125018 (Альтернативный вариант технологического процесса изготовления детали "Крышка ТМ966.Сб2120–5СБ")

Введение

В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.

Одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат. Такими специалистами являются инженеры-экономисты, разбирающиеся не только во всех тонкостях экономических аспектов функционирования предприятия, но и в сущности производственного процесса, который и обуславливает это функционирование.

Целью данного дипломного проекта является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.

Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции, а, следовательно, на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.

Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.

Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.

1. Разработка технологического процесса

1.1 Служебное назначение и техническая характеристика изделия и детали

Деталь «Крышка ТМ966 Сб2120-5СБ» (рис. 1) является одной из сборочных единиц гидравлической установки для ЗРК «Печора-2М». Характерными особенностями детали является то, что она представляет собой буксу (переднюю крышку) гидроцилиндра. По наружной резьбе М210х3 и торцу 8 сопрягается с цилиндром 5П73-75. По внутренней поверхности через бронзовую втулку со штоком 5П73-72. На торце детали имеются резьбовые отверстия М6, для крепления крышки манжеты.

Рис. 1. Общий вид детали ТМ966. Сб2120-5СБ

В качестве материала для изготовления заготовки «Корпус» применяется сплав стали 30ХГСА ГОСТ 4543-71. Применяется для изготовления валов, осей, зубчатых колес, фланцев и др. Это улучшаемые детали, работающие при температуре до 200ºС, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

Таблица 1. Химический состав в % материала 30ХГСА

Механические свойства

Предел прочности при растяжении МПа

Относительное удлинение после разрыва 7% (стабилизирующий отпуск 220°)

Плотность, 7б85 кг/см3

Твердость по Бринеллю, HB=487

Шероховатость: для поверхностей детали высота неровностей профиля от

Rа = 0,8 мкм до Rа=6,3 мкм.

Степень точности: наименьший квалитет 7.

В качестве материала для изготовления заготовки «Втулка» применяется безоловянная бронза БрАЖН 10-4-4 ГОСТ 1280-90.

Таблица 2. Химический состав в % материала БрАЖН 10-4-4

1.2 Постановка задачи на проектирование

Совершенствование качества продукции невозможно без чёткой работы всей производственной цепочки от маркетинговых условий до реализации продукции потребителю, от изучения дефектов, возникающих у потребителя в процессе эксплуатации, до внесения коррективов и в технологический процесс, устраняющий эти дефекты.

Изготовления детали осуществляется на основании анализа конструкции и технологичности изделия и его деталей, а также годовой программы выпуска.

С целью обеспечения повышенной надежности работы детали, организации высокопроизводительного процесса обработки её поверхностей необходимо решить следующие задачи:

1. на основе критического анализа существующего технологического процесса разработать более эффективный процесс изготовления детали;

2. предусмотреть возможность широкого использования высокопроизводительного оборудования, режущего инструмента и технологической оснастки;

3. разработать проект токарно-фрезерного с ЧПУ участка по изготовлению деталей;

4. наметить мероприятия по охране окружающей среды и безопасности жизнедеятельности работников цеха и по увеличению ресурса деталей;

5. определить технико-экономические показатели работы участка.

Проектируемый технологический процесс должен иметь более высокие показатели по сравнению с базовым процессом.

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

Рабочие чертежи обрабатываемых деталей ТМ966.2120-35 и ТМ966.2120-36 содержат все необходимые сведения, дают полное представление о деталях, т.е. все проекции, разрезы, сечения чётко и однозначно объясняют их конфигурацию и возможные способы получения заготовок.

Показаны размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм, а также относительного расположения поверхностей.

При анализе чертежа ТМ966.2120-35 выявили следующее:

Основными конструкторскими базами являются: наружная цилиндрическая поверхность №3 D200 и торец №8. Поверхность №3 выполнена по 9 квалитету точности, с допуском на размер 0,115 мм, с шероховатостью 2.5 мкм.

Вспомогательными конструкторскими базами являются:

— внутренняя цилиндрическая поверхность №14 D190. Отверстия №14 выполняется с допуском на размер 0,072 мм и шероховатостью 2,5 мкм. На последующих операциях в отверстие №14 запрессовывается бронзовая втулка – это способствует снижению износа штока;

— канавка №4 D193, выполняется по 8 квалитету точности, с допуском на размер 0,072 и шероховатостью 2,5 мкм;

— торец №10 выполняется с радиального биения 0,08 мм относительно базы Е (поверхность №3);

— торец канавки №15 выполняется с допуском на размер 0,74 мм, с допуском радиального биения 0,1 мм относительно базы Ж (поверхность №14);

Вышеперечисленные основные и вспомогательные базы связаны между собой допусками:

— допуск радиального биения поверхности №14 относительно базы Е (поверхность №3) 0,3 мм;

— допуск радиального биения торца №8 относительно Е 0,1 мм;

— допуск радиального биения наружной поверхности резьбы №5 относительно базы Е 0,1 мм;

— допуск радиального биения диаметра канавки №4 относительно базы Е 0,08 мм;

Сложность изготовления детали «Корпус» обусловлена высокими требованиями к соосности под уплотнения (канавка №4) и опорно-направляющую втулку (поверхность №14) относительно посадочного места в цилиндр (поверхность №3).Из всех поверхностей детали «Корпус» наименее технологичной является канавка №4. Причин низкой технологичности несколько: высокие требования к шероховатости посадочного места уплотнения 2,5 мкм, к соосности диаметра канавки относительно базы Е 0,08 мм, выполнение размера D193 мм по 8 квалитету точности.

Перед началом разработки технологического процесса необходимо оформить технологический чертёж детали, изображающий деталь без размеров, с присвоением номера каждой поверхности подлежащей обработке.

Рис. 2. Технологический чертеж детали «Корпус»

Рис. 3. Технологический чертеж детали «Втулка»

1.4 Выбор и обоснование типа производства

Тип производства согласно ГОСТ 3.1108–74 характеризуется коэффициентом закрепления операции за одним рабочим местом или единицей оборудования:

,

где N – число различных операций, выполняемых в течении календарного времени; Pm – число рабочих, на которых выполняются данные операции.

Типы производства характеризуются следующими значениями коэффициентов закрепления операций:

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху (участку) за каждым рабочим местом в течение месяца.

Для расчета коэффициента закрепления операций составим таблицу №3. В первую графу запишем все операции базового техпроцесса, во вторую нормы времени.

Определим и запишем в третью графу таблицы расчетное количество mp для каждой операции:

,

где N – годовой объем выпуска деталей, шт;

tшт – штучное время, мин.;

Fд – действительный годовой фонд времени, ч (действительный годовой фонд времени при двухсменной работе Fд = 3876 ч = 232560 мин)

з.н. – нормативный коэффициент загрузки оборудования (0,75…0,85).

m10=180*4,28/60/3876/0,75=0,010

m20=180*7,8/60/3876/0,75=0,016

m30=180*24,9/60/3876/0,75=0,026

m40=180*4,5/60/3876/0,75=0,012

m80=180*4,32/60/3876/0,75=0,013

m90=180*40,11/60/3876/0,75=0,052

m100=180*18,7/60/3876/0,75=0,019

m110=180*5,6/60/3876/0,75=0,012

m120=180*6,1/60/3876/0,75=0,014

m130=180*20/60/3876/0,75=0,028

Принятое число рабочих мест P (четвертая графа) устанавливаем, округляя значение mp (третья графа) до ближайшего большего целого числа.

Далее для каждой операции вычисляем значения фактического коэффициента нагрузки.

.

Количество операций (последняя графа), выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле:

,