Технология машиностроения

Тогда приведенные  затраты на одну деталь:

З₁=(136362,3+0,15×9442698,7)/18000=129,4 /2150=0,06руб;

З₂=(3220344,8+0,15×74700608)/18000=1202,1/2150=0,56 руб,

З₃=(384541,7+0,15×16941830,5)/18000=243,8/2150=0,11руб;

З₄=(932338,6+0,15×30525252,1)/18000=1163,6/2150=0,54руб 

Таблица 4.8-Сравнительный анализ вариантов техпроцессов.

Показатель	Вариант
	базовый	проектный
Вид заготовки     Стоимость заготовки, руб.	Штамповка на ГКШП в открытых штампах   15393,4	Штамповка на ГКШП в закрытых штампах   13473.8
Вид операции       Технологическая себестоимость  обработки, руб.	Обработка на станках мод. 2Н150 , 1К282 и 16К20.       136362,3+3220344,8+384541,7=3741248,8	Обработка на станке HAAS TL-15HE       932338,6
Итого по отличающимся операциям, руб	3870871,4	1280767,5

 

Определим годовую экономию от принятия нового технологического процесса изготовления по формуле:

Эг = (Соб - Соп) Nг;

где Соп и Соб—технологические себестоимости операций по сравниваемым вариантам;

Nг—годовая программа выпуска;

                    Эг = (3870871,4/2150-1280767,5/2150)∙18000 = 21,684млн. руб.

 

На операции 045 производится нарезание  зубчатого венца. Эта операция обладают наименьшей производительностью, поэтому  наибольшую целесообразность в улучшении  базового техпроцесса является повышение  производительности этой операции за счет использования высокопроизводительной быстрорежущей стали Р9К10.

Для анализа автоматизации технологического процесса и каждой входящей в него операции составляем табл. 4.4.

 

 

 

 

 

5.3 Разработка маршрута обработки и выбор технологических баз

Операция 005 Токарная(HAAS TL-15HE)

Установ А

Переход 1: Расточить отверстие, выдерживая размер 4

Переход 2: Точить поверхности, выдерживая размеры 1

Переход 3: Расточить отверстие, выдерживая размеры 4,5

Переход 4: Расточить отверстие, выдерживая размеры 3

 

Установ Б

Переход 1: Расточить отверстие, выдерживая размеры 8 и 9

Переход 2: Точить поверхности, выдерживая размеры 7,11

Переход 3: Точить поверхности, выдерживая размер 6,10

 

 

Операция 010 Вертикально-протяжная (МП494)

Переход 1: Протянуть шлицевое отверстие, выдерживая размеры 12,13 и параметры таблицы.

**Размеры обеспечить инструментом

Операция 015 Токарная (HAAS TL-15HE)

Установ А

Переход 1: Точить поверхность, выдерживая размер 14 и допуск 15

Установ Б

Переход 1: Точить поверхность, выдерживая размер 20

Переход 2: Точить поверхность, выдерживая размеры 19,16,17

Операция 020 Зубофрезерная (5Б312)

 

Переход 1: Фрезеровать зубья m=6.5, z=24, и зачистить заусенцы по торцу, выдерживая параметры таблицы

6 Расчет припусков и размерный анализ ТП

6.1 Расчет и назначение припусков на механическую обработку

Рассчитаем припуск на поверхность  Ø175_-0,25 расчетно-аналитическим способом согласно [3], а на остальные поверхности назначим согласно ГОСТ 7505-89. Заготовкой является штамповка.

Схема базирования детали показана на рисунке 7.1.

Расчет ведем посредством заполнения таблицы 7.1.

 

Рисунок 7.1-Схема базирования детали.

Технологический маршрут обработки поверхности  состоит из операций: точение черновое, точение чистовое.

 Расчетная формула для определения припуска для i - перехода:

                                                                                    

где R_Zi-1 – высота микронеровностей предшествующей обработки;

       T_i-1 – глубина дефектного слоя;

       r_i-1 – пространственные погрешности предшествующей обработки;

ε – погрешность  установки.

  

Суммарное значение пространственных отклонений поверхности находим  по формуле:                                 g=

где g_см – погрешность смещения;

      g_эксц – погрешность эксцентричности.

 

Погрешность установки рассчитывается по формуле:

 

 

где ε_б – погрешность базирования, ε_б=0;

      ε_з – погрешность закрепления, ε_з=140

      ε_пр – погрешность приспособления, ε_пр=0

Тогда погрешность установки  при обработке см.табл.5.1

g=

мкм

Остаточные пространственные отклонения:

g_ост=к_у·g_заг

где g_заг - исходное отклонение заготовки;

      k_y - коэффициент уточнения формы.

Остаточная погрешность установки  заготовки после:

чернового точения                    g_ост=0.06·1389=83мкм

чистового точении                    g_ост=0.04·1389=56мкм

Минимальные припуски для:

точение черновое 2Z_min=2(150+250+ )=2·1789мкм

точение чистовое 2Z_min=2(50+50+ )=2·263мкм

Рассчитаем  общий номинальный припуск и  номинальный допуск заготовки:

                     Z_{0 ном} = Z_{0 min}+Н_з-Н_д = 4,1 + 1,3 – 0,25 = 5,15мм;

                             d_{з ном} = d_{0 ном} + Z_{0 ном} = 175 + 5,15 = 180,15мм.

Проведем  проверку:

∑2Zmax-∑2Zmin=Tdз -Tdд; 7,85-4,1=4-0,25; 3,75=3,75мм.

 Условие ∑2Zmax-∑2Zmin=Tdз -Tdд выполняется, следовательно, расчет припусков произведен верно.

 

Таблица 7.1-Расчет припусков и предельных размеров по техническим переходам на обработку.

Технологические переходы обработки  поверхности Ø175h11-0,25 мм	Элементы припуска, мм				Расчет-ный припуск 2Zmin,мкм	Расчетный размер dp,мм	Допуск δ,мм	Предельный размер, мм		Предельные значения припуска, мм
	Rz	Т	g	e ε				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Заготовка	150	250	1389	-	-	178,854	4000	179	183	-	-
Точение черновое	50	50	83	140	2·1789	175,276	400	175,3	175,7	3,58	7,18
Точение  чистовое	-	-	-	8,4	2·263	174,75	250	174,75	175	0,52	0,67
Итого										4,1	7,85

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7.2-Схема графического расположения припусков и допусков на обработку Ø175_-0,25.

Рассчитаем припуск на поверхность  Ø65Н10^+0,12 расчетно-аналитическим способом согласно [3].Схема базирования детали показана на рисунке 7.2.

Расчет  ведем посредством заполнения таблицы 7.2.

 

Рисунок 7.3-Схема базирования детали.

Технологический маршрут обработки поверхности  состоит из операций: зенкерование черновое, растачивание чистовое, протягивание.

 Расчетная формула для определения припуска для i - перехода:

                                                                                    

где R_Zi-1 – высота микронеровностей предшествующей обработки;

       T_i-1 – глубина дефектного слоя;

       r_i-1 – пространствующие погрешности предшествующей обработки;

ε – погрешность  установки.

   Суммарное значение пространственных отклонений поверхности находим по формуле:                                 g=

где g_см – погрешность смещения;

      g_эксц – погрешность эксцентричности.

Погрешность установки рассчитывается по формуле:

где ε_б – погрешность базирования, ε_б=0;

      ε_з – погрешность закрепления, ε_з=140

      ε_пр – погрешность приспособления, ε_пр=0

Тогда погрешность установки  при обработке см.табл.5.1

g=

мкм

Остаточные пространственные отклонения:

g_ост=к_у·g_заг

где g_заг - исходное отклонение заготовки;

      k_y - коэффициент уточнения формы.

Остаточная погрешность установки  заготовки после:

зенкерования  чернового            g_ост=0.05·1389=70мкм

растачивания  чистового           g_ост=0.04·1389=56мкм

Минимальные припуски для:

зенкерования чернового      2Z_min=2(150+250+1389)=2·1789мкм

растачивания  чистового      2Z_min=2(50+50+ )=2·257мкм

протягивания                         2Z_min=2(20+25+ )=2·101мкм

Рассчитаем  общий номинальный припуск и  номинальный допуск заготовки:

Z_{0 ном} = Z_{0 min}+B_з+В_д = 4,3 + 1,1 + 0,12 = 3,32мм;

d_{з ном} = d_{0 ном} - Z_{0 ном} = 65 – 3,32 = 61,68мм.

Проведем  проверку:

∑2Zmax-∑2Zmin=Tdз -Tdд; 7,38-4,3=3,2-0,12; 3,08=3,08мм.

 Условие ∑2Zmax-∑2Zmin=Tdз -Tdд выполняется, следовательно, расчет припусков произведен верно.

 

Таблица 7.2-Расчет припусков и предельных размеров по техническим переходам на обработку.

Технологические переходы обработки  поверхности Ø65Н10 +0,12мм	Элементы припуска, мм				Расчет-ный припуск 2Zmin,мкм	Расчетный размер dp,мм	Допуск δ,мм	Предельный размер, мм		Предельные значения припуска, мм
	Rz	Т	g	e ε				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Заготовка	150	250	1389	-	-	60,826	3200	57,8	61	-	-
зенкерование черновое	50	50	70	140	2·1789	64,404	300	64,1	64,4	3,58	6,48
растачивание  чистове	20	25	56	7	2·257	64,918	120	64,8	64,92	0,52	0,7
протягивание	-	-	-	-	2·101	65,12	120	65	65,12	0,2	0,2
Итого										4,3	7,38

 

Рисунок 7.4-Схема графического расположения припусков и допусков на обработку Ø65Н10^+0,12

Таблица 7.3-Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности.

Поверхность	Размер	Припуск		Допуск
		расчетный	табличный
1	50-0.74	-	2,5	+2,1
				- 1,1
2	36±0,5	-	1,7	+2,1
				- 1,1
3	Ø	2∙2,575	-	+2,7
				-1,3
4	Ø 65 +0,12	2∙1,66	-	+2,7
				-1,3