Критический анализ существующего технологического процесса изготовления корпуса подшипника

ВВЕДЕНИЕ

Улучшение основных параметров авиационных двигателей, увеличение мощности и ресурса, снижение удельного расхода топлива, массы и габаритных размеров тесно связаны с повышением качества деталей и узлов двигателя.

Высокая точность при тонкостенности деталей, исключительно высокие требования к качеству их поверхности, широкое использование жаропрочных и легких металлов и сплавов, применение новейших методов производства заготовок и деталей - характерные особенности современного двигателестроения.

Для обеспечения требуемой точности механической обработки при проектировании технологических процессов особое внимание необходимо уделить выбору баз, способом установки деталей. Поверхности детали нередко обрабатывают несколько раз, выбирая методы обработки, в особенности, на фасонных операциях приходится учитывать возможность появления наклепа и остаточных напряжений, которые могут заметно влиять на эксплуатационные характеристики деталей и ресурс двигателя.

Все ответственные детали и узлы подвергаются всестороннему стопроцентному контролю. Проверяя качество материала, правильность формы, размеры, качество поверхности, а также качество соединений, особенно неразъемных, уделяя большое внимание качеству деталей и узлов, в то же время, необходимо заботиться об экономике производства и снижении себестоимости деталей. Эта задача решается путем совершенствования технологических процессов и использования наиболее рациональных форм организации производства.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. ОПИСАНИЕ ОЪЕКТОВ ПРОИЗВОДСТВА, УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ К ДЕТАЛИ «КОРПУС ПОДШИПНИКА»

Деталь «корпус подшипника» является опорно-силовой конструкцией, удерживающей подшипник турбины. Она входит в узел опоры турбины. Данная деталь представляет собой тонкостенное тело вращения с множеством крепежных резьбовых отверстий, центровочных отверстий нескольких каналов для подвода и отвода масла. Он также, имеет фланцевый торец, посадочное место подшипника вала турбины.

Условия работы:

1.  Рабочая температура среды 400°С

2.  Температура масла проходящего по каналам детали 250°С

3.  Частота вращения вала турбины 10200 об/мин.

К данной детали предъявляются следующие технические требования:

- деталь должна иметь достаточную твердость;

- минимальный коэффициент линейного расширения;

- должна сохранять сносность между посадочным диаметром;

- не должны допускаться микротрещины;

- должна иметь полную сопрягаемость  с другими деталями узла «опора турбины»

Материал детали заданный конструктором 14Х17Н2Л

Таблица 1.1

Химический состав стали 14Х17Н2Л

Марка стали	Fe	C	Cr	Ni
14 X 17 H 2 Л	основа	0,14	16,8	1,9

1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА

         Выбор типа производства можно провести из оценки коэффициента закрепления операций

,(1.1)

где О - число операций, выполняемых в течении месяца на механическом участке;

Р – количество рабочих мест.

Количество операций О

,                       (1.2)

где О_опер количество операций по технологическому процессу.

Количество оборудования определяется по формуле

 ,                      (1.3)

где

t_шт - штучно-калькуляционное время изготовления детали

К_обс- коэффициент обслуживания

К_заг- коэффициент плановой загрузки оборудования 

К_н- коэффициент нормирования

Определяем месячную программу выпуска

,                           (1.4)

где Nв – годовая программа выпуска;

n=12 месяцы года

Размер партии n_д

(1.5)

,

где F_д действительный годовой фонд рабочего времени;

r количество рабочих часов в одну смену;

N_г годовая программа выпуска

Количество оборудования определяется по формуле

Округляем до целого числа в большую сторону Р=12

Тогда

полученное значение коэффициента закрепления операций соответствует серийному производству так как,  - условие серийного производства.

         Изготовление детали «корпус подшипника» с годовой программой выпуска является серийное.

         3 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОЧТИ 

1.3.1. Качественные показатели

      Совершенство конструкций изделия характеризуется её соответствием современному уровню техники, экономичностью и удобством эксплуатации, а также тем, в какой степени учтены возможности использования технологических методов её изготовления применительно к заданному объёму выпуска и условиям.

То есть, технологичность детали зависит от типа производства: выбранного технологического процесса, оборудования и оснастки ; организаций производства, а также от условий работы детали и сборочной единицы в изделии и условия ремонта.

      Обработка конструкций на технологичность должна начинаться уже на стадии технического задания и углубляться на стадиях разработки эскизного и технологического  проекта, составления рабочей документации. Например, многие элементы конструкций детали « корпус подшипника » формируются в заготовке, с минимумом механической обработки.

1.3.2. Количественные показатели.

Произведём анализ на  технологичность по коэффициенту использования материала. Этот коэффициент характеризует отношения масс готовой , обработанной детали к массе заготовки

 ,                       (1.6)

  Масса детали 5,74 кг.

  Масса заготовки 6,43 кг.

  КИМ=0.893

        Деталь считается технологичной , если Ким > 0,6. Деталь « Корпус подшипника » по данному параметру технологична.

      Рассмотрим деталь по коэффициенту унифицированных элементов. Унифицированными будут являться типовые размеры, к которым применены требования по ОСТ 1000021-78, остальные размеры назначенные  конструктором

 ,                       (1,7)

где  Qуе  - количество унифицированных элементов

      Qэ - количество неунифицированных элементов.

Ку = 5,3 ´100 % = 530 %

  По данному показателю деталь также является технологичной так как

Ку ³ 50 %

Коэффициент шероховатости поверхностей.

 В данной детали к поверхностям применены следующие требования по шероховатости;

Таблица 1.2

Количество поверхностей с соответствующей шероховатостью

№ п/п	Rа (мкм)	Предпочтит. значения	Количество поверхностей
1	20 -10	12,5	226
2	10 - 5	6,3	69
3	5 - 2,5	3,2	6
4	2,5 - 12,5	1,6	15
5	1,25 - 0,63	0,8	1

Расчет коэффициента производится по зависимостям. Находим среднее значение.

  ,                        (1.8.)

где Б количество поверхностей соответствующего квалитета

n количество поверхностей

Б ср. = 7,301

Определяем коэффициент шероховатости