Технологический процесс изготовления детали "корпус" шлифовальной головки металлорежущего станка (стр. 3 из 7)
Совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ, представляет собой технологичность конструкции изделия.
Состав конструктивных элементов данной детали выбран с учетом ограниченных перечней стандартов и картотек применяемости. Конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов. Конструкция детали обеспечивает возможность применения типовых технологических процессов для ее изготовления.
При анализе сборочного чертежа видно, что предложенное конструкторское решение наиболее оптимально по своему конструкторскому исполнению, что позволяет детали осуществлять свои основные функции. Заданные значения всех параметров детали, обеспечивающие требования к надежности (безотказности, долговечности, сохраняемости), направлены на обеспечение выполнения деталью заданных функций в эксплуатации, путем сохранения во времени и в установленных пределах их значений, и соответствуют нормам наработки лётного времени изделия в целом.
Материал, применяемый при изготовлении детали, обеспечивает легкость получения заготовки, ее обрабатываемость резаньем, а также требуемую массу конструкции. Так как выбранным материалом является, сталь 40Х, то для получения заготовки детали применяем литье в песчаные формы, которое дает наиболее максимальную приближенность формы заготовки к форме детали и способствует уменьшению числа операций по механической обработке. Процесс литья обуславливается высокой производительностью, а максимальная приближенность формы заготовки к форме детали, способствует уменьшению отходов металла, что способствует уменьшению трудоемкости и себестоимости детали. При обработке резанием большое внимание уделяется унификации элементов формы детали (резьбы, фаски, радиусы скруглений и т.д.), что создает предпосылки для унификации применяемого при изготовлении детали режущего и измерительного инструмента.
Рисунок 1 Анализ технологичности конструкции
Результаты исследований сводим в таблицу, которая позволит произвести анализ технологичности конструкции наиболее рациональным способом.
Таблица 3
| №,№ | №,№ поверх-ностей | Иденти-ные поверх-ности | Квалитет точности | Параметр шероховатости | Коэф-фициент приведения | Примеча-ние |
| 1 | 1,32 | 2 | 14 | 6,3 | 4 | 2 фаски |
| 2 | 2 | 7 | 0,8 | 7 | ||
| 3 | 3 | 14 | 6,3 | 4 | ||
| 4 | 4 | 9 | 6,3 | 4 | ||
| 5 | 5 | 9 | 6,3 | 4 | ||
| 6 | 6 | 14 | 6,3 | 4 | ||
| 7 | 7 | 14 | 6,3 | 4 | ||
| 8 | 8,9 | 2 | 14 | 6,3 | 4 | 2 радиуса |
| 9 | 10 | 14 | 6,3 | 4 | ||
| 10 | 11 | 7 | 0,8 | 7 | ||
| 11 | 12 | 14 | 6,3 | 4 | ||
| 12 | 13 | 6 | 0,8 | 7 | ||
| 13 | 14 | 14 | 6,3 | 4 | ||
| 14 | 15 | 14 | 6,3 | 4 | ||
| 15 | 16 | 14 | 6,3 | 4 | ||
| 16 | 17-22 | 6 | 14 | 6,3 | 4 | 6 радиусов. |
| 17 | 23-25 | 3 | 14 | 6,3 | 4 | 3 отв. |
| 18 | 26-31 | 6 | 14 | 6,3 | 4 | 6 отв. |
| Итого: | 32 | 19 |
Проведем анализ технологичности конструкции данной детали на основании методики [4].
Определяем коэффициент унификации конструктивных элементов.
| Куэ = Qуэ/ Qэ | (2) |
где Qуэ – число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов – резьбы, отверстия;
Qэ – число типоразмеров конструктивных элементов в изделии .
Куэ = 19 / 32 = 0,65
По рекомендации ЕСТПП Куэ > 0,65 и выше
Определяем коэффициент точности обработки.
| Кт = 1- 1 / Аср | (3) |
Аср = å А * ni / åni = 1*n1 + 2*n2 + …. + 19*n19 / n1 + n2 +…. + n19 (3.1.3.)
где Аср - средний квалитет точности;
А - квалитет точности обработки;
ni – число размеров соответствующего квалитета.
Из таблицы 3 определяем:
Аср = (14*28 + 7*2 + 9*2) /(28 + 2 + 2) = 13,25
Кт = 1 – 1 / 13,25 = 0,92
0,92 > 0,5.
Изделие относится к средней точности.
Определяем коэффициент шероховатости.
Кш = 1 / Б ср (4)
Б ср = (1*n1 + 2*n2 + … + k*nк ) / (n1 + n2 +…. + nк ) (5)
где Бср – средняя величина коэффициента приведения;
Б – величина коэффициента приведения;
niш – число поверхностей соответствующего параметра шероховатости.
Бср = (4*15 + 7*3 ) / (15 + 3 ) = 4,5
Кш = 1 / 4,5 = 0,22
0,22 > 0,1
Изделие относится к средней точности. Полученные данные сводим в таблицу 4.
Таблица 4 - Оценка количественных показателей технологичности конструкции изделия
| №,№п / п | Наименование коэффициента | Формула расчета | Показатель | |
| расчетный | нормальный | |||
| 1. | Коэффициент унификации элементов | Кэу = Qуэ / Qэ | 0,65 | 0,65 |
| 2. | Коэффициент точности обработки | Кт = 1 – 1 / Аср | 0,92 | 0,5 |
| 3. | Коэффициент шероховатости | Кш = 1 / Бср | 0,22 | 0,1 |
Таблица 5 - Оценка качественных показателей технологичности конструкции детали.
| №,№п /п | Наименование показателя | Степень соответствия данному показателю |
| 1. | Методы получения заготовок, обеспечивающие получение поверхностей, не требующих дальнейшей обработки или требующих обработки с малыми припусками | Используются |
| 2. | Использование основных конструкторских баз как измерительных и технологических | Да |
| 3. | Позволяет ли простановка размеров на чертеже детали производить обработку по принципу автоматического получения размеров | Да |
| 4. | Позволяет ли конструкция детали применение наиболее совершенных и производительных методов механической обработки | Нет |
| 5. | Обеспечена ли обработка напроход, условия для врезания и выхода режущего инструмента | Да |
Анализ технологичности конструкции детали показал:
1. Изделие относится к средней точности.
2. Соответственно по коэффициентам количественной оценки технологичности конструкции изделие относится к технологичным.
2.2. Выбор аналога технологического процесса
За аналог технологического процесса был взят действующий технологический процесс Саратовского Авиационного Завода.
После анализа заводского технологического процесса изготовления детали видно, что основной обработкой является токарная, и она составляет 80% всей трудоемкости. Имеется также сверлильная и слесарная обработка.
Вся токарная обработка производится на станках 1К62, у которого малая производительность труда, вспомогательное время и время на обслуживание рабочего места составляет 45% от штучного времени Тшт и на 16А20Ф3. При проведении анализа технологического процесса выяснено, что базовые поверхности выбраны, верно, сохраняются основные принципы базирования, но много лишних операций. Виды и последовательность обработки осуществляются в соответствии с основными положениями технологии машиностроения. В заводском техпроцессе используется устаревшее оборудование - универсальные станки без ЧПУ, что ведет к увеличению числа токарных и слесарных операций, требующих доработки и устранения погрешностей, вызванных механической обработкой.
Предлагаю все токарные операции выполнять на токарном станке с ЧПУ модели 16К20Ф3С39, для обработки отверстий диаметром 6.4 станок 2Р188Ф2, что повысит технологические возможности обработки, в том числе улучшится качество обработки, сократится время. Режимы обработки необходимо пересчитать, нормы времени в заводском техпроцессе явно завышены.
В разработанном технологическом процессе подготовительной стадией является операция по обработке наружного диаметра заготовки до диаметра 84.88 (М 85*1.5 6h) и диаметра 75М7 до диаметра 73+0.2 после литья. В дальнейшем при обработке детали диаметр 84.88 будет являться базой. Черновая стадия это предварительная обработка поверхностей Б, В, Г с припуском. Чистовая стадия это обработка всех поверхностей детали в заданный размер и шероховатость поверхности.