Технологический процесс изготовления корпуса выключателя универсального промышленного робота (стр. 2 из 11)
где: m – масса детали, кг;
M – масса заготовки, кг.
Рассчитаем массу заготовки:
где: γ – плотность материала, г/см3. Для алюминиевого сплава АЛ9–1: γ=2,699 г./см3;
Vз – объем заготовки.
Объем заготовки определяем как алгебраическую сумму объемов простейших тел составляющих заготовку:
Vз = 0,00088 м3
Mзаг.=2,5 кг.
Рассчитаем массу детали:
m = 1,8 кг
Определим коэффициент использования материала:
Данный метод литья удовлетворяет задаче получения отливки с контуром приближающемся к контуру детали; т.е. с коэффициентом использования Км близким к 1.
Исходя из требований ГОСТ 26645–85 назначаем припуски и допуски на размеры детали и сводим эти данные в таблицу 2.2.
В зависимости от выбранного метода принимаем:
- класс точности размеров и масс – 7Т
- ряд припусков – 2.
Припуски на размеры даны на сторону. Класс точности размеров, масс и ряд припусков выбираем по таблице 2.3, допуски по таблице 2.1 и припуски по таблице 2.2 [1].
Таблица №2.2
| Размеры, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательные размеры, мм |
| Ø61,15 | 0,8 | 2,0 | Ø61,15 – (2.2,0)±0,8≈Ø57±0,8 | Ø57±0,8 |
| Ø90 | 0,9 | 1,6 | Ø90+(2.1,6)±0,9≈Ø93±0,9 | Ø93±0,9 |
| Ø94 | 0,9 | 0 | - | Ø94±0,9 |
| Ø84 | 0,9 | 2,0 | Ø84+(2.2,0)±0,9≈Ø88±0,9 | Ø88±0,9 |
| R52 | 1 | 0 | - | R52±1 |
| Ø66 | 0,9 | 0 | - | Ø66±0,9 |
| 37,7 | 0,7 | 1,8 | 37,7+(2. 1,8)±0,7≈41±0,7 | 41±0,7 |
| 56 | 0,8 | 0 | - | 56±0,8 |
| 10 | 0,56 | 0 | - | 10±0,56 |
| 10 | 0,56 | 1,6 | 10+(2. 1,6) ±0,56≈13±0,56 | 13±0,56 |
| 16 | 0,64 | 1,5 | 16+1,5±0,64≈19±0,64 | 19±0,64 |
| 32 | 0,7 | 0 | - | 32±0,7 |
| 43 | 0,8 | 2,0 | 43+2,0±0,8≈45±0,8 | 45±0,8 |
| 88 | 0,9 | 0 | - | 88±0,9 |
| 80 | 0,9 | 2,0 | 80+2,0±0,9≈82±0,9 | 82±0,9 |
| 76 | 0,9 | 0 | - | 76±0,9 |
| 92 | 0,9 | 2,0 | 92+(2. 2,0)±0,9≈96±0,9 | 96±0,9 |
| 90 | 0,9 | 0 | - | 90±0,9 |
| 126 | 1 | 0 | - | 126±1 |
| 44 | 0,8 | 0 | - | 44±0,8 |
| 56 | 0,8 | 0 | - | 56±0,8 |
| 125 | 1 | 2,0 | 125+2,0±1≈127±1 | 127±1 |
2) Литейные уклоны назначаем из технических требований и соблюдения единообразия для упрощения изготовления литейной модели и согласно ГОСТ 26645–85 и ГОСТ 8909–88 принимаем литейные уклоны не более 1°.
3) Неуказанные литейные радиусы закруглений углов принимаем равными R=1,5 мм.
4) Определяем коэффициент использования материала Км, по формуле:
где: m – масса детали, кг;
M – масса заготовки, кг.
Рассчитаем массу заготовки:
где: γ – плотность материала, г/см3. Для алюминиевого сплава АЛ9–1: γ=2,699 г./см3;
Vз – объем заготовки.
Объем заготовки определяем как алгебраическую сумму объемов простейших тел составляющих заготовку:
Vз = 0,0008 м3
Mзаг.=2,2 кг.
Определим коэффициент использования материала:
Данный метод литья удовлетворяет задаче получения отливки с контуром приближающемся к контуру детали; т.е. с коэффициентом использования Км близким к 1.
1.6 Технико-экономическое сравнение методов получения заготовки
Для выбора метода получения заготовки следует провести сравнительный анализ по технологической себестоимости.
Расчет технологической себестоимости заготовки получаемую по первому или второму методу проведем по следующей формуле[1]:
Ст=Сзаг. М + Cмех. (М-m) – Сотх. (M-m)
где: М – масса заготовки;
m – масса детали;
Сзаг – стоимость одного килограмма заготовок, руб./кг;
Cмех. – стоимость механической обработки, руб./кг;
Сотх – стоимость одного килограмма отходов, руб./кг.
Стоимость заготовки, полученной такими методами, как литье в песчаные формы отверждаемые в контакте с оснасткой и литье в оболочковые формы, с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по формуле [1]:
Сзаг=Сот. hT. hC. hB. hM. hП, руб./кг, (7)
где: Сот – базовая стоимость одного килограмма заготовки;
hT – коэффициент, учитывающий точность заготовки;
hC – коэффициент, учитывающий сложность заготовки;
hB – коэффициент, учитывающий массу заготовки;
hM – коэффициент, учитывающий материал заготовки;
hП – коэффициент, учитывающий группу серийности.
Для получения заготовки по методу литья в песчаные формы значения коэффициентов в формуле (7) следующие [1]:
hT =1,05 – 5-ый класс точности;
hC =1 – 3-ая группа сложности получения заготовки;
hB =1 – так как масса заготовки находится в пределах 1,0…3,0 кг;
hM =5,10 – так как алюминиевый сплав;
hП =1 – 3-ая группа серийности;
Базовая стоимость одного килограмма отливок составляет Сот = 0,29 руб.
Сзаг. = 0,29. 1,05. 1. 1. 5,10. 1 =1,55 руб.
Определяем стоимость механической обработки по формуле:
Смех. = Сс + Ем. Ск, руб./кг;
где:
Сс = 0,495 – текущие затраты на один килограмм стружки [1];
Ск = 1,085 – капитальные затраты на один килограмм стружки [1];
Ем = 0,15 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений выбираем из предела (0,1…0,2) [1].
Смех. = 0,495 + 0,15. 1,085 = 0,66 руб./кг
Стоимость одного килограмма отходов принимаем равной Сотх. = 0,146 руб./кг.
Определим общую стоимость заготовки получаемую по методу литья в песчаные формы:
Ст = 1,55. 2,5 + 0,66. (2,5–1,8) – 0,146. (2,5–1,8) = 4,235
Для заготовки получаемой методом литья в оболочковые формы значения коэффициентов в формуле (7) следующие[1]:
hT =1,05 – 5-ый класс точности;
hC =1 – 3-ая группа сложности получения заготовки;
hB =1 – так как масса заготовки находится в пределах 1,0…3,0 кг;
hM =5,10 – – так как алюминиевый сплав;
hП =1 – 3-ая группа серийности;
Базовая стоимость одного килограмма отливок составляет Сот = 0,29 руб.
Сзаг. = 0,29. 1,05. 1. 1. 5,10. 1 = 1,55 руб./кг
Определяем общую стоимость заготовки, получаемую литьем по выплавляемым моделям:
Ст = 1,55. 2,2 + 0,66. (2,2–1,8) – 0,146. (2,2–1,8) = 3,616
Таким образом, по технологической себестоимости наиболее экономичным является вариант изготовления детали из заготовки, полученной методом литья в оболочковые формы.
2. Разработка схем базирования
При разработке схем базирования будем опираться на следующие принципы: принцип единства баз, т.е. совмещение измерительной и технологической баз и принцип постоянства баз, т.е. использование одной и той же технологической базы на различных операциях ТП.
На первой операции при закреплении в кулачковом самоцентрирующем патроне используются исходные черновые базы заготовки – поверхности 23 и 30.
На 010 операции будем использовать обработанное ранее отверстие 33 и поверхности 14, 23.
На 015 операции в качестве баз используются поверхности 13, 3, 8, 4, 7.
На 025 операции заготовка базируется по торцу 23 и пазу 25.
При данных схемах базирования достигается необходимая точность получения основных элементов детали.
3. Технологический маршрут и план обработки
В отличие от базового технологического процесса при разработке проектного варианта технологические операции разрабатываются по принципу максимальной концентрации операций и переходов. В проектном технологическом процессе отдается предпочтение обрабатывающим центрам. Используются универсальные сборные приспособления с механизированным силовым приводом и прогрессивный режущий инструмент. Маршрут обработки детали проектного технологического процесса представлен в таблице 4.1.
Таблица 4.1. Проектный маршрут обработки корпуса конечного выключателя
| № операции | Наименование и содержание операции | Обрабатываемые поверхности | Квалитет | Шероховатость, Rz |
| 000 | Заготовительная | 14 | 30 | |
| 005 | Расточная | 33 | 12 | 20 |
| 010 | Фрезерная | 1, 3, 8, 10, 4, 5, 7,32, 13, 12, 28 | 12 | 20 |
| 015 | Фрезерно-расточная | 11, 23, 30, 27, 24, 17, 19, 33, 6, 34, 21, 22 | ||
| 020 | Контрольная | |||
| 025 | Протяжная | 25 | 11 | 20 |
| 030 | Слесарная | - | - | |
| 035 | Моечная | - | - | |
| 040 | Контрольная | - | - | |
| 045 | Окрасочная | - | - |
На основе разработанного маршрута обработки составим план обработки. План обработки представлен на листе 06.М.15.64.01графической части.
4. Размерный анализ при обработке лавных отверстий
Задача раздела – используя размерный анализ технологического процесса провести расчет размерных параметров детали в процессе ее изготовления, при этом техпроцесс изготовления корпуса должен гарантировать изготовление качественных деталей и отсутствие брака при их производстве, содержать минимально необходимое число операций и переходов: обеспечить размеры заготовки с минимальными припусками.
Расчет размерных цепей проводится только в радиальном направлении.
Составим уравнения операционных размерных цепей в виде уравнений номиналов.
В общем виде это выглядит: