Проектирование технологического процесса детали корпус

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение как важнейшая отрасль промышленности сохраняет свою ведущую роль и на ближайшие годы будет определять темпы перевооружения новой техникой все отрасли народного хозяйства и промышленности. Ведущую роль в машиностроении играет станкостроительная промышленность, производящая средства производства для машиностроительных заводов.

Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машин в целом, эффективное использование современных автоматических линий и поточных форм организации и экономики производственных процессов — все это направлено на решение главных задач, повышение эффективности производства и качества продукции.

Необходимость непрерывного повышения производительности труда на основе современных средств производства выдвигает перед машиностроением новые ответственные задачи. Одна из главных задач заключается в повышении качества машин, надежности и долговечности. Ее решение обеспечит сокращение затрат на обслуживание, простои, ремонт машин, находящихся в эксплуатации.

Немаловажное значение в современных условиях имеет решение задачи по экономии сырья, энергетических ресурсов, материалов. Эти задачи решаются за счет применения прогрессивных методов получении заготовок с минимальными припусками, широкого освоения передовых технологических процессов, оснастки и оборудовании, средств механизации и автоматизации, запуска в производство изделий, отработанных на технологичность, внедрении Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). Необходимо на основе комплексной механизации и автоматизации коренным образом изменить характер труда. Известно, что один станок с числовым программным управлением (ЧПУ) позволяет высвободить 3-4 рабочих.

Использование достижений научно-технического прогресса позволяет повысить производительность труда, увеличить объем снимаемой продукции с единицы оборудования, снизить себестоимость продукции, расход материально-технических и людских ресурсов, энергетических ресурсов.

Задачей курсовой работы по разработке технологического процесса изготовления детали «Корпус» является проектирование технологического процесса на основе использования современного оборудования, высокопроизводительной оснастки с целью снижении себестоимости и улучшения организации труда.

1 АНАЛИЗ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИ, УСЛОВИЯ ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ВИДОВ НАГРУЗКИ

Деталь «Корпус» входит в состав гидравлической системы, предназначенной для управления рабочим циклом станка. Корпус имеет три резьбовых отверстия М12х1-7Н для установки и закрепления штуцеров, через которые подводится рабочая жидкость и проходит через отверстия Ø4 мм. Крепление корпуса к стойке производится винтами через отверстия Ø4 мм. Для закрепления фланца на корпусе имеется три резьбовые отверстия М4х0,5-7Н.

В процессе работы на корпус действуют небольшие постоянные нагрузки, поэтому к материалу детали не предъявляют жестких требований по прочности и износостойкости. Деталь не содержит направляющих поверхностей, по которым перемещаются другие детали узла, поэтому нет смысла повышать износостойкость поверхностей корпуса.

Эскиз детали приведен на рисунках 1.1 и 1.2

Рисунок 1.1 – Эскиз детали «Корпус»

 

Рисунок 1.2 – Эскиз детали «Корпус»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ

Корпус изготовлен из чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85.

Химический состав и механические свойства используемого материала представлены в таблицах 2.1 и 2.1.

Таблица 2.1 - Химический состав чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85, %

С	Si	Mn	S	P	Fe
			не более	не более
3,3-3,5	1,4-2,4	0,7-1,0	0,15	0,2	остальное

 

где Si – кремний;

   Mn – марганец;

   С – углерод;

   S –сера;

      P – фосфор

   Fe - железо 

 Таблица 2.2 - Механические свойства чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85

sв,  МПа	Твердость, НВ	Линейная усадка, %	Удельная теплоемность , Дж/(кг.К)
200	170…240	1,2	480

 

где σв – временное сопротивление при растяжении

НВ – твердость по Бринеллю

 

Технологичность конструкции направлена на повышение производительности труда, снижения затрат, сокращения времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого его качества.

В целях определения наиболее эффективного способа изготовления детали машиностроения необходимо производить анализ технологичности конструкции детали, который позволит уточнить конструкторские решения с технологической точки зрения.

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественная и количественная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Качественная оценка

  Материал данной детали чугун СЧ20 ГОСТ 1412-85. Данный материал хорошо подвергается механической обработке. Применение данного материала рационально с точки зрения его стоимости и физико-механических свойств. Используется для изготовления крышек, корпусов, пластин, фланцев.

Применение данного материала позволяет получить заготовку детали с помощью литья. При данном методе полученная заготовка подчеркивает контуры готовой детали, поэтому данный способ получения заготовки наиболее рациональный с точки зрения экономии металла и производительности.

Деталь представляет собой корпус, имеющий точное осевое отверстие Ø12Н7. Для закрепления фланцев, а также для фиксации корпуса на стойке деталь имеет ряд резьбовых отверстий. Для облегчения сборки деталь имеет фаски в отверстиях. Форма детали не является простой и имеет сложные поверхности. Нетехнологичным в конструкции детали является наличие резьбовых отверстий М4х0,5-7Н, при обработке которых может наблюдаться поломка метчиков, имеющих небольшое поперечное сечение. Также не технологичным в конструкции корпуса является наличие глухих отверстий, при обработке которых появляются трудности в извлечении стружки из просверленных отверстий.

При механической обработке детали сохраняется принцип постоянства и совмещения конструкторских, технологических и измерительных баз. Деталь имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и позволяет проводить обработку с помощью стандартных приспособлений и инструмента. Имеется возможность применения высокопроизводительных режимов обработки.

Конструкция детали допускает обработку плоскостей на проход. Все отверстия расположены перпендикулярно базовой плоскости. Деталь не содержит плоскостей под тупыми углами.

Маршрут обработки детали составлен таким образом, чтобы позволить обеспечить выполнение требований по точности и качеству поверхности, заданных чертежом детали.

Деталь в основном не требует точной обработки, максимальный квалитет обработки IT7, максимальный параметр шероховатости поверхности Rа= 5 мкм.

С точки зрения качественного анализа, конструкция детали частично технологична.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Количественная оценка

Количественная оценка технологичности конструкции может быть осуществлена лишь при использовании соответствующих базовых показателей технологичности. При оценке детали на технологичность обязательными являются следующие дополнительные показатели [2].

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

Ку.э.= Qу.э./Qэ;      [2]

где Qу.э. – число наименований унифицированных конструктивных элементов детали

      Qэ – число конструктивных элементов детали.

Всего деталь содержит: фасок – 11, резьбовых отверстий – 6, отверстий – 8, зарезьбовая канавка – 1. Всего элементов 26 из них унифицированных 23.

Ку.э.= 4/26 = 0,15

2. Коэффициент стандартизации элементов детали:

                                           Кс.э.= Qс.э./Qэ;      [2]

где Qс.э. – число наименований стандартизованных конструктивных элементов детали

        Qэ – число конструктивных элементов детали.

Кс.э.= 26/26 = 1

3. Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей:

Кп.ст = Dо.с  / Dм.о;                                              [2]

где Dо.с и Dм.о - соответственно число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом, и всех, подвергаемых механической обработки поверхностей.

Кп.ст = 33/33 = 1

4. Коэффициент обработки поверхностей:

Ко.п. = 1 – Dм.о. / Dэ.;                                              [2]

где Dм.о., Dэ.– соответственно число обрабатываемых и число всех поверхностей детали.

Ко.п.= 1 – 33/42 = 0,22

5. Коэффициент повторяемости поверхностей:

Кп.п. = 1 – Dн. / Dп.;                                             [2]

где Dн., Dп.– соответственно число наименований поверхностей и общее число всех поверхностей детали.

Кп.п.=1 – 6/30=0,8

6. Коэффициент использования материала:

Ким = q / Q,                                                     [2]

где q., Q.– соответственно масса детали и заготовки, кг.

Q = ρ · V,

где ρ – плотность материала (для СЧ20 ρ=7,1 г/ см3)

      V – объем заготовки

Ориентировочно определяем объем заготовки, как объем пирамиды, описанной вокруг детали:

V = 6,4 · 4,5 · 5,8 = 167 см3

Q = 167 · 7,1 = 1187 г = 1,19 кг

Ким = 0,64 /1,19=0,54

7. Коэффициент обрабатываемости материала

Ко.м = Тс  / То;                                                  [2]

где Тс и То - соответственно основное время обработки для базового материала и основное время обработки рассматриваемого материала.

Ко.м. = 1 / 1,2 = 0,83

  8) Коэффициент точности обработки КТЧ, рассчитывается по формуле

,     (2.1)

где ITср — средняя точность всех размеров поверхностей, подлежащих обработке, которая рассчитывается по формуле

,     (2.2)

где    - квалитет точности обработки

- число размеров соответствующего квалитета

Максимальное значение квалитета обработки ITmax = 7

Минимальное значение квалитета обработки ITmin = 14

Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra = 1,6 мкм

 

 

Таблица 2.1 – Исходные данные для расчета Кт.ч.

Квалитет точности обработки	Число размеров соответствующего квалитета
14	23	322
11	1	11
10	4	40
8	1	8
7	2	14
Σ	31	395

;

С точки зрения механической обработки деталь считается технологичной, если Кт.ч = 0,6 - 0,95.

Т.к.  , то деталь технологична.

9) Коэффициент шероховатости, , рассчитывается по формуле

,      (2.3)

где - среднее числовое значение шероховатости.

,     (2.4)

где  Ra — числовое значение среднеарифметического параметра шероховатости, мкм

          n - число поверхностей с соответствующим числовым значением параметра шероховатости.