Кз.о.= ,
- производство будет среднесерийным.
Технологическую характеристику детали приведем в табличной форме. (Приложение 2 Таблица 1)
Значение полученного коэффициента точности близко к единице, что свидетельствует о низкой точности большинства поверхностей детали. Значение коэффициента шероховатости свидетельствует о низкой шероховатости поверхностей детали "Вал".
Механическая обработка вала данной конфигурации не вызывает значительных трудностей. При обработке вала возможно применение станков с ЧПУ, режущего инструмента с пластинами из твердого сплава.
Деталь имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций. В качестве баз на токарных и шлифовальных операциях используются торцевые поверхности вала и центровочные отверстия, обработанные на первой операции (операция 005 – фрезерно-центровальная). Это способствует снижению погрешности базирования, достижению высокого качества обрабатываемых поверхностей детали. При обработке шпоночного паза в качестве баз используются обработанные поверхности вращения.
Обработка поверхностей вращения, фрезерование шпоночного паза достигается за один проход. При обработке детали "Вал" режущий и измерительный инструменты имеют свободный доступ и выход. Поверхности вращения обрабатываются на станках с ЧПУ.
В целом, деталь достаточно технологична, обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей.
Для получения заданной прочности поверхностей вала i80h6, i80js6 целесообразно применить термическую обработку (закалка ТВЧ), что возможно для стали 45.
Выбор заготовки.
Сравним стоимость двух заготовок – заготовку-штамповку и заготовку из проката - круг.
Степень сложности штамповки определяется путем вычисления отношения массы Gп штамповки к массе Gф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки. В нашем случае геометрической фигурой будет цилиндр.
Рис.1. Определение степени сложности штамповки.
Gф = кг.
Степень сложности поковки – С1
Определяем исходный индекс штамповки – 15.
Рис.2. Заготовка-штамповка.
Сравним два варианта изготовления вала и выберем оптимальный.
Вариант 1. Штамповка на ГКМ.
Заготовкой для детали "Вал" является штамповка, получаемая на горизонтально-ковочной машине (ГКМ). Для определения припусков на механическую обработку штамповки необходимо определить ее исходный индекс по ГОСТ 7505-89.
Исходный индекс определяется в зависимости от класса точности штамповки, группы стали, степени сложности. Рассчитанная масса штамповки определяется исходя из ее номинальных размеров.
Ориентировочно определим массу поковки по формуле:
Мп.р.=МM @ Кр, где
МM – масса детали, кг.;
Кр – расчетный коэффициент;
МM=кг.
Кр=1,3 – 1,6, принимаем Кр=1,5
Мп.р.= 12,85 @1,5= 19,275 кг.
Стоимость штамповки, получаемой на ГКМ определяется по формуле:
Sзаг = ( , руб., где
Q – масса заготовки, кг.; q – масса детали, кг.;
Ci – базовая стоимость 1т. заготовок, руб.;
Sотх – цена 1т. отходов ( стружки ), руб.;
- коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.
=1,05
= 1
= 0,75
= 0,8
=1
Sотх = 900 руб. за 1т. ( по данным завода);
Ci = 20800 руб. за 1т. (по данным завода);
Sзаг = ( =236,36, руб
Вариант 2. Заготовкой для вала служит круг i105 мм.,
R = 282мм.
Себестоимость заготовки из проката:
Sзаг. = М+ΣСо.з, где
М – затраты на материал заготовки, руб.;
ΣСо.з. – технологическая себестоимость операций правки, калибрования прутка, резки на штучные заготовки.
Со.з.= , руб., где
Сп.з. – приведенные затраты на рабочем месте, руб./ч.
Тшт.(шт.-к.) – штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции (правки, резки и др.).
резки
Тшт.(шт.-к.) = 0,19@D2@10-3=2,1 мин.
правки
М = Q @S – (Q – q) @
i110
М = 19,2@20,8 – (19,2 – 12,85) @ = 393,64 руб.
Sзаг. = 393,64 + (2,1 + 7,5) = 403,24 руб.
2.3 Проектирование технологического маршрута обработки детали
Операция 005 фрезерно-центровальная.
Станок: фрезерно-центровальный мод. 2Г942
Приспособление: специальное пневматическое.
Режущий инструмент: фреза торцевая i125мм; сверло центровочное.
Переход 1: установить, закрепить деталь, снять после обработки.
Переход 2: фрезеровать торцы 1,2 размером i87мм, выдерживая размер 275мм.
Переход 3: сверлить отв. 2i6,3мм.
Операция 010 токарная с ЧПУ.
Станок: токарный с ЧПУ мод. 16К20Ф3.
Приспособление: патрон вращающийся.
Режущий инструмент: резцы Т5К10 (пластина из твердого сплава) – резец проходной, резец канавочный.
Переход 1. установить, закрепить деталь, снять после обработки.
Переход 2. точить поверхность 2 длиной 144мм, точить фаски размером 2х450.
Переход 3. точить канавку 9 размером 5мм, выдерживая размер 3 i79.
Операция 015 токарная с ЧПУ. См.операцию 010.
Переход 2. точить поверхность 3 длиной 36мм, точить фаски размером 2х450 поверхность 1 i100
Переход 3. чистовое точение длинного конца вала.
Операция 020 термическая .
Закалка ТВЧ.
Операция 025 круглошлифовальная.
Станок: круглошлифовальный мод. 3М151.
Приспособление: центра.
Режущий инструмент: круг шлифовальный.
Переход 2. шлифовать поверхность 1 i80.
Операция 030 круглошлифовальная.
См. операцию 025.
Операция 035 вертикально-фрезерная.
Станок: вертикально-фрезерный мод. 6Р12.
Режущий инструмент: фреза шпоночная, i14мм, ГОСТ 9140-78.
Переход 2. фрезеровать шпоночный паз L=80мм.
Операция 040 слесарная.
Верстак слесарный;
Напильник;
Операция 045 моечная.
Моечная машина.
Операция 050. технический контроль.
Стол контрольный
Погрешность установки вала в центрах на шлифовальной операции равна нулю: E3=0. Параметры, характеризующие точность и качество поверхности заготовки после механической обработки, необходимые для расчета припусков, приведем в таблицу.
Таблица 4. Данные для расчета припуска.
Вид обработки
квалитет
Допуск Td,мкм
Rz, мкм
h, мкм
1. Точение черновое
12
300
50
2. Точение чистовое
11
190
25
3. Шлифование
6
19
5
10
При шлифовании деталей после термической обработки поверхностный слой должен быть сохранен; следовательно, слагаемое h должно быть исключено из расчетной формулы.
Определяем расчетную величину минимального припуска:
- на черновое точение
2Zmin1=2@[(200+250)+ ]=2433мкм.
- на чистовое точение
2Zmin2=2@[(50+50)+ ]=292мкм.
- на шлифование
2Zmin3=2@[(25+25)+(141+1,75)]=385,5мкм.
Рассчитанные припуски по всем переходам заносим в таблицу. (Приложение 2 Таблица 2)
После определения предельных значений припусков рассчитаем размер поковки на изготовление детали "Вал". Рассчитанный наименьший предельный размер поковки определяется по формуле:
D3min = DДmin+ 2Z0min
D3min = 79,981+6,219 = 86,2мм.
Округляем в большую сторону, получаем:
D3min = 87мм.
Определим межоперационные размеры и сведем все расчеты в таблицу (Приложение 2 Таблица 3).
i87мм до i80h6
Черновое точение– припуск 5,2мм на i;
Чистовое точение – припуск 1,2мм на i;
Шлифование однократное – 0,6мм
Размер для шлифования i80h6
Размер для чистового точения i80+0,6=i80,6h10
Размер для чернового точения i80,6+1,2=i81,8h12
i107мм до i100мм.
Чистовое точение – припуск 1,8мм на i;
Размер для чистового точения i107-5,2=i101,8мм;
Размер для чернового точения i101,8-1,8=i100мм (i100h14).
2.4 Определение расхода металла
Коэффициент использования металла (КИМ) определяется после выбора заготовки, определения ее массы и нормы расхода материала по формуле:
КИМ= , где
mM - масса детали, кг.
Нрасх – норма расхода материала на деталь, кг.
Нрасх = V@ρ , где ρ=7,85 г/см3, V – объем заготовки-поковки, см3 .
Vп - объем металла, идущего непосредственно на поковку с учетом допусков, см3 .
Vу – объем металла на угар, см3 .
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20