Конструкция, назначение, анализ технологичности детали

Введение

Машиностроение входит в состав промышленности под названием «Машиностроение и металлообработка». Машиностроение создает машины и оборудование, аппараты и приборы, различного рода механизмы для материального производства, науки, культуры, сферы услуг. Металлообработка занимается производством металлических изделий, ремонтом машин и оборудования. В настоящее время машиностроение России состоит из ряда самостоятельных отраслей, куда входят свыше 350 подотраслей и производств.

Машиностроение производит средства труда – машины и оборудование, приборы и вычислительную технику, передаточные устройства, транспортные средства – для всех отраслей народного хозяйства. Оно производит предметы потребления, в основном для длительного пользования (легковые автомобили, телевизоры, часы и т.д.). К середине 80-х годов в общем объеме продукции машиностроения средства производства составляли 88, 9 % предметы потребления – всего лишь 11, 1%. Что свидетельствовало о не ориентированности отечественного машиностроения на запросы массового потребителя.

Целью данного проекта является анализ технологичности детали, проектирование механического участка, расчет численности производственных рабочих, определение стоимости детали, проектирование технологического процесса, выбор станков и станочного приспособления для изготовления детали.

Технологическая часть

Конструкция, назначение, анализ технологичности детали

По своей форме, технологическим признакам данная деталь Корпус относится к телам вращения. Данная деталь является корпусом изделия, которое используется в авиационной и космической промышленности.

Исходя из условия работы, к детали «Корпус» предъявляются следующие технические требования:

· Большинство поверхностей Корпуса имеют точность 14 квалитет

· Некоторые поверхности имеют шероховатость Ra1, 6, Ra2, 5, а все остальные поверхности имеют шероховатость Ra12, 5

Материал детали сталь 20Х13 выбран для изготовления в связи с наибольшим соответствием технологическим требованиям.

Химический состав и механические свойства стали 20Х13ГОСТ 1050-88 приведены в таблице 1.1 и в таблице 1.2.

Химический состав стали 20Х13 ГОСТ 1050-88

Таблица 1.1

Марка стали	Массоваядоляэлементов, %
20Х13	C	Cr	Fe	Mn	P	S	Si
0, 16-0, 25	12-14, 0	Осн.	≤ 0, 8	≤ 0, 030	≤ 0, 025	≤ 0, 8

Определение типа производства

Для определения типа производства, в соответствии с методическими указаниями, а в частности с табл. 1.3 достаточно лишь знать массу детали и годовой объем выпуска деталей.

Таблица 1.3.

Масса детали, кг	Тип производства
единичное	мелкосерийное	среднесерийное	крупносерийное	массовое
< 1, 0	< 10	10-2000	1500-100000	75000-200000	> 200000
1, 0-2, 5	< 10	10-100	100-50000	50000-100000	> 100000
2, 5-5, 0	< 10	10-500	500-35000	30000-75000	> 75000
5, 0-10, 0	< 10	10-300	300-25000	25000-50000	> 50000
> 10	< 10	10-200	200-10000	10000-25000	> 25000

Годовой объем выпуска деталей составляет 15000 штук Масса детали 73, 5 гр. В соответствии с таблицей 1.3 деталь такой партии относится к среднесерийному типу производства. Среднесерийное производство характерно тем, что изделия выпускаются довольно крупными сериями ограниченной номенклатуры; серии повторяются с известной регулярностью. За рабочими местами закреплена более узкая номенклатура операций. Оборудование универсальное и специальное, вид движения предметов труда - параллельно-последовательный. Заводы имеют развитую производственную структуру, заготовительные цехи специализируются по технологическому принципу, а в механосборочных цехах создаются предметно-замкнутые участки.

Выбор баз

Выбор технологических баз в значительной степени определяет точность линейных размеров относительно расположения поверхностей, получаемых в процессе обработки, выбор режущих и измерительных инструментов, станочных приспособлений, производительностью обработки.

Конструкторской базой являются ось корпуса.

В основе выбора технологических баз лежат следующие общие принципы.

1 При обработке заготовок, полученных литьем, необработанные поверхности можно использовать в качестве баз только на первой операции.

2 Наибольшая точность обработки достигается при соблюдении принципа единства баз, то есть при совмещении конструкторских и технологических баз. При этом погрешность обработки по заданным от этой базы размеров зависит лишь от возможностей технологической системы и обозначается wТС;

3 Базы используемые на операциях окончательной обработки, должны иметь наибольшую точность по линейным размерам, геометрической форме и шероховатости;

4 Выбранные технологические базы совместно с зажимными устройствами должны обеспечивать правильное базирование и надежное закрепление заготовки, гарантирующее неизменность её положения во время обработки, а также простую конструкцию приспособления, удобства установки и снятия обработанной заготовки.

Для обеспечения принципа единства баз на первой операции, токарной, обрабатываются поверхности являющиеся конструкторскими базами и технологической базой практически для всех последующих операций. В качестве черновой базы на первой операции согласно положения принят диаметр 40.

На второй операции, токарной чистовой обрабатывается ф12, и нарезается резьба. Кроме этого с другого установа обрабатывается внутренняя поверхность. В качестве технологической базы используются внутренние поверхности.

Расчет режимов резания и машинного времени на две операции технологического маршрута

При выборе режимов обработки придерживаюсь определенного порядка, т.е. при назначении и расчете режимов резания учитывают тип и размеры режущего инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и мощность оборудования.

Нормирование операций, на которых выполнен расчет режимов резания

Нормы штучного времени на операцию, Тшт определяют по формуле:

Тшт=Тос+Твсп+Тобсл+Толн (6)

Тосн- основное (машинное) время

Твсп- вспомогательное время

Твсп=Тву+Тпер+Тизм (7)

Тву- вспомогательное время на установку, снятие и крепление заготовки

Тпер- вспомогательное время связанное с переходом

Тизм- вспомогательное время на измерение детали

Тобсл- время на обслуживание рабочего места, для большенства станков 1…3, 5% от оперативного времени.

Толн- время на отдыхи надобности рабочих для серийного производства 4…6% от оперативного времени: в массовом 5…8%

Топ=Тосн+Твсп (8)

В серийном производстве необходимо еще учитывать подготовительно-заключительное время, рассчитываемое на операционную партию деталей.

Для первой операции, машинное время Т=0, 62

Твсп=Тву+Тпер+Тизм (9)

Тву=0, 12 мин ([16] карта 52 стр 140)

Тпер=0, 25 мин ([16] карта 52 стр 140)

Тизм=0, 22 мин ([16] карта 52 стр 140)

Твсп=0, 12+0, 25+0, 22=0, 57 мин

Топ=Тм+Твсп (10)

Топ=0, 62+0, 57=1, 19 мин

Тобсл=2, 5% от Топ

Тобсл=0, 03

Толн=4% от Топ

Толн=0, 05

Тшт=Тос+Твсп+Тобсл+Толн=0, 62+0, 57+0, 03+0, 05=1.27 мин

Для второй операции, машинное время Т=0, 52

Твсп=Тву+Тпер+Тизм (11)

Тву=0, 19 мин ([16] карта 52 стр 140)

Тпер=0, 38 мин ([16] карта 52 стр 140)

Тизм=0, 12 мин ([16] карта 52 стр 140)

Твсп=0, 19+0, 38+0, 12=0, 69 мин

Топ=Тм+Твсп (12)

Топ=0, 52+0, 69=1, 21 мин

Тобсл=2, 5% от Топ

Тобсл=0, 03

Толн=4% от Топ

Толн=0, 06

Тшт=Тос+Твсп+Тобсл+Толн=0, 52+0, 69+0, 03+0, 06=1.3 мин

Расчет и кодирование операций для станков с ЧПУ (разработка карт наладки)

Программа для станка 16К20Ф3 с ЧПУ на операцию токарная 005

% LF

N1 G90 G 80 T0101 S400 M03 LF

N2 G59 X70. Z35. LF

N3 G00 X70. Z22. LF

N4 X49. Z22. F80. LF

N5 X22. Z22. LF

N6 X22. Z35. LF

N7 G00 X70. Z35. M05 LF

N8 G80 T0202 S400 M03 LF

N9 G00 X70. Z22. LF

N10 X42. Z22. F80. LF

N11 X42. Z6. LF

N12 X70. Z6. LF

N13 G00 X70. Z35. M05 LF

N14 G80 T0303 S400 M03 LF

N15 G00 X26. Z23. LF

N16 X26. Z0. F80. LF

N17 X26.Z-2. LF

N18 G00 X10.Z-2. LF

N19 G00 X10. Z35. LF

N20 G00 X70. Z35. M05 LF

N21 M02 LF

Выбор и описание станочных приспособлений, режущего и измерительного инструмента по операциям

Выбор приспособлений

Выбор приспособлений производится в зависимости ОТ вида обработки, типа станка и типа производства

Таблица 1.6

Типы производства
Единичное, серийное	Крупносерийное и массовое
Универсальные и универсально-наладочные приспособления 1. Патроны самоцентрирующие 3-х кулачковые 2. Патроны 4-х кулачковые, с независимым перемещением кулачков. 3. Патроны токарные поводковые 4. Цанговые патроны 5. Оправки (цилиндрические, конические и т.д.) 6. Станочные тиски 7. Кондукторы скальчатые 8. Столы поворотные 9. Центры станочные 10.УСП 11.УДГ	Специальные приспособления, снабжённые быстродействующими зажимными устройствами 1. Приспособления с гидравлическим комбинированным приводом. 2. Специальные многоместные приспособления со сменными кассетами. 3. Универсальные наладочные приспособления (УНП).

Выбранные приспособления должны обеспечивать:

1. Правильную установку детали.

2. Повышение производительности труда за счёт сокращения вспомогательного и основного времени.

3. Надёжность и безопасность работы.

4. Расширение технических возможностей станка.

5. Автоматическое получение заданной точности.

6. Экономичность обработки.

Организация работы участка

Заключение

Расчетная часть дипломного проекта выполнена в соответствии заданию.

Выполнены типовые расчеты участка механического цеха для обработки заданной детали «Корпус» в соответствии объёму производства и двухсменному режиму работы участка.

Все расчеты проведены на основе исходных материалов, полученных во время преддипломной практики на базовом заводе.

Проведён анализ заводского технологического процесса изготовления детали, учтён положительный опыт производства, изучены особенности организации производства, определены направления изменения производственного процесса с учетом заданных условий (годового объёма производства и режима работы участка).

Проведено обоснование технических решений в соответствии нормам ЕСТПП и с использованием нормативно-технической и справочной литературы.

При проектировании технологического процесса исследовались возможности механизации и автоматизации производства, улучшения организации и условий труда. Планируется применение станков с ЧПУ в количестве 11 шт., использование труда многостаночников в количестве 12 чел.

При планировке расположения оборудования на участке предполагается его расположение по потоку технологического процесса с использованием механического транспортёра для перемещения обрабатываемых деталей по участку. Предполагается удаление стружки с участка при помощи расположенных под полом скребковых транспортёров.

Планирование рабочих мест проведено в соответствии с рекомендациями научной организации труда.

В целом предполагается получение положительного экономического эффекта за счет мероприятий, окупаемость которых ожидается в пределах нормативного срока.