Технология машиностроения

     4.Класс  детали и выбор  типовой схемы  обработки деталей  данного класса.

     Программа выпуска деталей – 400 штук в год, масса детали 0,567 кг. Тип производства ориентировочно определяем по табл. 9.2 (3). Согласно табл.- тип производства мелкосерийный.

     Характеристика: в данном производстве изготовление деталей производится небольшими партиями и широкой номенклатурой. В этом производстве используется универсальное оборудование или станки с ЧПУ, а также универсальные или переналаживаемые приспособления, мерительный инструмент, стандартные режущие инструменты. Оборудование расставляется в помещении по технологическим группам.

     Технологическая оснастка используется в основном переналаживаемая, а также перекомпануемая. Режущий и измерительный инструмент используется тоже универсальный – это позволяет достаточно быстро произвести переналадку в случае необходимости обработки других деталей.

     В качестве заготовок могут использоваться заготовок из проката,литья и  поковки.

     Квалификация  рабочих выше квалификации рабочих, занятых в массовом производстве (4 – 6 разряд), так как сам рабочий  участвует в решении технологических  задач.

     Технологическая документация упрощенная, но обычно составляется маршрутно-технологический процесс, в котором указывается последовательность операций, оборудования.

     Нормирование  опытно-статистическое.

     5.Обоснование  способа производства  заготовки.

     Для получения детали сравним два вида получения заготовок.

1. штампованные заготовки
2. заготовки из проката.

     Заготовка, получаемая штамповкой будет более  приближенной по форме и размерам к готовой детали, и ее масса  будет меньше заготовки из проката, стоимость штампованных заготовок  выше в 1,5 – 3 раза.

     Заготовки из проката имеют большую массу, чем штампованные, и требуют дополнительной механической обработки для удаления лишних напусков металла, поэтому для  окончательного решения по выбору способа  получения заготовки нужно выполнить  технико-экономическое сравнение вариантов.

     Исходные  данные для расчета сведем в табл.1. 

№ п/п	Наименование  показателей	Штампованная  заготовка	Заготовка из проката
1	Масса детали, , кг	0,567	0,567
2	Масса заготовки, , кг
3	Оптовая цена на материал, Цп, руб./т	25000	12000
4	Стоимость отходов, Цо, руб./т	2000	2000
5	Средняя зарплата рабочего станочника, С3ч, руб/час	-	30
6	Время черновой обработки заготовок, Т, час	-	6,099
7	Цеховые накладные  расходы, Сн, %	-	250

 

     Сравнение методов получения заготовок  выполняем:

     - по коэффициенту использования  материала

     - по себестоимости получения заготовок 

     

1. К_ш =

     К_п =

     К_ш >К_п

     Вывод: по коэффициенту использования материалов штамповка лучше проката.

2. определим себестоимость заготовок штампованных и заготовок из проката.

 

     

       

     Ориентировочно  штучно-калькуляционное время Т_шт определяется по формуле из пособия (1). 

     Т_шт= 1,9* Т_о,  

     где Т_о – основное время.

     Для отрезания ссылаемся на литературу (1).

     Т _{отрезания}=0,19* D²* 10^-3 = 0,19*115²*10^-3=2,5 мин., где D – диаметр обрабатываемой поверхности.

     Механическая  обработка по удалению лишних напусков заготовки включает обтачивание наружного диаметра, сверление, растачивание, рассверливание внутренних поверхностей.

     Время черновой обточки  заготовки за один проход: 

      ,  

     l – длина обтачиваемой поверхности.

     d – диаметр обтачиваемой поверхности. 

       – число проходов.

       – средний диаметр. 

     Сверление: 

      ,  

     Рассверливание: 

      ,  

     Растачивание: 

     

     

       

     Из  сравнения двух вариантов получения заготовок выбираем тот, где себестоимость меньше и годовой экономический эффект получен: 

     Э_т=(С_мп - С_мш)*N=(30,95-20,684)*400=4110,4 руб. 
 

 

6. Установление планов обработки поверхностей детали (проектирование принципиальной схемы технического процесса).

Для определения  планов обработки поверхностей детали разобьем ее на элементы вращения и  плоскостные элементы

 

 

Принципиальная  схема технологического процесса изготовления детали «крышка»

Характеристики  этапа обработки элемента

Элементы детали

ЭВ1

ЭВ2

ЭВ3

ЭВ4

ЭВ5

ЭВ6

ЭВ7

ЭВ8

ЭВ9

…

ЭП1

ЭП2

ЭП3

ЭП4

ЭП5

ЭП6

ЭП7

ЭП8

…

Метод окончательной обработки элемента с указанием до или после ТО

Черновое точение

Шлифование

Получстовое Растач.

Однократное точение

Однократное точение

Однократное точение

Однократное точение

Зенкерование

Сверление

Окончатель. подрезка

Шлифование

Окончатель. подрезка

Однократная подрезка

Однократная подрезка

Однократная расточка

Однократная расточка

Зенкерование

Точность

h14

h8

H12

h14

H14

H14

H14

H14

H14

Шероховатость, Ra

10

1,25

5

10

10

10

10

10

10

10

2,5

10

10

10

10

10

10

Метод предварительной обработки элемента

Чистовое точение

Черновое Растач.

Предварит.подрезка

Оконч. подрезка

Предварит. подрезка

Точность

h10

H14

Шероховатость, Ra

5

20

20

10

20

Метод предварительной обработки элемента

Черновое точение

Предвар. подрезка

Точность

h13

Шероховатость, Ra

20

20

Метод получения элемента в заготовке

Штамповка ГКМ

Штамповка ГКМ

Штамповка ГКМ

Штамповка ГКМ

Штамповка ГКМ

Штамповка ГКМ

Отклонения

+1,0 -0,4

+0,9 -0,4

+0,4 -0,8

Шероховатость, RZ

Rz 320

Rz 320

Rz 320

Rz 320

Rz 320

Rz 320

 

7. Разработка технологического маршрута изготовления детали «крышка». 

Для изготовления детали необходимо выполнить следующие  операции:

1. Заготовительная- штамповка ГКМ
2. Токарная черновая
3. Токарная чистовая
4. Шлифовальная
5. Сверлильная

С учетом технологических  возможностей используемого оборудования с ЧПУ объединим всю токарную обработку в 1 этап. Таким образом изготовление детали осуществляется на следующих этапах:

1. Заготовительный
2. Токарный
3. Шлифовальный
4. Сверлильный

 
 

Операция 005. Штамповочная

Выполняется на горизонтально-штамповочной машине.  

    Операция 010. Выполняется на токарно- винторезном станке с ЧПУ16К20Ф3. На этой операции окончательно подрезается торец с шероховатостью 10 мкм. Окончательно растачивается отверстие Ø50H12

 с шероховатостью 5 мкм. Окончательно растачивается  фаска 1х45° с         шероховатостью 10 мкм. Заготовка базируется по наружной цилиндрической поверхности с упором в прилегающий буртик и устанавливается в 3-х кулачковый патрон нормальной точности.  

    Операция 015. Выполняется на токарно- винторезном станке с ЧПУ16К20Ф3. На этой операции окончательно подрезается торец Ø80H14 с шероховатостью 10 мкм. Окончательно обтачивается цилиндрическая поверхность Ø120H14 с шероховатостью 10 мкм. Предварительно обтачивается наружная цилиндрическая поверхность(чертежный диаметр Ø80H8) по 10 квалитету точности с шероховатостью 5 мкм. Обтачиваем наружную канавку Ø76H14 шириной 5H12 с шероховатостью 10 мкм с подрезкой буртика с шероховатостью 10 мкм. Окончательно точится наружная фаска 1х45° с шероховатостью 10 мкм. Окончательно растачивается внутренняя фаска 1х45° с шероховатостью 10 мкм. Заготовка базируется по отверстию Ø50H12 с упором в торец и устанавливается 3-х кулачковом  патроне повышенной точности. 

    Операция 020. Выполняется на круглошлифовальном станке 3Б161А. На этой операции окончательно обрабатывается наружная цилиндрическая поверхность Ø80H8 шероховатостью  1,25 мкм с подшлифовыванием буртика с  шероховатостью 2,5 мкм. Заготовка базируется по отверстию Ø50H12 с упором в торец на оправке из гидропласта. 

    Операция 025. Выполняется на вертикально-фрезерном станке 6Р13Ф3.

На этой операции сверлится 4 сквозных отверстия Ø8 на Ø100. Зенкеруется 4 глухих отверстия  Ø14 на Ø100. Заготовка базируется по наружной цилиндрической поверхности  Ø80H8 с упором в буртик и устанавливается в спецприспособление. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.Размерный анализ технологического процесса.

8.1 Размерный анализ технологического процесса по линейным размерам. 

Для проведения анализа технологического процесса по линейным размерам составим схему линейных размеров, которая представлена на рисунке.

Формулы расчета  линейных размеров:

K1=T5

K2=T5-T9

K3=T8

K4=T4

K5=T6

K6=T9-T10

z1=T1-T3

z2=T3+T2-T5

z3=T7-T9

z4=T3-T7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1)К2=Т5-Т9

К2=15^+0,43=15,215±0,215;

Т5=30_-0,52=29,72±0,26

IT_K2=IT_T5+ IT_T9=> IT_T9= IT_K2- IT_T5 =0,43-0,52= -0,09<0=>

T5=29,74±0,105=29,845_-0,21

Ужесточаем  размер Т5 до 12 квалитета

Примем размер Т5=29,8_-0,21=29,695±0,105

Т9^ср=Т5^ср-К2^ср=29,695-15,215=14,48

Т9=Т9^ср±IT_T9/2=14,48±0,11=14,59_-0,22

Примем  Т9=14,5_-0,11

Проверка:

К2^ф_min=T5_min-T9_max=29,59-14,5=15,09≥K2^зад_min =15

К2^ф_max=T5_max-T9_min=29,8-14,39=15,41≤K2^зад_max =15,43 

2) K6=T9-T10