СОДЕРЖАНИЕ

Перечень используемых сокращений 7

Введение 6

1. Анализ объекта производства и организации цеха

1. Описание конструкции детали 9

2. Расчёт программы выпуска и типа производства ..... 11

2. Проектно-технологическая часть

1. Назначение детали и анализ ее технологичности... 15

2. Выбор баз и методов обработки 16

3. Выбор заготовки 17

4. Расчет припусков и межоперационных размеров 18

1. Обработка цилиндрической поверхности 18

2. Обработка двух торцевых поверхностей 20

5. Расчет режимов обработки и норм времени 22

6. Проектирование технологической оснастки............ 31

1. Проектирование режущего инструмента 31

2. Проектирование измерительного инструмента 34

1. Проектирование плоского шлицевого калибра 34

2. Проектирование комплексного калибра 35

2.6.3. Проектирование приспособлений 35

1. Проектирование планшайбы для токарной обработки 37

2. Проектирование шлицевой планшайбы 42

7. Расчёт потребного количества оборудования 45

8. Расчёт потребного количества рабочей силы 47

9. Составление планировки цеха 50

3. Специальная часть

1. Анализ применяемых твёрдых сплавов 52

2. Способы соединения твёрдого сплава со сталью. 61

1. Мероприятия по повышению производительности и качества обработки де­талей из труднообрабатываемых материалов 80

4. Расчёт технико-экономических показателей цеха 87

5. Охрана труда 94

Заключение ПО

Список использованных источников Ш

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

БВТС - безвольфрамовый твёрдый сплав.

БТК - бюро технического контроля.

ГТД - газотурбинный двигатель.

ГТУ - газотурбинная установка.

ИТР - инженерно-технические работники.

КВД - компрессор высокого давления.

КНД - компрессор низкого давления.

ООТ - отдел охраны труда.

ПДБ - планово-диспетчерское бюро.

ПС - подпорная ступень.

СМП - сменная многогранная пластина.

Система СПИД - система станок-приспособление-инструмент-деталь.

СОЖ - смазьюающе-охлаждающая жидкость.

ФОТ - фонд оплаты труда.

ЧПУ - числовое программное управление.

Введение

Диски компрессора являются очень ответственными и важными деталями ГТД. Эксплуатационные свойства дисков зависят не только от его конструкционных свойств, но и в большой степени от правильно назначенного технологического процесса механиче­ской обработки, В настоящее время производство дисков ведётся на очень высоком уров­не с применением автоматизированных станков, современного режущего инструмента, надёжных и быстрых методов контроля качества.

Однако проблема повышения производительности и качества обрабатываемых де­талей актуальна и сегодня, т. к. от качества обработанных поверхностей напрямую зависят эксплуатационные свойства детали, а от производительности - стоимость детали и воз­можности по её изготовлению. Поэтому, с целью повышения надёжности и конкуренто­способности изготавливаемых деталей, необходимо назначение рациональных режимов обработки и разработка мероприятий по повышению производительности и качества из­готовляемых деталей, особенно для деталей из труднообрабатываемых материалов.

С этой целью цех по производству дисков и других деталей компрессоров ГТД должен быть таким, чтобы обеспечивать все требования технологических процессов обра­ботки деталей, их контроля, транспортирования и т. д. С целью улучшения взаимодейст­вия между сборкой и производством, сокращения времени на транспортировку деталей, а, следовательно, и времени на изготовление всего ГТД, целесообразна сборка узла ком­прессора том же цехе, где производятся основные детали компрессора.

1. Анализ объекта производства и организации цеха

1.1. Описание конструкции детали.

Деталь -ДИСККВДII ступени - изготавливается из титанового сплава ВТЗ-1. Диск служит для размещения рабочих лопаток компрессора и передачи им вращения от веду­щего вала.

Наиболее важными элементами детали являются:

• внутренние шлицы (пов. Я), т.к. ими диск сопрягается с валом и передаётся крутя­ щий момент от вала к диску, по шлицам производится центрирование (допуск на внутренний диаметр 0,08);

• замковые пазы (пов. К, Т) должны быть протянуты с высокой точностью, должны иметь низкую шероховатость (1>25), т.к. лопатки, закрепляемые в них, должны вставляться без большого усилия и не болтаться;

• торцевые поверхности диска ГнФ должны быть параллельны друг другу (допуск параллельности 0,02) и иметь максимальное биение по торцу 0,05 мм. Это связано с тем, что этими поверхностями диск сопрягается с промежуточными кольцами.

Таблица 1. Химический состав, %

	Ti	А1	Мо	Сг	Si	Fe	Примеси
%	Основа	5,5-7	2-3	0,8-2,3	0,15-0,4	0,2-0,7	< 1,45

Таблица 2. Механические свойства

Вид полуфабриката	Штамповка
Температура испытания, °С	20
ов,МПа	950-1150
8,%	10
¥,%	25
НВ, кгс/мм2	269
Ест,МПа	10500
р, г/см2	4,5

о_в - предел прочности;

8 - относительное удлинение после разрьгоа;

у - относительное сужение после разрыва;

НВ - твердость по Бринеллю;

Е_ст - модуль упругости, определенный статическим методом;

р - плотность материала.

L2. Расчёт программы выпуска и типа производства.

Разрабатьюаемый технологический процесс изготовления детали должен быть увя­зан с организацией его выполнения, т.е. типом производства. Основными признаками, оп­ределяющими тип производства, являются широта номенклатуры, регулярность, стабиль­ность и объем выпуска деталей (ГОСТ 14.004-83).

Кзо=Д [1,сЛ9]

Исходные данные:

Годовая программа выпуска диска КВД 2 ступени: N = 200 шт. Режим работы - односменный.

0 = ^=., [1,с.21]

Лзф

где г|_зн - нормативный коэффициент загрузки оборудования; принимаем ц_т = 0,8; т|зф - фактический коэффициент загрузки рабочего места.

^г, [1>с.20]

где т_р - количество станков.

тр^¹?" , [1,с.2О]

где Тщх - штучное или штучно-калькуляционное время, мин;

¥_д - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч; принимаем для односменной работы ¥_л = 2030 ч.

200 Т_я

_т я йй—

^р 60-2030-0,8

Данные по существующему технологическому процессу и результаты расчетов приведены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты расчетов

Операция	Т 1 ШТ		Р	Лзф	О
Токарная	22,0	0,04488	1	0,04488	17,82531
Токарная	27,8	0,056712	1	0,056712	14,10636
Протяжная	4,6	0,009384	1	0,009384	85,25149
Токарная	43,7	0,089148	1	0,089148	8,973841
Шлифовальная	15,2	0,031008	1	0,031008	25,79979
Токарная	18	0,03672	1	0,03672	21,78649
Токарная	131	0,26724	1	0,26724	2,993564
Токарная	108,5	0,22134	1	0,22134	3,614349
Протяжная	56,24	0,11473	1	0,11473	6,972917
Контроль	3,96	0,008078	1	0,008078	99,02951
Слесарная	53,9	0,109956	1	0,109956	7,275638
Полировальная	29,4	0,059976	1	0,059976	13,33867
Маркирование	6,86	0,013994	1	0,013994	57,16572
Сверление	69,2	0,141168	1	0,141168	5,667007
Токарная	49,5	0,10098	1	0,10098	7,922361
Слесарная	24,5	0,04998	1	0,04998	16,0064
Контроль ЛЮМ	53	0,10812	1	0,10812	7,399186
Упрочнение	42,9	0,087516	1	0,087516	9,141186
Слесарная	2,35	0,004794	1	0,004794	166,8753
Итого	762,61		19		577,1451

Определяем коэффициент закрепления операций:

Вывод:производство мелкосерийное.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой деталей, из­готовляемых периодически повторяющимися партиями (сериями) и сравнительно боль­шим объемом выпуска. При серийном производстве за каждым станком закреплено несколько операций, иначе станки будут мало загружены. Таким образом, станки перенала­живаются с операции на операцию; обработка деталей ведётся партиями. Применяются станки общего и определённого назначения, специальные и агрегатные станки, специаль­ные, нормализованные и универсальные приспособления и инструмент. Станки распола­гают в соответствии с последовательностью выполнения этапов обработки деталей.

Детали при серийном производстве перемещаются партиями. Размер партии суще­ственно влияет на эффективность производства; уменьшение размера партий и увеличе­ние их числа способствует сокращению незавершённого производства, но ведет к увели­чению потерь на переналадку станков; увеличение же числа деталей в партии и уменьше­ние числа партий упрощает организацию производства, уменьшает число переналадок станков, но ведет к увеличению времени пролёживания деталей между операциями и уве­личению незавершенного производства.

Определяем количество деталей в партии:

где N - годовой объем выпуска деталей, шт.; N = 200;D - число рабочих дней в году (при двух выходных днях D - 253); а - периодичность запуска деталей, дней; принимаем а-24.

_АГ 200-24 _1QQ

N. = =s 18,9 шт.

253

Принимаем размер партии деталей ^ =19 шт.

Кроме диска КВД 2 ступени в цехе также изготовляются другие детали компрессо­ра: диски КВД всех ступеней, диск вентилятора, диски подпорных ступеней, промежуточ­ные кольца, лабиринт ротора КВД, рабочие кольца.

Расчёт потребного количества оборудования производится укрупнённо. Для расчё­та оборудования принимается трудоёмкость изготовления деталей, выраженная во време­ни на производство всех деталей. Общая трудоёмкость изготовления всех деталей состав­ляет 6046208 минут.

Количество рабочих, необходимое для выполнения такого объёма работы, вычис­ляется по формуле:

Т

где Г_Ш|и1- штучно-калькуляционное время на обработку всех деталей; Ф^ - нор­мативный фонд времени работы оборудования; т - количество смен в сутки.

_п 6046208 _м „

С = = 49,2 человека.

1218004

Принимается количество производственных рабочих - 50 человек. Примерный со­став станков механических участков будет таким же, как и на участке по изготовлению диска КВД. Количество станков механических участков принимается равным 50.

Принимается количество участков - 7 (2 участка по производству дисков КВД, уча­сток по производству диска вентилятора, участок по производству дисков ПС, участок по производству промежуточных колец, участок по производству рабочих колец, участок по производству лабиринтов КВД).

Сборочный участок.

Определение потребного количества оборудования сборочного участка определя­ется исходя из трудоёмкости сборочных работ. Трудоёмкость сборочных работ составляет для мелкосерийного производства 35 % от трудоёмкости механической обработки. По­этому количество рабочих сборочного участка равно 50 • 0,35 = 18 человек.