Техническое задание

Реферат

Содержание

Введение

1. Разработка технологического процесса

1.1. Служебное назначение и техническая характеристика детали

1.2. Постановка задачи на проектирование

1.3. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка

технологического чертежа

1.4. Выбор и обоснование типа производства

1.5. Выбор вида и способа получения заготовки. Технико-экономическое

обоснование

1.6. Назначение и обоснование технологических баз, схем базирования и

установки заготовки

1.7. Выбор метода обработки отдельных поверхностей

1.8. Формирование структуры вариантов технологического процесса

1.8.1. Разработка маршрутной технологии

1.8.2. Выбор оптимального технологического процесса на основе

технико-экономического анализа вариантов

1.8.3. Построение операции с разработкой схем обработки

1.9. Выбор оборудования и средств технологического оснащения

1.10. Выбор и расчет припусков и операционных размеров

1.11. Выбор и расчет режимов резания

1.12. Расчет норм времени и определение разряда работ

1.13. Технико-экономический анализ вариантов технологических

операций по себестоимости

2. Разработка и конструирование средств технологического оснащения

2.1. Конструирование, расчеты и описание приспособления

2.2. Силовой расчет приспособления

4. Стандартизация и управление качеством продукции

5. Мероприятия по экологической безопасности в цехе

6. Технико-экономические показатели работы цеха

6.1. Определение состава и количества оборудования

6.2. Расчет количества рабочих операторов на линии

6.3. Определение потребности в основных материалах

6.4. Планирование фонда заработной платы основных рабочих

6.5. Планирование себестоимости, цены, прибыли и рентабельности

7. Технологические расчеты цеха и его технико-экономических

показателей

7.1 Расчет необходимого количества оборудования

7.2 Расчет количества основных рабочих

7.3 Расчет вспомогательных рабочих

7.4 Определение площадей участка

8. Охрана труда, окружающей среды, противопожарные мероприятия и

гражданская оборона

Заключение

Библиографический список

Приложения



РЕФЕРАТ

Пояснительная записка: с. , рис., табл., наименований литературных источников, приложения на с. Графическая часть: листов формата А1.

КРОНШТЕЙН, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ЗАГОТОВКИ, МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ, СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ, МАРШРУТ, ОПЕРАЦИИ, ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ПРИПУСКИ, РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ, ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, МЕХАНИЧЕСКИЙ ЦЕХ, ОХРАНА ТРУДА.

Выявлено служебное назначение детали, сформулированы технические требования на изготовление деталей и узла.

С целью уменьшения трудоёмкости изготовления и повышения точности относительного расположения поверхностей существенно пересмотрен технологический процесс механической обработки.. Разработано приспособление для обработки поверхностей. Рассчитаны припуски, режимы резания. Определена техническая норма времени на все операции.

Разработаны технико-экономические показатели работы механического цеха. Намечены мероприятия по охране труда и окружающей среды.



ВВЕДЕНИЕ

Жизнь современного человека немыслима без машин, оказывающих ему помощь в труде, способствующих удовлетворению его материальных и духовных запросов. Машина служит средством, с помощью которого выполняется тот или иной технологический процесс, результатом которого является полученная для человека продукция.

Общество постоянно испытывает потребности либо в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при производстве уже освоенной продукции. В обоих случаях эти потребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических процессов и новых машин, необходимых для их выполнения. Любой технологический процесс является отражением уровня научного и технического развития человеческого общества.

Машина может быть полезна лишь в том случае, если она обладает надлежащим качеством. Некачественные машины не только не приносят пользы, но и наносят ущерб, так как вложенный в них труд оказывается затраченным напрасно. А ресурсы труда в жизни человеческого общества представляют собой наивысшую ценность. Поэтому человек всегда стремится к экономии труда в любом деле.

Процесс создания машины от формулировки ее служебного назначения до получения в готовом виде подразделяют на два этапа: проектирование и изготовление. Первый этап завершается разработкой конструкции машины (изделия) и предоставлением ее в чертежах, второй - реализацией конструкции производственного процесса. Построение и осуществление второго этапа составляет основную задачу технологии машиностроения.

В настоящей работе рассмотрены технологические, организационные и частично социальные вопросы, связанные с производством деталей гидроподъемных устройств, используемых при профилактических и ремонтных работах, в частности, летательных аппаратов в условиях аэродромов.

Авиационное производство характеризует широкая номенклатура и высокая сложность выпускаемых изделий. Совокупность этих условий значительно снижает уровень эффективности такого типа производства по сравнению с производствами, имеющими большую серийность, меньшую номенклатуру и сложность изделий. Мировой опыт показывает, что одним из возможных и наиболее эффективных способов увеличения эффективности многономенклатурного сложного производства, является использование оборудования с ЧПУ и в особенности группы обрабатывающих центров.

Это обосновано факторами, приводящими к сужению и удалению границ между типами производств от единичного до массового и увеличению эффективности производства.



1. Разработка технологического процесса

1.1. Служебное назначение и техническая характеристика детали

Кронштейн по своим конструктивным признакам относится к классу сложнопрофильных деталей. Кронштейн представляет собой корпусное Т-образное тело малых габаритов с тремя отверстиями O14 мм, выемками для облегчения массы детали, пазами шириной 14,6 и 36 мм для размещения элементов других деталей в сборке, тремя отверстиями O1,5 мм для контровки гаек в сборке. Форма детали образована сочетанием простых поверхностей (плоских, цилиндрических) и сложных поверхностей (контур детали, выемки, сопряжения).

Кронштейн 74.01.4201.749 устанавливается на раме 74.01.4201.700 и служит для крепления тяги привода створок передней опоры шасси.

Рабочая среда - атмосфера, рабочее давление - атмосферное, t?=60…+60?C.Деталь подвержена вибрационным нагрузкам.

Сопряжения поверхностей детали необходимы для предотвращения образования усталостных трещин, так как деталь работает в условиях знакопеременных нагрузок.

Кронштейн устанавливается в раму по поверхностям 1' (27h12 мм), 2' (14,6Н9 мм), 3' (O14H8 мм) (рисунок 2). Эти поверхности являются основными конструкторскими базами. Также конструкторскими базами являются поверхности 1 (56h12 мм), 2 (36H9 мм), 3 (O14H8 мм). По ним происходит соединение кронштейна с тягами в сборке. К этим поверхностям предъявляются повышенные требования как по точности выполнения размеров и точности взаимного расположения (неперпендикулярность поверхностей 3 и 3' относительно поверхностей 1 и 1' не более 0,05), так и качеству поверхности (Ra1,6 для поверхностей 1, 2, 3, 1', 2', 3'). В то же время эти поверхности просты и достаточно протяженны. Это позволяет использовать их в качестве технологических баз на завершающей стадии обработки.

Рабочими поверхностями изделия являются внешние и внутренние плоские поверхности 1, 1', 2, 2' и внутренние цилиндрические поверхности 3, 3' .

Неуказанные предельные отклонения допусков: отверстий Н14, валов h14, остальные ± .

Материалом детали является - конструкционная легированная сталь 30ХГСА ГОСТ 4543-71. Сталь 30ХГСА используется при изготовлении различных улучшаемых деталей: валов, осей, зубчатых колес, фланцев, корпусов обшивки, лопаток компрессорных машин, работающих при температуре до 200° С, рычагов, толкателей, ответственных сварных конструкций, работающих при знакопеременных нагрузках, крепежных деталей, работающих при низких температурах.

Химический состав в % материала 30ХГСА

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0,28 - 0,34	0,9 - 1,2	0,8 - 1,1	до 0,3	до 0.025	до 0.025	0,8 - 1,1	до 0,3



Коэффициент обрабатываемости материала по отношению к Ст.45 составляет 0,85, что говорит о хорошей обрабатываемости резанием.

Рекомендуемые виды термообработки для стали 30ХГСА:

· Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух;

· Закалка 880 °С, масло Отпуск 540 °С, вода или масло;

В нашем случае применяется 2-й вариант. Данный вид термообработки используется для снятия внутренних напряжений и для обеспечения требуемого качества поверхностного слоя. Термообработка осуществляется после заготовительной операции, так как материал с такой твердостью хорошо обрабатывается режущим инструментом. Проведение же термообработки после чернового этапа приведёт к короблению детали и необходимости введения дополнительной операции по восстановлению баз. Также предварительную термическую обработку проводят для предотвращения перерезания волокон материала при использовании поковки в качестве заготовки.

Требуемое покрытие - оксидная плёнка для защиты от коррозии.

Термообработка проводится по технологии цеха №003.

Механические свойства в зависимости от термообработки

Термообработка	sT, МПа	sв, МПа	d5, %	y, %	HRC э
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух.	1270	1470	7	40	43-51
Закалка 880 °С, масло Отпуск 540 °С, вода или масло.	830	1080	10	45	36-41

1.2. Постановка задачи на проектирование

Исходя из своего служебного назначения, кронштейн должен представлять собой изделие высокой надежности. Наиболее уязвимым его звеном, с точки зрения прочности и долговечности работы, является система поворота передней опоры шасси.

С целью обеспечения повышенной надежности работы, организации высокопроизводительного процесса обработки наиболее ответственных деталей кронштейна необходимо решить следующие задачи:

1. на основе критического анализа существующего технологического

процесса разработать более эффективный процесс изготовления

вышеназванных деталей;

2. предусмотреть возможность широкого использования

высокопроизводительного оборудования, режущего инструмента и

технологической оснастки;

3. разработать проект механического цеха по изготовлению деталей

кронштейнов;

4. наметить мероприятия по охране окружающей среды и безопасности

жизнедеятельности работников цеха;

5. определить технико-экономические показатели работы цеха.

1.3. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка технологического чертежа

Деталь «Кронштейн» удовлетворяет следующим требованиям технологичности:

* возможность использования рациональных заготовок,

* достаточная жесткость детали,

* возможность применения унифицированных инструментов при обработке детали,

* большинство поверхностей детали доступны для обработки и контроля (инструментальная доступность),

* базовые поверхности обеспечивают простоту и надежность закрепления детали в приспособлении.

Удовлетворение вышеперечисленным требованиям увеличивает технологичность детали.

К факторам, снижающим технологичность детали, относятся:

* наличие сложнопрофильных поверхностей, которые усложняют процесс обработки и затрудняют их контроль,

* отверстия под углом к поверхности.

В целом деталь можно считать технологичной.

1.4. Выбор и обоснование типа производства

Проектирование технологического процесса и разработка его маршрута должны выполняться с учетом типа организации производства. Различают три основных типа машиностроительного производства: массовое, серийное и единичное.

Для оценки типа производства можно воспользоваться характеристикой серийности, в основу которой положена классификация деталей по их массе и габаритам. В нашем случае годовая программа выпуска деталей составляет 11 единиц, и масса 1,96 кг устанавливаем тип производства - единичное.

1.5. Выбор вида и способа получения заготовки. Технико-экономическое обоснование

Расчет заготовки делаем по ГОСТ 7829-70 «ПОКОВКИ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ И ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫЕ КОВКОЙ». Исходя из размеров готовой делали(220х110х57) производим расчет припусков.

H - обдирочный размер заготовки или номинальный размер детали; _min - наименьший припуск на размер H;

- номинальный припуск на размер H;

_мм

_мм

_{мм м}

H_min - наименьший размер поковки:

_мм

_мм

_мм

H - номинальный (расчетный) размер поковки:

_мм

_мм

_мм

H_max - наибольший размер поковки:

_мм

_мм

_мм

- поле предельных отклонений размера поковки

_мм

_мм

_мм

В данный момент на производстве применяем поковкк размерами

231мм х 121мм х 65мм. Выполняется по ТУ 1-92-156-90 группа контроля 2 с шероховатостью поверхностей Ra 3.2, без выполнения штамповочных уклонов. Для нахождения массы поковки воспользуемся программой КОМПАС.

Деталь

Объем V = 1963118.400000 мм3

Материал Сталь 30ХГСА ГОСТ 1050-88

Плотность Ro = 0.007820 г/мм3

Масса M = 15351.585888 г

Способ получения заготовки, схож с действующий в производстве, предполагается не менять заготовку.

Изначальным материалом для поковки будет являться круг D=200 мм, высотою Н=65 мм.

Объем данного круга равен V=р·D^2·H/4=3,14·200²·65/4=2041000 мм3,

Что является достаточным.

1.5.1 Определение стоимости заготовки

При бухгалтерском методе расчёта цеховая себестоимость заготовки

С _з.ц. = С _м + З п (1 + ,

где С _м - затраты на материал; З п - заработная плата рабочего; Z - коэффициент, зависящий от условий производства, колеблется от 150 до 800%, принимается равным 200%.

С _м = С ₁ · М_з - Ц _отх М _отх,

где С ₁ = 50 рублей - стоимость 1 кг материала; Ц _отх = 5 рублей - цена 1 кг реализуемого отхода; М _отх - масса реализуемых отходов.

В базовом варианте М _отх = 15,35 - 1,96 = 13,39 кг, а затраты на материал

С _м = 50 · 15,35 - 5 · 13,39 = 700,55 руб.

Заработная плата 3-х рабочих (см. ниже) в кузнице на одну заготовку

З п = 3 · Ч · Т _шт-к

где Т _шт-к - штучно-калькуляционное время на кузнечную операцию; Ч = 10,51 руб - часовая тарифная ставка 4 разряда.

Т _шт-к = (Т _о + Т _в) К · К _м + ,

где Т _о и Т _в - соответственно суммарное основное и вспомогательное время по всем переходам; К = 1,22 - коэффициент к оперативному времени на организационно-техническое обслуживание рабочего места и перерывы на отдых и личные надобности; К _м = 2 - поправочный коэффициент на марку стали 30ХГСА.

На ковочной операции выбран тяжёлый молот с массой падающих частей 5 т, а состав бригады из трёх человек: кузнеца, подручного кузнеца и машиниста молота.

Содержание работы и время на её выполнение по двум операциям:

- загрузить заготовку в печь, выгрузить заготовку из печи, уложить поковку - 0,31 · 2 = 0,68 мин;

- взять заготовку клещами, поставить и осадить - 0,27 мин;

- переустановить поковку перевёртыванием - 0,1 мин;

- основное время на один удар - 0,009 мин; число ударов при осадке - 32

- время на осмотр заготовки - 0,03 ·2 = 0,06 мин.

Подготовительно-заключительное время Т _п.з. складывается из времени на получение задания и инструктаж, а также сдачу партии поковок - 16 мин. Штамп универсальный с плоским бойком, поэтому времени на смену штампа не затрачивается.

Таким образом, при изготовлении партии поковок n = 11 штукам суммарное штучно-калькуляционное время на двух ковочных операциях

Т _шт-к = (1,04 + 2,27) · 1,22 ·2 + = 9,53 мин.

З п = 3 · 10,51 · 9,53/60 = 219,8 руб.

По базовому варианту технологического процесса

С _з.ц. = 700,55 + 219,8 (1 + 2) = 955,65 руб,



1.6. Назначение и обоснование технологических баз, схем базирования и установки заготовки

Достижение конструкторских требований к детали в процессе ее изготовления обеспечивается технологией ее обработки, в которой особая роль отводится установке заготовки.

Установка в рабочие поверхности приспособлений включает в себя базирование и закрепление. Определенное положение относительно режущих инструментов и станка придается заготовке в процессе базирования, когда образуются ее геометрические связи с элементами приспособления. Чтобы эти связи не нарушались в процессе механической обработки, заготовку закрепляют, создавая силовое замыкание связей.

Смысловой анализ конструкторско-технологического кода показал, что основной схемой базирования является базирование по плоскости и двум пальцам. Следует отметить, что технологические базы в принятой схеме базирования совмещаются с основными и вспомогательными конструкциями, а также измерительными базами, от которых заданы выдерживаемые при обработке размеры. Реализация этого условия обеспечивает соблюдение принципа единства баз и, следовательно, получение требуемой точности детали.

Достижению заданной точности способствует и соблюдение принципа постоянства баз на всех без исключения операциях механической обработки.

1.7 Выбор метода обработки отдельных поверхностей

Выбор методов производится на основании уточнений, которые представляются отношениями допусков заготовки к допускам детали по соответственным поверхностям, т.е.

е _общ = Т _{за г} / Т _дет .

Такое уточнение является общим для данной поверхности. Под Т _заг и Т_дет можно понимать допуски на тот или иной линейный размер, допуски формы заготовки и детали или допуски относительного расположения поверхностей.

Вместо точностных параметров в числитель дроби можно поставить значения шероховатостей поверхностей и детали и получить уточнение по шероховатости.

Приведем расчет общих уточнений для поверхностей детали и сведем результаты в таблицу

Таблица

Расчет уточнений и методов обработки отдельных поверхностей

№ пов- сти	Допуск, мм	Уточнение е общ	Уточнение по операциям	Методы обработки (с указанием межоперационных допусков Т и достигнутой шероховатости R a)
	детали	заг-ки
1	2	3	4	5	6
1,2	0,3	4,0	13,3	1 = 4,0 / 0,6 = 6,66 2 = 0,6 / 0,3 = 2,0 3 = 0,3 / 0,15 = 2,0 1 2 3 = общ = 26,64	1.Черновое фрезерование (Т черн.рт. = 0,6 мм, R а = 3,2мкм). 2. Получистовое фрезерование (Тп.чист.рт = 0,3 мм, R а = 3,2мкм). 3. Чистовое фрезерование (Т чист.рт. = 0,15 мм, R а = 3,2мкм).
10	0,3	0,4	1,33	1 = 0,4 / 0,3 = 1,33 2 = 0,3 / 0,2 = 1,5 3 = 0,2 / 0,062 = 3,22 1 2 3 = 6,42 > общ = 1,33	1. Черновое фрезерование (Т черн.т. = 0,3 мм, R а = 6,3мкм). 2. Получистовое фрезерование (Т п.чист.т. = 0,2 мм, R а = 3,2мкм). 3. Шлифование (Т п.чист.т. = 0,062 мм, R а = 1,6мкм).
11	0,3	0,4	1,33	1 = 0,4 / 0,3 = 1,33 2 = 0,3 / 0,3 = 1 3 = 0,2 / 0,062 = 3,22 1 2 3 = 4,28 > общ = 1,33	1. Черновое фрезерование (Т черн.т. = 0,3 мм, R а = 6,3мкм). 2. Получистовое фрезерование (Т п.чист.т. = 0,2 мм, R а = 3,2мкм). 3. Шлифование (Т п.чист.т. = 0,062 мм, R а = 1,6мкм).
7	0,027	0,11	26,5	1 =0 ,11 / 0,027 = 4,07 2 = = 4,07 3 = = 1,6 4== 1 1 2 3 4 = общ = 26,5	1. Сверление (Т черн.т = 0,11 мм, R а = 6,3 мкм). 2. Растачивание (Т п.чист.т = 0,11 мм, R а = 3,2 мкм). 3. Зенкерование (Т чист.т = 0,043 мм, R а = 1,6 мкм). 4. Развертывание(Т чист.т = 0,027 мм, R а = 0,8 мкм).

Общее уточнение по каждой поверхности может быть обеспечено различными методами их обработки. Математически это условие выражается неравенством

е _общ ? Р е _i,

где е _i - уточнение по i-той операции техпроцесса.

Методы обработки поверхностей, обеспечивающие требуемую точность линейных размеров, и соответственное этим методам уточнение представлены в таблице.

При выборе методов обработки руководствуемся рекомендациями, согласно которым возможно большее количество поверхностей желательно обрабатывать одним способом. Это позволяет совместить наибольшее число переходов во времени, уменьшить количество операций, сократить трудоемкость, цикл и себестоимость обработки.

Так как на чертеже детали нет указанных допусков формы поверхностей, то в соответствии с ГОСТ 25069 - 81 неуказанные допуски формы должны находиться в пределах поля допуска соответствующего линейного размера. Это значит, что при выполнении условия намеченные в таблице. методы обработки поверхностей автоматически обеспечивают получение их требуемой формы.

1.8. Формирование структуры вариантов технологического процесса (альтернативный вариант)

1.8.1 Разработка маршрутной технологии

	Базовый техпроцесс		Предлагаемый техпроцесс
операция		операция	вид операции
010	заготовительная	010	заготовительная
030	вертикально-фрезерная	020	контрольная
040	вертикально-фрезерная	030	фрезерно-сверлильно-расточная
050	слесарная	040	контрольная
070	координатно-расточная	050	фрезерно-сверлильно-расточная
080	вертикально-фрезерная	060	контрольная
090	слесарная	070	плоскошлифовальная
100	вертикально-фрезерная	080	плоскошлифовальная
110	слесарная	090	контрольная
120	фрезерная с ЧПУ	100
125	фрезерная с ЧПУ
130	слесарная
140	вертикально-фрезерная
150	слесарная
160	вертикально-фрезерная
170	слесарная
180	промывочная
190	контрольная
200	слесарная
210	термообработка
220	контрольная
230	слесарная
240	вертикально-фрезерная
250	слесарная
260	вертикально-фрезерная
270	слесарная
280	вертикально-фрезерная
290	слесарная
300	вертикально-фрезерная
310	слесарная
320	вертикально-сверлильная
330	плоскошлифовальная
340	плоскошлифовальная
350	вертикально-сверлильная
355	вертикально-сверлильная
360	слесарная
370	УЗК
380	магнитный контроль
390	слесарная
400	промывочная
410	контрольная
420	покрытие
430	окрашивание
440	контрольная

1.8.2. Выбор оптимального технологического процесса на основе технико-экономического анализа вариантов

Исходные данные сравниваемых вариантов

Вариант базовый	Вариант предлагаемый
1	2
Операции 030, 040, 080, 090, 140, 160, 240, 280,300. Вертикально-фрезерные. Станок 6Р12 Операции 330,340. Плоскошлифовальные. Станок 3Б722 Операции 320,350. Вертикально-сверлильные. Станок 2Н135 Операция 125. Вертикально-фрезерная с ЧПУ. Станок 6М63-СН2 Операция 070. Координатно-расточная. Станок 2А450	Операция 030. Фререзно-сверлильно-расточная Станок НЕРМЕ С20 Операция 050. Фререзно-сверлильно-расточная Станок НЕРМЕ С40 Операции 070,080. Плоскошлифовальные. Станок 3Б722
Производство мелкосерийное Nгод = 11 штук Число смен - 1
Приспособления
Операции 030, 040 - Тиски Операции 090, 125, 140, 160, 300, 320, 330, 340, 350,355- приспособления	Операции 030 - Тиски Операции 050, 070,080 - приспособления
Инструмент
Операция 030 Фреза 2214-0155 Т15К6 Операция 040 Фреза 615/1047 Т15К6 Операция 070 Сверло 2301-0034 Резец 616/4300 Операция 080 Фреза 615/5209 R5 Т15К6 Операция 100 Фреза 615/5209 R5 Т15К6 Операция 140 Фреза o200 В=22 Т15К6 615/1185 Операция 160 Фреза ‡185 В=11,6 R3 Т15К6 615/1185 Операция 280 Фреза 615/1185 Т15К6 Операция 300 Фреза 615/3294 Т15К6 Операция 320 Зенкер o13 Т15К6 51191/174-95-360; Зенкер o13,7 Т15К6 51191/174-95-360 Развертка o13,97 Т15К6 51294/174-95-360 Развертка o14Н8 Т15К6 51294/174-95-360 Операция 330 Круг 25А40ПСМЋ 6К6 300х25х76 ГОСТ 2424-83 Операция 340 Круг 25А40ПСМЋ 6К6 250х10х76 ГОСТ 2424-83 Операция 350 Сверло 2300-0134 o1,5 ГОСТ 10902-77 Операция 355 Зенковка 2353-0111 o18 ГОСТ 14953-80	Операция 030 Фрезы концевые o20мм, o16мм, o10мм, o4мм. Фреза дисковая o200мм, o160мм. Сверла o13,6мм, o1,5мм. Развертка o14Н8 Операция 050 Фрезы концевые o20мм, o16мм, o10мм Сверло o1,5мм.
Штучно - калькуляционное время
Операция 030. Т шт-к = 26,4 мин. Операция 040. Т шт-к = 69,6 мин. Операция 050. Т шт-к = 9 мин. Операция 070. Т шт-к = 72 мин. Операция 080. Т шт-к = 24 мин. Операция 090. Т шт-к = 9 мин. Операция 100. Т шт-к = 36 мин. Операция 110. Т шт-к = 12 мин. Операция 120. Т шт-к = 102 мин. Операция 125. Т шт-к = 54 мин. Операция 130. Т шт-к = 12 мин. Операция 140. Т шт-к = 48 мин. Операция 150. Т шт-к = 9 мин Операция 160. Т шт-к = 18 мин. Операция 170. Т шт-к = 168 мин. Операция 200. Т шт-к = 15 мин. Операция 230. Т шт-к = 15 мин. Операция 240. Т шт-к = 24 мин. Операция 250. Т шт-к = 9 мин. Операция 260. Т шт-к = 24 мин. Операция 270. Т шт-к = 9 мин. Операция 280. Т шт-к = 27 мин. Операция 290. Т шт-к = 12 мин. Операция 300. Т шт-к = 30 мин. Операция 310. Т шт-к = 12 мин. Операция 320. Т шт-к = 84 мин. Операция 330. Т шт-к = 84 мин. Операция 340. Т шт-к = 84 мин. Операция 350. Т шт-к = 24 мин. Операция 355. Т шт-к = 12 мин. Операция 360. Т шт-к = 192 мин. Операция 390. Т шт-к = 6 мин. Общее Т шт-к = 1332 мин	Операция 030. Т шт-к = 75,26 мин. Операция 050. Т шт-к = 37,09 мин. Операция 070. Т шт-к = 84 мин. Операция 080. Т шт-к = 84 мин. Операция 100. Т шт-к = 52 мин. Операция 130. Т шт-к = 12 мин Общее Т шт-к = 334,35 мин
Разряд работы
Операции 030, 040 - 3разряд Операции 080, 090, 100, 110, 130, 160, 200, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310- 4 разряд Операции 070, 120, 125,140, 150, 170, 320, 330, 340, 350, 355, 360, 390 - 5 разряд	Операция 030 - 4 разряд Операция 050 - 4 разряд Операция 070 - 5 разряд Операция 080 - 5 разряд Операция 100 - 5 разряд Операция 130 - 5 разряд

1.9. Выбор оборудования и средств технологического оснащения

№ Оп.	Содержание Операции / Модель станка	Технологическое оснащение операции
010	Заготовительная
020	Контрольная	Приспособление: СЛ-IIА ТУ3-3.2081-87 Стиласком Мерительный инструмент: Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93 ШЦ-II-250-0,05 Штангенциркуль ГОСТ 166-89
030	Вертикально- фрезерная / HERMLE C20	Приспособление: Станочные тиски Режущий инструмент: 1. Фреза o20мм: Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С Держатель HSK A63 ER 32X-100 Пластина HP ANKT 070212PNTR 2. Сверло o13.6 мм, длинной 80 мм: Корпус SCD 136-060-140 ACG5 Держатель HSK A63 ER 32X-100 3. Сверло o1.5 мм, длинной 20 мм: Корпус SCD 015-009-030 AP6 Держатель HSK A63 ER 32X-100 4. Рразвертка o14Н8 мм, длиной 100 мм: Корпус RM SHR-1400 H7N CS CH 07 Держатель HSK A63 ER 32X-100 5. Дисковая фреза o200 мм, шириной 20 мм : Корпус FDN D200-20-40-R12 Держатель HSK A 63 SEM 40X-60 Пластина QDMT 120532PDTN-M 6. Дисковая фреза o160 мм, шириной 13 мм : Корпус FDN D200-20-40-R12 Держатель HSK A 63 SEM 40X-60 Пластина QDMT 120532PDTN-M 7. Фреза o16 мм: Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С Держатель HSK A63 ER 32X-100 Пластина HP ANKT 0702 PN-R 8. Фреза o10 мм: Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С Держатель HSK A63 ER 32X-100 Пластина HP ANKT 070204 PNFR-P 9. Фреза o4 мм: Корпус ECS 040E05-3W06-57 Держатель HSK A63 ER 32X-100 Мерительный инструмент: 8133-0158 Калибр-пробка 14Н8 ГОСТ 16778-93 ШР-250-0,05 Штангенрейсмас ГОСТ 164-90 ШЦ-II-250-0,05 Штангенциркуль ГОСТ 166-89
040	Контрольная / Контрольный стол	Приспособление: Контрольная плита Мерительный инструмент: ШР-250-0,05 Штангенрейсмас ГОСТ 164-90 ШЦ-II-250-0,05 Штангенциркуль ГОСТ 166-89 Угломер ГОСТ 5378-88 50699/3 Шаблон радиусный 50699/4 Шаблон радиусный 50699/5 Шаблон радиусный Г И-100 Глубиномер ГОСТ 7661-67 8133-0158 Калибр-пробка 14Н8 ГОСТ 16778-93 МК 50-1 Микрометр ГОСТ 6507-90 С-10А Стенкомер ГОСТ 11358-89 10-18 Нутромер ГОСТ 9244-75 605/7073 Шаблон фаскомер 18-50 Нутромер ГОСТ 9244-75 Штатив ГОСТ 10197-70 ИРБ Индикатор ГОСТ 5584-75
050	Вертикально- фрезерная / HERMLE C40	Приспособление: Приспособление СамГТУ 151001.064.116.011 Режущий инструмент: 1. Фрезу o20 мм: Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С Держатель HSK A63 ER 32X-100 Пластина HP ANKT 070212PNTR 2. Сверло o1.5 мм, длинной 20 мм: Корпус SCD 015-009-030 AP6 Держатель HSK A63 ER 32X-100 3. Фрезу o16 мм: Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С Держатель HSK A63 ER 32X-100 Пластина HP ANKT 0702 PN-R 4. Фрезу o10 мм: Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С Держатель HSK A63 ER 32X-100 Пластина HP ANKT 070204 PNFR-P Мерительный инструмент: 8133-0158 Калибр-пробка 14Н8 ГОСТ 16778-93 ШР-250-0,05 Штангенрейсмас ГОСТ 164-90 ШЦ-II-250-0,05 Штангенциркуль ГОСТ 166-89
060	Контрольная / Контрольный стол	Приспособление: Контрольная плита Мерительный инструмент: ШР-250-0,05 Штангенрейсмас ГОСТ 164-90 ШЦ-II-250-0,05 Штангенциркуль ГОСТ 166-89 Угломер ГОСТ 5378-88 50699/3 Шаблон радиусный 50699/4 Шаблон радиусный 50699/5 Шаблон радиусный Г И-100 Глубиномер ГОСТ 7661-67 8133-0158 Калибр-пробка 14Н8 ГОСТ 16778-93 МК 50-1 Микрометр ГОСТ 6507-90 С-10А Стенкомер ГОСТ 11358-89 10-18 Нутромер ГОСТ 9244-75 605/7073 Шаблон фаскомер 18-50 Нутромер ГОСТ 9244-75 Штатив ГОСТ 10197-70 ИРБ Индикатор ГОСТ 5584-75
070	Плоскошлифовальная / 3Б722	Приспособление: 633/1683 Режущий инструмент: Круг 25А40ПСМЋ 6К6 300х25х76 ГОСТ 2424-83 Мерительный инструмент: Нутромер 18-50 ГОСТ 9244-75 Кольцо установочное 36-I СТП 635.04.014-88
080	Плоскошлифовальная / 3Б722	Приспособление: 633/1683 Режущий инструмент: Круг 25А40ПСМЋ 6К6 250х10х76 ГОСТ 2424-83 Мерительный инструмент: Нутромер 10-18 ГОСТ 9244-75 Кольцо установочное 14,6-I СТП 635.04.014-88
090	Контрольная / Контрольный стол	Приспособление: Контрольная плита Мерительный инструмент: См. операции 30-80
100	Слесарная / Слесарный верстак	Приспособление: Тиски универсальные 7200-4ф-79 ГОСТ 16518-80 Режущий инструмент: Напильник плоск. туп., ГОСТ 1465-80 Шаблон радиусный 50699/2
110	Ультрозвуковой Контроль	Ультразвуковой контроль проушин ОСТ 190250-77
120	Магнитный контроль	Продольное и поперечное намагничивание РТМ 1.2.020-78
130	Слесарная / Слесарный верстак	Приспособление: Тиски универсальные 7200-4ф-79 ГОСТ 16518-80 Режущий инструмент: Напильник плоск. туп., ГОСТ 1465-80 Шаблон радиусный 50699/2
140	Промывочная / Ванна	Промывка детали производится в ванне с керосином
150	Контрольная / Контрольный стол
160	Покрытие / Ванна	Производиться нанесение покрытия: Кд6. фос. Окч.
170	Окрашивание / Покрасочная камера	Производиться окрашивание: УР-1161, светло-серая, 355 ОСТ 190055-85
180	Контрольная / Контрольный стол

1.10. Выбор и расчет припусков и операционных размеров

Поверхность детали будет иметь шероховатость Rа3,2. Для получения заданного класса шероховатости должно использоваться двукратное фрезерование (предварительное - от необработанной поверхности до Rа6,3, затем получистовое - доRа3,2), что совпадает с технологией цеха.

Рабочие поверхности имеют шероховатость Rа1,6. Для получения заданного класса шероховатости добавляется чистовое фрезерование (пов. 1 и всего контура), шлифование (пов. 10 и 11) и развертывание (пов. 7), что и делается в технологии цеха.

Для получения точной геометрии сложных поверхностей добавляется чистовое фрезерование.

1.11. Выбор и расчет режимов резания

Приведен для операций из предельного техпроцесса, изображенных на схемах обработки в графической части проекта (чертеж СамГТУ 151001.064.116.).

В альтернативном варианте предлагается выполнять обработку детали с 2 установок. В качестве заготовки мы имеем стандартную поковку, но уже прошедшую термическую обработку. На первой стадии обработка производится в стационарных тисках, а на второй стадии в приспособлении.

В качестве фрезерного оборудования используются современные обрабатывающие центры «Hermle C20U» и «Hermle C40U». Особенностями этих станков являются:

· Жесткая технологическая система благодаря модифицированной рамной конструкции Гентри с оптимальной опорой главных осей, очень жёстким динамическим поперечным салазкам осей, что повышает точность расположения инструмента в пространстве рабочей зоны согласно управляющей программе;

· Тандемный привод базы поворотного стола, что предотвращает его скручивание и увеличивает точность расположения заготовки при повороте стола;

· Автоматическая электронная система контроля позиции инструмента, учитывающая термические деформации заготовки;

· Центрирование держателя по укороченному конусу и торцу, позволяющее почти полностью избавиться от биения инструмента;

· Автоматическая смена инструмента и кольцевой магазин, встроенный в базовый корпус станка, позволяющие использовать до 30 инструментов в одной операции;

· Возможность определения положения заготовки в рабочей зоне при помощи контрольно-измерительных щупов для задания нуля управляющей программы.

Таким образом, используемое оборудование отвечает всем условиям и техническим требованиям изготовления детали.

Этап №1, обработка производится в тисках.

Переход №1 Черновая обработка поверхности.

Используем фрезу o20мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 070212PNTR

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 6360

f, мм/об = 0.28

S_z=0,14 мм

V=3,14·20·6320/1000=396,89 м/мин

Переход №2 Сверление отверстий o13.6 мм

Используем сверло o13.6 мм, длинной 80 мм:

Корпус SCD 136-060-140 ACG5

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 2600

f, мм/об = 0.3

V=3,14·13,6·2600/1000=111,03 м/мин

Переход №3 Сверление отверстий o1.5мм

Используем сверло o1.5 мм, длинной 20 мм:

Корпус SCD 015-009-030 AP6

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 19000

f, мм/об = 0.05

V=3,14·1,5·19000/1000=89,49 м/мин

Переход №4 Развертывание отверстий o14мм

Используем развертку o14 мм, длиной 100 мм:

Корпус RM SHR-1400 H7N CS CH 07

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 270

f, мм/об = 0.3

V=3,14·14·270/1000=11,87 м/мин

Переход №5 Фрезеровка первого паза шириной 36 мм

Используем дисковую фрезу o200 мм, шириной 20 мм :

Корпус FDN D200-20-40-R12

Держатель HSK A 63 SEM 40X-60

Пластина QDMT 120532PDTN-M

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 500

f, мм/об = 2.496

S_z=0,15 мм

V=3,14·200·500/1000=314 м/мин

Переход №6 Фрезеровка второго паза шириной 14.6 мм

Используем дисковую фрезу o160 мм, шириной 13 мм :

Корпус FDN D200-20-40-R12

Держатель HSK A 63 SEM 40X-60

Пластина QDMT 120532PDTN-M

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 600

f, мм/об = 4.164

S_z=0,26 мм

V=3,14·160·600/1000=301,44 м/мин

Переход №7 Получистовая обработка поверхности.

Используем фрезу o16 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 0702 PN-R

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 5000

f, мм/об = 0.33

S_z=0,16 мм

V=3,14·16·5000/1000=251,2 м/мин

Переход №8 Чистовая обработка поверхности.

Используем фрезу o10 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 070204 PNFR-P

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 7960

f, мм/об = 0.2

S_z=0,1 мм

V=3,14·10·7960/1000=249,94 м/мин

Переход №9 Чистовая обработка выступа.

Используем фрезу o4 мм:

Корпус ECS 040E05-3W06-57

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 7960

f, мм/об = 0.6

S_z=0,2 мм

V=3,14·4·7960/1000=99,97 м/мин

Этап №2, обработка производится в приспособлении.

Переход №1 Черновая обработка поверхности.

Используем фрезу o20 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 070212PNTR

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 6360

f, мм/об = 0.28

S_z=0,14 мм

V=3,14·20·6320/1000=396,89 м/мин

Переход №2 Сверление отверстий o1.5мм

Используем сверло o1.5 мм, длинной 20 мм:

Корпус SCD 015-009-030 AP6

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 19000

f, мм/об = 0.05

V=3,14·1,5·19000/1000=89,49 м/мин

Переход №3 Получистовая обработка поверхности.

Используем фрезу o16 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 0702 PN-R

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 5000

f, мм/об = 0.33

S_z=0,16 мм

V=3,14·16·5000/1000=251,2 м/мин

Переход №4 Чистовая обработка поверхности.

Используем фрезу o10 мм:

Корпус HP E90AN D20-4-C20-07-С

Держатель HSK A63 ER 32X-100

Пластина HP ANKT 070204 PNFR-P

Обработка проходит со следующими режимами:

n, об/мин = 7960

f, мм/об = 0.2

S_z=0,1 мм

V=3,14·10·7960/1000=249,94 м/мин

1.12. Расчет норм времени и определение разряда работ

В качестве фрезерного оборудования используются современные высокопроизводительные обрабатывающие центры «Hermle C20U» и «Hermle C40U».

Операция 030 Выполнение детали происходит по программе, в которых уже заложены все траектории движения инструмента, режимы резания.

В переходе происходит фрезерная обработка контура, заменяя большинство операций, которые были в базовом техпроцессе.

Из программы мы можем найти время затраченное на всю операцию, машинное и вспомогательное.

Согласно программе выясняем, что на операцию потрачено:

Операция 030

Время машинное равно 65,47 минут

Вспомогательное время равно 9,84 минут

Общее время на обработку равно 75,29 минут

Операция 050

Время машинное равно 32,25 минут

Вспомогательное время равно 4,84 минут

Общее время на обработку равно 37,09 минут



2. Разработка и конструирование средств технологического оснащения

2.1. Конструирование, расчеты и описание приспособления

При базировании заготовки для фрезерной обработки во втором установе применим установку по двум отверстиям и плоскости. Главными достоинствами такого способа базирования являются простота конструкции приспособления и достаточно высокая точность установки заготовки.

Конструктивно различают установку на два цилиндрических пальца или на один цилиндрический и один срезанный пальцы. Граница применимости этих сочетаний определяется точностью диаметров и взаимного расположения базовых отверстий и требуемой точностью выдерживаемых на операции относительных расстояний и поворотов обрабатываемых поверхностей.

В нашем случае в приспособление необходимо установить заготовку, имеющую базовые отверстия O14H8=14^+0,027 и межцентровое расстояние 188,7±0,2. Для установки заготовки будем использовать приспособление с пальцами, выполненными по 7-му квалитету, межцентровое расстояние между пальцами выполняется также по 7-му квалитету L_М.П. =188,7±0,023 мм.

В первое отверстие устанавливаем палец по посадке f7, имеющий диаметр O. Тогда S_1min=0,016 мм, а S_1max=0,061 мм.

Рассчитаем диаметр второго пальца по формуле:

,

.

Для повышения точности базирования при сохранении возможности гарантированной установки любой заготовки из партии с межцентровым расстоянием базовых отверстий в пределах заданного допуска используем вместо одного цилиндрического пальца срезанный. Схема установки заготовок на один цилиндрический и один срезанный палец показана на рис.

Схема установки заготовок на цилиндрический и срезанный пальцы

Условие установки заготовки на цилиндрический и срезанный пальцы можно записать в виде формулы:

,

мм.

Для цилиндрического пальца величина зазора S_2min=0,07 мм, а для срезанного S_2min=0,02 мм. Отсюда видно, что применение срезанного пальца значительно снижает погрешность установки.

Смещения заготовки от ее среднего положения в направлениях, перпендикулярных оси цилиндрического пальца, определяются минимальным радиальным зазором S₁, допуском на размер базового отверстия Т_do1 и допуском на диаметр пальца Т_dn1. Схема расчета погрешности установки представлена на рис.Наименьшее смещение равно S₁, а наибольшее

S=0,5Т_do1+0,5Т_dn1=0,5•0,027+0,5•0,018=0,0225 мм.



Схема для расчета погрешности установки заготовки на цилиндрический и срезанный пальцы

По величинам смещений найдем погрешность установки для выполняемых размеров. Наибольший угол поворота б заготовки от ее номинального положения найдем по формуле:

.

Расстояние центра поворота от оси цилиндрического пальца определим по формуле:

мм.

Зная угол и центр поворота заготовки, определим погрешность обработки заданного параметра, вызванного базированием заготовки. Размером, к которому предъявляются самые высокие требования по выполнению размера является размер 9^+0,1.

Имея координаты точки вращения заготовки при установке на два пальца и расстояние до поверхности, на которое может оказать влияние поворот заготовки, можно рассчитать расстояние от центра до исследуемой поверхности:



.

Тогда расстояние Х, определится:

Допуск на выполняемый размер превышает возможную погрешность. Значит, спроектированное приспособление возможно применять для обработки детали.

2.2 СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Определяем силы резания через мощность, а последнюю - с помощью режимов резания. При обработке твердосплавной концевой фрезой с подачей на зуб S _Z = 0,14 ^мм/_зуб, числом зубьев Z = 2, скоростью резания v = 3,14·20 6360/1000 = 396,89 ^м/_мин

а окружная сила

Р _z =

Р _z = = 985,67 Н.

Определим потребные силы зажима. Для этого приложим к заготовке действующие на нее силы резания, зажима, трения и реакции опор.



Составим уравнения равновесия, имея в виду, что силы трения F = ?N:

?F _x = 0; P _ос - Q1- Q1 + N ₁ + N ₁ =0; P _ос - 2Q1+ 2N ₁ = 0;

?F _y = 0;

?F _Z = 0;

?М _х (F) = 0, k·P_OC ·l1-2/3·f·Q1·(24³-12³)/(24²-12²)- 2/3·f·N1·(24³-12³)/(24²-12²)=0

?M _y (F) = 0, kP_OC ·l3-Q1·l4+N1·l4 = 0,

?M _Z (F)= 0 k·P_OC ·l+N1·l2-Q1·l2= 0,

Из уравнения следует, что N1 = Q1·l2- k·P_OC ·l.

kP_OC ·l3-Q1·l4+ Q1·l2- k·P_OC ·l·l4 = 0

Q1(-l4+l2)= - k·P_OC ·l·l4- kP_OC ·l3

Q1=(- k·P_OC ·l4- kP_OC ·l3)/ (-l4+l2)

Q1=(- k·P_OC·( l·l4+ l3)) / (-l4+l2)=(2·985,67(80+80)/(80+100)=1752,3H

M=0,1dQ1+0,05Q·(24³-12³)/(24²-12²)=0,1·12·1752,3+0,05·1752,3(13824-1728)/(576-144)=2102,76+87,61·(12096)/432=4555,84 Н·мм

Момент на ключе равен F=M/L=22,77 H



4. Стандартизация и управление качеством продукции

Качество продукции - важнейший фактор деятельности предприятия, эффективное средство повышения доходности за счет снижения потерь от брака, уменьшения непроизводительных затрат на исправление потерь от брака, уменьшение непроизводительных затрат на исправление дефектов, снижения штрафных санкций за нарушение стандартов и технических условий, потерь, связанных с прекращением приемки продукции заказчиками.

Увеличение доходности может быть достигнуто за счет расширения рынка и увеличения объемов продаж продукции вследствие улучшения ее качества. Качество определяет возможности экспорта.

Сейчас заметно ужесточились требования, предъявляемые потребителем к качеству продукции.

Международный опыт показывает, что предприятия производят продукцию в расчете на удовлетворение требований потребителя. Эти требования включаются в ТУ и стандарты. Однако ТУ не гарантируют от несоответствия им конструкции изделия. Вероятность того, что созданная продукция будет отвечать требованиям потребителя, повышается, если на предприятии действует эффективная система обеспечения качества продукции. Это привело к тому, что в контракте между поставщиком и потребителем вносятся требования к системам качества, а также к проверке систем качества на предприятии у поставщика.

Для регулирования процесса проверки систем качества Международной организацией по стандартизации (ИСО) была утверждена серия международных стандартов ИСО 9000 - ИСО 9004, концентрирующая опыт, накопленный в разных странах.

В зарубежных странах эти стандарты находят применение при заключении контрактов между предприятиями в качестве моделей для оценки системы обеспечения качества продукции у поставщика.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА (СК)

СК создается и внедряется как средство, обеспечивающее проведение определенной политики и достижение поставленных целей в области качества. Основные направления формирования политики в области качества: - улучшение экономического положения предприятия;