Розробка технологічного процесу обробки диску 07.02.00 в умовах дрібносерійного виробництва

- шорсткість та якість поверхневих слоїв матеріалу заготовки.

Вибраний метод повинен забезпечити найменшу собівартість деталі.

Метод виготовлення заготовки вибираємо на основі порівняння результатів техніко-економічного аналізу декількох можливих методів виготовлення заготовки. Раціональним є отримання заготовки литтям в пісочну форму та кокільне лиття.

Для вибору методу необхідно розрахувати вартість отримання заготовки та порівняти результати по запланованим методам.

Вартість заготовки методом лиття в пісочну форму:

Маса готової деталі “Диска” m=68кг;

Обєм готової деталі “Диска”:

, звідси: см3 [2.2.1.]

Знайдемо обєм заготовки, після того, як назначені напуски та припуски на виготовлення диска. Розрахунок зробимо збільшено, припуски на механічну обробку назначаються приблизно.

Обєм заготовки визначається як сума обємів простих геометричних тіл, з яких складається заготовка.

Заготовку умовно представимо як таку, що складається з паралелепіпеда розміром та диска R, h2, внутрішньою порожниною в формі циліндра розмірами r і h3.

[2.2.2.]

= 18,1 х 16,6 х 16,8 + 3,14 х 22,82 х 4,4 - 3,14 х 6,62 х 16,3 =

= 5047,7 + 7183,3 - 2229,4 = 10000,5 см3

При щільності сталі 25 Л с= 7,8 г/см3 m=с x V = 7,8 х 10000,5 =

= 78003,92 = 78,0 кг;

Ціну заготовки, отриманої литтям в пісочну форму визначаємо залежністю [1]:

Сп= 0,001[Сбп х Gп Kт.п x Kс.п. x Kн.п. x Kп.п. x Kв.п. -

- (Gп -Gф) x Cв.х. ]; [2.2.3.]

де: Сп та Сб.п. - ціна заготовки та базова ціна однієї тони заготовок, виготовлених з базового матеріалу, з базовою точністю та складністю заготовки, грн.;

Gп - маса заготовки, кг;

Кт.п., Кс.п., Кн.п., Кп.п., Кв.п. - коефіцієнти відповідно точності розмірів та технологічної складності заготовки, марки матеріалу, програми річного замовлення та маси заготовки, значення базових цін заготовки та зазначених коефіцієнтів приведених в [2; стор. 351].

Сп = 0,001 х [916,78 х 1,39 х 1,14, х 1,14 х 1,09, х 0,93 -

-(78-68)х96] = 129,8 грн.

Вартість заготовки методом лиття в кокіль.

Знаходимо обєм заготовки після того, як назначені напуски та припуски на виготовлення диска. Розрахунок виконується приблизно, так само, як і в попередньому варіанті:

[2.2.4.]

= 17,2 х 15,8 х 16,4 + 3,14 х 222 - 2,8 - 3,14 х 72 х 15,8 = 9281,1 см3

Отримаємо масу заготовки:

m=V x с = 7,8 х 9281,1 = 72392,5г = 72,3 кг

Ціну заготовки, отриманої литтям в кокіль знайдемо за такою ж формулою, що і в першому варіанті:

Сп= 0,001[Сбп х Gп Kт.п x Kс.п. x Kн.п. x Kп.п. x Kв.п. -(Gп -Gф) x Cв.х. ]=

= 0,001 х [981 х 72,3 х 1,24, х 1,08 х 1,12 х 1,09 х 0,87 -

- (72-68)х96] = 100,4 грн.

Таким чином, отримання заготовки методом кокільного лиття являється найбільш дешевим способом.

Сутність методу кокільного лиття заключається в заливці розплавленого металу в металеві підігріті форми. Далі форми рознімають, з них видаляють відлиски. Точність відливок 1,5 мм на 100мм, при особливих умовах точність можна довести до 0,5мм на 100мм.

Відливки виходять щільні, мілкозернисті, мають гладкі і чисті поверхні, малі допуски і припуски, однорідні за властивостями. Крім того, знижуються витрати формованих матеріалів в 8-10 разів. Стійкість кокілів, виготовлених з чугуну або сталі становить для стальних відливок середнього розвісу 500-700 відливок.

Отримання порожнин в кокільних відливках відбувається за допомогою стержнів. В результаті проведеного аналізу, для деталі диск найкраще примінити кокільне лиття. До того ж в результаті кокільного лиття диска в процесі механічної обробки ряд поверхонь не потребує обробки.

2.3. Вибір методу обробки окремих поверхонь

Рішенням курсового проекту являється розробка технологічного процесу в умовах гнучкої виробничої системи (ГВС). ГВС - це сукупність технічного обладнання та системи, його функціонування в автоматичному режимі. В гнучкий виробничий комплекс входять: накопичувачі, пристосування супутник, пристрій загрузки та розгрузки супутників, пристрої заміни оснащення, видалення відходів, автоматизованого контролю. В умовах ГВС необхідно замінити технологічний процес обробки, пристосувавши його таким чином, щоб:

1) звести до мінімуму число переустановок деталі, оптимальним являється використання одним або двома затискними пристосуваннями;

2) обмежити кількість станів в ГВС;

3) використовувати багатоінструментальну обробку.

При цьому, основні вимоги послідовності етапів механічної обробки залишаються незмінними:

- 1 етап - обробка поверхонь, які будуть використовуватися як технологічні бази на наступних етапах;

- 2 етап - першочергова чорнова обробка мех. поверхонь, які не допускають дефектів;

- 3 етап - напівчистова та чистова обробка використовуємих поверхонь;

- 4 етап - виконання другорядних операцій (свердління, прорізання канавок, довбання і т.д.)

- 5 етап - оздоблювальні операції;

- 6 етап - заключний контроль, випробовування.

Різноманітні поверхневі деталі виконують різні функції, тому і вимоги до них різні: по точності, шорсткості, відхиленням форми та розміщення.

Ці вимоги забезпечуються виконанням різних технологічних методів механічної обробки.

При написанні маршруту обробки поверхонь виходять з того, що кожний наступний етап повинен бути точніше, чим минулий. Число ступенів обробки визначається за формулою:

Е = = .... = Е1, Е2....Еn = Еі

де: Е - загальне уточнення;

Еі - окремі уточнення;

п - число ступенів обробки;

Тз, Тg, Ті - допуски відповідно для заготовки деталі, окремої ступені обробки.

Розрахувати число найбільш точного числа степенів обробки можна по формулі:

np = Lg(E)/0,46

Можливі варіанти маршрутів обробки окремих поверхонь зазначимо в таблиці 2.3.1.

Вихідні дані - лиття в кокіль забезпечує відливки з точністю розмірів 12 квалитету і шорсткість поверхні Rа4 [1, стор. 65].

Таблиця 2.3.1.

Позначення поверхонь	Квалитет точності	Допуск по кресленню	Шорсткість кресленню	Допуск заготовки по кресленню	Задуманий квалитет	Загальні уточнення	Номер маршруту	Можливі варіанти обробки	Квалитет після обробки	Допуск, що досягаємо	Приватний коеф. уточнення	Загальне уточнення
								перехід МОП
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	11	270	6,3	1,3	14	5,8	1	Фрезерування	11	0,27	5,18	5,18
2	11	270	6,3	1,3	14	5,8	1	Фрезерування	11	0,27	5,18	5,18
3	12	500	12,5	1,3	14	2,8	1	Фрезерування	11	0,5	2,8	2,8
							2	шліфування	11	0,5	2,8
6	7	30	1,25	0,9	14	30	1	Розточування чорнове	11	0,19	4,7	30
								Розточування чистове	9	0,074	2,5
								Розточування тонке	7	0,03	1,9
							2	Розточування чорнове	11	0,3	4,7	30
								Шліфування напівчистове	9	0,074	2,5

Продовження таблиці2.3.1.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
								Шліфування чистове	7	0,03	1,9
8	12	340	6,3	1,4	14	5,8	1	Фрезерування	11	0,34	4,11	4,11
							2	Шліфування	11	0,34	4,11

2.4. Вибір схеми базування

Вибір схем базування проводимо відповідно з технологічним процесом, що виконується, притримуючись принципів єдності та постійності баз. При виборі теоретичних схем базування керуємося вимогами ГОСТ 21495-76 “Бази та базування в машинобудуванні”, а також ГОСТ 3.11.07-81 “Умовні позначення опор, затисків та установочних пристроїв”

В умовах проектування ГАП необхідно вибрати обмежене число установок. Аналіз робочого креслення деталі показує, що обробити поверхню деталі типу “Диск” потрібно при базуванні двома установками.

Схеми базування наведені в таблиці 2.4.1.

Зведена таблиця схем базування Таблиця 2.4.1

Операція	Базова поверхня	Ескіз базування заготовки
1	2	3
Свердлильно-фрезерно-розточна	Центрування по подвійній направляючої поверхні А Установочна база поверхня Б. Упорна база -поверхня В
Свердлильно-фрезерно-розточна	Базування по трьом поверхням А, Б, В А - установочна поверхня Б - направляюча поверхня В - упорна поверхня

2.5. Вибір металорізальних верстатів

До обладнання, які застосовується в ГВК, висувають додаткові вимоги, які гарантують можливість синхронної роботи його з засобами автоматизації допоміжних процесів та можливість отримання інформації, яка необхідна для керування виробничим процесом. До багатоцільових верстатів, які являються основним технологічним обладнанням в ГВК, предявляють наступні основні вимоги:

- висока напруга електродвигуна приводу головного руху та використання безступеневого регулювання його швидкості широкому діапазоні, які забезпечують необхідні нижню та верхні межи частот обертання шпинделя;

- підвищена жорсткість опорних частин верстата;

- компоновка вузлів верстата та герметизація робочої зони, які забезпечують вільний відвід стружки та мастильно-охолоджувальної рідини та велику подачу в зону обробки як для різання, так і для змиву стружки;

- високі швидкості допоміжних ходів робочих органів, які забезпечують використання новітніх високошвидкісних приводів подач;

- низька трудомісткість та мала довготривалість переналадки верстатів;

- використання в приводі подач високомоментних електродвигунів постійної напруги з датчиками оборотного звязку в сполученні з кульково-винтовими парами кочення та направляючими, які знижують сили тертя та які підвищують чутливість до малих переміщень;

- використання інструментальних магазинів, які забезпечують автоматичну зміну ріжучого інструменту, в циклі роботи верстата, а також різного типу багатопозиційних револьверних головок, які забезпечують швидкозмінність та зручне розміщення інструментального оснащення;

- використання механізованих швидкопереналогоджуваних та швидкозмінних пристроїв для базування та закріплення заготовок, що обробляються, в широкому діапазоні розмірів;

- використання вбудованих в верстат конвеєрів та контейнером для вилучення стружки;

- висока надійність роботи всіх систем та механізмів, яка досягається за рахунок ретельної обробки їх конструкції та високої якості виготовлення;

- зручність обслуговування (гарний доступ до робочої зони та органів управління).

Виходячи з цього вибираємо 3 однакові моделі станка 2204АМ1Ф4 (станок горизонтальний багатоцільовий свердлильно-фрезерно-розточний з автоматичною зміною заготовок).

Вибрані дані та технічні характеристики верстата заносимо в таблицю 2.5.1.

Металорізальні верстати для обробки деталі „Диск”

Таблиця 2.5.1.

Номер операції	Назва та модель верстата	Габаритні розміри робочого стола	Коротка технічна характеристика
			Частота обертання	Діапазон подач, мм/об	Потуж-ність мВт
020 025 030	Верстат горизонтальний багатоцільовий свердлильно-фрезерно-розточний з автоматичною заміною заготовок, модель 2204АМ1Ф4	630х630	10- 4000 об/хв. без-ступенева	0,1....6000 столу та шпиндель-ної головки без-ступеневе	11кВт

2.6. Розробка маршрутів обробки деталі

Маршрут обробки деталі будуємо на основі обраних маршрутів обробки окремих поверхонь з урахуванням типу виробництва та схем базування.

Запишемо технологічний маршрут обробки деталі у вигляді послідовності обробки з описом змісту операцій та виконаних ескізів. В структуру маршруту необхідно включити перелік слюсарних, термічних та контрольних операцій.

Враховуючи пункти аналізу базового технологічного процесу та маршруту обробки окремих поверхонь будуємо технологічний процес обробки диску та заносимо в таблицю 2.6.1.

Маршрут обробки деталі “Диск”

Таблиця 2.6.1.

Номер та назва операції	Номер та зміст переходу
1	2
Операція 05 Заготівельна	Заготовка - лиття в кокіль з обрубленими литниками
Операція 010 Термічна	Нормалізація, t=870-880єС. Охолодження з піччю
Операція 015 Пісочноструйна	Очистити заготовку від окалини
Операція 020 Свердлильно-фрезерно-розточна	1. Фрезерувати чотири площини прямокутника в розмір 150165 2. Фрезерувати чотири фаски 10х45є 3. Фрезерувати торець прямокутника в чорно. 4. Свердлити Ш24-0,1 на відстані 900,5 5. Нарізати різьбу М27-7Н

Страницы: 1, 2, 3, 4