Деталь "Корпус"

Технология механической обработки

1.     Определение типа производства

Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций

где Фд-годовой фонд времени работы металлорежущих станков в часах,

Q-годовой выпуск деталей, в штуках;

Тшт.ср-среднее штучное время по основным операциям техпроцесса

В свою очередь

где К-коэффициент, учитывающий потери от номинального времени на ремонт в процентах, для МРС до 30 категории сложности К=3%

Фн-номинальный годовой фонд времени работы МРС в часах, при 41 часовой норме и двухсменной работе Фн=4140часов

что соответствует серийному производству

Величина партии определяется по формуле

где F-число рабочих дней в году

f-коэффициент показывающий число дней, на который необходимо иметь запас

Считается что детали равномерно изготавливаются в течение года, тогда месячный выпуск будет 2800:12=233 детали в месяц

Тогда, исходя из месячного выпуска в 233 детали, принимаем окончательно размер партии

N=117 детали и запускаем 2 партии в месяц.

2.     Конструкторский контроль чертежа

Чертеж имеет достаточное число проекций, разрезов и сечений расположены они в соответствии с ГОСТ 2305-68

Чертеж выполнен также в соответствии требований ЕСКД

20А7à20H14

6à Ra 1,114

3.     Анализ технологичности конструкции детали.

Технологичность конструкции - совокупность свойств конструкции изделия, обеспечивающих возможность оптимальных разовых затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, условий изготовления и эксплуатации.

Предусмотрены 2 вида технологичности: производственная и эксплуатационная.

Качественная оценка технологичности конструкции производится по следующим показаниям:

1.     Коэффициент унификации конструктивных элементов:

где Qуэ-число унифицированных типоразмеров

Qэ-число всех типоразмеров

Всего 79 размеров на чертеже из них 29 размеров являются унифицированными

По ЕСТП Кув=0,65 и выше 0,75>0,65 => конструкторские размеры являются унифицированными.

2.     Коэффициент точности обработки:

где Аср- средний квалитет-класс точности обработки

      А-квалитет обработки

  hi-число размеров соответствующего квалитета

Анализ детали по квалитетам и классу шероховатости

3.     Коэффициент шероховатости

4.     Коэффициент использования заготовки.

По новому технологическому процессу масса заготовки=0,031кг, масса детали=0,025кг

т.е. в результате применения прогрессивного метода получения заготовки КИМ увеличен до 0,82, по старой технологии КИМ=0,21

5.     Коэффициент применяемости станков с ЧПУ

т.к новый технологический процесс происходит на станках ЧПУ

Вывод: в результате применения новых методов получения заготовки и маршрута обработки, а также класс чистоты и квалитета точностей деталь «корпус» является технологичной.

4.     Выбор заготовки и методы ее получения

Выбираем заготовку литье под давлением исходя из годовой программы 2800 деталей в год. Марка материала Ал 9-Т5 (ГОСТ 2685-75)

Анализируя химические свойства данного сплава (при применении литья под давлением допускается в сплаве 8,0-13%, кремния 0,8-1,6%, марганца до 0,5% и отсутствие титана) заключаем что данный сплав позволяет применить литье под давлением. Это позволяет получить окончательно поверхность квадрата 39-0,62мм и поверхность шестигранника под ключ 17-0,24 мм. Общая трудоемкость по данным операциям получения поверхностей составляет 3,25 мкм и использование универсальных станков (по базовому варианту)

Стоимость заготовки полученной методом литья под давлением рассчитывается по формуле

где С1-базовая стоимость 1 т. заготовок, руб

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

С1=1265руб

Км=1; Кс=0,88; Кв=1; Км=1; Кн=0,92

Sотх=320руб.т

Экономический эффект

(Sзаг.баз-Sзаг.)*N=(0,28-0,027)*3200=810 руб

Разработка технологического процесса механической обработки

При базовом варианте деталь «корпус» изготавливается на универсальном оборудовании. Станки имеют небольшую производительность. Требуется высокая квалификация станочников, трудоемкость изготовления высокая, операции дифференцированы.

Анализируя чертеж детали видим, что основной вид обработки поверхностей токарные операции: это дает возможность применить высокопроизводительное оборудование на токарные операциях; резко проинтегрировать все операции; фактически в 3-х операциях производится вся токарная обработка. Это дает возможность вести обработку с постоянных баз, уменьшить в целом брак по операциям.

На токарных операциях выбираем станок специализированный высокой точности ТПК-125ВМ. Станок предназначен для обработки высокоточных деталей с большим количеством переходов и сложным профилем из сталей, жаропрочных сплавов и цветных металлов.

Широкое применение находит в серийном производстве. Имеет следующую техническую характеристику:

1)    Максимальный диаметр обработки:

·        Над суппортом – 200мм

·        Над станиной – 530мм

2)    Частота вращения шпинделя:

 100-3000 об/мин(бесступенчатое)

3)    Число позиций рабочей головки – 6

4)    Число управляющих координат – 2

5)    Максимальное перемещение суппорта:

поперечное – 110мм;

продольное – 210мм;

6)    Точность перемещения суппорта поперечное – 0,001мм; продольн – 0,002мм

7)    Габаритные размеры-1680х920х1310

Заготовительная операция – литьё под давлением. При этом отпадает фрезеровка шестигранника 17-0,24мм и квадрата 39-0,62 КИМ повышается с 0,21 до 0,82

 На резьбовую поверхность пл. 14х1 назначаем припуск повышенный, что дает возможность создать базу для обработки с одной установки на  поверхности А и канавку имеющую ø29,2-0,045мм и L=2,60,12мм, а также обработать торец с одной установки (операция 040)

Данная операция наиболее ответственная т.к. обрабатывается канавка, поверхность А и торец на котором заданы конструктором биение 0,02мм и несоосность0,05мм. При обработке канавки ø29,2-0,045мм применяем резец-протяжку, который дает возможность добиться квалитета точности (7 квалитет) и класса шероховатости(7 класс) А также резко снизить процесс брака по сравнению с нормальным резцом.

Назначаем следующий маршрут обработки:

Обработку отверстий ø4,5+0,16мм ведем на программном станке 2Н125Ф2.

Допуск на симметричность 0,088мм относительно А при обработке данных отверстий обеспечивается базированием детали в спецприспособлении по поверхности А и торцу Программный станок также дает возможность производительно провести обработку 4х отверстий ø4,5+0,16мм с одной установки.

Допуск на радиальное биение (0,05мм) поверхности конуса 7430’ относительно среднего диаметра резьбы обеспечивается обработкой этих поверхностей с одной установки. Обработка ведется с чистовой базы ø32 мм и торца.

В целом предложенный техпроцесс позволяет вести обработку на универсальном непереналаживаемом программном оборудовании имеющим высокую производительность.

Это все важно в серийном производстве при обработке однотипных деталей партиями.

Расчет промежуточных припусков и операционных размеров