body (Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Плоские поверхности.), страница 2

По ГОСТ 14.205 – 83 технологичность конструкции – это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособляемость к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

1.3.1. Количественный метод оценки технологичности.

Для количественного метода оценки технологичности конструкции применяют показатели, предусмотренные ГОСТ 14.202 – 73. Произведем расчет по некоторым из этих показателей.

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

К_ц.э.= Q_у.э./Q_э (1.3.1)

где Q_у.э. = 8 шт. – число унифицированных элементов детали;

Q_э = 9 шт. – общее число конструктивных элементов.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

К_ц.э. = 8/8 =1

При К_ц.э.> 0.6 деталь считается технологичной.

Деталь считается технологичной по точности, если коэффициент точности обработки К_точ.  0.8. Этот коэффициент определяется по формуле:

К_точ. = 1 – 1/А_ср. (1.3.2)

где А_ср. – средний квалитет точности обработки, определяется как:

А_ср. = Аn_i / n_i (1.3.3)

где А – квалитет точности обработки;

n – число размеров соответствующих данному квалитету, шт.

Подставляя известные величины в формулу (1.3.3), получим:

А_ср = (54+37+19+67)/15 = 9.5

Подставляя известные величины в формулу (1.3.2), получим:

К_точ. = 1-1/9.5 = 0.9

При коэффициент К_точ > 0.8 деталь считается технологичной.

Определим технологичность по коэффициенту шероховатости, который должен стремиться к нулю:

К_ш = Q_ш.н./ Q_ш.о. (1.3.4)

где Q_ш.н. – число поверхностей с необоснованной шероховатостью, шт;

Q_ш.о. – общее число поверхностей подлежащих обработке, шт.

Так как Q_ш.н. = 0 то К_ш = 0 и следовательно деталь может считаться технологичной.

1.3.2. Качественный метод оценки технологичности.

Качественный метод оценки технологичности детали основан на практических рекомендациях.

Анализируемая деталь типа вилка имеет простую форму, ограниченную плоскими и цилиндрическими поверхностями. Боковые стороны ушек шейки имеют односторонние утолщения, что снижает расход материала, и путем уменьшения длины рабочего хода снижает время затраченное на обработку детали, что в свою очередь повышает производительность труда.

Ко всем обрабатываемым поверхностям обеспечен удобный подход режущих инструментов.

Отсутствуют поверхности с необоснованно высокой точностью обработки. Все неответственные поверхности обрабатываются по 14-му квалитету. При обработке ответственных поверхностей соблюдается принцип единства баз, что снижает количество брака.

Проанализировав все вышеперечисленные факторы будем считать деталь – технологичной.

1.4. Технико-экономичесике исследования приемлемых методов получения заготовки.

1.4.1. Выбор и обоснование метода получения заготовки.

Учитывая, что деталь имеет относительно простую форму, невысокие требования к чистоте поверхности, а так же, что тип производства – среднесерийный, принимаем метод получения заготовки – горячая ковка на горячештамповочном прессе в закрытом штампе.

1.4.2. Определение параметров заготовки.

Припуски на обработку и допуски размеров на поковки определяются по ГОСТ 7505 – 89. Из вышеупомянутого источника определяем, что деталь имеет следующие обозначения:

• класс точности – Т3, что соответствует получению заготовки на горячештамповочных прессах в закрытых штампах;

• группа стали – М2, что соответствует стали 45;

• степень сложности заготовки – С2;

• разъем плоскости штампа плоский – П;

• исходный индекс –12.

В соответствие с этими обозначениями рассчитаем припуски на обработку и допуски размеров, которые занесем в таблицу (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Припуски и допуски на обработку.

Радиусы закруглений наружный R = 3мм, внутренний r = 9мм. Штамповочные уклоны наружных поверхностей - 7, внутренних - 10.

1.4.3. Стоимостной анализ.

Прежде чем окончательно определиться в выборе заготовки, проведем стоимостной анализ двух видов заготовки – квадратный прокат и сечением 95x95 мм и поковка.

Численным критерием данного анализа является коэффициент использования материала, который определяется по формуле:

К_и.м. = m_д / m_з (1.4.1)

где m_д – масса детали, кг;

m_г – масса заготовки, кг;

Массу определяем по формуле:

m=V кг, (1.4.2)

где  - плотность материала детали, =7.8 г/см³;

V – объем детали, см³.

Разбив тело летали на простые геометрические фигуры определим ее объем:

V_д = 30(25²-15²) + 20(42.5²-15²) + 20.5855820 - 222.5²20+37²20 = 258051 мм³ = 258см³

Тогда масса детали равна:

m_д = 2587.8 = 2015г.

Аналогично определяем массу заготовки-поковки и заготовки проката:

V_з.1.=30(27²-14²) + 20(42.5²-14²) + 20.5855820+

+37²20 = 336026 мм³ = 336см³

V_з.2. = 9595145=1281550мм³ = 1282см²

m_з.1. = 3367.8 = 2621г

m_з.2. = 12827.8 = 9996г

Из расчета хорошо видно, что коэффициент использования материала при заготовке-поковке значительно выше.

Определим денежный эквивалент экономии материала. Для этого посчитаем разность масс двух видов заготовок:

m_з1 – m_з2 = 9996 – 2621 = 7375 г  7.4 кг

Умножив полученную разность на стоимость одного килограмма материала (сталь 45) и на годовую программу выпуска детали мы получим полную годовую экономию Э.

Э = 7.4  2012 = 16378

Проанализировав полученные результаты принимаем заготовку – поковку, получаемую методом горячей ковки на горячештамповочном прессе в закрытом штампе.

1.5.. Проектирование технологического процесса обработки детали.

1.5.1. Разработка и обоснование маршрутного технологического процесса

Проанализировав конструкцию детали на технологичность, определив тип производства и выбрав вид получения заготовки, разработаем маршрут механической обработки детали.

Так как при обработке большинства поверхностей базой будет служить отверстие диаметром 30H7, то первым обработаем его. На первой, вертикально-сверлильной, операции прозенкеруем отверстие 29.4 под последующее протягивание.

Для базирования по данному отверстию на оправке, нам необходим обработанный торец. Поэтому на второй, вертикально-фрезерной, операции профрезеруем паз B = 46 мм. На третей и четвертой, протяжных, операциях протянем отверстие диаметром 30H7 и шпоночный паз шириной B = 87Js9.

Базируясь по обработанному отверстию на пятой, токарной, операции проточим шейку диаметром 50h14 и торец 85/50 мм.

На шестой, вертикально-фрезерной, операции базируясь на поверхность диаметром 50H14, профрезеруем боковые поверхности ушек вилки в размер 90 мм.

На седьмой, вертикально-сверлильной, операции мы зацентруем, b b

сверлим, зенкеруем и нарезаем резьбу в шести отверстиях диаметром М6.

Восьмая операция также вертикально-сверлильная, на ней мы зацентруем, сверлим и два раза разворачиваем два соосных отверстия диаметром 45H7. Базой на седьмой и восьмой операциях является отверстие 30H7 мм.

Для увеличения коррозионной стойкости детали девятой операций проведем оксидирование.

Технологический процесс изготовления детали имеет следующий вид:

005 Заготовительная

010 Контрольная

015 Вертикально-сверлильная

020 Вертикально-фрезерная

025 Протяжная

030 Протяжная

035 Токарная

040 Вертикально-фрезерная

045 Вертикально-сверлильная

050 Вертикально-сверлильная

055 Электрохимическая

060 Контрольная

1.5.2. Обоснование выбора чистовых технологических баз.

Операция 015020:

• базой является шейка диаметром 50.4 и торец 53.4/26.8 мм.

Операция 025030:

• базой является протягиваемое отверстие диаметром 30H7мм и торец 53.4/30H7 мм.

Операция 035:

• базой является отверстие диаметром 30H7мм и торец 50/30 мм.

Операция 040:

• базой является шейка 50 и торец 85/50 мм

Операция 045050:

• базой является отверстие диаметром 30H7мм и торец 50/30 мм.

1.5.3. Выбор и обоснование оборудования

Так как на операции 015 обрабатывается одна поверхность, то обработка будет проводиться на заранее настроенном вертикально-сверлильном станке модели 2М55. Технические характеристики вертикально-сверлильного станка модели 2М55:

Наибольший условный диаметр сверления = 50мм.

Вылет шпинделя от образующей колоны:

наибольший – 1600 мм;

наименьший – 375 мм;

Расстояние от торца шпинделя до плиты:

наибольшее – 1600 мм;

наименьшее – 450 мм;

Количество ступеней скоростей шпинделя - 21

Приделы скорости шпинделя – от 20 до 2000 об/мин

Количество ступеней механических подач шпинделя –12

Пределы подач шпинделя – от 0.056 до 2.5 мм/об

Мощность на шпинделе – 4.0 кВт

Габариты станка:

длина - 2665 мм;

ширина - 1020 мм;

высота - 3430 мм;

Масса станка – 4700 кг.

На операции 020 перенастройки станка так же не требуется, поэтому выбираем вертикально-фрезерный станок модели 6Р13. Технические характеристики вертикально-фрезерного станка 6Р13:

Размеры рабочей поверхности – 1600x400 мм

Наибольшие перемещения станка:

продольное - 1000 мм;

поперечное - 300 мм;

вертикальное - 400 мм;

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки – 300 кг

Мощность привода главного движения – 10 кВт

Мощность привода подач – 3 кВт

Число оборотов привода:

главное движение - 1460 мин^-1;

подач - 1430 мин^-1;

Габариты станка:

длина - 2560 мм;

ширина - 2260 мм;

высота - 2250 мм;

Масса станка – 4200 кг.

Для операции 015020 по допускаемому тяговому усилию станка выбираем горизонтально-протяжной станок модели 7520. Технические характеристики горизонтально-протяжного станка 7520:

Тип станка – одинарный