Ускорение НТП в машиностроении требует скорейшего внедрения новых методов упрочнения рабочих поверхностей инструмента, технологической оснастки, деталей и механизмов, работающих с большими нагрузками.

Необходим постоянный научный поиск новых и доработка и усовершенствование уже испытанных методов нанесения защитных и упрочняющих покрытий, которые при незначительно увеличивающейся стоимости инструмента, приспособления и т.д., дают немалый экономический эффект, вследствие многократного увеличения срока службы.

4.1. Анализ технологичности конструкции детали «Кулачёк»

Технологическиё анализ конструкции детали обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса.

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали сводятся к возможному уменьшению трудоёмкости и металлоёмкости, возможности обработки высокопроизводительными методами, что позволяет снизить себестоимость её изготовления без ущерба для служебного назначения.

Качественные оценки технологичности конструкции:

1) Форма, точность размеров и шероховатость поверхности, с точки зрения выбора метода получения заготовки и назначения поверхностей, подлежащих обработке резанием.

Используя штампованную заготовку, форма которой будет приближена к форме готовой детали, можно увеличить коэффициент использования металла.

2) Форма, точность размеров и шероховатость поверхности, подлежащих обработке резанием, с точки зрения возможности применения простых и производительных схем обработки.

Кулачок по наружному профилю имеет сложную конструкцию. Поэтому необходимо применение специальных станков: копировально – фрезерного или фрезерного станка с числовым программным управлением.

3) Целесообразность термической обработки для получения требуемых прочностных характеристик детали.

Деталь в процессе эксплуатации работает на истирание по профилю и внутреннему диаметру Æ 60Н7, по этому рабочие поверхности можно подвергнуть цементации с последующей закалкой 57 63 HRC ТВЧ.

Определение типа производства

Годовая производственная программа N = 1000 штук в год, масса детали составляет 2,7 кг. Согласно рекомендациям [11] устанавливаем серийный тип производства.

В таком производстве изготовление деталей осуществляется партиями, запускаемыми в производство одновременно. Это обеспечивает повторяемость операций и возможность широкого использования специализированного и специального оборудования, оснастки.

Величина партии деталей определяется

,

где t – число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе при 5 – дневной 2-х сменной рабочей недели для обеспечения непрерывной сборки;

- число рабочих дней в году.

t = 8 – 10 дней [11] = 253 дня [11]

,

Выбор способа получения заготовки. Для условий серийного производства выбираем в качестве заготовки штамповку на горизонтально кованой машине II класса точности. [1]

Рассчитаем массу заготовки

mз = γ * vз, где

γ = 7,814 г/см3 – плотность металла [7]

vз – Объём заготовки, см3

vз = 3,14 * 8,02 * 2,6 + 3,14 * 6,052 * 0,6 – 3,14 * 2,82 *3,2 = 512,7 см3

mз = γ * vз = 7,8 * 512,7 = 3998 гр = 3,998 кг

Коэффициент использования металла

Ким = mд / mз = 2,7 / 3,998 = 0,675

Себестоимость заготовки

Sзаг = (С / 1000 * mз * Кт * Кс * Кв * Км * Кп) – (mз - mд) * Sотк / 1000, руб [5]

Ci = 18900 руб/т стоимость 1 т заготовки [5]

Sотх = 1788 руб/т стоимость 1 т отходов

Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовки.

Кт = 1; Кс = 0,87; Кв = 1,14; Км = 1,18; Кп = 1

Рис. 4.1 Эскиз штамповки

Sзаг = (18900/1000 * 3,998 * 1 * 0,87 * 1,14 * 1,18 * 1,0) – (3,998 – 2,7) * 1788/1000 = 86,2

Маршрутный технологический процесс

000 Заготовительная

Штамповка на ГКМ и зачистка от окалины

005 Карусельно – фрезерная

1 переход фрезеровать торец бобышки Æ130

010 Токарная

А Установить в 3-х кулачковый патрон

1 переход подрезать торец начерно

2 переход подрезать торец начисто

3 переход расточить начерно

4 переход расточить начисто

5 переход снять фаску 1 х 450

015 Сверлильная

А Установить в приспособление

1 переход снять фаску 1 х 450

017 Сверлильная

1 переход центровать 4 отверстия

2 переход сверлить и снять фаску

3 переход нарезать резьбу М8-6q в 4 отверстиях

020 Копировально – фрезерная

А Установить на жёсткую оправку Æ60Н7

1 переход фрезеровать наружный контур

025 Слесарная доводка профиля Ra = 0,8 мкм

Расчёт припуска +0,030

Поверхность Æ60Н7

Отверстие обрабатывается черновым растачиванием Н9 + 0,074

Отверстие обрабатывается чистовым растачиванием Н7 + 0,030

Точность заготовки +1,2 - 0,7 [10]

Припуск рассчитываем аналитическим методом [10]

- высота микронеровностей, оставшихся после выполнения предыдущего перехода, мкм

- дефектный слой после предыдущего перехода, мкм

- суммарное значение пространственных отклонений после предыдущего перехода, мкм

- погрешность установки на выполняемом переходе, мкм

Черновое растачивание

= 150 мккм; = 200 мкм;

= , = 300 мкм [10]

- погрешность смещения отверстия, мкм

- эксцентриситет отверстия, мкм

= 450 мкм; = 500 мкм; [10]

= =675 мкм

Lt, min = 21150 + 200 + =2 * 1090 мкм = 2180 = 2,2 мм

Чистовое растачивание

= 50 мккм; = 50 мкм; [10]