3. Анализ технологичности детали

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление. Данная деталь “Гайка специальная” по качественной оценке является технологичной:

- конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;

- большинство обрабатываемых поверхностей детали имеют правильную простановку размеров, оптимальные степень точности и шероховатость;

- конструкция детали позволяет изготавливать ее из стандартных и унифицированных заготовок или заготовок, полученных рациональным способом;

- конструкция обеспечивает возможность применения типовых и стандартных технологических процессов при изготовлении.

Недостатком является то, что

Замечанием к конструкции детали может служить достаточное количество технических требований, а замечанием к конструкции детали может служить отсутствие радиуса на внутренней поверхности пазов, кроме того эта поверхность имеет круглую форму. Необоснованно завышено качество изготовления поверхностей детали, что не соответствует точности их обработки. Количественную оценку технологичности конструкции детали производят по следующим, наиболее распространенным, коэффициентам.

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали

Ку.э. =  Qэ.у. / Q,                                                         (2)

где Qэ.у. - число унифицированных элементов детали, шт.; Q - общее число конструктивных элементов детали, шт.

Коэффициент использования материала

Ки.м = Gд. / Gз.п.,                                                       (3)

где Gд. - масса детали по чертежу, кг; Gз.п. - масса материала заготовки с неизбежными технологическими потерями, кг.

Коэффициент точности обработки детали

Ктч = Qтч.и./ Qтч.о.,                                                   (4)

где Qтч.и - число размеров обоснованной степени точности обработки; Qтч.о.- общее число размеров, подлежащих обработке.

Коэффициент шероховатости поверхностей детали

Кш = Qш.и. / Qш.о. ,                                                   (5)

где Qш.и. - число поверхностей детали не обоснованной шероховатости, шт.; Qш.о - общее число поверхностей детали, подлежащих обработке, шт.

При отработке детали на технологичность можно использовать и другие количественные показатели согласно ГОСТ 14. 202-73.

Для заданной детали:

Ку.э. = 4 / 5 = 0,8

Ки.м = 1,9/2,8 =0,7

Ктч = 6 / 7 = 0,85

Кш = 6 / 10 = 0,6

В заключение данного раздела можно говорить о том, что данная деталь в целом является технологичной, как с качественной, так и с количественной оценки.

Однако следует учесть некоторые рекомендации: пересмотреть и привести в соответствие точность размеров обрабатываемых поверхностей и их качество, кроме этого уточнить форму и размеры пазов (внутреннюю  поверхность)

4. Обоснование выбора базовых поверхностей

При разработке технологических операций необходимо особое внимание уделить выбору баз для обеспечения точности обработки деталей и выполнения технических требований чертежа.

Базой называется поверхность, ось, линия или точка, принадлежащая дета­ли и служащие для базирования (определяю­щие положение заготовки при её обработке).

Базирование - придание заготовке ориентиро­ванного положения относительно осей координат.

Выбор технологических баз проводим с учётом принципов базирования:

- за черновую базу (базу на первой операции механической обработки) принимаем поверхность в дальнейшем не обрабатываемую или имеющую наименьший припуск;

- черновую базу нельзя использовать более одного раза;

- рекомендуется совмещать технологическую базу с измерительной и конструкторской (принцип совмещения баз);

- рекомендуется принимать за технологическую базу одну и ту же по­верхность (принцип постоянства баз).

Базы должны обеспечить отсутствие недопустимых деформаций детали, а также простоту конструкции станочного приспособления с удобной установкой, креплением и снятием обрабатываемой детали.

Для механической обработки детали “Гайка специальная”, по разработанному технологическому процессу в качестве базовых поверхностей используются:

- внутренняя поверхность отверстия и прилегающий торец, зажим осуществляется по внутренней поверхности отверстия (оправка цилиндрическая разжимная);

- наружная цилиндрическая и прилегающая торцовая поверхности, зажим осуществляется по наружной цилиндрической поверхности (патрон токарный трехкулачковый  самоцентрирующий).

5. Определение и обоснование метода получения заготовки

В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются стальные и чугунные отливки, отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката.

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей. Основным требованием, предъявляемым к заготовке, является максимальное приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам детали.

При выборе вида заготовки необходимо учитывать не только эксплуатационные условия работы детали, ее размеры и форму, но и экономичность ее производства. Если при выборе заготовок возникают затруднения, какой метод изготовления принять для той или другой детали, тогда производят технико-экономический расчет.

Себестоимость заготовки для проката трубного  определяется:

                       Sпр

Sпрок = Мз пр *  1000

Для детали “Гайка специальная” учитывая материал ее изготовления, конфигурацию детали и размеры обрабатываемых поверхностей, а также их точность и качество, в качестве способа получения заготовки наиболее целесообразным и экономичным является использование трубного проката (стандартного ГОСТ 8732-78).

По ГОСТ 8732-78 выбираем диаметр трубного проката Æ 127 мм (трубы стальные бесшовные горячедеформированные).  Определяем предельное отклонение трубного проката нормальной точности. Этому диаметру соответствует

                                                       +0,4                                                

отклонение   Æ127-0,75

Определяем длину заготовки из трубного проката, она равна сумме длины готовой детали и припуска на обработку торцов (один торец припуск 2,5мм).

Припуск на чистовое подрезание торцов при  диаметре заготовки 127 мм и длине 45 мм равен 2,5 мм.

Тогда длина заготовки трубного проката = 40 + 2,5 * 2 = 45мм.

Условное обозначение проката по ГОСТ8732-78:

Труба 127x26x45 ГОСТ 8732-78      

                    Сталь 45 ГОСТ 1050-88

После этого определяем коэффициент использования материалов.

Ки.м.тр.= 1,9 / 2,8 = 0,7

6. Разработка маршрута обработки отдельных поверхностей и полной маршрутной технологии

Разработка технологического процесса входит в комплекс взаимосвязанных работ, предусмотренных Единой системой технологической подготовки производства (ЕСТПП). Для каждого типа производства характерны свои маршруты изготовления деталей.

Для среднесерийного производства следует стремиться строить технологический процесс, ориентируясь на использование переменно-поточных линий, когда последовательно изготавливаются партии деталей одних наименований или размеров, или групповых поточных линий, когда параллельно изготавливаются партии деталей различных наименований. 

Запись технологических переходов операции производится, как описание технологического процесса проектируемого на станок с ручным управлением.

Учитывая все вышеизложенное, разработку технологического процесса начинаем с определения маршрута обработки каждой поверхности  данные заносим в таблицу №3.

Таблица №3. Маршрут обработки отдельных поверхностей