Технологичность установки

1.3.2 Технологичность установки

Черновыми базами для установки заготовки на первой операции могут быть цилиндрические и торцевые поверхности заготовки. В дальнейшем за базы приняты цилиндрическая пов. 2 и торцевая пов.1 и центровые отверстия ли цилиндрическая пов.13 и торцевая пов.15, в зависимости от установа. Данные технологические базы обеспечивают надежную ориентацию и закрепление заготовки, возможность свободного подвода инструмента при обработке.

Измерительные базы детали можно использовать в качестве технологических баз, т.к. точность и шероховатость этих баз обеспечивает требуемую точность обработки.

Таким образом, с точки зрения установки при обработке, деталь можно считать технологичной.

1.3.3 Технологичность обрабатываемых поверхностей

Предполагается обрабатывать все поверхности детали. Число обрабатываемых поверхностей 41: 16 цилиндрических: 2, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 18, 22, 24, 28, 29, 35, 38, 40; 15 торцевых: 1, 3, 5, 9, 21, 23, 25, 27, 30, 33, 34, 36, 37, 39; резьбовые поверхности: пов. 20, 32; сферические: 26, 31, 41; технологические канавки и уклоны: пов.9, 12; шпоночный паз 14, 15, 16; фаски, галтели.

Протяженность обрабатываемых поверхностей невелика и определяется условиями компоновки насоса-мотора.

Для обеспечения нормальной работоспособности всех узлов насоса-мотора назначены следующие требования к геометрии вала: допуск К5 на шейку вала, сопрягаемую с шестерней гидромашины, допуск ! на шейки под подшипники; допуски на шероховатость назначаем по [1], точность резьбовых соединений по [1], допуски торцевого и радиального биения назначаем по [8]. Точность и шероховатость поверхностей 6, 8, 13, 25 (ОКБ) определяется условиями эксплуатации вала. Уменьшение точности приведет к снижению точности установки вала в насосе-моторе. Все отверстия вала доступны для обработки. Поверхности различного назначения разделены, что облегчает обработку. Форма детали позволяет обрабатывать поверхность напроход. Обработка поверхностей в упор затруднений не вызывает.

Таким образом, с точки зрения обрабатываемых поверхностей, деталь можно считать технологичной.

1.3.4 Технологичность общей конфигурации детали

Деталь имеет достаточную жесткость и прочность. Радиусы закруглений и фаски выполняются по ГОСТ 10948-64, форма и размеры канавок по ГОСТ 8820-69. Такая унификация упростит обработку и контроль этих элементов вала.

Вал можно отнести к типу деталей "валы", для которых разработан типовой ТП.

Форма детали позволяет вести одновременную обработку нескольких поверхностей: цилиндрических- 6, 8 ,10,11 ,торцовых 1,2,4. При обработке на станке с ЧПУ сферических пов. 26 и 31 и нарезание резьбы в отверстиях можно осуществить на одной операции. Оборудование может быть простым, универсальным, оснастку также можно применять универсальную. Все поверхности вала доступны для контроля.

Таким образом, с точки зрения общей компоновки детали ее можно считать технологичной.

Поскольку деталь отвечает требованиям технологичности по всем 4 группам критериев, можно сделать вывод о ее достаточно высокой технологичности.

1.4 Формулировка задач дипломного проекта

На базе анализа технических требований к детали сформулируем задачи дипломного проекта:

1. Определить тип производства и выбрать стратегию разработки технологического процесса;

2. Выбрать оптимальный метод получения заготовки и маршрут обработки поверхностей;

3. Разработать технологический маршрут и схемы базирования заготовки;

4. Выбрать оборудование, приспособления, режущий инструмент, средства контроля;

5. Рассчитать припуски на обработку на спроектированные технологические операции

6. Рассчитать и спроектировать станочное приспособление для токарной операции и приспособление контроля биения отверстия

7. Рассчитать и спроектировать режущий инструмент для токарной операции

8. Провести линейную оптимизацию режимов резания на токарной операции

9. Спроектировать участок механического цеха

10. Провести научные исследования по повышению стойкости режущего инструмента и повышению производительности обработки

11. Рассмотреть мероприятия по обеспечению безопасности и экологичности проекта

12. Определить экономическую эффективность проекта.

2. Определение типа производства

2.1 Выбор и проектирование заготовки

Задача данного раздела – в зависимости от детали и годового объема выпуска определить тип производства и на его базе выбрать оптимальную стратегию разработки технологического процесса

2.1.1 Определение типа производства

Тип производства определяем с учетом годовой программы, массы детали и качественной оценки трудоемкости ее изготовления. По трудоемкости данную деталь можно отнести к деталям средней трудоемкости.

 , кг (2.1)

где ρ – плотность материала, для стали 30ХМ , принимаем ρ = 0,0785 кг/см³;

V – объем детали, см³

Объем детали определяем как алгебраическую сумму объемов тел за вычетом полых цилиндрических составляющих и сегментов, входящих в конфигурацию детали:

Зная объем детали и плотность материала, из которого сделана деталь, определяем массу детали:

Тип производства зависит от годового объема выпуска деталей, ее массы и трудоемкости. По трудоемкости данную деталь можно отнести к деталям средней трудоемкости, поэтому при годовом объеме выпуска N = 15000 шт /год и массе детали m =2,56 кг по] принимаем тип производства – среднесерийное.

Рассчитаем объем партии запуска изделий, шт:

 (2.2)

где N_г – годовой объем выпуска деталей;

F – число рабочих дней в году.

2.1.2 Выбор стратегии разработки технологического процесса

Задача данного подраздела – в зависимости от типа производства выбрать оптимальную стратегию разработки технологического процесса – принципиальный подход к определению его составляющих (показателей ТП), способствующей обеспечению заданного выпуска деталей заданного качества с наименьшими затратами.

1. В области организации технологического процесса:

Вид стратегии – последовательная, в отдельных случаях циклическая; линейная, в отдельных случаях разветвленная; жесткая, в отдельных случаях адаптивная;

·  Форма организации технологического процесса – переменно-поточная форма организации технологического процесса

·  Повторяемость изделий – периодически повторяющиеся партии

2. Метод получения заготовки:

·  Оптимальный вариант получения заготовки – прокат или штамповка на ГКМ;

·  Выбор последовательности обработки – по таблицам с учетом коэффициентов удельных затрат;

·  Припуск на обработку – незначительный;

·  Метод определения припусков – табличный.

3. В области разработки технологического процесса:

·  Степень унификации ТП – разработка технологического процесса на базе типового ТП;

·  Степень детализации разработки ТП – маршрутный или маршрутно-операционный технологический процесс;

·  Принцип формирования маршрута – концентрация операций и

совмещение по возможности переходов;

·  Обеспечение точности – работа на настроенном оборудовании, с частичным применением активного контроля;

·  Базирование – с соблюдением принципа постоянства баз и по возможности принципа единства баз на последующих операциях технологического процесса;

4. В области выбора средств технологического оснащения (СТО):

·  Оборудование – универсальное, в том числе с ЧПУ, специализированные;

·  Приспособления – универсальные, стандартные, нормализованные,

специализированные;

·  Режущие инструменты – стандартные, нормализованные, специальные;

·  Средства контроля – универсальные, специальные

5. В области проектирования технологических операций:

·  Содержание операций – одновременная обработка нескольких поверхностей, исходя из возможностей оборудования;

·  Загрузка оборудования – периодическая смена детали на станках, коэффициент закрепления операций от 10 до 20;

·  Расстановка оборудования – по группам станков, предметно замкнутые участки;

·  Настройка станков – по измерительным инструментам и приборам или работа без предварительной настройки по промерам.

6. В области нормирования технологического процесса:

·  Определение режимов резания – по общемашиностроительным

нормативам и эмпирическим формулам;

·  Нормирование – детальное пооперационное;

·  Квалификация рабочих – средняя;

·  Технологическая документация – маршрутные и операционные карты.

Принятой стратегией будем руководствоваться при разработке технологического процесса изготовления вала.

2.2 Выбор и проектирование заготовки

Задача данного подраздела - выбрать методы получения заготовки и обработки поверхностей, обеспечивающих минимум суммарных затрат на получение заготовки и ее обработку.

2.2.1 Выбор метода получения заготовки

Учитывая конструкцию изготавливаемого вала и материал заготовки – сталь 30ХМ, можно предложить два основных альтернативных метода получения заготовки:

1. Прокат;

2. Штамповка на ГКМ.

1. Прокат

По ГОСТ 2590-71 определим диаметр прутка для данной заготовки:

1)  определим припуск на механическую обработку шейки вала наибольшего диаметра:

, (2.3.)

где D_дmin– наименьший предельный размер расчетной ступени по чертежу, мм;

2 Z_omin – расчетный минимальный общий припуск на обработку по диаметру, мм;

Определим значение минимального припуска  после каждой операции по формуле:

, (3.3)

где R_z, h, мм – высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке;

D_i ,мм- суммарное значение пространственных отклонений;

e_уi,мм - погрешность установки.

Суммарное значение пространственных отклонений определим по формуле:

 (3.4)

где D_к.о. –общая кривизна заготовки (учитывается на первой операции механической обработки);

D_см - величина смещения заготовки, т.к. обработка ведется в патроне за величину смещения принимаем отклонение от соосности.

Общая кривизна заготовки:

 (3.5)

где D_к – удельная изогнутость и коробление заготовки, мкм/мм;

l – длина заготовки, мм. Так как допустимая кривизна реза прутка не должна превышать 5 мм, длина заготовки составляет 209,5 мм.

Погрешность установки для однопозиционной обработки:

 (3.6)

где e_б – погрешность базирования;

e_з – погрешность закрепления.

Так как при обработке диаметра измерительные и технологические базы совпадают, погрешность базирования e_б = 0 при всех установках заготовки.

2)  по рассчитанному диаметру определяем ближайший диаметр заготовки из сортового проката: Dз = 95 мм.

Для проведения в дальнейшем технико-экономического обоснования выбора заготовки необходимо определить коэффициент использования материала для данного метода.

Коэффициент использования материала определим по формуле:

К_и1=q/Q, (2.2.)

где q – масса детали, q= 2,56 кг (см. п. 2.1.1.);

Q- масса заготовки

Объем заготовки:

Зная объем детали и плотность материала, определяем массу заготовки:

Подставив полученные значения масс детали и заготовки в формулу 2.2., получим коэффициент использования материала для отрезки из проката: К_и1=2,56/11,653=0,22.

Похожие работы

Анализ технологической операции изготовления гильзы цилиндра

Скачать

58597

16

8

... , мм 0,2 0,2 0,2 0,25 0,25 Основной припуск на размер, мм 2,7 2,7 1,8 2,5 2,0 Номинальный размер элемента детали, мм 147 122 70 331 115 5. Анализ технологической операции существующего или типового технологического процесса Анализ будем производить на основании базового технологического процесса. В данном технологическом процессе последовательность ...

Технологический процесс изготовления детали

Скачать

61536

11

5

... и позволяет использовать прогрессивные режимы резания. 5. Выбор способа получения заготовки Правильный выбор заготовки оказывает непосредственно влияние на возможность рационального построения технологического процесса изготовления, как отдельных деталей, так и машины в целом, способствует снижению удельной металлоёмкости машин и уменьшению отходов. Наиболее распространение в машиностроении ...

Изготовление технологического процесса изготовления лампы накаливания общего назначения типа В 220 -25

Скачать

74488

1

7

... t = 0.418*0.15*(1000-25)*0.1/0.0019*(1000-900)*3.39; t = 9,49 с. 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСК АЯ ЧАСТЬ   3.1 Схема технологического процесса Рис. 3.1 Схема технологического процесса изготовления лампы накаливания 3.2 Изготовление вводов Важными заготовительными операциями в электроламповом ...

Технологический процесс изготовления шпинделя 4-хшпиндельной комбинированной головки

Скачать

155220

32

15

... форме, отражены в формуле (10.9) и сведены в соответствующие графы чертежа. , (10.9) где, ТАi – технологический допуск. 11. Планировка механического участка Деталь “шпиндель” (рис.1.1) является сборочной единицей головки 4-хшпиндельной комбинированной, которая в свою очередь входит в сборочный узел автоматической линии для обработки ...