125138 (690306), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Ку.э.=5./13=0,38
Коэффициент использования, материала
Массу детали определим при помощи программы КОМПАС 3D V9, создав в ней 3D модель заготовки. Программа автоматически посчитает объем, массу и другие параметры данной детали.
Рисунок 1 – 3D модель цапфы.
Деталь
Площадь S = 20366,015909 мм2
Объем V = 169905,994798 мм3
Материал Сталь 35 ГОСТ 1050-88
Плотность R0 = 0,007820 г/мм3
Масса M = 1328,664879 г
Ки.м.=Gд/Gз.п., (2)
где Gд - масса детали, кг; Gз.п. - масса материала заготовки с неизбежными технологическими потерями, кг
Ки.м.=,33/3,26=0,40
Коэффициент точности обработки детали
Кт.ч.=Qтч.н../Qтч.о., (3)
где Qтч.н.. - число размеров не обоснованной степени точности обработки; Qтч.о.- общее число размеров, подлежащих обработке.
Кт.ч.=6./17=0,35
Коэффициент шероховатости поверхностей детали
Кш=Ош.н../Ош.о., (4)
где Ош.н - число поверхностей детали не обоснованной шероховатости. шт.; Ош.о - общее число поверхностей детали, подлежащих обработке, шт
Кш=16./17=0,94
Из расчетов видно, что деталь не очень технологична.
1.4 Определение типа производства
Кз.о.=Q/Рм, (5)
где Q - число различных операций; Рм - число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.
Так как величина партии 10000 шт.,то тип производства-среднесерийный.
2.Технологическая часть
2.1Технико-экономическое обоснование выбора заготовки
Вариант 1. Заготовка из проката.
Согласно точности и шероховатости поверхностей обрабатываемой детали определяем про межуточные припуски по таблицам. За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр детали 54 h 12
мм. Устанавливаем предварительный маршрутный технологический процесс обработки выбранной поверхности.
Обработку поверхности диаметром 54 мм производят в жестких центрах, на многорезцовом токарном полуавтомате, окончательную обработку поверхности выполняют на круглошлифовальном станке.
Технологический маршрут обработки поверхности Ǿ54:
Операция 005. токарная(черновая) Ǿ 54 h14
Операция 010. токарная(получистовая) Ǿ54 h12
Припуски на подрезание торцовых поверхностей и припуски на обработку наружных поверхностей (точение и шлифование) – определяем по таблице
Определяем промежуточные размеры обрабатываемой поверхности согласно маршрутному технологическому процессу:
На токарную получистовую операцию 010
Dp.045=Dн+2Zш=54+1,0 = 55,0 мм;
где Dр – расчетный диаметр заготовки, мм; Dном – номинальный диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм; Zш –припуск на операцию, мм на токарную черновая операцию 005
Dp.020=Dр045+2Z020=55,0+4,0 = 59,0мм;
расчетный размер заготовки
Dp.з.=Dр020+2Z015=59,0+2=61,0мм;
Из табл. выбираем ближайший размер горячекатаного проката обычной
точности и записываем его обозначение
Нормальная длина проката качественной конструкционной стали при диаметре 53-110 мм 4-7 м. Допустимые отклонения для диаметра 62 мм равны
мм (табл.).
Припуски на подрезку двух торцовых поверхностей заготовки равен 4 мм (табл.).
.
Таблица 1
Припуски на чистовое подрезание торцов и уступов
| Диаметр заготовки, мм | Общая длина заготовки, мм | |||||
| до 18 | 18-50 | 50-120 | 120-260 | 260-500 | св.500 | |
| До 30 | 0,4 | 0,5 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| 30-50 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| 50-120 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,3 |
| 120-300 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 |
Общая длина заготовки составит
Lз=Lд+2Zподр=132+4=136мм, (6)
где Lд- номинальная длина детали по чертежу, мм.
С учетом точности и качества поверхности заготовки после отрезки сортового проката фрезами(табл) длина заготовки составит 136 мм.
Объем заготовки определяем по плюсовым допускам на диаметр и длину заготовки
см3, (7)
где Lз - длина стержня заготовки, см; Dз.п. - диаметр заготовки с плюсовым допуском, см.
Массу заготовки определяем по формуле
Gз=
·V (8)
Vз=0,00785·390,7=3,06 кг.
где
- плотность материала, кг/см3 , Vз — объем заготовки, см3 .
Выбираем оптимальную длину проката для изготовления заготовки
Потери на зажим заготовки lзаж принимаем 80 мм.
Длину торцового обрезка проката на ножницах определяем соотношения из lо.т=(0,3...0,5)d, где d - диаметр сечения заготовки, d = 60мм, тогда lо.т=0,3·60=17 мм,
Число заготовок, исходя из принятой длины проката, определяется по формуле (3.5). Из проката длиной 4 м
шт. (9)
где Lпр - длина выбранного проката, мм; х — число заготовок, изготавливаемых из принятой длины проката, шт; Lз- длина заготовки, мм; lp - ширина реза, мм. lот - длина торцового обрезка проката, мм; lзаж - минимальная длина опорного (зажимного) конца, мм.
Получаем 27 заготовок из данной длины проката.
Из проката длиной 7 м
(10)
Принимаем 48 заготовок из данной длины проката.
Остаток длины (некратность) определяется в зависимости от принятой длины проката:
Из проката длиной 4 м
мм, (11)
или
=(231·100)/4000=5,7%. (12)
из проката длиной 7 м
мм
или
(13)
Из расчетов на не кратность следует, что прокат длиной 7 м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиной 4м, Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят
(14)
Потери материала на длину торцевого проката о процентном отношении к длине проката составят
Поп = Пнк + По.т + Пзаж =5,35 + 0,24 + 1,1 = 6,6%. (15)
где Пнк - потери материала на некратность, %.
Пн.к =(Lнк·100)/Lпр; (16)
По.т - потери на торцовую обрезку проката, %
По.т. =(lо.т·100)/Lпр; (17)
Пзаж - потери при выбранной длине зажима, %
Пзаж. =(lзаж·100)/Lпр; (18)
Потр - потери на отрезку заготовки, %
Потр =(lр·100)/Lпр. (19)
Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических неизбежных потерь определяем по формуле (3.12)
кг
Коэффициент использования материала
Ким =Сд/Сз.п. =1,04/3,26 =0,33 (20)
где Gд - масса детали по рабочему чертежу, кг; Gз.п.- расход материала на одну деталь с учетом технологических потерь, кг
Стоимость заготовки из проката (табл.)
где См - цена 1 кг материала заготовки, руб.; Сотх - цена 1 т отходов материала, руб.
Вариант 2.
Заготовка изготовлена методом объемной горячей штамповки.
Степень сложности С2. Точность изготовления поковки - класс 1. Группа стали -М1.
Припуски на номинальные размеры детали назначают по таблице (приложение 2). На основании принятых припусков на размеры детали определяем расчетные размеры заготовки
мм
мм (21)
мм
мм
мм
мм
мм (22)
мм
мм
мм
Допуски на размеры штампованной заготовки определяем по таблице.
L= 31,2
L= 37,7
L= 11,2
L= 15,4
L= 52,8
Разрабатываем эскиз на штампованную заготовку по второму варианту
Рисунок 2 – Чертеж штамповки.
Объем штампованной заготовки определим при помощи программы КОМПАС 3D V9, создав в ней 3D (рисунок – 3) модель заготовки. Программа автоматически посчитает объем, массу и другие параметры данной заготовки
Рисунок 3 – 3D модель штамповки
Данные полученные при помощи программы:
Площадь S=22344,045203 мм2;
Объем V=216968,88969 мм3;
Материал Сталь 35 ГОСТ 1050-88
Плотность R0= 0,0078 г/мм3;
Масса М=1696,696717 г.
Масса штампованной заготовки
(23)
Принимая неизбежные технологические потери (угар, облой и т.д.) при горячей объемной штамповке равными Пш = 10%, определим расход материала на одну деталь
(24)
Коэффициент использования материала на штампованную заготовку
Стоимость штампованной заготовки (табл.)
(25)
Таким образом, исходя из технико-экономического расчета, и проанализировав коэффициенты использования материала мы выбираем заготовку из штамповки, как наиболее выгодную и наиболее технологичную.
2.2 Проектирование маршрутного технологического процесса
Таблица 2
| номер операции | Наименование и краткое содержание операции, технологические базы | Станок |
| 005 | Фрезерно-центровочная. 1. фрезеровать торцы с двух сторон, выдержав размер L=132. 2.центровать с двух сторон, выдержав размеры: Ø 4; 8,9. Технологическая база- поверхность Ø 59,6 | фрезерно-центровочный МР-77 |
| 010 | Токарная черновая. 1.Точить поверхность Ø 59,6 до Ø 55,5 на длину 10 мм. 2. Точить поверхность Ø 57,6 до Ø 53,5 на длину 49,5 мм 3. Переустановить. Точить поверхность Ø 25,4 до Ø 21,5 на длину 31,9 4. Точить поверхность Ǿ41, 4 до Ǿ37,5 на длину 8,5 5. Точить поверхность Ø 37,2 до Ø 31,9 на длину 35. Технологическая база - центровые отверстия. 6.Переустановить | токарно-винторезный 16К20 |
| 015 | Токарная чистовая. 1. Точить поверхность Ø 53,5 до Ø 52 h10 на длину 50 2. Точить поверхность Ø 55,5 до Ø 54 h12 на длину 10 3. Точить фаску, выдержав размеры: 3х45 4.Переустановить. Точить поверхность Ø 21,5 до Ø 20 h14 на длину 28,5 5. Точить поверхность Ø 31,9 до Ø 30,4 на длину 35 6. Точить поверхность Ø 37,5 до Ø 36h | токарно-винторезный 16К20 |
| 6.Точить канавку с Ø 20 до Ø17,выдержав размеры R1; R0,5 шириной 1,5 6. Точить канавку с Ø 30,4 до Ø27,5 шириной 1 7.Точить 2 фаски, выдержав размеры: 1,5х45; 8. Точить 2 фаски, выдержав размеры: 1х45 9. Точить фаску, выдержав размеры: 1х45 Технологическая база - центровые отверстия. | ||
| 020 | Резьбонакатная. 1.накатать резьбу М20х1,5-6h. Технологическая база – поверхность Ø 52 | резьбонакатной |
| 025 | Фрезерная. 1.фрезеровать паз, выдержав размеры: 5±0,2; 16±0,2; 8,2±0,3. Технологическая база – поверхность Ø 52 | вертикально-фрезерный. |
| 030 | Токарная. 1.калибровать резьбу М20х1,5-6h. Технологическая база – поверхность Ø 52 | токарно-винторезный 16К20 |
| 035 | Контроль промежуточный. | |
| 040 | Термическая. 1. Калить ТВЧ до твердости 43,5…51,5 HRC | установка ТВЧ |
| 045 | Шлифовальная. 1. шлифовать поверхность Ø 30,4 до Ø 30 h7 на длину 34 Технологическая база - центровые отверстия. | круглошлифовальный 3М131 |
| 040 | Контроль окончательный. |
2.3 Расчетно-аналитический метод определения припусков.















