Розробка технологічного процесу виготовлення шестерні четвертої передачі автомобіля ЗІЛ

Білоруський Національний Технічний Університет

Автотракторний факультет

Кафедра «Технічна експлуатація автомобілів»

Контрольна робота

з дисципліни «Технологія виробництва і ремонту автомобілів»

Тема: «Розробка технологічного процесу виготовлення шестерні четвертої передачі автомобіля ЗІЛ»

Зміст

1. Аналіз технологічності конструкції деталі

2. Визначення типу виробництва

3. Обгрунтування способу отримання заготовки

4. Вибір технологічного маршруту і складання плану операцій технологічного процесу виготовлення деталі

5. Нормування технологічних операцій відповідно до маршруту виготовлення

6. Визначення необхідної кількості обладнання

Список використаних джерел

1 Аналіз технологічності конструкції деталі

Деталь-шестірня 4-ої передачі виготовлена ​​з легованої сталі 20Х і проходить термічну обробку, що має велике значення у відношенні жолоблення, можливих при нагріванні і охолодженні деталі. У цьому сенсі перемичка, що зв'язує тіло зубчастого вінця і маточину, розташована невдало, тому що при термічній обробці виникнуть односторонні спотворення. Зубчастий вінець зменшиться в розмірах н викличе стиснення маточини з лівого торця. Таким чином, отвір придбає конічну форму, що позначиться на характері спотворення зубчастого вінця. Поетом y перемичку між вінцем і маточиною слід в осьовому перерізі розташувати похило, як це зазначено на кресленні пунктиром. Таке конструктивне зміна приведе до менших спотворень при термічній обробці. Деталь, мабуть, не володіє достатньою жорсткістю для застосування методів пластичного формоутворення зубчастого вінця, а також протягування шліцьового отвори в маточині, і деяке посилення маточини з цією метою не призведе до значного збільшення заготівлі. Висновок про недостатню жорсткості повинні бути перевірені розрахунком.

З точки зору механічної обробки зубчасті колеса взагалі нетехнологічних, так як операція нарізання зубів зі зняттям стружки виробляється в основному малопродуктивними методами.

При конструюванні деталей повинні враховуватися питання підвищення продуктивності зубообробки. Так, наприклад, наявність виступу щодо зубчастого вінця па лівому торці неминуче призведе до того, що при одночасній обробці двох деталей зубофрезерования між ними доведеться встановити прокладку у вигляді кільця, що збільшить довжину різання і, отже, знизить продуктивність процесу. Це призведе також до того, що на нижньому торці верхньої деталі при зубофрезерования утворюються задирки, які потрібно буде зняти. Можливо, ці фактори могли бути враховані при конструюванні деталі, і технологічність її була б значно поліпшена.

Деталь відноситься до класу деталей типу «диск», тому що відношення довжини деталі до її зовнішньому діаметру не перевищує 2-х і становить: L / D = 85/216 = 0.42.

Деталь виконується зі сталі 20Х ГОСТ 4543-88, маса 8.22 кг.

Хімічний склад наведено в таблиці 1.1, а фізико-механічні властивості в таблиці 1.2.

Таблиця 1.1 - Хімічний склад сталі 20Х ГОСТ 4543-88

Таблиця 1.2 - Механічні властивості сталі 20Х ГОСТ 4543-88

2 Визначення типу виробництва

Тип виробництва можна визначити орієнтовно на підставі дослідної залежності за річним обсягом випуску і масі деталі, використовуючи дані таблиці 2.1., А також коефіцієнтом закріплення операцій Кзо, який показує відношення всіх різних технологічних операцій, виконуваних або підлягають виконанню підрозділом протягом місяця, до числа робочих місць. Так як Кзо відображає періодичність обслуговування робочого всією необхідною інформацією, а також постачання робочого місця всіма необхідними речовими елементами виробництва, то Кзо оцінюється стосовно явочному числа робочих підрозділи з розрахунку на одну зміну;

Практичне значення Кзо для масового виробництва може бути 0,1-1,0.

Таблиця 2.1 - Орієнтовна визначення типу виробництва за річним обсягом випуску і масі деталей

Приймаються середньосерійному тип виробництва.

Попередній розрахунок норм часу ведеться за наближеним формулами [2, дод. 1, стор 148-149].

Розрахуємо норми часу по кожному переходу по кожній операції.

Чорнова обточування за один прохід:

,

де d - діаметр обробки;

L - довжина обробки.

Чорнова підрізка торця:

,

Чистова підрізка торця:

,

Чистова обточування по 9-му квалітету:

,

Шліфування чистове:

,

Свердління отворів:

,

Зубофрезерування:

,

Після визначення основного часу визначають штучно-калькуляционное час за формулою:

,

де j _к - коефіцієнт враховує вид верстата [2, дод. 1, стор 148-149].

Всі отримані дані занесемо в таблицю 2.2.

Таблиця 2.2-Дані по операціях

де

Т _шт - штучний час на виконання зазначеної операції (береться при розгляді базового варіанту ТП),

m _p - фактично необхідне обладнання,

Р - округлене кількість обладнання,

Ŋ _З.Ф. - коефіцієнт фактичного завантаження обладнання,

Ŋ _з.ф = m _p / Р,

Q = Ŋ _З.Н / Ŋ _з.ф.,

Ŋ _З.Н. - Коефіцієнт нормального завантаження устаткування,

Ŋ _З.Н = 0.75 .. 0.80,

m _p = (N Т _шт) / (60 F _д Ŋ _З.М.), де

N - кількість деталей в партії N = 33000,

F _д = 4015, - кількість робочих годин у році,

Далі знаходимо коефіцієнт закріплення операцій До _З.О.

До _З.О. = Σ Q / Σ Р,

У разі коли До _З.О.> 40 - одиничне виробництво,

20 <До _З.О. <40 - дрібносерійне виробництво,

10 <До _З.О. <20 - серійне виробництво,

1 <До _З.О. <10 - великосерійне виробництво,

До _З.О. <1 - масове виробництво.

m _{p 1} = (N Т _ШТ1) / (60 F _д Ŋ _З.М.) = (N Т _ШТ1) / 180 675 = 0,13 Σ Q = 15

Σ Р = 10

До _З.О. = Σ Q / Σ Р = 1,5 - тип виробництва - крупносерійним.

3 Обгрунтування способу отримання заготовки

Вибір і методи отримання заготовки.

Для даного типу деталі (тіло обертання) і обсягу виробництва передбачається два способи отримання заготовки:

- Прокат;

- Кування в закритих / відкритих штампах.

Визначення параметрів заготовки.

Припуски на обробку і допуски розмірів на поковки визначаються за ГОСТ 7505 - 89. З вищезазначеного джерела визначаємо, що деталь має наступні позначення:

клас точності - Т3, що відповідає отриманню заготовки на горячештамповочних пресах в закритих штампах;

група сталі - М2, що відповідає стали 20Х;

ступінь складності заготовки - С2;

роз'єм площині штампа плоский - П;

вихідний індекс -12.

У відповідність з цими позначками розрахуємо припуски на обробку та допуски розмірів.

Радіуси заокруглень зовнішній R = 3 .. 5 мм. Штампувальні ухили зовнішніх поверхонь - 7 °.

4 Вибір технологічного маршруту і складання плану операцій технологічного процесу виготовлення деталі

Технологічний процес виготовлення деталі показано у таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 - Маршрутне опис ТП

Проаналізувавши конструкцію деталі на технологічність, визначивши тип виробництва і вибравши вид отримання заготовки, розробимо маршрут механічної обробки деталі.

Таблиця 4.1-Маршрут механічної обробки деталі

5. Нормування технологічних операцій відповідно до маршруту відновлення

Визначення основного технологічного часу

Токарна (чорнова) операція.

Визначимо основне технологічне час за формулою:

T _o = L _р.х. / (S _g × n _g) × i хв,

де L _р.х. - довжина робочого ходу, визначається як:

L _р.х. = l + y + D мм,

де l мм - довжина різання;

y = 2 мм - величина врізання;

D = 0 мм-довжина перебігаючи.

Визначимо основний час на кожному переході:

- Точити ñ70 в розмір 9

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 9 +2 = 11 мм

Підставляючи ці величини в формулу, отримаємо:

T _o = 11 · 3 / (500 × 0.7) = 0.1 хв

- Точити канавку в розміри ñ53, 5, 8

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 8,25 +2 = 10 мм

Підставляючи ці величини в формулу, отримаємо:

T _o = 10 · 1 / (250 × 0.2) = 0,2 хв

- Розточити отв.ñ54, 5 (+0,02) напроход

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 36,5 +2 +2 = 40,5 мм

Підставляючи ці величини в формулу, отримаємо:

T _o = 40 · 2 / (950 × 0.2) = 0,42 хв

Токарна чистова

- Точити торець в розмір 32,5 (техн)

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 28 +2 = 30 мм

Підставляючи ці величини в формулу, отримаємо:

T _o = 30 · 2 / (500 × 0.2) = 0,6 хв

- Точити торець в розміри 0,4; ñ58

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 18 +2 = 20 мм

Підставляючи ці величини в формулу, отримаємо:

T _o = 20 / (950 × 0.2) = 0,1 хв

- Точити торець в розмір 84,5; ñ63, 5

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 20 +2 = 22 мм

Підставляючи ці величини в формулу, отримаємо:

T _o = 22 / (500 × 0.2) = 0,22 хв

-Точити ñ70 до канавки

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 7 +2 = 9 мм

Підставляючи ці величини в формулу, отримаємо:

T _o = 9 · 3 / (950 × 0.2) = 0,14 хв

- Точити торець в розмір 31,5

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 14 +2 +2 = 18 мм

Підставляючи ці величини в формулу, отримаємо:

T _o = 18 · 2 / (950 × 0.2) = 0,2 хв

- Точітьñ107, 01 напроход

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 20,5 +2 +2 = 24,5 мм

Підставляючи ці величини в формул, отримаємо:

T _o = 24,5 · 2 / (950 × 0.2) = 0,26 хв

- Зняти 3 фаски 1х45

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _р.х. = 1 +2 = 3 мм

Підставляючи ці величини в формул, отримаємо:

T _o = 3 · 3 / (950 × 0.2) = 0,04 хв

Загальне основний час токарної чистової операції становитиме 1,56 хв.

Свердлильна операція

- Свердлити 3 отв. ñ3, 5 у розмір 22 з перевстановлення

Підставляючи відомі величини в формулу, отримаємо:

L _{р. Х.} = 25 + 10 = 35 мм

T _o = L _р.х. / (S _g × n _g) × i хв,

T _o = 35 · 3 / (200 × 0.22) = 1.75 хв.

5.4 Фрезерна операція.

- Фрезерувати 3 паза в розміри 5, 2, 8 з перевстановлення

T _o = L _{р. Х.} / (S _м) × i хв = L _{р. Х.} / (Szn) × i хв = 78 / (75 · 40 · 200) = 0.96 хв

Зубофрезерний операція

Т _о = 12 хв = 0,2 н / год (визначається за табличним даним, з модуля, кількості зубів і довгі обробки).

Шліфувальна операція.

- Шліфувати отв. ñ 55 (+0,018; -0,008)

де L - довжина обробки, мм;

h - припуск на шліфування, мм;

n - число оборотів заготівлі в хвилину;

t - поперечна подача кола в напрямку, нормальному до оброблюваної поверхні, мм / дв.хід;

k - 1,3 - 1,8 - для остаточного шліфування.

хв

Режими різання на інші операції розрахуємо аналогічно і результати занесемо в ОК.

Під технічним нормуванням розуміється встановлення норм часу на виконання окремої роботи або норми виробітку за одиницю часу. Під нормою часу розуміється час, що встановлюється на виконання даної операції.

Тшт = Те + Твсп + Тоб + Тотд = Топ + Тоб + Тотд.

То - основний час;

Твсп - допоміжний час;

Твсп = Тус + ТЗО + Туп + тизм;

Тус - час на установку і зняття заготовки;

ТЗО - час на закріплення, відкріплення;

Туп - час на прийоми управління;

Тизм - час на вимірювання;

Топ = Те + Твсп;

Топ - оперативний час;

Тоб-час на обслуговування, відпочинок;

Тоб = Ттех + Торг;

Ттех = Те * t см / Т

Ттех - час на технічне обслуговування робочого місця;

t см - час на зміну інструменту, хв;

Т - стійкість інструменту, хв;

Торг = Топ * 3% / 100

Торг - час організаційне, хв;

Тотд = Топ * 6% / 100

Тотд - час на відпочинок і особисті потреби.

Для обчислення розпишемо токарних операцію, інші обчислюються аналогічно.

Для зручності обчислень складемо таблицю 5.1.

010 Токарна (чистова) операція.

Тус = 0,23 * 2 = 0,46 хв;

Тз.о = 0,13 * 2 = 0,26 хв;

Тус + Тз.о = 0,72 хв;

Туп = 0,01 +0,04 * 4 = 0,17 хв;

Тизм = 0,27 * 4 ​​+0,13 * 5 = 1,73 хв;

Топ = 1,56 +0,72 + +0,17 +1,73 = 4,18 хв;

Ттех = 1,56 * (2 * 2) / 60 = 0,28 хв;

Торг = 4,18 * 3% = 0,13 хв;

Тотд = 4,18 * 6% = 0,26 хв;

Тшт = 4,18 +0,28 +0,13 +0,26 = 4,85 хв.

Таблиця 5.1-Нормування технологічних операцій