Разработка технологического процесса изготовления детали

Разработка технологического процесса изготовления детали

1 Анализ конструкции детали и требований к её изготовлению

Деталь 226.11.6175.1222.000 – «Наконечник» (рисунок 1.1) предназначена для передачи жидкости (топлива) между узлами машины. Исполнительными поверхностями (ИП) являются две внутренние пересекающиеся цилиндрические поверхности диаметром 10 мм.Основной конструкторской базой (ОКБ) является ухо, расположенное под углом 15 градусов относительно основной части детали и отверстие диаметром 6,5 мм., расположенное непосредственно на плоскости уха. Вспомогательными конструкторскими базами (ВКБ) являются цилиндрические поверхности диаметром 16,2d11, и диаметром 13f7. Остальные поверхности являются свободными (СП).

 

Рисунок 1.1 – Функциональное назначение поверхностей наконечника

 

Общий вид детали представлен на рисунке 1.2.

 

 

Рисунок 1.2 - Общий вид детали

Технологический контроль чертежа

 

Изучение чертежа детали показало:

1) На представленном чертеже достаточно видов, разрезов,сечений, необходимых для получения однозначного представления о конфигурации данной детали;

2) Наличие размеров, указанных на чертеже, в достаточной мере дает представление о конструкции детали;

3) Шероховатость поверхностей указана с учетом условий работы детали в сборочной единице;

4) Чертеж детали также содержит сведения о: материале детали- Штамповка 20Х13 ТУ 14-1-377-72, покрытии – Химическое пассивирование.

1.2 Анализ требований к изготовлению детали

 

Для правильного выбора методов обработки, выбора средств технологического оснащения приводим в соответствие отдельные параметры точности.

Одним из требований служебного назначения, предъявляемых к данной детали, является обеспечение герметичности соединения топливного узла с данной деталью. Это достигается выбором посадки с зазором по цилиндрическим поверхностям.

 

 

Определение типа производства

Ориентировочно тип производства определяется по годовому объему выпуска и массе детали.

Заданный годовой объем выпуска детали "226.11.6175.1222.000 – Наконечник" составляет 1200 шт/год, масса детали m_д = 0,142 кг. Таким образом, тип производства – мелкосерийный.

При этом типе производства используется универсальное оборудование и универсальная технологическая оснастка.

Так как тип производства – мелкосерийный, то следует определить размер партии запуска.

(1)

 

где а – периодичность запуска в днях (рекомендуется принимать равной 3, 6, 12, 24 дням);

254 – число рабочих дней в году;

N_вып – годовая программа выпуска, шт./год

Принимаем а = 12 дней.

 

 

 

Принимаем N = 57 шт.

 

 

Выбор исходной заготовки

Назначение режимов резания

 

Режимы резания металлов определяем следующими основными параметрами: глубиной резания t, подачей S и скоростью резания V. Исходными данными для выбора режима резания являются: данные об изготовляемой детали и ее заготовке, а также данные о применяемом оборудовании и инструменте.

Режимные параметры выбираем таким образом, чтобы была обеспечена наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости, данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конструкции, наивыгоднейшей геометрии его, с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностей станка.

Производится назначение режимов резания, используя справочную литературу [1], для первого перехода первой операции.

Исходные данные:

1) обрабатываемый материал 20Х13;

2) заготовка – штампованая поковка в закрытых штампах на калибровочных кривошипных прессах;

3) оборудование – 500VS;

4) инструмент – торцовая фреза R390-020С3-11L050;

5) заготовка установлена в специальном приспособлении;

6) диаметр фрезы – 13 мм;

7) число зубьев – 4;

8) вид обработки – фрезерование чистовое плоскостей;

Глубина резания t соответствует припуску z _max= 0,35 мм.

Подача S_z = 0,3 мм/зуб

Период стойкости соответствует нормативному.

Скорость резания V = 190 м/мин [8, стр. D 306, D 306].

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле:

 

(2)

где D – диаметр фрезы, мм.

т. к. выбранный станок имеет бесступенчатое регулирование, то n_ф = 4660 мин^-1.

 

Уточняем скорость по формуле:

 

(3)

 

 

 

Для проверки режимов резания по мощности привода и крутящему моменту следует найти силу резания Рz:

 

 

где Р zуд. – удельная сила резания,

Р zуд. = 1100 Н/мм2;

t– припуск на обработку, t= 0,35 мм;

Sz– подача на один зуб при обработке, Sz= 0,3 мм/зуб;

k– количество зубьев одновременно участвующих в обработке, k= 4;

 

 

Проверка выбранных режимов по мощности привода:

 

, (4)

 

где кВт – мощность привода.

Мощность резания:

 

кВт

 

Сравним, достаточна ли мощность на приводе станка,

N_ф. = 0,35 кВт < N_СТ = 22,5 кВт

 

Определение минутной подачи:

(5)

 

где z – количество зубьев у фрезы;

 

Фактический крутящий момент:

 

(6)

 

 

Сравним, достаточно ли крутящего момента на шпинделе станка,

 

M_ф. = 0,7 Н·м < M_СТ = 76 Н·м

 

При расчете режимов резания для остальных переходов пользуемся каталогом от «Sandvik Coromant» и общемашиностроительными нормативами для выбора инструмента, и расчета режимов резания, и сводим их в таблицу 4.

 

Таблица 4 – Режимы резания

 

№ операции	Содержание переходов	Глубина резания,tмм	Подача Sмм/мин	Подача Sz, мм/мин	Скорость резания,V м/мин	Частота вращения n, мин^-1	Мощность N, кВт	Момент резания, М, Н*м
	1.Подрезать торцы	0,35		0,3			0,3	0,7
2.Фрезеровать поверхность	1,1		0,4		429,9	1,47	2,94
3. Фрезеровать поверхность	0,8		0,14		477,7	1,13	2,26
4. Фрезеровать поверхность	0,3		0,1		477,7	1,13	2,26
5. Фрезеровать поверхность			0,3		297,2	1,89	3,78
6.Центровать отверстие	-		0,15 об/мин			0,6	2,1
7.Сверлить отверстие	-		0,3 об/мин		764,3	0,62	0,1
8. Фрезеровать поверхность	-		0,2 об/мин		668,7	4,09	0,25
9. Центровать отверстие	-		0,15 об/мин			0,6	2,1
10.Сверлить отверстие	-		0,1 об/мин	25,5	1175,8	0,64	1,28
11.Центровать отверстие	-		0,15 об/мин			0,6	2,1
12.Сверлить отверстие	-		0,7 об/мин		764,3	0,62	1,24
13. Фрезеровать поверхность			0,2			1,47	2,94
14. Фрезеровать поверхность			0,25		384,8	2,77	5,54
15. Фрезеровать поверхность	0,2		0,25		477,7	0,16	0,32
16. Фрезеровать поверхность	0,9		0,27		636,9	0,29	0,58
17. Фрезеровать поверхность	0,7		0,33		995,2	0,81	1,62
18.Сверлить 2 отверстия	-		0,3 об/мин	27,3		0,19	0,38
19. Фрезеровать поверхность	0,4		0,1		995,2	0,81	1,62
20.Нарезать резьбу	-		1 об/мин			0,25	0,5

Уточнение типа производства

Тип производства определяется коэффициентом закрепления операций на одном рабочем месте.

Коэффициент вычисляется по формуле:

, (16)

где О – число операций, выполняемых при обработке данной детали;

Р – число станков, необходимых для обработки данной детали.

, (17)

где – фактический коэффициент загрузки;

, (18)

 

где m – число станков на i-ой операции;

- принятое число станков (округленное в большую сторону).

m = , (19)

где N = 1200 – объем выпуска, шт.;

t – штучное время изготовления детали на i-ой операции, мин;

F = 1980 – действительный годовой фонд времени, дней;

S = 2 – число смен;

= 0,8 – нормативный коэффициент загрузки;

Штучное время берется из технологического процесса, представленного в таблице 6

Таблица 6 – Технологический процесс
№ оп.	Наименование операции	Штучное время t , мин
	Сверлильно-Фрезерно-расточная с ЧПУ	12,4

 

;

Принятое число станков для всех операций, при округлении в большую сторону будет равно единице, следовательно _ф = m_i. Тогда каждая операция, выполняемых при обработке данной детали определяется ниже:

;

 

Так как полученное значение входит в интервал до 1, то тип производства принимается массовый[16, с.19, таблица 3.1].

 

Разработка технологического процесса изготовления детали

1 Анализ конструкции детали и требований к её изготовлению

Деталь 226.11.6175.1222.000 – «Наконечник» (рисунок 1.1) предназначена для передачи жидкости (топлива) между узлами машины. Исполнительными поверхностями (ИП) являются две внутренние пересекающиеся цилиндрические поверхности диаметром 10 мм.Основной конструкторской базой (ОКБ) является ухо, расположенное под углом 15 градусов относительно основной части детали и отверстие диаметром 6,5 мм., расположенное непосредственно на плоскости уха. Вспомогательными конструкторскими базами (ВКБ) являются цилиндрические поверхности диаметром 16,2d11, и диаметром 13f7. Остальные поверхности являются свободными (СП).

 

Рисунок 1.1 – Функциональное назначение поверхностей наконечника

 

Общий вид детали представлен на рисунке 1.2.

 

 

Рисунок 1.2 - Общий вид детали