Изготовление деталей из штамповки (поковки) для самолета SSJ-100

13. Визуальный контроль после анодирования.

Контроль толщины анодного покрытия:

Обычно для приемо-сдаточного контроля качества анодированных алюминиевых деталей достаточно контроля внешнего вида, толщины анодного покрытия и качества наполнения. Толщина покрытия является одним из самых важных параметров и есть много методов ее измерения. Обычно толщину покрытия измеряют прибором, работающим на принципе вихревых токов. В спорных случаях применяют микрографические исследования поперечного сечения изделия. 

Контроль качества наполнения анодного покрытия:

Для быстрого контроля качества наполнения часто применяют один из вариантов так называемого «метода капли». В качестве контрольного или арбитражного испытания применяют методы потери массы образцов изделий. Сущность неразрушающего «метода капли» заключается в оценке степени поглощения красителей анодированной поверхности после того, как она была

 

обработана соответствующим химическим реагентом.

Различные варианты метода капли с предварительной кислотной обработкой поверхности устанавливают  стандарты ISO 2143:2010 (он же — EN ISO 2143:2010 и он же — бывший EN 12373-4) и ГОСТ 9.302-88. Вариант метода капли без предварительной кислотной обработки c двумя вариантами материала капли — красителя или масла — дает ГОСТ 9.031-74.

Испытание на потерю массы основано на установленном факте, что не наполненное или недостаточно наполненное анодное покрытие быстро растворяется в кислотной среде, тогда как хорошо наполненное покрытие выдерживает длительное погружение без заметного воздействия на него. Варианты метода изложены в стандартах ISO 3210:2010 (он же — ENISO3210:2010 и он же – бывший EN 12373-7), а также ГОСТ 9.302-88 и ГОСТ 9.031-74 [13].

Методы технического контроля детали можно разделить на две группы: контроль качества с разрушением и без разрушения материала (детали). Контроль качества с разрушением проводится методами химического, спектрального, рентгено-структурного и металлографического анализа. Большая трудоемкость, затраты материала и энергетических ресурсов обусловили применение разрушающих методов контроля только в виде выборочного контроля качества. Неразрушающий контроль качества подразделяется на следующие виды: магнитный, электрический, электромагнитный (вихревых токов), радиоволновый, тепловой, оптический, радиационный, акустический, проникающими веществами (капиллярный).

Неразрушающий контроль качества позволяет снизить трудоемкость контрольных операций и повысить производительность труда контролеров, а также получить существенную экономию за счет отбраковки некачественного материала перед его обработкой.

При контроле проводят следующие работы: внешний осмотр невооруженным глазом или с помощью оптических приборов; испытание изделий и агрегатов на стендах, установках; контроль качества поверхности визуально или с помощью средств измерений и контрольно-измерительных приборов; измерения геометрических параметров деталей, узлов, изделий (шероховатость, расположение поверхностей, отклонений от формы, размер); определение толщины металлических и неметаллических листов, труб, профилей, проката, тонкостенных деталей, металлических и неметаллических покрытий физическими методами контроля; обнаружение несплошности материала деталей и узлов (трещин, раковин и т.д.); определение структуры металла, его твердости, прочности, электропроводности, правильности выполнения процесса термообработки [14].

14. Покрытие: Ан.Окс.нхр./ Эмаль ЭП-140, серый. 457, ОСТ 1 90055-85, кроме отверстий Ø20мм, 19мм, 16 мм.

Ан.окс.нхр - это твердое анодирование дюралюминов типа Д16. Для образования толстой твердой окисной пленки используется специальная низкотемпературная ванна. Применяется для увеличения износостойкости дюралюминиевых деталей в авиации (гильзы цилиндров, шкивы клиноременные и пр.)

Стандарт предусматривает обозначение в отраслевой документации и чертежах систем лакокрасочных покрытий (сочетание последовательно нанесенных слоев различных лакокрасочных материалов – грунтовок, шпатлевок, эмалей и лаков) соответствующим номером. Для обозначение покрытия на чертеже наряду с указанием покрывного слоя и его цвета дополнительно следует указывать номер лакокрасочной системы. все необходимые данные о покрытии: количество слоев и последовательность нанесения лакокрасочных материалов, технология их нанесения, режимы сушки, рекомендации по условиям эксплуатации покрытия, а также номера стандартов на материалы покрытия и другие приведены в соответствующей отраслевой нормативно-технической документации [15].

 

 

 

15. Клеймить Кк. Маркировать Чк шрифтом ПО-10 ГОСТ 2930-62.

Маркирование - нанесение на изделие знаков, характеризующих это изделие.

Клеймение - нанесение на изделие знаков, удостоверяющих его качество.

Настоящий стандарт распространяется на шрифты и знаки, наносимые различными методами на циферблаты и другие детали измерительных приборов и их отдельные вспомогательные части, разработанные до 01.01.87.  
Стандарт не распространяется на шрифты и знаки, наносимые на приборы для линейных и угловых измерений, а также на стекло [16].

 

3. Анализ технологичности

 

 Количественная оценка технологичности конструкции детали производится по следующим коэффициентам [17]:

1. Коэффициент использования материала:

,

где  – масса детали по чертежу, кг;

 – масса материала заготовки с неизбежными технологическими потерями, кг.

.

По этому показателю деталь нетехнологична.

2.  Коэффициент точности обработки детали:

 ,

где - число размеров не обоснованной степени точности обработки,

- общее число размеров, подлежащих обработке.

 

,

т.к. все поверхности подвергаются обработке.

 

3. Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

,

где  – число унифицированных элементов детали, шт.,

- общее число конструктивных элементов детали, шт.;

,

что так же является признаком нетехнологичности .

Деталь удовлетворяет следующим требованиям технологичности:

•  достаточная жесткость детали,

• большинство поверхностей детали доступны для обработки и контроля (инструментальная доступность),

• базовые поверхности обеспечивают простоту и надежность закрепления детали в приспособлении,

•  наличие классных отверстий.

Удовлетворение вышеперечисленным требованиям увеличивает технологичность детали.

Применение в качестве заготовки – горячей штамповки, обеспечивает в условиях серийного производства минимальный расход металла и минимизирует объем механической обработки детали. Применение поковки приводит к повышению расхода материала, увеличению трудоемкости механической обработки из-за больших припусков.

Полости между ребрами (карманы) являются не технологичными ввиду того, что обработка представляет определенные трудности. Дополнительно это осложнено малой толщиной ребер – 5 мм.

 

В детали отсутствует симметричность правой и левой частей, что также нетехнологично.

Малая толщина стенок может привести к короблению детали. Поэтому при отработке технологического процесса необходимо строго следить за назначением режимов обработки, износом инструмента и схемой закрепления детали.

Наличие малки осложняет обрабатываемость детали.

В целом деталь можно считать нетехнологичной, что обусловлено не повышенными требованиями к точности, а сложностью конструктивной формы.

Для оценки типа производства можно воспользоваться характеристикой серийности, в основу которой положена классификация деталей по их массе и габаритам.

 

Таблица 3 – Зависимость типа производства от объема выпуска деталей

Масса детали, кг	Тип производства
	Единичное	Мелкосерий-ное	Среднесерий-ное	Крупносерий-ное	Массовое
<1	<10	10 - 2000	1500-100000	75000-200000	200000
1,0 – 2,5	<10	10 – 1000	1000-50000	50000-100000	100000
2,5 – 5,0	<10	10 – 500	5000-35000	35000-75000	75000
5,0 – 10	<10	10 - 300	300-25000	25000-50000	50000
>10	<10	10 - 200	200-10000	10000-25000	25000

 

 

Годовая программа выпуска деталей составляет 60 единиц и масса 3,28 кг, устанавливаем тип производства – мелкосерийное.

 

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом их выпуска. Единичное производство универсально, т.е. охватывает разнообразные типы изделий, поэтому оно должно быть гибким, с применением универсального оборудования, а так же стандартного режущего и мерительного инструмента.

 Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течении продолжительного периода времени. При массовом производстве тех. процессы разрабатываются подробно и хорошо оснащаются, что позволяет обеспечить высокую точность и взаимозаменяемость деталей, малую трудоемкость, а следовательно, и более низкую, чем при серийном производстве, себестоимость изделия.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном типе производства. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве тех. процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а так же ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения [18].

 

2. Технологическая часть

При автоматизированном изготовлении детали на станке с ЧПУ вся необходимая информация готовится заранее и наносится в определенной форме и последовательности на программоноситель.

Исходными данными являются:

• чертеж детали;
• чертеж заготовки;
• программа выпуска;
• ТЗ цеха поставщика;
• ТЗ цеха потребителя;
• информационные источники (справочники и т.д.).

 

Достижение конструкторских требований к детали в процессе ее изготовления обеспечивается технологией ее обработки, в которой особая роль отводится установке заготовки.

Установка в рабочие поверхности приспособлений включает в себя базирование и закрепление. Определенное положение относительно режущих инструментов и станка придается заготовке в процессе базирования, когда образуются ее геометрические связи с элементами приспособления. Чтобы эти связи не нарушались в процессе механической обработки, заготовку закрепляют, создавая силовое замыкание связей.

Основной схемой базирования является базирование по плоскости и двум отверстиям. Следует отметить, что технологические базы в принятой схеме базирования совмещаются с основными и вспомогательными конструкциями, а также измерительными базами, от которых заданы выдерживаемые при обработке размеры. Реализация этого условия обеспечивает соблюдение принципа единства баз и, следовательно, получение требуемой точности детали [19].

Достижению заданной точности способствует и соблюдение принципа постоянства баз на всех без исключения операциях механической обработки.

Поверхность детали будет иметь шероховатость Rа3,2. Для получения заданного класса шероховатости должно использоваться двукратное фрезерование (предварительное - от необработанной поверхности до Rа6,3, затем получистовое – доRа3,2).

2.1 Выбор режущего инструмента

 

Последовательность выбора инструмента для фрезерования приведена на рисунке 1.