Разработка технологического процесса изготовления детали «Основание». Проектирование специальной оснастки

деталь является симметричной, что улучшает ее технологичность.

3.2 Количественный анализ технологичности

 

Количественная оценка технологичности  конструкции детали выражается в  расчете числовых показателей, которые  оказывают существенное влияние  на технологичность. Одним из таких  показателей является комплексный  показатель технологичности детали, который определяется по формуле:

 

где – коэффициент прогрессивности обработки детали;

 – параметр, зависящий  от вида детали (оригинальная  или унифицированная) и количества  оригинальных деталей данного  наименования в изделии; 

 – коэффициенты технологичности  применительно соответственно к:

• заготовительной операции – ;
• механической обработке резанием – ;
• термической обработке – ;
• нанесению покрытия – ;

 – коэффициенты приведения, учитывающие долю трудоемкости  по технологическим видам производства  соответственно:

• получение заготовок – ;
• механическая обработка – ;
• термическая обработка – ;
• нанесение покрытия – .

Показатели технологичности  конструкции детали применительно  к перечисленным видам производства определяются следующим образом:

,                                               (3.1. 2)

где – параметр, характеризующий снижение показателя технологичности из-за действия факторов на заготовительную операцию;

 – количество факторов, снижающих технологичность конструкции  применительно к заготовительной  операции;

,                                              (3.1.3)

где – значение параметра, снижающего показатель технологичности применительно к механической обработке;

 – количество факторов, снижающих технологичность при  механической обработке;

,                                               (3.1.4)

где – значение параметра, снижающего показатель технологичности применительно к термической обработке;

 – количество факторов, снижающих технологичность при  термической обработке;

,                                                 (3.1.5)

где – значение параметра, снижающего показатель технологичности применительно к нанесению покрытия;

 – количество факторов, влияющих на снижение показателя  технологичности при нанесении  покрытия.

 

Способ получения заготовки - литье под давлением, тип производства - мелкосерийное,

,5;,5;;.

Для того чтобы определить коэффициент использования материала  необходимо найти массу заготовки  и массу детали. Для этого произведем расчет объемов  детали и заготовки.

1). Найдем объем заготовки.

Так как деталь сложной  формы, то для определения объема детали, воспользуемся формулами  для вычисления объема цилиндра и  параллелепипеда:

мм³

2.) Найдем объем детали.

 мм³

–объем параллелепипеда вверху;

 мм³

– объем второго параллелепипеда;

 мм³

 мм³

 мм³

 мм³

 мм³

 мм³

 мм³

 

- объем детали.

 

 мм³

3.) Определим массу заготовки:

Плотность алюминия АЛ3,

 

4.) Определим массу детали:

 

5.) Определим коэффициент  использования материала.

Коэффициент использования  материала будет равен:

 

 

 

 

 

Определяя коэффициент, получим :

 

По таблицам определим  коэффициенты , снижающие технологичность:

 – отношение  количества  механически обрабатываемых  поверхностей к общему количеству  поверхностей детали (литье по  выплавляемым моделям и под  давлением) Св. 0,1

 

 

Определяя коэффициент, получим:

 

По таблицам определим  коэффициенты , снижающие технологичность:

 – количество  обрабатываемых поверхностей меньше 20 (5);

 – количество  поверхностей с отклонением от  параллельности не более 0,05 и поверхностей с повышенными требованиями обработки (равно 0);

 – количество  видов механической обработки  более 2-х;

 – для выполнения  операций требуются специальные  приспособления;

 – отношение чистой массы детали к массе заготовки составляет 0,957  (свыше 0,85);

 – соответствующая  группа материалов по обрабатываемости.

 

 

.

Данный показатель технологичности  детали является удовлетворительным. Рекомендаций по улучшению технологичности детали нет, так как использование другого способа получения заготовки, экономически не оправдано.

 

4 Выбор  методов обработки поверхности  детали после заготовительной  операции

 

Технологический процесс  – часть производственного процесса, содержащая действия, по изменению  и последующему определению состояния  предмета производства.

Для изготовления детали «Основание» разработан технологический процесс. Операции технологического процесса: 

1. 005 Заготовительная
2. 010 Вертикально-фрезерная
3. 015 Вертикально-фрезерная
4. 020 Токарно-револьверная
5. 025 Вертикально-сверлильная
6. 030 Вертикально-сверлильная
7. 035 Контрольная

Построим графы обработки  поверхности детали (Приложение Б).

В соответствии с выбранными методами обработки составляем маршрутную карту.

 

5 Выбор средств технологического  оснащения для каждой операции

5.1 Выбор станков

 

Для обработки поверхностей необходимо выбрать типы и модели станков. Модели станков выбираются исходя из габаритов обрабатываемой заготовки.

1. Обработку и сверление отверстий Ø3,85мм и Ø7мм (поверхности 5 и 6) производим на вертикально-сверлильном станке. Выберем настольно-сверлильный станок модели 2Т140. Технические характеристики станка представлены в Приложении В.

3. Для фрезерной операции - вертикально-фрезерный станок 6Т10. Технические характеристики станка представлены в Приложении Г.

4. Обработку поверхности 3 и 4 целесообразно проводить на токарно-револьверном станке. Выберем токарно-револьверный станок модели 1Г340П.

Предназначен для токарной обработки деталей диаметром 25…40 мм, а также штучных заготовок диаметром до 200 мм из стали, чугуна и цветных сплавов в условиях мелкосерийного и серийного производства. По спецзаказу станок может комплектоваться набором подающих и зажимных цанг для обработки деталей диаметром 12…25 мм. Технические характеристики станка представлены в Приложении Д.

5.2 Выбор режущего инструмента

 

При проектировании технологического процесса важен выбор режущего инструмента, который обеспечивает необходимую  точность и частоту при обработке  и повышает производительность.  Для обработки стали применяются инструменты из быстрорежущих сталей.

1. Для сверления 4-х отверстий Ø3,85мм мы используем спиральное сверло 2300-5445 ГОСТ 4010-77 [13] и цековку 2350-0648 ГОСТ 26258-87[14]:

D = 3,85 мм– диаметр сверла;

l = 22 мм– длина рабочей части;

L = 55 мм – длина сверла;

= 60⁰– угол наклона поперечной кромки;

 – задний угол при  двухплоскостной и винтовой заточке.

D = 7 мм– диаметр цековки;

l = 14 мм– длина рабочей части;

L = 71 мм – длина цековки;

2. Для зенкерования отверстия Ø14,4 мм используем зенкер .

Наибольший размер – 14,07;

Наименьший размер – 14,0.

3. Для растачивания отверстия Ø28 мы используем токарный расточной резец 2141-0007 ВК4 ГОСТ 18883–73:

hxb = 20x20 мм –сечение резца;

L = 170 мм – длина резца;

l = 70 мм – длина рабочей части;

угол φ = 60°.

угол врезки пластины 10°

4. Резец канавочный для внутренних канавок Р6М5 2128-2363

hxb = 12х12мм –сечение резца;

L = 110 мм – длина резца

5. Для фрезерования поверхности 1используем фрезу цилиндрическую 2200-0303 по ГОСТ 29092-91, материал режущей части – быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73:

D = 60мм– диаметр фрезы;

L = 63 мм – длина фрезы;

Z=16 –количество зубьев.

3. Выбор измерительного инструмента

 

1. Штангенциркуль ЩЦ-I-125-0,1-1 ГОСТ166-89.

Штангенциркуль предназначен для измерения наружных и внутренних размеров и разметки. ЩЦ-I – штангенциркуль с двусторонним расположением губок для измерения наружных и внутренних размеров с линейкой для измерения глубин.

Таблица 5 – Параметры штангенциркуля ЩЦ-I-125-0,1-1 ГОСТ166-89

Параметр	ЩЦ-I-125-0
Цена деления шкалы  штанги, мм	0,1
Значение отсчета по нониусу, мм	0,1
Вылет измерительных губок  для измерения внутренних размеров, мм, не менее	35
Вылет измерительных губок  для измерения внутренних размеров, мм, не более	42
Предел допускаемой погрешности, мм	±0,1

 

2. Калибр для измерения диаметра 14,4H10 мм ГОСТ 24853-81.
3. Калибр для измерения диаметра 28,8H7 мм ГОСТ 24832-81.
4. Специальное приспособление для контроля отклонения оси отверстия от перпендикулярности плоскости.
5. Специальное приспособление для контроля межцентровых расстояний.

 

4. Выбор смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ)

 

Эффективность металлообработки - комплексный показатель, учитывающий  в числе прочих условий и роль смазочно-охлаждающих технологических  средств "СОТС", их влияние на качество изделий, производительность труда  и другие технико-экономичекие показатели процессов обработки металлов резанием.

Жидкие СОТС наиболее рапространены. Их принято называть смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ). Они разделены на классы: масляные, водосмешиваемые (водные), быстрорастворяющиеся и расплавы некоторых металлов.

Масляные СОЖ. Состоят  из минерального масла, являющегося  базовым, к которому могут быть добавлены  антифрикционные, антиизносные и антизадирные присадки, ингибиторы коррозии, антиоксиданты, антипенные и антитуманные присадки.

Водосмешиваемые СОЖ. Такие СОЖ могут содержать эмульгаторы, нефтяные масла, воду, спирты, гликоли, ингибиторы коррозии, бактерициды, противоизносные, противозадирные и антипенные присадки, электролиты и другие органические и неорганические продукты. Эти СОЖ применяют в виде эмульсий или истинных водных растворов при абразивной и лезвийной обработке (легкие и средние режимы резания) черных и цветных металлов. Преимуществами водосмешиваемых СОЖ является более высокая, чем у масляных СОЖ, охлаждающая способность, относительно низкая стоимость, пожаробезопасность и меньшая токсичность, недостатки - сравнительно невысокие смазывающие свойства, низкая эффективность на отдельных операциях и недостаточно высокая стабильность свойств во времени.Водосмешиваемые СОЖ разделены на четыре подкласса - эмульгирующиеся (эмульсолы), полусинтетические, синтетические, растворы электролитов.

Эмульгируещиеся СОЖ (эмульсолы) при смешивании с водой образуют эмульсии. В качестве основы эмульсолов используют средневязкие нефтяные масла нафтенового или смешанного типа, содержание которых в эмульсоле может достигать 85%. Применяют эмульсолыв виде 1-5%-ных эмульсий в воде.

Эмульгаторы являются поверхностно-активными  веществами (ПАВ) и, кроме уменьшения поверхностного натяжения, они выполняют роль смазочных веществ и ингибиторов коррозии. В качестве эмульгаторов наибольшее распространение в составе эмульсолов получили анионоактивные ПАВ, а также их смеси: калиевые, натриевыми мыла жирных, смоляных и сульфокислот.