Количественная оценка технологичности конструкции

1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

Коэффициент унификации:

, (1.1)

где Q_уэ – количество унифицированных элементов;

Q_э – количество конструкционных элементов.

2 Коэффициент точности поверхностей детали:

, /1/ (1.2)

, (1.3)

где T _i – соответственно квалитет точности обрабатываемых поверхностей;

Т_{ср .}- среднее значение этих параметров;

n_i – число размеров или поверхностей для каждого квалитета

3. Коэффициент шероховатости поверхностей деталей:

/1/ (1.4)

, (1.5)

где R _ai – соответственно значения параметров шероховатости обрабатываемых поверхностей;

R _aср.- среднее значение этих параметров;

n _i – число размеров или поверхностей для каждого значения параметра шероховатости.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

Вывод: из выше рассчитанных коэффициентов видно, что числовые значения почти всех показателей технологичности близки к 1, т. е. технологичность конструкции детали удовлетворяет требованиям, предъявленным к изделию. Деталь «Вал» целесообразно обрабатывать на станках с числовым программным управлением, так как деталь хорошо обрабатывается резанием и удобно базируется.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

Каждая деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоёмкость изготовления детали оказывают особое влияние её конструкция и технические требования на изготовление.

Технологичность - это совокупность свойств конструкции детали, которые обеспечивают изготовление, ремонт и техническое обслуживание изделия по наиболее эффективной технологии в сравнении с аналогичными конструкциями

при одинаковых условиях их изготовления и одних из тех же показателях качества.

Технологичность оценивается качественными параметрами и количественными показателями.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

1.2 Химический состав и механические свойства материала детали

Деталь «Вал» выполнена из конструкционной легированной стали 40Х. Эта сталь предназначена для изготовления осей, валов, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, колец, оправок, губчатых венцов, болтов, полуосей, втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности.

Сталь теплоустойчива до 450⁰С.

Таблица 1.2 Химический состав стали

Марка стали

Вид поставки Поковка – ГОСТ 8479-70

40Х

Массовая доля элементов, %, по ГОСТ 4543-71

Температура критических точек, ^0С

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Cu

Ac1

Ac3

Ar1

Ar3

0.36-0.44

0.17-0.37

0.50-0.80

< 0.035

< 0.035

0.80-1.10

0.17-0.30

< 0.30

Таблица 1.3 Механические свойства стали

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ0,2,МПа	σв,МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/м2
Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

1.4 Определение типа производства

В машиностроении различают следующие типы производства:

- единичное;

- серийное (мелкосерийное, среднесерийное, крупносерийное);

- массовое.

Каждый тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операции К_з.о.

Коэффициент закрепления операций К_{з.о .} определяется по формуле:

, (1.6)

где Q_{оп .} – число различных операций, выполняемых на участке;

P_m – число рабочих мест (станков), на которых выполняются эти операции.

Согласно ГОСТ 3.1108-74 коэффициент закрепления операций принимают равным

Таблица № 1.4 Значение коэффициента закрепления операций

Тип производства	Кз.о.
Массовое
Крупносерийное	Свыше 1 до 10 включительно
Среднесерийное	Свыше 10 до 20 включительно
Мелкосерийное	Свыше 20 до 40 включительно
Единичное	Свыше 40

Из выше рассчитанного следует, что производство серийное, следует определить партию запуска деталей. Ориентировочно величину партии

можно рассчитать по формуле:

 

 

, шт. (1.7)

где N – годовой объем выпуска, шт.;

- число рабочих дней в году (365 – Т_вых. – Т_празд.), дн.;

– необходимый запас деталей на складе в днях, колеблется в пределах 3÷8 дней.

· для единичного и мелкосерийного производства 3÷4 дней

· для среднесерийного производства 5÷6 дней

· для крупносерийного и массового производства 7÷8дней

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий изготовленных или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемам выпуска.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

При серийном производстве широко используются универсальные станки, а также специализированные и частично специальные станки.

Оборудование располагается не только по групповому признаку, но и по потоку.

Технологическая оснастка универсальная, а также специальная и универсально-сборная, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия.

Рабочие специализируются на выполнении только нескольких операций. Технологический процесс дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, переходы приемы, движения.

Себестоимость изделия - средняя.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.181800.000 ПЗ

Анализ заводского технологического процесса

Каждая деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоёмкость изготовления детали оказывают особое влияние её конструкция и технические требования на изготовление.

В заводском технологическом процессе деталь «Муфта» обрабатывается следующим образом:

005 Контрольная 100 Слесарная

010 Слесарная 105 Контрольная

015 Слесарная 110 Контрольная

020 Разметочная 115 Слесарная

025 Разметочная 120 Термическая

030 Слесарная 125 Пескоструйная

035 Разметочная 130 Слесарная

040 Токарная 135 Шлифовальная

045 Токарная 140 Слесарная

050 Токарная 145 Шлифовальная

055 Разметочная 150 Слесарная

060 Фрезерная 155 Токарная

065 Слесарная 160 Контрольная

070 Разметочная 165 Моечная

075Фрезерная 170 Магнитный контроль

080 Слесарная 175 Моечная

085 Разметочная 180 Покрышка

090 сверлильная 185 Весовой контроль

095 Сверлильная 190 Окончательный контроль

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

Как видно из выше перечисленных операций заводского технологического процесса, здесь используется большое количество контрольных, слесарных, разметочных операций и используются станки старых моделей универсальные с ручным управлением.

Считаю, что в своем варианте технологического процесса обработки детали «Муфта» необходимо на некоторых операциях применить высокопроизводительные станки с ЧПУ, что позволит:

- повысить производительность труда;

- ликвидировать разметочные и слесарные операции;

- сократить время на переналадку оборудования, на установку заготовок за счет применения универсальных сборочных приспособлений;

- сократить число операций;

- сократить затраты времени и средств на транспортировку и контроль деталей;

- уменьшить брак;

- сократить потребность в рабочей силе;

- уменьшить число станков;

- применить многостаночное обслуживание;

Кроме того на горизонтально -фрезерных и вертикально - сверлильной операциях целесообразно применить специальные быстропереналадочные приспособления с пневмозажимом, обеспечивающие надежное закрепление и точное базирование детали в процессе обработки, а так же позволит:

- сократить время на переналадку оборудования;

- обеспечить фиксированное и надежное положение заготовки в приспособлении;

- освободит от предварительной разметки перед данной операцией

Применение специального высокопроизводительного режущего инструмента обеспечивает высокую точность и необходимую шероховатость обрабатываемых поверхностей.

 

1.5

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

Технико-экономическая оценка выбора метода получения заготовки

 

Выбор метода получения заготовки является одним из важнейших факторов при проектировании и разработке технологического процесса.

Вид заготовки и метод в значительной степени определяется материалом детали, типом производства, а так же такими технологическими свойствами как конструктивная форма и габаритные размеры детали.

В современном производстве одним из основных направлений развития технологии механической обработки является использование чистовых заготовок с экономичными конструктивными формами, т.е. рекомендуется переложить большую часть процесса формообразования детали на заготовительную стадию и тем самым снизить затраты и расход материала при механической обработке.

В дипломной работе для детали «Муфта» применяю метод получения заготовки горячую штамповку на кривошипных прессах.

При этом методе форма заготовки по своим размерам приближена к размерам детали и этим самым снижается расход материала и время на изготовление детали «Муфта», а также уменьшается количество операций механической обработки и, следовательно, уменьшается себестоимость данной детали.

 

Выбор технологических баз

Базой называют поверхность, заменяющую совокупность поверхностей, ось, точку детали по отношению к которым ориентируются другие детали, обрабатываемые на данной операции.

Для повышения точности обработки детали необходимо соблюдать принцип совмещения (единства) баз, согласно которого при назначении технологических баз для точной обработки заготовки в качестве технологических баз следует применять поверхности, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными базами детали.

А также принцип постоянства баз, который заключается в том, что при разработке технологического процесса необходимо стремиться к использованию одной и той же технологической базы, не допуская без необходимости смены технологических баз.

Стремление осуществить обработку по одной технологической базе объясняется тем, что всякая смена баз увеличивает погрешность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей.

Проанализировав все выше названое, делаю вывод, что для обработки детали «Муфта» за базовые поверхности необходимо принять:

Операция 010 Горизонтально – фрезерная: ∅43,4

Операция 015 Токарная ЧПУ

Установ А: ∅76

Установ Б: ∅ 40,3

Операция 020 Горизонтально – фрезерная: ∅40,3

Операция 025 Вертикально - сверлильная: ∅40,3

Операция 035 Кругло - шлифовальная: центровочные отверстия

Операция 040 Токарно – винторезная

Установ А: ∅40 f 9

Установ Б: ∅ 40 f 9

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ   51001.181800.000 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

151001.190100.000 ПЗ

2.2 Проектирование маршрутного технологического процесса детали: последовательность обработки; выбор оборудования; выбор станочных приспособлений; выбор режущих инструментов; выбор вспомогательных инструментов.

При разработке технологического процесса руководствуются следующими основными принципами:

- в первую очередь обрабатываю те поверхности, которые являются в базовыми при дальнейшей обработке;

- после этого обрабатывают поверхности с наибольшими припусками;

- поверхности, обработка которых обусловлена высокой точностью взаимного расположения поверхностей, необходимо обрабатывать с одного установа;

- при обработке точных поверхностей следует стремиться к соблюдению двух основных припусков: совмещение (единства) баз и постоянства баз