Проектирование механосборочный цех по выпуску золотника

Таким образом, при заданных номинальных размерах и предельных отклонений, составляющих размеров, замыкающий размер должен быть выполнен с верхним  отклонением 0,352 мм и нижним - 0, т.е. .

Проверим правильность решения задачи, определив предельные размеры замыкающего звена:

             (1.9)

                (1.10)

По установленному допуску на размер замыкающего звена и числу соответствующих звеньев цепи определяем среднее значение допуска для каждого звена

 

 

1.6Анализ  технологичности конструкции детали

 

Все размеры унифицированы, что способствует использованию стандартных режущих и мерительных инструментов. Требования точности обработки и шероховатости поверхности способствует условиям эксплуатации детали. Сокращение механической обработки происходит за счет получения заготовки методом штамповки. Оси отверстий перпендикулярны к поверхности хода и выхода сверла, и при этом снижается увод сверла (т.е. оси отверстия). Данная деталь отвечает технологическим требованиям.

 

 

1.7 Определение типа производства

 

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций К_зо. Коэффициент закрепления операций определяется по формуле:

                                               (1.11)

где - коэффициент выполнения норм, K_e=1.1,

Ф – месячный фонд времени рабочего при работе в одну смену,

Ф = 8 ч. 22 р.д. = 176 час.,

- суммарное число различных  операций 

- суммарная трудоемкость программы выпуска;

Если коэффициент  закрепления операций К_зо, лежит в пределах20<К_зо<40, то это соответствует мелкосерийному типу производства.

 

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

2.1 Выбор и обоснование метода изготовления заготовки

 

Метод получения заготовки определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

Сравниваем два варианта изготовления корпуса из алюминиевого сплава АМГ6 ГОСТ 4784-74.

При ковке формоизменение происходит вследствие течения металла в стороны, перпендикулярные к движению деформирующего инструмента- бойка. Применяемый при ковке инструмент не создает значительного сопротивления течению металла при деформировании, что и отличает ковку от других видов обработки давлением.

Преимущества ковки: возможность  изготовления крупногабаритных деталей, применение универсального оборудования и оснастки, улучшение качества металла, повышаются его механические свойства, особенно пластичность и ударная вязкость.

Недостатки ковки: низкая производительность, значительная трудоемкость изготовления, большие напуски и припуски, что приводит к увеличению объема механической обработки и расхода металла.

Ковка осуществляется при температурах горячей деформации, шероховатость не превышает . Коэффициент валовой точности не превышает К=0.3-0.4 ,что вызывает большой объем механической обработки. Для нашего корпуса размером 98x70 мм припуск и предельные отклонения составит ([8] c.136.т.36).

Себестоимость заготовки, полученной ковкой, определим  по следующей формуле:

(2.1)

где  - базовая себестоимость 1 тн заготовок, =32800 тенге

- масса заготовки, =0,95 кг,

- коэффициенты, зависящие от массы, точности, группы сложности, массы и объема производства заготовок,

q- масса готовой детали, q=0.5 кг,

- цена одной тонны отходов, =3000 тенге

 ([4] c.35).

Штамповка наиболее распространенный способ получения  заготовки. Преимущества перед ковкой: имеют более сложную форму и лучшее качество поверхности, шероховатость поверхности , поковки можно получать со значительно меньшими допусками, припуски снижаются в 2-3 раза, повышается производительность труда за счет наличия в конструкции штампов, выталкивателей, штамповочные уклоны значительно меньше.

Недостатки: дополнительный отход металла и  заусениц (10-30% от массы поковки), требуются большие усилия деформации, штамп является наиболее сложным и дорогим.

Себестоимость заготовки, полученной штамповкой, определяется по формуле:

2.2 Разработка маршрута обработки отдельных поверхностей детали, выбор баз

 

К наиболее ответственным  поверхностям корпуса относятся  внутренние отверстия. Их обработку ведут на токарных станках с применением режущего инструмента - сверла и расточного резца. Для получения внутреннего отверстия 19Н9(±0.045) необходимо сначала просверлить в сплошном металле отверстие Ø16H12 с параметром шероховатости , а затем расточить резцом до Ø16H9 с параметром шероховатости . Затем растачивают отверстие до Ø17, Ø22 мм. При этом деталь базируют по обработанной наружной поверхности.

При обработке  наружной поверхности производят фрезерование, при этом деталь базируют на необработанную (черновую) поверхность. Перед последним этапом технологического процесса применяют технологические базы, которые подвергаются повторной обработке.

 

2.3 Расчет припусков  на обработку

 

 

Рисунок 2.1 –Схема для  расчета припусков

 

Таблица 2.1 - Технологический  маршрут обработки

 

Элементы поверхности  детали и технолочиг-ный маршрут  ее обработки	Элементы припуска				Рас- чет при-пуска мкм	Рас-чет-ный раз-мер	До-пуск Т, мкм	Принятые резмеры  по переход.		Получен-ные предельные припуски
		h							мм	Zmах, мкм	Zmin, мкм
Штамповка	160	200	-	-	-	50.53	1900	52.430	51.530	-	-
Фрезерование	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Черновое	5	120	-	-	360	50.170	740	50,9	50.1	1520	300
Чистовое	40	40	-	-	170	50.000	100	50.1	50.0	810	170

 

= 50.000 + 0.100 = 50.100 мм

= 50.170 + 0.740 = 50.910 мм

= 50.530 + 1.900 = 52.430 мм

 

2.4 Расчет режимов резания

 

Операция 015- фрезерная.

Инструменты: 1.фреза дисковая пазовая Ø 90мм, z=14,B=30.05

2.фреза цилиндрическая Ø 91 мм, z=14,B=39.05

Глубина резания t = 2.5мм

Подача на зуб фрезы S_z = 0.2 0.3   ^мм/_зу6 ([1] с.263, т.34)

Скорость резания V:

                 (2.2)

где Сv, q, m, x, y, u, p – постоянные показатели степени.

Сv=133.5; q=0.45; x=0.3; y=0.4; u=0.1;p=0.1; m=0.33 ([1] с.289, т.34).

T – период стойкости инструмента, T=180 мин ([1] с.290, т.40).

- коэффициент, учитывающий условия  резания

            (2.3)

где Кmv - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала

=0.8 ([1] с.290, т.4).

Кnv- коэффициент, зависящий от поверхности заготовки

KnV=1.0 ([1] с.290, т.5).

Kuv - коэффициент, зависящий от марки инструментального материала КuV=1.0 ([1] с.290, т.5).

Число оборотов шпинделя:

     (2.4)

где V- скорость резания; V =127.3м/мин,

D- диаметр фрезы, D=90 мм.

принимаем n= 475 oб/мин

Действительная  скорость резания

   (2.5)

Минутная  подача

      (2.6)

принимаем

Окружная сила резания

    (2.7)

  ([1] с.291, т.4)

Крутящий момент

     (2.8)

где   окружная сила резания,

D- диаметр фрезы, D=90 мм

Мощность резания определяется по формуле

   (2.9)

По мощности резания  выбираем станок так, чтобы выполнялось  условие:

     (2.10)

Выбираем горизонтально-фрезерный  станок модели 6Р81,

Длина рабочего хода инструмента

где l- длина обрабатываемой поверхности, l = 39.08 мм

длина врезания и перебега инструмента, ([2] п.4, с.373).

Основное  время

     (2.11)

мин

 

Определяем количество деталей в партии

     (2.12)

где N- годовая программа выпуска деталей, шт.

а- периодичность запуска, а =12 дней.

Ф- число рабочих дней в году, Ф=257 дней.

Определяем вспомогательное  время

- время на установку и снятие  детали ([3], с.150).

- время, связанное с переходом

([3], с.150).

- фрезерование  плотности фрезой, установление  на размер;

- поставить и снять щиток ограждения, перемесить стол в горизонтальном направлении;

- время, затраченное на контрольные измерения

([3], с.197).

     (2.13)

Время обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности

, где  - оперативное время;

Оперативное время

     (2.14)

 

Штучное время

    (2.15)

Определяем штучно-калькуляционного время

     (2.16)

- Подготовительно-заключительное время;

n- количество деталей в партии;

 ([3], с.244).

На наладку  станка, инструмента и приспособления, на получение инструмента и приспособления до начала работы и сдачу их после окончания, установка зажимного приспособления на стол станка подъемника.

Операция 020-токарная

Инструменты: токарный проходной отогнутый резец с пластинкой из быстрорежущей стали по ГОСТ 18.868-73.

H=20 мм, В=12 мм, L=120 мм, М=7 мм, а=12 мм, r=1мм, .

Подрезать торец, выдерживая размер 21,5 мм

 ([1], с.266, т.4).

Принимаем

где Сv=328; x=0.12; y=0.50; m=0.28 ([1] с.270, т.17).

Т=60; Кmv=0.8; Knv=1.0; Kuv=1.0

Принимаем

Сила резания

Ср=40; x=1.0; y=0.75; n=0 ([1] с.275, т.23).

Кмp=1.0; Кур=1.0; Kjp=1.0;( ), Кvp=0.93; Kпр=1.0 ([1] с.275, т.23).

Мощность резания

Выбираем токарно-винторезный станок модели 16Б16А

Длина рабочего хода инструмента

где l- длина обрабатываемой поверхности, l = 33 мм

длина врезания и перебега инструмента, ([4], с.174).

Основное время

II Подрезать торец, выдерживая размер 19.5 мм

 ([1], с.266,т.4)

Принимаем

где Сv=328; x=0.12; y=0.50; m=0.28 ([1] с.270, т.17).

Т=60; Кmv=0.8; Knv=1.0; Kuv=1.0

Принимаем

Сила резания

Ср=40; x=1.0; y=0.75; n=0 ([1] с.275, т.23).

Кмp=1.0; Кур=1.0; Kjp=1.0;( ), Кvp=1.0; Krр=0.93 ([1] с.275, т.23).

Мощность резания

Длина рабочего хода инструмента

где l- длина обрабатываемой поверхности, l = 17 мм

длина врезания и перебега инструмента, ([4], с.172).

Основное время 

Определяем  вспомогательное время 

- время на установку и снятие детали ([3], с.61).

-время связанное с переходом,

([3], с.112-с.116).

- поперечное  точение с установкой резца  по лимбу;

-изменить частоту вращения шпинделя;

- время, затраченное на контрольные  измерения

([3], с.207).

Время на обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности

, где  - оперативное время; ([3], с.223).

 ([3], с.220).

Оперативное время

Штучное время

Определяем штучно-калькуляционного время

- подготовительно-заключительное время;

n- количество деталей в партии;

-обработка  поверхности;

-получение  инструмента и приспособлений  до начала и сдачу их после  окончания обработки

Операция 025- токарная