Министерство образования Иркутской области
Областное государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Иркутский авиационный техникум»
(ОГБОУ СПО «ИАТ»)
ДП.151901.15.34.03.ПЗ УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора по УР, к.т.н.
_______Коробкова Е.А.
КРОНШТЕЙН.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ
| Зав. отделением: | ____________________________ (подпись, дата) | (Кривенцов А.Е.) |
| Нормоконтролер: | ____________________________ (подпись, дата) | (Буренко А.А.) |
| Руководитель: | ____________________________ (подпись, дата) | (Фролов С.Л.) |
| Студент: | ____________________________ (подпись, дата) | (Зайцева Е.В.) |
Иркутск 2015
Содержание
Введение………………………………………………………………………………..5
1 Общая часть...... 6
1.1 Конструкция и служебное назначение детали.............................................. 6
1.2 Материал детали и его свойства.................................................................... 6
1.3 Анализ технологичности детали................................................................... 8
1.3.1 Качественный анализ технологичности..................................................... 9
1.4 Выбор и обоснование типа производства................................................... 10
2 Технологическая часть...... 13
2.1 Определение количества деталей в партии и периодичность её запуска.. 13
2.2 Анализ базового технологического процесса............................................ 13
2.3 Краткая характеристика разрабатываемого технологического процесса 16
2.4 Выбор вида заготовки и метод её получения............................................. 19
2.5 Расчёт припусков......................................................................................... 21
2.5.1 Аналитический метод................................................................................ 21
2.5.2 Статистический метод............................................................................... 24
|
|
2.6 Выбор оборудования................................................................................... 24
2.7 Выбор приспособлений и режущих инструментов.................................... 28
2.8 Методы и средства контроля детали........................................................... 29
2.9 Расчёт режимов резания.............................................................................. 30
2.10 Нормирование операций........................................................................... 38
2.11 Описание последовательности обработки по программе на заданные операции и их контроль........................................................................................................ 49
2.12 Описание последовательности наладки станка с ЧПУ............................. 51
2.13 Оценка прогрессивности разработанного тех. процесса......................... 52
3 Расчётно-конструкторская часть...... 53
3.1 Описание работы спроектированного приспособления и обоснование выбранной конструкции........................................................................................................ 53
3.2 Расчёт приспособления на усилие зажима, элементов приспособления на прочность 53
3.2.1 Расчёт гидроцилиндра................................................................................ 6
3.2.2 Расчёт болта на растяжение...................................................................... 57
3.2.3 Расчёт резьбы гайки на срез..................................................................... 57
3.2.4 Расчёт прихватов на прогиб..................................................................... 58
3.3 Расчёт погрешности базирования............................................................... 61
3.4 Описание работы контрольного приспособления...................................... 62
3.5 Расчёт контрольного приспособления........................................................ 62
4 Производственные расчёты...... 65
4.1 Трудоёмкость участка.................................................................................. 65
4.2 Число участников производства.................................................................. 68
|
|
4.3 Потребное количество оборудования, оснастки и инструмента................ 70
4.3.1 Определение потребности в оборудовании............................................. 71
4.3.2 Определение загрузки оснастки и их себестоимости............................... 72
4.4 Размеры производственной и служебно-бытовой площади участка......... 73
4.4.1 Определение производственной площади............................................... 73
4.4.2 Определение служебно-бытовой площади.............................................. 75
5 Организационная часть...... 77
5.1 Организация работы участка станков с ЧПУ и рабочего места оператора 77
5.2 Организация технического обслуживания и ремонта станков с ЧПУ....... 77
6 Охрана труда на производственном участке...... 79
6.1 Выявление опасных производственных факторов..................................... 79
6.1.1 Мероприятия по производственной санитарии....................................... 79
6.1.2 Мероприятия по уменьшению воздействий вибрации и шума............... 81
6.1.3 Планировка оборудования на участке..................................................... 84
6.1.4 Освещение.................................................................................................. 84
6.2 Техника безопасности в процессе изготовления детали............................. 85
6.2.1 Операции технологического процесса..................................................... 85
6.2.2 Техника безопасности при выполнении операций технологического процесса изготовления детали........................................................................................... 85
6.2.3 Электробезопасность................................................................................ 87
6.2.4 Пожарная безопасность............................................................................ 88
7 Экономическая часть...... 91
7.1 Определение расхода и стоимости основных материалов......................... 91
|
|
7.2 Определение годового фонда заработной платы....................................... 91
7.2.1 Определение годового фонда ЗП основных производственных рабочих…………………………………………………………………………….....91
7.2.2 Определение годового фонда ЗП вспомогательных рабочих................ 93
7.3 Определение цеховых расходов.................................................................. 95
7.3.1 Затраты на силовую электроэнергию...................................................... 95
7.3.2 Затраты на сжатый воздух........................................................................ 96
7.3.3 Затраты на воду........................................................................................ 96
7.3.4 Затраты на инструмент............................................................................. 97
7.4 Определение цеховой себестоимости.......................................................... 98
7.4.1 Амортизация оборудования..................................................................... 98
7.4.2 Текущий ремонт оборудования............................................................... 98
7.4.3 Общие затраты на содержание и эксплуатацию оборудования............. 98
7.5 Оценка технико-экономической эффективности участка............................ 99
7.6 Определение технологической себестоимости............................................ 99
7.6.1 Определение технологической себестоимости по базовому варианту.. 99
7.6.2 Определение технологической себестоимости по проектному варианту………………………………………………………………………..…...100
7.7 Определение капиталовложений............................................................... 100
7.7.1 Расчёт капиталовложений по проектному варианту............................. 100
7.7.2 Расчёт капиталовложений по базовому варианту................................. 101
7.8 Определение приведённых затрат............................................................. 102
7.9 Технико-экономические показатели участка............................................ 103
7.10 Определение годового экономического эффекта.................................... 103
Заключение....................................................................................................... 104
Список используемых источников…………………………………...…………...105
Приложение А……………………….......................................................................106
Спецификация……………………………………………………………………...107
Введение
Технология машиностроения – наука, систематизирующая совокупность приёмов и способов обработки сырья, материалов и полуфабрикатов соответствующими орудиями производства для получения готовой продукции заданного качества с наименьшими затратами. Изготовление современных машин осуществляется на базе сложных технологических процессов, в ходе которых из исходных заготовок с использованием различного оборудования, технологической оснастки, инструмента изготавливают детали и собирают различные машины и механизмы. Содержание технологического процесса во многом зависит от сложности, степени унификации детали, а также от типа производства. Уровень развития технологии машиностроения определяет возможности различных отраслей науки и производства.
Авиастроение – одна из наиболее науко- и капиталоёмких отраслей машиностроения. Большое количество продукции машиностроения используется в авиастроении. Все «новинки» науки и техники находят широкое применение в этой отрасли. Авиастроение – это та отрасль машиностроения, которая постоянно развивается. Развитие максимальных скоростей, увеличение дальности полёта, достижение высокого уровня комфорта, обеспечение авиатранспорта передовыми достижениями информационных технологий, долговечность и экономичность - вот приоритеты современного мирового авиастроения.
Механическая обработка является основной частью технологического процесса изготовления деталей. Используемые методы обработки, оборудование, технологическая оснастка и инструмент должны обеспечивать требуемые параметры детали: технологичность, жёсткость конструкции, точность исполняемых размеров, качество поверхности, внутренние свойства, экономичность.
1.Общая
1.1Конструкция и служебное назначение детали
Кронштейн является деталью самолёта ЯК-130, устанавливается в двигателе, воспринимает сторонние нагрузки. Деталь левая и правая.
Деталь Кронштейн имеет габаритные размеры 242,5х78х60 мм.
К конструктивным особенностям детали относятся:
- 2 классных отверстия диаметром 16Н8, выполняющиеся с шероховатостью Ra 2,5. Является базовым.
- наклонное рёбро
- неровная поверхность;
- паз 16Н12
1.2Материал детали и его свойства
Материал, используемый для изготовления детали – В95оч, ГОСТ 4784-97.
В95оч – алюминиевый деформируемый сплав системы Al-Zn-Mg
применяется для изготовления высоконагруженных конструкций, работающих в основном в условиях напряжений сжатия (детали обшивки, стрингеры, шпангоуты, лонжероны самолетов и другие детали).
Режимы термообработки: закалка, старение, отжиг.
Легко обрабатывается резанием, пониженная пластичность, повышенная чувствительность к концентрации напряжений, склонность к коррозии под напряжением. Хорошо сваривается точечной сваркой, пластичность сварного шва пониженная.
Таблица 1. Химический состав (%):
| Основные компоненты | Примеси (не более) | ||||||||
| Zn | Mg | Cu | Mn | Cr | Fe | Si | Ti | Прочие | |
| Каждая | Сумма | ||||||||
| 5,0-7,0 | 1,8-2,8 | 1,4-2,0 | 0,2-0,6 | 0,1-0,25 | 0,5 | 0,5 | 0,05 | 0,05 | 0,1 |
Таблица 2. Механические свойства:
| Полуфабрикат | Состояние материала | σв | σ0,2 | δ |
| кгс/мм2 | % | |||
| Не менее | ||||
| Листы плакированные, толщиной, мм: 0,5 - 10,0 | Отожжённые | - | ||
| 0,5 - 1,9 | Закалённые и искусственно состаренные | |||
| 2,0 - 6,0 | ||||
| 6,1 - 10,0 | ||||
| 1,2 - 6,0 | Закалённые и искусственно состаренные, особо прочные | |||
| 6,1 - 10,0 | ||||
| Профили с толщиной стенки, мм: ≤ 10 | Закалённые и искусственно состаренные | |||
| ≥ 10 | ||||
| Прутки прессованные диаметром, мм: ≤ 22 | Закалённые и искусственно состаренные | |||
| 23 - 100 | ||||
| Трубы прессованные с толщиной стенки, мм: 5 – 20 | ||||
| ≥ 20 |
Табл. 3. Физические свойства:
| Т | Е, 10-5 | а, 106 | ρ |
| град | МПа | 1/град | кг/м3 |
| 0,74 | |||
| 23,2 |
Влияние легирующих элементов:
Cu – ухудшает коррозионную стойкость, сообщает хорошие механические свойства после ТО. Повышает твёрдость и хрупкость.
Mg и Si – повышают твёрдость.
Mn – повышает коррозионную стойкость.
Zn – снижает коррозионную стойкость, повышает прочность после закалки и старения.
Ti – способствует образованию мелкозернистой структуры.
Cr – способствует ограничению роста зёрен при нагреве.
Ni – повышает теплопроводность.
Анализ технологичности детали
Расчёт технологичности
Коэффициент точности детали:
Кт.ч. = 1- 
, (1.1)
где Аср – средний квалитет точности обработки.
Аср = 
, (1.2)
где ni – число размеров чертежа, соответствующих квалитетам точности.
Аср = 
= 13,83
Кт.ч. = 1- 
= 0,92
Так как 0,92 > 0,5 - деталь технологична.
Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:
Ку.э. = 
, (1.3)
где Qу.э. – число унифицированных элементов.
Qэ – общее количество конструктивных элементов.
R8(обкатываемые радиусы) – 12шт из 21шт,
R3 (радиус от торца фрезы) – 22шт из 24шт,
Ø16Н8 (отверстия) – 1шт из 1шт,
Ø16Н12 (паз) – 1шт из 1шт.
0,6 
45º (фаска) 2шт из 2 шт
Ку.э. = 
= 0,77
Так как 0,77 > 0,6 - деталь технологична.
Коэффициент шероховатости:
Кш = 
, (1.4)
где Бср – средний класс шероховатости.
Бср = 
, (1.5)
ni – число поверхностей соответствующего класса шероховатости.
Бср = 
= 5,51
Кш = 
= 0,18
Так как 0,18 > 0,16 - деталь технологична.
Коэффициент использования материала.
Ки.м. = 
, (1.6)
где mд – масса детали.
mз – масса заготовки.
Ки.м. = 
= 0,30
Так как 0,30 < 0,7 – деталь нетехнологична.
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.1
1.2
1.3
1.3.1 Качественный анализ технологичности
Конструкция детали в основном состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов.
Применение в качестве заготовки – горячей штамповки, обеспечивает в условиях среднесерийного производства минимальный расход металла и минимизирует объем механической обработки детали.
В качестве направляющей и опорной базы используются 2 отверстия диаметром 16Н8 со значением шероховатости Ra 2,5, и 12Н9 обеспечивают достаточную точность установки для обработки детали с 2-х сторон.
Конструкция детали имеет достаточную жёсткость. Обработка детали производится на станке с ЧПУ с минимальным объёмом доработок на слесарных операциях. При изготовлении детали требуется большой объём механической обработки в связи со сложной конфигурацией детали и требованиями к точности и качеству изготовления.