Разработка технологического процесса изготовления детали корпус

В качестве зенковковки будем использовать зенковку 2353-0101 ГОСТ 14953-80. В качестве материала для зенковки можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются - только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевую зенковку из быстрорежущей стали Р6М5.

В качестве метчика будем использовать метчик 2621-2489 Н6 ГОСТ 3266-81. В качестве материала для метчика можно принять быстрорежущую сталь или твердый сплав. Твердые сплавы нетехнологичны из-за большой твердости, поэтому изготовление цельных фасонных инструментов невозможно или очень дорого, к тому же они ограниченно шлифуются - только алмазным инструментом. Поэтому используем относительно дешевый метчик из быстрорежущей стали Р6М5.

Выбор вспомогательного инструмента.

Для установки сверл спиральных, зенкеров, разверток, зенковки имеющих конические хвостовики, нам понадобиться 12 переходных специальных хвостовиков 352-6250-4050 и 12 специальные оправки 352-6250-4004-01, что позволяет устанавливать данный осевой инструмент в конусное отверстие шпинделя станка.

Для установки торцевых фрез, понадобится 2 оправоки 6220-0202 ГОСТ 13041-89, что позволяет устанавливать данный осевой инструмент в конусное отверстие шпинделя станка.

Для установки специальных режущих инструментов, понадобится 3 специальные расточные оправки.

Выбор средств контроля.

После выполнения операции нужно произвести контроль детали. При выборочном контроле, производится контроль, например, каждой десятой детали.

Контроль размера отверстия будем использовать калибр пробку для линейного размера будем использовать глубиномер индикаторный. Контроль отверстий . будем осуществлять с помощью пневмомикрометра STOTZ MSG-64K3. Резьбовые отверстия будем контролировать с помощью калибров резьбовых. Диаметры цилиндрических поверхностей ступиц, глубины ступеней на ступицах, отверстие мм будем контролировать с помощью штангенциркуля ШЦ-III-500-0,1 ГОСТ 166-89.

Выбор смазочно-охлаждающих средств.

Заготовка сделана из чугуна СЧ20, который обладает хорошим коэффициентом обрабатываемости, а, следовательно, и удовлетворительным тепловыделением, поэтому будем по возможности выбирать стандартную СОЖ (без всевозможных дорогих примесей).

При обработке будем применять СОЖ на масляной основе Виттол-100, 3-5%.

1.11 Определение припусков расчетно-аналитическим методом

Для расчета припусков используем данные источника [6].

Расчет выполним для отверстия Для компактного и наглядного представления хода расчетов их промежуточные и окончательные результаты по мере их появления заносим в таблицу 1.6.

По приведенным переходам в разделе 1.7 определяем составляющие минимальных припусков (высота неровностей профиля на предыдущем переходе) и (толщина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе) для поверхностей, получаемых после каждого перехода:

- для поверхности после сверления R_z0=0,04 мм, h₀=0,06 мм;

- для поверхности после зенкерования R_z1=мм, h₁=мм;

- для поверхности после зенкерования R_z2=0,025 мм, h₂=0,02 мм;

- для поверхности после развертывания R_z3=0,01 мм, h₃=0,01 мм;

- для поверхности после развертывания R_z4=0,002 мм, h₄=0,01 мм;

- для поверхности после хонингования R_z5=0,0004 мм, h₅=0,003 мм;

При расчете припуска на последующую обработку отверстия, просверленного при не вращающейся заготовке, значение с₀ определяется по формуле:

(1.13)

где смещение оси просверленного отверстия от номинального положения, мкм (С₀=20 мкм)

удельный увод оси просверленного отверстия, мкм/мм (Д_у=1,3 мкм/мм)

длина отверстия, мм (l=39 мм)

Значения для остальных переходов определяем упрощенно по формуле:

, мм (1.14)

где суммарная погрешность формы и расположения поверхность после i-2 перехода.

коэффициент уточнения для i-1 перехода.

Определим погрешности установки заготовки в приспособление на первом переходе по формуле:

(1.15)

где: погрешность базирования, вызванная неточностью размера базы;

погрешность базирования, вызванная неточностью формы и шероховатостью базы;

погрешность закрепления точной заготовки;

.

Так как у заготовки нет предварительно выполненного отверстия погрешность установки не будет влиять на величину припуска, на сверление, зенкерование, развертывание.

Минимальные двухсторонние припуски для отдельных переходов механической обработки на станках с автоматических циклах работы после смены инструмента определяем по формуле:

где - погрешность позиционирования станка MIKRON HSM 200U LP

- для зенкерования

- для зенкерования

- для зенкерования

- для развертывания

- для хонингования

Максимальные размеры для каждого перехода определяем, начиная с последнего перехода, формирующего размер готового отверстия детали.

- для хонингования

где - номинальный диаметр обрабатываемой поверхности, указанный на чертеже детали, мм;

- верхнее отклонение обрабатываемой поверхности, указанный на чертеже детали, мм.

Для предыдущих переходов

Максимальный двухсторонний припуск для каждого перехода мехобработки определяем по формуле:

Максимальные размеры для каждого перехода

где - достижимый допуск (таблица 1.3)

Выполним проверку правильности арифметических расчетов припусков по уравнению:

где допуск размера заготовки;

допуск размера детали.

Таблица 1. 3 - Составляющие припусков, предельные припуски и размеры для переходов отверстия мм.

Номер перехода i	Наименование перехода	Допуск ТAi, мм	Составляющие минимального припуска, мм	Предельные припуски, мм	Предельные размеры, мм
							2Zimin	2Zimax	Dimax	Dimin
0	Сверление	0,18	0,04	0,06	0,0545	-	-	-	14,306	14,126
1	Зенкерование	0,07	0,003	0,04	0,0212	0,010	0,31	0,42	14,616	14,546
2	Зенкерование	0,027	0,025	0,02	0,0083	0,010	0,18	0,223	14,796	14,769
3	Развертывание	0,011	0,01	0,01	0,0032	0,010	0,11	0,126	14,906	14,895
4	Развертывание	0,008	0,002	0,01	0,002	0,010	0,06	0,063	14,966	14,958
5	Хонингование	0,006	0,0004	0,003	0,0012	0,010	0,044	0,046	15,010	15,004
Предельные общие припуски			-	-
	0,704	0,878	-	-

На основе заполненной таблицы 1.3 составляем схему расположения припусков, допусков и предельных размеров, представленную на рисунке 1.8.



Рисунок 1.8 - Схема расположения припусков, допусков и предельных размеров для отверстия мм

Расчет выполним для торца упорного кольца . Для компактного и наглядного представления хода расчетов, их промежуточные и окончательные результаты по мере появления заносим в таблицу 1.4.

Определяем составляющие минимальных припусков (высота неровностей профиля на предыдущем переходе) и (толщина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе) для поверхностей, получаемых после каждого перехода:

- для поверхности после литья

- для получистового фрезерования

- для чистового фрезерования

- для шлифования

Для плоских торцов отливки, значение (суммарное отклонение расположения поверхностей на предыдущем переходе) определяем по формуле:

, мкм (1.24)

где - удельная кривизна отливки, мкм/мм

d - диаметр обрабатываемого торца, мм

Значения для остальных переходов определяем упрощенно по формуле (1.14):

Определим погрешности установки заготовки в приспособление на первом переходе по формуле (1.15).

Погрешность базирования , так как заготовка базируется в призму и на плоскость.=0, так как для обработки всей партии будет использоваться один экземпляр приспособления, и погрешность его изготовления можно компенсировать при настройке станка. и при такой установке раздельно определить затруднительно, поэтому их сумму , для установки на опорные пластины, при размере от основания до верхней точки торца 12 мм.

Остаточная погрешность установки определяются по формуле:

Определим погрешности установки при установке заготовки в приспособление на третем переходе по формуле (1.15).

Погрешность базирования , так как заготовка базируется в призму и на плоскость.=0, так как для обработки всей партии будет использоваться один экземпляр приспособления, и погрешность его изготовления можно компенсировать при настройке станка. и при такой установке раздельно определить затруднительно, поэтому их сумму , для установки на опорные пластины, при размере от основания до верхней точки торца 39 мм.

Минимальные припуски для отдельных переходов механической обработки на станках с ЧПУ определяем по формуле:

где - погрешность позиционирования станка MIKRON HSM 200U LP

- для получистового фрезерования

- для чистового фрезерования

Минимальные припуски для отдельных переходов механической обработки на станках определяем по формуле:

.

Максимальные размеры для каждого перехода определяем, начиная с последнего перехода, формирующего размер готового отверстия детали.

- для шлифования

где - номинальный диаметр обрабатываемой поверхности, указанный на чертеже детали, мм;

- верхнее отклонение обрабатываемой поверхности, указанный на чертеже детали, мм.

Для предыдущих переходов

Максимальный двухсторонний припуск для каждого перехода мехобработки определяем по формуле:

Максимальные размеры для каждого перехода

где - достижимый допуск (таблица 1.4)

Выполним проверку правильности арифметических расчетов припусков по уравнению:

где допуск размера заготовки;

допуск размера детали.

Таблица 1. 4 - Составляющие припусков, предельные припуски и размеры для торца

Номер перехода i	Наименование перехода	Допуск ТАi, мм	Составляющие минимального припуска, мм	Предельные припуски, мм	Предельные размеры, мм
							Zimin	Zimax	Аimin	Аimax
0	Литье в кокиль	1,8	0,1	0,3	0,0345	0,01	-	-	39,535	41,335
1	Получистовое фрезерование	0,1	0,025	0,05	0,0134	0,01	0,524	2,22	39,01	39,11
2	Чистовое фрезерование	0,039	0,0064	0,002	0,0052	0,01	0,128	0,191	38,88	38,919
3	Шлифование	0,025	0,0032	0,015	0,0032	0	0,083	0,094	38,8	38,825
Предельные общие припуски			-	-
	0,735	2,51	-	-

На основе заполненной таблицы 1.4 составляем схему расположения припусков, допусков и предельных размеров, представленную на рисунке 1.9.

Рисунок 1.9 - Схема расположения припусков, допусков и предельных размеров торца упорного кольца мм.

1.12 Выявление и расчет технологической размерной цепи

В качестве исходного звена технологической подетальной размерной цепи, используемой для оценки приемлемости техпроцесса мехобработки для достижения требуемой точности детали, обычно принимается чертежный размер детали, получаемой без совмещения измерительной и технологической баз. Размер мм. образуется на операции 005 при не совмещении технологической и измерительной баз, поэтому этот размер принимаем в качестве исходного звена. Замкнутость размерной цепи обусловлена тем, что величина исходного звена является разностью координат двух его границ, заданных от начала одной и той же системы координат, принятой для установления позиционных связей элементов детали. Границами составляющего звена А₁ будут служить верхняя плоскость детали и нижняя плоскость ушек корпуса. Границами составляющего звена А₂ будут служить дно глушительного отверстия и нижняя плоскость ушек корпуса. Получившаяся размерная цепь приведена на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 - Схема размерной цепи

После обработки получаем следующие размеры:

мм;

мм;

- Выбираем по таблицам точности [6] (размер получаем получистовым точением которое позволяет получить 10 квалитет точности, выбираем мм, размер получаем получистовым растачиванием которое позволяет получить 10 квалитет точности, выбираем мм).

Величина замыкающего звена равна разности между суммой всех увеличивающих звеньев и суммой всех уменьшающих звеньев цепи. Номинальный размер замыкающего звена определим по формуле:

;

где: - сумма увеличивающих размеров составляющих звеньев;

- сумма уменьшающих размеров составляющих звеньев;

мм;

Рассчитаем максимально возможное положение замыкающего звена:

мм;

Рассчитаем минимально возможное положение замыкающего звена:

мм;

Рассчитаем допуск замыкающего звена:

мм;

Рассчитаем предельные отклонения замыкающего звена:

мм;

мм;

Замыкающий размер мм.

Сравнивая чертежный размер замыкающего звена ( мм) с расчетным ( мм) делаем вывод, что техпроцесс для получения данного размера написан верно.

1.13 Определение режимов резания

Расчет режимов резания на два перехода производится по эмпирическим формулам по методике, приведенной в литературе [4]:

1. Определяем режимы резания для перехода 4 операции 005. На данном переходе происходит сверление отверстия

Глубина резания. При сверлении глубина резания равна:

где D - диаметр сверла.

Подача. При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу. При наличии ограничивающих факторов подачу определяют умножением табличного значения подачи на соответствующий поправочный коэффициент, приведённый в примечании к таблице. Так как глубина отверстия и точность отверстия не превышает 12 квалитета принимаем подачу:

Скорость резания. Определим скорость резания Vрез по формуле:

где - поправочный коэффициент;

D - диаметр обработки, мм; D = 16 мм;

T - период стойкости режущего инструмента, мин.;.

S - подача режущего инструмента, мм/об; мм/об;

q, m, y - показатели степени, характеризующие параметры резания;

- коэффициент обрабатываемости,

Коэффициент обрабатываемости определяем по следующей формуле:

где - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал;

- коэффициент, учитывающий инструментальный материал, ;

- коэффициент, учитывающий глубину сверления, .

Коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал, определяем по формуле:

где показатель степени,

- предел прочности,

Определим крутящий момент:

где - крутящий момент, Нм;

- поправочные коэффициенты;

Определим осевую силу:

где - поправочные коэффициенты;

Определение мощности резания:

где n - частота вращения шпинделя,

Определение величины длины рабочего хода L:

При сверлении:

где - соответственно длина обработки и врезания, мм.;

Определение основного времени То:

При сверлении:

где: S - минутная подача, мм/об;

2. Определяем режимы резания для растачивания отверстия на переходе 24 операции 005.

Глубину резания принимаем равную припуску на обработку:

t=1,50 мм

Подачу S назначаем в зависимости от глубины резания и обрабатываемого материала по таблице 11 [4]:

S=0,4 мм/об.

Скорость резания V, м/мин рассчитываем по формуле:

(1.35)

где CV - коэффициент скорости резания назначаем по таблице 17 [4];

CV = 292;

х, y, m - показатели степеней назначаем по таблице 17 [4];

х = 0,15; y = 0,2; m = 0,2;

T - стойкость инструмента;

Т = 60 мин;

- общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания;

Коэффициент обрабатываемости определяем по формуле

где - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал;

- коэффициент, учитывающий инструментальный материал, ;

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, .

Коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал, определяем по формуле:

где показатель степени,

- предел прочности,

Частота вращения шпинделя;

Сила резания:

(1.37)

где - поправочные коэффициенты;

; (1.38)

- коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента;

;

Эффективная мощность резания:

(1.39)

Длина рабочего хода инструмента

L = 24 мм. (1.40)

Определяем основное время То:

Режимы резания для остальных операций приведем в таблицу 1.5

Таблица 1.5 - Сводная таблица режимов резания

Операция	Переход	Т, мин	t, мм	S, мм/об	n, мин-1	V, м/мин	N, кВт	L, мм	Т0, мин
005	Фрезерование боковой поверхности корпуса	180	1,2	1	1082	170	0,9	50	0,05
	Фрезерование боковой поверхности корпуса на чисто	180	0,5	0,8	1082	170	0,9	50	0,06
	Фрезерование паза	80	0,7	0,15	823	93,3	0,8	7	0,05
	Сверление	60	8	0,47	517	26	1,6	35	0,15
	Черновое зенкерование	30	2	0,9	480	30	1,4	35	0,08
	Чистовое зенкерование	30	1	0,8	434	33	1,4	35	0,1
	Черновое развертывание	120	0,22	2,7	397	28	0,9	35	0,03
	Чистовое развертывание	120	0,05	1,9	450	21,2	0,98	35	0,14
	Сверление	50	2,1	0,27	320	59	1,3	10	0,11
	Нарезание резьбы	90	0,4	0,8	200	22	0,24	8	0,05
	Фрезерование торцев	80	1,5	1,1	1082	160	0,8	22	0,02
	Сверление	60	2,5	0,27	480	27	1,2	19	0,13
	Нарезание резьбы	90	0,5	1	250	22	0,3	15	0,06
	Сверление, обтачивание	60	4,5	0,29	490	60	1,3	39	0,27
	Подрезаем фаску	60	1	0,4	800	90	1,1	1	0,003
	Фрезерование торца	180	1,5	1	1082	170	0,9	23	0,02
	Чистовое фрезерование торца	180	1,5	1	1082	170	0,9	23	0,02
	Фрезеровать цилиндр. поверхность	120	2	0,15	730	130	0,77	35	0,3
	Подрезаем фаску	60	1	0,4	800	90	1,1	1	0,003
	Черновое зенкерование	30	2	0,9	416	26	1,2	39	0,1
	Чистовое зенкерование	30	1	0,9	420	27	1,2	39	0,1
	Черновое развертывание	120	0,22	2,4	392	25	0,8	39	0,04
	Чистовое развертывание	120	0,05	1,7	450	22	0,7	39	0,05
	Черновое растачивание отверстия	60	1,5	0,4	4130	363	3,45	24	0,014
	Черновое растачивание отверстия	60	1,5	0,4	4130	363	3,45	1,5	0,001
	Сверление, подрезание фаски	60	2,1	0,27	320	59	1,3	11	0,12
	Подрезаем фаску	60	2	0,6	500	22	0,75	2	0,007
	Нарезание резьбы	90	5,5	0,8	250	23	1,1	11	0,06
010	Хонингование	40	0,001	0,002	720	Vок=50	2,1	30	1,3
						Vвп=15
015	Хонингование	40	0,001	0,002	1060	Vок=50	2,3	39	1,6
						Vвп=15
020	Плоское шлифование	45	0,1	0,03	nд=250	Vд=43,1	1,3	23	0,14
					nк=1000	Vк=2100

1.14 Определение технических норм времени на операции

Расчёт норм времени проводим подробно для сверлильно-фрезерно-расточной операции 005 по данным источника [5].

В условиях серийного производства определяется норма штучно-калькуляционного времени:

где - подготовительно-заключительное время, мин;

- количество деталей в партии, шт.;

- норма штучного времени.

Для станков с ЧПУ норма штучного времени определяется по следующей формуле:

где- время цикла автоматической работы станка по программе, мин;

вспомогательное время работы станка по программе, мин;

поправочный коэффициент на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от партии обрабатываемых деталей (1,07);

время технического и организационного обслуживания рабочего места, %;

- время перерывов на отдых и личные потребности, %;

где - время автоматической работы станка по программе, мин;

- машинно-вспомогательное время, мин.

Значения основного времени и машинно-вспомогательного приведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Время автоматической работы станка по программе

Участок траектории или движения номера позиций инструментов предыдущего и рабочего положений	Приращение по оси Z	Приращение по оси Х	Приращение по оси Y	Длина i-го участка траектории L1, мм	Минутная подача на i-м участке Smi, мм/мин	Основное время автоматической работы станка по программе T0, мин	Машинно-вспомогательное время Тмв, мин
Переход 1
Инструмент №2 - инструмент №1	-	-		-	-	-	0,015
0-1	-21,5	0	-51	55,3	4000	-	0,013
1-2	0	0	-102	102	1082	0,09	-
2-0	21.5	0	51	55,3	4000	-	0,013
Переход 2
Инструмент №1 - инструмент №1							-
0-1	-22	0	-51	55,5	4000	-	0,013
1-2	0	0	102	102	866	0,11	-
2-3	22	0	-51	55,5	4000	-	0,013
Переход 3
Инструмент №1 - инструмент №2							0,015
0-1	-33	-3,5	14	36	4000	-	0,008
1-2	-5	0	0	5	124	0,04	-
2-3	0	7	0	7	124	0,05	-
3-0	38	-3,5	-14	37	4000	-	0,009

Остальные переходы рассчитываем аналогично.

Суммарное значение T0=9,280 мин. Тмв=0,617 мин.

Определяем вспомогательное время на данной операции:

где - время на установку и снятие заготовки, мин;

вспомогательное время на управление станком, мин;

время на измерение, мин.

Заготовка устанавливается в специальное зажимное приспособление. При массе детали до 8 кг,.

Вспомогательное время на прием управления включает в себя время на включение и выключение станка (0,04 мин.), проверку возврата инструмента в заданную точку после обработки (0,15 мин.); установку и снятие щитка, предохраняющего от забрызгивания эмульсией (0,03 мин.).

Время на измерение равно сумме времен измерения каждой поверхности, обрабатываемой на данной операции:

Поверхности детали, измеряемы после первого установа:

· Внутренняя цилиндрическая поверхность будем измерять калибр-пробкой,

· Внутренняя цилиндрическая поверхность будем измерять калибр-пробкой,

· Наружная цилиндрическая поверхность будем измерять калибр-скобой,

· Наружная цилиндрическая поверхность будем измерять калибр-скобой,

· Резьба М6-6Н будем измерять калибром резьбовым ;

· Резьба М5-6Н будем измерять калибром резьбовым ;

· Глубину отверстия будем измерять глубиномером ;

· Расстояние между резьбовыми отверстиями М5-6Н будем измерять колибром комплексным

· Радиус выемки R=30 мм будем измерять шаблоном ;

Суммарное время измерения на операции:

Так как намного больше (9,897 мин. > 0, 99 мин.), то при обработке одной детали можно параллельно производить контроль второй, поэтому время на измерение не учитываем как составляющую вспомогательного времени ( будет наложена на ).

Сумма времени автоматической работы станка и вспомогательного времени называется оперативным временем. Определяем оперативное время:

Время на обслуживание рабочего места, личные потребности и отдых:

где затраты времени на обслуживание рабочего места и отдых в процентах от оперативного времени.

Определяем подготовительно-заключительное время.

Норма подготовительно-заключительного времени:

9 мин. - получить наряд, чертёж, технологическую документацию, режущий и вспомогательный инструмент, контрольно-измерительный инструмент, заготовки и сдать их после окончания обработки партии деталей;

2,0 мин. - инструктаж мастера;

2,0 мин. - ознакомиться с работой, чертежом, технологической документацией, осмотреть заготовки;

6,5 мин. - установить и снять патрон поводковый;

0,15 мин. - установить исходные режимы станка;

2,5 мин. - установить и снять кулачки у инерционного (поводкового) патрона;

1 мин. - установить и снять инструментальный блок или отдельный режущий инструмент (установить 2 инструмента);

1,4 мин. - ввести программу в память системы с ЧПУ с программоносителя;

2,5 мин. - установить исходные координаты X и Y (настроить нулевое положение).

Размер партии:

где: ;

.

Значения времени для остальных операций сведем в таблицу 1.7.

Таблица 1.7 - Сводная таблица технических норм времени, мин

N операции	Наименование операции	То	Тв	Тв	Топ	Тоб	Тшт	Тпз	Тштк
			Тус	Топ	Тизм
005	сверлильно-фрезерно-расточная	9,897	0,28	0,22	-	0,535	10,432	0,73	11,162	28,05	11,233
010	Хонинговальная	1,3	0,15	0,22	0,18	0,55	1,85	0,13	1,98	15,5	2,01
015	Хонинговальная	1,6	0,15	0,20	0,17	0,52	2,12	0,14	2,26	15,5	2,29
020	Плоскошлифовальная	0,81	0,15	0,18	0,23	0,56	1,37	0,09	1,46	15,4	1,5

1.15 Определение необходимого количества оборудования и его загрузки

Количество и загрузка оборудования, требуемого для выполнения операций, определяют в следующем порядке:

Расчетное количество оборудования (рабочих мест) для выполнения i-ой операции:

где Т_шткi - штучно-калькуляционное время i-той операции, мин;

N - годовой объем выпуска данной детали;

F = 4015 - годовой фонд времени работы оборудования в две смены, час;

K_в = 1,1…1,3 - коэффициент выполнения норм времени.

Принятое количество оборудования (рабочих мест) P_in получают, округляя расчетное число P_ip до ближайшего большего целого.

Коэффициент загрузки i-го рабочего места выполнением i-той операции в течение года, при объеме выпуска заданной детали:



Расчетный коэффициент загрузки не должен превышать нормативного значения ( - для серийного производства).

Годовой объем выпуска детали «Корпус СТ.178000.150» N = 20000 шт.

Подставив численные значения в формулы (1.48) и (1.49), получим:

Операция 005:

Операция 010:

Операция 015:

Операция 020:

Так как загрузка хонинговальных станков SV-2010 не достигает нормированного значения (), то догружаем наиболее загруженные станки другими токарными операциями из техпроцесса. Операции 010, 015 будут выполняться на одном хонинговальном станке SV-2010.

Тогда коэффициент загрузки станка равен:

;

Средний коэффициент загрузки :

;

Расчетное и принятое количество оборудования, коэффициент загрузки оборудования для каждой операции сведем в таблицу 1.8.

Таблица 1.8 - Расчетное и принятое количество оборудования, коэффициент загрузки оборудования для каждой операции

№ операции	Наименование операции	Модель станка	Pip	Pin
005	сверлильно-фрезерно-расточная	MIKRON HSM 200U LP	0,84	1	0,84
010	Хонинговальная	SV-2010	0,32	1 1	0,32
015	Хонинговальная
020	Плоскошлифовальная	Proma PBP-170	0,112	1	0,112

Так как загрузка хонинговальных станков SV-2010 не достигает нормированного значения (), то догружаем наиболее загруженные станки другими токарными операциями из техпроцесса. Операции 010, 015 будут выполняться на одном хонинговальном станке SV-2010.

На основе данных таблицы 1.8 строим график загрузки оборудования (Рисунок 1.11).

Рисунок 1.11 - График загрузки оборудования

1.16 Уточнение типа производства по коэффициенту закрепления операций

В соответствии с ГОСТ 3.1119-83 тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций:

, (1.50)

где - суммарное число операций над одной или разными деталями, выполняемых в данном производственном подразделении за одну смену в течение планового периода;

- явочное число основных производственных рабочих в одной смене в данном подразделении.

Общее число операций, которые можно выполнять в течение года на i-том рабочем месте, при условии, что эти операции имеют ту же трудоемкость определяем по формуле:

, (1.51)

Подставив численные значения в формулу (1.51), получим:

операция 005:

;

операции 010,015:

;

операции 020:

;

Значения П_i сведем в таблицу 1.9 вместе с коэффициентами загрузки и количеством оборудования.

Таблица 1.9 - Значения П_i вместе с коэффициентами загрузки и количеством оборудования

№ операции	Наименование операции	Модель станка	Пi	Pin
005	сверлильно-фрезерно-расточная	MIKRON HSM 200U LP	0,95	1	0,84
010 015	Хонинговальная	SV-2010	2,5	1	0,32
020	Плоскошлифовальная	Proma PBP-170	7,14	1	0,112

Общее количество операций для всех принятых рабочих мест:

Явочное число основных производственных рабочих приближенно принимают равным суммарному числу принятых рабочих:

Подставив численные значения в формулу (1.52), получим:

Рассчитаем К_з.о по (1.50) и уточним тип производства:

По ГОСТ 3.1108-83 полученный коэффициент закрепления соответствует крупносерийному типу производства (Предварительный выбор производства для изготовления требуемого количества деталей в год (N = 20000 шт.) неверен.

2. Расчет и проектирование приспособление для контроля глубины 24±0,3 мм

Проектируемое приспособление применяется для контроля глубины отверстия 31 мм (измеряется размер 24±0,3 мм) у детали «Корпус» СТ.178000.150.

Выбирая схему измерения, отдаем предпочтение приспособлению, которое будет устанавливаться на контролируемую деталь по торцу 38 мм, который является измерительной базой для контролируемого параметра точности. Поскольку доступ средства измерения ко второй границе контролируемого размера затруднен (отверстие имеет относительно небольшой диаметр) в конструкции приспособления предусмотрен передаточный механизм (удлинитель), передающий измерительное перемещение от контролируемой поверхности к измерительному преобразователю. Для обеспечения стабильного контакта передаточного механизма с поверхностью детали предусмотрена пружина, создающая измерительное усилие.

Форму измерительного наконечника удлинителя при контроле размеров принимают плоской. Это упрощает изготовление наконечника и позволяет снизить требования к точности положения наконечника относительно линии измерения. В нашем случае минимизируется влияние на точность контроля зазоров в направляющих удлинителя.

Контрольное приспособление состоит из корпуса, который, как уже указывалось, своей опорной плоской поверхностью устанавливается на контролируемую деталь. В корпусе с помощью разрезной втулкой, поджимаемой винтом, закрепляется индикатор. В корпусе также установлен подпружиненный измерительный преобразователь (удлинитель).

Перед началом измерений приспособление предварительно настраивается на контролируемый размер 24±0,3 мм по эталонной детали (индикатор устанавливается на ноль).

В процессе измерений приспособление устанавливается на торец детали 38 мм. При этом удлинитель касается дна отверстия и передает измерительное перемещение на индикатор. Отклонение стрелки индикатора от нулевого положения указывает значения контролируемого размера. Деталь считается годной, если отклонение показаний индикатора от нулевого положения в любую из сторон не превысит 0,3 мм.

Измерение выполняется в нескольких местах, тем самым обеспечивается большая достоверность результатов контроля.

Выполним расчет контрольного приспособления на точность.

Действительное значение погрешности измерения определяется по формуле

, (2.1)

Составляющие погрешности измерения

1. Погрешность базирования еб. В рассматриваемой конструкции приспособления базирование осуществляется непосредственно по поверхности, являющейся измерительной базой для контролируемого размера (торец 38 мм). В этом случае рассматривается погрешность базирования связанная с шероховатостью базовой поверхности детали. Торец 38 мм имеет шероховатость Ra6,3 (Rz равно 25 мкм).

2. Погрешность закрепления ез равна 0, поскольку заготовка не закрепляется.

3. Погрешность износа установочных элементов приспособления еи. Рассматриваем износ опорной площадки корпуса, которой приспособление устанавливается на заготовку.

Для плоской поверхности установочного элемента, выполненного из закаленной стали 45, погрешность определим по формуле

, (2.2)

при годовой программе выпуска N = 20000 шт., коэффициенте в = 0,003 и числе настроек приспособления на контролируемый размер n = 12 в течении года погрешность составит

мкм

4. Погрешность положения установочных элементов во время измерительных движений епу. Как уже указывалось, в процессе контроля глубины отверстия измерения будут производиться в нескольких местах. Базирование приспособления на детали производится по плоскости, поэтому в каждой из позиций измерения приспособление будет занимать вполне определенное положение, и данная погрешность равна нулю.

5. Погрешность передачи измерительного сигнала от измеряемой поверхности до измерительного преобразователя еп. Как уже указывалось, при плоском измерительном наконечнике удлинителя данная погрешность минимальна. Принимаем ее равной нулю.

6. Погрешность измерительного преобразователя еип, для используемого в приспособлении индикатора часового типа ИЧ-5 ГОСТ 577-73 с ценой деления шкалы 0,01 мм погрешность для прибора 1 класса точности составляет 0,016 мм.

7. Погрешность деформаций от измерительной силы ес. Принимаем данную погрешность равной нулю, поскольку деформации контролируемой поверхности под действием измерительной силы незначительны (колебание измерительного усилия, создаваемого пружиной удлинителя невелико, поскольку деформация пружины при измерении практически не меняется).

8. Погрешность отсчета показаний ео, принимаем равной половине цены деления шкалы средства измерения, то есть 0,005 мм.

9. Погрешность в результате температурных деформаций ет, принимается равной 10% от суммы всех вышерассмотренных погрешностей.

мм

В итоге действующее значение погрешности измерения составит

мм

Точность измерений будет обеспечена, если действительное значение погрешности измерения в процессе контроля, не будет превышать предельно допустимой величины. Допустимая погрешность измерения составляет 25% от допуска на контролируемый параметр точности, в нашем случае для размера 24±0,3 мм принимаем 0,15 мм.

Рассчитанное значение погрешности меньше допустимого значения, следовательно, измерения будут проводиться с достаточной точностью.

Заключение

В курсовом проекте дано описание детали Корпус СТ.178000.150, указаны конструктивные особенности и характеристика данной детали, произведен анализ служебного назначения детали, отработка её на технологичность, и обоснован выбор метода получения заготовки с указанием коэффициента использования материала. Разработан технологический процесс изготовления детали. Установлена последовательность переходов, дано обоснование выбора технологических баз, выполнены аналитические расчеты припусков и режимов резания на две операции механической обработки. Произведен выбор типов станков и определены коэффициенты их загрузки. Также сформирована техническая документация на разработанный технологический процесс.

Спроектировано измерительное приспособление для контроля глубины

Список используемых источников

1. Технология машиностроения. Курсовое проектирование. Под редакцией М.М. Кане, В.К. Шелега. - Мн.: Выш. шк., 2013. - 311 с.

2. http://mojazarplata.by/main/minimalka/bpm доступ от 15.10.2014

3. Методические указания к практической работе «Выявление технологических размерных цепей и их расчет методом максимума-минимума и теоретико-вероятностным методом» по дисциплине «Основы технологии машиностроения» для студентов специальности 36 01 01 «Технология машиностроения» / Сост. О.А. Медведев. - Брест.: БрГТУ, 2012. - 43 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А.М. Дальского. - М.: Машиностроение, 2003. - Т.2.

5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Нормы режимов резания. - М.: Экономика, 1990. - Ч. 2.

6. Методические указания к практической работе «Определение припусков расчётно-аналитическим методом» по дисциплине «Основы технологии машиностроения» для студентов специальности 36 01 01 «Технология машиностроения» и 36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства» / Сост. О.А. Медведев. - Брест.: БрГТУ, 2010. - 47 с.

7. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. Справочное пособие. - Мн.: Выш. шк., 1993. - 400 с.

8. Иванов М.Н. Детали машин. Учебник для вузов. - 3-е изд., доп. и перераб. - Мн.: Выш. шк., 1976. - 399 с.

9. ГОСТ 13766-86.

10. Справочник технолога - машиностроителя. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. - Т.1.

Размещено на Allbest.ru