Разработать технологический процесс обработки детали "Вал" в условиях среднесерийного производства (стр. 3 из 12)
D1= 82 +2*1 = 84 мм
Величины припусков в мм Z назначены исходя из следующих соображений:
Черновая обработка 1
На основании определенного наружного расчетного диаметра заготовки D1 проводится выбор стандартизованных диаметров заготовки по сортаменту. При этом выдержано условие: наружный диаметр заготовки равен или больше диаметра детали.
Определяем диаметр прутка:
Исходя из технологического маршрута, размер заготовки 84 мм, по сортаменту подходящий размер прутка диаметра 90-0,87 мм.
Круг
По ГОСТ 2590-71:
- пруток горячекатаный обычной точности (В).
По ГОСТ 1050-88:
- из стали 45 группа качества поверхности для горячей обработки давлением (2 ГП)
- из стали 45 категория механических свойств (М2)
- из стали 45 термообработка (Т)
Длина заготовки:
L3 = Lд + 2Zподр. (2)
где Lд — номинальная длина детали по рабочему чертежу, мм.
L3= 685 + 2*2,5= 690 мм
Предельные отклонения на длину заготовки устанавливаем по справочным таблицам. По 14 квалитету для данного изделия 690+2,1-1,1
Исходя из предельных отклонений, общую длину заготовки округляем до целых единиц. Принимаем длину заготовки 690 мм.
Выбираем оптимальную длину проката для разделки на заготовки из расчета на некратность. Прокат поставляется длиной 4 и 7 метров.
Потери на зажим заготовки Lзаж принимаем 35 мм.
Заготовку отрезают на ленточно-пильных станках. Точность резки от ±1,5 до ±5 мм. Резка проката любого профиля из стали и цветных металлов диаметром до 250 мм. Ширина реза 0,8-1,3 мм. ([4], стр. 171, табл. 66).Принимаю ширину реза 1мм. Это самый производительный и дешевый способ.
Длину торцового обрезка проката определяем из соотношения:
Lоб = (0,3 - 0,5) d, (3)
где d — диаметр сечения заготовки, мм; d =
мм:Lоб = 0,4 • 90 = 36 мм.
Нормальная
Число заготовок, исходя из принятой длины проката по стандартам определяется по формуле:
мм, где(4)Lпр - длина проката
Lзаж - длина зажима
Lоб - длина обреза
Lз - длина заготовки
Lрез – ширина резца
Из проката длиною 4 м:
Получаем заготовок из данной длины проката.
Число заготовок считаю по формуле (4) из проката длиною 7 м:
Принимаем заготовки из данной длины проката.
Остаток длины (некратность) определяется в зависимости от принятой длины проката:
из проката длиною 4 м:
Lнк4=Lпр-Lо.т-Lзаж-(Lз+ Lрез)х4 (5)
Lнк4-остаток длины, мм
Lпр-длина проката, мм
Lоб-длина обеза, мм
Lзаж-длина зажима, мм
Lз-длина заготовки, мм
х4, х7-число заготовок, шт
Lнк4= 4000-36-35-(690+3)·5= 464 мм
Пнк4=(Lнк100)/Lпр (6)
Lнк-остаток длины, мм
Lпр-длина проката, мм
Пнк4=(464·100)/4000=11,6%
Остаток длины рассчитываю по формулам (6;7) из проката длиною 7 м:
Lнк7=7000-36-35-(690+3)·9= 692 мм
Пнк7=(692·100)/7000= 9,89%
Из расчетов на некратность следует, что прокат длиною 7 м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиною 4 м.
Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят:
Пзаж=(Lзаж·100)/Lпр (7)
Lзаж-длина зажима, мм
Lпр-длина проката, мм
Пзаж =(35·100)/7000=0,5%
Потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентах отношении к длине проката составят:
По.т=(Lо.т100)/Lпр (8)
Lпр-длина проката, мм
По.т =(36·100)/7000=0,51%
Потери на разрезку прутка.
През= Lрез· х7·100/ Lпр
През =3·9·100/7000=0,39
Общие потери (%) к длине выбранного проката:
Пп.о=Пнк+По.т+Пзаж+ През (9)
Пнк-остаток длины
По.т- потери материала на длину торцевого обрезка
Пзаж- потери материала на зажим
Пп.о =9,89+0,51+0,5+0,39=11,29%
Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических неизбежных потерь определяем по формуле:
Gз.п=Gз(100+Пп.о)/100 (10)
Gз-масса заготовки
Пп.о- общие потери к длине выбранного проката,
Gз.п =33,6 (100+11,29)/100= 37,4кг.
Коэффициент использования материала определяем по формуле:
Ки.м.2=
(11)Ки.м 2= 22,3/37,4=0,59%
Рисунок 4. 3D модель заготовки, полученной из прутка.
Вывод: У штамповки точность получаемых размеров выше, припуск на механическую обработку меньше, т.е. форма заготовки более приближена к форме детали, значит Ки.м. у такой заготовки больше. (Ки.м.1 = 0,84, Ки.м.2 = 0,59)
Расчет стоимости заготовки, полученной штамповкой
, руб (2),Где Ci – стоимость тонны стали;
Мз – масса заготовки, кг.;
Мд – масса готовой детали, кг.;
Sотх – цена 1т отходов, руб.;
kт, kс, kв, kм, kп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок. (см. [4] стр. 33)
Mз= 26,6кг
Мд = 22,3кг
Ci = 37300 руб. [21]
Sотх = 18500 руб. [21]
kт = 1,0
kс = 0,75
kв = 0,73
kм = 1,0
kп = 1,0
1.5. Маршрут обработки.
Таблица 6. Маршрут обработки.
| Содержание операции | Оборудование | Приспособление | Режущий инструмент | Мерительный инструмент | Базовыеповерхности |
| 005 ЗаготовительнаяШтамповать заготовку по тех. процессу ОГМет. | Пресс | ______ | ____________ | __________ | ___________ |
| 010 КонтрольнаяКонтролировать размеры заготовкипо чертежу | Стол ОТК | _____ | __________ | ШтангенциркульШЦ-III-1000-0,1ГОСТ 166-89 | ___________ |
| 015 Фрезерно-центровальная.(Подготовка базовых поверхностей – чистых баз)1.Фрезеровать торцы в размер 695-0,1 мм.2.Центровать торцы на глубину 6,3 мм. | МР-71М | Угольники, призмы | 1.Пакет дисковых фрез Ø160 мм ГОСТ 28527-90. | ШтангенциркульШЦ-III-1000-0,1ГОСТ 166-89;Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93. | |
| 020 Токарная с ЧПУ.Установ А.1.Точить до Ø62,4h14 на длину 154мм;2.Точить до Ø72,4h14 на длину 118мм;3.Точить до Ø61h12 на длину 154мм;4. Точить до Ø71h12 на длину 118мм;5. Точить фаску 2,5×45º на Ø61h12;6.Точить до Ø60h9 на длину 154мм;7. Точить до Ø70,2h9 на длину 118мм;8.Точить канавку на Ø58 и шириной 5 мм;9. Точить фаску 45º на Ø58;10.Точить канавку на Ø68 и шириной 5 мм;11. Точить фаски 45º на Ø68; | 16К20Ф3 | трехкулачковый патрон с пневмозажимом ГОСТ 2675-80Люнет неподвижный ГОСТ 19281-89. | 1,2,3,4 Резец токарный контурный с пластиной Т30К4 (черновой, получистовой) ГОСТ 20872-80.5,6, 9, 11. Резец токарный контурный с пластиной Т15К6 (чистовой) ГОСТ 20872-80.7,8. Резец канавочный с пластиной Т30К4 со специальной заточкой ГОСТ18884-73. | ШтангенциркульШЦ-III-200-0,1ГОСТ 166-89;Шаблон для контроля фасок;Специальное измерительное приспособлениеКалибр-скоба Ø60h9ГОСТ 18356-73 образцы шероховатости ГОСТ 9378-93. | Ø 84 мм, упор в торец, центровочное отверстие. |
| Установ Б.1. Точить до Ø72,4h14 на длину 118мм;2.Точить до Ø83h14 на длину 295мм;3. Точить до Ø71h12 на длину 118мм;4.Точить до Ø82h12 на длину 295 мм;5. Точить фаску 2×45º на Ø70,2h9;6.Точить до Ø70,2h9 на длину 118 мм;7.Точить канавку на Ø68 шириной 5 мм;8. Точить фаску 45º на Ø68мм;9.Точить канавку на Ø78 шириной 5 мм;10. Точить 2 фаски 2×45º на Ø82h12;11.Нарезать резьбу М 80 х 1,25-6Нна длину 13 мм; | трехкулачковый патрон с пневмозажимом ГОСТ 2675-80 Люнет неподвижный ГОСТ 19281-89. | 1,2,3,4 Резец токарный контурный с пластиной Т30К4 (черновой, получистовой) ГОСТ 20872-80.5,6,8,10. Резец токарный контурный с пластиной Т15К6 (чистовой) ГОСТ 20872-80.7,9. Резец канавочный с пластиной Т30К4 со специальной заточкой ГОСТ18884-73.11.Резец резьбовой 2660—0003 Т15К6 ГОСТ18885-73. | Калибр кольцо резьбовое ПР М 80x1,25 ГОСТ 17763-72;НЕ ГОСТ 17764-72,ШтангенциркульШЦ-III-400-0,1ГОСТ 166-89;Шаблон для контроля фасок. | Ø 70,2 мм, упор в торец, центровочное отверстие. | |
| 030 Слесарная.Зачистить заусенцы, притупить острые кромки. | Верстак | Тиски с пневмозажимом ГОСТ 16518-96. | Напильник ГОСТ 1465-80 | _________ | |
| 035 Фрезерная с ЧПУУстанов А.1. Фрезеровать паз на Ø60h9 в размер по чертежу;2. Фрезеровать паз на Ø82 по чертежу;3.Сверлить 2 глухих отверстия глубиной 26 мм под резьбу М10x1,25-6H;4. Зенковать 2 отверстия под резьбу М10x1,25-6H;5.Нарезать резьбу в 2-ух глухих отверстиях М10x1,25-6H; | 654Ф3 | Специальное приспособление | 1.Фреза концевая Ø 18 мм ГОСТ 17026-712. Фреза шпоночная Ø 22мм ГОСТ 9140-78;3. Сверло спиральное Ø 8,9 ммГОСТ 20697-754.Зенковка Ø 18мм ГОСТ 14959 – 80 5. Метчик машинный (черновой и чистовой)ГОСТ 17927-72. | Глубиномер…Калибр-призма…Калибр-пробка резьбоваяГОСТ 14810-69Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93. | Ø 82 и Ø 70 мм, упор в паз |
| 040Сверлильная с ЧПУ.Установ А.1.Сверлить 2 глухих отверстия глубиной 26 мм под резьбу М12x1,5-6H;2.Зенковать 2 глухих отверстия глубиной 26 мм под резьбу М12x1,5-6H;3Нарезать резьбу в 2-ух глухих отверстиях М12x1,5-6H | 2М55Ф2 | 1.Сверло Ø 10,5 мм ГОСТ 20697-752. Зенковка Ø 18 мм ГОСТ 14959 – 80.3. Метчик машинный ГОСТ 17927-72 | Калибр-пробка ПРГОСТ 14821-69Калибр-пробка НЕГОСТ 14810-69 | Упор в шпоночный паз; Ø 82 мм. | |
| 045 Слесарная.Зачистить заусенцы, притупить острые кромки. | Верстак | Тиски с пневмозажимом ГОСТ 16518-96 | Напильник ГОСТ 1465-80 | _________ | |
| 050 Шлифовальная.Установ А.1. Шлифовать поверхность Ø70h7;2. Шлифовать поверхность Ø70h7. | 3У131М | Шлифовальный круг КЗу25 СМ1-СМ2 6-7К по ГОСТ 16168-80. | Калибр-скоба Ø70h7Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93. | упор в торцы Ø60h9 и Ø70h7. | |
| 055 Контрольная. | Стол ОТК | _____ | __________ | ШтангенциркульШЦ-I-125-0,1ГОСТ 166-89;ШтангенциркульШЦ-III-400-0,1ГОСТ 166-89;ШтангенциркульШЦ-III-1000-0,1ГОСТ 166-89;Образцы шероховатости ГОСТ 9378-93.Шаблон для контроля фасокСпециальное измерительное приспособление:Кольцо резьбовое по ГОСТ 17763-72Калибр для контроля соосностиКалибр-скобаГОСТ 18356-73Калибр-пробка ПРГОСТ 14821-69Калибр-пробка НЕГОСТ 14810-69 | __________ |
1.5.1 Определение типа производства