Диплом. Тенологический раздел 1. Разработка технологического процесса механической обработки детали
 Скачать 0.58 Mb.
|
 1. Технологический раздел 1.1РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ 1.1.1 Описание и технологический анализ детали В дипломном проекте рассматривается деталь тележки вагона – корпус. Данная деталь служит для крепления опорного вала. В корпусе крепиться вал со шкивом, на двух подшипниках, для передачи крутящего момента с оси колесной пары на генератор. Корпус крепиться на тележке пассажирского вагона. Корпус изготавливается из стали марки Ст3сп по ГОСТ 380-94 сваркой, в связи с этим конфигурация наружного контура не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Основными критериями работоспособности, корпуса являются сопротивление усталости материала и жесткость. Жесткость конструкции определяется геометрической формой; увеличение жесткости корпуса за счет уменьшения размеров не всегда возможно. Основной технологической задачей, решаемой в процессе механической обработке корпуса является обеспечение точности расположения осей отверстий в которых устанавливается вал на подшипниках.. К детали предъявляется ряд требований по точности изготовления. Основное значение имеют поверхности Д, Е, а также поверхности диаметром 50мм и 24мм Из чертежа детали поверхности Д и Е являются основными, так как имеют точность обработки по 7 квалитету и шероховатость Ra 2,5, и поверхности диаметром 50 и 24мм с точностью обработки по 9 квалитету достигнутые после механической обработки. К второстепенным поверхностям можно отнести внутреннюю поверхность 110 мм и торцевые поверхности обрабатываемые по 14 квалитету. Рассмотрим деталь с точки зрения технологичности. Деталь имеет удобные базы. Кроме того существует возможность для создания вспомогательных баз. Корпус не имеет сложных поверхностей требующих копирных и ручных работ. В данном изделии элементы детали связанные сответственными длительными операциями (растачивание точных поверхностей), не вызывает сложностей при обработке. Степень точности и шероховатость обрабатываемых поверхностей не превышает действительно требующихся для нормальной эксплуатации их в тележке вагона. В целом деталь является технологичной. Деталь изготавливается из конструкционной стали марки Ст3сп ГОСТ 380-94 относящейся к группе А.. Сталь Ст3сп имеет достаточную прочность, вязкость, малую чувствительность к концентраторам напряжений. Используется при изготовлении: корпусов и деталей неответственного назначения. Можно сказать, что эта марка стали вполне подходит для описанного корпуса, выполняющего функцию опоры. Таблица 1.1 - Химический состав стали Ст3 по ГОСТ 380-94
Таблица 1.2 - Механические свойства стали Ст3сп по ГОСТ 380-94
где 0,2 - предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2%; в - временное сопротивление (предел прочности при разрыве); е сужение после разрыва. 5, % - Относительное удлинение; 1.1.2. Анализ базового технологического процесса Проведем анализ базового технологического процесса проектируемой детали Деталь представляет собой сварной корпус. Недостаток заготовки заключается в том, что приходиться применять механическую обработку деталей перед сваркой с последующим отжигом. Но при этом методе получения заготовки мы имеем минимальные припуски на последующую обработку. Рассмотрим технологические операции процесса, которые при дипломном проектировании можно будет улучшить и усовершенствовать различными методами. 005 Фрезерная операция. На этой операции производят фрезерование торцевых поверхностей за два установа. Базирование на данной операции согласно типу оборудования осуществляется с помощью пальца и плоскости. На данной операции в связи с тем, что нет никаких обработанных поверхностей, установочная черновая база выбрана целесообразно. 010 Расточная. И 015 Алмазно-расточная. Операции выполняются на станках модели ИР-52 и ОС-883 соответственно. На данных операциях производят черновое, чистовое и алмазное растачивание отверстий в детали. Базирование заготовки производиться по черновой базе на всех операциях. 020 Сверлильная. Выполняется на станке модели 2М55. На данной операции производится сверление отверстия М12-7Н на глубину 25мм. Базирование осуществляется по обработанным отверстиям на оправке. 030 Сверлильная. Выполняется на станке модели 2М55. На данной операции производиться обработка отверстия М10х1-7Н.Базирование осуществляется так же как и в расточных операциях. 035 Контрольная. Производится контроль всех поверхностей детали, соответствие полученных параметров заданным. К недостаткам данного технологического процесса можно отнести следующее: недостаточная механизация и автоматизация; несоответствие выборочных режимов резания прогрессивным; использование устаревшего оборудования. Возможно, что выбранные режимы резания являются оптимальными. Т.к. в связи с износом оборудования и приспособлений (используется оборудование 50х годов) ужесточение режимов обработки может привести к браку. Предлагаемый вариант технологического процесса 005 Агрегатная, многоцелевой станок DMU 50. 1.1.3.Определение типа производства и обоснование формы организации производственного процесса Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций  .Коэффициент показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест.2.1 Коэффициент определяется по следующей формуле ,где  - суммарное число различных операций; - явочное число рабочих подразделения, выполняющих различные операции. 2.2 Определяем количество станков на основании штучного времени по следующей формуле  ,где  - годовая программа, шт; - штучное время, мин; - действительный годовой фонд времени, ч; - нормативный коэффициент загрузки оборудования.Число станков определяем технологическому процессу. 1. Фрезерная = 10,2 мин;  = 12. Расточная = 19 мин; = 13. Алмазно-расточная = 10 мин;  = 14. Сверлильная = 11 мин;  = 15. Фрезерная = 9 мин;  = 16. Сверлильная = 9,5 мин;  = 1Суммарное число станков  = 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 62.3 Определяем коэффициент загрузки рабочего места  по следующей формуле ,где - количество станков; - принятое число рабочих мест.1. Фрезерная  2. Расточная  3. Алмазно-расточная  4. Сверлильная  5. Фрезерная  6. Сверлильная  2.4 Определяем количество операций, выполняемых на рабочем месте по следующей формуле  ,где - нормативный коэффициент загрузки оборудования; - фактическое значение коэффициента загрузки.1. Фрезерная  2. Расточная  3. Алмазно-расточная  4. Сверлильная  5. Фрезерная  6. Сверлильная  Суммарное значение составит: = 27,777+ 15 + 28,846 + 25,862 + 31,25 + 30 = 158,735Коэффициент  На основании полученных данных, тип производства – мелко-серийное, т.к.  .По коэффициенту серийности определим тип производства. Согласно полученному результату Кс получаем мелкосерийное производство. Серийное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно небольшим объемом выпуска. В серийном производстве используется принцип взаимозаменяемости, разрабатывается технологический процесс. Для данного типа производства характерно использование универсального оборудования оснащенного как специальным, так и универсально-наладочными и универсально-сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и удешевить производство. Оборудование на участке располагаем по технологическому признаку. Формы организации технологических процессов зависят от установленного порядка выполнения операций технологического процесса, расположения технологического оборудования, количества изделий и направления их движений в процессе изготовления. Признаком серийного производства является то, что запуск деталей производится небольшими партиями с определенной периодичностью. Количество деталей для одновременного запуска определяем по формуле: n = Nг а/ 252 (1.04) где NГ = годовая программа выпуска деталей в год, шт; а - периодичность запуска в днях, а=20 дней, изготавливают партиями по плану на месяц. n = 840 20/ 252 = 67 Принимаем количество деталей в партии по базовому варианту технологического процесса, т.е. п=67 шт. 1.1.4. Выбор и обоснование метода получения заготовки Корпусные детали можно получить литьём и сваркой. Корпусную деталь 81.30.490 можно сопоставить с 3 группой сложности изготовления отливок. К ней относят детали коробчатой, цилиндрической формы в сочетании с криволинейными поверхностями, рёбрами, бобышками, фланцами с отверстиями и углублениями. Внутренние полости с незначительными выступами и углублениями на одной из поверхностей. Распространённый метод литья (в песчано-глинистые формы), но основными недостатками данного метода являются: -низкая точность, грубая поверхность отливок, большие припуски на механическую обработку. На вагонном заводе в последние время нашли широкое применение плазменные станки. Они обладают достаточно высокой точностью резки деталей с сложным геометрическим контуром. Вследствие того, что литьевая форма сложна в изготовлении и объём выпуска данной детали в год 840 шт., и вагонный завод не производит стального литья, то себестоимость литой заготовки будет выше, чем у сварной. По этому оставляем базовую сварную заготовку. |