Расчет обработки вала средствами ADEM

• Четкое разграничение обрабатываемых поверхностей от необрабатываемых: 4 (Хорошо);

• Замена переходных поверхностей фасками: 4 (Хорошо);

Следовательно:

 

Тогда, учитывая коэффициенты весомости для каждого  функционального признака, получим:

F1=2,86;   K1=0,10;

F2=3,80;   K2=0,25;

F3=3,75;   K3=0,16;

F4=3,63;   K4=0,16;

F5=3,2;   K5=0,09;

F6=3,67;   K6=0,12;

F7=4,00;   K7=0,12;

       Таким образом, оценка детали по качественному признаку равна 3,75, то есть деталь технологична.

2.3 Количественная оценка технологичности детали.

Количественная оценка технологичности конструкции детали выражается целым рядом показателей, регламентированных стандартами, методиками и другими нормативными документами.

В данной работе будут использоваться только основные показатели, а именно:

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов.

Конструктивными элементами детали являются: резьбы, элементы крепления, галтели, фаски, проточки, канавки, отверстия, шлицы и т.д.

В нашем случае:

где:

Q_у.э. – число унифицированных элементов;

Q_э. – общее число элементов детали;

Оценка по коэффициенту – хорошо.

 

2. Коэффициент стандартизации  конструктивных элементов.

В нашем случае:

где:

Q_с.э. – число стандартизированных элементов;

Q_э. – общее число элементов детали;

Оценка по коэффициенту – хорошо.

 

3. Коэффициент применяемости стандартизованных подвергаемых обработке поверхностей.

В нашем случае:

где:

D_о.с. – число поверхностей, обрабатываемых стандартным режущим инструментом;

D_о.п – общее количество обрабатываемых поверхностей;

Оценка по коэффициенту – удовлетворительно.

 

 

 

4. Коэффициент обработки  поверхностей.

В нашем случае:

где:

D_о.п. – число поверхностей, подвергаемых механообработке;

D_п – общее количество обрабатываемых поверхностей;

Оценка по коэффициенту – удовлетворительно.

 

 

5. Коэффициент повторяемости поверхностей.

В нашем случае:

где:

D_н. – число наименований поверхностей;

D_п – общее количество поверхностей;

Оценка по коэффициенту – удовлетворительно.

 

6. Коэффициент точности обработки.

,

где:

IT_{ср –} средний квалитет детали;

Тогда:

Оценка по коэффициенту – хорошо.

 

 

7. Коэффициент шероховатости поверхности.

Для определения коэффициента необходимо найти среднюю шероховатость детали, имеем:

Тогда:

Оценка по коэффициенту – хорошо.

Таблица 1.

Наименование  показателя	Значение показателя	Балльная оценка
Коэффициент унификации конструктивных элементов	0,9	4
Коэффициент стандартизации конструктивных элементов	1	4
Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей	0,38	3
Коэффициент обработки поверхностей	0,62	3
Коэффициент повторяемости поверхностей	0,6	3
Коэффициент точности обработки	0,93	4
Коэффициент шероховатости поверхности	0,83	4

 

Определим комплексный показатель:

Весовые коэффициенты для каждого  показателя одинаковы и равны 0,143, тогда:

Следовательно, оценка – удовлетворительна.

 

Заключение

Деталь удовлетворяет показателям  количественной и качественной технологичности. Однако, имеются слабые стороны: к  валу предъявляются повышенные требования к шероховатости в месте, где  будут стоять подшипник, что увеличивает  время на обработку и снижает производительность.

 

3. Определение типа производства.

Исходные данные:

- Объем выпуска: V = 6000 шт/год;

- Действительный фонд  времени: 4000 ч.;

- Количество рабочих  смен: 1;

При выполнении домашнего задания  определение типа производства предшествует составлению технологического процесса, когда еще не известно ни число операций, ни число рабочих мест на участке. Именно поэтому нельзя определить один из самых важных показателей - коэффициент закрепления операций как отношение всех различных операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца (О) к числу рабочих мест (S):

,                                                       

где S₁ – число станков занятых на одной операции,

,      

где Т_{шт.к.ср.} = Т_о.ср.*j_к –  среднее штучно-калькуляционное время.

Т.к. величина j_к зависит от типа производства, который на данном этапе еще не установлен, то его можно определить как среднюю величину и с достаточной точностью для данного типа расчетов принять равным 1,5.

j_к = 1,5

-  среднее основное время  на операцию.

Трудоемкость  каждой операции рассчитываем по приближенным формулам для определения норм по обрабатываемой поверхности.

Определяем  :

,

где - основное время на i-ой операции,

        n - количество основных операций.

 мин

Определяем такт выпуска:

,                                                

где F_Д - действительный годовой фонд работы оборудования

      N - годовой объем выпуска с учетом запасных частей.

Т_{шт.к.ср.} = Т_о.ср.×j_к =  1×1,5 = 1,5 мин

Из данного расчета видно, что тип производства является мелкосерийным.

=> С_пр=2

 

4. Создание информационной модели детали и разработка ТП средствами ADEM CAD/CAM/CAPP.

Черчение в системе ADEM основывается на двух схемах:

- классическая схема c использованием элементов (отрезок, ломаная, окружность, кривая и т.п.) и методов их построения (по точкам, касательно, перпендикулярно и т.п.)

- с использованием связных контуров и булевых операций.

Первая схема традиционна для  большинства современных CAD систем и в пояснениях не нуждается. Второй вариант позволяет пользователю мыслить объектами более высокого уровня нежели отдельные дуги и отрезки. В его распоряжении находятся  так называемые связные контуры, которые он может модифицировать не разрушая их целостности и внутренних условий сопряжения. Более того он может производить с ними операции сложения, вычитания, дополнения, создавая новые конструкции. 

Платформу для объемного моделирования  в системе ADEM составляют два способа создания исходных профилей: 

- применение плоской чертежной конструкторской части, которая функционирует в любой выбранной пространственной системе координат;

-     создание пространственных проволочных объектов. 

Любые плоские и пространственные объекты ADEM могут быть использованы для построения объемных тел. И наоборот, любые тела могут быть задействованы для создания плоских и пространственных объектов. Таким образом обеспечивается единое 2D/3D пространство, значительную часть которого составляют привычные для конструктора плоские методы проектирования. В список способов построения объемных тел входят практически все известные методы: смещение, движение, вращение, по сечениям, по сетке, слияние и др.  
    К модифицирующим операциям относятся: скругление постоянным и переменным радиусом, создание фасок, булевы операции и множество их комбинаций. Многое реализовано в виде комплексных процедур, как например, создание ярусных отверстий, построение тела по трем видам. 

Как и все современные САПР, ADEM имеет дерево построения объемной модели и возможность внесения в него изменений с последующей регенерацией модели.

Важным является тот факт, что  при редактировании или построении какого либо профиля конструктор  имеет доступ ко всем объектам пространства или к их проекциям на рабочую плоскость для привязок и ссылок. 

Еще одна интересная особенность состоит  в том, что в качестве профилей могут быть использованы проекции плоских  элементов на объемные тела или поверхности. Для этого разработан обширный аппарат проецирования, куда входят прямые, нормальные и параметрические проекции, плюс еще накатка без искажения. 

 

1. Создание чертежа детали средствами ADEM CAD.

Любая разработка технологического процесса начинается с анализа чертежа  детали. Так как чертеж детали является индивидуальным, то придется его начертить самостоятельно в ADEM, а это означает, что импортирование из KOMPAS-3D или другой системы нам не понадобиться.

Основные шаги при создании чертежа:

1. Выбор формата листа. Для выбора формата листа следует в рабочем меню выбрать “Режим – Формат листа”.
2. Заполнение пустых ячеек в основной надписи чертежа. Чтобы заполнить пустые ячейки требуется нажать “Свойства”. Далее заполняем нужные нам параметры, которые включают: обозначение, наименование, материал, массу, масштаб и т.д.
3. Строим 2D модель вала используя различные операции построения, такие как: линия, прямоугольник, штриховка области, фаска, скругление, тримирование.
4. Дополняем чертеж размерами, допусками, шероховатостью и техническими требованиями. Для этого используем функционал рабочих панелей “Символ” и “Размер”

Промежуточные этапы и итоговый результат представлены ниже.

 

Рис. 1. Выбор формата листа в ADEM V9.0

Рис. 2. Заполнение основной надписи в ADEM V9.0

Рис 3. Чертеж детали “Вал” в ADEM V9.0

2. Создание 3D модели детали средствами ADEM CAD.

Для создания 3D модели детали понадобился 2D каркас. Такой каркас представляет из себя половину вала (рис. 4). Первое с чего начиналась постройка половинчатой модели – создание линий во вторичном слое. Далее строим осевую линию выбрав операцию “Линия”, не забыв поменять тип линии на требуемый.

Рис. 4. Каркас для построения 3D модели детали “Вал”

Построив каркас, мы можем уже  создать 3D модель. Для этого используем операцию “Вращение” в рабочей строке “3D объекты 1” (рис. 5).

Рис. 5. Черновая 3D модель вала

 

Теперь необходимо добавить фаски и радиусы, которые представлены на чертеже. В этом нам помогут операции: “скругление между гранями” и “фаска на ребре”. При создании радиуса нужно выбрать две группы поверхностей и задать величину радиуса. Для получения фаски мы задаем ее размер и угол.

Последний элемент, отсутствующий  в нашей детали – шпоночный  паз. Для этого нам требуется  построить контур паза с помощью  операций “прямоугольник” и “скругление”. Далее используем операцию “извлечение тела” и задаем глубину паза. В конце поворачиваем систему координат, так чтобы паз оказался наверху. Результат представлен на рис. 6.

Рис. 6. 3D модель вала

 

4.3 Создание технологического процесса обработки детали средствами ADEM CAM.

Процесс создания технологического объекта  на основе созданной или импортированной  геометрической модели включает следующие  стадии:

1. Создание конструктивного элемента (колодец, уступ, плоскость, отверстие,  поверхность и т.п.). На этом этапе задаётся геометрия поверхностей, подлежащих обработке.

2. Задание технологического перехода (фрезеровать, сверлить, точить, пробить и т.п.). Результатом выполнения шагов 1 и 2 является «Технологический объект» (ТО).

3. Повторение шагов 1 -2 для каждого технологического объекта.

4. Задание технологических команд (начало цикла, плоскость холостых ходов, сгон и т.п.).

5. Расположение созданных технологических объектов в правильном порядке (управление последовательностью выполнения ТО).