Изготовление детали "Корпус"

Изготовление детали "Корпус"

1

125

Введение

С технологической и организационной точек зрения станки с ЧПУ имеют ряд преимуществ перед станками с ручным управлением. Они обеспечивают высокую производительность при обработке деталей сложной формы за счет автоматизации цикла обработки; возможность обработки деталей без изготовления дорогостоящей оснастки; повышения качества обрабатываемых деталей; позволяют применять при обработке деталей оптимальные режимы резания; высвободить высококвалифицированных рабочих - станочников; повысить культуру производства и обеспечить труд рабочих; создать с помощью ЭВМ автоматизированные участки группового управления.

Основной эффект от перевода станков на числовое программное управление состоит в значительном снижении вспомогательного времени в составе штучного по сравнению с обычными универсальными станками (15% - 25%), что позволяет в несколько раз сократить общее время обработки деталей. Опыт эксплуатации показывает, что производительность станков с ЧПУ всех технологических групп по сравнению с обычными увеличивается в среднем в 2-3 раза, а станков фрезерной группы в 6-8 раз. Применение каждой тысячи станков с ЧПУ позволяет снизить потребность в рабочих - станочниках в среднем на 6 тыс. человек; в производственных площадях - на 20-30 м2. Срок окупаемости 87% всех используемых станков с ЧПУ составляет в среднем три года.

Применение станков с ЧПУ, помимо повышения производительности, значительно сокращает потребность в оснастке, уменьшает потери времени на транспортировку изделий от станка к станку, исключает межоперационный контроль обработки. Широкий диапазон технологических возможностей на станках с ЧПУ достигается благодаря наличию инструментальных магазинов и револьверных головок с автоматической сменой инструментов.

1. Технологическая часть

1.1 Служебное назначение детали и сборочной единицы. Анализ технологических условий на изготовление детали и выявление технологических задач, которые необходимо решать при разработке технологического процесса

Служебное назначение детали и сборочной единицы:

Корпус блока управления входит в состав специализированного электронно-механического телеграфного аппарата РТА_7М. Данный аппарат является рулонным старт-стопным телеграфным аппаратом пятиэлементного кода и предназначен для передачи и приёма информации по телеграфным каналам и линиям связи. Аппарат может использоваться для ввода (вывода) информации на ЭВМ и АПД последовательным кодом. Аппарат может работать как в стационарных условиях, так и в подвижных объектах (не на ходу) при температуре от 0? С до +50?С, а также в условиях повышенной влажности до 98% при температуре +35?С.

Блок управления служит для управления узлом печати, осуществляя запуск блока печати и установку литерной головки в позицию печати. Блок управления имеет параллельный ввод информации пятиэлементного кода. Кодовая комбинация подается на пять электромагнитов.

Характеристика материала детали

Деталь изготавливается из алюминиевого сплава АК12 ГОСТ 1583-93. Метод получения заготовки - литье под давлением.

По назначению данный литейный сплав обеспечивает высокую герметичность (для небольших по массе отливок).

По химическому составу АК12 относится к сплавам на основе системы Al-Si-Cu. Алюминиевые литейные сплавы по стандарту обозначаются буквой «А» в начале марки, затем приводятся обозначения основных элементов: К - кремний, в данном сплаве 10-13% Si. М - медь, в данном сплаве 0-0,6%; основные компоненты: железа - 0,6-1,0%; титана - 0,2%; марганца - 0,5%; магния - 0,15%; цинка - 0,8%; никеля - 0,3%; свинца - 0,15%; олова - 0,1%;

Механические свойства АК12 ГОСТ 1583-93:

Способ получения заготовки - литье под давлением;

Вид термообработки - Т1 (искусственное старение без предварительной закалки);

Временное сопротивление разрыву, МПа не менее -260;

Относительное удлинение - 1,5%;

Твердость - 83,4НВ.

Анализ технических условий на изготовление детали и выявление технологических задач, которые необходимо решать при разработке технологического процесса.

1. Отливка 5-0-0-5 ГОСТ 2945-89 Заготовка получается литьем под давлением в металлическую форму, что, позволяет получить достаточно точную отливку (5 ый класс точности отливки). В результате, получаем заготовку, максимально близкую к детали по массе и точности размеров.

2. Неуказанные литейные радиусы не более 2 мм.

3. Литейный уклон на поверхности Р не более 30'. В сборе данная поверхность сопряжена с кулачком, поэтому к ней предъявляются высокие точностные требования

4. Литейные уклоны для наружных поверхностей 45' в сторону уменьшения размера, для внутренних поверхностей 1? в сторону увеличения размера. Это необходимо для упрощения извлечения отливки из литейной формы

5. Размер «З» контролировать на размере Ж. Размер «З» является толщиной стенки, которая в свою очередь служит опорной базой в большинстве приспособлений. Поэтому, её точность особенно важна по высоте размера Ж (т.е. в месте соприкосновения поверхности детали и опорного штифта)

6. Остальные тех. требования по ОСТ 4 ГО.070.014

7. На поверхности Р допускается технологическая маркировка шрифт 3 по НО.010.007

8. Покрытие: Хим. Окс.Э, кроме поверхности И, К, Л, М, П и резьбовых отв. Данное покрытие представляет собой химическое оксидирование, служащее для повышения поверхностной электропроводности.

9. Неуказанные размеры стенок и ребер 3±0,3 мм

10. Размеры в скобках - после сборки. Данные размеры получаются растачиванием в сборе.

1.2 Расчет годовой программы и такта производства. Определение типа производства. Краткая характеристика формы организации принятого производства

Определение приведенной программы запуска

,

где - годовая программа выпуска детали(); - коэффициент, учитывающий количество возможного брака;

- коэффициент, учитывающий незавершенное производство;

Определение расчетного такта выпуска деталей на участке:

,

где - действительный годовой фонд работы оборудования

в часах ()

Определение типа производства:

· Табличным методом:

для определения типа производства табличным методом необходимо знать массу детали и годовую программу выпуска деталей.

Масса данной делали 0,39 кг.

Годовая программа выпуска изделий -

Таблица 4.1.

Тип производства	Годовая программа выпуска деталей
	Масса детали
	>100 кг	10…100 кг	менее 10 кг
индивидуальное	до 5	до 10	до 100
мелкосерийное	5-100	10-200	100-500
серийное	100-300	200-500	500-5000
крупносерийное	300-1000	500-5000	5000-50000
массовое	более 1000	более 5000	более 50000

Опираясь на данные таблицы, определяем, что производство мелкосерийное.

Краткая характеристика формы организации принятого производства:

· Производство - основное.

· Тип производства - мелкосерийное.

· По форме организации - не поточное.

· По уровню механизации - механизируемое.

1.3 Анализ технологичности конструкции детали с точки зрения принятого производства

Технологичность конструкции изделия - это степень соответствия детали заданным условиям производства, которые обеспечивают минимальную трудоемкость и себестоимость изготовления. Неуказанная шероховатость 6,3 мкм следовательно, чтобы получить данную шероховатость нужно провести черновую и получистовую обработку данных поверхностей.

Общие требования к деталям:

Точность обработки детали соответствует служебному назначению. Шероховатость поверхности соответствует точности. Эти требования необходимы, так как в корпусе буксы устанавливаются подшипники, что накладывает требование на точность и шероховатость поверхностей.

При изготовлении детали и простановки размеров необходимо стремиться к выполнению принципов совмещения постоянства технологических баз; обеспечить связь системы необрабатываемых поверхностей с системой обрабатываемых только одним размером (этот размер должен связывать черновую базу с поверхностью, которая обрабатывается первой и служит чистовой базой на последующих операциях) эти принципы соблюдаются.

Конструкция и размеры детали обеспечивают максимальное уменьшение количество обрабатываемых поверхностей и рациональное расположение опорных точек с точки зрения удобства, надежности базирования и минимальных деформаций под действием сил закрепления и резания; применение наиболее простых приспособлений; жесткость и прочность при применении высокопроизводительной обработки (уменьшение вылета и габаритов инструментов, сокращение припусков на обработку, свободный доступ режущего и мерительного инструмента к обрабатываемым поверхностям, нормальное врезание инструмента и обработку на проход, работу не по корке, равномерный и безударный съем метала, обработку комбинированным инструментов, одновременную обработку нескольких деталей).

Требования к обрабатываемым резанием конструктивным элементам деталей:

ГОСТ 14.201 - ГОСТ 14.204-83 посвящен анализу технологичности изделия, сборочных единиц, деталей заготовки.

Качественная оценка, при сравнении вариантов конструкций, определяет целесообразность затрат на определение численных показателей технологичности вариантов.

Качественная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях технологичности конструкции. Обобщено на основании опыта исполнителя, когда осуществляется выбор лучшего инструмента, лучшего конструктивного решения и не требуется определения степени различия технологичности.

а) При выборе технологических баз выполняются два принципа базирования:

- принцип совмещения баз, когда измерительная база совпадает с технологической, и погрешность базирования равна нулю (в рассматриваемой детали соблюдается не всегда).

- принцип постоянства баз, когда одни и те же базы используются на различных операциях, что повышает точность взаимного расположения поверхностей и упрощает конструкцию приспособления.

Соблюдение этих принципов - технологично.

б) Наличие свободного подхода и выхода режущего инструмента, напр. при фрезеровании, сверлении отверстий и т.д. - это технологично (в рассматриваемой детали соблюдается не всегда).

в) Расположение отверстий не представляет больших трудностей при их обработке - это технологично.

г) Заготовку получают литьем под давлением. Заготовка имеет размеры близкие к готовой детали, т.е. обеспечивает наиболее высокий коэффициент использования материала, следовательно обеспечивает наименьшую трудоемкость механической обработки.

Оценив данные исследования детали на технологичность можно сделать вывод о том, что деталь умеренно технологична.

1.4 Анализ базового технологического процесса

Обработка корпуса блока управления по действующему технологическому процессу осуществляется на универсальном оборудовании и тем самым сопровождается большим количеством установок.

Действующий технологический процесс обработки корпуса буксы является неэффективным и экономически не выгодным, т. к. имеются потери времени на вспомогательное время (установка, закрепление / снятие детали, транспортировка) и операционное, которые можно избежать, соблюдая принцип концентрации переходов и операций.

Имеются операции, которые можно объединить в одну, а не разбивать на несколько, при этом теряя время на транспортировку, установку, закрепление, базирование детали.

Основной целью совершенствования базового технологического процесса является сокращение основного технологического времени на обработку детали, повышение производительности и сокращение стоимости деталей.

Основные направления совершенствования базового технологического процесса:

1. В базовом тех. процессе большинство фрезерных операций ведётся на станках фрезерной группы, в частности на универсальном фрезерном станке 676П. Перевод фрезерных операций на станок с ЧПУ (или ОЦ) нецелесообразен, т. к. съём металла на этих операциях минимален, а расположение обрабатываемых поверхностей не позволяет нам избавиться от необходимости применения станочных приспособлений. Перенос сверлильных и резьбонарезных операций на обрабатывающий центр, наоборот, сократит количество оборудования и вспомогательное время.

2. Усовершенствовать конструкцию отдельных приспособлений, добавив установочные элементы, позволяющие производить установку на столе станка с ЧПУ.

1.5 Выбор и обоснования метода и способа получения заготовки. Характеристика материала детали. Методы контроля качества заготовки

Выбор и обоснование метода и способа получения заготовки

В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката.

Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами деталей и программой выпуска. В действующем производстве учитываются возможности заготовительных цехов (наличие соответствующего оборудования). Оказывают влияние плановые сроки подготовки производства.

Поступающие на обработку заготовки должны соответствовать утвержденным технологическим условиям. Поэтому заготовки подвергают техническому контролю по соответствующей конструкции, устанавливающей метод контроля, периодичность, количество проверяемых заготовок в процентах к выпуску и т.д.

Проверке подвергают химический состав и механические свойства материала, структуру, наличие внутренних дефектов, размеры массу заготовки.

Дефекты, влияющие на прочность и товарный вид заготовки, подлежит исправлению. В технических условиях должны быть указаны вид дефекта, его количественная характеристика и способы исправления (вырубка, заварка, пропитка составами, правка).

Метод получения заготовки: литье под давлением. Выбор этого метода можно объяснить следующими причинами:

1. Получение заготовки методом штамповки не даст получить сложный профиль корпуса, а, следовательно, приведет к увеличению механической обработки.

2. Получение заготовки методом ковки. Ковка позволяет получать высокое и стабильное качество металла с повышенными характеристиками пластичности оп сравнению с отливками. При единичном и мелкосерийном производстве ковка оказывается выгоднее штамповки, т. к. расходы на инструмент значительно ниже, но ковкой мы также не получим сложный профиль корпуса.

3. Одним из наиболее экономичных и производительных способов является литье под давлением. Сущность его в том, что в стальные пресс-формы под большим давлением поступает сплав, находящийся в жидком или полужидком состоянии. В пресс-форме происходит быстрое охлаждение и кристаллизация его, что обеспечивает мелкозернистую структуру и высокие механические свойства отливки. Размеры отливок, полученных литьем под давлением, наиболее близки к размерам готовых деталей, что позволяет уменьшить или совсем исключить механическую обработку и, следовательно, снизить расход сплава.

Поскольку производство деталей носит серийный характер, то с точки зрения экономики, литейная оснастка окупиться.

Наиболее выгодный метод получения заготовки - это литье под давлением.

Методы контроля качества заготовки:

Поступающие на обработку заготовки должны соответствовать утвержденным техническим условиям. Поэтому заготовку подвергают техническому контролю по соответствующей инструкции, устанавливающей методы контроля, периодичность, количество проверяемых заготовок в процентах к выпуску и т.д.

Проверке подвергают химический состав, механические свойства материала, структуру, наличие внутренних дефектов, размеры, массу заготовки.

Визуально проверяют наличие видимых дефектов (раковины,
трещины). Они не должны превышать указанных на чертеже
размеров. Процент контроля _ 100%.

Периодически проверяют химический состав, механические свойства (по мере его поступления на завод). Проверяют отклонение массы заготовок от номинальной. Процент контроля _ 30%.

1.6 Расчет припуска на механическую обработку. Определение размеров заготовки с заполнением расчетной таблицы

1. Определение класса размерной точности отливки. Установлено 22 класса размерной точности, обозначаемые в порядке убывания 1,2,3Т, 3,4,5Т, 5,6,7Т, 7,8,9, 9Т, 10,11Т, 11,12, 13Т, 13,14,15, и 16. Класс точности отливки определяется в зависимости от принятого метода получения отливки, марки литейною сплава и наибольшего габаритного размера отливки. Класса размерной точности отливки_5. (по табл. 1 [1])

2. Определение допусков размеров отливок производится в зависимости от принятого класса размерной точности отливки, номинального размера элемента отливки и положения элемента отливки в литейной форме. Допуск не более 1,0 мм (по табл. 2 [1])

3. Определение степени коробления элемента отливки. Установлено 11 степеней коробления, наименьшая степень коробления - 0_я, наибольшая соответственно 11_я. Определяется отношением наименьшего размера элемента отливки (толщины или высоты) к наибольшему (длины) с учетом применяемой технологической оснастки - многократные или разовые формы. Меньшие значения относятся к простым отливкам, большие - к сложным отливкам. Выбирается элемент, который наиболее будет подвержен короблению.

b./Lmax=220/495=0.44.

Принимаем 0 степень коробления отливки. (По табл. 3 [1])

4. Определение степени точности поверхностей отливки. Установлено 22 степени точности (в порядке убывания 1,2…..22). Определяется степень точности поверхности отливки в зависимости от метода получения заготовки, наибольшего габаритного размера к марки литейного сплава. Меньшие значения относятся к простым отливкам и условием автоматизированного производства, большие - соответственно к сложным отливкам единичного и мелкосерийного производства. Принимаем 0 степень точности поверхности отливки. (По табл. 3 [1])

5. Определение ряда припусков, на обработку отливок. Принято 16 рядов припусков: с 1 по 16. Определяется с учетом степени точности поверхности отливки, марки литейного сплава и положения поверхностей отливок, при заливке, изготавливаемых в разовых формах допускается увеличивать ряд припусков на 1-3 единицы.

Принимаем 5 ряд припусков.

6. Определение общего допуска элементов отливок:

где -допуск на размер отливки

, учитывает погрешность формы.

где - поправочный коэффициент, принимаемый в зависимости от заданного квалитета точности и номинального размера детали.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7