Анализ базового технологического процесса изготовления детали и предложения по его совершенствованию
После внимательного изучения комплекта документов технологического процесса обработки детали 42С 5700-2120/3 "Крышка", составленного технологами базового предприятия (ЗАО "Саратовский авиационный завод") осталось множество замечаний к его содержанию, большинство из которых, впрочем, может являться результатом недостаточно внимательного отношения работников завода к оформлению документации.
Самые существенные из замечаний касаются базирования заготовки в процессе обработки. Ни на одной из операций эскиз не содержит обозначения полного комплекта технологических баз, необходимых для лишения заготовки числа степеней свободы, достаточного для осуществления обработки. А если и предположить какие поверхности на этих операциях являются базовыми, то непременно оказывается, что в течение всего технологического процесса в качестве баз используются необработанные поверхности ( даже на операциях чистовой обработки ).
Также имеются замечания к количеству переходов при обработке отверстий 4,5 и 10 (см. нумерацию в пункте выше). Так отверстие 4 обрабатывается до 7-го квалитета лишь за два перехода, как и отверстия 5 и 10 до восьмого.
В связи с этим целесообразно изменить схему базирования заготовки и в самом начале технологического процесса обработать плоскость 3. В этом случае базирование заготовки на дальнейших операциях представляется вполне определённым и обеспечивающим необходимую точность.
Отверстия 4 и 5,10 необходимо обрабатывать в три перехода, т.е. ввести дополнительные переходы чистового растачивания (4), чистового зенкерования (10), а чистовое растачивание отверстия 5 заменить зенкерованием и чистовым развёртыванием и перевести его обработку на вертикально-сверлильный станок с целью сделать её совместной с обработкой отверстия 10, обеспечив тем самым требуемую параллельность их осей.
Т.к. базовые поверхности в большинстве операций чётко не обозначены, то говорить о соблюдении или не соблюдении принципов единства и постоянства баз не имеет смысла, а в том, что касается выбора оборудования, нарекания вызывает лишь вертикально-сверлильный станок 2А135, имеющий возможность обрабатывать отверстия диаметром до 35мм, тогда как обрабатываются на нём отверстия диаметром не более 17мм.
Технико-экономическое обоснование способа получения заготовки.
Выбор заготовки является одним из весьма важных вопросов проектирования процессов изготовления деталей. От правильности выбора заготовок зависит число операций или переходов, трудоёмкость и, в итоге, стоимость изготовления детали в целом. Выбранный способ получения заготовки в значительной степени предопределяет дальнейший процесс механической обработки. Если заготовка будет изготовлена достаточно точно, то механическая обработка может быть сведена к минимальному количеству операций, минимальной трудоёмкости и себестоимости.
Т.к., исходя из формы данной детали, для её изготовления целесообразно использовать штампованную заготовку, то в данном разделе дипломного проекта мы будем сравнивать два способа получения штамповок: на молотах и на кривошипных горячештамповочных прессах.
Масса готовой детали составляет 0,28кг, плотность алюминиевого сплава АК6 – 2,85 кг/см3.
Необходимо отметить, что штамповка на КГШП в два-три раза производительнее и обеспечивает получение припусков, меньших на 0,1…0,6мм, по сравнению со штамповкой на молотах.
После назначения припусков на обрабатываемые поверхности детали, мы можем определить массу заготовки для каждого из сравниваемых случаев.
Как известно, масса равна произведению плотности на объём. Плотность нам известна, а объём найдём путём разбиения заготовки на элементарные объёмы, определения значений этих объёмов и суммирования полученных результатов.
После выполнения этих операций получаем: для штамповки на КГШП :
V = 114,58см3, для штамповки на молотах: V = 119,4см3.
Соответственно, в первом случае масса заготовки равна 0,326кг, а во втором – 0,34кг.
Коэффициент использования металла, который равен отношению массы детали к массе заготовки, для штамповки на КГШП равен 0,86, а для штамповки на молотах – 0,82.
Стоимость заготовки определим по формуле:
Sзаг. = ((С/1000) × Q × Кт × Км × Кс × Кз × Кп) – (Q – q) × Сотх/1000, (4.1)
где С – стоимость одной тонны штамповок (С = 373р),
Q – масса заготовки,
Кт, Км, Кс, Кз, Кп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок,
Сотх – стоимость тонны отходов (Сотх = 270р).
Тогда, для штамповки на КГШП:
Sзаг. = ((313/1000)×0,326×1×5,94×1×1,85×1) – (0,326 – 0,28)×270/1000 = 1,32р.
Для штамповки на молотах:
Sзаг. = ((373/1000)×0,34×1×5,94×1×1,85×1) – (0,34 – 0,28)×270/1000 = 1,38р.
Экономическую эффективность определим по формуле:
Эз = (Sзаг1 – Sзаг2)N, (3.2)
где N – объём годового выпуска.
Тогда:
Эз = (1,32 – 1,38) 43446 = 2606р.
Для перевода в современные цены умножим полученные результаты на переводной коэффициент, равный 30. Тогда:
Sзаг1 = 39.6р, Sзаг2 = 41.4р, Эз = 2916 р.
Делаем вывод, что штамповка на КГШП является более экономически эффективным способом изготовления заготовки.
Таблица 4
| № | Наименование показателей | Первый вариант | Второй вариант |
| 1 | Вид заготовки | Штамповка на КГШП | Штамповка на молотах |
| 2 | Годовой объём выпуска ,шт | 43446 | 43446 |
| 3 | Масса заготовки ,кг | 0,326 | 0,34 |
| 4 | Стоимость заготовки, р | 39.6 | 41.4 |
| 5 | К.И.М. | 0,86 | 0,82 |
4. Разработка и образование проектируемого ТП изготовление детали
4.1 Разработка маршрутного технологического процесса
Исходными данными для выполнения данного раздела являются ранее принятые методы обработки поверхностей.
Предложения по изменению маршрута обработки данной детали уже высказывались ранее в п. "Анализ базового технологического процесса и предложения по его совершенствованию".
Маршрутный технологический процесс, составленный на основе базового с учётом этих предложений подробно см. в маршрутных картах приложения к курсовому проекту.
Маршрутный технологический процесс.
| № оп. | Наименование операции | Содержание операции | Тип станка | Базовые поверхности |
| 005 | Токарно-винторезная | 1.Подрезать торец в р-р 35, 2.расточить отверстие, 3.центровать отверстие, 4.сверлить отверстие | 16К20 | |
| 010 | Вертикально-фрезерная | Фрезеровать плоскость крышки | 6Н12П | |
| 015 | Вертикально-фрезерная | Фрезеровать сторону ребра | 6Н12П | |
| 020 | Программная на с-ке с ЧПУ | 1.Фрезеровать внутренний контур 2.Фрезеровать внутренний контур и подобрать R6, выдерживая размеры согласно эскизу | МА655 | |
| 025 | Вертикально-фрезерная | Фрезеровать 3 ушка, выдерживая размеры Æ 80 +0,74, 5 +0,5 | 6Н12П | |
| 030 | Вертикально-сверлильная | Сверлить 4 отверстия Æ 5,2 на глубину 35. Сверлить 2 отверстия Æ4,7 +0,1 на глубину 5. | 2Н135 | |
| 035 | Вертикально-сверлильная | 1.Сверлить отверстие Æ 5,7 на глубину 5. 2.Сверлить отверстие Æ 7,7 на глубину 6 3.Зенкеровать отверстие Æ 16,95 +0,042 на глубину 6 +0,3 4.Зенкеровать отверстие Æ 7,95 +0,027 на глубину 6 +0,3 5.Развернуть отверстие Æ 5,2 +0,03 на глубину 5 6.Развернуть 2 отверстия Æ 5 +0,03 на глубину 5 7.Развернуть отверстие Æ 8 +0,022 на глубину 6 8.Развернуть отверстие Æ 17 +0,027 на глубину 6 | 2С135 | |
| 040 | Токарно-винторезная | 1.Расточить отверстие, выдерживая размер Æ 71,816 +0,046 на глубину 22 -0,3 2.Расточить отверстие, выдерживая размер Æ 72 +0,03 на глубину 22 -0,3 3.Точить фаску 1´45° в отверстии Æ 72 +0,03 | 16К20 | |
| 045 | Слесарная | 1.Зачистить кругом заусенцы 2.Припилить фаску 1´45° на 2-х рёбрах размера 78 3.Снять фаску 1´45° в отверстии Æ 17 +0,027 4.Снять фаску 1´45° в отверстии Æ 8 +0,022 | Верстак слесарный | |
| 050 | Люминисцентный контроль | |||
| 055 | Контрольная | |||
| 060 | Покрытие эмалью | |||
| 065 | Контрольная |
4.2 Обоснование выбора баз
Как уже было сказано ранее, наибольшие нарекания в базовом технологическом процессе вызвало базирование заготовки при обработке.
В связи с этим целесообразно изменить схему базирования заготовки и на первой операции обработать плоскость 1 (см. нумерацию поверхностей в п. "Анализ конструкции детали на технологичность"), подготовив таким образом базы для последующих операций и, в частности, для второй операции по обработке стороны ребра 2.
Таким образом, мы лишим заготовку требуемого числа степеней свободы и избавимся от необходимости более одного раза использовать в качестве базовых необработанные поверхности заготовки.
Также в этом случае соблюдаются принципы единства и неизменности баз, т.к. поверхности 1,2 и 3 являются также и основными конструкторскими базами, определяющими положение детали в сборочной единице, и используются в качестве технологических баз на большинстве операций технологического процесса.
4.3 Разработка технологических операций