Разработка технологического процесса изготовления типовой детали – фланец, сталь 45

Технологичность – это комплекс требований и показателей, содержащий 22 показателя, характеризующие технологическую рациональность конструктивных решений в зависимости от вида изделий и стадии разработки конструкторской документации. Например, трудоемкость изготовления изделия; удельная материалоемкость изделия; коэффициент использования материала и т.д.

Численные показатели технологичности  определяются в четырех случаях.

• Для сравнительной оценки вариантов конструкции в процессе проектирования изделия.
• Для определения уровня технологичности конструкции изделия.
• Для накопления статистических данных по изделиям-представителям в целях последующего использования при определении базовых показателей и в процессе разработки изделия.
• Для построения математических моделей с цель прогнозирования технического развития конструкции изделий.

Основные численные  показатели технологичности:

Ти – трудоемкость изготовления изделия;

Кут – уровень  технологичности конструкции по трудоемкости изделия;

Ст – технологическая  себестоимость изделия;

Ку – уровень  технологичности конструкции по себестоимости (технологической).

Технологичность конструкций деталей, изготавливаемых  резанием, зависит от технологичности  формы детали; рационального выбора заготовки, в том числе её материала; наличия удобных и надежных баз для установки заготовок.

 

4.   Анализ программного задания и определение объема партии, запускаемой в производство.

Исходные данные:

- годовая программа выпуска  изделия;

 

- коэффициент запасных частей;

- периодичность запуска партии  заготовок на механическую обработку;

- количество деталей в изделии.

Определение годовой программы  запуска заготовок на механическую обработку:

 

                                                  (1)

 

Где - годовая программа выпуска изделий;

- коэффициент запасных частей.

 

Определение месячной программы  запуска заготовки  :

 

                                                            (2)

Объем партии заготовок, одновременно запускаемых на механическую обработку  при односменной работе:

 

                                                         (3)

Где  - месячный фонд рабочего времени в днях =25 дней.

 

 

5. Технологический контроль и анализ технологичности конструкции детали

 

Чертеж должен содержать  все сведения, необходимые для  изготовления детали: размеры с необходимыми отклонениями; требуемая шероховатость обработанных поверхностей; допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей; вид термообработки (если она есть) и т.д.

При технологическом  контроле выявляются основные и вспомогательные  поверхности. Первые имеют решающие значения для служебного назначения детали. В большинстве случаев такими являются присоединительные поверхности. Им необходимо присваивать буквенные обозначения которые наносятся на чертеж детали и в дальнейшем используются при технологическом анализе конструкции детали.

В этом же разделе необходимо привести габаритные размеры, а также  данные о механических свойствах  материала детали и ее массе.

При определении массы  детали конструкцию расчленяют на элементарные фигуры (цилиндр, прямоугольник и т.д.), определяют объем и умножают на плотность материала. Допускается не учитывать влияние фасок, неглубоких канавок, радиусов, незначительных уклонов.

Технологичность конструкции  может быть объективно оценена путем  расчета количественных показателей технологичности, среди которых различают частые, комплексные и базовые.

Исходным этапом отработки  изделий на технологичность является выбор показателей, относительно которых  определяют уровень технологичности.

Технологичность конструкции  заготовок должна иметь ввиду не только максимальную рационализацию механической обработки, но и упрощение процессов изготовления самих заготовок.

Коэффициент точности изготовления:

 

                                                          (4)

                                                (5)

 

Где - средняя точность изготовления поверхностей детали;

- квалитет;

- число поверхностей с данным  квалитетом.

 

Рекомендации к выводам. Исходя из полученного значения коэффициента технологичности делается вывод: если деталь считается технологической и может быть обработана на стандартном оборудовании с нормализованной технологической оснасткой и с использованием стандартного режущего инструмента.

В данной  работе коэффициент  точности не рассчитывается, т.к. квалитет не изменяется.

 

6. Выполнение практической работы

 

1. Исходные данные

 

Разработать технологический процесс изготовления типовой детали фланец (ТМ-8), сталь 45.

Годовая программа восстановления изделий N=8 шт.; процент запасных частей ; периодичность запусков заготовок на механическую обработку, а=2 дней.

 

 

 

2. Анализ программного задания

 

Годовая программа запуска  заготовок на механическую обработку резанием :

 

шт.

 

Месячная программа:

 

шт.

 

 

Расчёт массы изделия не производится, т.к. масса детали указана в задании - 1,9 кг.

 

         Технологичность конструкции детали определяется по коэффициенту точности детали.

Коэффициент точности изготовления:

,

Где:   средняя точность изготовления поверхности детали

а_i – квалитет;

n – число поверхностей с данным квалитетом;

 

Т.к. , деталь считается технологичной и может быть обработана на стандартном оборудовании с нормализованной технологической оснасткой и с использованием стандартного режущего инструмента.

 

    

3. Определение типа производства

 

 

 

 

 

 

Таблица 5 – Основные типы производственных структур (годовая программа выпуска, N, шт)

 

Тип производства (серийность  производства)	Годовой объем выпуска детали, штук
	До 20 кг	От 20 до 300 кг	Более 300 кг
Единичное	До 100	До 10	От 1 до 5
Мелкосерийное	101 .. 500	11 .. 200	6 .. 100
Среднесерийное	501 .. 5000	201 .. 1000	101 .. 300
Крупносерийное	5001 .. 50000	1001 .. 5000	301 .. 1000
Массовое	Более 50000	Более 5000	Более 1000

Анализ программного задания показывает, что изготовление деталей может  быть организовано в условиях единичного производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Аналитический расчёт припусков на обработку одной восстановленной поверхности.

Назначаем следующие технологические операции:

Сверление - обеспечивает 12 квалитет точности; Растачивание черновое - 12 квалитет точности; Развертывание: нормальное – 10 квалитет точности, тонкое - обеспечивает 7 квалитет точности.

Для поверхности выполним расчет припуска на обработку аналитическим методом.

Расчет величины припуска

Расчетные минимальные  припуски:

под сверление:

       

где Rz₁,h₁ - шероховатость и глубина дефектного слоя после сверления h12;

под   черновое растачивание:

          

               

где Rz₂,h₂-шероховатость и глубина дефектного слоя после чернового точения для h12;

под  нормальное развертывание:

               

           

где Rz₃,h₃-шероховатость и глубина дефектного слоя после нормального развертывания для h10;

под  тонкое развертывание:

               

           

где Rz₄,h₄-шероховатость и глубина дефектного слоя после тонкого развертывания для h7;

 

Номинальные припуски:

под сверление:

                                                   

где Т1-допуск на сверление по h12;

под   черновое растачивание:

                                            

где Т2-допуск на черновое точение по h12;

под  нормальное развертывание:

где Т2-допуск на нормальное развертывание по h10;

под  тонкое развертывание:

где Т2-допуск на тонкое развертывание  по h7;

 

Межоперационные размеры для обработки ступени :

под сверление:

D₁=d₁max+2Z₁=30-0,45=29,55 h12 (-0,21)

под   черновое растачивание:

D₂=d₂max+2Z₂=30-0,39=29,61 h12 (-0,21)

под  нормальное развертывание:

D₃=d₃max+2Z₃=30-0,144=29,856 h10 (-0,084)

под  тонкое развертывание:

D₃=d₃max+2Z₃=30-0,0374=29,9626 h7 (-0,021)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 - Номинальные размеры и припуски на обработку

 

Поверхность	Размер по чертежу, мм	Вид обработки поверхности	Припуск, мм	Размер на заготовке, мм
1		сверление Растачивание:  черновое Развертывание: нормальное тонкое	0,45   0,39   0,144 0,0374

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 - чертеж заготовки

 

 

5. Расчет режимов резания.

5.1 Изготовление сквозного  отверстия

5.1.1  Операция - сверление

      

     м/мин;        S_ст =0,25 мм/об

_{Найдем  частоту вращения шпинделя:}

Принимаем  п_ст=160 об/мин.

 

  _{Время на операцию:}

где: L – расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм;

        n_ст – частота вращения заготовки, об/мин;

        S_ст – подача, мм/об.

       количество проходов, мм

5.1.2  Операция – черновое  растачивание

             Скорость резания:

где  – скорость резания по таблице, м/мин;

 

- поправочные коэффициенты принятые  из таблицы.[1]

        S_ст =0,6 мм/об

_{Найдем  частоту вращения шпинделя:}

где: L – расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм;

        n_ст – частота вращения заготовки, об/мин;