Как делать анализ технологичности детали

[4, с. 116 – 130; 5, с. 34 -42; 6, с. 501 – 508; 7, с. 11 – 19; 9; 10, с. 30 – 36; 11, с. 65 – 72; 12, с. 511 – 517; 14, с. 419 – 429; 15, с. 160 – 184; 19, с. 197 – 198; 22; 24, с. 91 – 95]

Технологичность конструкции детали имеет прямую связь с производительностью труда, затратами времени на технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия. Поэтому проектированию технологического процесса изготовления детали должен предшествовать анализ технологичности её конструкции и в необходимых случаях отработка на технологичность.

Технологичность конструкции детали оценивают на двух уровнях – качественном и количественном. Качественная оценка предшествует количественной и сводится к определению соответствия конструкции детали следующим требованиям:

· конструкция должна быть стандартной или состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;

· для изготовления детали должны использоваться стандартные или унифицированные заготовки;

· точность размеров и шероховатость поверхностей детали должны быть оптимальными, обоснованными конструктивно и экономически;

· при определении жёсткости, формы и размеров, а также механических и физико-химических свойств её материала следует учитывать возможности технологии изготовления, условий хранения и транспортирования;

· точность и шероховатость поверхностей должны обеспечивать требуемую точность установки, обработки и контроля;

· заготовку необходимо получать рациональным способом (с учётом объёма выпуска и типа производства);

· должны обеспечиваться доступ к обрабатываемым поверхностям и возможность одновременной обработки нескольких заготовок;

· сопряжения поверхностей деталей различных квалитетов и шероховатости должны соответствовать методам и средствам обработки;

· конструкция детали должна обеспечивать возможность использования групповых, типовых и стандартных технологических процессов.

Анализ технологичности конструкции детали рекомендуется выполнять в следующей последовательности.

1) На основании анализа исходной информации (сборочного чертёжа узла, чертёжа детали, программы и годового объёма выпуска, типа производства, служебного назначения узла и детали) выносят заключение о целесообразности принципиального изменения метода получения исходной заготовки. При этом в ряде случаев приходится менять материал заготовки.

В тех случаях, когда качественное сравнение принципиально отличных методов получения заготовок не позволяет сделать определённый выбор, производят количественную технико-экономическую оценку двух – трёх предпочтительных вариантов методов получения заготовок и принимают решение о выборе исходной заготовки (см. разд. 4.8).

Если метод получения исходной заготовки был изменён принципиально, то приводят эскизные рисунки базовой и предложенной исходной заготовок с указанием их основных размеров.

1) Выполняют анализ технологичности конструктивных элементов детали, учитывая рекомендации [15] и [22]. Выявляют труднодоступные для обработки места и при необходимости вносят изменения в конструкцию (производят отработку на технологичность).

2) Определяют возможность совмещения технологических и конструкторских (измерительных) баз при обеспечении размеров требуемой точности, а также возможность прямого контроля таких размеров.

3) Анализируют конструкцию детали (исходной заготовки) для возможности одновременной обработки нескольких заготовок на одном станке, много инструментальной, многосторонней и других прогрессивных методов обработки.

4) Определяют поверхности, которые будут использованы в качестве технологических баз, и проверяют соответствие их требованиям, предъявляемым к технологическим базам заготовки. Выполняют эскизы, изображающие детали или отдельные её элементы до отработки конструкции на технологичность и после (рис. 4.2).

В качестве примера можно сформулировать рекомендации по обеспечению технологичности корпусных деталей. Обработка заготовок корпусных деталей сводится главным образом к обработке плоских поверхностей и отверстий. Конструктивная форма корпусной детали, обеспечивающая минимальную трудоёмкость обработки, должна отвечать следующим основным условиям:

· форма корпусной детали должна быть возможно ближе к правильной геометрической форме. Например, поперечному сечению корпусной детали целесообразно придавать форму правильного четырёхугольника (вместо неправильного четырёхугольника, трапеции или какой-либо сложной формы);

· конструкция корпусной детали должна позволять обработку без спаривания с сопрягаемой деталью;

· следует предусмотреть, по возможности, механическую обработку нескольких поверхностей в одной операции (например, плоскости и двух отверстий);

· конструкция детали должна обеспечивать возможность обработки поверхностей и торцов отверстий напроход. Торцам отверстий следует придавать форму, удобную для обработки торцовой фрезой или цековкой;

· деталь не должна иметь поверхностей, неперпендикулярных осям отверстий на входе и выходе сверла (см. рис. 4.2, а), с целью устранения увода сверла или его поломки;

· диаметр обрабатываемых отверстий во внутренних стенках должен быть равен или меньше диаметра соосных им отверстий в наружных стенках детали;

· необходимо избегать многообразия размеров отверстий, резьб и допусков;

· конструкция детали не должна препятствовать пригонке поверхностей.

2) Выявляют все обрабатываемые поверхности детали.

3) Рассматривают различные методы механической обработки каждой поверхности, оценить удобство и простоту обработки.

4) Выявляют смешанные связи. Если их больше одной в одном координатном направлении, то исключить лишние переводом в другие виды связей. Особое внимание обратить на скрытые связи, которые заданы осями симметрии. Перерассчитывают размеры при переводе из смешанных связей в другие.

5) Определяют возможные на данном моменте показатели технологичности конструкции для рассматриваемой детали.

6) Сделать выводы и предложения. При расчёте показателей технологичности конструкции, исходные данные и результаты лучше представлять в виде таблиц. На данном этапе нужно рассчитать следующие показатели технологичности: коэффициент унификации, коэффициент использования материала, коэффициент точности и коэффициент шероховатости.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

источник

Назначение и конструкция детали

Раздел начинается с определения класса деталей, к которому относится заданная в проекте деталь (класс валов, полых цилиндров, зубчатых колес, корпусов, рычагов, вилок и т.п.).

Далее дается описание работы и назначение узла в машине и детали в узле по материалам (отчету) технологической практики. При этом указываются основные и вспомогательные конструкторские базы, исполнительные поверхности. Здесь же анализируются допуски на размеры, форму и взаимное расположение поверхностей детали, указывается, почему к этим поверхностям предъявляются такие требования.

В этом же разделе описывается вид термической обработки детали и цель ее проведения.

Заканчивается раздел таблицами химического состава и механических свойств материала детали.

Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке ТП, от которого зависят его основные технико-экономические показатели: металлоемкость, трудоемкость, себестоимость.

Анализ технологичности проводится, как правило, в два этапа: качественный и количественный.

Так, детали типа валов признаются технологичными, если они отвечают следующим требованиям:

— возможность максимального приближения формы и размеров заготовки к размерам и форме детали;

— возможность вести обработку проходными резцами;

— уменьшение диаметров поверхностей от середины к торцам вала или от одного торца к другому;

— возможность замены закрытых шпоночных пазов открытыми;

— жесткость вала обеспечивает достижение необходимой точности при обработке ( 5);

— глухие отверстия с резьбой;

— закрытые с одной или двух сторон пазы.

Не являются нетехнологичными требования к точности размеров и формы поверхностей деталей и шероховатости, если они вытекают из служебного назначения детали.

Качественная оценка технологичности конструкции характеризуется показателями: хорошо – плохо, допустимо – недопустимо.

Количественная оценка технологичности выполняется согласно ГОСТ 14 201–73. Количественная сравнительная оценка технологичности детали может быть осуществлена лишь при использовании соответствующих базовых показателей технологичности. Поэтому студенту выдаются численные значения следующих базовых показателей: точности обработки, шероховатости поверхности, трудоемкости изготовления и технологической себестоимости детали и заготовки.

В ходе курсового проектирования студент обязан определить значения перечисленных ниже относительных частных показателей технологичности, которые должны приниматься в пределах 0

1. Уровень технологичности конструкции по точности обработки

,

где К_{б. тч}, К_тч – соответственно базовый и достигнутый коэффициенты точности обработки.

Коэффициент точности обработки К_тч определяется по формуле

,

где – средний квалитет точности обработки изделия; n_i – число размеров соответствующего квалитета точности; Т – квалитет точности обработки.

2. Уровень технологичности конструкции по шероховатости поверхности

,

где К_б.ш, К_ш – соответственно базовый и достигнутый коэффициенты шероховатости поверхности.

Коэффициент шероховатости поверхности К_ш определяется по формуле

,

где – средняя шероховатость поверхности изделия; Ш – шероховатость поверхности; n_iт – число поверхностей соответствующей шероховатости.

Значения достигнутых уровней технологичности конструкций по точности обработки и шероховатости следует определять после завершения технологического контроля чертежа детали и внесения в него, по согласованию с руководителем проекта, рациональных изменений. Если чертеж детали после завершения технологического контроля не подвергается пересмотру и изменению, уровень технологичности конструкции по этим показателям равен единице.

3. Уровень технологичности конструкции по использованию материала

,

где К_б.и.м, К_и.м – соответственно базовый и достигнутый коэффициенты использования материала.

Коэффициент использования материала

,

где М – масса готовой детали, кг; М_м – масса материала, израсходованного на изготовление детали, кг.

Значения коэффициента использования материала и уровня технологичности конструкции по использованию материала рассчитываются после выбора метода получения заготовки и определения общих припусков на механическую обработку.

4. Уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления

,

где Т_и, Т_б.и – соответственно достигнутая и базовая трудоемкость изготовления изделия.

5. Уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости

,

где С_т, С_б.т – соответственно достигнутая и базовая технологическая себестоимость изделия.

Уровни технологичности конструкции по трудоемкости и технологической себестоимости окончательно определяются после разработки технологического процесса и получения необходимых для расчета данных.

Заканчивается этот раздел проекта выводами о технологичности конструкции детали.

Дата добавления: 2018-09-24 ; просмотров: 2045 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

источник

Под технологичностью конструкции изделия понимают совокупность свойств конструкции изделия, обеспечивающих возможность оптимальных оперативных разовых затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, условий изготовления и эксплуатации.

Под отработкой конструкции изделия на технологичность понимают комплекс мероприятий для достижения оптимального заданного уровня технологичности, осуществляемые на всех этапах разработки изделия.

Анализ технологичности бывает двух видов: качественный и количественный. Качественную оценку технологичности детали производят по материалу, геометрической форме, качеству поверхностей, по простановке размеров и возможным способам получения заготовки [4]. Количественную оценку производят по абсолютным и относительным показателям.

Материал детали — серый чугун СЧ-20 ГОСТ 1412-85 имеет хорошую обрабатываемость и умеренную твердость. Это дает возможность обрабатывать ее инструментами как из быстрорежущей стали, так и оснащенными твердосплавными пластинками. Применение сверхтвердых материалов или алмаза не требуется.

Механические, технологические свойства материала и его химический состав приведены в таблице 1.1. и таблице 1.2.

Таблица 1.1 — Химический состав чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85, в %

Таблица 1.2 — Механические свойства чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85

Временное сопротивление при растяжении ув, МПА, (кгс/мм2), не менее

Модуль упругости при растяжении, Е.10-2 МПА

Удельная теплоемкость при температуре 20-200є C, Дж (кг.К)

Коэффициент линейного расширения при температуре 20-200є C, ?, 1/є C

Теплопроводность при 20є C, ? Вт(м.К)

Геометрическая форма детали состоит из простых фигур: цилиндров, плоскостей, резьб. Все поверхности легко доступны и не требуют для их обработки специального металлорежущего инструмента или дополнительных приспособлений.

Максимальное качество поверхности корпуса коробки отбора мощности требуется при выполнении шести отверстий 72H7, Ra 1,6 и наружной цилиндрической поверхности 350h6, Ra1,25. Такое качество поверхности может быть получено без применения оборудования повышенной точности, поэтому применение прецизионных и специальных станков не требуется. Размеры обрабатываемых поверхностей позволяют выполнять их на стандартном металлорежущем оборудовании.

Простановка размеров на обрабатываемой детали удобна, выполнена с соблюдением правила единства баз и не требует пересчета размеров при изготовлении или контроле.

Конструкция достаточно жесткая. Она допускает обработку плоскостей на проход, однако, некоторые поверхности расположены под наклоном к базовым плоскостям. Устранить такое наклонное расположение поверхностей не представляется возможным без ухудшения эксплуатационных свойств изделия. Одновременная обработка нескольких плоскостей одновременно невозможна.

Наиболее ответственные отверстия допускают одновременную обработку с двух сторон. Крепежные отверстия, расположенные на одной плоскости, в большинстве позволяют их одновременное сверление, поскольку расстояние между осями делает возможным многошпиндельное сверление.

Количество типоразмеров отверстий невелико и конструктивно оправданно. Однако, ряд отверстий сверлится под углом к базовым поверхностям, что снижает технологичность детали. Изменить положение этих поверхностей нет возможности.

Габариты детали делают не рациональной обработку нескольких деталей одновременно на одном станке, т.к. в этом случае будет необходимо значительно увеличить основные технологические размеры оборудования, что приведет к удорожанию обработки.

Способ получения заготовки — отливка в песчано-глинистые формы, обеспечивает сложную геометрическую форму заготовки, упростить которую без ухудшения потребительских свойств детали не возможно.

Обработать данную деталь можно используя типовые техпроцессы. Применение специальных методов обработки не требуется.

Технический уровень или степень прогрессивности спроектированного технологического процесса определяют по следующим количественным показаниям.

1. Коэффициент использования материала

• 0,62
• 2. Уровень технологичности конструкции по точности обработки

где К_б.т.ч. и К_т.ч. — соответственно базовый и достигнутый коэффициенты точности обработки.

Коэффициент точности обработки:

где Т_ср. — средний класс точности обработки изделия;

n_i — число размеров соответствующего класса точности;

Т_к — класс точности обработки.

Проанализировав данные базового техпроцесса, получаем:

Так как , то деталь является технологичной.

Поскольку в конструкцию детали изменения не вносились, то

3. Уровень технологичности конструкции по шероховатости поверхности

где К_б.ш. и К_ш — соответственно базовый и достигнутый коэффициенты шероховатости поверхности.

Коэффициент шероховатости определяется по формуле:

где Ш_ср — средний класс шероховатости поверхности изделия;

Ш — класс шероховатости поверхности;

n_iш — число поверхности соответствующего класса шероховатости.

Поскольку в конструкцию детали изменения не вносились, то

Чертеж детали после завершения технологического контроля не подвергался изменению и пересмотру, поэтому уровень технологичности конструкции по этим показателям равен 1.

источник

Анализ технологичности детали. Цель работы – научиться анализировать технологичность конструкции детали по ее

Цель работы – научиться анализировать технологичность конструкции детали по ее рабочему чертежу.

Под технологичностью детали понимают совокупность ее свойств, позволяющих изготовить деталь с наименьшими затратами.

Перед тем, как приступить к разработке ТП, технолог должен проанализировать конструкцию детали с точки зрения ее технологичности и в случае необходимости дать предложения по изменению конструкции с целью повышения ее технологичности.

Оценку технологичности детали проводят по 4 группам признаков (критериев технологичности):

· технологичность общей конфигурации детали

· технологичность базирования и закрепления

· технологичность обрабатываемых поверхностей.

1.1. Технологичность заготовки

С точки зрения снижения себестоимости обработки заготовка должна быть максимально приближена по форме к готовой детали. Однако усложнение заготовки ведет к повышению ее стоимости. Оптимальную сложность заготовки и способ ее получения определяют путем экономического анализа (см. работу №4). Кроме того, технологичность заготовки характеризуется следующими критериями:

1) Обрабатываемостьматериала заготовки. Обрабатываемость материала – это способность его к обработке резанием. Характеризуется коэффициентом обрабатываемости

(2.1)

где V и V – скорость резания при стойкости инструмента 60 мин. при обработке соответственно данного материала и стали 45 твердостью HB 179. По значению К материалы разделяют на 5 групп: св.1,5 – высокая обрабатываемость; 1,5…1,0 – повышенная; 1,0…0,8 – удовлетворительная; 0,8…0,5 – пониженная; менее 0,5 – низкая. Ухудшение обрабатываемости снижает производительность и удорожает изготовление детали. Следовательно, чем выше обрабатываемость, тем выше уровень технологичности.

2) Использование унифицированнойзаготовки. Применение проката, в т.ч. профильного, сокращает мехобработку. Применение одинаковых заготовок для групп деталей хотя и удорожает мехобработку, может существенно снизить затраты на заготовку.

3)Возможность получения заготовки рациональным способом. Рациональной считают заготовку, в которой все элементы имеют простую геометрическую форму и плавно сопряжены друг с другом. Литая заготовка должна иметь достаточную толщину стенок, литейные уклоны, по возможности не иметь стержней. Штампованная заготовка должна иметь плоскую поверхность разъема, штамповочные уклоны, расположение выступающих элементов с одной стороны, высоту меньше длины и ширины. Иногда целесообразно сложную заготовку выполнить сварной.

4)Окончательное формирование свободных поверхностей на заготовительных операциях. Поскольку свободные поверхности не контактируют с др. деталями во время работы машины, их следует по возможности получать без обработки резанием, что существенно снизит затраты на обработку в целом.

1.2. Технологичность общей конфигурации

1) Использование стандартных и унифицированных элементов. Унификация диаметров проката, толщины листа, диаметров валов и осей, межосевых расстояний, посадочных размеров, галтелей, фасок, радиусов, уклонов позволяет унифицировать инструмент и приспособления, применять высокопроизводительное оборудование.

2) Возможность применения типовогоТП. Применение группового и типового ТП с наименьшими изменениями удешевляет разработку ТП и гарантирует его качество. Эта возможность повышается при приближении конструкции данной детали к базовой за счет унификации ее элементов.

3) Возможность одновременнойобработки нескольких заготовок. Конфигурация детали должна позволять устанавливать несколько заготовок в одном приспособлении, обрабатывать совместно сопрягаемые детали.

4) Возможность одновременнойобработки нескольких поверхностей. Обрабатываемые поверхности следует располагать так, чтобы можно было обработать их одновременно несколькими инструментами: торцы бобышек располагать в одной плоскости, отверстия – с межцентровым расстоянием не менее 50 мм.

5) Возможность применения простых средств технологического оснащения, средств механизациии автоматизации. Следует избегать расположения отверстий и торцов бобышек под углом к базе, обеспечивать вход и выход осевого инструмента под углом, близким к 90º к поверхности, избегать фасок на поверхностях сложного профиля.

6)Доступ к местам обработки и контроля. Удобный доступ к обрабатываемым поверхностям позволяет применить более простую оснастку для обработки и контроля.

1.3. Технологичность базирования и закрепления

1) Наличие опорных поверхностей(баз). Чтобы лишить заготовку определенного числа степеней свободы (перемещений, поворотов) при установке в приспособлении, она должна иметь соответствующее количество баз. Отсутствие баз требует дополнительной выверки каждый раз при установке новой заготовки. Наиболее технологичной является конструкция, позволяющая полностью обработать деталь от одних и тех же баз. При этом базы должны иметь достаточные размеры, обеспечивающие устойчивое положение при обработке.

2)Совпадение технологической и измерительной баз. Технологическая база – это поверхность, по которой заготовка устанавливается в приспособлении при обработке. Измерительная база – поверхность, от которой производят измерение размера после обработки. Минимальная погрешность будет при их совпадении.

3)Точностьи шероховатость базовых поверхностей. Чтобы обеспечить точность установки при обработке и контроле, базовые поверхности сами должны иметь достаточную точность формы и шероховатость.

4) Возможность захвата роботом. При обработке с использованием роботов заготовка должна иметь поверхность захвата, соответствующую типу схвата робота и расположенную возможно ближе к центру тяжести заготовки.

1.4. Технологичность обрабатываемых поверхностей

1) Номенклатура обрабатываемых поверхностей. Уменьшение номенклатуры обрабатываемых поверхностей по форме, размерам, точности, шероховатости за счет их унификации сокращает цикл обработки, номенклатуру режущего и мерительного инструмента, облегчает настройку станков.

2) Количество и протяженность обрабатываемых поверхностей. Число

поверхностей обработки и их величина определяются служебным назначением детали. После достижения оптимального значения дальнейшее их увеличение не улучшает существенно выполнение деталью своих функций и в то же время удорожает обработку. Технологичной является замена сплошной опорной обрабатываемой поверхности опорными выступами.

3) Точность и шероховатость. Эти показатели также обусловлены служебным назначением детали. Стоимость обработки резко возрастает с повышением требований к точности и шероховатости поверхности. Поэтому предельные отклонения размеров и формы, шероховатость поверхностей детали должны быть максимальными, допустимыми требованием к выполнению деталью своих функций.

4) Возможность обработки на проход. Расположение поверхностей с возможностью обработки их при одном установе сокращает число переустановок заготовки, что повышает точность обработки и сокращает вспомогательное время операции. Технологичными являются расположение поверхностей ступенчатого вала по одну сторону бурта, отсутствие выступов на плоской обрабатываемой поверхности, соосное расположение отверстий, меньший диаметр внутреннего отверстия по отношению к наружному или их равенство, замена отверстий с двух сторон одним сквозным отверстием, замена глухих отверстий на сквозные.

5) Разделение поверхностей различного назначения. Поверхности детали,

имеющие различное служебное назначение, различаются конфигурацией, точностью, шероховатостью, что требует различных условий их обработки. Для обеспечения этого необходимо отделять поверхности различного назначения друг от друга канавкой, уступом.

6) Возможность выхода инструмента. При обработке поверхности инструмент не должен касаться других поверхностей. Конструкция детали должна предусматривать возможность выхода инструмента в конце рабочего хода, например, наличие канавки.

Проанализировать технологичность данной детали и в случае необходимости дать предложения по изменению конструкции детали.

3. Пример выполнения работы №2

Деталь ─ «Вал-шестерня», черт. 07.ТМ.13.001.

2.1 Технологичность заготовки

Материал детали – сталь 40ХГНМ ГОСТ 4543-71: 0,36¼0,44 % С; 0,17¼0,37% Si; 0,6¼0,9% Mn; 0,6¼0,9% Cr; 0,7¼1,1% Ni;0,15¼0,25% Mo; 0,15¼0,3 Pb . Твёрдость в состоянии поставки до 241 НВ, после закалки- 46 HRC. Прочность s_в в состоянии поставки до 795 МПа, после закалки-880¼1080 МПа [1] .Эти механические ха­рактеристики обеспечивают нормальную работу вала-шестерни в ре­дукторе. Материал не является дефицитным. Термообработка выпол­няется по типовому техпроцессу и не требует специальных условий. Сталь имеет удовлетворительную обрабатываемость резанием, коэф­фициент обрабатываемости Ко=0,8 при обработке твёрдосплавным инструментом и Ко=0,7 при обработке инструментом из быстрорежу­щей стали [1] .

Заготовку вала можно получить как из проката, так и обработкой давлением – штамповкой или высадкой. В обоих случаях форма заго­товки и её элементов достаточно простая.

Свободные поверхности выполнены по 14 квалитету точности. На заготовительных операциях такой точности не добиться, поэтому предусматривается обработка всех поверхностей

Таким образом, с точки зрения получения заготовки, деталь можно считать технологичной.

2.2 Технологичность общей конфигурации

Радиусы закруглений и фаски выполняются по ГОСТ 10948-64, форма и размеры канавок – по ГОСТ 8820-69, размеры шпоночного паза – по ГОСТ 23360-78. Такая унификация упростит обработку и контроль этих элементов вала-шестерни.

Вал-шестерню можно отнести к типу деталей “Валы”, для которых разработан типовой ТП. Деталь не содержит каких-либо специфи­ческих особенностей формы, поэтому может быть обработана непосред­ственно по типовому ТП.

Форма детали позволяет вести обработку одновременно нескольких поверхностей – цилиндрических 4 , 6 , 9 , 11 и торцовых 5 , 8 , 10 ; цилиндрических 17 , 14 , 11 и торцовых 13, 15 . Одновре­менно несколько заготовок удастся обработать только на многошпин­дельном станке, что вряд ли целесообразно для серийного произ­водства. В остальных случаях оборудование может быть простым, универсальным. Оснастку можно также применить универсальную. Все поверхности вала-шестерни доступны для контроля.

Таким образом, с точки зрения общей компоновки детали, её можно считать технологичной.

2.3 Технологичность базирования и закрепления

Черновыми базами для установки заготовки на 1-й операции могут быть цилиндрические шейки и торцовые поверхности заготовки. В дальнейшем за базы могут быть приняты как цилиндрические поверх­ности 4 , 6 , 17 , так и специально выполненные центровые отверстия 19 и 20 по ГОСТ 14034-74.

Измерительные базы детали можно использовать в качестве техно­логических баз. Точность и шероховатость этих баз обеспечит тре­буемую точность обработки. В случае применения гибкого технологи­ческого модуля имеется возможность захвата заготовки роботом за пов. 9 .

Таким образом, с точки зрения базирования и закрепления, деталь следует считать технологичной.

2.4 Технологичность обрабатываемых поверхностей

Предполагается обработать все поверхности детали, т.к. заданные точность и шероховатость не позволяют получить их на заготовитель­ных операциях. Правда, можно исклю­чить из обработки торцы пов. 1 и 18 в случае обеспечения их точ­ности и шероховатости при отрезке проката, но целесообразность этого может быть установлена только после детального анализа. Всего обрабатывается 18 поверхностей: 6 цилиндрических 4 , 6 , 9 , 11 , 14 , 17 ; 7 торцовых 1 , 5 , 8 , 10 , 13 , 15 , 18 ; зубья 12 ; шпоночный паз пов. 2 ,

3 ; 2 канавки пов. 7 и 16 . Т.е., даже при полной обработке число обрабатываемых поверхностей относительно невелико.

Протяжённость обрабатываемых поверхностей относительно неве­лика и определяется условиями компоновки редуктора и работы вала-шестерни.

Точность и шероховатость рабочих поверхностей 3 , 4 , 5 , 6 , 8 , 12 , 15 , 17 определяются условиями работы вала-шестерни. Уменьшение точности приведёт к снижению точности установки вала в редукторе и надёжности его работы. Увеличение шероховатости этих поверхностей приведёт к снижению надёжности сопряжений и интенсивному изнашиванию поверхностей.

Форма детали позволяет обрабатывать пов. 1 , 6 , 11 , 17 , 18 на проход.

Обработка поверхностей 3 , 4 , 5 , 7 , 8 , 9 , 10 , 13 , 14 , 15 , 16 в упор затруднений не вызывает.

Поверхности различного назначения разделены, что облегчает обра­ботку. Для выхода резца и шлифовального круга при обработке пов. 6 и 17 предусмотрены канавки 7 и 16 . Нетехнологичным следует считать отсутствие канавки для выхода шлифовального круга на пов. 4 , что затрудняет её обработку. По согласованию с конструктором введём такую канавку, пов. 21 , что не ухудшит эксплуатационные свойства детали, но сделает её более технологичной.

Таким образом, с точки зрения обрабатываемых поверхностей деталь следует считать технологичной.

Поскольку деталь “Вал-шестерня” отвечает требованиям техноло­гичности по всем 4 группам критериев, можно сделать вывод о её дос­таточно высокой технологичности.

источник

В соответствии с ГОСТ 14.205-83 технологичность– совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте при заданных показателях качества, объёме выпуска и условиях выполнения работ.

Анализ детали необходимо производить по всем ее обрабатываемым поверхностям. Анализу подвергается степень точности и шероховатость обрабатываемых поверхностей, что дает возможность выбирать оптимальные методы обработки каждой из поверхностей изготавливаемой детали.

Анализ технологичности включает отработку конструкции детали с целью максимальной унификации элементов (размеров, резьб, фасок и др.), правильный выбор и простановку размеров, оптимальных допусков и шероховатости поверхности, соблюдение всех требований, предъявляемых к заготовкам и т.д.

При отработке на технологичность конструкции детали необходимо производить оценку в процессе ее конструирования.

Оценка технологичности конструкции бывает двух видов: качественная и количественная.

Качественная оценка технологичностиявляется предварительной, обобщенной и характеризуется показаниями: «лучше – хуже», «рекомендуется – не рекомендуется», «допустимо – не допустимо» и т.п.

Технологичной при качественной оценке считается такая геометрическая конфигурация детали и отдельных ее элементов, которая учитывает возможности минимального расхода материала и использования наиболее производительных и экономичных методов изготовления. Поэтому следует проанализировать чертеж детали, например:

— степень унификации геометрических элементов (диаметров, длин, резьб, модулей, радиусов перехода и т.п.) в конструкции;

— наличие удобных базирующих поверхностей, обеспечивающих возможность постоянства и совмещения баз;

— возможность свободного подвода и вывода режущего инструмента при обработке;

— удобства контроля точностных параметров детали;

— возможности уменьшения протяженности точных обрабатываемых поверхностей;

— соответствие формы дна отверстия форме конца стандартного инструмента для его обработки и т.п.

Примеры качественной оценки технологичности приведены в литературе:

1. Балабанов А.Н. Технологичность конструкций машин. – М.: Машиностроение, 1987. – 336 с.

2. Технологичность конструкций изделий: Справочник / под редакцией Ю.Д. Амирова. – М.: Машиностроение, 1985. – 367 с.

Пример: Технологичность конструкции детали:

Поверхности детали «Вал опорный» имеют квалитеты, степени точности и шероховатости, соответствующие их служебному назначению. Максимальное значение данных параметров следующее:

Квалитета: IT6 на поверхностях: 3; 7; 13; 17 (см. рисунок 2).

Шероховатости: Ra=1,25 мкм на поверхностях: 3; 7; 13; 17 (см. приложение чертеж детали).

Следовательно, хотя точность и шероховатость поверхностей детали и заданы достаточно жесткими, тем не менее, позволяют обеспечить их на станках нормальной точности.

Пример: Технологичность базирования и закрепления

Технологичность базирования и закрепления детали характеризуется наличием опорных поверхностей (баз), совмещением технологической и измерительной баз, точностью и шероховатостью базовых поверхностей, возможностью захвата детали роботом.

Анализируя конструкцию детали, на примере детали «Вал опорный», с точки зрения этих критериев, выясняем, что в качестве черновых баз использованы поверхности 3, 17 с торцом 1, при чистовой обработке базами являются центровые отверстия 20 (см. рисунок 2).

Таким образом, с точки зрения базирования и закрепления деталь можно считать технологичной.

Пример: Технологичность обрабатываемых поверхностей

Количество и протяженность сопрягаемых поверхностей детали «Вал опорный» определяется конструкцией узла и условиями работы детали. Точность поверхностей определяется требованиями работоспособности всего узла. Для нормальной работы детали заданная точность является оптимальной, ее повышение приведет к неоправданному росту затрат на обработку, а снижение приведет к снижению работоспособности. То же самое можно сказать и о требованиях к шероховатости рабочих поверхностей.

Деталь не имеет труднодоступных поверхностей. На всех поверхностях имеется возможность выхода инструмента. Обрабатываются стандартным инструментом с использованием стандартной оснастки.

Конфигурация детали позволяет широко использовать механизацию и автоматизацию при ее установке, обработке, транспортировке. Доступ к местам обработки и контроля свободный.

Таким образом, конструкция «вала опорного» является технологичной.

Количественная оценка технологичностивыражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности. Согласно ГОСТ 14.202-73 номенклатура показателей технологичности изделия содержит 4 основных и 31 дополнительный показатель. В курсовом проекте количественную оценку технологичности рекомендуется проводить по техническим показателям, определение которых возможно из чертежа детали. К ним относятся коэффициенты обрабатываемости резанием K_V, унификации К_У , точности К_Т и шероховатости К_Ш:

Пример: Коэффициент обрабатываемости резанием

(1)

где V₆₀ – скорость резания при стойкости инструмента Т=60 мин и определенных условиях резания;

V_{Э 60} – скорость резания при стойкости инструмента Т=60 мин для эталонного материала.

В качестве эталонного материала выбрана сталь 45 (s_В=640 МПа, НВ 170…179) [26].

Пример: Коэффициент унификации конструктивных элементов

где Q_У.Э – число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов (резьбы, фаски, отверстия, шпонки и пр.);

Q_Э – число конструктивных элементов в детали.

Пример: Коэффициентточности

гдеSn_i – сумма всех поверхностей детали;

IT_i – квалитет поверхностей.

Если коэффициент больше 0,8 деталь технологична, если меньше 0,8 – нетехнологична [12].

Средняя точность поверхностей выполнена по 12 квалитету, значит, данную деталь можно изготовить на станках нормальной точности. Коэффициент точности обработки K_T=0,91>0,8, следовательно, деталь технологична.

Пример: Коэффициент шероховатости поверхностей

где Ra_i – шероховатость поверхности.

Если коэффициент шероховатости меньше 0,32, то деталь технологична, если больше 0,32 – нетехнологична [12].

Средняя шероховатость поверхностей Ra=5,2 мкм, следовательно, данную деталь можно изготовить на станках нормальной точности. Минимальная шероховатость Ra=1,25 мкм, что можно получить на шлифовальном станке нормальной точности. Коэффициент шероховатости поверхностей K_Ш=0,19

Дата добавления: 2016-12-06 ; просмотров: 4025 | Нарушение авторских прав

источник

Станкостроительная отрасль относится к отраслям высоких технологий, и ее развитие тянет за собой развитие различных направлений науки: средств вычислительной техники, материаловедения, электротехники, электроники, информационных технологий, лазерных технологий, металлургии и др. Развитие научно-технического прогресса в значительной мере определяется ростом производства и потребления продуктов машиностроения.

Машиностроительный комплекс – основа научно-технического прогресса и материально-технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства. Машиностроительный комплекс – это совокупность отраслей промышленности, производящих разнообразные машины.

Он ведущий среди межотраслевых комплексов. Это обусловлено несколькими причинами. Во-первых, машиностроительный комплекс –

крупнейший из промышленных комплексов, на его долю приходится почти 20% производимой продукции и всех работающих в хозяйстве

России. В то же время станкостроение способствует развитию всех других отраслей гражданского и оборонного машиностроения, предлагая новейшие технологии. Огромна социальная роль отрасли, как отрасли создающей рабочие места не только в собственном производстве, но и в других отраслях промышленности, поставляющих комплектующие изделия и материалы для станков. Отрасль является фактором повышения интеллектуального уровня населения, так как требует высококвалифицированных специалистов различного профиля, передовых научных решений, высокой культуры производства, новейших методов ведения бизнеса и т.п.

Развитие станкоинструментальной отрасли – одно из важнейших факторов обеспечения модернизации промышленности России, однако производство новых станков, необходимых для качественного рывка вперед, серьезно отстает от запросов рынка. Крайне низкая доля станков новых поколений, с высокими показателями производительности, точности и чистоты обработки не позволяет российским предприятиям при нынешних резко растущих затратах на сырье и энергию выпускать конкурентоспособную продукцию.

Российский рынок машиностроения – это совокупность рынков, отли-

чающих между собой как по номенклатуре и объему производимого товара, так и по степени экономической концентрации и конкурентоспособности.

Станок токарный с ЧПУ 1716ПФ4

Горизонтальный обрабатывающий центр с ЧПУ 1716ПФ4 предназначен для токарной обработки деталей типа тел вращения с прямолинейным и криволинейным профилем, в том числе и для нарезания резьбы в автоматическом цикле.

Оснащен приводным инструментом и управляемой координатой «С», что позволяет производить фрезерные, сверлильные и работу по нарезанию резьбы на цилиндрической поверхности детали и торца.

Область применения обрабатывающего центра – обработка деталей различной сложности в условиях от мелкосерийного производства в механических цехах машиностроительных предприятий.

Центр позволяет работать в автоматическом цикле при оснащении его автоматическим средством загрузки.

Назначение и конструкция детали

Деталь «Штуцер» ЭП2К.40.01.119входит в сборку тормозной системы кузова электровоза ЭП2К и служит для соединения труб в системе тормоза.

Материал детали «Штуцер» Сталь 20 ГОСТ 1050-88 – сталь углеродистая конструкционная с высокой прочностью и вязкостью.

Таблица 1 — Массовая доля элементов, % по ГОСТ 1050-88

Массовая доля элементов, %, по ГОСТ 1050-88

С Si n S P Cr Ni As N Cu 0,17-024 0,17-0,37 0,35-0,65 £ 0,040 £ 0,0351 £ 0,25 £ 0,30 £ 0.08 £ 0,08 £ 0,30