Реферат: Разработка единичного маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "Крышка"

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО Саратовский государственный технический университет

Кафедра «Основы Технология машиностроения»

«Утверждаю»

зав. кафедрой ТМС

проф. Королев А.В.

"___" __________2009г.

Задание №

на курсовой проект по «Технологии машиностроения»

студенту машиностроительного факультета

группы ТАМП–41 Шпак А.В.

Разработать единичный маршрутно-операционный технологический процессизготовления детали «Крышка», чертеж 227.53.084А

Годовая программа выпуска изделия: 43446 шт.

Дата выдачи задания "___"____2009г.

Срок выполнения "___"__________2009г.

Консультант _______ Р.А. Березняк

Студент ___________ А.В. Шпак

Содержание

Задание

Введение

1. Определение типа производства

2. Анализ исходных данных

2.1 Конструкторский контроль рабочегочертежа детали

2.2 Служебное назначение детали иусловия ее работы в сборочной единице

2.3 Анализ технических требований наизготовление детали

2.4 Анализ технологичностиконструкции детали

3. Анализ базового технологическогопроцесса изготовления детали

4. Разработка и обоснование проектируемогоТП изготовление детали

4.1 Разработка и обоснованиемаршрутного ТП

4.2Обоснование выбора технологических баз

4.3 Разработка и обоснованиеоперационного ТП изготовления детали

4.4 Обоснование выбора оборудования итехнологического оснащения

4.5 Расчет припусков на механическуюобработку

5. Технико-экономическое сравнение2-х вариантов механической обработки

Литература

Введение

В рыночных условиях,когда предприятия стремятся выйти на международный

Уровень, остреестановится проблема эффективности производства, механизации и автоматизациипроизводственных процессов.

За эффективностьюпроизводства стоят существенные резервы производительных сил, ростапроизводительности труда, экономии материальных ресурсов, повышения отдачикапитальных вложений, улучшения использования производственных фондов,расширения экспорта продукции, улучшения уровня жизни.

Важнейшей задачей внастоящее время является создание высокоэффективных производственных систем,реализующих современные технологии. Такие производства должны обладать высокимуровнем автоматизации всех составляющих элементов. Создание производствбазируется на реконструкции действующих и создании новых.

Следует отметитьпостоянное усложнение объектов проектирования, что обуславливает появлениеновых направлений и видов проектных работ.

Процесс проектированияпревратился в сложнейшую динамическую систему, объединяющую специализированныеподразделения инженерно-технических работников различных специальностей иопирающуюся на результаты работы научно-исследовательских институтов,конструкторских бюро, а также промышленных предприятий различного.

В связи с этим цель курсового проектирования –разработка (на основе заводского) нового технологического процесса изготовлениядетали, отвечающего всем вышеизложенным требованиям.

Курсовой проект должен предусматривать на моментосвоения технологию производства, обеспечивающую выпуск конкурентоспособныхкачественных изделий при минимальных затратах и в установленные сроки.

Отсюда следуютопределённые задачи курсового проектирования: анализ технических условий наизготовление детали, выбор заготовки с технико-экономической точки зрения,расчёт промежуточных припусков, режимов резания, составление управляющейпрограммы на технологическую операцию на станке с ЧПУ, нормированиетехнологических операций.

1. Определение типапроизводства

Тип производства согласноГОСТ 3.1108-74 ЕСТД и ГОСТ 14.004-83 ЕСТПП определяется по коэффициентузакрепления операций:

Кз.о. = О/Р, (3.1)

где О – число различныхопераций, выполняемых в течение месяца, шт.;

Р – число рабочих мест,выполняющих различные операции, шт.;

ФД –действительный годовой фонд времени работы металлорежущих станков, ч.,

/>,

Q – годовой выпуск деталей, шт.,

ТШТ.СР. –среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям, мин.

Действительный годовойфонд работы металлорежущих станков выбираем из таблицы 1 «Методическихуказаний к выполнению курсового проекта по ТМС» для массы станков от 1т до10т и двух рабочих смен ФД = 4055.

Определим, необходимыепараметры для расчета ФД,/>,Q.

ТШТ.СР.определим как среднее штучно-калькуляционное время для пяти самых трудоёмкихопераций базового технологического процесса.

Определим Тшт ккак:

/> (3.2)

где Тшт. –

Тп.з. –

n – число деталей в партии.

где к- число операций

1) Фрезерование торца (4×l)

4×78=0,312 мин

выберем поправочныйкоэффициент по таблице для фрезерования

φк=1.84

2) Развёртывание чистовое по 9-муквалитету (0.27×d×l)

0.27×5×5=0,00675мин

выберем поправочныйкоэффициент по таблице для развёртывания

φк=1.72

3) Черновая подрезка торца (0.37×(b2 – d2))

0.37×(802 –722)=0,45 мин

выберем поправочныйкоэффициент по таблице для подрезки тоца

φк=2.14

4) Растачивание отверстия с 70 до 72Н7на глубину l=22 мм.

(0.18×d×l)= 0.18×72×22=0,285 мин

выберем поправочныйкоэффициент по таблице для растачивания

φк=2.14

5) Сверление отверстия диаметром 14мм. l=6мм.

(0.52×d×l)= 0.52×14×6=0,04368 мин

выберем поправочныйкоэффициент по таблице для сверления

φк=2.14

Определим Tшт для каждой операции:

Tшт1=312×1.84=0,574 мин

Tшт2=6.75×1.72=0,01161 мин

Tшт3=285×2.14=0,6099 мин

Tшт4=45×2.14=0,0963 мин

Tшт5=43.68×2.14=0,0935 мин

Определим Tшт.ср. по формуле (3.2):

Tшт.ср.=(574+11.61+609.9+96.3+93.5)/5=277×10-3=0.28мин.

Определим годовой выпускдеталей из формулы (3.1)

/> => />

где ФД=4055, а КЗ.0.=20для серийного производства.

/>/> шт.

Так как Кз.о =20, то согласно ГОСТ 3. 1119-83 производство является серийным. Следовательно,необходимо определить величину партии деталей запускаемых в производство

Размер партии запуска настадии проектирования определяют из расчёта суточного задания:

n = Q · f / F, (3,3)

где f = 12 дней– периодичность запускадеталей в днях (периодичность выпуска);

F = 253 – число рабочих дней в году.

Подставим значения вформулу и определим необходимый размер партии:

Определим расчётное числосмен на обработку всей партии:

/> (3.4)

где 476 – действительныйфонд времени работы оборудования в смену, мин;

0,8 – нормативный коэффициент загрузки станка в серийном производстве.

Подставим значения в формулу и определим число сменнеобходимое число смен:

/> (округляем до 2, Спр=2)

Определим число деталей в партии, необходимых для загрузкиоборудования:

/> шт.

Примем размерпроизводственной партии n =2720

Определим число рабочихмест Рм, приходящихся на одну операцию:

/> (3.5)

где Тр – такт выпускадеталей.

/> (3.6)

Где Кз = 0,85 –планируемый нормативный коэффициент загрузки.

2. Анализ исходныхданных

2.1 Конструкторскийконтроль рабочего чертежа детали

Анализ рабочего чертежа детали производится с цельюустановления факта соответствия его действующим стандартам ЕСКД.

Проанализировав имеющийся рабочий чертёж детали, можноотметить следующее:

- элементы деталирасположены на листе грамотно, лист не имеет пустот или участков с большойконцентрацией элементов;

- на чертежеприсутствуют все виды и разрезы детали, позволяющие получить

полное представление об её конструкции;

- размеры начертеже проставлены верно и в достаточном количестве, что позволяет определитьвеличины всех конструктивных элементов детали.

Замечания:

- обозначенияразрезов элементов детали подчеркнуты (А-А), тогда как в настоящее времястандарт требует этого не делать;

- некоторыезначения шероховатости поверхностей нормированы параметром RZ, а не Ra, как этого требует стандарт, к томуже параметры Ra, указанные на чертеже, не являютсяпредпочтительными согласно стандарту. Также можно отметить, что значениешероховатости поверхностей, на которых оно не указано, располагается не вправом верхнем углу чертежа, а дано строкой технических требований;

— значения отклонений формы и взаимного расположения поверхностейдетали также записаны в технических условиях, а не показаны на чертеже согласностандарту;

- размеры листа, накотором выполнен чертёж, не являются стандартными.

Все указанные замечаниябудут учтены при оформлении рабочего чертежа детали, который прилагается ккурсовому проекту в его графической части.

2.2 Служебное назначениедетали и условия её работы в сборочной единице

Деталь 42С5700-2120/3 «Крышка»,являющаяся объектом курсового проектирования, входит в редуктор винтовогомеханизма самолёта «ЯК-42».

Фрагмент сборочнойединицы:

Редуктор – описание иработа

1)Общая часть.

Редуктор передаётвращение от рулевого привода трансмиссии управления закрылками к механизму концевыхвыключателей без понижения оборотов.

2)Описание.

Редуктор состоит из корпуса,крышки, входного вала с конической шестерней,

Выходного вала сконической и цилиндрической шестернями и двух цилиндрических шестерён привода механизмаконцевых выключателей .

Выходной и входной валыизготовлены заодно целое со своими шестернями и установлены нашарикоподшипниках. Шестерня входного вала находится в зацеплении с коническойшестерней выходного вала. Цилиндрическая шестерня выходного вала находится взацеплении с двумя цилиндрическими шестернями, передающими вращение на валмеханизма концевых выключателей.

3)Работа.

Вращение рулевого приводапередаётся входному валу, который приводит во вращение выходной вал и шестернипривода механизма.

Как видно из описаниякрышка играет важную роль в передаче крутящего момента от рулевого механизма кмеханизму концевых выключателей, т.к. обеспечивает взаимное расположение осейдвух цилиндрических шестерён привода механизма МКВ-45, а также самогомеханизма.

Исходя из этого основнымиисполнительными поверхностями данной детали

Являются 4 и 5(отверстия, в которые запрессовываются втулки), а также 3 (поверхность,входящая в сопряжение с соответствующей поверхностью механизма МКВ-45).

Основнымиконструкторскими базами детали, определяющими её положение в сборочной единице,являются поверхности 1 и 2 (нижняя плоскость крышки и торец ребра).

Вспомогательнымиконструкторскими базами, определяющими положение других деталей сборочнойединицы относительно крышки, являются поверхности 3,4 и 5.

В процессе работысборочной единицы крышка не подвергается воздействию агрессивных сред иэкстремальных температур и работает при температуре окружающей среды. Изиспытываемых напряжений можно отметить напряжения смятия, которые испытываютотверстия 4 и 5 после запрессовывания в них втулок.

2.3 Анализ технических требований и выбормарки материала

Основные техническиетребования, указанные на чертеже:

- техническиеусловия на штамповку по ОСТ 1.90073 – 72, группа контроля 3.

По ОСТ 1.90073 – 85 ( внастоящее время действует этот отраслевой стандарт, а не указанный на чертеже )в третью группу контроля входят штамповки и поковки, подлежащие испытаниютолько на твёрдость.

Другие требования,изложенные в данном стандарте, касаются состояния необрабатываемых поверхностейи поверхностей, подлежащих обработке, макроструктуры и микроструктурыштампованных заготовок.

Настоящий отраслевойстандарт распространяется на штамповки и поковки из алюминиевых сплавовразличных марок, изготавливаемые горячей объёмной штамповкой или свободнойковкой;

- штамповочныеуклоны 3°.

Данное техническое требованиеверно лишь в том случае, если имеются в виду наружные штамповочные уклоны,внутренние же штамповочные уклоны должны находиться в пределах 5…7° неуказанные штамповочные радиусы2мм.

Данная величинасоответствует наименьшему значению радиусов закругления для поковок массой до1кг и с глубиной полости штампа 25…50мм, что вполне приемлемо.

- термообработка:калить и искусственно старить.

Закалка – это операция,заключающаяся в нагреве материала до температуры, находящейся в критическоминтервале и выше, выдержке при данной температуре и быстром охлаждении.

Старение сплавазаключается в выдерживании с метастабильной структурой более или менеепродолжительное время при комнатной или повышенной температуре. При этомпроисходит частичный переход структуры к более стабильному состоянию иизменение физических и механических свойств материала.

Искусственное старениеосуществляется при повышенной температуре (обычно не выше 200°).

Вид термообработки,обозначенный в технических условиях чертежа, применяется для получениядостаточно высоких значений прочности и пластичности алюминиевых сплавов;

- допуски наразмеры и припуски на обработку штампованных заготовок по ОСТ 1.41187 – 78 5класс точности.

Настоящий стандартраспространяется на штампованные заготовки площадью проекции до 980см2 илинейными размерами до 500мм из стали, алюминиевых, магниевых, медных ититановых сплавов, изготовленные на молотах и прессах.

В соответствии стребованиями, предъявляемыми к деталям, установлено 6 классов изготовлениягорячештампованных заготовок, изготавливаемых обычными методами штамповки сприменением в отдельных случаях калибровочных операций;

- неуказанныепредельные отклонения размеров по ОСТ 1.00022 – 80.

Это означает, что на свободныеразмеры отклонения выбирают по ОСТ 1.00022 – 80. По ГОСТ 520 – 89 этотехническое условие записывается: Н12; h12; ±IT12/2.

- покрытие Ан. Окс.Хром/ эмаль ЭП – 140 (серо-голубая) 265 ОСТ 1.9005578.

Поверхности Б; В; Г; Д;Е; Ж не грунтовать и не красить.

Запись в числителеобозначает неорганическое покрытие, в знаменателе – лакокрасочное. ПоверхностиБ; В; Г; Д; Е; Ж являются исполнительными и поэтому не грунтуются и некрасятся;

- обработку поразмерам в квадратных скобках производить совместно с деталью 42С5700 – 2110СБ.

Отверстия, на которые даны размеры в квадратных скобках,являются крепёжными и поэтому их обработку необходимо производить совместно сдеталью, к которой будет крепиться данная деталь в сборочной единице;

- маркироватьшрифтом ПО – 5 ГОСТ 2570 – 62, размер клейма — Æ12мм.

ПО – 5 – шрифт прописной, основной, 5 – высота шрифта в мм.

Клеймение производится для подтверждения качестваобработанной детали.

ОСТ 141026 – 70, указанный на чертеже, в настоящее времязаменён на новый ОСТ 141026 – 83.

- непараллельностьповерхностей Г и Д не более 0,03мм.

Здесь возникает неясность, т.к. в операционной картетехнологического процесса указан аналогичный допуск, но на непараллельностьосей этих отверстий. Если это так, то этот допуск вполне соответствует допускуна межосевое расстояние цилиндрических зубчатых передач (в эти отверстияустанавливаются зубчатые колёса), установленному стандартом.

— неуказанная шероховатость поверхностей

Эти знаки обозначаютшероховатость поверхности детали. Шероховатость поверхности – это совокупностьнеровностей с относительно малым шагом, образующих рельеф поверхности. Ra – среднее арифметическое значениеточек профиля, измеренных в пределах базовой длины.

Этот знак означает, чтовсе поверхности, на которых на изображении не нанесены обозначенияшероховатости, должны иметь шероховатость, указанную перед условнымобозначением (/>). Также знак говорит о том, чтоповерхность образована путем удаления слоя металла. Rz – среднее арифметическое значение высоты шероховатости попяти точкам.

Это означает, что поверхности, на которых не указанашероховатость не обрабатываются, и их шероховатость определяется шероховатостьюштампованной заготовки.

Для изготовления детали выбран алюминиевый сплав АК – 6.

Механические свойства АК – 6:

sв= 42 кг/мм2;

s0,2 = 30 кг/мм2;

d = 13%;

y = 40%;

Е = 7200 кг/мм2;

НВ = 105.

Физические свойства:

плотность –2,85 кг/м3;

теплопроводность – 0,45;

коэффициент линейного расширения – 0,42;

электропроводность –0,041 Ом×мм2/м.

Недостатки по записитехнических требований на рабочем чертеже внесены в таблицу. (см. табл. 2.1)

Таблица 2.1 –Несоответствия ЕСКД оформления технических требований на рабочем чертеже детали«Колесо зубчатое цилиндрическое»

Изображено на чертеже В соответствии с требованиями ЕСКД

2.4 Анализконструкции детали на технологичность

Технологичность конструкции – совокупность свойствконструкции изделия, обеспечивающих возможность оптимальных базовых затрат припроизводстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, условийизготовления и эксплуатации.

Для выполнения расчётовпронумеруем поверхности детали и составим нижеследующую таблицу:

Таблица 2.2

№

Идентичные

поверхности

Квалитет Шероховатость

Коэффициент

приведения

Примечания 1 11 6,3 4 2 11 6,3 4 3 11 6,3 4 4 7 1,6 6 5 8 3,2 5 6 12 6,3 4 7 4 11 6,3 4 4 отв. 8 2 9 3,2 5 2 отв. 9 9 3,2 5 10 8 1,6 6 11 14 12,5 3 12 14 12,5 3 13 13

/> 12,5

3 14 14 не обраб. 15 14 не обраб. 16 14 не обраб. 17 14 не обраб. 18 14 не обраб. 19 14 не обраб. 20 14 не обраб.

Всего — 20

Идентичных — 6

Для количественной оценкитехнологичности определим три коэффициента: коэффициент унификации (КУ.Э.),коэффициент точности (КТ.) и коэффициент шероховатости (КШ.).

1. Коэффициент унификацииконструктивных элементов:

/>, (1.4.1.)

где /> – число унифицированныхтипоразмеров конструктивных элементов резьбы, отверстия, галтели, фаски и т.д.;

/> – число типоразмеров конструктивныхэлементов в изделии.

/>,

По данному показателюконструкция является технологичной, т. к. />.

2. Коэффициент точностиобработки:

/>, (1.4.3)

/>, (1.4.2)

где /> – средний квалитетточности обработки;

А – квалитет точностиобработки;

ni – число размеров соответствующегоквалитета.

Согласно этому показателюконструкция является технологичной, т. к. /> имеетвысокое значение близкое к единице. Изделие относится к средней точности, т. к./>.

3. Коэффициентшероховатости:

/>, (1.4.4)

/>, (1.4.5)

где/> – средняя величинакоэффициента приведения;

Б – величина коэффициентаприведения;

ni.ш. – число поверхностейсоответствующего параметра шероховатости.

/>,

Изделие относится ксредней степени точности, т. к. />.

4. Коэффициентиспользования материала:

/>,

где /> – масса детали, кг;

/> – масса материала, израсходованногона изготовление детали, кг.

/>.

Изделие не являетсятехнологичным, т. к. Ки.м. < 0,64.

5.Коэффициент использования заготовки:

/>,

где /> – масса детали, кг;

/> – масса заготовки, кг.

/>.

Изделие не является технологичным,т. к. Кз < 0,7.

6. По удельному весуприменения прогрессивных высокоэффективных методов обработки:

/>,

где /> – количество эффективныхметодов обработки, применяемых при изготовлении изделия;

/> – общее количество методов.

/>.

Изделие не являетсятехнологичным, т. к. Квм < 0,45.

7. Коэффициент применениятиповых технологических процессов

/>,

где /> – число применяемыхтиповых технологических процессов;

/> – общее число применяемыхтехнологических процессов.

/>.

Изделие не являетсятехнологичным, т. к. Кттп < 0,8.

8. Коэффициент примененияавтоматического и полуавтоматического оборудования:

/>,

где /> – количествоавтоматического и полуавтоматического оборудования в технологическом процессеизготовления детали;

/> – общее количество оборудования, используемогов технологическом процессе.

/>.

Изделие не являетсятехнологичным, т. к. Ка.об. < 0,62.

9. Коэффициент применениястанков с ЧПУ:

/>,

где /> – количество оборудованияс ЧПУ, применяемого в технологическом процессе изготовления детали;

/> – общее количество оборудования,применяемого в технологическом процессе.

/>.

Изделие не являетсятехнологичным, т. к. Кпу < 0,28.

Таблица 2.3 – Оценкакачественных показателей технологичности конструкции детали

№ Наименование показателя Степень соответствия 1 Методы получения заготовок, обеспечивающие получение поверхностей, не требующих дальнейшей обработки или требующих обработки с малыми припусками. Не используется 2 Использование основных конструкторских баз как измерительных и технологических. Да 3 Позволяет ли простановка размеров на чертеже детали производить обработку по принципу АПР ? Да 4 Позволяет ли конструкция детали применение наиболее совершен-ных и производительных методов обработки ? Да 5 Обеспечена ли обработка на проход, условия для врезания и выхода инструмента ? Да

Таблица 2.4

№

п/п

Наименование коэффициента Формула расчета Показатель расчетный нормальный 1 Коэффициент унификации элементов

0,3 0,65 2 Коэффициент точности обработки

0,91 0,5 3 Коэффициент шероховатости

0,27 0,16 4 Коэффициент использования материала

0.107 0,64 5 Коэффициент использования заготовки

0.107 0,7 6 Коэффициент применения прогрессивных высокоэффективных методов обработки

0,45 7 Коэффициент применения типовых технологических процессов

0,8 8 Коэффициент применения автоматического и полуавтоматического оборудования

0,62 9 Коэффициент применения станков с ЧПУ

0,08 0,28

Вывод: данная детальотносится к изделиям средней точности. Значения всех коэффициентовсоответствуют требованиям, кроме коэффициента КУ.Э.

Анализ базовоготехнологического процесса изготовления детали и предложения по егосовершенствованию

После внимательногоизучения комплекта документов технологического процесса обработки детали 42С5700-2120/3 «Крышка», составленного технологами базового предприятия(ЗАО «Саратовский авиационный завод») осталось множество замечаний кего содержанию, большинство из которых, впрочем, может являться результатомнедостаточно внимательного отношения работников завода к оформлениюдокументации.

Самые существенные из замечаний касаются базированиязаготовки в процессе обработки. Ни на одной из операций эскиз не содержитобозначения полного комплекта технологических баз, необходимых для лишениязаготовки числа степеней свободы, достаточного для осуществления обработки. Аесли и предположить какие поверхности на этих операциях являются базовыми, тонепременно оказывается, что в течение всего технологического процесса вкачестве баз используются необработанные поверхности ( даже на операцияхчистовой обработки ).

Также имеются замечания к количеству переходов приобработке отверстий 4,5 и 10 (см. нумерацию в пункте выше). Так отверстие 4обрабатывается до 7-го квалитета лишь за два перехода, как и отверстия 5 и 10до восьмого.

В связи с этим целесообразно изменить схемубазирования заготовки и в самом начале технологического процесса обработатьплоскость 3. В этом случае базирование заготовки на дальнейших операцияхпредставляется вполне определённым и обеспечивающим необходимую точность.

Отверстия 4 и 5,10 необходимо обрабатывать в триперехода, т.е. ввести дополнительные переходы чистового растачивания (4),чистового зенкерования (10), а чистовое растачивание отверстия 5 заменитьзенкерованием и чистовым развёртыванием и перевести его обработку навертикально-сверлильный станок с целью сделать её совместной с обработкойотверстия 10, обеспечив тем самым требуемую параллельность их осей.

Т.к. базовые поверхностив большинстве операций чётко не обозначены, то говорить о соблюдении или несоблюдении принципов единства и постоянства баз не имеет смысла, а в том, чтокасается выбора оборудования, нарекания вызывает лишь вертикально-сверлильныйстанок 2А135, имеющий возможность обрабатывать отверстия диаметром до 35мм,тогда как обрабатываются на нём отверстия диаметром не более 17мм.

Технико-экономическоеобоснование способа получения заготовки.

Выборзаготовки является одним из весьма важных вопросов проектирования процессовизготовления деталей. От правильности выбора заготовок зависит число операцийили переходов, трудоёмкость и, в итоге, стоимость изготовления детали в целом.Выбранный способ получения заготовки в значительной степени предопределяетдальнейший процесс механической обработки. Если заготовка будет изготовленадостаточно точно, то механическая обработка может быть сведена к минимальномуколичеству операций, минимальной трудоёмкости и себестоимости.

Т.к.,исходя из формы данной детали, для её изготовления целесообразно использоватьштампованную заготовку, то в данном разделе дипломного проекта мы будемсравнивать два способа получения штамповок: на молотах и на кривошипныхгорячештамповочных прессах.

Массаготовой детали составляет 0,28кг, плотность алюминиевого сплава АК6 – 2,85кг/см3.

Необходимоотметить, что штамповка на КГШП в два-три раза производительнее и обеспечиваетполучение припусков, меньших на 0,1…0,6мм, по сравнению со штамповкой намолотах.

После назначенияприпусков на обрабатываемые поверхности детали, мы можем определить массузаготовки для каждого из сравниваемых случаев.

Какизвестно, масса равна произведению плотности на объём. Плотность нам известна,а объём найдём путём разбиения заготовки на элементарные объёмы, определениязначений этих объёмов и суммирования полученных результатов.

Послевыполнения этих операций получаем: для штамповки на КГШП :

V = 114,58см3, для штамповки на молотах: V = 119,4см3.

Соответственно,в первом случае масса заготовки равна 0,326кг, а во втором – 0,34кг.

Коэффициентиспользования металла, который равен отношению массы детали к массе заготовки,для штамповки на КГШП равен 0,86, а для штамповки на молотах – 0,82.

Стоимостьзаготовки определим по формуле:

Sзаг. = ((С/1000) × Q × Кт × Км × Кс × Кз × Кп) – (Q – q) × Сотх/1000, (4.1)

где С –стоимость одной тонны штамповок (С = 373р),

Q – масса заготовки,

Кт, Км,Кс, Кз, Кп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности,массы, марки материала и объёма производства заготовок,

Сотх –стоимость тонны отходов (Сотх = 270р).

Тогда, дляштамповки на КГШП:

Sзаг. = ((313/1000)×0,326×1×5,94×1×1,85×1) – (0,326 – 0,28)×270/1000 = 1,32р.

Дляштамповки на молотах:

Sзаг. = ((373/1000)×0,34×1×5,94×1×1,85×1) – (0,34 – 0,28)×270/1000 = 1,38р.

Экономическуюэффективность определим по формуле:

Эз = (Sзаг1 – Sзаг2)N,(3.2)

где N – объём годового выпуска.

Тогда:

Эз = (1,32– 1,38) 43446 = 2606р.

Дляперевода в современные цены умножим полученные результаты на переводнойкоэффициент, равный 30. Тогда:

Sзаг1 = 39.6р, Sзаг2 = 41.4р, Эз =2916 р.

Делаемвывод, что штамповка на КГШП является более экономически эффективным способомизготовления заготовки.

Таблица 4

№ Наименование показателей Первый вариант Второй вариант 1 Вид заготовки Штамповка на КГШП Штамповка на молотах 2 Годовой объём выпуска, шт 43446 43446 3 Масса заготовки, кг 0,326 0,34 4 Стоимость заготовки, р 39.6 41.4 5 К.И.М. 0,86 0,82

4. Разработка иобразование проектируемого ТП изготовление детали

4.1 Разработка маршрутного технологического процесса

Исходными данными длявыполнения данного раздела являются ранее принятые методы обработкиповерхностей.

Предложения по изменениюмаршрута обработки данной детали уже высказывались ранее в п. «Анализбазового технологического процесса и предложения по его совершенствованию».

Маршрутныйтехнологический процесс, составленный на основе базового с учётом этихпредложений подробно см. в маршрутных картах приложения к курсовому проекту.

Маршрутныйтехнологический процесс.

№ оп. Наименование операции Содержание операции Тип станка Базовые поверхности 005 Токарно-винторезная 1.Подрезать торец в р-р 35, 2.расточить отверстие, 3.центровать отверстие, 4.сверлить отверстие 16К20 010 Вертикально-фрезерная Фрезеровать плоскость крышки 6Н12П 015 Вертикально-фрезерная Фрезеровать сторону ребра 6Н12П 020 Программная на с-ке с ЧПУ

1.Фрезеровать внутренний контур

2.Фрезеровать внутренний контур и подобрать R6, выдерживая размеры согласно эскизу

МА655 025 Вертикально-фрезерная

Фрезеровать 3 ушка, выдерживая размеры Æ 80 +0,74, 5 +0,5

6Н12П 030 Вертикально-сверлильная

Сверлить 4 отверстия Æ 5,2 на глубину 35. Сверлить 2 отверстия Æ4,7 +0,1 на глубину 5.

2Н135 035 Вертикально-сверлильная

1.Сверлить отверстие Æ 5,7 на глубину 5.

2.Сверлить отверстие Æ 7,7 на глубину 6

3.Зенкеровать отверстие Æ 16,95 +0,042 на глубину 6+0,3

4.Зенкеровать отверстие Æ 7,95 +0,027 на глубину 6+0,3

5.Развернуть отверстие Æ 5,2 +0,03 на глубину 5

6.Развернуть 2 отверстия Æ 5 +0,03 на глубину 5

7.Развернуть отверстие Æ 8 +0,022 на глубину 6

8.Развернуть отверстие Æ 17 +0,027 на глубину 6

2С135 040 Токарно-винторезная

1.Расточить отверстие, выдерживая размер Æ 71,816+0,046 на глубину 22-0,3

2.Расточить отверстие, выдерживая размер Æ 72+0,03 на глубину 22-0,3

3.Точить фаску 1´45° в отверстии Æ 72+0,03

16К20 045 Слесарная

1.Зачистить кругом заусенцы

2.Припилить фаску 1´45° на 2-х рёбрах размера 78

3.Снять фаску 1´45° в отверстии Æ 17+0,027

4.Снять фаску 1´45° в отверстии Æ 8+0,022

Верстак слесарный 050 Люминисцентный контроль 055 Контрольная 060 Покрытие эмалью 065 Контрольная

4.2 Обоснование выбора баз

Как ужебыло сказано ранее, наибольшие нарекания в базовом технологическом процессевызвало базирование заготовки при обработке.

В связи сэтим целесообразно изменить схему базирования заготовки и на первой операцииобработать плоскость 1 (см. нумерацию поверхностей в п. «Анализконструкции детали на технологичность»), подготовив таким образом базы дляпоследующих операций и, в частности, для второй операции по обработке стороныребра 2.

Такимобразом, мы лишим заготовку требуемого числа степеней свободы и избавимся отнеобходимости более одного раза использовать в качестве базовых необработанныеповерхности заготовки.

Также вэтом случае соблюдаются принципы единства и неизменности баз, т.к. поверхности1,2 и 3 являются также и основными конструкторскими базами, определяющимиположение детали в сборочной единице, и используются в качестве технологическихбаз на большинстве операций технологического процесса.

4.3 Разработка технологических операций

см. приложение к КП.

4.4 Обоснование выбораоборудования

Общиеправила выбора средств технологического оснащения определены ГОСТ 14.301-83 сучётом типа производства, вида изделия, характера намеченной технологии.,возможности группирования операций, максимального применения стандартногооборудования, равномерной загрузки.

Выбормодели станка определяется, прежде всего, возможностью изготовления на нёмдеталей необходимых размеров и форм, качества обрабатываемой поверхности. Еслиэти требования можно обеспечить на различных станках, то конкретную модельстанка выбирают из соображений соответствия его размеров габаритамобрабатываемых заготовок, соответствия станка требуемой мощности при обработке,обеспечения наименьшей себестоимости обработки.

Типыстанков, выбранные для данного технологического процесса, занесём в таблицу:

Наименование операции Тип станка

Мощность

станка, квт

Стоимость

станка, руб.

Отклонения Геометрической формы, мкм Токарная 16К20 10 4800 0,1 Фрезерная 6Н12П 4,5 6000 0,05 Сверлильная 2С135 4 1360 0.05 Сверлильно-расточная 2Н135 4 2150 0,05 Программно- комбинированная МА-655 8 180000 0,025

Длявертикально-сверлильной операции в базовом технологическом процессе был выбранстанок 2А135, однако, как уже было сказано ранее, технология непредусматриваетобработки на нём отверстий диаметром более 17мм. В связи с этим целесообразнобудет заменить эту модель станка на 2Н135. Для сверления 6-ти отверстийцелесообразно будет применить многошпиндельный станок типа 2С135 таким образомбудет достигнуто значительное уменьшения времени обработки. Также заменимтокарно-винторезный станок 1К62 более современной моделью 16К20.

4.5 Расчёт припусков и размеров заготовки

В этом пункте мыопределим расчётно-аналитическим методом припуски и операционные размеры дляобработки отверстия Æ 72Н7.

Обработка данногоотверстия состоит из следующих этапов:

1) растачиваниечерновое (до 10 квал),

2) растачиваниечистовое (до 8 квал),

3) растачиваниетонкое (до 7 квал).

Расчёт начинаем с последнего перехода.

Определим значениеприпуска и операционный размер для тонкого (алмазного) растачивания. Минимальныйсимметричный припуск при обработке поверхностей вращения определяется поформуле:

/> 2Zmin = 2 (Rzi-1 + Ti-1+ Öri-12 + eyi2)

где Rzi-1 – высота микронеровностей,оставшихся от предшествующей обработки (принимаем по ГОСТ 2789-73),

Ti-1 – толщина дефектного слояоставшегося от предшествующей обработки,

ri-1 — суммарное значение пространственныхотклонений взаимосвязанных поверхностей, оставшееся от предшествующейобработки,

eyi – погрешность установки заготовки,возникающая на выполняемом переходе.

Выпишем значения величин,входящих в формулу расчёта припуска на тонкое растачивание:

Rzi-1 = 20мкм,

Ti-1 = 0 (для алюминиевых сплавов),

eyi = 7мкм,

Пространственноеотклонение ri-1 найдём поформуле

ri-1 = rзаг ×к

где — rзаг — пространственная погрешностьзаготовки,

к – поправочныйкоэффициент для определения пространственного отклонения на соответствующемпереходе.

rзаг = Örсм2+ rэкс2

где rсм — смещение осей поковок, штампуемых вразных половинах штампа,

rэкс — эксцентричность поковки,

выбираем rсм = 0,6мм,

rэкс = 1,5мм, тогда

/> rзаг = Ö0,62+ 1,52= 1610мкм,

ri-1 = 1610×0,04 = 64мкм.

Подставим значения вформулу (2.11.1):

/>2Zmin = 2 (20 + 0 + Ö642 + 72) =168мкм

Для определениямаксимального операционного размера на данном переходе вычтем из наибольшегопредельного диаметра отверстия, предусмотренного чертежом, найденное значениеприпуска:

Dmax = 72,03 – 0,168 = 71,862мм.

Чтобы найти минимальныйоперационный размер, вычтем из полученного Dmax значение допуска для предыдущего перехода (для Æ 71,862Н8 допуск равен 0,046мм):

Dmin = 71,862 – 0,046 = 71,816мм.

Запишем значениеоперационного размера для тонкого (алмазного) точения:

Dоп = 7 1,816 + 0,046мм.

Аналогично определяемпромежуточные размеры и припуски на оставшиеся переходы. Для чистового точения:

/>2Zmin = 2 (50 + 0 + Ö 972 + 1352 ) = 432мкм

Dmax = 71,862 – 0,432 = 71,430мм,

Dmin = 71,430 – 0,185 = 71,245мм,

Dоп = 7 1,245 + 0,185мм.

Для чернового точения:

/> 2Zmin = 2 (160 + 200 + Ö 16102 + 1352 ) = 432мкм

Dmax = 71,430 – 3,950 = 67,480мм,

Dmin = 67,480 – 0,740 = 66,740мм,