Проектирование ТП сборки масляного насоса и механической обработки корпуса нагнетающей секции. Технологическая часть ДП Лебедева Е.А.. 1 Технологическая часть

Название	1 Технологическая часть
Анкор	Проектирование ТП сборки масляного насоса и механической обработки корпуса нагнетающей секции
Дата	11.02.2021
Размер	1.45 Mb.
Формат файла
Имя файла	Технологическая часть ДП Лебедева Е.А..docx
Тип	Программа #175699
страница	3 из 5

1 2 3 4 5

1.3.2 Критический анализ технических требований к детали

Таблица 1.7 – Анализ технических требований к детали

	ТТ, размеры (допуски предельные отклонения), шероховатость	Возможные неисправности при невыполнении ТТ
	1	2
1	Требования, предъявляемые к отливке,- по ГОСТ 26645-87 Предельные отклонения литейных размеров-Л5 по ОСТ3-4565-80.	Неравномерность припусков при механической обработке.
2	Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий – по Н14, валов - по h14, остальных - по JS14.	Неравномерность припусков при механической обработке.
3	Неуказанные радиусы R 8мм.	Радиусы необходимы для изготовлениия заготовки.
4	Литейные уклоны не более 2°.	Уклоны необходимы для изготовления заготовки.
5	Допуск соосности поверхности камеры и отверстия под вал в диаметральном выражении 0,03мм.	Невозможность обеспечить зазор между наружной поверхностью шестерен и отверстиями камер.
6	Допуск торцевого биения плоскости разъема относительно осей отверстия под вал 0,02мм на Ø62мм.	Перекос осей.
7	Допуск параллельности плоскостей разъема 0,02мм.	Перекос осей.
8	Допуск параллельности плоскости разъема и торцевой поверхности камер 0,03мм.	Невозможность обеспечить зазор между торцевой поверхностью шестерен и отверстиями камер.
9	Допуск торцевого биения торцевой поверхности камер относительно отверстия под вал на Ø45мм 0,03мм.	Невозможность обеспечить зазор между торцевой поверхностью шестерен и отверстиями камер.
10	Допуск перпендикулярности поверхностей бобышек к осям соответствующих резьб 0,05мм на Ø34мм.	Течь масла.
11	Допускается местное утоньшение и утолщение стенок до 1.5мм на площади до 3см2.
Продолжение таблицы 1.7
	1	2
12	На поверхностях отверстий под валы допускается риска от выхода резца принимать по эталону.
13	Допускается отверстия под валы обработать в узле
14	Обработку отверстий под призонные болты производить совместно в узле сб.512-05-3.
15	Маркировать марку материала по ГОСТ 2171-79, шрифтом ПО-8 ГОСТ 2930-62; допускается маркировать ударным способом.

1.3.3 Методы и средства контроля технических требований

Таблица 1.8 – Технические требования на деталь и методы их проверки

	ТТ, размеры (допуски предельные отклонения), шероховатость	Средства и схема контроля
	1	2
1	Требования, предъявляемые к отливке, - по ГОСТ 26645-87 Предельные отклонения литейных размеров - Л5 по ОСТ3-4565-80	Штангенциркуль
2	Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий – по Н14, валов - по h14, остальных - по JS14	Штангенциркуль
3	Неуказанные радиусы R 8 мм
4	Литейные уклоны не более 2°
5	Допуск соосности поверхности камеры и отверстия под вал в диаметральном выражении 0,03 мм
Продолжение таблицы 1.8
	1	2
6	Допуск торцевого биения плоскости разъема относительно осей отверстия под вал 0,02 мм на Ø 62 мм
7	Допуск параллельности плоскостей разъема 0,02 мм
8	Допуск параллельности плоскости разъема и торцевой поверхности камер 0,03 мм
9	Допуск торцевого биения торцевой поверхности камер относительно отверстия под вал на Ø 45 мм 0,03 мм
10	Допуск перпендикулярности поверхностей бобышек к осям соответствующих резьб 0,05 мм на Ø 34 мм
11	Допускается местное утоньшение и утолщение стенок до 1,5 мм на площади до 3 см²
12	На поверхностях отверстий под валы допускается риска от выхода резца принимать по эталону
13	Допускается отверстия под валы обработать в узле
14	Обработку отверстий под призонные болты производить совместно в узле сб. 512-05-3
15	Маркировать марку материала по ГОСТ 2171-79, шрифтом ПО-8 ГОСТ 2930-62; допускается маркировать ударным способом

1.3.4 Анализ технологичности конструкции детали

Рассмотрев конструкцию корпуса нагнетающей ступени масляного насоса, выявим технологичные и нетехнологичные элементы, влияющие на изготовление детали.

К нетехнологичным элементам относятся:

- наличие наклонных отверстий с малым диаметром. Вследствие чего требуется применять специальный инструмент и приспособления;

- отсутствие канавок для выхода режущего инструмента.

К технологичным элементом относятся:

- унификация размеров пазов, канавок, переходных поверхностей и других элементов детали;

- доступность обрабатываемых поверхностей;

- свободный вход – выход режущего инструмента;

- единая технологическая база на всех операциях механической обработки.

Оценка технологичности выполнена по ГОСТ 14.205 – 83 (СТ СЭВ 2063–79) – технологичность конструкции изделий. Таким образом корпус нагнетающей ступени масляного насоса можно считать технологичной деталью.

1.3.5 Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки

Для анализа выберем два метода получения заготовок, литьё в кокиль и литье под давлением. Данная заготовка выпускается количеством 50000 шт. год, что соответствует первой группе серийности и третьей группе сложности. Сравним эти два метода по технико-экономическим показателям. Коэффициенты для данного расчёта выберем согласно методическим указаниям [2].

Литьё в кокиль.

Коэффициент использования металла:

(1.6)

где G_дет- Масса детали;

G_заг- Масса заготовки.

Стоимость заготовки:

, (1.7)

где C_i- базовая стоимость одной тонны отливок;

К_М- коэффициент, учитывающий свойства материала;

К_С- коэффициент, учитывающий сложность отливки;

К_В- коэффициент учитывающий массу отливки К_В;

К_Л- коэффициент, учитывающий объём производства заготовки;

К_Т- коэффициент, учитывающий точность заготовки;

С_отх- стоимость отходов;

С_м- стоимость одной тонны металла.

руб.

Литьё под давлением.

Коэффициент использования металла:

Стоимость заготовки:

руб.

руб.

Экономическая эффективность:

, где:

С_д1,2- себестоимость изготовления детали по первому и второму варианту

руб.

Таблица 1.9 – Сводная таблица результатов

Показатели	1 Вариант	2 Вариант
Показатели	Литьё под давлением	Литьё в кокиль
Программа	50000	50000
Масса детали	0,65	0,65
Масса заготовки	0,72	0,88
К_им	0,765	0,765
Масса отходов	0,2	0,2
Себестоимость заготовки	203	1019
Эконом. эффективность	-	40800000

Вывод

Технико-экономические расчёты показывают, что заготовка, полученная способом литья под давлением, экономичнее по сравнению с литьём в кокиль. За счет того, что металл заливается в форму под давлением, значительно уменьшается вероятность появления трещин, полостей и усадочных раковин на отливке. Экономическая эффективность 40800000 руб.

1.3.6 Анализ действующего варианта технологического процесса обработки детали

Действующий технологический процесс был разработан для условий крупносерийного производства. В нем применяются специальные станки и приспособления созданные для изготовления непосредственно корпуса масляного насоса. Эти станки имеют высокую производительность, но низкую гибкость, в связи с чем для переналадки оборудования на изготовление других деталей потребуются большие затраты времени и значительные капитальные вложения.

В задание на проектирование программа выпуска равна 50000 штук в год, что соответствует крупносерийному производству, поэтому действующий технологический процесс вполне отвечает требованиям задания. Однако, в него были внесены незначительные изменения, в результате которых уменьшилась трудоемкость, а следовательно и затраты на изготовление детали.
1.3.7 Разработка нового варианта технологического процесса, выбор оборудования и технологической оснастки

Разработку маршрута изготовления корпуса нагнетающей секции масляного насоса начинаем с составления плана обработки поверхностей. При составлении плана опираемся на действующий технологический процесс.

Количество технологических переходов для обработки поверхности детали определяется требованиями, указанными на рабочем чертеже - точность, шероховатость, точность взаимного расположения.

При составлении плана обработки поверхностей заготовки в первую очередь выбирают первый технологический переход, затем метод окончательной сборки, обеспечивающий характеристики качества поверхности.

План обработки вносим в карту исходных данных.

Таблица 1.10 – Карта исходных данных

№ Пов-ти	Квалитет, шероховатость	Техн-е требования к чертежу		Предлагаемая обработка			Технолог. решение по обеспечению тех. требований
		Детали	Заготовки		Вид	Уточнение
	1	2	3		4	5		6
1	46h9 R_z2.5	IT9=0,062	IT14=1,0		Фрезерование	=16,1		Базировать по наружной поверхности
2	46h9 R_z2.5	IT9=0,062	IT14=1,0		Фрезерование	=16,1		Базировать по наружной поверхности
Продолжение таблицы 1.10
	1	2	3		4	5		6
3	58js12 R_z10	IT12=0,3	IT14=1,0		Черновое точение	=3,3		Базировать по плоскости и двум пальцам
4	60js12 R_z10	IT12=0,3	IT14=1,0		Черновое точение	=3,3		Базировать по плоскости и двум пальцам
5	 10,5 H12 R_z10	IT12=0,18	-		Развертывание	-		Базировать по наружной поверхности
6	 11 H9 R_z2,5	IT9=0,043	-		Развертывание	-		Базировать по наружной поверхности
7	Фаска0,5х45 R_z80	-	-		Зенкерование	-		Базировать по наружной поверхности
8	 18 H7 R_z2,5	IT7=0,018	-		Алмазное растачивание	-		Базировать по плоскости и двум пальцам
9	 18 D9 R_z2,5	IT9=0,027	-		Алмазное растачивание	-		Базировать по плоскости и двум пальцам
10	Фаска0,5х45 R_z80	-	-		Зенкерование	-		Базировать по плоскости и двум пальцам
11	 48 С9 R_z2,5	IT9=0,08	IT14=1,0		Алмазное растачивание	=12,5		Базировать по плоскости и двум пальцам
12	Длина 20 Н14 R_z20	IT14=1	-		Черновое фрезерование	-		Базировать по плоскости и двум пальцам
13	Длина 20 Н14 R_z20	IT14=1	-		Черновое фрезерование	-		Базировать по плоскости и двум пальцам
14	М30-6Н Резьба	IT6=0,25	-		Резьбонарезание	-		Базировать по плоскости и двум пальцам
Продолжение таблицы 1.10
	1	2	3		4	5		6
15	 30,7 Н14 R_z10	IT14=0,62	-		Растачивание	-		Базировать по плоскости и двум пальцам
16	 36,3 Н11 R_z5	IT11=0,16	-		Растачивание	-		Базировать по плоскости и двум пальцам
17	 3 Н14 R_z20	IT9=0,3	-		Сверление	-		Базировать по плоскости и двум пальцам

Затем производим объединение технологических переходов по обработке поверхностей детали, указанных в карте исходных данных, в маршрутный технологический процесс по обработке детали. В одну технологическую операцию группируем обработку поверхностей, сходных по методу обработки, точности, шероховатости и технологическим возможностям станка.

Таблица 1.11 – Технологический процесс изготовления детали

№ операц.	Наименование и краткое содержание операции	Оборудование, технологическая оснастка.	Эскиз обработки
1	2	3	4
005	Заготовительная.
010	Транспортирование. Переместить детали из цеха 330 в цех 150	Электрокар ЕП-011
020	Карусельно-фрезерная. Фрезеровать плоскости прилегания деталей маслонасоса	Карусельно-фрезерный 6А23
025	Вертикально-сверлильная. Сверлить, зенкеровать, развернуть отверстия под болты, под валики, рассверлить две камеры	Специальный вертикально-сверлильный 2С150
030	Вертикально-сверлильная. Зенкеровать фаски в отверстиях под болты	Вертикально-сверлильный 2118А
Продолжение таблицы 1.11
1	2	3	4
040	Токарно-револьверная с ЧПУ. Подрезать торцы банок, сверлить, зенкеровать отверстия, нарезать резьбу	Токарно-револьверный с ЧПУ 1В340Ф30
045к	Контрольная	Контрольный пункт
050	Слесарная. Зачистить заусенцы и острые кромки, ввернуть заглушки	Верстак БС-2652
055	Настольно-сверлильная. Сверлить косое отверстие	Настольный сверлильный 2М112
060	Вертикально-фрезерная. Фрезеровать плоскости разъема	Вертикально-фрезерный 6М12П, 6Н13П
065	Притирочная. Притереть плоскости разъема, промыть в дизельном топливе	Притирочный станок 3А806Л
070	Промывочная. Промыть деталь и обдуть сжатым воздухом	Моечная машина БС-1506. Обдувочный шкаф БС-5167
075	Алмазно-расточная. Расточить отверстия под валики, расточить камеры под шестерни	Алмазно-расточной ОС2754В1447
080	Вертикально-сверлильная. Развернуть отверстие	Вертикально-сверлильный 2118
085к	Контрольная	Контрольный пункт
095	Вертикально-фрезерная. Фрезеровать маслоразгрузочные канавки	Вертикально-фрезерный 6Р10
100	Слесарная. Зенкеровать фаски в двух отверстиях	Верстак БС-2652, Вертикально-сверлильный 2Н118
105	Притирочная. Обновить плоскости разъема, промыть детали в дизельном топливе	Притирочный станок 318611, притирочная плита 318612
Продолжение таблицы 1.11
1	2	3	4
110	Промывочная. Промыть детали и тщательно обдуть сжатым воздухом	Моечная машина БС-1506, Обдувочный шкаф БС-5167
115	Контрольная	Контрольный пункт
120	Слесарная. Собрать корпус маслонасоса	Верстак БС-2652
125	Радиально-сверлильн. Зенкеровать и развернуть два отв. под призонные болты	Радиально-сверлильный 2А53
130	Радиально-сверлильн. Развернуть два отв. под призонные болты окончательно	Радиально-сверлильный 2А554Ф1
135	Слесарная. Клеймить номер насоса на всех отсеках, разобрать корпус	Верстак БС-2652
140	Промывочная. Промыть детали и продуть сжатым воздухом	Моечная машина БС-1506. Обдувочный шкаф БС-5167
145к	Контрольная	Центральный контрольный пункт

1.3.8 Обоснование выбора технологических баз

Выбор технологических баз и определение последовательности обработки поверхностей детали, является определяющим для достижения требуемой точности детали в процессе её изготовления. В качестве технологических баз выбираем поверхности, по отношению к которым нужно обеспечить ориентацию большинства поверхностей, по возможности совмещая технологические, конструкторские и измерительные базы (принцип совмещения баз). По возможности необходимо использовать одну и ту же технологическую базу на всех операциях технологического процесса (принцип постоянства баз).

Выбор технологических баз производим в соответствии с теорией базирования, по правилам которых необходимо и достаточно для полного и устойчивого положения заготовки в пространстве, лишить её шести степеней свободы.

Исходными данными при выборе баз являлись: чертеж заготовки, чертеж детали, технические требования на изготовление детали, общий план маршрута обработки.

При выборе баз учитывается тот фактор, что наибольшая точность достигается при обработке детали с одной установки, что повышает однотипность приспособления и схем установки. При выборе технологических баз также учитывалось: удобство установки и снятия заготовки, надёжность и удобство её закрепления, возможность подвода режущих инструментов с разных сторон.

На первых операциях идёт подготовка технологических баз для последующей обработки. На последующих операциях применяем принцип постоянства баз.

Таблица 1.12 – Схемы базирования

№ операции	Наименование операции	Схема базирования	Описание схемы базирования
020	Карусельно-фрезерная		Деталь базируется в призмы по наружной поверхности
075	Алмазно-расточная		Деталь базируется по плоскости и двум пальцам

1.3.9 Определение припусков, промежуточных размеров и размеров заготовки
Расчёт припуска на обработку торца 60±0,6 (пов. 4)

Расчет проводим по методическим указаниям [3]

Таблица 1.13 – План обработки поверхностей на операции 40

№ позиции	Наименование и содержание позиции
1	Загрузочная. Установить деталь в приспособление, закрепить
2	Подрезать торец 4 на размер 60±0,6
3	Сверлить отв.  28,5 и выточку  30,7
4	Расточить выточку  36,3
5	Нарезать резьбу М 30х1,5
6	Снять деталь очистить от стружки установить деталь в приспособление и закрепить
7	Подрезать торец 3 на размер 58±0,6
8	Сверлить отв.  28,5 и выточку  30,7
9	Нарезать резьбу М 30х1,5
10	Притупить острые кромки фасками. Снять деталь

Припуск на черновое обтачивание:

(1.8)

где R_Z₀- Высота микронеровностей поверхности, образованная на предыдущем технологическом переходе;

Т₀- Глубина дефектного слоя;

_у1- Погрешность установки на выполняемом технологическом переходе;

₀- Пространственные отклонения обрабатываемой поверхности.

По таблице 37 [3] определяем:

IT=130 мкм, R_Z₀=50 мкм, Т₀=50 мкм, ₀=100 мкм.

Погрешность установки _у равна сумме погрешностей, базирования _би погрешности закрепления _з. По таблице 4 [3] находим погрешность базирования _б=60. По таблице 5 [3] погрешность закрепления _з=60 мкм.

мкм.

Припуск на черновую обработку:

По таблице 52 [3] принимаем:

IT₁=140 мкм, 2(R_Z+T) =20 мкм, ₁=30 мкм.

Погрешность установки на данном переходе _у=0, т.к. обработка ведётся на том же станке без переустановки детали.

Все расчётные данные заносим в таблицу и определяем предельные размеры.

Таблица 1.14 – Расчет припусков

№ п/п	Наименование технолог. переходов элементарных пов-тей	Допуск в мкм		Припуск Z_min в мкм			Максимальный припуск IT_Zв мкм		Допуск на припуск IT_Z в мкм		Наименьшие предельные размеры мм			Наибольшие предельные размеры
		по таблице	принятый	расчётн.	принятый	расчётный					принятый
1	Заготовка литая	130	1300	-	-	-		-		59,7		59,7	61
2	Растачивание черновое	140	1200	320	300	400		100		-		59,4	60,6

Определение предельных размеров начинают с окончательной обработки поверхности, которая задана по чертежу детали. Записываем для конечного перехода в графу принятый наименьший предельный размер детали по чертежу:

мм (1.9)

Наибольший предельный размер

мм (1.10)

Размер D₁_min заносится в графу расчётный. Этот размер можно округлить до знака допуска и занести в графу принятый. На величину округления размера изменится принятый минимальный припуск 2Z₁_min.

Наибольшее значение припуска на черновое обтачивание получаем, как разность наибольших предельных размеров:

мм (1.11)

Проверяем правильность расчётов, определяя допуск на припуск:

мкм (1.12)

Расчёт припуска на обработку плоскости разъема 46h9(_-0.062) (пов. 1).

Расчет проводим по методическим указаниям [3].

Таблица 1.15 – План обработки поверхностей на операции 20

№ позиции	Наименование и содержание позиции
1	Загрузочная. Установить деталь в приспособление, закрепить
2	Фрезеровать одновременно поверхности 1,2

Припуск на черновое обтачивание:

где R_Z₀- Высота микронеровностей поверхности, образованная на предыдущем технологическом переходе;

Т₀- Глубина дефектного слоя;

_у1- Погрешность установки на выполняемом технологическом переходе;

₀- Пространственные отклонения обрабатываемой поверхности.

По таблице 37 [3] определяем:

IT=100 мкм, R_Z₀=50 мкм, Т₀=50 мкм, ₀=100 мкм.

Погрешность установки _у равна сумме погрешностей, базирования _би погрешности закрепления _з. По таблице 4 [3] находим погрешность базирования _б=50. По таблице 6 [3] погрешность закрепления _з=60 мкм.

мкм

Припуск на чистовую обработку:

По таблице 53 [3] принимаем:

IT₁=160 мкм, 2(R_Z+T) =20 мкм, ₁=24 мкм.

Погрешность установки на данном переходе _у=120 мкм.

Все расчётные данные заносим в таблицу и определяем предельные размеры.

мкм

Определение предельных размеров начинают с окончательной обработки поверхности, которая задана по чертежу детали.

Записываем для конечного перехода в графу принятый наименьший предельный размер детали по чертежу:

Таблица 1.16 – Расчет припусков

№ п/п	Наименование технолог. переходов элементарных пов-тей	Допуск в мкм		Припуск Z_min в мкм			Максимальный припуск IT_Zв мкм		Допуск на припуск IT_Z в мкм		Наименьшие предельные размеры мм			Наибольшие предельные размеры
		по таблице	принят.	расчётн	принят	Расчётн.					Принят.
1	Заготовка литая	500	500	-	-	-		-				46,4	46,9
2	фрезерование черновое	340	340	310	300	460		160		46,102		46,1	46,44
3	фрезерование чистовое	60	62	164	162	440		278		-		45,938	46

мм (1.13)

Наибольший предельный размер

мм (1.14)

После фрезерования торца наименьший расчетный размер определяется:

мм (1.15)

Округляем этот размер и принимаем равным 46,1 мм.

Принятый минимальный припуск:

мм.

Наибольший предельный размер после фрезерования торца получаем путём прибавления принятого допуска к принятому наименьшему предельному размеру:

мм (1.16)

Максимальный припуск на шлифование торца получим как разность наибольших предельных размеров:

мм (1.17)

Проверяем правильность расчётов, определяя допуск на припуск:

мкм (1.18)

Определяем наименьший расчётный размер заготовки:

мм

Округляем этот размер и принимаем равным 46,4.

Принятый минимальный припуск:

мм.

мм.
Проверяем правильность расчётов, определяем допуск на припуск:

мкм.

1.3.10 Расчет и выбор режимов резания. Техническое нормирование

Рассчитываются режимы резания для 55 операции (сверлильная) на данной операции используется станок модели 2М112 паспортные данные:

Наибольший диаметр патрона – 12 мм;

1 2 3 4 5