Разработка технологических процессов на механическую обработку вала первичного (стр. 3 из 15)
Анализ технических требований, условий и норм точности на изготовление детали.
Достоинства:
1. Деталь является телом вращения и не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки;
2. Перепады диаметров в большинстве поверхностей малы, что позволяет получить заготовку близкую к форме готовой детали;
3. Симметрична относительно оси;
4. Деталь позволяет вести обработку нескольких поверхностей за один установ (на многорезцовых станках и станках с ЧПУ);
5. Конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки;
6. Деталь имеет надежные установочные базы, т.е. соблюдается принцип постоянства и совмещения баз;
7. Конструкция детали достаточно жесткая;
8. Допуски на размеры точных поверхностей не усложняют технологию производства.
Недостатки:
1. Деталь имеет глухие отверстия и резьбовые поверхности;
Вывод: Данная конструкция детали является технологичной, т.к. удовлетворяет большинству технологических требований.
При выборе методов обработки поверхностей следует учитывать, что они должны обеспечивать:
- Заданную точность обработки.
- Заданную высоту микронеровностей обрабатываемых поверхностей.
- Необходимую производительность обработки.
Принимая во внимание вышеперечисленные факторы, выберем методы обработки основных поверхностей.
Таблица 5
| № Поверхности | Виды обработки |
| 1 | Фрезеровать, сверлить, токарная. |
| 2 | Токарная черновая, токарная чистовая, горизонтально фрезерная, резьбонарезная,. |
| 3 | Токарная чистовая. |
| 4 | Токарная черновая, токарная чистовая, шлицефрезерная, шлифовальная. |
| 5 | Токарная чистовая. |
| 6 | Токарная чистовая. |
| 7 | Токарная черновая, токарная чистовая, шлицефрезерная |
| 8 | Токарная черновая, токарная чистовая, шлицефрезерная, горизонтально фрезерная, шлифовальная. |
4.3 Выбор и обоснование метода получения заготовки. Предварительная технико-экономическая оценка выбора заготовки по минимуму приведённых затрат
Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией деталей, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.
Выбрать заготовку значить установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.
Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь.
Окончательное решение можно принять только после экономического комплексного расчёта себестоимости заготовки и механической обработки в целом.
Определяем массу детали и заготовки:
V = πr2 · H; V = (π(D2 – d2) · H) / 4
V1=3,14 · 22,52 · 90 = 143066,2 мм;
V2=3,14 · 27,52 · 107,5 = 255272,2 мм;
V3=3,14 · 32,52 · 280 = 928655 мм;
V4=(3,14(652 – 422) · 65,5) / 4 = 126538,46 мм;
V5=(3,14(552 – 422) · 52,5) / 4 = 51969 мм;
V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5
V=143066,2 + 255272,2 + 928655 + 126538,46 + 51969=1305500,91 мм
mдV · γ (кг)
γ = 8,0 н/см3
mд=1305500,91·8=10014007,28 см3 или 10кг
mз=1,37 · mд = 1,37 · 10=13,7 кг.
Заготовка штамповка на ГКМ
Область применения этого метода серийное и массовое производство.
Штамповка на кривошипных прессах в 2…3 раза производительнее по сравнению с штамповкой на молотах, припуски и допуски уменьшаются на
20-35% расход материала снижается на 10-15%. Заготовки для деталей типа стержня с утолщением, колец, втулок, деталей со сквозными· и глухими отверстиями, целесообразно получать на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ).
Себестоимость заготовки из штамповки:
Ѕз = [(Ci / 1000) · mз ·Кт · Кс · Кв · Км · Кп ] – ( mз – mд) · Ѕотд / 1000 ([10], стр. 31),
где Ci – базовая стоимость одной тонны заготовок, руб.;
Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала, и объёма производства;
mз – масса заготовки, кг;
mд – масса детали, кг;
Ѕотд – цена одной тонны отходов в руб.
Ѕз = [(1500 / 1000) · 13,7 · 1 · 1 · 0,8 · 1 · 1] – (13,7 – 10) · 23 / 1000 = 1,5589*, р/шт
*– по ценам 1985года.
Прокат может применяться в качестве заготовки для непосредственного изготовления деталей либо в качестве исходной заготовки при пластическом формообразовании.
Специальный прокат применяется в условиях массового или крупно серийного производства, что в значительной степени снижает припуски и объём механической обработки.
Ѕз = М + ∑Со.з ([10], стр. 32),
где М – затраты на материал заготовки, руб.;
∑Со.з –технологическая себестоимость операции правки, колибрования прутков, разрезка их на штучные заготовки.
∑Со.з = (Сп.з · Т шк.) / (60 · 100) ([10], стр. 32),
где Сп.з – приведённые затраты на рабочем месте коп/час;
Тшк – штучное или штучно – калькуляционное время выполнения заготовительной операции
Со.з = (250 · 240.) / (60 · 100) = 10
М = [mз · Ѕ – ( mз – mд )] · Ѕотд / 1000 ([10], стр. 33),
где mз – масса заготовки, кг;
mд – масса детали, кг;
Ѕ – цена 1кг материла заготовки отходов, руб.;
Ѕотд – цена 1тонны отходов, руб.
М = [13,7 · 150 – ( 13,7 – 10 )] · 23 / 1000 = 47,18
Ѕзаг2 = 47,18 + 10 = 57,18
Эз = ( Ѕзаг2 – Ѕзаг1 ) · N ([10], стр. 33)
Эз = ( Ѕзаг2 – Ѕзаг1 ) · 800 = (57,18 – 1,55) · 800 = 44504
При сравнении себестоимости изготовления заготовки было выявлено два вида получения заготовок: 1) штамповка; 2) прокат.
В связи с проведёнными расчётами видно, что целесообразней и значительно дешевле принять получения заготовки на ГКМ.
Технические требования на заготовку:
1. Неуказанные закругления R2;
2. Смещение по линии разъема не более 0,8 мм;
3. Заусенец не более 0,5 мм;
4. Внешние дефекты (забоины, вмятины) глубиной не более 0,5 мм;
5. Кривизна стержня не более 0,8 мм;
6. Очистка поверхности производится механическим способом
7. Нормализовать НВ 170...217 МПа
4.4 Выбор методов обработки поверхностей деталей
Таблица 6
| №повер. | Размер, мм | Шероховатость | Операция | Первый вариант | Второй вариант |
| 1 | Ø18+0,84 | Rz= 40 | Центровальная | Однократное сверление | |
| 3 | Ø55,5 -0,08 | Rz= 40 | Токарная | 1) Черновое точение | 2) Чистовое точение |
| 5 | 10+0,35 | Rz= 80 | Горизонтально - фрезерная | 1) Черновое фрезерование | 2) Чистовое фрезерование |
| 6 | Ø46,6-0,34 | Rz= 20 | Шлицефрезерная | ||
| 4 | Ø55 +0,03 | Rz= 20 | Шлифовальная | Шлифование | |
| 2 | Ø30+0,2 | Rz= 20 | Резьбофрезерная |
4.5 Выбор и обоснование технологических баз. Предварительная разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали
В технологическом отношении детали, имеющие несколько основных и вспомогательных поверхностей обработки, должны быть изготовлены с минимальными затратами времени, с использованием прогрессивных методов изготовления заготовок, с правильным выбором баз, соблюдая принцип единства и совмещения баз.
При построении маршрута обработки следует соблюдать принцип постоянства баз; на всех основных технологических операциях использовать в качестве технологических баз одни и те же поверхности заготовки.
При разработке технологического маршрута используем типовые Т.П. На первоначальной операции 015 базами служат: наружные диаметры 61,4 и 71,4 установленные на призмах. Эти поверхности служат условными черновыми базами. Выполнение в 005 операции – центрование торца на диаметр 6,3 на в размер 15 ±0,3 служат базами для следующих операций. В этом случае соблюдается принцип постоянства баз, а принцип единства нарушается.
Исходя из материала, конфигурации, требуемой точности и чистоты обработки, а также программы и выбранного типа производства принимаем следующую последовательность обработки.
Таблица 7 - Маршрут обработки
| № опер. | Наименование операции | Базовые поверхности |
| 005 | Центровальная |  |
| 010 | Токарно-гидрокопировальная |  |
| 015 | Токарная с ЧПУ | |
| 035 | Горизонтально-фрезерная |  |
| 030 | Шлицефрезерная |  |
| 040 | Слесарная | |
| 045 | Промывка | |
| 055 | Термическая обработка | |
| 060 | Операционный контроль | |
| 070 | Круглошлифовальная |  |
| 095 | Резьбофрезерная |  |
| 100 | Промывка | |
| 110 | Приёмочный контроль |
4.6 Предварительный выбор оборудования
Выбор технологического оборудования для проектируемого процесса производится уже после того, как каждая операция предварительно разработана.
Выбор технологического оборудования при изготовлении данной детали по составленному технологическому процессу будем вести исходя из типа производства (п. 3 настоящей пояснительной записки), конфигурация детали, сложности выполнения операций.