2 Технологический раздел

2.1 Тип производства и его характеристика

Обоснование типа производства проводят с учетом массы детали и годового объема выпуска. При условии, что масса детали 26 грамм и годовой объем выпуска 300 000 штук, устанавливается тип производства – серийный [3], то есть детали изготавливают партиями.

Оптимальный размер операционной партии n, шт, вычисляют по формуле

n = (4)

где N – годовой объем выпуска, шт;

t - необходимый запас заготовок на складе, шт, t=15 [3];

Фу – число рабочих дней в году, дн, Фу=248.

n =

Принимаем окончательно n = 18146.

Выбор серийности производства проводят по [3] и устанавливают, что производство крупносерийное, т.к. n >500.

2.2 Выбор способа получения заготовки и её конструирование

Учитывая свойства материала и тип производства, заготовку целесообразно изготавливать методом пластической деформации. Исходя из значения массы детали, ее размеров, принимают способ получения заготовки на горизонтально-ковочной машине. Нагрев заготовки производят в пламенной печи.

С целью уменьшения припусков на механическую обработку принимают

поковку I класса точности. По ГОСТ 7505-89 определяют группы стали М1,

степень сложности С3.

Для дальнейшей работы по проектированию, необходимо найти массу по-

ковки. На этой стадии можно ограничить её ориентировочными значениями.

Ориентировочное значение массы заготовки mо.ор, кг, вычисляют по формуле

mо.ор = (5)

где mо.ор – ориентировочная масса исходной заготовки;

Ким.ср = 0,75...0,8 – среднее значение коэффициента использования металла для поковок штампованных для детали подкласса втулок;

mд – масса детали, кг, mд = 0,026.

mо.ор =

При расчете размеров диаметров поковки пользуются таблицами ГОСТа 7505-89. В случае пламенного нагрева заготовки, припуски увеличиваются на 0,5 мм, в связи с обезуглероживанием поверхностного слоя.

Результаты расчетов диаметров ступеней заготовки приводят в таблице 4.

Таблица 4 – Расчет диаметров поковки

Диаметр ступеней, мм	Шероховатость поверхностей Ra, мкм	Общий при- пуск на диа- метр 2Побщ, мм	Диаметр сту-пеней заго- товки, мм	Допуск разме- ров заготовки, мм
32	3,2	2(1,4+0,5)=3,8	35,8	+0,6 -0,3
16	3,2	2(1,4+0,5)=3,8	19,8	+0,6 -0,3
10	3,2	2(1,4+0,5)=3,8	6,2	+0,6 -0,3

При расчете длин ступеней заготовки используют таблицы ГОСТа 7505-89. Результаты расчетов приводят в таблице 5.

Таблица 5 – Расчет длин ступеней заготовки

Длинна ступе- ней детали, мм	Шерохова- тость поверх- ности торца Ra, мм	Общий при- пуск на длин- ну 2Побщ, мм	Длинна ступе- ней заготов- ки, мм	Допуск разме- ров заготовки, мм
12	3,2; 3,2	(1,4+0,5)-(1,4+0,5)=0	12	+0,6 -0,3
8	3,2; 3,2	(1,4+0,5)+(1,4+0,5)=3,8	11,8	+0,6 -0,3
2	1,6; 3,2	(1,9+0,5)+(1,4+0,5)=4	6,0	+0,6 -0,3

Расчет массы поковки штамповочной проводят, суммируя массы элементарных частей.

Массу заготовки mз, г, вычисляют по формуле

mз = ρ·Vобщ, (6)

где ρ – плотность материала г/см³, ρ = 7,8;

Vобщ – объем заготовки, см³. Чтобы определить объем заготовки Vобщ, разбивают условно чертеж на простые части, удобные для расчета объема каждой части. Расчет объема заготовки проводят в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 2 – Эскиз заготовки

Vобщ=V1 + V2 + V3 - V4 = .

mз = 7,8·4,36 = 34 = 0,034 кг.

Коэффициент использования материала Ки.м, вычисляют по формуле

Ки.м = , (7)

где mд – масса детали, кг, mд = 0,026;

mз – масса заготовки, кг, mз = 0,034.

Ки.м = .

Значение коэффициента оказалось несколько ниже среднего, из-за того, что в заготовке не предусмотрена лыска, но для условий крупносерийного производства такое значение приемлемо.

2.3 Разработка технологического маршрута изготовления детали

В связи с изменением типа производства и способа получения заготовки по сравнению с заводским вариантом исключена заготовительная операция, раз-

меточная операция, а так же исключены две черновые токарные операции, слесарные операции по зачистке заусенцев, заменены на электрохимические.

Токарно-винторезный станок модели 1И61П заменен на станок с ЧПУ модели 16Б05Ф1.

Универсально-фрезерный станок модели 676 заменен на станок с ЧПУ модели 6Р11Ф-1.

Сверлильный станок модели «Людвиг-Леве» заменен на станок с ЧПУ модели 2Р125Ф2-1.

Разработанный технологический процесс изготовления детали «Втулка» состоит из следующих операций.

Операция 005 – токарно-винторезная.

Технологическое оборудование – токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16Б05Ф1.

Станочное приспособление – токарное П-1.

На этой операции подрезается торец, точатся наружные цилиндрические поверхности до диаметра 16 мм, с подрезкой торца буртика до диаметра 32 мм и рассверливается отверстие до диаметра 10 мм напроход, точится фаска 0,7×45° по программе.

Операция 010 – токарно-винторезная.

Технологическое оборудование – токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16Б05Ф1.

Станочное приспособление – токарное П-1.

На этой операции подрезается торец, точится наружная поверхность до диаметра 16 мм с подрезкой торца буртика в размер 12 мм по программе. Растачивается отверстие до диаметра 12,5 мм на глубину 4 мм, растачивается фаска 0,3×45° по программе.

Операция 015 – фрезерная.

Технологическое оборудование – фрезерный станок с ЧПУ модели 6Р11Ф-3.

Станочное приспособление – фрезерное П-2.

На этой операции фрезеруется лыска в размер 27h14 по программе.

Операция 020 – электрохимическая.

Технологическое оборудование – электрохимический станок модели 4406.

Станочное приспособление – крепежное П-3.

На этой операции растворяются заусенцы после фрезерования.

Операция 025 – вертикально-сверлильная.

Технологическое оборудование – вертикально-сверлильный станок с ЧПУ модели 2Р125Ф2-1.

Станочное приспособление – сверлильное П-4.

На этой операции сверлятся два отверстия диаметром 1,8 мм и три отверстия диаметром 3,5 мм по программе.

Операция 030 – электрохимическая.

Технологическое оборудование – электрохимический станок модели 4406.

Станочное приспособление – крепежное П-3.

На этой операции растворяются заусенцы после сверления.

Операция 035 – токарно-винторезная.

Технологическое оборудование – токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16Б05Ф1.

Станочное приспособление – оправка трения П-5.

На этой операции растачивается отверстие до диаметра 13 мм глубиной 4 мм и фаска 0,3×45° по программе.

Операция 040 – кругло-шлифовальная.

Технологическое оборудование – кругло-шлифовальный станок модели 312М.

Станочное приспособление – оправка трения П-5.

На этой операции шлифуется торец буртика в размер 2h12.

Операция 045 – контрольная.

На этой операции проводится контроль размеров и шероховатости поверхностей детали.

2.4 Выбор технологических баз на операции технологического процесса

На операции 005 токарно-винторезной заготовку устанавливают в цанговый пневматический патрон.

Технологические базы – наружная поверхность диаметром 19,8 мм, которая является двойной направляющей базой и лишает заготовку четырех степеней свободы, двух вращений и двух перемещений относительно осей «Y» и «Z». Поверхность торца отверстия – опорная база, лишающая заготовку одной степени свободы, перемещения вдоль оси «X».

После закрепления заготовка лишается шестой степени свободы – вращения вокруг оси «Х».

Таким образом, условие лишения заготовки шести степеней свободы выполнено.

На операции 010 – токарно-винторезной базирование аналогично базированию на операции 005.

На операции 015 – фрезерной, заготовку устанавливают в цанговый пневматический патрон.

Технологические базы – наружная поверхность диаметром 16 мм, которая является двойной направляющей базой и лишает заготовку четырех степеней свободы, двух вращений и двух перемещений относительно осей «Y» и «X». Поверхность торца отверстие – опорная база, лишающая заготовку одной степени свободы, перемещения вдоль оси «Z».

После закрепления заготовка лишается шестой степени свободы – вращения вокруг оси «Z».

На операции 025 – вертикально-сверлильной базирование аналогично базированию на операции 015.

На операции 035 – токарно-винторезной заготовку устанавливают на оправку трения.

Технологическая база – поверхность отверстия диаметром 10 мм, которая

лишает заготовку шести степеней свободы.

На операции 040 – кругло-шлифовальной базирование аналогично базированию на операции 035.