Разработка технологического процесса механической обработки детали «Ось» КЗК-10-1-0109602 с применением станков с ЧПУ

производства определяется по коэффициенту закрепления операций (К_ЗО). Предварительно на основе типового (базового) технологического процесса его можно определить по формуле:

,                                         (1.1)

где   F_д – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час,

[6, с.22, таблица 2.1] - при двухсменном  режиме работы; F_д =4029 ч;

N – годовой объём выпуска детали, шт.; N=1100 шт;

Т_{шт(шт.-к)ср} – среднее штучно-калькуляционное (для серийного производства) время, мин.

k_У – коэффициент ужесточения заводских норм, k_У=0,7…1,0; k_У =0,8.

Расчёт выполним на основе данных таблицы 1.3.

Таблица 1.3 –Анализ операций механической обработки детали

Номер операции	Код и наименование операции	Модель станка	Категория ремонтной сложности	Мощность станка N,кВт	Тшт(шт.-к), мин
1	2	3	4	5	6
010	4261 Вертикально-фрезерная	6550	9	13	7,052
030	4269 Фрезерно-центровальная	МР71	7	13	3,634
050	4233 Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	32	22	18,592
060	4233 Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	32	22	41,328
100	4233 Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	32	22	4,906
110	4131 Кругло-шлифовальная	3М161	43,5	14	5,631
120	4131 Кругло-шлифовальная	3М161	43,5	14	6,209
130	4145 Торце-шлифовальная	3Т161Е	25	13	3,259
140	4232 Сверлильная с ЧПУ	2С150ПМФ4	35	15	24,86
150	4214 Вертикально-сверлильная	2Н135	13,5	4	5,119
160	4114 Токарно-винторезная	16К20	16,5	22	3,98
170	4214 Вертикально-сверлильная	2Н135	13,5	4	14,69
180	4214 Вертикально-сверлильная	2Н135	13,5	4	1,531
Итого					140,791

                  (1,2)

Полученное значение  по ГОСТ 3.1108-74 соответствует среднесерийному типу производства.

Величина производственной партии (n_д): 

, шт.                                                                          (1.3)

где    α – число дней, на которые необходимо иметь запас деталей: α=5 дн.

Ф_р.д. – число рабочих дней в году: Ф_р.д.=365-(104+8)=253 дн.

 шт.

Такт выпуска (t):

 мин.                                                                        (1.4)

 мин.

При среднесерийном типе производства изготавливают  серию деталей (изделий) регулярно повторяющихся через определённый промежуток времени.   Среднесерийный тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объёмом выпуска, чем в единичном типе производства.

При среднесерийном производстве используются универсальные и специализированные станки, станки с ЧПУ, оснащенные как специальными, так и универсальными, и универсально – сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В производстве ТП изготовления преимущественно дифференцирован, т.к. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определённых станках.

Заготовкой служит поковка, которая широко использоваться в серийном типе производства.

Недостатком базового технологического процесса является применение трудно переналаживаемых универсальных станков с малой степенью механизации.

Базовый техпроцесс построен рационально и обеспечивает требуемую точность изготовления детали. 

1.3 АНАЛИЗ ДЕТАЛИ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ

Качественный анализ на технологичность

Заготовка детали «Ось» КЗК-10-1-0109602 представляет собой поковку ступенчатой цилиндрической формы из легированной стали 40Х ГОСТ 4543-71.

Заготовка достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Поверхности поковки могут быть обработаны на легко переналаживаемых станках с ЧПУ. С точки зрения точности и чистоты, поверхности не представляют значительных технологических трудностей, имеет свободный доступ ко всем обрабатываемым участкам, припуски снимаются равномерно в процессе обработки. С точки зрения механообработки заготовка имеет следующие недостатки: сложная форма детали может вызвать торцевое биение на поверхностях 4, 8 и радиальное на поверхности 6.

Количественный анализ на технологичность

Количественный анализ на технологичность заключается в расчете коэффициента унификации конструктивных элементов (К_У) и коэффициента использования материала (КИМ).

Для расчета Ку следует провести отработку элементов детали на унифицированность.

Таблица 1.4 – Отработка элементов детали на соответствие стандартам.

Номер       элемента	Выдерживаемые размеры	Стандарт на элемент
1,21	196±0,5	-
2	2х450	ГОСТ 10549-80
3		-
1,4		-
5	2х450	ГОСТ 10549-80
6		-
7	1,6х450	ГОСТ 10549-80
4,8		ГОСТ 6636-69*
9	1,6±0,1×30˚	ГОСТ 6636-69*, ГОСТ 8908-81
10		ГОСТ 6636-69*
11		-
12	×0,5±0,1	ГОСТ 6636-66*, ГОСТ 6636-69*
4,13	26±0,3	ГОСТ 6636-69*
14	R8	ГОСТ 8870-69*
15	×18±1	ГОСТ 6636-69*, ГОСТ 6636-69*
16	×70±0,33	ГОСТ 6636-69*, ГОСТ 6636-69*
17	×70±0,3 ×103±0,3	ГОСТ 6636-69*,  ГОСТ 6636-69*, ГОСТ 6636-69*,  -

Окончание таблицы  1.4.

	18				ГОСТ 6636-69*
	19				ГОСТ 6636-69*
	20		2х450		ГОСТ 10549-80
13.21		158±0.5		-
22		2.0±0,1×30˚		ГОСТ 6636-69*, ГОСТ 8908-81
23				ГОСТ 6636-69*
24		2.0±0,1×30˚		ГОСТ 6636-69*, ГОСТ 8908-81
25				ГОСТ 6636-69*,  ГОСТ 6636-69*
28		×20		- ,  ГОСТ 6636-69*
26		1,6х450		ГОСТ 10549-80
27		М8-7Н×15		ГОСТ 19257-73, ГОСТ 6636-69*

                                                                            (1.5)

где Q_У.Э. – число конструктивных элементов детали, которые выполнены по стандартам.

Q_ОбЩ. –  число всех конструктивных элементов детали.

Коэффициент использования материала рассчитывается по формуле:

                                                                       (1.6)

где т_Д – масса детали, кг;

Н.расх  – норма расхода материала: Н.расх =21,54 кг.

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

2.1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДЪЯВЛЕННЫХ К ДЕТАЛИ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ОБЕСПЕЧЕНИЮ И КОНТРОЛЮ

Таблица 2.1 – Анализ технических требований

Номер конструктивного элемента	Размеры и требования к их размерной и геометрической точности	Требования к шероховатости поверхности	Требования к точности взаимного расположения поверхностей и осей	Методы достижения точности: способы базирования и виды обработки	Методы контроля и средства измерения
1	2	3	4	5	6
1/21	196±0,5	Ra20/ Ra20	-	Фрезерование однократное	Выборочно, ШЦ-lll-400-0.05 ГОСТ 166-89
2, 5, 20	2х450	Ra20	-	Точение однопроходное	Визуально
3		Ra5		Точение чистовое после чернового при базировании относительно оси центров	Выборочно, ШЦ-ll-250-0.05 ГОСТ 166-89,    прибор для контроля биения
1/4		Ra20/ Ra5		Точение чистовое после чернового при одновременной обработке с поверхностью 3 (база В)	Выборочно, ШГ-160-0.05   ГОСТ 162-90,    прибор для контроля биения
6			-	Точение однопроходное	Выборочно, ШЦ-lll-400-0.05 ГОСТ 166-89
7	1,6х450	Ra20	-	Точение однопроходное	Визуально
4.8	22-0.4	Ra20	-	Точение однопроходное после обработки поверхности 4	Выборочно, ШЦ-ll-250-0.05 ГОСТ 166-89
9	1,6±0,1×30˚	Ra20	-	Обработка фаски при центровании отверстия 10	Выборочно, шаблон 1,6±0,1×30˚
10		Ra10		Сверление после центрования с образованием фаски 9 при одновременной обработке с поверхностью 3 по УП	Выборочно, пробка   8103-0935м ГОСТ 1496-69
11		Ra20	-	Точение однопроходное	Выборочно, ШЦ-ll-250-0.05 ГОСТ 166-89
12		Ra20	-	Точение однопроходное	Выборочно, ШЦ-ll-250-0.05 ГОСТ 166-89
13	158±0,5	Ra2,5		Точение чистовое после чернового при одновременной обработке с поверхностью 15 (база В)	Выборочно, ШГ-250-0.05   ГОСТ 162-90,    прибор для контроля биения
14	R8; 0,3; R5	Ra5	-	Обкатка после чистового и чернового точения
15		Ra1,25		Тонкое точение после чистового и чернового при базировании относительно оси центров
16	Ø85×70±0,3/Ø55	Ra20	-	Точение однопроходное
17	×8±1  ×158±0.5	Ra1,25		Тонкое точение после чистового и чернового при базировании