Выдержка из текста работы
Современные механизмы хозяйственной деятельности требуют от любого предприятия, рассчитывающего добиться серьезных успехов на рынке, выполнения нескольких обязательных условий:
— сокращение сроков подготовки производства
— увеличение производительности труда;
— выработки четкой процедуры учета материальных ценностей;
— обеспечения высокого качества выпускаемой продукции.
Для удовлетворения всех этих условий на машиностроительных предприятиях ведется большая работа.
Специалисты осваивают и внедряют новые материалы, новые технологические процессы изготовления изделий с наименьшей трудоёмкостью и материалоёмкостью, высокой надёжностью и долговечностью. Также большое внимание уделяется широкомасштабному использованию средств механизации и автоматизации производственных процессов.
В данном дипломном проекте был разработан проект участка механического цеха с разработкой технологического процесса изготовления детали типа «Ролик».
Деталь «Ролик» входит в узел «Установка кронштейна» которая в свою очередь входит в агрегат управления двигателем вертолетаДеталь изготовлена из алюминия марки АК6-Т1.
Был выбран оптимальний метод получения заготовки. Заготовка получается методом объемной горячей штамповки.Данный вид заготовки позволяет максимально приблизить контур заготовки к форме и размерам готовой детали. Это снизит трудоемкость механической обработки.
При выборе перспективного варианта технологического процесса изготовления детали проведен системный анализ по критериям: производственные площади и трудоемкость. Для этого были использованы программные комплексы AМACONT
Припуски на операциях технологического процесса рассчитаны с использованием программного комплекса APROPOS.
В результате был разработан технологический процесс изготовления детали «Ролик» с использованием современного оборудования.
В конструкторской части для сверления сквозного отверстия диаметром 10,5 мм рассчитано и спроектировано специальное приспособление с пневматическим приводом зажима заготовки. Для фрезерования поверхности паза рассчитано и спроектировано специальное приспособление с пневматическим приводом зажима заготовки.
Для контроля соосности отверстий диаметром 24H7 мм. рассчитано и спроектировано специальное приспособление -соосник.
В организационно-технической части приведены расчеты потребного количества оборудования, численности работающих, производственных и вспомогательных площадей. На основании этих расчетов разработан план участка Оборудование расставлено согласно операциям технологического процесса.
Анализ безопасности и экологичности данного проекта был проведен и рассчитан на примере двух факторов: вибрации и искусственного освещения
В экономической части приведены обоснования экономической целесообразности проектирования механического участка, оснащенного прогрессивным оборудованием и специальных механизированных приспособлений.
Специальная часть проекта посвящена теме «ультразвуковая размерная обработка».
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Описание конструкции и назначение детали.
Деталь «Ролик» входит в узел «Установка кронштейна» которая в свою очередь входит в агрегат управления двигателем вертолета. Ролик приводит в движение тягу управления двигателем через трос закрепленный на ручье ролика с помощью хомута.
Деталь «Ролик» изготавливается из алюминия марки АК6-Т1 ОСТ 190073-85
Рисунок 1.1. 3Dмодель детали ролик
1.2 Анализ используемого материала
Таблица 1.1. Химический состав алюминия АК6-Т1, %:
|
Алюминий % |
Медь % |
Магний % |
2 Примесей, не более % |
||||
|
крем- ния |
марган-ца |
цинка |
титана |
никеля |
|||
|
93,4-95,5 |
1,8-2,6 |
0,4-0,8 |
0,7-1,2 |
0,4-0,8
|
0,3 |
0,1 |
0,1 |
|
447[МПа] |
— Предел кратковременной прочности |
||||||||||||||
|
|
378 [МПа]- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации) |
|
|||||||||||||
|
|
12.5%— Относитлельное удлинение при разрыве |
|
|||||||||||||
|
|
190 кДж / м2— Ударная вязкость |
|
|||||||||||||
|
|
95-100 МПа — Твердость по Бринеллю
Т1 — закаленное и искусственно состаренное (на максимальную прочность). Целью применения режима старения является получение повышенной прочности закаленного сплава или более стабильных размеров деталей
Таблица 1.2. Рекомендуемые режимы термической обработки сплавов АК6-Т1
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
1.3. Анализ технологичности конструкции детали.
Конструкция детали технологична, если она обеспечивает простое и экономичное изготовление детали с минимальными затратами и высокой производительностью. Технологичность детали оценивается для конкретных условий производства.
Существует два вида оценки технологичности конструкции:
· Качественный
· Количественный
Кроме того, технологичность может быть оценена дополнительными техническими показателями:
· — коэффициентом использования материала;
· — коэффициентом унификации и стандартизации;
· — коэффициентом точности и шероховатости поверхностей
1.3.1 Качественный анализ технологичности детали
При проведении качественного анализа технологичности следует проанализировать возможность обработки данной детали при условии сохранения принципа единства баз.
Деталь-Ролик изготовлена из алюминия Ак6-Т1 ОСТ 190073-85, обрабатываемость материала удовлетворительная. Деталь проходит термическую обработку, Т1 – закаленный и искусственно состаренный на максимальную прочность.[3] Способ изготовления заготовки – штамповка, значительно повышает производительность труда, снижает отходы металла, обеспечивает высокую точность формы изделия и качества поверхности.
Конструктивная форма детали позволяет выполнять следующие требования по технологичности механической обработки:
— возможность простого и надежного закрепления детали на станке;
-Инструмент имеет свободный доступ к обрабатываемым плоскостям
— форма поверхностей и их размеры позволяют производить обработку на выпускаемых станкостроительной промышленностью моделях металлорежущих станков.
Деталь имеет два ручья для хода тросика по наружному диаметру ?144, один ручей находится по неполному диаметру. Деталь Ролик имеет два классных отверстия ?24Н7, которые находятся на ступице; деталь имеет 4 технологических отверстия ?33 и 2 отверстия ?4,2 находящихся на основании, также имеется отверстие с резьбой М12х1,5; на ручье находятся отверстие ?7,1, отверстие с резьбой М4, и паз длиной 15х4мм.;
При обработке данной детали используется специальный фасонный резец для обработки ручьев, и комбинированное сверло. Для обработки паза находящегося под углом 160 на ручье, будет использоваться специальная оснастка.
После проведения качественного анализа технологичности детали делаем вывод, что, в целом, конструкция детали является технологичной.
1.3.2Количественный анализ технологичности детали
При проведении количественного анализа технологичности детали определяем следующие коэффициенты:
1. Коэффициент уровня технологичности по шероховатости
Кш=(?Rа*n)/?n (1.1)
Где n-число поверхностей соответствующего класса шероховатости
Кш=(2,5*2+3,2*1+6,3*22)/2+1+22=5,9 мкм
2. Коэффициент технологичности обработки детали
Кт=1-(1/Тср) (1.2)
Где Тср — средний класс точности обработки детали
Тср=?Т*ni/?ni(1.3)
Где ni – число размеров соответствующего класса точности; Т – класс точности обработки
Тср= (10*2)/2=10
Кт=1-(1/10)=0,9
3. Коэффициент унификации
Ку=?m/?M (1.4)
Где М – общее число размеров; m – число унифицированных размеров
Ку=31/56=0,5
4. Коэффициент использования материала
Ким= мд/мз(1.5)
Где мд =0,23 кг; мз=0,6 кг.
Ким=0,23/0,6=0,4
ВЫВОД: На основании качественной и количественной оценки технологичности установлено, что деталь ролик технологична, показатели технологичности указывают, что деталь легко обрабатывается.
1.4 Выбор и обоснование исходной заготовки
Метод получения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, её массой, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.
Для изготовления заготовки детали «ролик», используется материал — алюминий марки АК6-Т1 ОСТ 190073-85
Выбрать заготовку, значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Окончательное решение можно принять только после экономического комплексного расчета себестоимости заготовки и механической обработки в целом.
Для выбора заготовки сделаем сопоставление двух возможных способов получения заготовки методом:
1-ый вариант –заготовка из проката – круг.
2-ой вариант – заготовка из штамповки.
При сравнении заготовок различных видов и способов изготовления можно воспользоваться коэффициентом использования материала:
Ким=mд/mз,(1.6)
гдеmд = 0,23 кг — маса детали;
mз — маса заготовки;
mз1 =1,28 кг — заготовка изкруга,
mз2= 0,6кг — заготовка из штамповки.
Ким1 =0,23/1,28=0,2;
Ким2 =0,23/0,6=0,4.
Экономическое сравнение вариантов заготовок при принятии окончательного решения может выполняться:
1. по технологической себестоимости заготовки;
2. по цеховой себестоимости заготовки;
3. по себестоимости изготовления детали;
4. по приведенным затратам на изготовление заготовки;
5. по приведенным затратам на изготовление детали.
Выбираем четвертый вариант.
Определим стоимость основных материалов заготовки: [1]
М=Цз –Цо* то; (1.7)
где Цз -цена заготовки;
Цо — цена отходов, Цо = 22руб./кг;
то — масса отходов,
то1 =1,05 кг — масса отходов заготовки полученной проката;
то2 =0,37 кг — масса отходов из штамповки.
Цз=mз* Цм ,
где цена материала Цм1— 294 руб, Цм2 – 97,5 руб.
Цз1 = тз1* Цм1=1,28*294=376,32 руб.
Цз2 = тз2* Цм2 =0,6*97,5=58,2 руб.
М1=376,32 -22*1,05=353,22руб.
М2=58,2 -22*0,37=50,06 руб.
Таблица 1.3. таблица сравнения заготовок
|
Заготовка |
Маса заготовки |
Маса отходов |
Коэффициент использования материала |
Цена заготовки |
|
Прокат |
1,28 |
1,05 |
0,2 |
353,32 |
|
Штамповка |
0,6 |
0,37 |
0,4 |
50,06 |
Учитывая конфигурацию, размеры детали и цену на заготовку отдаем предпочтение второму варианту – изготовление заготовки из штамповки, близкую по форме и размерам к детали.
1.5 Разработка технологического процесса обработки детали
Технологический процесс проектировался под станки с числовым программным управлением. При выборе режущего инструмента использовался стандартный режущий инструмент, для облегчения трудоемкости в операции 025 и 085 используется специальный инструмент-фасонный резец и комбинированное сверло.
Модель станка выбирают из следующих соображений:
1. соответствий основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей, устанавливаемых по принятой схеме обработки;
2. соответствие станка по производительности заданному масштабу производства;
3. возможность работы на оптимальных режимах резания;
4. соответствие станка по мощности;
5. возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;
6. наименьшая стоимость обработки;
7. необходимость использования имеющихся станков.
В процессе обработки алюминиевых сплавов происходит налипание обрабатываемого материала, что затрудняет достижение необходимой шероховатости поверхности, ухудшает точность обработки. Применение смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) улучшает обрабатываемость материала и обеспечивает повышение периода стойкости инструмента до двух раз и более согласно [6]. По рекомендациям [6] применяем 5% эмульсию.
При разработке технологического процесса производим нормирование операций согласно [7], [8], [9].
