[ Модернізація технологічного процесу механічної обробки деталі лапа долота ] | На відстані від торця | ||||||
не менше | 4,5 | 30 | |||||
882 (90) | 610 | 8 | 40 | 88,2 | 37-43 | 22-32 |
Рис.1 Лапа
Заготівля для виготовлення деталі - лапа отримана методом - поковки гарячого кування на штампованих молотах.
Технологічний процес ковальсько-штампувального виробництва характеризується простотою, високою економічністю і продуктивністю. За допомогою різноманітних способів кування і штампування отримують велике число поковок деталей машин, приладів і т.д.
Трудомісткість ковальських процесів значною мірою залежить від серійності та масштабу виробництва, які в свою чергу обумовлюють спеціалізацію і механізацію, або автоматизацію процесів і технічну культуру виробництва.
Виробничий процес в ковальсько-штампувальних цехах характеризується простотою, щодо малої операційної високою продуктивністю, великою металоємністю і енергоємністю.
Обгрунтування типу виробництва
Таблиця 3 Проектний варіант технологічного процесу
№ опер. | Операція | Обладнання |
1 | Контроль | Стіл контрольний |
2 | Зачистка | Пост Зачіску |
3 | Свердлильно-центровальная | 2Н150 |
4 | Свердлильно-центровальная | 2Н150; 2Н135 |
5 | Зачистка | Пост Зачіску |
6 | Токарна | РТ-467 |
7 | Токарна | РТ-467 |
8 | Токарна | РТ-467 |
9 | Токарна | РТ-467 |
10 | Фрезерна | ГФ-1420 |
11 | Фрезерна | ГФ-1420 |
12 | Фрезерна з ЧПУ | ОЦ22і22 "МАЯК-42-2" |
13 | Фрезерна СЧПУ | ОЦ22і22 "МАЯК-42-2" |
14 | Фрезерна | 6М13П |
15 | Фрезерна | 6Т83Г |
16 | Фрезерна | 6М13П |
17 | Фрезерна | 6М13П |
18 | Фрезерна | 6М13П |
19 | Комплексна на обробних центрах із ЧПК | ОЦ22і22 "МАЯК-42-2" |
20 | Токарна з ЧПУ | 1740 РФЗ |
21 | Свердлильна | 2М112 |
22 | Свердлильна | 2Н135 |
22 | Свердлильна | 2М112 |
23 | Токарна (варіант) | РТ 468 |
24 | Токарна (варіант) | РТ 468 |
25 | Слюсарна | Верстат |
26 | Маркування | Верстат |
27 | Контроль | Стіл контрольний |
28 | Армування | |
29 | Шліфування | ХШ1 -06 |
30 | Шліфування | ХШ1 -06 |
31 | Шліфування | ХШ1 -06 |
32 | Шліфування | ХШ1 -06 |
33 | Контроль | Стіл контрольний |
34 | Обмазка і сушка | |
35 | Обмазка і сушка | |
36 | Хіміко-термічна обробка | |
37 | Транспортування | Автонавантажувач |
38 | Слюсарна | Верстат |
39 | Шліфування | ХШ1-06 |
40 | Шліфування | ХШ1-06 |
41 | Шліфування | ХШ1-06 |
42 | Шліфування | ХШ1-06 |
43 | Полировальная | ХШ1-06 |
44 | Промивання | М-216 |
45 | Контроль | Стіл контрольний |
Визначаємо програму запуску за формулою:
де: N в - програма випуску, N в = 3000 шт, α відступ - коефіцієнт технологічного відсіву (0,3-0,6), приймаємо α отс = 0,5%, тоді:
шт.
Тип виробництва визначаємо за коефіцієнтом серійності:
де: r - такт потокової лінії, хв; t шт.ср - среднештучное час по ділянці, хв; Такт потокової лінії можна визначити за формулою:
; Хв.
де: F д. - ефективний фонд часу роботи виробничого обладнання, год; для двозмінної роботи приймаємо: F д. = 4015 годин, тоді:
хв.
Среднештучное час по ділянці визначаємо за формулою:
де t шт. i - штучний час на i операції, m - кількість операцій, тоді: t шт.ср. = мм.
коефіцієнт серійності:
тому що 1.4 до 5Кс = 2,54 то робимо висновок, що виробництво великосерійне.
2. Технологічна частина
Аналіз технологічності деталі
Деталь-лапа виготовлена зі сталі 20ХН3А-Ш. Вона призначена для фіксації шарошки і створення корпусу.
Технологічність - найважливіша технічна основа, що забезпечує використання конструкторських і технологічних резервів для виконання завдань щодо підвищення техніко-економічних показників виготовлення та якості виробів.
Технологічний аналіз конструкції деталі забезпечує поліпшення техніко-економічних показників розробляється технологічного процесу. Тому технологічний аналіз - один з найважливіших етапів технологічної розробки. Основні завдання, які вирішуються при аналізі технологічності конструкції оброблюваної деталі, зводяться до можливого зменшення трудомісткості і матеріаломісткості, можливості обробки деталі високопродуктивними методами. Таким чином, поліпшення технологічності конструкції дозволяє знизити собівартість її виготовлення без шкоди для службового призначення.
У даному курсовому проекті ми поєднуємо кілька операцій в одну.
Точність розмірів і допусків форми і розташування поверхонь заданих конструктором не викликає істотних труднощів і може бути забезпечено обладнанням нормальної точності.
Деталь у відношенні технологічності має ряд труднощів, з точки зору механічної обробки, т.к деталь складна в конструкції. Складність полягає у базуванні заготовки у процесі обробки.
В іншому деталь технологічна і допускає застосування високотехнологічних режимів обробки.
2.2 Вибір і обгрунтування способу отримання заготовки
Заготівля лапи є - поковки гарячого кування на штампувальних молотах. Штампування заготівлі виробляється на молотах (5 тонн) в закритих штампах або можна виробляти на пресах, Технологічний процес ковальсько-штампувального виробництва характеризується простотою, високою економічністю і продуктивністю. За допомогою різноманітних способів кування і штампування отримують велике число поковок деталей машин, приладів і т.д.
При виборі методу отримання заготовки враховуємо розміри і форму деталі, а також тип виробництва.
Допускається щоб зовнішній контур не був оформлений повністю.
2.3 Розробка технологічного процесу механічної обробки
2.3.1 Аналіз існуючого технологічного процесу
Таблиця 4 Базовий і проектований технологічні процеси
Базовий тих. процес | Проектний тих. процес | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
№ опер | Найменування операції | Обладнання | Найменування операції | Обладнання | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
005 | Контроль | Стіл контрольний | Контроль | Стіл контрольний | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 10 | Зачистка | Пост Зачіску | Зачистка | Пост Зачіску | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
015 | Свердлильно-центровальная | 2Н150 | Свердлильно-центровальная | 2Н150 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
020 | Свердлильно-центровальная | 2Н150; 2Н135 | Свердлильно-центровальная | 2Н150; 2Н135 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
035 | Зачистка | Пост Зачіску | Зачистка | Пост Зачіску | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
040 / 1 | Токарна | РТ-467 | Токарна | РТ-467 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
040 / 2 | Токарна | РТ-467 | Токарна | РТ-467 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
040 / 3 | Токарна | РТ-467 | Токарна | РТ-467 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
040 / 4 | Токарна | РТ-467 | Токарна | РТ-467 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
045 | Фрезерна | ГФ-1420 | Фрезерна | ГФ-1420 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
050
У проекті, що розробляється відбулися істотні зміни в порівнянні з базовим технологічним процесі. Помінялися операції, тобто замість трьох операцій шліфування отримуємо одну. Скорочуємо час обробки і вартість витрачену на обробку. Це дасть суттєвий економічний ефект і дозволяє підвищити заробітну плату виробничих робітників. 2.3.2 Вибір баз При виборі технологічних баз керуються рядом загальних положень. Спочатку ми створюємо центрові отвори, які є базою для подальших операцій. За інших рівних умовах найбільша точність досягається при використанні на всіх операціях одних і тих же баз, тобто при дотриманні принципу єдності баз. Бажано поєднувати технологічні бази з вимірювальними базами. При поєднанні технологічних і вимірювальних баз похибка базування рівна нулю. Бази використовувані на операціях остаточної обробки повинні відрізняться найбільшою точністю по лінійним та кутовим розмірами, геометричній формі та параметру шорсткості. Вибрані технологічні бази спільно з затискними пристроями повинні забезпечити правильне базування і надійне кріплення заготовки, що гарантує незмінність її положень під час обробки, а також просту конструкцію пристосування, зручність установки і зняття заготовки. на виконуваному технологічному. За інших рівних умовах найбільша точність досягається при використанні на всіх операціях одних і тих же баз, тобто при дотриманні принципу єдності баз. Бажано поєднувати технологічні бази з вимірювальними базами. При поєднанні технологічних і вимірювальних баз похибка базування рівна нулю. Бази використовувані на операціях остаточної обробки повинні відрізняться найбільшою точністю по лінійним та кутовим розмірами, геометричній формі та параметру шорсткості. Вибрані технологічні бази спільно з затискними пристроями повинні забезпечити правильне базування і надійне кріплення заготовки, що гарантує незмінність її положень під час обробки, а також просту конструкцію пристосування, зручність установки і зняття заготовки. 2.4 Розрахунок режимів різання Режими різання, встановлені при обробці деталей, є одним з головних факторів технологічного процесу. Режими різання вибираються таким чином, щоб при найменшій собівартості даної технологічної операції була досягнута найбільша продуктивність праці. Операція 155 Шліфувальна. Шліфування роликових і кульковою бігових доріжок проводиться блоком абразивних кіл попередньо правлені блоком алмазних роликів. Виробляється на верстаті моделі ХШ1-06. Вихідні дані: D = 87,6 мм, B = 40,2 +0,16 мм; D = 169,9 -0,1 мм, B = 50 -0,33 мм; D = 174,9 мм B = 40,2 +0,16 мм. 1) Зернистість шліфувальних кругів 40 2) Швидкість кола V к = 30 м / с 3) Швидкість заготівлі V з = 30м/мін. 4) Радіальна подача S p = 0,005 мм / об 5) Визначаємо ефективну потужність при врізного шліфування периферією круга: (D - Діаметр шліфування, b - Ширина шліфування рівна довжині шлифуемого ділянки заготовки при круглому врізного шліфування торцем круга). Коефіцієнт і значення показників формули для круглого зовнішнього врізного шліфування: C N = 0,07; r = 0,65; x = 0,65; y = 1; q = 0,5; z = 1 (КВт) (КВт) (КВт) Загальну ефективну потужність розвивається при врізного шліфування на периферії кіл всіх шліфувальних кіл у блоці знаходимо за формулою:
N = 1,2 +2,08 +1,7 = 4,98 (кВт). Рис 2. Процес шліфування 3. Конструкторська частина
Рис 3. Пристосування верстатне Для операції-центрування і свердління отворів розроблено верстатне пристосування, що застосовується на верстаті з 2Н150, 2Н135. У такого приводу багато переваг: 1. Значне скорочення часу на затискач і разжим оброблюваної заготовки. 2. Сталість сил затиску заготовки в пристосуванні. 3. Можливість регулювання сил затиску заготовки. 4. Простота управління затискними пристроями пристосування. Установка в пристосуванні виробляється за певними поверхонь заготовки, при цьому фактичне положення заготівлі в робочій зоні верстата, вносять корекцію в програму обробки, таким чином, в цьому разі вимоги до точності установки заготовки в пристосуванні нижчі, ніж при установці в пристосування без вивірки й установки в пристосування з вивірянням положення кожної заготовки по розмічальних ризикам. Для орієнтації предмета виробництва (заготівлі при виготовленні деталі або складальної одиниці при складанні вироби) у пристосуванні певні її поверхні з'єднуються з поверхнями деталі технологічного оснащення. Поверхні, що належать заготівлі і використовувані при базуванні, називаються базами. Бази використовують для визначення положення: деталі або складальної одиниці у виробі при виготовленні або ремонті - технологічна база; засобів вимірювання при контролі розташування поверхонь заготовки або елементів вироби - вимірювальна база. У даному пристосуванні заготівля базується по поверхні цапфи лапи і для цього плита 4 у поєднанні з кільцем 3 створюють точний контур заготовки. За допомогою затискного пристрою лапа закріплюється на кінці хвостовика. Воно фіксується до пристосування за допомогою декількох шпильок, а також за допомогою Т-образна зварювання. 3.1.2 Розрахунок сил затиску деталі До затискним пристроїв пред'являються наступні вимоги: 1. При затиску не повинно порушуватися положення заготівлі, досягнуте базуванням. Це задовольняється раціональним вибором напрямку і точки прикладання точки затиску. 2. Затискач не повинен викликати деформації закріплених в пристосуванні заготовок або псування (зминання) їх поверхонь. 3. Сила затиску повинна бути мінімальною необхідною, але достатньою для забезпечення надійного положення заготовки щодо настановних елементів пристосувань у процесі обробки. 4. Затиск і відкріплення заготовки необхідно робити з мінімальною затратою сил і часу робітника. 5. Сили різання не повинні, по можливості, сприймати затискні пристрої. 6. Затискний механізм повинен бути простим за конструкцією, максимально зручним і безпечним в роботі. Потрібна сила затиску заготовки визначається з умови рівноваги заготовки з урахуванням коефіцієнта запасу k. W = P * k; Р - сила різання при фрезеруванні; Коефіцієнт запасу k є твором семи первинних коефіцієнтів:
де k 0 - гарантований коефіцієнт запасу, k 0 = 1,5; k 1 - коефіцієнт, що враховує зростання сил обробки при затуплении інструменту, k 1 = 1,0; k 2 - коефіцієнт, що враховує нерівномірність сил різання через непостійність знімається при обробці припуску, k 2 = 1,2; k 3 - коефіцієнт, що враховує зміну сил обробки при переривистому різанні, k 3 = 1,0; k 4 - коефіцієнт, що враховує непостійність розвиваються приводами сил затиску, k 4 = 1,0; k 5 - коефіцієнт, що враховує непостійність розвиваються сил затискних пристроїв з ручним приводом, k 5 = 1,0; k 6 - коефіцієнт, що враховує невизначеність положення місць контакту заготовки з установочними елементами, k 6 = 1,0; 3.1.3 Розрахунок пристосування на точність Необхідну положення заготівлі в робочій зоні верстата досягається в процесі її встановлення. Процес установки містить базування і закріплення. Базування - надання заготовці або виробу необхідного положення щодо вибраної системи координат. Закріплення - додаток сил і пар сил до виробу для забезпечення сталості та незмінності його положення, досягнутого при базуванні. Фактичне положення заготівлі відрізняється від запланованого. Відхилення у положенні заготовки, що виникає при базуванні, називають похибкою базування Δε б = 0 [7, стр.80]; при закріпленні - похибкою закріплення Δε з = 0,01; при установці - похибкою установки Δε у = 0,055 мм, причому Δε у = f (Δε б, Δε з). Загальна похибка знаходиться за наступною формулою: ; . При закріпленні заготовок в призмі мають місце контактні деформації, що викликають зсув осі заготовки. Величину зміщення (осідання) заготовок в мкм в площині симетрії призми з кутом 90 можна визначити за емпіричною формулою: 4. Проектування контрольного пристосування Контрольні пристосування застосовують для перевірки заготовок, деталей і вузлів машин. Пристосування для перевірки деталей застосовують на проміжних етапах обробки (міжопераційний контроль) і для остаточної їх приймання. За допомогою цих пристроїв перевіряють точність розмірів і взаємного положення поверхонь, а також правильність їх геометричної форми. Висока точність сучасних машин обумовлює необхідність застосування в контрольних пристосуваннях вимірників високої чутливості, а також правильного вибору принципової схеми і конструкції пристосування. Похибка вимірювання, під якою розуміють різницю між показанням контрольного пристосування і фактичним значенням вимірюваної величини, повинна бути по можливості малої. Проте надмірне підвищення точності вимірювання може призвести до ускладнення і подорожчання пристосування і зниження його продуктивності. Контрольне пристосування призначене для перевірки співвісності бігових доріжок щодо центрових отворів. Для вимірювання діаметра бігових доріжок в лапах доліт і встановлює методи і засоби їх перевірки. У процесі контролю необхідно закріпити заготовку за допомогою нерухомого центру в одне центрове отвір і за допомогою рухомого центру з іншого центрове отвір. Необхідно їх надійне закріплення. Переміщення вимірювальної ніжки, а також стрілки індикатора повинно проводиться плавно. Межі виміру Мікрометри - пристосування контрольного повинні відповідати технічним вимогам на пристосування контрольне. Розмах показань визначають як різницю найбільшого і найменшого показань Мікрометри при десятикратному вимірі діаметра одного і того ж кільця. Розмах показань повинен бути не більше 0,005 мм. Контрольне пристосування складається з настановних, затискних, вимірювальних і допоміжних елементів, встановлених у корпусі пристосування. Проверяемую деталь підтискається з одного боку нерухомим центром, а з іншого боку рухомим центром. Індикатор кріпиться в корпусі і все це закріплюється на стійці. Всі елементи пристосування встановлюються на плиті. Рис.4 Пристосування контрольне 4.1 Розрахунок на точність контрольного пристосування Похибкою вимірювань називається різниця між отриманими при вимірюванні розміром і його справжнім значенням. Похибка вимірювання є наслідком низки факторів, що виявляються в процесі вимірювання. До них відносяться похибка пристосування, температурні деформації, відхилення елементів для налаштування пристосування, помилки оператора інші похибки. Кількість факторів, що впливають на похибку вимірювання і ступінь впливу кожного фактора на загальну похибку вимірювання, залежить від методу вимірювання. У даному контрольному пристосуванні використовується індикатор з ціною поділки 0,001 мм та межами виміру 1 мм. 1. Призначення пристосування - визначити биття деталі. Вимірювання проводиться після установки деталі в пристосуванні і виведення стрілки індикатора на нуль, при цьому вимірювальний наконечник повинен стосуватися передній грані деталі. Обертаючи деталь, на індикаторі відображається яке биття дає деталь. 2. Основні помилки вузлів: Установка деталі в центрах і закріплення її на ній. Похибка установки залежить від сили затиску, яка була прикладена при закріпленні деталі в центрах. Похибка закріплення дорівнює 0,001 мм. 3. Вихідним ланкою вимірювальної розмірної ланцюга є відстань контактної точки вимірювального наконечника від поверхні деталі при нульовому положенні стрілки індикатора. Складові похибки: -Похибка установки; -Похибка налаштування (відхилення настановної заходи); -Похибка зразкових переміщень; -Похибка вимірювальних переміщень; -Похибка відліку; 4. Умови виміру: Відхилення від нормальної температури в цеху 5 Вимірювальне зусилля 1Н. Середній темп збою 0,01-0,03 мкм на один вимір. Використання зразковою деталі і настановної заходи дозволяє виключити вплив температури і вимірювального зусилля і значно зменшити вплив порушення первинної настройки. 5. Допускається похибка вимірювання для деталей середньої точності, згідно табл.1 [Л.5], становить 25% від Т видавництва або 25 мкм. Зазначена похибка дає m = 3,75; n = 5,4 і С = 0,17. Т. к. пристосування стоїть на ділянці заточення, помилково забраковані деталі (у кількості n%) можуть бути виправлені. НД РЕВ 303-76 прийнято нормувати похибка вимірювання δ (згідно з визначенням похибки) половиною розмаху кривої розсіювання і істинним значеннями розмірів може бути більше і менше нуля, тобто розмах похибки вимірювання складе 25 * 2 = 50 мкм (± 25 мкм). Подальший розрахунок похибок складових ланок будемо вести, виходячи з абсолютної величини похибки вимірювання, тобто виявляти значення граничних величин похибок складових ланок також без урахування знака. 6. Перехід від похибок до їх граничним допустимим значенням (допускам) здійснюється зазвичай заміною символу Δ на δ. Допустима похибка вимірювання δ ізм дорівнює: ; де δ 1 * ζ 1 - зазор між деталлю і центрами; δ 1 * ζ 1 = 0,004 мм; δ 2 * ζ 2 = 0,0001 мм; δ 3 * ζ 3 = 0,0001 мм; δ 4 * ζ 4 = 0,001 мм;
Величина контактних деформацій (вимірювальний наконечник із штучного корунду, деталь із сталі) ; де Р - сила, Н; r - радіус сфери, м. мкм; Похибка контрольного пристосування:
де d 1 - похибка налаштування, d 1 = 0,01; d 2 - похибка установки валу в центрах, 0; d 3 - похибка закріплення індикатора, а так як перед виміром проводиться установка індикатора на нуль, то d 4 = 0 ; d 4 - похибка індикатора, d 5 = 0,001 мм.
Висновок У даному курсовому проекті був модернізований базовий технологічний процес. Так як базовий технологічний процес містив багато недоліків: застосовувалося старе обладнання, на якому якість обробки було не найкращим, режими різання, що погіршують якість поверхневого шару та ін У модернізованому технологічному процесі був змінений порядок обробки, тобто нарізування різьблення проводиться перед операцією фрезерування пазів і свердління отворів. Ці операції були з'єднані в одну, що дозволило поліпшити продуктивність праці і скоротити час обробки. Для підвищення продуктивності опрацювання було розроблено швидкодіюче затискне верстатне пристосування. За рахунок цього пристосування зменшилася підготовчо-заключний час на операцію, так як спрощується управління затискними пристроями пристосування. Таке пристосування працює безперебійно при змінах температури повітря в навколишньому середовищі. Для контролю биття деталі було розроблено контрольне пристосування. Воно просто в управлінні і дає маленьку похибка вимірювання. У цілому, при розробці технологічного процесу, швидкодіючих затискних пристосувань і вибору обладнання враховувалися реальні можливості і потреби виробництва з метою можливого запровадження курсового проекту на підприємстві. Список використаних джерел
|