Изготовление детали "Хвостовик"

Стоимость штампованной заготовки:

Сз.ш.=(СМGз.п.) - (Gз.п.-Gд)(Сотх/1000) (3.27)

где

СМ - цена 1 кг материала заготовки, руб.;

Сотх - цена 1 т отходов материала, руб.

СМ=63820/1000=12,76 руб./кг

Сотх=3320/1000=0,66 руб./кг

Сз.ш.=12,760,167 - (0,167-0,135)0,66=2,131-0,021=2,11 руб.

Годовая экономия материала от выбранного варианта изготовления заготовки:

Эм=(G'з.п.-G»з.п.)N=(0,258-0,167)80000=7280 кг (3.28)

Экономический эффект (выбранного вида) изготовления заготовки:

Э=(Сз.ш.-Сз.п.)N=(2,11-0,68)80000=114400 руб. (3.29)

Технико-экономические расчёты показывают, что заготовка, полученная методом горячей объёмной штамповки на горизонтально-ковочной машине, более экономична по использованию материала, чем заготовка из проката, однако по себестоимости штампования заготовка дороже, поэтому принимаем заготовку из горячекатаного круглого проката обычной точности.

5. Технологический процесс изготовления детали «Хвостовик»

Технологический процесс - это часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства. Технологический процесс непосредственно связан с изменением размеров, формы и свойств материала обрабатываемой заготовки, выполняемым в определенной последовательности. Чертеж детали «Хвостовик», которую необходимо получить в результате проведения технологического процесса, представлен на рисунке 3.3, а внешний вид детали - на рисунке 3.4.

Она представляет собой широко распространенную в машиностроении деталь типа ступенчатого вала. Анализ рабочего чертежа детали позволяет сделать следующие заключения:

основными конструкторскими базами являются ось детали и торец, от которых заданы размеры;

в массовом и крупносерийном производстве заготовки получают методами штамповки или из круглого проката.

Рис. 3.3.

Рис. 3.4

На основании проведенных ниже расчетов в качестве заготовки выбрана заготовка из горячекатаного круглого проката обычной точности 21+0,4-0,5.

В настоящее время разработаны типовые технологические процессы механической обработки валов на основе разновидности их в разных типах производства. Используя отдельные элементы операций типового технологического процесса, составляем технологический процесс изготовления детали «Хвостовик».

6. Определение припусков расчётно-аналитическим методом

Исходные данные: деталь «хвостовик», изготовлена из материала: сталь 45 ГОСТ1050-74. В качестве заготовки выбираем горячекатаный прокат обычной плотности ГОСТ 2590-71.

Рассматриваем припуски на наружный диаметр хвостовика O20. Определяем квалитет точности заданного размера по таблице [1, с. 192]. В результате находим квалитет 9. Составляем маршрут обработки данной поверхности, руководствуясь таблицей [1, с. 181].

1. Заготовка - пруток обычной точности.

2. Черновое точение, точность 12 квалитет.

3. Чистовое точение, точность 9 квалитет.

Расчёт припусков сводим в таблицу 3.1. Отклонения расположения при установке в центрах определяются по формуле:

k=kl, (3.29)

где

k - отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1 мм (в справочных материалах далее именуется кривизной).

L - общая длина заготовки.

k находим в таблице [1, с. 180]

k=0,5 мкм/мм; l=55 мм

k=0,555=27,5 мкм 28 мкм

Кривизну при всех последующих операциях определяем по формуле:

ост=Куз, где (3.40)

з - кривизна заготовки (k),

Ку - коэффициент уточнения, определяется из таблицы [1, с. 190]

точ. черн. =0,0628=1,68 мкм 2 мкм

точ. чист. =0,0428=1,12 мкм 1 мкм

При установке в центрах погрешность установки равна =0.

Определяем минимальные припуски на операции по формуле:

2Zmini=2 (Rzi-1+hi-1+i-1+i), где (3.41)

Rzi-1 - шероховатость поверхности заготовки на предшествующей операции,

hi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предыдущей операции.

2Zmin.точ.черн.=2 (125+150+28)=606 мкм

2Zmin.точ.чист.=2 (63+60+2)=250 мкм

Предельные размеры детали:

dмин.дет.=20-0.072=19.928 мм

dмакс.дет.=20-0.020=19.98 мм

Td=dmax.дет.-dmin.дет.=19,98-19,928=0,052 мм

Определяем межоперационные минимальные размеры по формуле:

dmini-1=dmini+2Zmini (3.42)

dmin.точ.черн.=19,928+0,25=20,178 мм

dштп. заг.=20,178+0,06=20,238 мм

По рассчитанному размеру заготовки выбираем стандартный размер прутка. Выбираем пруток обычной точности размером O21+0,4-0.5. На чертеже заготовки указывается сортамент:

21 ГОСТ 2590-71

Круг -

45 ГОСТ 14034-74

Заносим размеры прутка в составленную таблицу 3.1. Округляем минимальные межоперационные размеры. Определяем допуск для каждой операции в зависимости от квалитета и диаметра min. Определяем максимальные межоперационные размеры по формуле:

dmax= dmin+Td (3.43)

dmax.точ.черн.=20,2+0,21=20,41 мм

Находим максимальные и минимальные межоперационные припуски:

2Zmaxi=dmaxi-1-dmaxi (3.44)

2Zmax.точ.черн.=21,4-20,41=0,99 мм =990 мкм

2Zmax.точ.чист.=20,41-19,98=0,43 мм =430 мкм

2Zmini=dmini-1-dmini (3.45)

2Zmini.точ.черн.=20,5-20,2=0,3 мм =300 мкм

2Zmin.точ.чист.=20,2-19,928=0,272 мм =272 мкм

Проверку выполненного расчёта осуществляем по формуле:

Tdзаг.-Tdдет.=2Zmax.o.-2Zmin.o. (3.46)

Tdзаг.-Tdдет.=900-52=848 мкм

2Zmax.o.-2Zmin.o.=(990+430) - (300+272)=848 мкм

Таблица 3.1. Таблица расчёта припусков

Схема расположения припусков

Рис. 3.5

7. Выбор технологического оборудования

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономное использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, потребление электроэнергии и, в итоге, себестоимость изделия. В зависимости от объема выпуска изделий выбирают станки по степени специализации и высокой производительности.

Для реализации разработанного технологического процесса изготовления детали «Хвостовик» в качестве технологического оборудования предполагается использование следующих станков:

1. Станок токарно-револьверный модели 1Г325

Основные параметры станка:

2. Станок фрезерно-центровальный модели 2538

Основные параметры станка:

3. Станок токарно-винторезный модели 16К20М

Основные параметры станка:

Страницы: 1, 2, 3, 4