2020-07-12
289
Выполним качественный анализ технологичности конструкции детали «Поршень ТП-10-1084-1». Качественная оценка технологичности конструкции включает следующие мероприятия:
1) анализ технологичности конструкции по материалу;
2) анализ технологичности по геометрической форме поверхности детали;
3) анализ технологичности по простановке размеров;
4 ) анализ технологичности заготовки;
Анализируя конструкции детали по материалу, можно сделать вывод, что принимаемый для изготовления материал хорошо влияет на технологичность детали «Поршень ТП-10-1084-1», так как сталь 45 является легко обрабатываемым и широко распространенным материалом, с низкой стоимостью и механическими свойствами, достаточными для функционирования детали.
Анализируя технологичность конструкции детали по геометрической форме, можно сделать вывод, что форма детали технологична – она представляет собой ступенчатый вал с несколькими отверстиями в торце.
Анализируя технологичность по простановке размеров, можно сделать вывод, что деталь технологична, так как на её чертеже соблюдается принцип единства конструкторских, технологических и измерительных баз.
|
|
|
Анализируя технологичность по заготовке, можно сделать вывод о технологичности заготовки – заготовка для детали имеет простую конструкцию.
На основе качественной характеристики можно сделать вывод, что конструкция детали «Поршень ТП-10-1084-1» является технологичной. Все поверхности детали доступны для режущего и измерительного инструментов, поэтому возможно проводить обработку на универсальных металлорежущих станках.
Выполним количественный анализ технологичности конструкции детали «Поршень ТП-10-1084-1». Для этого проведём конструкторский анализ её поверхностей (таблица 1.7).
Таблица 1.7 – Результаты конструкторского анализа поверхностей детали
| Наименование поверхности | Количество поверхностей | Количество унифицированных поверхностей | Квалитет точности | Класс шероховатости |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 Плоская поверхность размером 140±IT14/2 и Rz = 40 мкм. | 2 | 1 | 14 | 2 (Rz = 40 мкм) |
| 2 Цилиндрическая поверхность размером Æ80е9 и Ra = 0,32 мкм. | 1 | 1 | 9 | 10 (Ra = 0,32 мкм) |
| 3 Цилиндрическая поверхность размером Æ79,3Н12 и Rz = 40 мкм. | 1 | 1 | 12 | 2 (Rz = 40 мкм) |
| 4 Цилиндрическая поверхность размером Æ67h11 и Ra =2 мкм. | 1 | 1 | 11 | 7 (Ra = 2 мкм) |
| 5 Цилиндрическая поверхность размером Æ25f9 и Ra = 0,32 мкм. | 1 | 1 | 9 | 10 (Ra = 0,32 мкм) |
| 6 Цилиндрическая поверхность Æ22,5Н12 и Rz = 40 мкм. | 1 | 1 | 12 | 2 (Rz = 40 мкм) |
| 7 Два отверстия Æ3Н7 глубиной 12 мм в торце детали. | 2 | 1 | 7 | 7 (Ra = 2 мкм) |
| 8 Резьбовое отверстие М6-7Н глубиной 16 мм в торце детали. | 1 | 1 | 7 | 2 (Rz = 40 мкм) |
| 9 Наружная цилиндрическая ступень длиной 30±IT14/2, Rz = 40 мкм | 2 | 1 | 14 | 2 (Rz = 40 мкм) |
| 10 Наружная цилиндрическая ступень длиной 19±IT14/2, Rz = 40 мкм | 2 | 1 | 14 | 2 (Rz = 40 мкм) |
| 11 Наружная цилиндрическая ступень длиной 3,2±IT14/2, Rz =40 мкм | 2 | 1 | 14 | 2 (Rz = 40 мкм) |
| 12 Наружная цилиндрическая ступень длиной 7,2±IT14/2, Rz =40 мкм | 4 | 1 | 14 | 2 (Rz = 40 мкм) |
| ИТОГО: | Q п = 20 | Q уп = 12 |
|
|
|
При количественной оценке технологичности определяются значения нескольких относительных частных показателей технологичности.
1 Уровень технологичности детали по точности обработки:
, (1.1)
где А ср – средний коэффициент точности.
Средний коэффициент точности поверхностей детали определяют по следующей формуле:
, (1.2)
где П i – число поверхностей детали с точностью по 1-19 квалитетам.
Если по результатам расчёта выполняется условие К то > 0,8, то деталь по этому показателю можно считать технологичной.
Применяя формулу (1.2) и исходные данные из таблицы 3.1, определяем средний коэффициент точности Аср:
,
где П i – число поверхностей детали с точностью по 1-19 квалитетам.
Подставляя полученное значение среднего коэффициента точности Аср в формулу (1.1), определяем уровень технологичности детали по точности обработки:
.
Так как Кто > 0,8, то деталь по этому показателю является технологичной.
2 Уровень технологичности детали по шероховатости:
, (1.3)
где Бср – средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях
параметра Ra, мкм.
, (1.4)
где mj – число поверхностей j -того класса шероховатости;
Ш j – класс шероховатости j -той поверхности;
l – число классов шероховатости.
Если по результатам расчёта выполняется условие:
К ш < 0,32,
то деталь по этому показателю рекомендуется признать нетехнологичной.
Применяя формулу (1.4) и исходные данные из таблицы 1.8, определяем средний параметр шероховатости Бср:
.
где mj – число поверхностей j -того класса шероховатости;
Ш j – класс шероховатости j -той поверхности;
l – число классов шероховатости.
Подставляя полученное значение параметра шероховатости Бср в формулу (1.3), определяем уровень технологичности детали по шероховатости:
.
Так как Кш < 0,32, то по данному показателю деталь не технологична.
Это значит, что к поверхностям детали предъявляются высокие требования по шероховатости, что нужно учесть при её обработке.
3 Уровень технологичности детали по использованию материала:
, (1.5)
где К бм и Кпм – соответственно, базовый и достигнутый коэффициенты использования материала (см. п. 2.1).
Коэффициент использования материала K м находят по формуле:
, (1.6)
где М д– масса готовой детали, кг;
М з– масса материала, израсходованного на изготовление детали, кг.
В базовом варианте технологического процесса заготовкой служил прокат круглого сечения, для которого коэффициент использования материала составил: КИМпрокат = 0,22 (п. 2.2).
В предлагаемом варианте технологического процесса заготовкой служит поковка, для которой коэффициент использования материала составил: КИМпоковка = 0,64 (п. 2.2).
Уровень технологичности детали по использованию материала:
Значение Кум = 2,91. Это значит, что использование поковки в качестве заготовки повышает коэффициент использования материала почти в 3 раза, что указывает на целесообразность использования поковки в качестве заготовки.
4 Уровень технологичности детали по унификации конструктивных элементов:
, (1.7)
где Q п – количество поверхностей;
|
|
|
Q уп – количество унифицированных поверхностей.
Применяя формулу (1.7), получаем следующее значение коэффициента унификации конструктивных элементов детали:
.
где Q п = 20 – общее количество поверхностей;
Q уп = 12 – количество унифицированных поверхностей.
По этому показателю деталь технологична, так как К уэ = 0,6.
Выводы по результатам количественного анализа технологичности: деталь «Поршень ТП-10-1084-1» технологична по показателям «точность обработки», «использование материала», «унификация поверхностей» и нетехнологична по показателю «шероховатость поверхностей». Это значит, что к поверхностям детали предъявляются высокие требования по шероховатости, что нужно учесть при её обработке.
Выводы по разделу
В данном разделе проведен анализ технических требований к детали «Поршень ТП-10-1084-1». Деталь «Поршень ТП-10-1084-1» относится к классу валов и предназначена для передачи вращающего момента. Деталь входит в состав приспособления для сборки электрических соединителей.
Деталь представляет собой конструкцию средней сложности и имеет несколько поверхностей высокой точности (7 квалитет). Самый точный параметр шероховатости детали – Rа = 0,32 мкм, с особыми техническими требованиями. Это значение соответствует 10-му классу шероховатости.
Материал детали хорошо влияет на её технологичность. Деталь «Поршень ТП-10-1084-1» технологична по показателям «точность обработки», «использование материала», «унификация поверхностей» и нетехнологична по показателю «шероховатость поверхностей». Это значит, что к поверхностям детали предъявляются высокие требования по шероховатости, что нужно учесть при её обработке.
