Разработка технологического процесса изготовления детали планка

 

Содержание

 

Введение 2

1 Анализ конструкции и  размерного описания 3

2 Обоснование типа производства 5

3 Анализ технологичности  конструкции детали 10

4 Выбор исходной заготовки 13

5 Разработка технологического  маршрута изготовления детали 17

5.1 Выбор методов обработки  отдельных поверхностей 17

5.2 Выбор технологических  баз 20

5.3 Синтез маршрута обработки заготовки 21

5.4 Выбор технологического  оборудования и оснастки 23

6 Разработка технологических  операций 24

6.1 Установка структуры операции и последовательности переходов  24

6.2 Определение промежуточных  припусков и операционных 

размеров  26

Литература 31

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков  и аппаратов, от всемирного внедрения  методов технико- экономического анализа.

Контрольная работа соответствует стадии технического проекта и предполагает изучение чертежа отдельной детали. На основе этого, после анализа, рассчитывают тип производства, выбирают заготовку, разрабатывают и обосновывают технологический маршрут изготовления детали. Выбор того или иного метода обработки с точки зрения рациональности должен обеспечить выполнение годовой программы выпуска изделий в полном объеме и в установленные сроки.

 

1 Анализ конструкции и размерного  описания детали

 

Данное изделие представляет собой призматическую деталь с тремя сквозными отверстиями высокой точности и четырьмя отверстиями с нарезанной резьбой.

Планка изготовлена из качественной стали марки Сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Сталь имеет высокий предел текучести, малую чувствительность к концентраторам напряжений, в изделиях, работающих при многократном приложении нагрузок, высокий предел выносливости и достаточный запас вязкости. Кроме того, улучшаемые стали обладают хорошей прокаливаемостью и малой  чувствительностью к отпускной  хрупкости.

При полной прокаливаемости  сталь имеет лучшие механические свойства, особенно сопротивление хрупкому разрушению - низкий порог хладноломкости, высокое значение работы развития трещины  КСТ и вязкость разрушения К_1с.

Деталь предназначена для центровки координатного стола электронного микроскопа. С помощью винтов, проходящих через отверстия 7, планка крепится к станине микроскопа. С помощью винтов, проходящих через отверстия с резьбой 8, после настройки окончательно крепится координатный стол.

Рисунок 1.1 - Эскиз детали

Деталь имеет высокие  требования к точности размеров и  шероховатости рабочих поверхностей. Особенно высокие требования предъявляются  к плоскости 5, 6 и отверстиям 7.

Размеры на чертеже детали выбраны из ряда предпочтительных чисел, что упрощает процесс изготовления и измерения данной детали, сокращает  номенклатуру используемого режущего и измерительного инструмента.

 

2 Обоснование типа производства

 

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом  закрепления операции К_з.о., который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течении месяца, к числу рабочих мест. Т.к. К_з.о. отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжение рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, то К_з.о. оценивается применительно к явочному числу рабочих из расчета на одну смену:

где åО – суммарное число различных операций;

P – явочное число рабочих подразделения, выполняющих различные операции.

 

Исходные данные:

- годовая программа выпуска  изделий    = 180 шт.

- кол-во деталей на  изделии                  m = 1;

- процент запасных частей                       β = 4%;

- режим работы предприятия               односменный;

- времени работы оборудования         F_д = 2070 часов.

 

Для определения К_з.о. необходимо установить соотношение между трудоемкостью выполнения операций и производительностью рабочих мест, предназначенных для проведения данного технологического процесса при условии загрузки этого оборудования в соответствии с нормативными коэффициентами.

Порядок расчета коэффициента закрепления операций следующий. Зная программу выпуска (годовую) и штучно-калькуляционное  время, затраченное на каждую операцию, определяем количество станков:

где N – годовая программа выпуска, шт.,

      t_ШТ – штучное или штучно-калькуляционное время, мин.,

      Fд=2070 – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч.

η_з.н. – нормативный коэффициент загрузки оборудования (можно принять усредненные значения η_з.н.= 0,75…0,85; так как на данном этапе тип производства еще неизвестен), принимаем η_з.н. = 0,8; [1].

Рассчитаем годовую программу  с учётом запасных частей:

 

 

Количество операций, выполняемых  на рабочем месте, определяется по формуле:

 

 

где η_з.ф. – фактический коэффициент загрузки рабочего места определяется по формуле:

,

 

 где  Р – принятое количество станков, шт..

Штучно-калькуляционное  время определяется по формуле:

 

                                            Т_шт. = k ∙ Т_о;                            

 

где Т_о – основное технологическое время, определяем по приближенным формулам для определения норм времени по обрабатываемым поверхностям (таб.2.29 [1],);

k – коэффициент, находим по таблице (таб.2.30 [1]);

 

Данные об обработке поверхностей детали приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

Пов-ть	Квалитет	Способ обработки
5,6	7	1. Фрезерование черновое 2. Фрезерование чистовое 3. Шлифование
1, 4	14	1. Фрезерование черновое
2, 3	14	1. Фрезерование черновое
7	7	Сверление Развертывание 3. Развертывание (плавающей разверткой по 7-му квалитету)
8	7	1.Сверление 2 Резьбонарезание

 

Для определения основного  технологического времени при обработке  каждой поверхности воспользуемся  методиками, изложенными в [1].

Рассчитаем  , мин.:

Поверхность 1, 4:

1. Фрезерование черновое:

 

.

 

Поверхность 2, 3:

 

1. Фрезерование черновое:

 

.

 

 

Поверхность 5, 6:

1. Фрезерование черновое:

 

.

 

2. Фрезерование чистовое:

 

.

 

3. Шлифование:

 

.

 

Поверхность 7:

1. Сверление:

 

.

 

2. Развертывание:

 

.

 

Поверхность 8:

1. Сверление:

 

.

 

2. Резьбонарезание:

 

.

 

Составим маршрут обработки  детали:

 

010 Фрезерная

020 Сверлильная/резьбонарезальная

035 Шлифовальная

 

Тогда:

• для фрезерной операции:

 

 

 

где – согласно таб.2.30

 

 

 

 

 

 

 

• для сверлильная/резьбонарезальной операции:

 

 

 

где – согласно таб.2.30

 

 

 

 

 

 

 

 

• для шлифовальной операции:

 

 

 

где – согласно таб.2.30

 

 

 

 

 

 

 

Результат расчета для  каждой программы выпуска сведем  в таблицы:

 

Таблица 3.2.

Операция	Тшт., мин.	mр, шт.	Р, шт.	ηз.ф.	О
1. Фрезерная	16,3	0,031	1	0,031	25,8
2. Сверлильная - сверление - резьбонарезание	1,33	0,0025	1	0,0025	320
3. Шлифовальная	1,26	0,0024	1	0,0024	333,333
			∑Р =3		∑О =679,133

 

 

Так как  , следовательно производство будет единичным.

 

 

3 Анализ технологичности конструкции  детали

 

Технологический анализ конструкции  обеспечивает улучшение технико-экономических  показателей разрабатываемого технологического процесса. Основные задачи, решаемые при  анализе технологичности конструкции  обрабатываемой детали, сводятся к  возможному уменьшению трудоемкости и  металлоемкости, возможности обработки  детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологичности  конструкции позволяет снизить  себестоимость ее изготовления без  ущерба для служебного назначения.

1. Качественная оценка на технологичность.

 

Проанализировав конструкцию  детали можно сделать вывод о  качественной технологичности фланца:

1) материал детали сталь  45 ГОСТ 1050-88 является легко обрабатываемым и достаточно дешевым, обеспечивая при этом требования, предъявляемые к детали;

Для обработки детали достаточно использовать фрезерную, сверлильную и шлифовальную операции. Имеется свободный отвод и подвод режущего и мерительного инструмента к обрабатываемым поверхностям.

2) отверстия под резьбу и нарезание резьбы производится на вертикально-сверлильном станке, для массового производства целесообразно использование многошпиндельного станка. Для осуществления заданных размеров обеспечивается упор в плоскую торцевую поверхность;

3) все поверхности являются легкодоступными и не представляют трудностей при обработке и измерении заданных на чертеже размеров;

4) в конструкции предусмотрено совмещение конструкторских и технологических баз, что ведет к повышению точности обработки;

5) наиболее экономичным методом получения заготовки является прокат.

 

3.2 Количественная оценка технологичности

 

Определим коэффициент точности обработки и коэффициент шероховатости  в соответствии с ГОСТ 18831-73. Для  этого определим среднюю точность обработки и среднюю шероховатость  обработки поверхностей.

Проведем описание всех поверхностей детали:

Таблица 3.1

Номер поверхности	Квалитет	Шероховатость
1	14	6,3
2	14	6,3
3	14	6,3
4	14	6,3
5	7	1,6
6	7	1,6
7	7	1,6
8	7	3,2

 

Данные о точности и  шероховатости детали занесем в  таблицу 3.2. и таблицу 3.3.

 

Таблица 3.2

7	4	28
14	4	56
å	8	84