Привод торцовочного станка (стр. 6 из 17)

– наличие на деталях удобных базирующих поверхностей или возможность создания вспомогательных (технологических) баз в виде бобышек, поясков и т.д.;

– наиболее рациональный способ получения заготовок с размерами и формами, возможно более близкими к готовым деталям, т.е. обеспечивающими наиболее высокий коэффициент использования материалов и наименьшую трудоемкость механической обработки.

Пильный вал изготавливается из стали 40Х и имеет несколько ступеней с небольшими перепадами диаметров, три открытые шпоночные канавки, наружную и внутреннюю резьбу, квадрат. Для обточки вала возможно применение проходных резцов. Для токарной обработки целесообразно применение станков с числовым программным управлением. При обработке вала не требуется использование специальных станков и приспособлений. Сложность представляет установка заготовки, так как вал имеет большую длину. Деталь нежесткая (

> 2…4) и должна обрабатываться в центрах или с поджатием задней бабки. Рабочий чертеж содержит все сведения, дающие полное представление о детали. На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями и требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей. Конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при обработке заготовки.

В целом конструкция детали является технологичной.

3.1.3 Выбор заготовки

Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

Вопрос о целесообразности определенного вида заготовки может быть решен только после расчета технологической себестоимости детали по сравниваемым вариантам. Предпочтение следует отдавать той заготовке, которая обеспечивает меньшую себестоимость детали. Расчет выполнен по методике, изложенной в [8].

Себестоимость заготовок из проката определяем по формуле:

, руб.,

где Q– масса заготовки, кг;

S– цена 1 кг материала заготовки, S = 40 руб./кг;

q– масса готовой детали, кг;

S_omx– цена 1 кг отходов, S_omx= 6,5 руб./кг.

, руб.

Себестоимость поковок определяем по формуле:

, руб.,

где

– коэффициенты, зависящие от точности, сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

, руб.

Исходя из материала, типа производства и программы выпуска в качестве метода получения заготовки применяем сортовой прокат. Этот способ является наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей.

Массу заготовки принимаем 5,7 кг, массу детали принимаем 3,5 кг.

Коэффициент использования материала определяется по формуле:

,

где т_д – масса детали, кг;

т₃ – масса заготовки, кг.

Окончательно в качестве заготовки по ГОСТ 2590–71 принимаем сортовой прокат: 045х454 мм.

3.1.4 Выбор типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1108–88 характеризуется коэффициентом закрепления операций к _з.о., который определяется по формуле:

, (3.1)

где О – суммарное число различных операций;

Р – явочное число рабочих, чел.

Производим расчет на примере абразивно-отрезной операции, пользуясь справочными данными [8].

Определяем количество станков по формуле:

, шт., (3.2)

где N – годовая программа выпуска, N = 5000 шт.;

Т_шт – штучное время, мин; на данном этапе проектирования нормирование переходов и операций выполняем, пользуясь приближенными формулами;

F_d– годовой фонд работы оборудования, F_d = 3904 ч.;

к_з.н.– нормативный коэффициент загрузки оборудования, к_з.н.=, 75…0,85.

шт.

Округляем количество станков, рассчитанное по формуле (3.2), до целого большего и получаем количество рабочих:

Р = 1 чел.

Определяем фактический коэффициент загрузки оборудования по формуле:

Определяем количество операций, выполняемых на одном рабочем месте по формуле:

Аналогичный расчет выполняем для всех операций, данные заносим в табл. 3.3.

Таблица 3.3. Данные по технологическому процессу

Операция	Тшт, мин	mр, шт.	Р, чел.	Кэ.ф.	О
Абразивно-отрезная	1,28	0,035	1	0,035	22
Фрезерно-центровальная	0,83	0,022	1	0,022	36
Токарная ЧПУ (черновая)	3,2	0,086	1	0,086	9
Токарная ЧПУ (чистовая)	6,01	0,162	1	0,162	5
Токарная ЧПУ (черновая)	3,73	0,1	1	0,1	8
Токарная ЧПУ (чистовая)	6,35	0,168	1	0,168	5
Шпоночно-фрезерная	3,21	0,087	1	0,087	9
Шпоночно-фрезерная	7,79	0,21	1	0,21	4
Фрезерная	0,74	0,019	1	0,019	42
Сверлильная	1,29	0,035	1	0,035	23
Круглошлифовальная	2,93	0,079	1	0,079	10
Круглошлифовальная	3,01	0,081	1	0,081	10

Суммарное число операций равно:

∑О = 22 + 36 + 9 + 5 + 8 + 5 + 9 + 4 + 42 + 23 + 10 + 10 = 183

Явочное число рабочих равно:

∑О = 12 чел.

Коэффициент закрепления операций по формуле (3.1) равен:

Так как 10 < к_з.о. < 20, то производство валов – среднесерийное.

3.1.5 Расчет припусков на механическую обработку

Расчет припуска имеет очень большое значение в процессе обработки детали при разработке технологических операций. Правильное значение припусков на обработку заготовки обеспечивает экономию материала и трудовых ресурсов, качество выпускаемой продукции, снижает себестоимость изделий.

Существует два метода расчета припусков: аналитический (расчетный) и справочный (табличный). Для заданной поверхности детали произведем расчет припусков аналитическим методом, а для остальных размеров припуски назначаем табличным методом.

Приведем пример расчета припуска на размер Ø42_-0,25 мм. Все расчеты ведем по рекомендациям [8].

Расчет припусков на обработку Ø42_-0,25 мм приведен в табл. 3.4., в которой записан технологический маршрут обработки этого размера и все значения элементов припуска.

Значения Rz и Т, характеризующие качество поверхности заготовки, составляют соответственно 150 и 250 мкм. Далее для каждого технологического перехода записываем соответствующие значения Rz и Т.

Таблица 3.4. Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Ø42_-0,25 мм

Технологическиепереходы обработки размера Ø42-0,25 мм	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск2Zmin, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск d, мкм	Предельныйразмер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	Т	ρ	ε				dmin	dmax
заготовка	150	250	742	-	-	44,3	1100	44,3	45,4	-	-
предварительное точение	50	50	37,1	2·1142	42,02	620	42,02	42,64	2280	2760
окончательноеточение	30	30	-	-	2·137,1	41,75	250	41,75	42	270	640

Определяем суммарное отклонение по формуле:

, мм, (3.3)

где ρ_к и ρ_ц – пространственные отклонения, мм.

, мм,

где ∆_к – удельная кривизна заготовки;

l– длина заготовки, мм.

, мм,

где d – допуск на заготовку, d = 1,1 мм

мм

мм

По формуле (3.3) суммарное отклонение определим как:

мм = 742 мкм

Определяем остаточное пространственное отклонение после предварительного точения: