Технологический процесс изготовления корпуса приспособления для крепления оправок с хвостовиком HSK-63 (стр. 2 из 19)

1.3.2 Технологичность общей конфигурации детали

Рабочий чертеж цанги содержит необходимую графическую и техническую информацию для полного представления её конструкции. Указаны размеры с их отклонениями от номинала, проставлена требуемая шероховатость, большинство отклонений от правильных геометрических форм. Радиусы закруглений и фаски выполняются по ГОСТ 10948-64, форма и размеры канавок – по ГОСТ 8820-69. Такая унификация упростит обработку и контроль этих элементов цанги. Нетехнологично в данной детали отверстие диаметром 4,8 мм под углом 45˚ к горизонту выполненное на поверхности вращения и предназначенное для фиксации цанги в патроне посредствам штифта, а так же 16 отверстий диаметром 3,2 мм выполненных на поверхности вращения в начале прорезей цанги и предназначенные для врезания инструмента. Следовательно, для обработки этих отверстий необходимо применение инструментов с удлинением, а так же применение кондукторных втулок. Эти элементы определяются исходя из конструктивных соображений, и изменить их, по-видимому, затруднительно. В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Все поверхности цанги доступны для контроля. Возможно применение простых средств технического оснащения. Таким образом, с точки зрения общей конфигурации детали, её можно считать технологичной.

1.3.3 Технологичность базирования и закрепления

Черновой базой для установки заготовки на 05 операции служит цилиндрическая поверхность и торец заготовки. В дальнейшем за базы могут быть приняты как наружные, так и внутренние цилиндрические поверхности. Кроме того, для повышения точности получаемых размеров подготавливаются искусственные технологические базы под вращающиеся центра. Так же для повышения точности получаемых размеров нужно придерживаться правила единства (совпадение измерительной и технологической базы) и постоянства баз (постоянство баз на всех операциях). Точность и шероховатость используемых баз обеспечит требуемую точность обработки. Таким образом, с точки зрения базирования и закрепления, деталь следует считать технологичной.

1.3.4 Технологичность обрабатываемых поверхностей

Для получения контура детали предполагается обработать все поверхности детали, т.к. заданные точность и шероховатость не позволяют получить их на заготовительных операциях. Всего обрабатывается 36 поверхностей разной конфигурации. То есть, даже при полной обработке число обрабатываемых поверхностей относительно невелико. Протяжённость обрабатываемых поверхностей небольшая. Точность и шероховатость рабочих поверхностей определяются условиями работы цанги. Поверхности различного назначения разделены, что облегчает их обработку. Таким образом, с точки зрения обрабатываемых поверхностей деталь следует считать технологичной.

Поскольку деталь «Цанга» отвечает требованиям технологичности по всем 4 группам критериев, можно сделать вывод о её достаточно высокой степени технологичности.

1.4 Формулировка задач дипломного проектирования

В результате анализа исходных данных можно сформулировать следующие задачи дипломного проектирования, решить которые необходимо для достижения цели работы, сформулированной во введении – обеспечить заданный выпуск деталей «Цанги» заданного качества с наименьшими затратами путём разработки технологического процесса (ТП) её механической обработки:

1) определить тип производства и выбрать стратегию разработки ТП;

2) выбрать оптимальный метод получения заготовки и маршруты обработки поверхностей;

3) разработать технологический маршрут, выбрать схемы базирования заготовки и составить план обработки;

4) выбрать средства технологического оснащения (СТО) оборудование, приспособления, режущие инструменты, средства контроля;

5) рассчитать припуски на обработку и спроектировать заготовку;

6) разработать технологические операции – определить их содержание, рассчитать режимы резания и нормы времени;

7) спроектировать станочное приспособление;

8) спроектировать контрольное приспособление;

9) спроектировать режущий инструмент;

10) исследовать автоколебания технологической системы на операции шлифование;

11) провести патентные исследования в данной области науки;

12) оценить безопасность и экологичность проекта;

13) оценить экономическую эффективность проекта;

Решению этих задач посвящены следующие разделы работы.

2 Выбор стратегии разработки ТП

Задача раздела – в зависимости от характеристики детали и годового объёма выпуска определить тип производства и на его базе выбрать оптимальную стратегию разработки технологического процесса – принципиальный поход к определению его составляющих (показателей ТП), способствующий обеспечению заданного выпуска деталей заданного качества с наименьшими затратами.

Тип производства – мелкосерийное – определен по таблице 2.1 [3] с учётом того, что годовой объём выпуска составляет 500 штук и масса детали до 8 кг. Согласно рекомендациям [3] [4] принимаем стратегию разработки ТП, которая приведена в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Стратегия разработки ТП

Показатель ТП.	Тип производства
	мелкосерийное
1. Форма организации ТП	Групповая
2. Повторяемость изделий	Периодическое повторение партий
3. Унификация ТП	Преимущественное использование типовых ТП
4. Вид стратегии разработки ТП	Последовательная, линейная, жесткая
5. Заготовка	прокат, литьё в землю, свободная ковка
6. Припуск на обработку	Незначительный плюс напуски
7. Расчёт припусков	Укрупнённый по таблицам
8. Оборудование	Универсальное
9. Загрузка оборудования	Периодическая смена деталей на станках
10. Коэфф-т закрепления операций	Свыше 1 до 40
11. Расстановка оборудования	По типам и размерам
12. Настройка станков	По измерительным инструментам и приборам, работа по промерам
13. Оснастка	Универсальная и специальная
14. Подробность разработки	Операционные и маршрутные карты
15. Расчёт режимов резания	По отраслевым нормативам и эмпирическим формулам.
16. Нормирование	Детальное пооперационное.
17. Квалификация рабочих	Различная
18. Использование достижений науки	Значительное

Принятой стратегией мы будем руководствоваться при разработке ТП, разделы 3 – 7.

3 Выбор метода получения заготовки и маршрутов обработки поверхностей

Задача раздела — выбрать методы получения заготовки и маршруты обработки поверхностей детали таким образом, чтобы обеспечить минимум суммарных затрат на получение заготовки и ее обработку.

3.1 Выбор метода получения заготовки

По таблице 3.2. [3] определяем, что для детали типа «Вал» простой сложности изготовленной из стали для мелкосерийного производства целесообразно применять следующие методы получения заготовок: литьё в землю и сортовой прокат. Квалитеты точности, обеспечиваемые каждым из методов, приведены в таблице 3.1 [3].

Для окончательного выбора метода получения заготовки выполним сравнительный экономический анализ характерных методов получения заготовки.

С учётом рекомендаций [5] [6] назначаем табличные припуски в соответствии с конкретным методом получения заготовки. Припуски на поверхности заготовки, полученной методом литья, назначаем в соответствии с ГОСТом 26645-85 [7]. Эскиз заготовки полученной методом литья в землю представлен на рисунке 3.1.

Рис. 3.1. Эскиз заготовки полученной методом литья в землю

Подсчитаем приблизительную массу заготовки, полученной методом литья в землю, разбив её на простые геометрические фигуры.

Таким образом:

где V_ЛЗ – объем заготовки, полученной литьём в землю.

Масса литой заготовки равна

, (3.1)

где m_ЛЗ – масса заготовки, полученной литьём в землю; ρ_с – плотность стали равная 7800 кг/м³.

Припуски и напуски на поверхности заготовки, полученной методом резки из сортового проката, назначаем в соответствии с ГОСТом 2590-71 [8]. Эскиз заготовки полученной методом резки из сортового проката представлен на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. Эскиз заготовки полученной методом резки из сортового проката

Подсчитаем приблизительную массу заготовки, полученной методом резки из сортового проката.

Таким образом:

,

где V_СП – объем заготовки, полученной методом резки из сортового проката.

Масса заготовки равна

, (3.2)

где m_СП – масса заготовки, полученной методом резки из сортового проката; ρ_с – плотность стали равная 7800 кг/м³.

Подсчитаем приблизительную массу готовой детали, разбив её на простые геометрические фигуры.

Таким образом:

где V_Д – объем готовой детали.

Масса детали равна

, (3.3)