|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Анализ технологичности детали. Качественная и количественная оценкиСтр 1 из 4Следующая ⇒
Содержание
Применение современных цифровых информационных технологий коренным образом изменило машиностроение и металлообработку на всех этапах: маркетинга, проектирования изделий, изготовления опытных образцов, технологической подготовки производства, серийного производства, обслуживания в период эксплуатации и ремонта, поставки запасных частей и утилизации отслуживших свой срок деталей и оборудования. Организация технологического процесса изготовления опытных образцов и изделий серийного производства машиностроения осуществляется с помощью систем автоматизированного проектирования технологических процессов, так называемых САПР. Они обеспечивают наиболее рациональный выбор станочного оборудования, инструментов и режимов обработки деталей. В настоящее время САПР применяются для решения разнообразных инженерных и конструкторских задач. Использование САПР-технологий позволяет сократить время на выполнение проекта и выпуск изделий, уменьшить число ошибок, повысить качество конструкторской документации, а при использовании программно-управляемого оборудования - готовить необходимые для этого данные в нужном формате. Наиболее известными и широко распространенным среди таких систем являются САПР ТП «Компас - Автопроект» и новое поколение САПР - САПР ТП «Вертикаль». «Вертикаль» - САПР технологических процессов нового поколения, предназначенная для автоматизации процессов технологической подготовки производства. САПР ТП «Вертикаль» - система, имеющая все необходимые инструменты для интеграции в единое информационное пространство. Основными «поставщиками» справочных данных являются корпоративные справочники («Единицы измерения», «Материалы и сортаменты») и Универсальный технологический справочник (УТС). Формирование и ведение пользовательских баз данных для УТС реализуется в специальном модуле администрирования, графические документы формируются в приложении Компас -3D на этапе конструкторской подготовки производства и в процессе проектирования техпроцессов (эскизы). Включение информационных потоков по технологической подготовке производства в ЕИПП реализуется интеграцией «Вертикаль» с системами управления документооборотом. Автоматизация расчетов, выполняемых в процессе проектирования ТП, осуществляется специальными приложениями - «Система расчетов режимов резания», «Система расчетов режимов сварки», «Система трудового нормирования» и др. К «Вертикаль» могут также подключатся любые специализированные приложения на основе технологии СОМ. Полный спектр задач, решаемых с помощью САПР, чрезвычайно богат, и программ, предназначенных для этого, разработано достаточно много. Их использование позволяет существенно сократить длительность проектно-конструкторских работу по-новому реализовать проектные процедуры в результате получить более эффективные технические решения. В своем курсовом проекте решаю следующие задачи: 1. обоснование типа производства, материала в зависимости от служебного 2. назначения детали, а также технологичности конструкции разрабатываемой детали «Шкив» по чертежу; 3. выбор 2-х вариантов получения заготовки и обоснование рационального способа получения заготовки; 4. разработка технологического маршрута обработки детали с выбором и 5. выполнение подробной разработки технологического процесса с выбором оборудования и средств технологического оснащения; 6. применение САПР ТП «Вертикаль» для оформления технологической Общий раздел Назначение детали Деталь «Шкив» предназначена для передачи вращения от электродвигателя к редуктору при помощи ременной передачи. Количество ремней один, для него сделана канавка радиального профиля под ремень. Отверстие Ф 26 H7 предназначено для посадки шкива на вал электродвигателя. Шесть отверстий для предотвращения смещения шкива с вала электродвигателя с помощью винтов. Две канавки Ф 45 служат для установления уплотнения колец необходимых для предотвращения соскальзывания.
Материал и его свойства Деталь изготовлена из Стали 45-3-5 ГОСТ 1050-74. Сталь углеродистая качественная. Таблица 1 – Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
Таблица 2- Механические свойства
где σ 0.2 – предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0, 2 %; σ в2 – предел прочности при сжатии; δ – относительное удлинение после разрыва; ψ – относительное сужение после разрыва; KCU – ударная вязкость, определенной на образцах с концентратором вида U; HRC – твердость по Рокцеллу (шкала С, конусный наконечник с общей нагрузкой 1471 Н); HB – твердость по Бринеллю. Технологический раздел Выбор типа производства Тип производства определяется в зависимости от годовой программы выпуска деталей N=12000, и массы детали mдет=0.14 определяю по таблице [7, таблица 3.1.1, с. 17]. Тип - среднесерийный. Характеристикой ограниченной номенклатурой изделий, изготовленных или ремонтируемых периодически повторяющихся партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, на предприятиях данного типа производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков оснащенных как специальными, так и универсальными (УМП) и универсально сборными (УСП) приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и увеличить производство. Определяю партию запуска деталей N зап, шт
где Nзап – величина партии запуска деталей, шт; N - годовой объем выпуска, шт; Ру – число рабочих дней в году, дней; q- необходимый запас деталей; для мелких и средних деталей q=8, для крупных q=5…7
Принимаю Nзап=400 шт;
Заключение В данном курсовом проекте я разработала в САПР ТП «Вертикаль» технологический процесс механической обработки детали «Шкив». Согласно исходных данных, т.е. по чертежу детали «Шкив» ТП 1000 0199-19 и годовой программе выпуска 5000 шт. были решены следующие вопросы: - определила назначение детали «Шкив», описала химический состав и механические свойства материала детали стали 45-3-5 ГОСТ 1050-74. - в зависимости от годовой программы выпуска и массы детали подобрала тип производства - среднесерийный; - произвела анализ технологичности детали, рассмотрев качественную и количественную оценку, сделала вывод о технологичности детали «Шкив»; - выбрала два варианта получения заготовки - штамповку и круглый сортовой прокат; - назначила методы обработки поверхностей детали; начертила эскиз детали с нумерацией обрабатываемых поверхностей в САПР ТП- Компас График; - выбрала базы на каждую операцию технологического; - произвела анализ типового технологического процесса, скорректировала типовой технологический процесс детали «Шкив»; - разработала технологический маршрут обработки детали и произвела подробную разработку операций техпроцесса; - рассчитала режимы резания, нормы времени в САПР ТП «Вертикаль». Содержание
Применение современных цифровых информационных технологий коренным образом изменило машиностроение и металлообработку на всех этапах: маркетинга, проектирования изделий, изготовления опытных образцов, технологической подготовки производства, серийного производства, обслуживания в период эксплуатации и ремонта, поставки запасных частей и утилизации отслуживших свой срок деталей и оборудования. Организация технологического процесса изготовления опытных образцов и изделий серийного производства машиностроения осуществляется с помощью систем автоматизированного проектирования технологических процессов, так называемых САПР. Они обеспечивают наиболее рациональный выбор станочного оборудования, инструментов и режимов обработки деталей. В настоящее время САПР применяются для решения разнообразных инженерных и конструкторских задач. Использование САПР-технологий позволяет сократить время на выполнение проекта и выпуск изделий, уменьшить число ошибок, повысить качество конструкторской документации, а при использовании программно-управляемого оборудования - готовить необходимые для этого данные в нужном формате. Наиболее известными и широко распространенным среди таких систем являются САПР ТП «Компас - Автопроект» и новое поколение САПР - САПР ТП «Вертикаль». «Вертикаль» - САПР технологических процессов нового поколения, предназначенная для автоматизации процессов технологической подготовки производства. САПР ТП «Вертикаль» - система, имеющая все необходимые инструменты для интеграции в единое информационное пространство. Основными «поставщиками» справочных данных являются корпоративные справочники («Единицы измерения», «Материалы и сортаменты») и Универсальный технологический справочник (УТС). Формирование и ведение пользовательских баз данных для УТС реализуется в специальном модуле администрирования, графические документы формируются в приложении Компас -3D на этапе конструкторской подготовки производства и в процессе проектирования техпроцессов (эскизы). Включение информационных потоков по технологической подготовке производства в ЕИПП реализуется интеграцией «Вертикаль» с системами управления документооборотом. Автоматизация расчетов, выполняемых в процессе проектирования ТП, осуществляется специальными приложениями - «Система расчетов режимов резания», «Система расчетов режимов сварки», «Система трудового нормирования» и др. К «Вертикаль» могут также подключатся любые специализированные приложения на основе технологии СОМ. Полный спектр задач, решаемых с помощью САПР, чрезвычайно богат, и программ, предназначенных для этого, разработано достаточно много. Их использование позволяет существенно сократить длительность проектно-конструкторских работу по-новому реализовать проектные процедуры в результате получить более эффективные технические решения. В своем курсовом проекте решаю следующие задачи: 1. обоснование типа производства, материала в зависимости от служебного 2. назначения детали, а также технологичности конструкции разрабатываемой детали «Шкив» по чертежу; 3. выбор 2-х вариантов получения заготовки и обоснование рационального способа получения заготовки; 4. разработка технологического маршрута обработки детали с выбором и 5. выполнение подробной разработки технологического процесса с выбором оборудования и средств технологического оснащения; 6. применение САПР ТП «Вертикаль» для оформления технологической Общий раздел Назначение детали Деталь «Шкив» предназначена для передачи вращения от электродвигателя к редуктору при помощи ременной передачи. Количество ремней один, для него сделана канавка радиального профиля под ремень. Отверстие Ф 26 H7 предназначено для посадки шкива на вал электродвигателя. Шесть отверстий для предотвращения смещения шкива с вала электродвигателя с помощью винтов. Две канавки Ф 45 служат для установления уплотнения колец необходимых для предотвращения соскальзывания.
Материал и его свойства Деталь изготовлена из Стали 45-3-5 ГОСТ 1050-74. Сталь углеродистая качественная. Таблица 1 – Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
Таблица 2- Механические свойства
где σ 0.2 – предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0, 2 %; σ в2 – предел прочности при сжатии; δ – относительное удлинение после разрыва; ψ – относительное сужение после разрыва; KCU – ударная вязкость, определенной на образцах с концентратором вида U; HRC – твердость по Рокцеллу (шкала С, конусный наконечник с общей нагрузкой 1471 Н); HB – твердость по Бринеллю. Технологический раздел Выбор типа производства Тип производства определяется в зависимости от годовой программы выпуска деталей N=12000, и массы детали mдет=0.14 определяю по таблице [7, таблица 3.1.1, с. 17]. Тип - среднесерийный. Характеристикой ограниченной номенклатурой изделий, изготовленных или ремонтируемых периодически повторяющихся партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, на предприятиях данного типа производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков оснащенных как специальными, так и универсальными (УМП) и универсально сборными (УСП) приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и увеличить производство. Определяю партию запуска деталей N зап, шт
где Nзап – величина партии запуска деталей, шт; N - годовой объем выпуска, шт; Ру – число рабочих дней в году, дней; q- необходимый запас деталей; для мелких и средних деталей q=8, для крупных q=5…7
Принимаю Nзап=400 шт;
Анализ технологичности детали. Качественная и количественная оценки Качественная оценка: - конструкция детали предусматривает обработку сопрягаемых поверхностей; - форма детали обеспечивает возможность получения заготовок с минимальными припусками; - конструкция детали предотвращает деформацию при термической обработке; - допуски размера детали немного усложняют технологию производства; - конструкция детали – обеспечивает свободный вход и выход инструмента и удобство выполнения обработки; - конструкция не обеспечивает возможность обработки их с одной стороны; На основе качественного анализа технологичности детали типа «Шкив» можно сделать вывод, что конструкция детали технологична кроме того, что конструкция не обеспечивает обработку только сопряженных поверхностей и обработку только одной стороны. Количественная оценка: Коэффициент точности обработки, Кт
где Аср – средний квалитет обработки
где ni – количество поверхностей с одинаковыми значениями квалитетов; ITA – соответствующий квалитет; n – количество всех поверхностей;
Коэффициент качества обработки, Ккач
где Бср- среднее числовое значение параметра шероховатости
где ni - количество поверхностей с одинаковой шероховатостью; Ra – параметр шероховатости, мкм; n – количество всех поверхностей;
По коэффициенту унификаций, Ку.э
где Qэ – число конструктивных элементов Qу.э – число унифицированных элементов Qэ=17;
Ку.э> 0.6
Произведя качественную и количественную оценки можно сделать вывод, что деталь является технологичной по основным параметрам.
2.3 Выбор двух вариантов получения заготовки. Технико – экономическое обоснование выбора Первым методом для своей детали выбираю круглый сортовой прокат, т.к. форма детали имеет небольшие переходы ступеней. 1 способ – Круглый сортовой прокат
Рисунок 1 – Эскиз заготовки круглый сортовой прокат Провожу расчет в ниже предложенной последовательности для проката. Определяю размер заготовки в зависимости от шероховатости и размеров детали Ra 12, 5, L=11, Æ =64 с учетом сортамента проката и припуска на торцевые поверхности получаем: Lзаг=16 мм; dзаг=70 мм [3, с. 20] Назначаем предельные отклонения на размеры заготовки. Рассчитываю массу заготовки Мз, кг и коэффициент использования материала Ким
Мз= V * p, (7)
где V – объем заготовки, см3; р – плотность материала, г/см3; р=7, 8 г/см3
где L- длина заготовки, мм; D – диаметр заготовки, мм;
Определяю коэффициент использования материала, Ким
где Мд- масса детали, кг; Мз – масса заготовки, кг; Определяю стоимость заготовки, Смз
Смз=Смм*Мз+Смр, (10)
где Смм- стоимость 1 кг материала, руб; Смм=18, 3 руб Мз- масса заготовки, кг; Смр – стоимость резки, руб;
Смр=Ст*Тм, (11)
где Ст – тарифная ставка резчика, руб; Тм – время резки, мин;
Смр=0, 3*3=0, 9 руб
Смз=18, 3*0, 48+0, 9=9, 684 руб
2 способ – штамповка на кривошипном горизонтально – штамповочном прессе [1, с. 178] Штамповочное оборудование – кривошипный горячештамповочный пресс. Нагрев заготовок – индукционный Исходные данные по детали Материал для детали – сталь 45 – 2-5 ГОСТ 1050-74: С 0.42-0, -0.50; Si 0.17-0.37; Mn 0.50-0.80; S≤ 0.040; P≤ 0.035; Cr≤ 0.25; Ni≤ 0.30; As≤ 0.08; N≤ 0.008; Cu ≤ 0.30; Масса детали – 0.14 Исходные данные для расчета: -Масса поковки (расчетная) – 0.252 (NI=2) -Расчетный коэффициент Кр – 1.8; [8, таблица 20, с. 31]
0, 14*1.8=0, 252 кг;
-Класс точности – Т4 (КТ=4); [8, таблица 19, с. 28] -Группа стали – М2 (MS=2) [8, таблица 1, с. 8] -Степень сложности С1 (ST=1) [8, таблица 6, с. 30] -Исходный индекс – 9; ИН=NI+(MS-1)+(ST-1)+2(KT-1)=2+(2-1)+(1-1)+2(4-1)=9 Припуски и кузнечные напуски приведены в таблице 3. Таблица 3 - Основные припуски на размеры
Дополнительные припуски, учитывающие: - смещение по поверхности штампа – 0, 1 мм [8 таблица 5, с. 14 ] - отклонение от плоскости – 0, 3 мм [8 таблица 5, с. 14] Штамповочный уклон: - на наружной поверхности – не более 5° - на внутренней поверхности не более 7º Размеры поковки и их допускаемые отклонения Размеры поковки, мм: -диаметр 64+(0, 3+1, 1)*2=66, 8 мм -диаметр 26+(1, 3+1, 1)*2=30, 8 мм -толщина 11+(1, 0+1, 1)*2=15, 4 мм Эскиз заготовки, полученной методом штамповки представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 – Эскиз заготовки поковки Коэффициент использования материала (штампа), Ким
где V – объем штампованной заготовки, см3;
Объем заготовки Vзаг2, см3
V=V1-V2, (13)
Vзаг2=35, 369-5, 837=29, 532, см3; mзаг=7, 8*29, 532=230, 349 г≈ 0, 23, кг
Определяю стоимость заготовки, Сзаг
где КТ=0, 9 в зависимости от класса точности; [2, с. 39] Кm=1 в зависимости от марки материала; [2, с. 39] Кс=0, 75в зависимости от сложности; [2, с. 39] Кв=2 в зависимости от массы; [2, с. 39]
Сзаг=18, 3*0, 23*0, 9*1*0, 75*2=5, 682 руб
Таблица 4 – Сравнительная таблица двух способов получения заготовки
Исходя из сопоставления по коэффициенту использования материала и стоимости заготовки следует, что более экономичным вариантом получения заготовки является заготовка, полученная методом штамповки. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 260; Нарушение авторского права страницы
, (1)
, шт
, (2)
, (3)
, (4)
, (5)
, (6)
, (8)
см3
кг
, (9)
, 
, (12)
- удельный вес материала, г/см3; 
см3
см3
, (14)