Анализ технологической операции изготовления вала эксцентрикового АК – 60.131.00.001

 

m заг , кг	N год , шт.
15	300

 

При Nг = 300 шт. и m > 10 кг, тип производства соответствует мелкосерийному.

Мелкосерийный тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой  изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска.

Используется универсальное  и специализированное и частично специальное оборудование. Широко применяются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, а также гибкие автоматизированные системы на основе станков с ЧПУ, связанных транспортирующими устройствами, управляемыми от ЭВМ. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха, по предметно-замкнутым участкам.

В качестве исходных заготовок  используется горячий и холодный прокат, литье в землю и под  давлением, точное литье, поковки и  точные штамповки.

Требуемая точность достигается как методами автоматического получения размеров, так и методами пробных проходов с частичным применением разметки для сложных корпусных деталей.

Квалификация рабочих  выше чем в массовом производстве, но ниже чем в единичном. Наряду с  рабочими универсальщиками и наладчиками, работающими на сложном универсальном оборудовании используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках.

Применяемый режущий инструмент - универсальный и специальный. Измерительный инструмент - калибры, специальный измерительный инструмент.

В мелкосерийном производстве технологический  процесс преимущественно дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за отдельными определенными станками. Станки применяются универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные, агрегаты.

Мелкосерийное производство значительно экономичнее, чем единичное  производство, так как лучшее использование  оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции.

 

 

4 Выбор способа  получения заготовки и разработка  технических требований к ней

 

Метод получения заготовки оказывает  существенное влияние на технико-экономические  показатели технологического процесса изготовления детали. Правильный его выбор позволяет снизить трудоемкость механической обработки, повысить коэффициент использования материала, снизиь материалоемкость конструкции.

На выбор метода получения заготовки  влияют материал детали, его назначения и технические требования к изготовлению, обьем выпуска, конфигурация, форма поверхностей и размеры.

Требования, предъявляемые к заготовкам, обрабатываемых на металлорежущих станках:

1. С целью снижения себестоимости детали заготовка должна быть по форме и размерам максимально приближеной к детали.
2. Черновые поверхности используемые на первой механической операции в качесве технологической базы должны быть чистыми и ровными, без штрихов, литейных уклонов.

      Вид заготовки  устанавливаем в результате анализа  чертежа детали, ее материала  и технических требований к изготовлению, габаритов и массы, объема выпуска, на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов.

Данные о химическом составе  о материале – Сталь 38ХА ГОСТ 4345 – 71 приведены в таблице 4.1

 

Таблица 4.1 – Химический состав Стали 38ХА

 

C , %	P, %	S , %	Mn , %	Si , %	Cr , %	Ni ,%	Cu , %
0.35-0.42	0.025	0.025	0.50-0.80	0.17-0.37	0.80-1.10	0.30	0.30

 

   Метод выполнения заготовок  для деталей машин определяется:

• назначением детали;
• конструкцией детали;
• техническими требованиями;
• масштабом и серийностью выпуска;
• экономичностью.

   Выбрать заготовку –  значит установить способ ее  получения, наметить припуски  на обработку каждой поверхности,  рассчитать размеры и указать  допуски на неточность изготовления.

   Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь.

^{В базовом варианте заготовку получали из проката.}

^{Заготовку для данной детали можно получить различными способами:}

1. ^{ковкой на молотах или прессах;}
2. ^{горячей штамповкой.}

^{В качестве двух вариантов  способа получения  заготовки принимаются:}

        1 вариант – ковка на молотах;

2 вариант – штамповка на молотах  в закрытых штампах.

Стоимость заготовок определяется по формуле:

 

                   (4.1)

 

где Ci – базовая стоимость одной тонны заготовок, грн;

    Кт – коэффициент,  зависящий от класса точности  заготовки;

    Кс – коэффициент,  зависящий от группы сложности  заготовки;

    Кв – коэффициент, зависящий  от массы заготовки;

    Км - коэффициент, зависящий от  марки материала;

    Кп – коэффициент, зависящий  от объема производства;

    Q – масса заготовки;

    q – масса детали;

    Sотх – стоимость одной тонны отходов, грн.

 

Для заготовки, полученной ковкой:

Ci = 300 грн/т,

Кт = 1 (с. 37, [5]);

Кс = 1 (табл. 2.12, с. 38, [5]);

Кв = 0.75 (табл. 2.12, с. 38 [5]);

Км = 1.79 (с. 37, [5]);

Кп = 1 (табл. 2.13, с. 38 [5]);

Q = 29 кг,

q = 15 кг,

Sотх=25 грн/т.

Стоимость заготовки, полученной ковкой на молотах:

Для заготовки, полученной штамповкой:

Сi=380 грн/т,

Кт=1.1 (с. 37, [5]) ;

Кс=1 (табл. 2.12, с. 38, [5]);

Кв=0.75 (табл. 2.12, с. 38, [5]);

Км=1.79 (с. 37, [5]);

Кп=1 (табл. 2.13, с. 38, [5]);

Q=55 кг.

Стоимость заготовки, полученной штамповкой:

 

 

Так как  стоимость заготовки, полученной штамповкой, меньше стоимости заготовки, полученной ковкой, то в качестве способа получения заготовки для данной детали принимаем щтамповку.

   Чертеж исходной заготовки отличается от чертежа готовой детали прежде всего тем, что на всех обрабатываемых поверхностях предусматриваются припуски, соответственно изменяющие размеры, а иногда и форму заготовок. Форма отдельных поверхностей исходных заготовок определяется с учетом технологии получения заготовок, требующей в ряде случаев определенных уклонов, радиусов закругления и т.п.

   Установление правильных размеров  припусков на обработку является  ответственной технико-экономической  задачей. Назначение чрезмерно  больших припусков приводит к непроизводительным потерям материала, превращаемого в стружку; к увеличению трудоемкости механической обработки; к повышению расхода режущего инструмента и электрической энергии; к увеличению потребности в оборудовании и рабочей силе. При этом затрудняется построение операций на настроенных станках, снижается точность обработки  в связи с увеличением упругих отжатий в технологической системе и усложняется применение приспособлений.

   Назначение недостаточно  больших припусков не обеспечивает  удаления дефектных слоев материала и достижения требуемой точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, а также вызывает повышение требований к точности исходных заготовок на станках при обработки по методу пробных ходов и увеличивает опасность появления брака.

Для окончательно выбранной  заготовки, в соответствии со стандартом ГОСТ 7505 – 89 «Поковки стальные штампованные»  назначаем припуски на все поверхности  и определяем размеры заготовки.

Расчет будем производить по ГОСТ 7505 – 89,[8].

Исходные данные для расчета:

1) Масса поковки (расчетная)  – 21 кг,

расчетный коэффициент  Кр = 1,4 (прил. 3,[8]).

2) Класс точности –  Т4 (прил.1,[8]).

3) Группа стали – М2  – сталь с массовой долей  углерода свыше 0,35 до 0,65% или суммарной  массовой долей легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0% (табл.1, [8]).

4) Степень сложности –  С2 (прил.1, [8])

Параметры описывающей поковку  фигуры:

диаметр – 155 мм ( (122+25)·1,05 );

длина – 348 мм ( 331·1,05),где 1,05 – коэффициент;

масса (расчетная) – 51 кг

5) Конфигурация поверхности разъема  штампа - П (плоская) (табл.1,[8]).

6) Исходный индекс – 13 (табл.2, [8]).

 

Основные припуски, размеры поковки  и их допускаемые отклонения приведены  в таблице 4.2.     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончательный размер элемента заготовки,мм	+1,8  152,5                                       -1,0	+1,8 127,5                                                        -1,0	+1,6 74                                -0,9	+2,4   336,5                                -1,2	+1,8 117,5                                 -1,0
Допускаемые отклонения размеров заготовки, мм	+1,8   -1,0	+1,8   -1,0	+1,6   -0,9	+2,4   -1,2	+1,8   -1,0
Дополнительный припуск,мм	0,2	0,2	0,2	0,25	0,25
Основной припуск на размер,мм	2,7	2,7	1,8	2,5	2,0
Номинальный размер элемента детали,мм	147	122	70	331	115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      5.Анализ  технологической операции существующего  или            типового       технологического процесса.

 

                    Анализ  будем производить на основании базового технологического процесса. В данном технологическом процессе последовательность механической  обработки соответствует общепринятым этапам построения  технологического  процесса.

             На первой технологической операции  производится обработка поверхностей, которые на последующих операциях  будут приняты за базовые. 

Данный раздел курсовой работы включает в себя следующие  работы:

- обоснование правильности  схемы базирования и закрепления заготовки на одну операцию технологического процесса, придерживание принципов объединения и постоянства баз;

- обоснование правильности  выбора металлорежущего станка, оборудования, режущего и измерительного  инструментов для этой операции;

-расчет режимов резания для одного технологического перехода аналитическим методом, а для других переходов этой операции – табличным методом;

- расчет нормы времени Т_шт(или Т_{шт – к}) для одной технологической операции.

 

Заводской технологический процесс  приведен в таблице 5.1

 

Таблица 5.1 – Заводской технологический  процесс

Номер операции	Наименование операции	Оборудование
005	Кузнечная
010	Термическая
015	Токарная	Токарно-винторезный  мод. 1М63
020	Маркировочная
025	Контроль ОТК
030	Координатно-расточная	Координатно-расточной  мод. 2Д450
035	Токарная	Токарно-винторезный  мод. 1К625
040	Токарная	Токарно-винторезный  мод. 1К625
045	Токарная	Токарно-винторезный  мод. 1К625
050	Маркировочная
055	Контроль ОТК
060	Термическая	Установка закалки ТВЧ
065	Шлифовальная	Круглошлифовальный мод. 3У12
070	Токарная	Токарно-винторезный  мод. 1К625
075	Шлифовальная	Круглошлифовальный мод. 3У12
080	Маркировочная (на бирке)
085	Контроль ОТК
090	Шлицефрезерная	Шлицефрезерный мод. 5350
095	Шлифовальная	Круглошлифовальный мод. 3У12
100	Токарная	Токарно-винторезный  мод. 1М63БФ101
105	Фрезерная	Вертикально-фрезерный  мод. 6Р13
110	Маркировочная
115	Контроль ОТК
120	Слесарная