Проектирование механического цеха по изготовлению деталей для запорно-регулирующей арматуры газо (стр. 2 из 23)
4. Технологический процесс
4.1 Анализ технологического процесса – прототипа (базового)
Определение количества операций в технологическом процессе является одной из главных задач при составлении маршрутной технологии. При определении количества операций и содержания каждой операции существует два принципа:
1. Принцип концентрации операций.
2. Принцип дифференциации операций.
Сущность концентрации операций заключается в том, что при разработке технологического процесса стараются в одной операции сосредоточить обработку возможно большего числа поверхностей. Пределом концентрации операций является обработка всей детали за одну операцию.
Сущность дифференцированного принципа построения операций заключается в разукрупнении обработки, в упрощении каждой операции и, следовательно, в увеличении числа операций. Пределом дифференциации операций является разделение технологического процесса на такие простые операции, когда каждая из них будет состоять только лишь из одного простого перехода. Базовый технологический процесс относится к дифференцированному принципу построения операций, т. к. состоит из большого числа простых операций, что даёт определённые преимущества:
1. Возможность использовать рабочих низкой квалификации для выполнения несложных операций.
2. Использовать универсальные станки для специальных наладок.
3. Упрощается наладка станков.
На промежуточных слесарных операциях по снятию заусенцев и притуплению острых кромок широко используется ручной труд, что приводит к увеличению трудоемкости деталей.
Станочные приспособления, применяемые на операциях для зажима деталей, в подавляющем большинстве имеют ручные зажимы, что приводит не только к увеличению вспомогательного времени на операцию, но и к нестабильному усилению зажима, следствием чего является снижение точности обработки. Инструмент, применяемый на операциях для контроля размеров, в основном является универсальным шкальным, что приводит к увеличению времени на измерение размеров детали и, следовательно, к увеличению вспомогательного времени на операцию.
По результатам анализа можно сделать следующие замечания:
- на операциях применяются устаревшие станки.
- операции нарезки резьбы производятся вручную на слесарных верстаках. Это малопроизводительно и требует высокой квалификации рабочих.
- в техпроцессе не используются быстродействующие приспособления.
Эти недостатки выявляют низкий уровень механизации и автоматизации производства.
Таким образом, существующий технологический процесс позволяет получать годные детали, но не является оптимальным. Этому технологическому процессу присущи выше перечисленные недостатки, устранение которых позволит получить достаточно прогрессивный технологический процесс изготовления корпусов.
4.2 Выбор вида и способа изготовления заготовки
В цехе, занимающемся производством корпусов, исторически сложилось так, что ряд однотипных деталей, например: корпусов, обрабатывается в разных производственных группах. Состав оборудования в этих группах различен и технологи, которые разрабатывали технологические процессы, исходили в первую очередь из имеющегося оборудования.
Заготовкой является отливка с размерами
мм.Сравним два варианта получения заготовок:
1. Литьё в обычные земляные формы и кокили;
2. Литьё под давлением.
Стоимость заготовок
, руб. определяется по формуле ([2], с.33, формула (7)): 
(4.1)где Сi – базовая стоимость одной тонны заготовок, руб.;
– коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок;Q – масса заготовки, кг
;q – масса готовой детали, кг
; 
– цена одной тонны отходов, руб.
Введём поправочный коэффициент для цен
.1. При литье в обычные земляные формы и кокили:
Группа сложности по [1], стр. 132 – 3,
Тогда по [2]
Подставляем данные для заготовок, полученных методом литья в обычные земляные формы и кокили, в формулу (4.1) и получим:
2. При литье под давлением:
Группа сложности по [1], стр. 132 – 3,
Тогда по [2]
Подставляем данные для заготовок, полученных методом литья под давлением, в формулу (4.1) и получим:
Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок
, руб, рассчитывается по формуле ([2], с. 39, формула (8)): 
(4.2)где
– стоимости сопоставляемых заготовок, руб; 
руб, 
руб (определены по формуле (1.3)); 
– годовая программа, шт; 
шт (определена в задании).Подставим полученные выше данные в формулу (4.2) и получим:
руб.Экономически выгодным является вариант получения заготовки литьём под давлением.
Для данной детали принята литая заготовка, т.к. литьём можно получить детали самой сложной конфигурации, невыполняемые другими способами формообразования, литейный процесс производителен и недорог.
Коэффициент использования металла при изготовлении сложных корпусных заготовок при литье почти в два раза выше, чем при ковке и горячей объёмной штамповке. По своей геометрии отливка максимально приближена к детали, что значительно сокращает расход металла и объём механической обработки (резания, фрезерования и т.д.). Точность размеров отливки зависит от качества изготовления формы.
Поступающие на обработку заготовки должны соответствовать утверждённым техническим требованиям. Поэтому заготовки подвергают техническому контролю по соответствующей инструкции, устанавливающей метод контроля, периодичность, количество проверяемых заготовок в процентах к выпуску и т.д. Проверке подвергают химический состав и механические свойства материала, структуру, наличие дефектов, размеры, массу заготовки. Отклонения размеров и формы поверхностей заготовки должны соответствовать требованиям чертежа заготовки. Заготовки не должны иметь внутренних дефектов: раковин, посторонний включений и т.д. Дефекты, влияющие на прочность, подлежат исправлению. В технических условиях должны быть указаны вид дефекта, его количественная характеристика и способы исправления (вырубка, заварка, правка). Поверхность отливки должна быть чистой и не иметь пригаров, механических повреждений и т.д. Заготовка должна быть очищена и обрублена, места подводов литниковой системы, заливы, заусенцы должны быть зачищены, удалена окалина. На заключительном этапе отливки грунтуют с целью защиты их поверхностей от коррозии.
4.3 Установление методов обработки поверхностей заготовки, содержания технологических операций и их последовательности
На результаты этих действий одновременно оказывают влияние форма детали, заданные точность и шероховатость поверхностей её элементов, напряжённое состояние материала и тип производства.
Новый технологический процесс разработан для детали, которая включает в себя все поверхности, характеризующие детали корпус. Весь процесс разбит на 2 этапа:
Черновой;
Чистовой;
На черновом этапе достигается равномерное распределение припуска на последующую обработку. На этом этапе готовятся базовые поверхности, которые на чистовом этапе позволяют получить точность обработки поверхностей.
На чистовом этапе получается деталь заданной точности и необходимой чистоты в соответствии с чертежом.
Исходя из свойств детали, то есть материала детали, конфигурации детали, требований к точности размеров, формы, расположения поверхностей, требований к шероховатости детали и оборудования назначаем следующую последовательность обработки детали на станке XCEEDER 900-RT (5-координатный станок с ЧПУ):
Сторона 1
Рисунок 4.1 – Эскиз детали с обозначением поверхностей
Сторона 2 Сторона 4
