ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Введение

 

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков, аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического развития и анализа, обеспечивающих решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических разработок.

Ускорение НТП в машиностроении требует скорейшего внедрения новых методов упрочнения рабочих поверхностей инструмента, технологической оснастки, деталей и механизмов, работающих с большими нагрузками.

Необходим постоянный научный поиск новых и доработка и усовершенствование уже испытанных методов нанесения защитных и упрочняющих покрытий, которые при незначительно увеличивающейся стоимости инструмента, приспособления и т.д., дают немалый экономический эффект, вследствие многократного увеличения срока службы.

 

4.1. Анализ технологичности конструкции детали «Кулачёк»

Технологическиё анализ конструкции детали обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса.

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали сводятся к возможному уменьшению трудоёмкости и металлоёмкости, возможности обработки высокопроизводительными методами, что позволяет снизить себестоимость её изготовления без ущерба для служебного назначения.

Качественные оценки технологичности конструкции:

1)               Форма, точность размеров и шероховатость поверхности, с точки зрения выбора метода получения заготовки и назначения поверхностей, подлежащих обработке резанием.

Используя штампованную заготовку, форма которой будет приближена к форме готовой детали, можно увеличить коэффициент использования металла.

2)               Форма, точность размеров и шероховатость поверхности, подлежащих обработке резанием, с точки зрения возможности применения простых и производительных схем обработки.

Кулачок по наружному профилю имеет сложную конструкцию. Поэтому необходимо применение специальных станков: копировально – фрезерного или фрезерного станка с числовым программным управлением.

3)               Целесообразность термической обработки для получения требуемых прочностных характеристик детали.

Деталь в процессе эксплуатации работает на истирание по профилю и внутреннему диаметру Æ 60Н7, по этому рабочие поверхности можно подвергнуть цементации с последующей закалкой 57 .. 63 HRC ТВЧ.

Определение типа производства

Годовая производственная программа N = 1000 штук в год, масса детали составляет 2,7 кг. Согласно рекомендациям [11] устанавливаем серийный тип производства.

В таком производстве изготовление деталей осуществляется партиями, запускаемыми в производство одновременно. Это обеспечивает повторяемость операций и возможность широкого использования специализированного и специального оборудования, оснастки.

Величина партии деталей определяется

,

где t – число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе при 5 – дневной 2-х сменной рабочей недели для обеспечения непрерывной сборки;

 - число рабочих дней в году.

t = 8 – 10 дней [11]  = 253 дня [11]

,

Выбор способа получения заготовки. Для условий серийного производства выбираем в качестве заготовки штамповку на горизонтально кованой машине II класса точности. [1]

Рассчитаем массу заготовки

m_з = γ * v_з, где

γ = 7,814 г/см³ – плотность металла [7]

v_з – Объём заготовки, см³

v_з = 3,14 * 8,0² * 2,6 + 3,14 * 6,05² * 0,6 – 3,14 * 2,8² *3,2 = 512,7 см³

m_з = γ * v_з = 7,8 * 512,7 = 3998 гр = 3,998 кг

Коэффициент использования металла

К_им = m_д / m_з = 2,7 / 3,998 = 0,675

Себестоимость заготовки

Sзаг = (С / 1000 * m_з * Кт * Кс * Кв * Км * Кп) – (m_з -  m_д) * Sотк / 1000, руб [5]

Ci = 18900 руб/т стоимость 1 т заготовки [5]

Sотх = 1788 руб/т стоимость 1 т отходов

Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовки.

Кт = 1; Кс = 0,87; Кв = 1,14; Км = 1,18; Кп = 1

Рис. 4.1 Эскиз штамповки

Sзаг = (18900/1000 * 3,998 * 1 * 0,87 * 1,14 * 1,18 * 1,0) – (3,998 – 2,7) * 1788/1000 = 86,2

Маршрутный технологический процесс

000 Заготовительная

Штамповка на ГКМ и зачистка от окалины

005 Карусельно – фрезерная

1 переход фрезеровать торец бобышки Æ130

010 Токарная

А Установить в 3-х кулачковый патрон

1 переход подрезать торец начерно

2 переход подрезать торец начисто

3 переход расточить начерно

4 переход расточить начисто

5 переход снять фаску 1 х 45⁰

015 Сверлильная

А Установить в приспособление

1 переход снять фаску 1 х 45⁰

017 Сверлильная

1 переход центровать 4 отверстия

2 переход сверлить и снять фаску

3 переход нарезать резьбу М8-6q в 4 отверстиях

020 Копировально – фрезерная

А Установить на жёсткую оправку Æ60Н7

1 переход фрезеровать наружный контур

025 Слесарная доводка профиля Ra = 0,8 мкм

Расчёт припуска +0,030

Поверхность Æ60Н7

Отверстие обрабатывается черновым растачиванием Н9 + 0,074

Отверстие обрабатывается чистовым растачиванием Н7 + 0,030

Точность заготовки +1,2 - 0,7 [10]

Припуск рассчитываем аналитическим методом [10]

 - высота микронеровностей, оставшихся после выполнения предыдущего перехода, мкм

 - дефектный слой после предыдущего перехода, мкм

 - суммарное значение пространственных отклонений после предыдущего перехода, мкм

 - погрешность установки на выполняемом переходе, мкм

Черновое растачивание

 = 150 мккм;  = 200 мкм;

 = ,  = 300 мкм [10]

 - погрешность смещения отверстия, мкм

 - эксцентриситет отверстия, мкм

 = 450 мкм;  = 500 мкм; [10]

 = =675 мкм

Lt, min = 21150 + 200 + =2 * 1090 мкм = 2180 = 2,2 мм

Чистовое растачивание

 = 50 мккм;  = 50 мкм; [10]

 = 0,06 * = 0,06 * 675 = 40 мкм

 = 300 мкм [10]

Lt, min = 2150 + 50 + =2 * 402 мкм = 804 мкм = 0,8 мм

Таблица 4.1. Межоперационные размеры

Технолог. переходы	Элементы припуска, мкм				Расчётный припуск, мм	Допуск, мм	Расчётный размер, мм		Предельные размеры, мм		Прицельные рипуска, мм
	Rz	T							D max	D min	LZпрmax	LZпрmin
Заготовка	150	200	675	-	-	1,9	57,03	57,03		55,13	-	-
Черновое растачивание	50	50	40	300	2,2	0,074	59,23	59,23		59,156	4,026	2,2
Чистовое растачивание	20	25	-	300	0,8	0,030	60,030	60,030		60,000	0,844	0,8

Строим схему полей допусков и межоперационных размеров

	Рис. 4.2. Схема полей допусков и межоперационных размеров

 

 

 

 

 

4.2. Выбор оборудования, режущего, вспомогательного и мерительного инструментов

005 Карусельно-фрезерная

Станок карусельно-фрезерный 621 м [4]

Конус отверстия шпинделя №3

прицелы подач: 100 – 1250 мм/мин

прицелы чисел оборотов шпинделя: 630 – 1000 мин ^-1

Режущий инструмент

фреза торцевая с механическим креплением пятигранных твёрдосплавных пластин

2214-0311; D=140 мм, d=60 мм, z = 12

Вспомогательный инструмент

Втулка переходная с конусностью 7 : 24 ГОСТ 13791-78

Мерительный инструмент

Штангенциркуль ГОСТ 166-75

010 Токарная

Токарно-револьверный патронный полуавтомат 1416 [5]

Тип револьверной головки – 4-х позиционный крестообразный

Режущий инструмент

1) резец подрезной с Т15К6 НхВ = 25 * 16; ГОСТ 18871-73

2) резец расточной для сквозных отверстий НхВ = 16 * 16; ГОСТ 18882-73

3) резец расточной для снятия фаски

015 Сверлильная

Вертикально сверлильный станок 2Г175  [ ]

Режущий инструмент: зенковка 2L = 90; ГОСТ 6694-73

020 Копировально-фрезерная

Копировально-фрезерный станок 6М13К [4]

Конус отверстия шпинделя №3

Число подач: 20-315 мм/мин

Пределы чисел оборотов шпинделя: 40 – 2000 мин ^-1

Режущий инструмент:

Концевая фреза Æ25; t=4  специальная

Вспомогательный инструмент: втулка переходная ГОСТ 13791-75

Мерительный инструмент: шаблон для профиля специальный

017 Сверлильная

Вертикально - сверлильный станок с числовым программным управлением 2Р135 Æ 2 – 1 [4]

Пределы подач: 10 – 500 мм/мин

Число подач: шпинделя – 18

Пределы частот вращения шпинделя 45 – 2000 мин ^-1

Число скоростей шпинделя – 12

Режущий инструмент

Сверло центровочное Æ 2,5 ГОСТО 14952-75 [4]

сверло – зенковка Æ 7

метчик М8 ГОСТ 3266-81

Вспомогательный инструмент:

патрон для метчиков

втулка переходная

Мерительный инструмент: калибр-пробка резьбовая М8-6Н