Введение

Одной из приоритетных задач современного машиностроения является оснащение всех основных производств современной техникой и передовыми технологиями, обеспечивающими рост производительности, достижение высокой точности и качества поверхностей деталей машин. Эффективное внедрение в производство механообрабатывающего оборудования с ЧПУ, промышленных роботов, автоматизированных средств технического контроля позволяет обеспечить прогрессивные формы организации технологических процессов, достичь определенного экономического эффекта, что является важным фактором в сложившейся в настоящее время экономической ситуации в стране. Для достижения высокого уровня производства и труда необходимо создание гибких технологических процессов, позволяющих на одном и том же оборудовании, с минимальной переналадкой, обрабатывать детали, похожие по форме и размерам; использование переналаживаемой технологической оснастки, которая позволяет в одном и том же базовом приспособлении, за счет замены базирующих элементов, обрабатывать различные детали. Эти направления необходимо использовать при выполнении ВКР. Вмести с универсальным оборудованием в технологическом процессе предлагается использовать станки с ЧПУ, координатно-расточной станок. Это дает возможность концентрировать обработку детали, сократить количество операций, производственные площади, парк оборудования, количество рабочих, занятых на производстве детали. Весь этот комплекс мероприятий позволит сократить трудоемкость изготовления детали и ее себестоимость.

1 Технологическая часть

1.1 Описание изделия, анализ технологичности конструкции

Машины холодильные и агрегаты компрессорно-конденсаторные предназначены для работы в составе стационарных и судовых холодильных установок в системах непосредственного или рассольного охлаждения. Выполнены на базе поршневых и винтовых компрессоров, с водяным охлаждением конденсаторов.

Предназначена для охлаждения и поддержания заданной температуры хладоносителя, используемого в стационарных холодильных установках и в системах кондиционирования.

Эксплуатация при температурах от плюс 5 до плюс 40 ºС. Номинальная холодопроизводительность–176кВт Мощность электродвигателя  - 55 кВт Холодильный агент – хладон R-134а, смеси FX-56, СУВА МР 39,

СУВА МР 66 Габаритные размеры–2775х1640х1500 мм Масса в объеме поставки – 3113 (3222) кг.

Холодильное оборудование показано на рисунке1.

Рисунок 1 – Холодильная машина

Деталь «Корпус насоса», изготавливаемая из чугуна СЧ18 ГОСТ 1412-85 расположена внутри холодильного оборудования и служит для передачи масла. Деталь является телом вращения. Деталь «Корпус насоса» имеет следующие габаритные размеры: наибольший диаметр наружной цилиндрической поверхности 88 мм, длина 35 мм, у детали нет центрального отверстия. Масса детали 1,0 кг. В конструкции детали имеются поверхности, имеющие главное значение при базировании, а также поверхности другого назначения.

Допускается применение высокопроизводительных методов обработки, а также применение прогрессивного режущего инструмента. Конструкция детали удовлетворяет требованиям возможности применения автоматических средств загрузки, выгрузки, транспортирования, ориентирования, закрепления и условиям использования прогрессивных методов обработки, а также возможности её обработки на станках с ЧПУ.

Деталь «Корпус насоса» представляет собой тело вращения с двумя отверстиями одинакового диаметрами 28мм. Так же деталь имеет 4 отверстия диаметром 11 мм, одно отверстие диаметром 14 мм. Самые точные поверхности 1, 2 выполнены для установки ведущей и ведомой шестерен, что приводит в работу масленого насоса.

На рисунке 2 изображены все базовые поверхности заданной детали.

Назначение поверхностей детали.

Поверхности 1, 2 - предназначены для установки ведущего вала. Шероховатость поверхностей Ra 2,5 мкм, полученные сверлением, точность этих поверхностей 10-го квалитета.

Поверхность 3 – предназначена для установки оси ведомой шестерни. Шероховатость поверхностей Ra 2,5 мкм, полученные сверлением, точность поверхностей 10-го квалитета.

Рисунок 2 – Эскиз детали «Корпус насоса»

Поверхность 4 – служит для закрепления детали к крышке насоса при помощи штифта. Отверстия получены сверлением, количество поверхностей – четыре. Шероховатость этого отверстия 2,5 мкм, точность 10 квалитет.

Поверхность 5 – служит для установки ведущей шестерни. Отверстия получены растачиванием, количество поверхностей – одно, с шероховатостью Ra 12,5 мкм и точностью 14 квалитета.

Поверхность 6– служит для установки ведомой шестерни. Отверстие получено растачиванием, количество поверхностей – одно, шероховатость поверхностей Ra 2,5 мкм и точность 10-го квалитета.

На чертеже указаны все необходимые размеры (габаритные, присоединительные, межосевые, исполнительные и т.д.); требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, а также технические требования в нижнем правом углу.

Для изготовления детали «Корпус насоса» используется чугун СЧ18  ГОСТ 1412-85. Этот чугун применяется для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров.

Механические свойства и химический состав чугуна СЧ18 приведены в таблице 1 и таблице 2.

Таблица 1 – Механические свойства

Обозначение марки чугуна	изг, МПа	сж, МПа	ср, МПа	КС, кДж/м	Е103, МПа	р, МПа	НВ
Чугун СЧ20	420	800	200	20	85…100	не менее 200	143…255

Выбор марки чугуна для конкретных условий работы определяется совокупностью технологических и механических свойств.

Таблица 2 – Химический состав

Марка чугуна	Содержание элементов, %
	С	Mn	Si	Р	S	Fe
Чугун СЧ20	3,3…3,5	0,7…1,0	1,4…2,4	до 0,2	до 0,15	остальное

Анализ технологичности конструкции детали состоит из двух оценок:

качественной и количественной.

В результате работы были определены параметры: а) коэффициент использования материала; б) коэффициент точности обработки; в) коэффициент шероховатости поверхностей.

Коэффициент использования материала рассчитывается 2 по формуле

, (1)

где М_Д – масса детали, М_Д=1,0 кг;

М_З – масса заготовки, М_З=1,7 кг.

К_им

Коэффициент точности обработки и коэффициент шероховатости определяются из расчета средней точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей. Данные по детали целесообразно свести в таблицу 4 и 5.

Таблица 4 – Определение коэффициента точности, К_Т

Тi	ni		Ti×ni
8	1		8
10	5		45
14	13		182
ТСР=12,05		КТ=0,92

В первой графе таблиц указываются квалитеты Т_i и значения параметра шероховатости Ш_i обрабатываемых поверхностей детали; во второй – количество размеров или поверхностей n_i для каждого квалитета или шероховатости; в третьей графе – произведение предыдущих граф.

Таблица 5 – Определение коэффициента шероховатости, К_Ш

Шi	ni		Шi×ni
1,25	1		1,25
2,5	5		12,5
12,5	13		162,5
ШСР=9,3		КШ=0,89

Подсчет средней точности и средней шероховатости проводится 2 по формулам

(2)

(3)

Руководствуясь базовым (заданным) вариантом конструкции детали проводим оценку технологичности конструкции детали по точности, шероховатости обрабатываемых поверхностей, полученные данные сведём в таблицу 6.

Деталь «Корпус насоса» имеет торцовые поверхности, внутренние отверстия, пазы. Деталь средней сложности формы.

Наименование поверхностей	Общее количество	Количество и доля поверхностей (%) с требованиями точности размеров шероховатости
		высокие			средние			низкие			высокие			средние			низкие
		Квалитет 5-7	%	Квалитет 8-11		%	Квалитет 12-14		%	0,32-1,6 мкм		%	3,2-6,3 мкм		%	12,5-25 мкм		%
Наружные цилиндри-ческие	2	-	-	1		5	1		5	-		-	1		5	1		5
Внутрен-ние цилиндри-ческие	13	-	-	4		22	9		48	-		-	4		22	9		48
Коничес-кие	-	-	-	-		-	-		-	-		-	-		-	-		-
Плоские	3	-	-	1		5	2		10	1		5	-		-	2		10
Прочие	1	-	-	-		-	1		5	-		-	-		-	1		5
Всего	19	-	-	6		32	13		68	1		5	5		27	13		68
Заключение: Доля поверхностей с высокими требованиями к шероховатости составляет 5%, со средними к точности 32% и шероховатости 27%, с низкими 68% и 68% соответственно.

Таблица 6 - Оценка технологичности конструкции детали по точности и шероховатости поверхностей

Для обработки детали требуется специальные приспособления (для сверлильных операций), измерительный инструмент (для токарной операции)

Все поверхности доступны для обработки.

Качественная оценка технологичности конструкции детали включает следующие сведения: материал детали (какова его обрабатываемость, стоимость, возможность замены на более легкий и прочный); возможность применения высокопроизводительного оборудования и инструмента.

Применяемый материал – чугун СЧ18. У него хорошие литейные свойства (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья.

Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции, что обеспечивает свободный доступ инструмента для любой поверхности. Расположение крепежных отверстий как резьбовых, так и гладких допускает многоинструментальную обработку.