При серийном типе производства используют универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления детали. В серийном производстве технологический процесс изготовления деталей преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.
При серийном типе производства обычно применяют универсальные, специализированные, агрегатные и др. металлорежущие станки.
Количество деталей в партии n, шт, определяется по формуле:
n = Nr · a/Фрд, (6)
где Nr – годовая программа выпуска, шт,
a – число дней на которое необходимо иметь запас деталей,
Фрд – число рабочих дней в году.
Nr = 12000шт
a = 8
Фрд = 249
n = 12000 · 8/249 = 385.5.
Корректируя годовую программу выпуска n = 386шт.
2.2 Технические требования, предъявляемые к детали. Методы их обеспечения и контроля
К обработке детали предъявляется допуск перпендикулярности лепестков относительно её оси с отклонением 0.1 мм на длину 135 мм.
Данное требование предъявляется для того, что бы выдержать перпендикулярность диаметров относительно плоскости Б лепестков.
Данная точность обеспечивается обработкой наружных диаметров с помощью вращающегося центра, а обработка отверстия с помощью универсального приспособления люнет.
Технические требования проверяются с помощью специального приспособления для проверки перпендикулярности.
Также требование перпендикулярности предъявляется к отверстиям 30Н8. Данное требование предъявляется для того что бы выдержать перпендикулярность отверстий относительно оси, а следовательно и наружных и внутренний плоскостей паза. Для того чтобы в дальнейшем была правильная эксплуатация детали.
Обеспечение данного требования возможно обработкой его при базировании на ранее полученный паз 70Н9.
Технические требования проверяются с помощью специального приспособления.
2.3 Выбор и обоснование метода получения заготовки
При выборе заготовки для данной детали назначается метод её получения, определяется конфигурация, размеры, назначение и формирование технических требований на её изготовление. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.
Технологический процесс получения заготовки определяется технологическими свойствами материала, конструкцией, формами и размером детали и годовой программой выпуска. Так как марка материала ВТ3-1, который не является литейным материалом, то метод получения заготовки штамповка.
Штамповочное производство – это отрасль машиностроения, занимающееся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем выдавливания в формы под давлением, которая имеет конструкцию детали.
Расчет массы заготовки из штамповки.
Для расчета заготовки деталь разбивают на простые геометрические фигуры.
Общий объем складывается из геометрических фигур (см. рис.1)
Рис.1 – Схема разбивки детали на простые геометрические фигуры
(7) мм3 (8)Коэффициент использования материала Ким, определяется по формуле:
(16)Для этого метода получения заготовки значение Ким находится в пределах нормативного. Наряду с высоким значением коэффициента использования материала этот метод обладает следующими преимуществами:
- высокая производительность получения заготовки
- небольшие припуски на обработку, что приводит к уменьшению числа проходов, а следовательно к разгрузке оборудования, повышению стойкости режущего инструмента и улучшению качества обработки.
2.4 Выбор и обоснование технологических баз
Правило шести точек: Чтобы придать детали вполне определенное положение в приспособлении, необходимо и достаточно иметь шесть опорных точек, лишающих деталь всех шести степеней свободы.
Для расчета двух разнохарактерных операций выбираю 005 и 010. Фрезерную программную-005 и токарную программную-010
Рис.2 – Операция 005. Схема базирования детали в приспособлении при фрезерной обработке.
При 005 операции необходимо предварительно отфрезеровать четыре плоскости за два установа для базирования при дальнейших обработках. При каждом из установов фрезеруется горизонтальная и вертикальная плоскости.
Согласно эскизу при базировании в приспособлении цилиндрическая поверхность устанавливается на призмах. Упор по торцу лишает деталь перемещения относительно оси Х (одна степень свободы). Установка детали на призмах лишает перемещение и вращения по оси Z, и перемещения и вращения по оси Y (т.е. четырех степеней свободы). Шестая степень свободы – вращение относительно оси Х – зажим сверху.
Рис.3 – Схема базирования детали в приспособлении при токарной обработке.
При 010 операции необходимо произвести окончательную токарную обработку цилиндрической поверхности, подрезать торец лепестков и обработать отверстие 66f7, длиной 135мм.
Согласно эскизу деталь устанавливается в специальном приспособление. При установке в приспособлении установочной базой является предварительно обработанная поверхность детали, которая лишает деталь трех степеней свободы: перемещение по оси Y и вращение по оси Z и вращение по оси Х. Нижняя поверхность является двойной направляющей базой, которая лишает деталь двух степеней свободы: перемещения по оси Z и вращения по оси Y. Шестую степень свободы – перемещение по оси Х дает упор в стенки лепестков.
2.5 Разработка маршрутного технологического процесса механической обработки детали.
Маршрутный технологический процесс механической обработки детали назначается исходя из требований чертежа, принятого метода получения заготовки и типа производства. При разработки маршрутного технологического процесса необходимо руководствоваться следующими правилами:
- операции должны быть одинаковыми или кратными по трудоемкости
- в первую очередь необходимо обрабатывать поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций
- обработку сложных поверхностей, нуждающихся в особой наладке станка, следует выделять в самостоятельные операции
- черновую и чистовую обработки со значительными припусками следует выделять в самостоятельные операции
- обработку поверхностей с точным взаимным расположением следует по – возможности выделять в одну операцию и выполнять за одно закрепление заготовки
- если деталь подвергается термической обработке, то механическая обработка разбивается на две части: до термической обработки и после нее
- при определенной последовательности выполнения черновых и чистовых операций следует учитывать, что совмещение их на одних же станках приводит к снижению точности обработки, вследствие повышенного изнашивания станка на черновых операциях.
Учитывая эти правила, предлагаю следующий маршрутный технологический процесс механической обработки шкворня.
Табл.3 – Маршрутный технологический процесс механической обработки шкворня.
Номер операции | Название и краткое содержание операции | Тип и модель станка |
1 | 2 | 3 |
005 | Фрезерная программная. Фрезеровать плоскости для базирования при дальнейшей обработки. За два установа | Вертикально – фрезерный станок 6Р11МФ3 - 1 |
010 | Токарная программная. Точить наружный диаметр и торец лепестков. Сверлить и растачивать отверстие Ø66f7 | Токарно – винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3С32 |
015 | Фрезерно – сверлильная программная. Фрезеровать контур лепестков. Сверлить четыре отверстия Ø7 и два отверстия Ø14Н8 с последующим зенкерованием, развертыванием и цекованием. | Вертикально – фрезерный станок 6Р11МФ3 - 1 |
020 | Фрезерная программная. Произвести окончательную фрезерную обработку плоскостей. Фрезеровать обнижения и паз шириной 70Н9. За два установа. | Вертикально – фрезерный станок 6Р11МФ3 - 1 |
025 | Фрезерно – сверлильная программная. Фрезеровать лепестки в заданный размер. Произвести окончательную фрезерную обработку по заданному контуру и сверлить восемь отверстий Ø6.2 и два отверстия Ø30Н8 с последующим зенкерованием, развертыванием и цекованием. | Вертикально – фрезерный станок 6Р11МФ3 - 1 |
На основании маршрутного технологического процесса заполняются маршрутные технологические карты.