диплом. Тема Проектирование участка механического цеха для изготовления детали Цапфа поворотная в серийном производстве при 2х сменной работе
 Скачать 0.64 Mb.
|
|
1. На первом этапе проектирования тип производства ориентировочно определяется по годовой программе выпуска изделий. Nг = 2.500 шт (10 - 5000 шт ) и массе детали 10,06 кг (до 10 кг.) - тип производства среднесерийный. 2. На втором этапе проектирования при производительной разработке технологических процессов для определения типа производства используют коэффициент закрепления операции Кз.о., который определяется: Кз.о = r / Tшт.ср. где r = Fэ * m * Кст.* 60 / Nг = 2048 * 2 * 0,97 * 60 / 5000 = 47,67 мин Fэ - годовой эффективный фонд рабочего времени. Fэ = Fc * Tcм.= 256 дней * 8 час = 2048 часа. Fc - количество дней в году (Fc = 256 дней). Tcм - длительность смены (Tcм = 8 часов) m - число смен. (m = 1) Кст. - коэффициент эффективного использования станка. Кст = ( 1 - dn / 100% ), где dn = 3% - плановые простои. Тшт.ср = среднее значение трудоемкости изготовления детали (мин) Тшт.ср = ΕТшт / n, где n - количество операции. n = 5 Тшт.ср = ΕТшт / n = 45,8 / 5 = 9,16 мин Маршрут обработки: 005 Токарная с ЧПУ - 16,76 мин 010 Фрезерная - 9,3 мин 015 Токарная с ЧПУ - 6,6319 мин 020 Сверлильная - 8,817 мин 025 Шлифовальная - 4,3 мин. Кз.о = r / Tшт.ср. = 47,67 / 9,16 = 5,2 При: Кз.о = 2 - 10 - крупносерийное производство. Данный этап подтвердил, что изделие «Цапфа» выполнена на крупносерийном производстве. 1.7. Выбор заготовки и методов ее получения Исходные данные: 1. Тип производства - серийный 2. Годовая программа выпуска Nг = 2.500 шт., 3. Масса детали 10,06 кг. Для Серийного производства характерны следующие признаки: 1. Постоянство номенклатуры выпускаемого изделия. 2. Специализация рабочих мест для выполнения нескольких операции на одном станке. 3. Периодичность изготовления изделий. 4. Применяется специальное и специализированное оборудование и оснастка. 5. Применение стандартных приспособлений и инструментов. 6. Применяются универсальные станки, но со специальными и универсальными приспособлениями. 7. Незначительный объем ручных и доводочных работ. 8. Рабочие средней квалификации. 9. Незначительная длительность производственного цикла. 10. Оборудование располагается по ходу выполнения технологической операции, а так же по групповому принципу. 1. На первом этапе проектирования тип производства ориентировочно определяется по годовой программе выпуска изделий. Nг = 2.500 шт (10 - 5000 шт ) и массе детали 10,06 кг (до 10 кг.) - тип производства среднесерийный. 2. На втором этапе проектирования при производительной разработке технологических процессов для определения типа производства используют коэффициент закрепления операции Кз.о., который определяется: Кз.о = r / Tшт.ср. где r = Fэ * m * Кст.* 60 / Nг = 2048 * 2 * 0,97 * 60 / 5000 = 47,67 мин Fэ - годовой эффективный фонд рабочего времени. Fэ = Fc * Tcм.= 256 дней * 8 час = 2048 часа. Fc - количество дней в году (Fc = 256 дней). Tcм - длительность смены (Tcм = 8 часов) m - число смен. (m = 1) Кст. - коэффициент эффективного использования станка. Кст = ( 1 - dn / 100% ), где dn = 3% - плановые простои. Тшт.ср = среднее значение трудоемкости изготовления детали (мин) Тшт.ср = ΕТшт / n, где n - количество операции. n = 5 Тшт.ср = ΕТшт / n = 45,8 / 5 = 9,16 мин Маршрут обработки: 005 Токарная с ЧПУ - 16,76 мин 010 Фрезерная - 9,3 мин 015 Токарная с ЧПУ - 6,6319 мин 020 Сверлильная - 8,817 мин 025 Шлифовальная - 4,3 мин. Кз.о = r / Tшт.ср. = 47,67 / 9,16 = 5,2 При: Кз.о = 2 - 10 - крупносерийное производство. Данный этап подтвердил, что изделие «Цапфа» выполнена на крупносерийном производстве. 1.8. Выбор средств технологического оснащения Задача раздела - выбрать для каждой операции ТП такие оборудование, приспособление, режущий инструмент (РИ) и средства контроля, которые бы обеспечили в полной мере объём выпуска деталей заданного качества с минимальными затратами. 1.9. Выбор оборудования При выборе типа и модели металлорежущих станков будем руководствоваться следующими правилами: 1. Производительность, точность, габариты, мощность станка должны быть минимальными, но достаточными для того, чтобы обеспечить выполнение требований, предъявляемых к операции. 2. Станок должен обеспечить максимальную концентрацию переходов на операции в целях уменьшения числа операций, количества оборудования, повышения производительности и точности за счет уменьшения числа перестановок заготовки. 3. В случае недостаточной загрузки станка его технические характеристики, должны позволять обрабатывать другие детали, выпускаемые данным цехом или участком. 4. Оборудование не должно быть дефицитным, но в достаточной степени модернизированным 5. На каждом станке в месяц должно выполняться не более 40 операций при смене деталей по определенной закономерности. 6. Оборудование должно отвечать требованиям безопасности, эргономичности и экологии. Выбор оборудования проводим в следующей последовательности: 1. Исходя из формы обрабатываемой поверхности и метода обработки, выбираем группу станков; 2. Исходя из положения обрабатываемых поверхностей, выбираем тип станка; 3. Исходя из габаритных размеров заготовки, размеров обрабатываемых поверхностей и точности обработки выбираем типоразмер станка. Для достижения заданной точности размеров и качества поверхностей детали «Штуцер» используются оборудование: Вертикальный ленточный станок СРЗ 200-02, токарно-винторезный станок модели 16К20, вертикально-сверлильный универсальный станок 2Н118. Станки входят в универсальную группу станков, что позволяет выполнить различные операции с наименьшей затратой времени. Данные по выбору оборудования заносим в таблицу 9. Таблица 9. Оборудование для каждой операции
1.10. Выбор приспособлений При выборе приспособлений будем руководствоваться следующими правилами: Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции с помощью опорных и установочных элементов, надежное закрепление заготовки при обработке и быстроту наладки, зажим заготовки должен осуществляться по возможности автоматически. Должно соответствовать стандартам и нормам, вне зависимости от того универсальное оно или спроектированное. Исходя из типа, модели станка и метода обработки выбираем тип приспособления. Выбор приспособления производился в следующем порядке: 1. Исходя из расположения базовых поверхностей и их состояния (точность и шероховатость), формы заготовки и расположения обрабатываемых поверхностей выбрали конструкцию приспособления 2. Исходя из габаритов заготовки и размеров базовых поверхностей, выбрали типоразмер приспособления. В условиях серийного производства применяют универсально-наладочные приспособления (УНП). Для установки и последующей обработки заготовки детали «Штуцер» на заготовительной и сверлильной операциях используется струбцина, на токарной трехкулачковый самоцентрирующийся патрон ГОСТ 2675-81 для быстрой наладки и вращающийся центр для обеспечения более точного центрирования во втором установе, на сверлильных операциях используются струбцина ГОСТ 31.121.42-84. Таблица 1.12. - Выбор приспособлений
После выбора приспособлений получили следующее: 1. Приспособления обеспечивают материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции. 2. Приспособления обеспечивают надежное закрепление заготовки при обработке, приспособления – быстродействующие. В действующем технологическом процессе используются приспособления в количестве трех позиций: трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ 2675-80, вращающийся центр и токарная струбцина. Использование не большого количества приспособлений обеспечивает уменьшение вспомогательного времени и увеличение точности изготовления и производительности. Как следствие уменьшение простоя оборудования и трудоемкости технологического процесса. После выбора приспособлений получили следующее: 1. Приспособления обеспечивают материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции. 2. Приспособления обеспечивают надежное закрепление заготовки при обработке, приспособления – быстродействующие. В действующем технологическом процессе используются приспособления в количестве трех позиций: трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ 2675-80, вращающийся центр и токарная струбцина. Использование не большого количества приспособлений обеспечивает уменьшение вспомогательного времени и увеличение точности изготовления и производительности. Как следствие уменьшение простоя оборудования и трудоемкости технологического процесса. 1.11. Выбор режущего инструмента При выборе режущего инструмента будем руководствовались следующими правилами: 1. Выбор инструментального материала определяется требованиями: максимальная стойкость и минимальная стоимость. 2. Следует отдавать предпочтение нормализованным и стандартным инструментам. Выбор режущего инструмента производился в следующем порядке: 1. Исходя из типа и модели станка, расположения обрабатываемых поверхностей и метода обработки, определили вид режущего инструмента 2. Исходя из марки обрабатываемого материала его состояния и состояния поверхности, выбрали марку инструментального материала 3. Исходя из формы обрабатываемой поверхности, назначаем геометрические параметры режущей части инструмент. Исходя из размеров обрабатываемой поверхности, выбрали конструкцию инструмента. В серийном производстве принимают стандартный инструмент, но, когда целесообразно следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей. Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки. Выбор материала для режущего инструмента зависит от формы и размеров инструмента, материала обрабатываемой заготовки, режимов резания и типа производства. Режущий инструмент необходимо выбран по соответствующим стандартам и справочной литературе в зависимости от методов обработки деталей и назначенного оборудования. Для обработки детали «Штуцер» выбрали инструмент исходя из требований чертежа, конструкции детали, типа производства и возможностей оборудования. Для обработки отверстий – сверла, для обработки наружных цилиндрических, торцевых поверхностей – резцы. Данные по выбору режущего инструмента заносим в таблицу 10. Таблица 10 - Режущий инструмент
В действующем технологическом процессе используется металлорежущий инструмент отечественного производства. На токарной операциях используются резцы с твердосплавными пластинами, а также сверла из быстрорежущей стали. Данный выбор инструмента позволяет обеспечить наибольшую экономичность и бесперебойный процесс производства, так как отечественный инструмент находится в приоритете у российских предприятий, также поверка и починка может осуществиться в кротчайшие сроки. 1.12. Выбор средств контроля При выборе средств контроля необходимо руководствоваться следующими правилами: 1. Точность измерительных инструментов и приспособлений должна быть существенно выше точности измеряемого размера, однако оправданное повышение точности ведет к резкому удорожанию. 2. Следует отдавать предпочтение стандартным и нормализованным средствам контроля. При проектировании технологического процесса механической обработки заготовки в условиях серийного производства для межоперационного и окончательного контроля обрабатываемых поверхностей использовали стандартный измерительный инструмент, а также применяли специальный контрольно-измерительный инструмент и контрольно-измерительное приспособление. Метод контроля должен способствовать повышению производительности труда контролера и станочника, создавать условия для улучшения качества выпускаемой продукции и снижения ее себестоимости. В серийном производстве рекомендуется применять предельные калибры (скобы, пробки, шаблоны и т.п.) и методы активного контроля, которые получили широкое распространение во многих отраслях машиностроения. Деталь «Штуцер» изготавливается в условиях серийного производства, поэтому для контроля линейных осевых и диаметральных размеров выбираем измерительный инструмент – линейки, штангенциркули, радиусные шаблоны, микрометры, для резьбы – пробку резьбовую, кольцо резьбовое. Данные по выбору средств контроля заносим в таблицу 11. Таблица 11 - Средства контроля
2. Технологическая часть 2.1. Технологический маршрут изготовления детали 005 Токарная. Подрезать заготовку в размер 139,5 +0,63 мм Рассверлить отверстие в размер Ø 30 -0,21 мм Точить конус под углом а = 300 Точить наружные цилиндрические поверхности Ø200 +0,46 мм, Ø95f7, точить фаски 2 х 450 мм. Оборудование: Токарно - винторезный полуавтомат 16К20 с ЧПУ. Приспособление: патрон трехкулачковый пневматический 1416 Режущий инструмент: подрезной резец, отрезной резец, сверло спиральное с прямыми канавками, резец проходной чистовой широкий. Мерительный инструмент: калибр - пробка 95h6 мм. 010 Фрезерная. Фрезеровать лыски радиусом R = 60 мм последовательно. Оборудование: Вертикально - фрезерный 6М125. Приспособление: оправка жесткая. Режущий инструмент: Фреза концевая специальная Мерительный инструмент: Фреза концевая ГОСТ 4675 - 59 015 Токарная с ЧПУ. Подрезать торец в размер 138 +0,63 мм. Точить наружную поверхность в размер Ø60 +0,046 мм под шлифование, точить фаски. Оборудование: Токарно - револьверный полуавтомат с ЧПУ. Приспособление: Четырехкулачковый пневматический патрон. Режущий инструмент: подрезной резец, проходной резец. 020 Сверлильная Сверлить четыре отверстия Ø12 мм последовательно Рассверлить четыре отверстия Ø 17 мм последовательно выдерживая размер 160 мм. Сверлить четыре отверстия Ø7 мм последовательно соблюдая межосевое расстояние 14 мм. Оборудование: Вертикально - сверлильный 2Р135. Приспособление: накладной кондуктор. Режущий инструмент: сверла стандартные с коническим хвостовиком. 025 Шлифовальная Шлифовать наружную поверхность в размер Ø60f7. Оборудование: станок Круглошлифовальный 3Б161. Приспособление: Четырехкулачковый патрон пневматический. Режущий инструмент: Шлифовальный круг. Мерительный инструмент: калибр - скоба 60h7 ПР, НЕ. 2.2. Расчет припусков Расчет припуска расчетно-аналитическим методом на Ø60 e7(  )Деталь «Цапфа №732162. Е61122511402Г». Маршрут обработки: Черновое точение 12 квалитет Ra 12,5 Получистовое точение 10 квалитет Ra 6,3 Чистовое точение 8 квалитет Ra 3,2 Шлифование 6 квалитет  Ra 1,25Расчет припусков начинаем с последней операции, т.е. с операции шлифования. |
