Технология Машиностроения

Vд.5=3,14∙1,7²∙1,3/4=3 см³

Vдет.= Vд.1 +Vд.2 +Vд.3 +Vд.4 +Vд.5=135,8 см³

Gдет.=135,8∙7,85=1,1 кг

 

 

КИМ заготовки прокат.

КИМ=Gдет./Gзаг    (7)

 

КИМ=1,1/2,2=0,5

 

Это значит, что 50% материала идет на деталь, а другие 50 % - в отходы.

 

Стоимость заготовки прокат.

Сз.п.=[См./1000· Gзаг.-( Gзаг.- Gдет.)∙Сотх./1000]·Кинф.,  (8)

 

где См.=142 руб/т - стоимость материала

Сотх.=28 руб/т - стоимость отходов

 

Сз.п.=[142/1000∙2,2-(2,2-1,1)·28/1000]∙45=12,5 руб

 

Рисунок 3 - Эскиз заготовки штамповки

Размеры заготовки штамповки

 

D1зш=Dд1+2Zmin,    (9)

 

где  2Zmin =2·2,4=4,8 мм

 

D1зш =25+2∙2,4= 29,8 мм

L1зш=Lд1+2Zт=245+2·2,8=250,6 мм

Для V2: D2зш=Dд2+2Zmin,

D2зш =17+2∙2,4= 21,8 мм

L2зш=77+2,8-2,5=77,3 мм

Для V3: D3зш=Dд3+2Zmin,

D3зш =17+2∙2,4= 21,8 мм

L3зш=13+2,8-2,4=13,4 мм

Lзш =250,6+77,3+13,4=341 мм

 

Масса заготовки штамповки.

 

Vз.ш.∙ρ=,    (10)

где ρ=7,85 г/см³ - плотность стали.

 

см³

см³

см³

 

 

КИМ заготовки штамповки.

КИМ=Gдет./Gзаг.=1,1/1,6=0,6 - это значит, что 60% материала идет на деталь, а другие 40 % - в отходы. 

 

Стоимость заготовки штамповки.

 

Сз.ш=[См/1000 Gзаг-(Gзаг-Gдет)∙Сотх/1000]·Кинф,   (11)

 

где См.=444 руб/т - стоимость материала (6, стр.143),

Сотх.=28 руб/т - стоимость отходов (6, стр.144)

 

Сз.п.=[444/1000∙1,6-(1,6-1,1)·28/1000]∙45=31,3 руб

 

Вывод: КИМ заготовки прокат меньше КИМ заготовки штамповки, но сто-имость заготовки штамповки в 2,5 раза больше стоимости заготовки прокат, пере-пады диаметров у детали небольшие, поэтому  выбираю заготовку прокат.

 

1.4 Характеристика базового технологического  процесса

 

Таблица 5 – Базовый вариант  маршрутной карты

Номер операции	Название операции	Оборудование
005	Фрезерная	8В66
010	Центровальная	МН2911
015	Токарная	1К62
020	Токарная	1К62
025	Фрезерная	МР-78
030	Термическая обработка	-
035	Круглошлифовальная	3М151Ф2
040	Контрольный стол	-

 

Недостатки операций базового технологического процесса

Анализ базового технологического процесса обработки вала показало, что базовый техпроцесс пригоден только для единичного или мелкосерийного производства.

Основные недостатки базового технологического процесса:

- для фрезерования и центрования  торцов применялись станки 88В66 и  МН2911

- станки применяемые для обработки  детали пригодны для единичного  производства

- применяемый режущий инструмент с пластинами из быстрорежущей стали не позволяют работать на высоких скоростях резания и добиваться более высокой точности.

 

1.5 Технические решения проектного технологического процесса

 

Проведя сравнительную характеристику базового и проектного варианта, я  предложил следующие изменения: на 005 операции производимой на фрезерно-отрезном станке 8В66 подрезались торцы, а на 010 операции центровальный станок МН-2911 центровались отверстия, т.е. создавались чистовые базы, что не технологично. Высокая вероятность погрешности базирования, т.к. тут два раза деталь закрепляется за черновую базу, что не допустимо. Мною было принято решение заменить эти два станка на один фрезерно-центровальный станок МР-78. Также заменил токарные станки 1К62 на 16К20Ф3. Тем самым уменьшилось время обработки детали и произошло сокращение рабочих мест.

 

1.5.1 Расчет припусков на механическую  обработку

 

Припуском называется слой материала, удаляемый с поверхности заготовки  для достижения заданной точности и  качества поверхности детали.

Под качеством поверхности детали (заготовки) понимают состояние её поверхностного слоя как результат воздействия на его одного или нескольких последовательно применяемых технологических методов. Оно характеризуется шероховатостью, волнистостью и физико-механическими свойствами поверхностного слоя.

 

Аналитический метод, наружный Ø10 мм.

Расчет межоперационных минимальных  припусков.

 

)   (12)

 

где 2Zmin - минимальный припуск, мм;

Rz - шероховатость с предыдущей операции, мкм;

 

Т - глубина поверхностного дефектного слоя, мкм;

ρ - погрешность геометрической формы, мкм;

Еу - погрешность зажима на данной операции.

 

,

 

 

 мкм

 мкм

мкм

 мкм

 мкм

 

(13)

 

где ρк - погрешность геометрической формы от коробления, мкм

ρц - погрешность геометрической формы от центрования, мкм

 

(14)

 

где δз - допуск на диаметр = 1,15 мм

 

 

 

,     (15)

 

 

где Δк - величина удельного отклонения расположения, при правке на прессах  Δк=0,12 мкм/мм,

lк - расстояние от сечения, для которого определяют величину отклонения расположения, до места крепления заготовкиlк =169,5мм,

 мм

 мм

мм,

 мм

 

Расчет межоперационных минимальных  размеров на каждую операцию

мм,

мм,

мм,

мм

 

Определение максимальных расчетных  размеров

мм,

мм,

мм

 

Определение межоперационных максимальных припусков

мм,

мм,

мм

 

Определение общего припуска

мм,

мм

Таблица 6– Результаты расчета припусков

размер поверхности	припуск, мм
	табличный метод	аналитический метод
Ø10 мм	5,4	3,6; 2,49
Ø13 мм	5,5	-
Ø17 мм	5,5	-
Ø25 мм	5,5	-
Ø17 мм	5,5	-

 

1.5.2 Расчет режимов резания и  норм время

Установ А

Рисунок 4 - Эскиз обработки

 

Выбор инструмента 

Резец проходной упорный, сечением державки 25×25 мм и вылетом 150мм

Токарная операция, наружный Ø10 мм.

Черновая обработка:

При черновом растачивании резцом круглого сечения d=10мм для поверхностей 5 рекомендуемая подача S=0,4 мм/об;

 

₍₁₆₎

 

где Сv=350; х=0,15; у=0,35; m=0,2,

Т=60 мин - период стойкости инструмента,

t=0,8 мм - глубина резания,

S=0,4 мм/об - подача,

 

Кv=Kmv∙Knv·Kиv=1,07х1х0,65=0,7;

 

где Kmv=Кг· - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки,

Кnv=1 - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности,

Киv=0,65 - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента,

м/мин,

Частота вращения

 об/мин, nст=2000 об/мин,

 

Н,    (17)

 

где Ср=204;

х=1;

у=0,75;

n=0;

Р_z=H

 

 

 

- коэффициенты, учитывающие фактические условия резания;

 кВт

.

 мин. 

 

Чистовая обработка

S=0,19мм/об;

Sст=0,2 мм/об,

 

₍₁₈₎

 

гдеСv=420;

х=0,15;

у=0,2;

m=0,2,

Т=60 мин - период стойкости инструмента,

t=0,5 мм - глубина резания,

S=0,2 мм/об - подача,

 

Кv=Kmv∙Knv·Kиv=1,07х1х0,65=0,7;

м/мин,

об/мин,

м/мин,

Н,

 где Ср=204;

х=1;

у=0,75;

n=0;

 

 

 кВт

.

 мин.

 

Токарная операция, наружный Ø13 мм.

Черновая обработка:

 мм/об

 

 

Поправочные коэффициенты:

KS0=1; KS1=1; KS2=1,4; KS3=1; KS4=0,75; KS5=0,97; KS6=0,7

 мм/об

м/мин

 

 

Поправочные коэффициенты:

KV0=0,9; KV1=1; KV2=1,02; KV3=1; KV4=0,7; KV5=1,2

м/мин

об/мин,

 кВт

мин

 

Токарная операция, наружный Ø17 мм, длиной 77 мм.

Черновая обработка:

 мм/об

 

 

Поправочные коэффициенты:

KS0=1; KS1=1,1; KS2=1,4; KS3=1; KS4=0,75; KS5=0,97; KS6=0,7

 мм/об

м/мин

 

Поправочные коэффициенты:

KV0=0,9; KV1=1; KV2=1,02; KV3=1,05; KV4=0,7; KV5=1,2

м/мин

об/мин,

 кВт

мин

 

Токарная операция, наружный Ø25 мм.

Черновая обработка:

 мм/об

 

 

 

Поправочные коэффициенты:

KS0=1; KS1=1,1; KS2=1,4; KS3=1; KS4=0,75; KS5=0,97; KS6=0,7

 мм/об

м/мин

 

Поправочные коэффициенты:

KV0=0,9; KV1=0,8; KV2=1,02; KV3=1,05; KV4=0,7; KV5=1,2

м/мин

об/мин,

 кВт

мин

 

Установ Б

Рисунок 5 - Эскиз обработки

 

Токарная операция, наружный Ø17 мм, длиной 13 мм.

Черновая обработка:

 

 мм/об

 

 

Поправочные коэффициенты:

KS0=1; KS1=1,1; KS2=1,4; KS3=1; KS4=0,75; KS5=0,97; KS6=0,7

 мм/об

 

м/мин

 

 

Поправочные коэффициенты:

KV0=0,9; KV1=0,8; KV2=1,02; KV3=1,05; KV4=0,7; KV5=1,2

м/мин

об/мин,

 кВт

мин

 

Токарная операция, наружный Ø17 мм, длиной 13 мм.

Чистовая обработка:

 мм/об

 

Поправочные коэффициенты:

KS0=1; KS1=1; KS2=1

 мм/об

м/мин

 

 

Поправочные коэффициенты:

KV0=1

м/мин

об/мин,

 кВт

мин

 

Токарная операция, наружные Ø10, 13, 17.

Чистовая обработка:

S=0,2 мм/об; n=2000 об/мин; V=65,94 м/мин

мин

 

Таблица 7–Режимы резания

наименование перехода	режимы резания
	S, мм/об		n,об/мин		V,м/мин		То, мин
1	2		3		4		5
точить наружный Ø10 мм начерно	0,4		2000		81,64		0,03
точить наружный Ø10 мм начисто	0,2		2000		65,94		0,05
точить наружный Ø13 мм начерно	0,3		1600		98		0,1
точить наружный Ø17 мм начерно	0,4		1250		96		0,2
точить наружные Ø10, 13, 17 мм на-чисто	0,2		2000		65,94		0,2
точить наружный Ø25 мм начерно	0,4		630		74		0,9
точить наружный Ø 17 мм длиной 13 мм начерно		0,4	630	74		0,06
точить наружный Ø 17 мм длиной 13 мм начисто		0,1	2000	395		0,07
прорезать канавки начерно		0,1	1250	143		0,03