Файл: 1 Технологическая часть 7.docx

1. 
   Коэффициент точности обработки
   

К_т.ч = 1 - n_i / (T_in_i), (1.1)

где Ti– квалитет точности,

n_i– число поверхностей детали одинакового квалитета

К_т.ч = 1–36/(7∙2 + 30·14+1·12+1·13+1·11)=0,923

Так как К_т.ч> 0,8, деталь по этому показателю является технологичной.

2. 
   Коэффициент шероховатости поверхности
   

К_ш = 1 - ___ (1.2)

где Rai– параметр шероховатости поверхности детали; m_i– число поверхностей с одинаковым параметром шероховатости.

К_ш=1–36/(27·12,5+3∙6,3+1·3,2+4·2,5+1·1,6)=0,90 Поскольку К_ш > 0,68, по этому показателю деталь технологична.

3. 
   Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:
   

К_уэ= Q_уэ / Q_э, (1.3)

где Q_уэ – коэффициент унифицированных типоразмеров конструкторских элемен-

тов;

Q_э – количество унифицированных элементов в детали

К_уэ= 22 / 36 = 0,61

По этому показателю деталь также технологична, так как К_уэ> 0,6

4. 
   Коэффициент использования материала
   

К_им = m_д / m_з (1.4)

где m_д – масса детали, m_д = 1,3 кг (из чертежа детали); m_з – масса заготовки, m_з = 1,6 кг (из заводского техпроцесса) К_им = 1,3 / 1,6 = 0,81

Для исходной заготовки – проката такой показатель достаточно высокий, что свидетельствует об удовлетворительном использовании материала.

Вывод: качественная и количественная оценка показала, что деталь в целом является технологичной, нетехнологичный показатель – наличие глухих отверстий.
1.3 Технические требования на деталь, методы их обеспечения и контроля
Анализируя назначение каждой поверхности, приходим к выводу, что указанные требования точности и шероховатости являются обоснованными и вытекают из требований технологичности, работоспособности, надежности и долговечности узла и всего механизма в целом при изготовлении, сборке и эксплуатации. Технические требования сведены в таблицу 1.4.
Таблица 1.4– Анализ технических требований

Технические требования	Методы обеспечения	Средства контроля
торцевое биение относительно базы А не более 0,04 мм	При обработке поверхности при базировании на базовую поверхность	Биениемер
Радиальное биение относительно базы А не более 0,04 мм	При обработке поверхности при базировании на базовую поверхность	Биениемер
Отклонение профиля продольного сечения поверхности А не более 0,008 мм Некруглость не более 0,008 мм	При чистовой токарной обработке на станке с ЧПУ	Контрольно-измерительное приспособление
Полное торцевое биение относительно базы А не более 0,06 мм	При обработке за один установ с базовой поверхностью	Биениемер
Допускаемое позиционное отклонение не более 0,5 на диаметра зависит от допуска на базированную поверхность А	Фрезерно-сверлильная операция на станке с ЧПУ при базировании на базовую поверхность А	Комплексный калибр
Ra1,6	Обеспечивается технологически – тонким точением	Прибор – профилометр

---

1 .4 Установление типа производства, его характеристика
Для определения типа производства используем заданный годовой объем выпуска –1000шт. и массу детали – 1,3 кг. Тип производства – среднесерийный.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном типе производства. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные, специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.
1.5 Выбор вида и метода получения заготовки, технико-экономическое обоснование выбранного метода
На выбор способа получения исходной заготовки влияют следующие факторы: вид материала, его физико-механические свойства; объём выпуска изделия и тип производства; размеры и форма изделия и др. Заготовка может быть получена методами литья, прокат и паковка неприемлемы.Литьё под давлением это раскрытие пресс-формы и смазка. Это необходимо для того, чтобы готовая отливка легко отходила от полостей пресс-формы и металл в поршне не застывал до того, как он будет запрессован. Также образуется плёнка, которая помогает стабилизировать температуру и защищает поверхность пресс-формы, что увеличивает срок службы оснастки.

Сравним два варианта получения заготовки для изготовления стакана.

1. 
   вариант –литье в песчано-глинистые формы Ø122×60 обычной точности по ГОСТ 19497-90, имеет массу 1,6 кг.
   

---

Коэффициент использования металла

К_им = m_д/m_з = 1,3/ 1,6 = 0,81

Стоимость получения заготовки находим по формуле:

С_з= С_м·m_з – (m_з – m_д)С_отх/1000, (1.5)

где С_м – цена 1 кг материала заготовки, С_м = 180 руб.;

С_отх– цена 1 т отходов материала, С_отх= 8000 руб.

С_з = 180∙ 1,87 – (1,87 – 1,3) ∙ 8000 / 1000 = 285 руб

2вариант –литье под давлением.

Расчёт припусков, допусков и кузнечных напусков выполняем по ГОСТ 26645-85

Расчётные данные.

Определим расчётную массу поковки по формуле:

m_рп = m_д · К_р, (1.6)

где m_д – масса детали, кг;

К_р – расчётный коэффициент, К_р = 1,5 (приложение 3). m_рп = 1,3 ∙ 1,5 = 1,95 кг

При использовании выбранного оборудования принимаем класс точности 7.

Степень сложности литья определяемпо отношению m_рп / m_оф, где m_оф – масса, описывающей поковку фигуры (цилиндр).

Размеры фигуры:

• 
  диаметр – 122 ∙ 1,05 = 128,1 мм
  
• 
  длина – 60 ∙ 1,05 = 63 мм
  

Масса описывающей фигуры:

V_оф=(3,14 * 12,8² / 4) * 6,3= 810,2

m_оф = 7,2 ∙ 810,2= 5 833 г= 5,8 кг (1.7)

Припуски и кузнечные напуски, размеры литья.

ГОСТ 26645-85. Значения припусков и расчётных размеров сведем в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Размеры детали, мм	Шерох. Ra, мкм	Основной припуск, мм	Припуск на обработку, мм	Допуск, мм	Принятые размеры заготовки, мм
Ø80	3,2	2×1	2×0,9	1.1	78.2±0,55
Ø70	3,2	2×1	2×0,55	1.1	68.9±0,55
Ø95	3,2	2×1	2×0,55	1.1	96,8±0,55
55	3,2	1	1	1	54±0,5
60	3,2	1	1	1	61±0,5

Определение массы поковки.

Массу литья определяем по 3D модели и ее масс-инерционной характеристики, см.рис.1.1:

---

Рисунок 1.1
Определим расход материала на деталь с учётом неизбежных технологических потерь (угар и т.д.) равным 10%:

m_зп = m_з ∙ (100 + 10) / 100 = 1,7 ∙ 1,1 = 1,87 кг (1.8)

Коэффициент использования материала:

К_им = m_д/m_зп = 1,3 / 1,87 = 0,69

Стоимость литья по давлением:

Сз = См·mз – (mз – mд)Сотх/1000,

где С_м – цена 1 кг материала заготовки, С_м = 220 руб.;

С_отх – цена 1 т отходов материала, С_отх = 8000 руб.

С_з = 220 ∙ 1,6 – (1,6 – 1,3) ∙ 8000 / 1000 = 406 руб

Результаты расчетов двух вариантов сведём в таблицу 1.6
Таблица 1.6

Наименование показателей	Варианты заготовок
Вид заготовки	Литьё в ПГФ	Литьё под давлением
Класс точности отливки	9	7
Степень сложности	P4	P3
Масса заготовки, кг	1,87	1,6
Ким	0,69	0,8
Стоимость материала за кг, руб.	180	220
Стоимость заготовки, руб.	285	406

1.6 Расчет припусков и предельных промежуточных размеров (на наиболее точную поверхность расчетно-аналитическим методом, на остальные – статистическим)
I. Расчетно-аналитический метод.

Элементарная поверхность для расчета припусков Ø80JS7(±0,015)с Ra 3,2 мкм.

Параметры поверхности заготовки по ГОСТ 7505-85 – T₀ = 1,6 мм, R_z = 80 мкм, h = 80 мкм.

Технологический маршрут обработки поверхности и элементы припусков Rz и h для переходов:

• 
  черновое точение – квалитет 12, T₁ = 0,35 мм, R_z = 50 мкм, h = 50 мкм;  чистовое точение – квалитет 10, T₂ = 0,087 мм, R_z = 20 мкм, h = 20 мкм;
  
• 
  тонкое точение – квалитет 7, T₃ = 0,046 мм, R_z = 5 мкм, h = 5 мкм.
  

Качество поверхности поковки: R_z = 200 мкм, h = 300 мкм.

Суммарное пространственное отклонение поверхности заготовки при её обработке в центрах:

---

, (1.9)

где ∆_Σ???? - общее отклонение оси от прямолинейности;

∆_ц - смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования.

Общее отклонение оси от прямолинейности

∆_Σ????= ∆_???? × ???? , (1.10)

где ∆_???? – отклонение оси детали от прямолинейности на 1 мм длины, ∆_????= 2мкм; l – длина поковки, ????=61 мм.

∆_Σ????= 2 × 61 = 122мкм

Смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования

, (1.11)

где Т – допуск на диаметральный размер базы заготовки, используемой при центрировании, Т = 600 мкм.



Суммарное пространственное отклонение поверхности:

∆_заг=√122²+144²=188мкм

Величина остаточного пространственного отклонения

∆_ост= ????_у × ∆_заг, (1.12)

где ????_у - коэффициент уточнения.

∆₁= 0,06 × 188= 11,28≈ 11 км

∆₂= 0,05 × 25 = 1,25 ≈ 1 мкм

∆₃= 0,04 × 1= 0,2 мкм (ниже 1 мкм, в расчётах можно не учитывать) Погрешность установки заготовки в центрах

????₁ = ????₂ = ????₃ = ????₄ = 0 (1.13)

Расчёт минимальных значений припусков на обработку заготовки, установленной в центрах

(1.14)

На черновое точение - 2????_{2????????????} = 2 × [(50 + 50) + √52² + 0] = 304 мкм ≈ 0,3 мм

На чистовое точение -2????_{3????????????} = 2 × [(20 + 20) + √25² + 0] = 130 мкм ≈ 0,13 мм

На тонкое точение -2????_{4????????????} = 2 × [(5 +5) + √1² + 0] = 70 мкм ≈ 0,07 мм

Минимальные расчетные размеры по переходам

dmini-1 = dmini + 2zmini, dmin3 = 80,015мм dmin2 = 80,015 + 0,07 = 80,085мм dmin1 = 80,085 + 0,13 = 80,215мм dminзаг = 80,215 + 0,3 = 80,515 ≈ 80,5мм Максимальные расчетные (округленные) размеры	(1.15)
dmaxi= dmini+ Ti, dmax3 = 80,015 + 0,046 = 80,061 мм dmax2 =80,085 + 0,087 = 80,172мм dmax1 = 80,215 + 0,35 = 80,565 мм dmaxзаг = 80,5 + 1,6 = 82,1 мм Определяем предельные минимальные припуски	(1.16)
2zminiпр = dmini-1 – dmini, 2zmin3пр = 80,085 – 80,015 = 0,07 мм 2zmin2пр= 80,215 – 80,085 = 0,13 мм 2zmin1пр= 80,5 – 80,215 = 0,285 мм Определяем предельные максимальные припуски	(1.17)
2zmaxiпр = dmaxi-1 – dmaxi,	(1.18)

---