КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ «КОРПУС ТОПЛИВО-РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ»

Цель: Усовершенствование точности изготовления детали «Корпус топливо-регулирующей аппаратуры».

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Рассмотреть виды литья, определить наиболее приемлемый способ;
2. Проанализировать действующий технологический процесс для изготовления детали;
3. Разработать новый технологический процесс.

Введение.

В машиностроении изготавливается большой перечень различных деталей, от мелких шайб до крупногабаритных корпусов, а для каждой из них применяются определенные методы изготовления. В нашем случае, рассмотрим точность изготовления детали «Корпус топливо-регулирующей аппаратуры».

Корпусные детали предназначены для размещения в них сборочных единиц и деталей. Они должны обеспечивать постоянство точности относительного положения деталей и механизмов, как в статическом состоянии, так и при эксплуатации машины, поэтому обладают достаточной жесткостью.

Рассмотрим основные виды литья, изучив их преимущества и недостатки, определим самый подходящий для изготовления нашего корпуса. А так же, проведем анализ действующего технологического процесса. Исходя из технологических характеристик и возможностей современного оборудования, разработаем новый технологический процесс. Затем, выявим, какой из методов достижения точности для изготовления нашего корпуса будет самым оптимальным.

Основные виды литья.

В наше время существуют различные методы литья металлов, они отличаются друг от друга технологией, поскольку для каждого материала нужно создать определенные условия, чтобы он мог заполнять все полости заранее подготовленной формы. Для того чтобы определить наиболее подходящий нам метод – ознакомимся с ними по таблице 1.

Таблица 1

Основные способы литья

Так как наш корпус изготавливается из сплава АлМ9 следует, что из всех перечисленных методов в таблице 1 нам подходят такие методы, как литье под давлением и литье в кокиль. Рассмотрим преимущества и недостатки этих способов.

Литье под давлением: высокая точность, класс 1- 4 по ГОСТ 26645-85 (10 квалитет), низкая шероховатость поверхности, возможность изготовления отливок значительной площади с малой толщиной стенок (менее 1 мм), повышенная герметичность, износостойкость. Литье под давлением является рациональным только в серийном — массовом производстве из-за трудностей изготовления формы и её высокой стоимости.

Особенность литья в кокиль состоит в многократном использовании металлической формы (кокиля). Высокая прочность материала металлической формы позволяет более точно выполнять рабочие поверхности формы, что обеспечивает высокое качество литой поверхности. Благодаря высокой теплопроводности формы отливка быстро затвердевает. К числу преимуществ литья в кокиль относится резкое (по сравнению с литьем в песчаные формы) сокращение механической обработки отливок, сокращение расхода формовочных материалов. К недостаткам технологии относятся: высокая стоимость металлической формы, плохая заполняемость формы при получении тонкостенных отливок с поднутреями, опасность возникновения трещин на отливках.

Анализ действующего технологического процесса.

Для оценки базового технологического процесса необходимо подвергнуть его подробному разбору, результаты которого будут предпосылкой для разработки нового варианта технологического процесса. Анализ проводится с точки зрения обеспечения заданного качества изделия и производительности обработки. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции.

Технологический процесс изготовления детали «корпус топливо-регулирующей аппаратуры» состоит из нескольких механических операций обработки. Анализ базового технологического процесса начинаем производить с заготовительной операции, которая характеризует способ получения заготовки.

Выбранный способ получения заготовки путём литья в кокиль вполне отвечает условиям среднесерийного производства. Нужно отметить, что реальная заготовка вполне соответствует чертежу в отношении фактических припусков на обработку и выполнение прочих технических требований, которые к ней предъявляются.

Рисунок 1. Заготовка

В существующем технологическом процессе велика погрешность базирования так, как деталь необходимо переустанавливать для каждого установа. Не целесообразно использовать несколько вертикально-сверлильных станков для сверления, зенкерования фасок и растачивания. Приемлемо будет заменить несколько разных станков на один обрабатывающий центр с быстрой сменой инструмента, что значительно уменьшит время на установку и снятие деталей, нет необходимости увеличения количество станков. Многоцелевые станки Mazak обеспечивают высокоэффективную работу благодаря интеграции различных процессов обработки. Во многих из них все операции механообработки от установки заготовки и до финишной обработки осуществляются на одном станке. Это позволяет существенно сократить длительность производственного цикла, уменьшить площади под установку оборудования, сохранить высокую точность обработки и снизить эксплуатационные расходы, а также улучшить условия труда оператора.

Разработка технологического процесса.

Для исключения возможного процента брака на получистовых и чистовых операциях необходимо построить новый технологический процесс механической обработки таким образом, чтобы обработка поверхностей второстепенного значения производилась после полного контроля ответственных диаметральных поверхностей  - это одно из условий принципа технологической предпочтительности и правильной установки последовательности операций технологического процесса для достижения заданной точности. Принятую в проектируемом варианте технологического процесса общую последовательность обработки можно считать целесообразной, так как при данном варианте обработки соблюдаются принципы формирования постепенности свойств обрабатываемых поверхностей.

На всех операциях технологического процесса базирование осуществляется с соблюдением единства и совмещения баз. На первой операции заготовку устанавливают по необработанной поверхности, стремясь достичь правильного положения обработки базовой поверхности относительно необработанных поверхностей. На выбранных станках осуществляется как черновая, так и чистовая много инструментальная обработка. Назначение режимов резания происходит в зависимости от условий обработки и толщины стенок отливки.

Все операции технологического процесса механической обработки детали оснащены вспомогательными инструментами и специальными станочными приспособлениями, что требует применения высокопроизводительного точного оборудования и инструмента. Применяется специальный и комбинированный режущий инструмент, режущие части которого состоят из твёрдых материалов и сплавов. Применение специальной разработанной оснастки и режущего инструмента обусловлено техническими и точностными требованиями к обработке детали и её геометрическими особенностями.

Заключение.

Теоретические выводы:

Из вышеприведенных способов литья, наиболее приемлемый для детали «корпус топливо-регулирующей аппаратуры» - литье в кокиль. Выбранный способ получения заготовки путём литья в кокиль вполне отвечает условиям среднесерийного производства. Нужно отметить, что реальная заготовка вполне соответствует чертежу в отношении фактических припусков на обработку и выполнение прочих технических требований, которые к ней предъявляются. В предлагаемом технологическом процессе сокращена трудоемкость путем сочетания нескольких операций в одной. Более точное расположение поверхностей и уменьшение погрешности базирования, достигается за счёт уменьшения числа переустановок и достаточного количества мест под режущий инструмент в инструментальном магазине станка, что значительно сокращает время наладки и установки режущего инструмента на старом оборудовании.

В заключении хотелось бы отметить, что замена старого оборудования на современные многоцелевые станки позволяют нам осуществить все операции механической обработки от установки заготовки и до финишной обработки детали на одном станке. Это позволяет существенно сократить длительность производственного цикла, уменьшить площади под установку оборудования, сохранить высокую точность обработки и снизить эксплуатационные расходы, а также улучшить условия труда оператора. Исходя из вывода, отметим, что поставленные цели и задачи были выполнены.

Список литературы:

1. Маталин А.А. Технологические методы повышения долговечности деталей машин. Киев: Техника, 1971. - 144 с.
2. Справочник. М., 1989; Гини Э. Ч., Зарубин А. М., Рыбкин В. А. Технология литейного производства: Специальные виды литья. 3-е изд. М., 2008.
3. Балтер M.A. Упрочнение деталей машин.M.: Машиностроение,1968. -196с.
4. Габельченко Н. И. Механические свойства металлов [Электронный ресурс] : учеб.-метод. пособие / Н. И. Габельченко, Е. Ю. Карпова, А. С. Адамова ; ВолгГТУ. - Волгоград: ВолгГТУ, 2018. - 96 с.
5. Обработка металлов резанием [Текст]: справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; под общ.ред. А.А. Панова. – М.: Машиностроение, 1988. – 736 с.
6. Справочник технолога-машиностроителя: в 2-х т. Т. 1 [Текст]: справочник/ под ред. А.Г. Косиловой и Р.Т. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 656 с.
7. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т. 1 [Текст]: справочник / – 9-е изд., перераб. и доп./ под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2006. – 928 с.