Усовершенствование технологического процесса механической обработки детали "Стакан" (стр. 1 из 13)
Введение
Одной из приоритетных задач современного машиностроения является оснащение всех основных производств современной техникой и передовыми технологиями, обеспечивающими рост производительности, достижение высокой точности и качества поверхностей деталей машин. Эффективное внедрение в производство механообрабатывающего оборудования с ЧПУ, промышленных роботов, автоматизированных средств технического контроля позволяет обеспечить прогрессивные формы организации технологических процессов, достичь определенного экономического эффекта, что является важным фактором в сложившейся в настоящее время экономической ситуации в стране. Для достижения высокого уровня производства и труда необходимо создание гибких технологических процессов, позволяющих на одном и том же оборудовании, с минимальной переналадкой, обрабатывать детали, похожие по форме и размерам; использование переналаживаемой технологической оснастки, которая позволяет в одном и том же базовом приспособлении, за счет замены базирующих элементов, обрабатывать различные детали. Эти направления необходимо использовать при выполнении дипломного проекта. Так, вместо универсального оборудования в технологическом процессе предлагается использовать станки с ЧПУ, станки типа “обрабатывающий центр”. Это дает возможность концентрировать обработку детали, сократить количество операций, производственные площади, парк оборудования, количество рабочих, занятых на производстве детали. Весь этот комплекс мероприятий позволит сократить трудоемкость изготовления детали и ее себестоимость.
1. Теоретическая часть
1.1 Описание конструкции и работа детали
30-мм двуствольный зенитный автомат 2А38 имеет:
- два ствола, стреляющих поочередно, что позволяет получить большой темп стрельбы в пределах 1950-2500 выстр./мин;
- автономную испарительную систему охлаждения стволов, позволяющую использовать питьевую воду с незначительным ее расходом;
- датчик индукционный начальной скорости снаряда, что повышает точность стрельбы автомата в составе зенитного комплекса;
- датчик переднего положения, по сигналу которого определяется готовность автомата к стрельбе (положение подвижных частей автомата) и работает счетчик оставшихся патронов;
- систему пироперезарядки с тремя пиропатронами, позволяющую проводить дистанционное устранение задержек типа “осечка”;
- электроспуск;
- контактор;
- приемник.
Автомат устанавливается на зенитную самоходную установку 2С6М (два автомата на установке: по одному с левого и с правого бортов).
На вооружении ЗСУ2С6М кроме автоматов 2А38 имеется 8 зенитных ракет (по 4 ракеты с левого и правого бортов). Возможна установка и использование автоматов на других носителях, например, в составе корабельных артустановок.
Автомат предназначен для борьбы с воздушными целями, летящих на малых высотах от (200 до 2000 м) и наклонной дальности – до 4000 м при противовоздушной обороне танковых и мотострелковых полков, а также с наземными целями.
Автомат надежно работает в различных условиях эксплуатации: диапазоне температур -50º…+50º C, в условиях дождя, пыли, обледенения.
Автомат 2А38 представляет собой автоматическое оружие, в котором запирание канала ствола, извлечение из патронника стреляной гильзы и ее отражение, подача патронной ленты в приемник и досылание очередного патрона в патронник осуществляется автоматически. Автомат устанавливается на установке с помощью направляющих, расположенных на кожухе охлаждения и казеннике и стопорится фиксатором амортизатора.
Работа автомата основана на использовании энергии пороховых газов, отведенных через специальные отверстия стволов в газовые цилиндры.
В автомате имеются два ползуна, кинематически связанные между собой промежуточной шестерней, которые совместно с газовыми поршнями являются ведущими звеньями автоматики. За один цикл работы автоматики каждый из ползунов совершает ход только в одном направлении: один из них откатывается, другой накатывается.
Питание автомата происходит из патронной ленты. Подача патронной ленты осуществляется механизмом подачи, кинематически связанным с ползунами. За один цикл автоматики механизм подачи подает патронную ленту на один шаг. Снижение патрона на линию досылания (в экстракторы затвора) осуществляется одним из передних снижателей и снижателем левым или правым, которые кинематически связаны с ползунами. Досылание патронов осуществляется затворами, поочередно в каждый ствол.
Запирание канала ствола осуществляется вертикальным перемещением затвора, находящегося в направляющих переднего снижателя. В автоматике имеются два затвора, каждый из которых связан со своим ползуном при помощи шатуна и ускорителя. Автомат обеспечивает двустороннее (левое и правое) питание. Автомат имеет стреляющий механизм ударного действия, обслуживающий поочередно левый и правый стволы, к моменту полного запирания одного из каналов стволов.
Прекращение стрельбы производится при отключении цепи питания электроспуска. Для уменьшения воздействия усилия задержек типа “осечка”, связанных с невоспламенением порохового заряда патрона, автомат снабжен механизмом пироперезарядки.
Тактико-технические характеристики:
Калибр, мм 30
Число нарезов 16
Темп стрельбы, выстр/мин 1950-2500
Начальная скорость снаряда, м/с 960
Масса автомата без воды, кг не более 195
Система охлаждения испарительная
Охлаждающая жидкость вода питьевая
Масса воды, кг не более 28
Усилие отдачи, кН не более 62
Перезарядка пиротехническая и ручная
Количество пиропатронов 3
Управление огнем истанционное электроспуском
Ход автомата в откате, мм не более 22
Ход автомата в выкате, мм не более 15
Длина автомата, мм 3478
Питание автомата ленточное двустороннее
Напряжение питания электроспуска и контактора от
источника постоянного тока, В
Деталь “Стакан” 2А38.02.038 входит в сборочный узел “Приемник с затыльником”, на который крепятся механизмы досылания, ускорения, подачи, снижения патронов на линию досылания и противоотскок.
Деталь “Стакан” 2А38.02.038 крепится на основании приемника при помощи болтов и гаек. В ней размещена пружина, сжатая между торцевой стенкой стакана и стержнем. Рычаг противоотскока соединяется осью со стаканом. Пружина удерживает ползуны в крайних положениях через рычаг противоотскока и противоотскок.
1.1.2 Технические требования на изготовление детали
1. Заменитель материала – сталь 30ХН2МФА ГОСТ 4543-80;
2. 43,5…51,5 HRCэ;
3. *Размеры обеспечиваются инструментом;
4. *1Размеры не в проекции обеспечиваются инструментом;
5. Внутренние углы R=0,4 мм;
6. Ребра скруглить R=0,6 мм;
7. Допускается уменьшение размера И на участке Ж на 0,15 мм сверх допуска;
8. При выполнении размера Д допускается зарез поверхности Г в пределах допуска;
9. Покрытие хим. фос. уск.хр/прп. клей БФ-4 с нигрозином марки А(2), УХЛ1;
Клей БФ-4 ГОСТ 12172-74;
Нигрозин марки А ГОСТ 9307-78.
1.1.3 Материал для изготовления детали
30ХРА ГОСТ 4543-88;
заменитель – 30ХН2МФА ГОСТ 4543-88.
Сталь сложнолегированная, среднелегированная, с процентным содержанием углерода 0,3%, хрома и бора – 1,5%, высококачественная.
Исходя из условий работы детали в узле материал должен отвечать следующим требованиям:
- прочность;
- твердость;
- термостойкость;
- износостойкость.
Таблица 1.Химический состав, %.
| УглеродC | КремнийSi | МарганецMn | ФосфорP | ХромCr | НикельNi | СераS | БорB |
| 0,24-0,32 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | ≤0,035 | 0,8-1,1 | ≤0,3 | ≤0,035 | 0,001-0,005 |
Так как вредные примеси сера и фосфор отсутствуют, то сталь считается высококачественной. Сера и фосфор – вредные примеси: сера влияет на красноломкость – хрупкость при красном калении, фосфор влияет на хладноломкость – хрупкость при низких температурах.
Таблица 2.Механические свойства.
| Твердость по БринеллюHB | Предел прочности при растяженииσв(МПа) | Предел прочности при изгибеσи(МПа) | Предел текучестиσт (σ0,2)(МПа) | Относительное удлинениеδ(%) | Относительное сужениеψ(%) |
| 229 | 615 | 1100 | 850 | 10 | 45 |
Так как явление текучести наблюдается у более пластичных материалов, то для твердых материалов измеряется не (σт), а (σ0,2) – условный предел текучести.
1.2 Анализ технологичности конструкции детали
Чертеж детали “Стакан” содержит все сведения, дающие полное представление о детали, т.е. все необходимые проекции, разрезы, четко и однозначно показывающие ее конфигурацию. На чертеже указаны все размеры с допускаемыми отклонениями, классы шероховатости поверхностей, допустимые отклонения от геометрических форм и взаимного расположения поверхностей.
Чертеж детали “Стакан” выполнен на формате А1 в трех видах в масштабе 2:1: главный вид, вид слева, вид сверху с разрезом по А-А; на всех видах присутствуют местные разрезы.
Обозначение видов и разрезов не соответствует требованиям стандартов единой системы конструкторской документации ЕСКД. На чертеже присутствуют все необходимые размеры, но их точность указана не в соответствии с ГОСТ 25347-88. Необходимо привести их в соответствие с рекомендуемой точностью по ГОСТ 25347-88. На чертеже указано качество обработки поверхностей в системе Rz, которое необходимо перевести в Ra в соответствии со стандартом ГОСТ 25347-88.
Деталь “Стакан” представляет собой сложно-профильное тело с усложняющими элементами в виде фасок, пазов, проточек, отверстий, контурных и радиусных поверхностей. Уровень точности детали характеризуется 12-м и 14-м квалитетами на большинстве поверхностей, 15-м квалитетом на размере от торца до начала паза, 11-м квалитетом в одном из пазов детали на одном из линейных размеров и 8-м на отверстии под ось и на четырех отверстиях под крепление в сборке. Качество поверхностей представлено в Ra=10 мкм, что соответствует 4 классу чистоты поверхностей.