Технологический процесс механической обработки детали «Корпус С184-24-54» на приборостроительном предприятии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Объем работы – 131 страницы, имеется иллюстрации и таблицы.

Графическая часть содержит 9 листов формата А1 и 4 листа формата А2, в качестве приложений приведены спецификации на разработанные мной приспособления и инструменты.

Ключевые слова: технологический процесс, режимы резания, металлорежущие станки, техническое нормирование.

Объектом разработки является технологический процесс механической обработки детали «Корпус С184-24-54» на приборостроительном предприятии.

Целью проекта является устранение слабых сторон заводского  технологического процесса, а также снижения трудоемкости и себестоимости технологического процесса механической обработки путем перевода технологического процесса с устаревших моделей оборудования на более  современные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

          Введение 

1. Общая часть  ×  ×  ×  ×  ×  ×   ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×   9
1. Назначение и конструкция детали  ×  ×  ×  ×  ×  ×   ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×    9
2. Анализ технологичности конструкции детали   ×  ×  ×  ×  ×  ×   ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  10
3. Конструкторский контроль чертежа×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  11  
4. Определение типа производства и расчет количества  деталей в                 партии×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×   13
2. Технологическая часть×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  14 
1. Выбор метода получения заготовки ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  14
2. Анализ заводского технологического процесса×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  15 
3. Графструктура вариантов технологического процесса×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  16 
4. Расчет трудоёмкости и себестоимости вариантов технологических       процессов ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×    19 
5. Расчет припусков припусков на механическую обработку×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 28 
6. Расчет нормирования операций×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 32
7. Расчет и выбор оптимальных режимов резания×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 38
8. Заключение технологической части×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  58
3. Технологические расчеты участка и цеха×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  59
1. Расчет количества основного производственного оборудования×  ×  ×  ×  ×  ×  ×59
2. Расчет количества работающих ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×62
3. Планировка расположения оборудования на участке×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 64 
4. Определение размера площади цеха×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  65
5. Проектирование вспомогательных отделений механического цеха×  ×  ×  ×  × 65
6. Проектирование складских помещений×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  67
4. Конструкторская часть×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  69 
1. Станочное установочно-зажимное приспособление×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×69
2. Контрольное приспособление×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×75
3. Проектирование режущего инструмента×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 77 
5. Специальная часть×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 79
1. Автоматизированное рабочее место×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  79
2. Гибочный штамп×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 84
6. Экономическая часть×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  87
1. Обоснование производственной программы, типа   производства  и              метода организации производственного  процесса×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×        87
2. Определение стоимости производственных фондов участка×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 89
3. Расчет стоимости материалов×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  91
4. Расчет по труду и заработной плате×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×92
5. Определение затрат на производство и себестоимость детали×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 95
7. Безопасность и экологичность технологического процесса×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  98
1. Анализ опасных и вредных факторов технологического процесса  ×   ×  ×  ×   99
2. Требования к производственным помещениям и зданиям×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×111
3. Пожарная безопасность×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×114
4. Экологическая экспертиза проекта×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  117
8. Патентное исследование×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 126
9. Список используемой литературы×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  130

    Приложение

 Введение.

 

    Приборостроение является  одной из важнейших отраслей  промышленности нашей страны.

Эффективность  данного производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков, аппаратов и материалов. Вновь разрабатываемые технологии должны  учитывать последние достижения науки и техники.

Поэтому в высших учебных заведениях как итог обучения предусмотрен дипломный проект. При выполнении дипломного проекта и учитываются все те факторы и новшества, разработанные за последнее время.

 

1. Общая часть.

 

 

1.   Назначение и конструкция детали.

 

        “Корпус С184-24-54” применяют при сборке сигнализатора перепада давлений электрический типа СП-Э. Предназначен для выдачи электрического сигнала при засорении фильтрующего элемента фильтра и возрастании перепада давления на нем до величины настройки сигнализатора.

        Принцип работы сигнализатора основан на взаимодействии постоянных магнитов, установленных на контактной системе и динамической полости сигнализатора.

        Применяется  во всех видах авиационных  топлив цикличностью 100 циклов. Виброустойчив  в диапазоне от 5 до 300 Гц. при ускорении до 7g с амплитудой не более 1мм. Применяется в основном в авиационных и ракетных двигателях.

 

1.2  Анализ технологичности  конструкции детали.

 

Деталь «Корпус С184-24-54» изготовляется на энгельском приборостроительном предприятии «Сигнал».

Заготовка детали получена  горячей штамповкой, поэтому  получение наружного контура  детали не вызывает значительных трудностей, но получение внутренней полости вызывает некоторую сложность из – за малого диаметра отверстия, в  следствии чего труднодоступность поверхности для обработки.

При получении заготовки литьем возможна почти любая конфигурация детали, тем не менее, деталь полученная литьем не отвечает техническим требованиям на герметичность, т.к. возможно образование внутренних полостей  вследствие попадания пузырька воздуха в жидкий металл.

Необходимо применять дорогостоящее  центробежное литье.

Не технологичными элементами в конструкции детали являются одно отверстия диаметром 1,4 мм. и глубиной 12 мм. т.к. классифицируются как глубокие ( L/D = 12/1,4 = 9 > 5). При получении данных отверстий возможен увод сверла , интенсивный нагрев инструмента из – за  ограниченного доступа СОЖ в зону резания.

Затруднительно получение отверстия  диаметром 1,4 мм. расположенного  под углом  13° к оси отверстия.

К нему нет свободного доступа и ограничен выход инструмента, приходится применять кондуктор, вводя в технологический процесс дополнительную  сверлильную операцию.

Эти элементы определяются конструктивными соображениями, и изменить их затруднительно.

 

 

1.3  Конструкторский контроль  чертежа.

 

  Деталь «Корпус С184-24-54» изготовлена  из материала Д20 ГОСТ 2060 - 90 , заготовка  получена горячей штамповкой .

Д20 ГОСТ 2060 – 90 – дюраль алюминий, жаропрочный сплав на основе Al-Cu-Mn, закаленный и исскуственое старение, круглая, повышенной точности изготовления, применяется для изготовления жаропрочных деталей двигателей самолетов и ракет.

Химический состав Д20 приведен в таб. 1.1.

 

                                                                                                   Таб. 1.1.

Элемент	%
Медь	6,0 – 7,0.
Марганец	0,4 – 0,8.
Железо	0,3.
Магний	0,25 – 0,45.
Титан	0,1 -  0,2.
Стронций	0,2.
Цинк	0,30.

 

Основные элементы – медь, свинец, марганец, магний, титан.

Примесь – 1,2%.

 

       Механические свойства  материала приведены в таб.  1.2.

 

                                                                           Таб. 1.2

Временное сопротивление  Rm (σв) Мпа (кгс/мм )	Относительное удлинение %		Твердость по Брюнелю HВ
	А (δ )	А (δ )
370 (38)	10	10	100

 

      Материал  детали, работающей при данных  условиях, подобран правильно, т.к. не  реагирует на электромагнитное поле возникающее при работе СП-Э, позволяет работать с агрессивными средами и получить экономически выгодную заготовку т.е. обеспечивает требуемую безопасность работы  узла и технико - экономические требования. Следовательно, замена материала нецелесообразна.

Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, то есть все проекции, разрезы и сечения, совершенно четко и однозначно объясняющие её конфигурацию и возможные способы получения заготовки. На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм. Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали,   массе детали и т.д.

     Анализируя данные заводского  тех. процесса и изучив чертеж  детали, предлагаю  изменить следующие  отклонения размеров и шероховатости  указанные на чертеже:

 

1. 10H7  Ra = 0,32

Ra  = 0,05 · T = 0,05 · 15 = 0,75 – примем  Ra=0.64

2) 16.3H9 Ra = 1.25

Ra = 0,05 · T = 0,05 · 46 = 2.3 – примем  Ra=2,6

3) 20F8  Ra=1.25

Ra  = 0,05 · T = 0,05 · 33 = 1.65 – примем  Ra=1.25

4) 16F8  Ra=1.25

Ra  = 0,05 · T = 0,05 · 20 = 1– примем  Ra=1.25

5) 5H12  Ra=1.25

Rz  = 0,2 · T = 0,1 · 120 = 24 – примем  Rz=20

6) 4.6H12  Ra=1.25

Rz  = 0,2 · T = 0,1 · 120 = 24 – примем  Rz=20

7) 6H11 Rz = 20

Rz  = 0.2 · T = 0.2 · 75 = 15 – примем  Rz=20

 

 

В основном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки. Имеет хорошие базовые поверхности и довольно проста в обработке. 
1.4   Определение типа производства и расчет количества деталей в партии

 

1.4.1 Тип производства.

 

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о. который показывает отношение всех различных технологических операций выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течении месяца, к числу рабочих мест.

Согласно ГОСТ 14.004-74 принимаются следующие Кз.о. :

     - для массового: К =1

     - для крупносерийного: 1<=К <=10

в единичном К не регламентируется

 

Кзо = Фд · 60·hз / Q · Тшт.к.  (2.1)

 

Где Фд – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час Фд = 4029

hз – коэффициент загрузки оборудования

Q – годовая программа выпуска продукции

Q = 12000 шт.

Тшт.к. – среднее штучно-калькуляционное время операции

Тшт.к. = 7,66 мин.

Кз.о. = (4029·60·hз) / (12000 · 7,66) = 2,28– производство крупносерийное

 

1.4.2  Расчет количества  деталей в партии.

 

Расчет кол – ва партии деталей производится по ф – ле (2.2)

 

n = N·а/254  (2.2)

 

где:

 N – годовая программа

а – периодичность запуска в днях

254 – количество рабочих дней  в году

 

n = (12000 · 6) / 254 = 283,5 шт.

Принимаем  n = 284 шт.

 

2. Технологическая часть.

 

2.1  Выбор метода получения  заготовки.

 

Метод выполнения заготовок для деталей  машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом  техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Выбор типа заготовки, в дипломном проекте, производится с целью снижения затрат состоящих из стоимости получения  самой заготовки  и стоимости механической обработки.

 

2.1.1 Заготовка полученная  горячей штамповкой.

 

Стоимость заготовки полученной горячей штамповкой определяется по          ф – ле  (2.3) :

 

 

                                                (2.3)

 

где : С - базовая стоимость 1 т. заготовок,

 

- коэффициенты зависящие от  класса точности , группы сложности , массы , марки материала и объема  производства заготовок.

Q - масса заготовки кг.

q – масса готовой детали кг.

S - цена 1 т. отходов.

 

 руб.

 

2.1.1  Заготовка полученная  из проката.

 

 Стоимость  проката определяется  по ф – ле  ( 2.4 )

 

 руб.                                               (2.4)

сравнивая полученные результаты видим, что заготовка полученная горячей штамповкой в 1,22 раза дешевле чем заготовка полученная из проката. 
2.2 Анализ заводского технологического процесса.

 

Заводской технологический процесс на изготовление детали

«Корпус С184-24-54» выполняется в механосборочном цехе  ОАО            «Сигнал».

Тех. процесс изготовления детали на базовом предприятии построен с использованием универсального оборудования:

Токарно – винторезные станки ТВ 320, сверлильные станки С – 08 , фрезерные 675П.

Данное оборудование используется в производстве с начала 70 – х  годов, морально и технически устарело, и требует замены на более совершенное и прогрессивное, применяемые приспособления носят ручной характер закрепления деталей в них, что значительно увеличивает время на их установку и снятие, деталь выпускается небольшими партиями.