Таблица 2.1. Определение припусков, допусков и массы заготовок

Цены на материал, отходы механическую обработку взяты по базовому предприятию с переводом в современные рубли.

Стоимость заготовок, получаемых методами, взятыми для сравнения, штамповки на ГКМ и выдавливанием:

S_заг= (С_i*Q*К_т* К_с* К_в* К_м* К_п) – (Q-q)*S_отх/1000, (2.1)

где С_i – базовая стоимость 1 т заготовок,

Q – масса заготовки, кг,

К_т* К_с* К_в* К_м* К_п – коэффициенты зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок,

q – масса готовой детали; q=1,843 кг по чертежу графической части.

S_отх – цена 1 т отходов стали 19ХГН, S_отх=255 р.

Все показатели формулы (2.1) для обоих методов сводим в табл. 2.2

Таблица 2.2. Определение показателей к расчету стоимости заготовки

S_заг^ГКМ=(2700/1000*2,45*1,0*0,88*1,15*1,21*0,8) – (2,45–1,84)*255/1000=4,73 руб.

S_заг^выдавл=(3360/1000*2,3*1,0*0,88*1,15*1,21*0,8) – (2,3–1,84)*255/1000=5,71 руб.

Из расчетов видно, что заготовка получаемая методом выдавливания дороже, чем заготовка ГКМ, кроме того, можно добавить, что данную шестерню полностью невозможно получить выдавливанием из-за сложности получения головки под зубья. Таким образом, можно принять решение о получении заготовки ведущей шестерни на ГКМ, в связи с повышением точности получения заготовки меняется исходный индекс заготовки, значит уменьшаются припуски. Исходя из выше изложенного, снижения припусков:

S_заг^ГКМ_баз=(2700/1000*2,0*0,98*0,88*1,15*1,21*0,8) – (2,55–1,84)*255/1000=4,98 руб.

Э_год= (S_баз^ГКМ-S_проект^ГКМ)*N_г, (2.2)

где N_г – годовая программа выпуска деталей, N_г=15000 шт.

Э_год=(4,98–4,73)*15000=3750 руб.

Вывод: в качестве метода получения заготовки принимаем штамповку на ГКМ с условной годовой экономией в 3750 руб.

2.2 Проектирование заготовки

Окончательно разработку рабочего чертежа заготовки можно провести только после расчета размерного анализа, выявляющего припуски, операционные размеры и размеры заготовки.

На данном этапе назначаем технические требования на заготовку по 1, заносим их на чертеж графической части дипломного проекта.

В качестве черновых технологических баз, используемых при первом установе заготовки, следует выбрать, соблюдая принцип единства баз, пов. 3, 3 тем самым обеспечивая точность диаметральных размеров и взаимного расположения поверхностей.

Для обеспечения точности осевых размеров, целесообразно в качестве черновой базы использовать пересечение поверхностей 3 и 9 (рис. 1.2), совмещая измерительную и технологическую базы.

3. Разработка технологического маршрута и схем базирования

Цель – назначение технологических баз на различных этапах обработки заготовки на основе оптимизации теоретических схем базирования.

При разработке схем базирования будем опираться на следующие принципы: принцип единства баз, т.е. совмещение измерительной и технологической баз и принцип постоянства баз, т.е. использование одной и той же технологической базы на различных операциях ТП.

На операции 010 токарной, соблюдая принцип единства баз, в качестве технологической базы выбраны пов. 3 и 9 и торец 20, здесь создается естественная база – внутренний диаметр, которая будет использована как база почти на всех операциях, что обеспечивает принцип постоянства баз.

На операции 020 токарной, шлифовальной и на окончательной шлифовальной в целях упрощения конструкции приспособления за технологическую базу в осевом направлении принимаем пов. 5.

На операции, где идет обработка зубьев, для достижения требуемой точности и жесткости необходимо использовать ОКБ – комбинацию пов. 5 и 1. Такая схема обеспечивает единство баз при выполнении требования радиального биения зубчатого венца и необходимую точность зубьев.

Разработка технологического маршрута заключается в формировании операций, выборе оборудования. Проанализировав базовый вариант, принимаем, что оборудование не соответствует необходимым требованиям, так как используется в массовом производстве и в проектном варианте используем оборудование преимущественно универсальное (см. табл. 3.1.).

Таблица 3.1. Используемое оборудование

Выбор СТО.

Выбор СТО подробно изложен в Маршрутной карте, в приложении.

4. Размерный анализ техпроцесса

4.1 Расчет операционных размеров и максимальных припусков

В процессе проведения размерного анализа мы решаем одновременно несколько задач.

1. Определяем операционные размеры и технические требования на все операции техпроцесса.

2. Определяем размеры исходной заготовки с минимальными расчетными припусками.

3. Проверяем техпроцесс по критерию обеспечения заданной точности.

Размерная схема представлена на чертеже.

Расчет операционных размеров ведется в следующем порядке:

1. Выявляем замыкающие звенья технологических размерных цепей

2. Выявляем размерные цепи, записываем их уравнения

3. Решаем уравнения размерных цепей

Определяем величины минимальных операционных припусков по [3]:

где Z_mini – минимальный i-ый припуск, мм;

Rz^i-1 - высота неровностей на предыдущей операции, мкм;

Т^i-1 - дефектный слой на предыдущей операции, мкм;

Рассчитываем максимальные значения операционных припусков по методу максимума-минимума:

где Zⁱ – колебание припуска Zⁱ

где B^K – колебания (допуски) составляющих звеньев

Определяем значения операционных размеров из уравнений размерных цепей.

Допуски операционных размеров определяем из маршрутной технологии или по таблицам статистической точности.

Решаются уравнения.

Расчет ведется от детали.

Отсюда:

Отсюда:

Отсюда:

Отсюда:

Размерный анализ в радиальном направлении