Разработка группового техпроцесса изготовления кулачков (стр. 3 из 20)
Виды поверхностей: П - плоская, Ф - фаска, К - канавка, Ц - цилиндрическая, ЦВ - цилиндрическая внутренняя, ПВ - плоская внутренняя, КВ - коническая внутренняя, РВ - резьба внутренняя. Методы обработки: Ф - фрезерование черновое, Фч - Фрезерование чистовое, Ш - шлифование черновое, Шч - шлифование чистовое, С - сверление, З - зенкерование, Р - резьбонарезание, ТО - термообработка.
2.3.3 Разработка технологического маршрута обработки комплексной детали
Технологический маршрут обработки комплексной детали (групповой маршрут) будем разрабатывать на базе типового маршрута обработки деталей типа "Кулачки". При этом будем максимально использовать принцип дифференциации, полагая, что в дальнейшем, при разработке ТП конкретных деталей группы их можно будет объединить в различных вариантах.
Групповой технологический маршрут приведен в таблице 2.2 Маршрут включает обработку всех поверхностей комплексной детали, т.е. Всех типов поверхностей деталей группы. Групповой маршрут будет использоваться в качестве базы для разработки технологических маршрутов обработки конкретных деталей, в том числе и кулачка 1.
Групповой технологический маршрут представлен на листе графической части. Здесь же отмечены операции, задействованные в конкретных ТП обработки деталей группы.
Таблица 2.2
Технологический маршрут обработки комплексной детали
| №опер. | Наименование операции | Обработанные поверхности | |
| 10 | Фрезерная | 1, 12, 15, 16, 20,21, 23, 25 | |
| 20 | Фрезерная | 1, 12, 15, 16, 20,21 | |
| 30 | Фрезерная | 3, 4,5, 6, 7, 8, 9, 17, 18, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 | |
| 40 | Фрезерная | 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 17, 18, 19, 22, 24, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 55, 56, 57, 58 | |
| Продолжение табл.2.2 | |||
| №опер. | Наименование операции | Обработанные поверхности | |
| 50 | Фрезерная | 10, 13, 14, 28, 29, 30, 31, 46, 48, 59, 60, 61, 62 | |
| 60 | Фрезерная | 10, 11, 13, 14, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 46, 48, 59, 60, 61, 62 | |
| 70 | Сверлильная | 40, 41, 42, 43, 44, 47, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 63, 64, 65, 66, 68, 69, 70, 72, 73, 74, 45, 67, 71, 75 | |
| 80 | Термическая | Все поверхности | |
| 90 | Шлифовальная | 23, 25 | |
| 100 | Шлифовальная | 34, 35, 36, 38, 39 | |
| 110 | Шлифовальная | 34, 35, 36, 38, 39 | |
| 120 | Шлифовальная | 10, 59, 60 | |
| 130 | Шлифовальная | 10, 59, 60 | |
| 140 | Моечная | Все поверхности | |
| 150 | Контрольная | Согласно карте контроля | |
3. Выбор и проектирование заготовки
Задача раздела - выбрать оптимальный метод получения заготовки, определить припуски на обработку и спроектировать заготовку.
3.1 Выбор метода получения заготовки
Для детали данного типа, средней сложности, среднесерийного производства в качестве метода получения заготовки целесообразно принять штамповку или прокат. Для окончательного выбора метода получения заготовки выполним сравнительный экономический анализ. В основу анализа положим сравнение стоимостей заготовок, полученных штамповкой и прокатом (Ст1 и Ст2 соответственно), а также сравнение коэффициентов использования материала (КМ1 и КМ2 соответственно для штамповки и проката). Рассмотрим получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.
1) По таблице 3.1 3 [8] выбираем:
а) Оборудование - пресс с выталкивателем;
б) Штамповочные уклоны: 7°;
в) Радиусы закруглений r = 3мм.
2) По таблице 3.4 [8] назначаем допуски и припуски на обработку на сторону и сводим их в таблицу 3.1
Таблица 3.1
Допуски и припуски на механическую обработку
| Размеры, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательные размеры, мм |
| 151 | +2,41,2 | 2,5 | 151+ (2.2,5) =156 |  |
| 55 | +2,11,1 | 2,4 | 55+ (2.2,4) =59,8 |  |
| 102 | +2,11,1 | 2,4 | 102+ (2.2,4) =106,8 |  |
| 37 | +1,91,0 | 2,3 | 37+2,3+2,4=41,7 |  |
| Продолжение табл.3.1 | ||||
| Размеры, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательные размеры, мм |
| 44 | +1,91,0 | 2,3 | 44+2,3+2,4=48,7 |  |
| 84 | +2,11,1 | 2,4 | 84+2,4+2,4=88,8 |  |
| Æ130 | +2,41,2 | 2,5 | Æ130+ (2.2,5) = Æ135 | Æ  |
3) Рассчитаем площадь поковки в плане [8]:
, мм24) Определяем толщину мостика для облоя [8]:
, ммКоэффициент Со принимаем равным 0,016.
5) По таблице 3.2.2 выбираем остальные размеры облойной канавки [1]:
а) Усилие пресса - 10МН;
б) ho = 1,6 мм;
в) l = 4 мм;
г) h = 6 мм;
д) R1 = 15 мм.
6) Рассчитать объем заготовки [1]:
Vзаг. = Vп + Vу + Vо, мм3 (3.1)
где
а) объем поковки:
, мм3б) объем угара Vу принимаем равным 0,7% от Vп;
в) объем облоя:
Vо = ξ. FМ. (Рп + ξ. π. l), мм3 (3.2)
где ξ=2 - коэффициент, учитывающий изменение фактической площади сечения получаемого облоя по сравнению с площадью сечения мостика;
FM= l. ho= 4.1,6 = 6,4 мм2 - площадь поперечного сечения мостика;
Рп = 41,7 + 36,5 + 20,2 +3 2 + 56,6 + 15,4 + 30 + 106,8 + 81,8 + 11,1 + 11,4 + + 11,1 + 62,8 = 517,4 мм - периметр поковки;
Vо= 2.6,4× (517,4+2.3,14.4) = 6944,26мм3;
г) объем поковки:
Vзаг. =577907,2 ×1,007+6944,26=588896,81мм3;
7) Рассчитаем массу поковки:
=588896,81.7,85.10-6 = 4,6 кггде γ - плотность материала, г/см3. Для стали: γ=7,85 г/см3;
Vз - объем заготовки, мм3.
8) Определим коэффициент использования материала:
где m- масса детали, кг; M- масса заготовки, кг.
Рассмотрим получение заготовки прокатом.
Заготовка, полученная прокатом, представляет собой пруток.
1) Назначаем допуски и припуски на обработку на сторону и сводим их в таблицу 3.2
Таблица 3.2. Допуски и припуски на механическую обработку
| Размеры,мм | Допуски,мм | Припуски,мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательные размеры, мм |
| 151 | +2,41,2 | 2,5 | 151+ (2.2,5) =156 |  |
| 102 | +2,11,1 | 2,4 | 102+ (2.2,4) =106,8 | Æ  |
2) Объем заготовки.
мм3,где D- диаметр заготовки, полученной прокатом, мм;
l- длина заготовки, полученной прокатом, мм.
3) Рассчитаем массу заготовки.
кг4) Определим коэффициент использования материала:
Для окончательного выбора метода получения заготовки, следует провести сравнительный анализ по технологической себестоимости.
Расчет технологической себестоимости заготовки получаемую по первому или второму методу проведем по следующей формуле [1]:
Ст=Сзаг. М + Cмех. (М-m) - Сотх. (M-m), руб. (3.3)
где М - масса заготовки, кг;
m- масса детали, кг;
Сзаг - стоимость одного килограмма заготовок, руб. /кг;
Cмех. - стоимость механической обработки, руб. /кг;
Сотх - стоимость одного килограмма отходов, руб. /кг.
Стоимость заготовки, полученной таким методом, как штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах, с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по формуле [1]:
Сзаг=Сшт. hT. hC. hB. hM. hП, руб. /кг, (3.4)
где Сшт - базовая стоимость одного килограмма штампованных заготовок, руб. /кг;
hT- коэффициент, учитывающий точность заготовки;
hC- коэффициент, учитывающий сложность заготовки;
hB- коэффициент, учитывающий массу заготовки;
hM- коэффициент, учитывающий материал заготовки;
hП - коэффициент, учитывающий группу серийности.
Таким образом:
hT =1,05 - 1-ый класс точности;
hC =0,88 - 2-ая группа сложности получения заготовки;
hB =0,89- так как масса заготовки находится в пределах 4,0…10,0 кг;
hM =1,27;
hП =1;
Базовая стоимость одного килограмма штамповок составляет:
Сшт = 0,315 руб. /кг
Сзаг. = 0,315.1,05.0,88.0,89.1,27.1 = 0,329 руб. /кг
Определяем стоимость механической обработки по формуле:
Смех. = Сс + Ен. Ск, руб. /кг (3.5)
где Сс = 0,356 - текущие затраты на один килограмм стружки, руб. /кг [1] ; Ск = 1,035- капитальные затраты на один килограмм стружки, руб. /кг [1];Ен = 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений выбираем из предела (0,1…0,2) [1].