких ребер.

Деталь представляет собой пространственную конструкцию  с ребрами жесткости и глухим отверстием диаметром 36 мм с резьбой М36x2-5Н6Н для крепления швартовочного кольца. К особенностям его конструкции относятся:  наличие сложных фасонных поверхностей и ребер жесткости.

 

Материал детали. Условия  работы.

Фитинг изготавливается  из ковочного сплава средней прочности АК-6 по ГОСТ 4784-74. Имеет в своем составе алюминиевую основу (95%). Следовательно, АК-6 – легкий сплав, имеющий плотность – 2,75 г/см³, почти втрое меньше плотности стали. В свою очередь АК-6 обладает достаточной прочностью, способной выдерживать силовые нагрузки по своему назначению. Алюминиевый сплав АК-6 обладает хорошей теплопроводностью и обрабатываемостью давлением и резанием. В естественно состаренном состоянии сплав АК-6 обладает повышенной коррозионной стойкостью, как и прессованный  сплав Д16. В искусственно состаренном состоянии сплав АК-6 склонен к межкристаллитной коррозии и к коррозионному растрескиванию. Для повышения коррозионной стойкости применяют анодирование, оксидирование и грунтовку поверхностей. 

Деталь работает при  вибрациях и высоких динамических нагрузках. Вертолет эксплуатируется во всех климатических условиях. Фитинг может работать при температуре от –60  до +60.

 

1.2.2 Расчет объема выпуска детали. Выбор типа производства. Расчет такта и размера партии выпуска детали.

     

Выбор типа производства.

Производственную программу цеха определяют исходя из производственной программы завода с учетом установленного процента запасных частей.

Расчет объема выпуска детали.

Базовая программа выпуска вертолетов Ми-26 составляет 80 шт. в год.

Количество данного типа фитингов на вертолет Ми-26 –1 шт.

Исходя из этой программы и учитывая процент запасных частей, определяем программу выпуска детали в штуках, по формуле (8):

                                                             (8)

где =90 - годовая программа выпуска С.Е., шт.;

β=5- изготовлено в качестве запасных частей(%);

m=1 - количество сборочных единиц  на изделие

р=12- количество деталей, идущих на опережение.

                               

Программа выпуска деталей  составляет 106 штук в год.

Выбор типа производства.

Выбор типа производства зависит от двух факторов: заданной программы и трудоемкости изготовления. Для более точного определения типа производства, расчет будем производить по коэффициенту закрепления операций К_з.о.

                                                 ,                                              (9)

где О – все технологические операции (без учета контрольных), выполняемые в течении месяца.

Р – число рабочих  мест.

В свою очередь:

                                                   ,                                                (10)

где N = 106 – годовая программа выпуска изделий,

n = 26 – количество всех технологических операций по изготовлению детали без учета контрольных.

,

Число рабочих мест Р  определяется по формуле:

                                              ,                                       (11)

где N₁ = N/12 мес. = 106/12 = 8.8 шт. – принимаем = 9 шт. -  количество деталей одного типоразмера, подлежащих изготовлению в течении месяца.

Т = 1,85 – средняя трудоемкость изготовления деталей одного типоразмера.

F_д1 = 180 – действительный месячный фонд времени работы единицы оборудования (при условии работы предприятия в одну смену).

,

тогда коэффициент закрепления  операций К_з.о. будет равен:

.

Тип производства фитинга  – единичное, так как коэффициент  К_з.о. >40.

В единичном производстве количество деталей в партии для одновременного запуска определяем по формуле

                                         ,                                         (12)

где  N=106 шт- годовая  программа;

а=12 шт - число дней, на которое необходимо иметь запас деталей;

F=253 дней -число рабочих дней;                                                                              

.

     На данном  этапе величина трудоемкости  изготовления принимается ориентировочно по сведениям завода, по аналогии с заводом может также приниматься и тип производства.

     Такт выпуска  рассчитывается для всех типов  производства, но для массового  производства он является действительной  величиной определяющей темп  выхода готовых изделий, для остальных типов производства такт выпуска условная расчетная величина, необходима только для определения коэффициента серийности и типа производства.

 

 

 

 

1.2.3 Анализ технологичности конструкции детали.

 

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводится к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительным методом. Таким образом, улучшение технологичности конструкции детали позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для служебного назначения.

Рассмотрим конструкцию  детали. Размеры детали позволяют  осуществить механическую обработку внутренних поверхностей и выполнение контрольных операций. Фитинг имеет базирующие поверхности.

Фитинг изготавливается  из алюминиевого сплава  АК-6 штамповкой, что вызывает некоторые трудности  в изготовлении штампа из-за сложной  конструкции наружного контура  и внутренних поверхностей. Тем не менее, это наиболее выгодный метод получения заготовки.

Деталь изготавливается  из легкого и прочного алюминиевого сплава АК-6, обладающего достаточной  прочностью, способной выдерживать  силовые нагрузки по своему назначению, имеющего повышенную коррозионную стойкость и почти втрое легче чем сталь.

Деталь транспортируется вручную - 0.620 кг.

Масса и габаритные размеры  заготовки 133,5x153x100мм, не затрудняют ее базирование, установку и снятие со станка с применением мускульной силы.

С точки зрения механической обработки деталь имеет следующие  недостатки в отношении технологичности.

1. Чертеж детали имеет  размеры, которые трудно выдержать  при обработке, и проверить, например длины наклонных прямых заданные по вертикали; это вызывает дополнительные материальные затраты, а также затраты времени на изготовление и контроль.

2. Так как деталь имеет в своей конструкции много тонких ребер, то вся конструкция сильно подвержена тепловым деформациям во время обработки, поэтому необходимо разбить обработку на два этапа (черновую, чистовую), и предусмотреть обильное охлаждение во время обработки.

Для контроля отверстия  используют резьбовой калибр-пробку ГОСТ 17758-72.

 

1.2.4 Анализ базового технологического процесса

 

Механическая обработка  всех поверхностей детали производится на фрезерном станке с ЧПУ АГП 630-800, и на слесарном столе и верстаке.

Обработка детали на станке с ЧПУ позволяет существенно  сократить затраты времени на обработку, увеличить точность обрабатываемых поверхностей, за счет уменьшения количества переустановок, снизить трудоемкость, возможность брака и обеспечить выполнение сложных форм некоторых поверхностей.

Учитывая тип производства - единичный и повышенные требования к механическим свойствам детали, целесообразнее применение заготовки, полученной холодной штамповкой.

При обработке поверхностей детали не всегда используется, единая технологическая система, то есть не соблюдается принцип единства баз. Конструкторская база не используется в качестве технологической, что не соответствует принципу совмещения баз.

Также недостаткам базового технологического процесса можно отнести  отсутствие на некоторых операциях операционных эскизов.

Обработку таких деталей  целесообразней было бы производить  на обрабатывающем центре, что позволило бы снизить материальные и временные затраты.

Возможно усовершенствование техпроцесса.

Обработка на станке АГП 630-800 экономически не выгодна, так как это оборудование с мощностью шпинделя 30кВт предусмотрено для обработки крупногабаритных деталей.

Подготовку базовых  и механическую обработку всех остальных  поверхностей детали можно осуществить на Обрабатывающем центре с программным управлением МС-032, без применения специальных приспособлений. Это существенно снизит временные и материальные затраты, в связи с совмещением операций и выполнением их на одном станке. Применение данного станка позволит ускорить время обработки не менее чем в 6 раз,  увеличить точность обрабатываемых поверхностей, из-за уменьшения количества переустановок.

 

1.2.5 Выбор вида исходной заготовки и метода ее изготовления

 

Одним из основных условий  определяющих оптимальный технологический процесс изготовления детали является выбор заготовки детали.

Метод получения заготовок  для деталей машины определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, серийностью выпуска и экономичностью изготовления.

            На основании производственного  анализа, изучения методов получения заготовок принимаем заготовку, полученную холодной штамповкой. Предпочтение отдается холодной штамповке, так как заготовка требует достаточно высокого качества поверхностей, которые не обрабатываются и при таком объеме выпуска является оптимальной. Также возможно применение поковок и проката в виде заготовок. Но ковкой и прокатом нельзя выполнить ребра жесткости, выступы и т.п. Из-за невозможности выполнения ковкой и прокатом отдельных элементов детали в участках этих элементов назначают напуск, который удаляют при последующей обработке. Все это ведет к увеличению цены на деталь и увеличению объема механической обработки.