Технологическая часть

Технология машиностроения – наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействие на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов и повышение их точности.

Отрасли машиностроения обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства, что занимает ведущее место в дальнейшем росте экономики страны.

В решении этой задачи существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса на базе технического перевооружения производства, создания и выпуска высокопроизводительных машин и оборудования, внедрение новой техники и материалов, прогрессивной технологии и систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства. В связи с этим большое внимание уделяется разработке, освоению и внедрению новых высокоэффективных технологических процессов, новых материалов, в том числе и неметаллических, снижению металлоемкости изделий, экономики топливно-энергетических ресурсов, механизации и автоматизации производственных процессов, повышению надежности и долговечности изделий, соответствующих по своему техническому уровню и качеству лучшим отечественным и зарубежным аналогам.

Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

Практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки оборудования, средств механизации и автоматизации, содействует единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), обеспечивающая для всех организаций и предприятий системный подход оптимизации выбора методов и средств технологической подготовки производства.

Моральное старение продукции машиностроения зачастую наступает значительно быстрее их физического старения, при этом сроки устойчивого производства сократились, а для постановки на производство новых изделий на каждую тысячу деталей требуется разработать свыше 15 тыс. единиц различной технологической документации и изготовить свыше 5 тыс. различных видов технологического оснащения. Все это требует дальнейшего повышения научно-технического уровня и качества изделий, всестороннего совершенствования технологий, методов организации и управление процессами производства.

3.1. Анализ технологичности конструкции детали «втулка»

Технологический контроль чертежей сводится к тщательному их изучению. Рабочий чертеж обрабатываемой детали должен содержать все необходимые сведения, дающее полное представление о детали, проекции, разрезы, сечения, должны быть проставлены все размеры с допусками, шероховатостью, отклонениями, допуском форм и расположений.

Согласно чертежу наиболее точная поверхность – это отверстие Ø70Н7, с R_a = 1.6 мкм.

Деталь “ втулка ” изготавливается из стали 20 ГОСТ 1050 – 88, подвергнутой термообработке для получения твердости по Роквеллу 35…41HRC.

Деталь имеет простую геометрическую форму, имеется свободный подход и отвод режущего инструмента, удобно устанавливается в трехкулачковый патрон.

Таким образом, деталь технологична.

3.2. Определение типа производства

Тип производства определяется в зависимости от годовой программы, выпуска и массы детали.

При заданной годовой производственной программе N=1000 шт. и массе детали =2 кг устанавливаем тип производства – серийный.

Характерной особенностью серийного производства является изготовление деталей сериями (партиями) которые запускаются в производство через определенное время. Изготовление одних и тех же изделий делает возможной непрерывную загрузку основной массы станков одними и теми же заготовками, что в свою очередь позволяет широко использовать специальные и специализированные станки и автоматы, сложные и специальные приспособления и автоматические устройства, многолезвийные режущие инструменты. Большие затраты на специальное высокопроизводительное оборудование и технологическую оснастку полностью окупается в условиях серийного производства даже при незначительном повышении производительности труда.

Партия запуска деталей определяется по формуле, дет.:

n = , (3.1)

где N = 1000 штук - годовая производственная программа;

Ф = 247 дней – число рабочих дней в году;

t – число дней, на которое необходимо иметь запас деталей на складе при пятидневной двухсменной рабочей неделе, t = 8 дней.

3.3. Выбор заготовки

Для данной детали в серийном производстве экономически целесообразно применить в качестве заготовки трубный прокат Ø102 х Ø72 длиной l = 68 мм.

Рассчитывается масса заготовки, кг:

m_g = g V, (3.2)

где g - плотность стали 20, g = 7,814 г/см³;

V – объем, см³;

m_g = 10^-3 = 2,17 кг.

Коэффициент использования металла:

К_и = , (3.3)

где m_д - масса детали, m_д = 2 кг.

К_и =

Себестоимость заготовки:

(3.4)

где S – базовая стоимость 1 кг металла заготовки, руб;

S_отх - цена 1 кг отходов, руб;

S = 29000 руб/т; S_отх = 1000 руб/т.

3.4. Маршрутный технологический процесс механической обработки

детали «втулка»

000 Заготовительная:

Отрезать заготовку на длину l = 68 мм.

005 Токарная – револьверная:

А Установить в трехкулачковый патрон.

1 переход: подрезать торец в размер 66,5мм – поперечный суппорт;

2 переход: точить однократно Ø 100h12 на длину l = 45 мм – Р.Г.;

3 переход: расточить предварительно Ø 70Н11 – револьверная головка;

4 переход: расточить окончательно Ø 70Н7 – револьверная головка;

5 переход: расточить фаску 1 х 45⁰– револьверная головка;

6 переход: точить фаску 1 х 45⁰– револьверная головка;

Б Переустановить.

7 переход: точить Ø 100h12– револьверная головка;

8 переход: подрезать торец в размер 65мм – поперечный суппорт;

9 переход: расточить фаску 1 х 45⁰– револьверная головка;

10 переход: точить фаску 1 х 45⁰– револьверная головка.

010 Термическая:

Закалка 35...41 HRC.

015 Внутришлифовальная:

А Установить деталь в трехкулачковый патрон.

1 переход: шлифовать Ø70Н7 Ra = 1,6мкм.

020 Контрольная. ОТК.

3.5. Расчет припусков на механическую обработку

Поверхность Æ70Н7.

Обрабатывается: растачиванием предварительным Н11;

растачиванием окончательным Н9;

шлифованием Н7.

точность отверстия по ГОСТ 7505 – 89 по .

Расчет припуска производим аналитически по формуле:

2Z_min=2 (R_zi-1 + T_i-1 + ), мкм, (3.5)

где R_zi-1 - шероховатость поверхности предшествующего перехода;

r_i-1- суммарное значение пространственных отклонений предшествующего перехода;

e_yi - погрешность установки на данном переходе;

для предварительного растачивания:

R_z=50 мкм, Т=50 мкм, e_y =400 мкм.

(3.6)

где D_к = 2 мкм / мм - удельная величина кривизны заготовки;

l = 67мм.

чистовое растачивание:

R_z= 10 мкм; Т= 20 мкм; e_y =400 мкм.

r= 0.06 r_заг = = 10 мкм.

.

чистовое растачивание:

R_z= 5 мкм; Т= 15 мкм; e_y =150 мкм. r = 0.

Результаты расчётов заносятся в табл. 3.1.

По результатам расчётов строится схема расположения операционных размеров (рис.3.1).

Таблица 3.1. - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Æ70H7

Технологические операции и переходы	Заготовка	Предварительное растачивание	окончательное растачивание	шлифование
Элементы припуска:
Rzа				-
Тi-1				-
			-	-
eyb	-			-
Расчетный припуск, мкм	-
Расчетный размер, мм	66,158	68,68	69,616	70,000
Допуск, мм	1,6	0,190	0,074	0,030
Предельные размеры D min D max	66,158 67,758	68,68 68,83	69,616 69,69	70,000 70,030
Предельные значения припусков, мкм	- -	1,072 2,512	0,860 0,958	0,340 0,377

3.6. Выбор оборудования, режущего, мерительного, вспомогательного

инструментов

005 Токарно – револьверная.

Токарно-револьверный патронный полуавтомат модели 1416 [11].

Наибольший длина обрабатываемой заготовки 160 мм;

Наибольшая длина детали 100 мм;

Число оборотов шпинделя в минуту: 63 – 2000 мин^-1;

Подача суппортов, мм/мин.

поперечных: 25 – 100;

револьверных: 20 – 100.

Мощность электродвигателя 5,5 кВт.

Режущий инструмент:

резец расточной для фаски;

резец проходной прямой φ = 45⁰ с Т15К6;

резец подрезной с Т15К6 ГОСТ 18880 – 73;

резец расточной для сквозных отверстий специальный.

Вспомогательный инструмент:

державка для крепления резца в поперечный суппорт ГОСТ 18319 – 81;

державка для крепления резца в револьверную головку ГОСТ 18236 – 81.

Мерительный инструмент:

Калибр – пробка Ø70Н9;

Калибр – скоба Ø100h11;

Штангенциркуль ШЦ 0 – 125 ГОСТ 166 – 75.

015 Внутришлифовальная.

Станок внутришлифовальный 3А227 [11].

Наибольший диаметр изделия – 200мм;

Размеры шлифовального отверстия:

диаметр – 20 ÷ 100мм;

длина 125мм.

мощность электродвигателя: 3кВт.

Режущий инструмент:

Шлифовальная головка цилиндрическая AW D = 30; H = 50 22А40СМ27К

22А – электрокорунд белый;

40 – зернистость, мкм;

СМ2 – средней мягкости;

7К – керамическая связка.