Проектирование участка цеха механической обработки детали «Рычаг» в условиях серийного производства. Пояснительная записка. 1 Общая часть 1 Описание конструкции детали
 Скачать 1.88 Mb.
|
 Введение Важнейшим достижением научно-технического прогресса является комплексная автоматизация промышленного производства. В своей высшей форме – гибком автоматизированном производстве – автоматизация предполагает функционирование многочисленных взаимосвязанных технических средств на основе промышленного управления и групповой организации производства. В связи с созданием и использованием гибких производственных комплексов механической обработки резанием особое значение приобретают станки с числовым программным управлением, выпуск которых постоянно возрастает. В результате замены универсального неавтоматизированного оборудования станками с ЧПУ, оказалась возможным сократить трудоемкость изготовления деталей в несколько раз. Внедрение ЧПУ в технологию машиностроения обусловило необходимость построения числовых моделей технологического процесса, а следовательно, широкое использование математических методов и числовой вычислительной техники. Эксплуатация станков с ЧПУ возможна при наличии не только соответствующего технологического процесса, но и обеспечивающих его использование управляющих программ, поэтому программирование обработки для станков с ЧПУ отличается трудоемкостью и сложностью, требуется от технолога высокой профессиональной подготовки, знание не только ряда технологических дисциплин, но и основ программирования, некоторых разделов математики и т.д. 1 Общая часть 1.1 Описание конструкции детали Рычаг является основной деталью привода ножа жатки ЖВП-91. Деталь устанавливается на рычаг механизма качающей шайбы (м.к.ш.). Установка по поверхности Г 19-зубьев и крепится к нему через отверстие Ø25 болтами так, чтобы вершина зуба Г должна проходить через ось симметрии рычага. В отверстии Ø42 запрессовывается подшипник ШС-25, в который вводится палец, и головка рычага соединяется с серьгой. Серьга связана с головкой косы и приводит её в возвратно поступательное движение. Таблица 1.1 - Область применения Стали 45 ГОСТ 1050-88
Технологичность конструкции детали имеет прямую связь с производительности труда, затратами времени на технологическую подготовку производства, изготовление и техническое обслуживание изделия. Технологичность конструкции изделия (ТКИ) или детали оценивается двумя уровнями: качественным и количественным. В общем случае под технологичностью необходимо понимать совокупность свойств изделия определяющих приспособленность его конструкции обеспечить оптимальные затраты труда и средств на его проектирование, изготовление ремонт при заданном качестве и объеме выпуска в принятых условиях изготовления, обслуживания и ремонта. Обеспечение технологичности конструкции изделия (детали) по ГОСТ 14.201-83 включает в себя: отработку конструкции изделия на технологичность; совершенствование условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделия; количественную и качественную оценку; Количественная оценка основана на инженерных расчетах и выражается количественным показателем. Качественная оценка основана на инженерно-визуальных методах и характеризуется вынесением характеристик: хорошо, плохо и т. д. Основные пути повышения технологичности конструкции изделия такие, как упрочнение конструкции детали, назначение рациональных допусков и технических требований. Унификация и стандартизация конструктивных элементов способствует повышению технологичности. На основании ГОСТ 14.204-73 для достижения высокой технологичности установлены правила и порядок обеспечения оценки технологичности. Конструкция позволяет легко подводить и отводить инструмент. Механические свойства и химический состав материала при соответствии требованиям на материал способствует выполнению служебного назначения изделия. На основании анализа технологичности детали можно сделать вывод о том, что данная деталь является достаточно технологичной. 1.2 Характеристика типа производства В зависимости от размера производственной программы, характера продукции, а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса все разнообразные производства условно делятся на три вида: единичное, серийное, массовое. У каждого из этих видов производственные и технологические процессы имеют свои характерные особенности, и каждому из них свойственна определенная форма организации работы. Принимаем тип производства среднесерийный. Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством. При серийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчислен на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками. Станки здесь применяются разнообразных видов: универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные, агрегатные станки. Станочный парк должен быть специализирован в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к производству другой, несколько отличающихся от первой в конструктивном отношении. При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или инструмента необходимо производить расчёты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от используемого оборудования и технического оснащения. 2 Технологическая часть 2.1 Выбор способа получения заготовки Выбор способа получения заготовки зависит от технологических, конструкционных, производственных факторов. В среднесерийном производстве существует способ получения заготовки, штамповкой. Штамповку на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) получают поковки весом от 0,1 до 100кг. с максимальным диаметром 316мм. Штамповка на ГКМ является наиболее рентабельным способом получения заготовки. Штамповка производится из прутков повышенной точности длиной до 4м. и диаметром от 20 до 270мм. Иногда используют холоднокатаную сталь, что значительно повышает точность поковки. Допуски и припуски на поковки, изготовляемые на ГКМ, регламентируются ГОСТ 7505-75. На ГКМ изготовляются следующие поковки: конические шестерни с валом, цилиндрические шестерни с валом, кольца, втулки и т.д. В том случае, когда поковку невозможно выполнить на ГКМ, необходимо проектировать штамповку на кривошипных прессах. На прессах можно штамповать детали весом до 200кг. типа плоских поковок (штампуемых в торец). Штамповка на кривошипных прессах в 2-3 раза производительнее, припуски и допуски на 20÷35% ниже по сравнению со штамповкой на молотах, расход металла на поковки снижается на 10÷15%. При штамповке необходимо широко использовать прокат или подкат, полученный на ковочных вальцах. Допуски и припуски штампуемых заготовок на кривошипных прессах принимают по ГОСТу 7505-55. Исходя из этого, в большинстве случаев по поперечным размерам после выдавливания заготовки имеют припуски, под шлифование. Учитывая марку материала, Сталь 45 и форму детали принимаем штамповку на (ГКМ) горизонтально-ковочной машине в закрытых штампах. По принятым размерам, допускам, штамповочным уклонам, радиусам скруглений и другим параметрам разрабатывается эскиз заготовки, который является исходным для технико-экономических расчетов. 1-ый метод заготовки из штамповки Общий объем заготовки штамповки  , (2.1)где а- длина; в- ширена; с – высота.  см3 см3 , (2.2)где r – радиус окружности см2; l – длина окружности см2.  см3 Определяем массу штампованной заготовки  , (2.3)где  - плотность материала кг/см3;Vз – объем заготовки см3.  кгПринимая неизбежные технологические потери, при горячей объёмной штамповки  , (2.4)  кгКоэффициент использования материала на штампованную заготовку  , (2.5)где Gд – масса детали по чертежу; GЗ.П – расход материала на одну деталь.  Стоимость штампованной заготовки  , (2.6)где См –цена 1кг материала заготовки; Сотх – цена 1т отходов материала.  тенге2-ой метод заготовки из листа. Общий объем заготовки из листа  см3  Определяем массу листа заготовки  кгПринимая неизбежные технологические потери, при листе  кг  тенгеРасход материала на заготовку с учетом технологических потерь  (2.7)где Gз.п – расход материала на одну деталь при первом методе получения заготовки;  – расход материала на одну деталь при втором методе получения заготовки;N - годовой объём выпуска детали.  кгЭкономический эффект выбранного вида изготовления заготовки  , (2.8)где Сз.п – стоимость заготовки, получение при первом методе;  – стоимость заготовки, получение при втором методе. Технико–экономические расчеты показывают, что заготовка, полученная методом горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине более экономична по использованию материала, чем заготовка из листа, также по себестоимости заготовка из листа дороже, поэтому принимаем заготовку из штамповки. 2.2 Разработка технологического маршрута изготовления детали Качество изготовления продукции определяется совокупностью свойств процесса ее изготовления, соответствием этого процесса и его результатов установленным требованиям. Основными производственными факторами являются качество оборудования и инструмента, физико-химические. Механические и другие свойства исходных материалов и заготовок, совершенство разработанного процесса и качество выполнения обработки и контроля. Конструктивные допуски и технические требования на изготовление детали назначаются с учетом условий работы деталей в машине. Эти требования обеспечиваются финишными переходами обработки. Однако важно обязательное соблюдение технологического регламента изготовления детали и на всех предшествующих переходах, так как результаты финишных переходов обработки зависят от качества выполнения предшествующих переходов. Каждому методу обработки соответствует определенный диапазон квалитетов точности размеров, степени точности формы, параметров шероховатости. Глубины дефектного слоя и т. П. Для черновых переходов обработки это в первую очередь связано с точностью исходной заготовки, для черновых – с точностью выполнения предшествующих переходов обработки и с условиями осуществления данного перехода. Точность на каждом последующем переходе обработки данной элементарной поверхности обычно повышается на черновых переходах на один – три квалитета точности размеров одну – три степени точности обрабатываемой поверхности; на чистовых – на один – два квалитета точности размеров или одну – две степени точности обрабатываемой поверхности. Маршрут изготовления детали устанавливает последовательность выполнения технологических операций. В первую очередь обращается внимание на обработку поверхностей заготовки, которые являются базами для дальнейшей обработки, затем снимается максимальный припуск, так как при этом легче обнаружить внутренние дефекты заготовки. Далее последовательность операции устанавливается в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее поверхность, тем позже она обрабатывается. Технологический процесс изготовления детали должен, спроектирован таким образом, чтобы обеспечивалось изготовление деталей в соответствии с чертежом при минимальных затратах. После выполнения анализа чертежа детали и определения порядка обработки, выбирается следующий вариант маршрутного технологического процесса обработки рычага:  Рисунок 1 – Головка рычага Операция 005 Фрезерная Станок – Вертикально – фрезерный консольный. 6Р12 А Установить деталь закрепить |
= 36 кг/мм²
= 61 кг/м м²
= 5 кгм/см²