проектирование технологических процессов изготовления деталей и узлов электромеханических приборных устройств. деталь фланец. деталь фланец

Введение
Современное машиностроение отличается интенсивным расширением многообразия выпускаемой продукции. Одновременно происходит сокращение продолжительности цикла выпуска изделий одного вида. Объемы выпуска продукции, как и прежде, изменяются в широком диапазоне - от единичных образцов до массового производства. Однако преобладающим начинает становиться мелко- и среднесерийное производство.
В процессе механической обработки возникает наибольшее число проблем, связанных с выполнением требований к качеству машин, заданных конструктором. Процесс механической обработки реализуется достаточно сложной технологической системой, включающей в себя металлорежущий станок, станочную технологическую оснастку, режущий инструмент и заготовку.
Разработка технологического процесса изготовления любой детали начинается с изучения ее служебного назначения и критического анализа норм точности и других технических требований. Далее в последовательности, определенной соответствующими стандартами, разрабатывается технологический процесс. Это связывает технологию со служебным назначением детали и обеспечивает согласованность решений, принимаемых на различных этапах технической подготовки.
Современное промышленное производство нужно наделить определенной гибкостью, сохранив при этом все преимущества полной автоматизации, непрерывностью, ритмичностью, высоким темпом выпуска изделий, стабильностью технологических процессов.




Общая часть
1. Технологическая часть
1.1 Анализ конструкции детали

Фланцы служат для ограничения осевых перемещений валов, выполнение изолирующих и декоративных функций.
Заготовками для детали служит прокат (прутки, трубы), отливки, штамповки. Выбор материала зависит от служебного назначения изделия, конфигурации, объема выпуска. Указанное изделие изготавливают из стали, чугуна, бронзы, пластмасс и других материалов. К изделиям типа фланец предъявляют следующие технические требования: точность базирующих поверхностей 6-8-го квалитетов, точность наружных базирующих поверхностей; допуски цилиндричности и круглости ответственных поверхностей; допуск перпендикулярности торцов осям.

Рисунок 1 – Фланец, Сталь 09Г2С
Деталь «фланец» (рис. 1) представляет собой тело вращения и имеет габаритные размеры Ø 140 × 19.
Наиболее точными поверхностями детали являются:
- поверхность ось Ø 110 с позиционным допуском относительно базы Б.
- поверхность Ø 18H14 с шероховатостью Ra = 6,3 мкм.
- поверхность Ø 140h14 с шероховатостью Ra = 6,3 мкм.
- поверхность Ø 57,5H14 с шероховатостью Ra = 6,3 мкм.
Каждому элементу детали назначаем порядковый номер и технические требования согласно рабочего чертежа и заносим в таблицу 1.

Рисунок 2 – Поверхности фланец



Таблица 1 - Анализ конструкции фланца
№
поверх Наименование поверхности, размер Точность
размера Шероховатость поверх., Ra,
мкм Назначение поверх
1 2 3 4 5
1 торец h14 6,3 конструкторская
2 торец h14 6,3 конструкторская
3 Наружный диаметр h14 6,3 конструкторская
4 Внутренний диаметр H14 6,3 конструкторская
5 4 отверстия H14 6,3 Конструкторская
6 лыска h14 6,3 конструкторская
7 фаска H14 6,3 Свободная
8 фаска H14 6,3 Свободная
9 фаска h14 6,3 Свободная
10 фаска h14 6,3 Свободная

Конструкция детали "фланец" несложная, поэтому на предварительном этапе заготовку для детали можно предложить различные штамповки и проката.
Деталь обладает достаточной жёсткостью, так как отношение её длины к диаметру менее 10,

Конструкторская жёсткость детали позволяет обрабатывать её используя обычные режимы резания, а также нет необходимости для применения устройств (люнетов), служащих для увеличения жёсткости системы обработки.
Все поверхности детали открыты для её обработки резанием и позволяют применять стандартные режущие инструменты. В целом конструкция детали технологична и при создании необходимых условий обработки, трудностей при её изготовлении не возникнет.

Таблица 2– Анализ требований к геометрической форме и взаимному расположения поверхностей детали
Содержание технического требования Методы и средства
Выполнение требования при обработке Проверки выполнения требования
Позиционный допуск  110 относительно Б на 4 отв. 18 в пределах 0,4 мм относительно базы Б Обработка 4 отв. 18 ведётся при базировании по диаметру 57,5 мм в кондукторе выполняются












1.2 Анализ технологичности детали


Конструкция изделия может быть признана технологической, если она обеспечивает простое и экономичное изготовление изделия и отвечает следующим основным требованиям:
1) Конфигурация детали и его материал позволяет, применять наиболее прогрессивные заготовки сокращающий объем механической обработки. Обеспечена достаточная жесткость детали «Фланец». Изготавливается с небольшим съемом металла, что позволяет снизить уменьшение жесткости детали;
2) При конструировании детали используются простые геометрические формы, позволяющие применять высокопроизводительные методы обработки.
3) Заданные требования к точности размера и формы детали обоснованы.
4) Использована стандартизация и унификация и их элементов.
5) Для снижения объема механической обработки допуски предусмотрены только по размерам посадочных элементов.
6) Обеспечена достаточная жесткость детали.
7) Предусмотрена возможность удобного подвода жесткого и производительного инструмента в зоне обработки детали.
8) Обеспечен свободный вход и выход инструмента из зоны обработки.
9) Учтена возможность одновременной установки нескольких деталей.
Количественную оценку технологичности конструкции детали приведена ниже.
Для проведения количественного анализа рассмотрим следующие показатели технологичности: масса детали, коэффициент использования материала, коэффициент точности обработки, коэффициент шероховатости поверхностей.

Определение коэффициента точности

1) Определим коэффициент точности обработки, для этого рассчитаем среднюю точность обработки по [1].
Таблица 3 – Показатели точности
Тi ni Ti ni
14 10 140

где Тi – квалитет точности обрабатываемых поверхностей,
ni – количество размеров или поверхностей для каждого квалитета,
Ti ni – произведение квалитета на количество размеров или поверхностей с данным квалитетом.
Определим среднюю точность обработки по формуле[1]: . (1)
Определим коэффициент точности по формуле [1]:
. (2)
Средняя точность поверхностей детали составляет 14, что технологично.

Определение коэффициента шероховатости

Определим коэффициент шероховатости, для этого рассчитаем среднюю шероховатость обработанных поверхностей по [1].




Таблица 4 - Показатели шероховатости
Шi ni Шi ni
6,3 10 63

Итого 63
где Шi – значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей данной детали,
ni – количество размеров или поверхностей данного параметра шероховатости,
Шi ni – произведение параметра шероховатости на количество размеров или поверхностей с данным параметром шероховатости.
Определим среднюю шерох