Технологический проект изготовления детали (вал)

,

где - практические часовые затраты на базовом рабочем месте;

k_м – коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка.

 

где Ц – балансовая стоимость станка, руб.;

F – производственная площадь, занимаемая станком с учетом подходов, м²,

F=fk_f,

f – площадь станка в плане, м²;

k_f – коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов, проездов и др.;

F_Д - действительный годовой фонд времени работы станка, ч;

η_з – коэффициент загрузки станка.

Таблица 7.2.

Варианты технологического маршрута

Наименование  позиции	Варианты
	Первый	Второй
Отличающиеся  виды заготовок
Стоимость заготовки, коп	Штамповка на ГКМ 42,8	Прокат Ø52х230 63,8
Отличающиеся  операции механической обработки
Операция 1	-	Токарная черновая обработка  наружных поверхностей, станок 16к20
Технологическая себестоимость обработки, коп	-	10,5
Технологическая себестоимость обработки по вариантам, коп	42,8	74,3

Остальные операции по обоим  вариантам одинаковы.

Стоимость заготовки, полученной на ГКМ:

0,428.

Стоимость заготовки  из проката:

Дальше определяем приведенные  часовые затраты на отличающихся операциях.

Операция 1, вариант 2:

Годовой экономический  эффект

Из таблицы следует, что применение первого варианта обработки вала обеспечивает годовой  экономический эффект в 31500 руб., при  этом экономится 135,1 т стали 45. Поэтому  следует отдавать предпочтение этому  варианту и принять его к подробной разработке в перспективной программе.

8. Выбор  оборудования и технологической  оснастки.

          При выборе оборудования надо учесть то, что производство является единичным, т.е. при выборе станков необходимо учитывать их универсальность, экономичность.

Для обработки детали точением лучше всего выбрать  одну из современных моделей токарно-винторезных  станков. Станок модели 16к20, т.к. данная модель станка самая распространенная. Этот станок нормальной точности, основная модель токарно-винторезных станков. Он предназначен для выполнения различных токарных сверлильно-расточных и резьбонарезных работ в единичном и мелкосерийном производствах, также инструментальных, ремонтных цехах.

 Для перспективной  программы выбираем многошпиндельный  вертикальный токарный полуавтомат, которые бывают последовательного и непрерывного действия. На станках последовательного действия за одну установку на всех позициях обрабатывают деталь, перемещают последовательно во все позиции; при этом в каждой из них выполняют свои переходы обработки. Обработку производят как бы на нескольких одношпиндельных полуавтоматах с различными наладками. На станках непрерывного действия за одну установку заготовку обрабатывают только на одной позиции, причем в обработке одновременно находятся несколько заготовок. Следовательно, несколько деталей обрабатывают как бы одновременно на нескольких одношпиндельных полуавтоматах, налаженных на одну и ту же операцию. Для шлифования наружной цилиндрической поверхности наиболее рационально выбрать шлифовальный станок модели 3Е12. Он является универсальным  и предназначен для шлифования цилиндрических и конических, наружных и внутренних, а также торцовых поверхностей детали. Шлифование изделий может осуществляться в неподвижных центрах в трехкулачковом патроне, в цангах. В нашем случае деталь закрепляется в поводковом патроне ГОСТ 2571-53.

На выбор технологического оборудования влияют следующие данные: метод обработки, точность обработки, шероховатость, габаритные размеры  детали, сочетание поверхностей, тип  производства.

Для основной программы  мы выбираем универсальное технологическое  оборудование, а для перспективной - специальное и специализированное (см. таблицы 6.1. и 6.2.).

Для контроля размеров –  скобы, приборы активного контроля, штангенциркули, индикаторные головки и т.п. (см. таблицы 6.1. и 6.2.).

9. Расчет  и назначение припусков и межоперационных  размеров.

               Припуском называют ту часть удаляемого материала, наличие которого на заготовке вызвано необходимостью обеспечения заданных требований к точности и качеству поверхности в результате обработки резанием или другим методом со снятием слоя материала. Установление оптимальных припусков играет важную роль при разработке технологических процессов изготовления деталей. Увеличение припусков приводит к повышенному расходу материала и энергии, введению дополнительных технологических переходов, а иногда и операций. Все это увеличивает трудоемкость и повышает себестоимость изготовления деталей.

Уменьшение припуска не дает возможность удалять дефектные поверхностные слои материала и достигать заданной точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, а в ряде случаев они приводят к условиям, недопустимым для работы режущего инструмента, так как может быть оставлена зона с твердой литейной коркой или окалиной. В результате уменьшенные припуски приводят к браку.

Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные  предельные размеры для наружной цилиндрической поверхности 1 Æ , шероховатость 0.8, линейный размер 45 мм. Для остальных поверхностей припуски назначаем на каждый вид обработки

Технологический маршрут  обработки поверхности Æ состоит из трех операций: предварительного обтачивания (обработка токарным резцом), чистового обтачивания (обработка токарным резцом)  и однократного шлифования (обработка шлифовальным кругом).

Обтачивание и шлифование производятся в центрах, схема установки показана на рис. 9.1.

 

Рис 9.1. Схема установки  заготовки при обработке в  центрах.

Технологический маршрут  обработки запишем в расчетную таблицу. В таблицу также записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска. Так как в данном случае обработка ведется в центрах, погрешность установки в радиальном направлении равна нулю.

Суммарное отклонение

Допуск на поверхности, используемые в качестве базовых  на фрезерно-центровальной операции, определяем по ГОСТ 7505-74:

 

Остаточное пространственное отклонение:

после предварительного обтачивания 

после окончательного обтачивания 

после шлифования

Расчет минимальных  значений припусков производим, пользуясь  основной формулой

Минимальный припуск:

под предварительное  обтачивание

под окончательное обтачивание

под шлифование

Графа таблицы ''Расчетный  размер'' (d_p) заполняется, начиная с конечного размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Таким образом, имея расчетный (чертежный) размер после последнего перехода (39,987) для остальных переходов  получаем:

Расчетные размеры:

d_p2= 29,987 +0.166 =30,153 мм;

d_p1= 30,153 +0,298 =30,451 мм;

d_pзаг= 30,451 +2.2 =32,651 мм;

Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждый технологический переход и заготовку в графе ''Наименьший предельный размер'' определим их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетные размеры, увеличиваем их значения. Округления производим до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру:

d_max3=29,99+0.013=30,003 мм;

d_max2=30,15+0.084=30,234 мм;

d_max1=30,45+0.21=30,66 мм;

d_maxзаг=32,7+2.1=34,8 мм.

Предельные значения припусков  определяем как разность наибольших предельных размеров и - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемых переходов:

Общие припуски Z_omin и Z_omax определяем, суммируя промежуточные припуски и записывая их значения внизу соответствующих граф.

2Z_omin = 2250 + 300 + 160 = 2710 мкм;

2Z_omax = 4140 + 426 + 231 = 4797 мкм.

Все результаты расчетов сведем в таблицу 9.1.

Таблица 9.1.

Расчет припусков и  предельных размеров по технологическим

переходам на обработку  поверхности Æ30h6.

Технологи-ческие пе-реходы об-работки поверхнос-ти Æ30h6 (-0.013)	Элементы припуска, мкм			Расчетный припуск 2zmin, мкм	Расчетный размер dp, мм	Допуск  δ, мкм	Предельный  размер,  мм		Предель-ные значения припус-ков, мкм
	Rz	T	ρ				dmin	dmax
Заготовка	150	250	700		32,651	2100	32,7	34,8
Обтачи-вание предвари-тельное	50	50	42		30,451	210	30,45	30,66	2250	4140
Обтачи-вание чистовое	30	30	28		30,153	84	30,15	30,234	300	426
Шлифова-ние одно- кратное	10	20	14		29,987	13	29,99	30,003	160	231
						Σ			2710	4797

Рис. 9.1. Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности Æ30h6.

Общий номинальный припуск

 

Производим проверку правильности выполненных расчетов:

 

На остальные обрабатываемые поверхности детали припуски и допуски  принимаем по ГОСТ 7505-74 и записываем их значения таблицу 9.2.

Таблица 9.2.

Припуски и допуски  на обрабатываемые поверхности ведущей

шестерни по ГОСТ 7505-74 (размеры в мм).

Поверхность	Размер	Припуск		Допуск
		табличный	расчетный
1	Æ30-0,013			±1.5
3,7	Æ		-	±1.5
5	Æ48-0,018		-	±1.5
8,11	220		-	±2.0

10. Расчет и назначение режимов  резания.

Одноинструментальная  обработка на токарных станках

Расчеты элементов резания  для обработки на токарном станке (основная программа) для 1-ого и 2-ого установов  (см. технологический маршрут) сведем в таблицы 10.1, 10.2. и 10.3.

Рассчитаем режимы резания  центровки отверстий (токарная операция: установ1, переход2 и установ2, переход2). Для выполнения этих переходов используем сверло 2317-0009 ГОСТ 14952-75.

Рассчитаем длину рабочего хода инструмента:

,

где l=8,5 – длина обрабатываемой поверхности;

l₁ =2мм– величина врезания инструмента.

Скорректированная подача на оборот

где s_0T =0.06 – табличное значение подачи;

K_1S =1, K_2S =0.9, K_3S =1 - поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от группы подачи, от относительной глубины сверления, от твердости обрабатываемой стали.