125373 (690499), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Fпок.п =41621, мм2
4) Определяем толщину мостика для облоя [1]:
, мм
Коэффициент Со принимаем равным 0,016.
5)По таблице 3.2.2 выбираем остальные размеры облойной канавки [1]:
а) Усилие пресса – 10МН;
б) ho = 2,0 мм;
в) l = 4 мм;
г) h = 6 мм;
д) R1 = 15 мм.
6) Рассчитать объем заготовки [1]:
Vзаг.=Vп+Vу+Vо , мм3
где Vп – объем поковки, рассчитываемый по номинальным размерам чертежа;
Vу – объем угара, определяемый в зависимости от способа нагрева;
Vо – объем облоя при штамповке.
а) Объем поковки:
б) Объем угара Vу принимаем равным 1% от Vп.
Vу=32400 мм2
в) Объем облоя Vо:
Vо=ξ.FМ.(Рп + ξ . π . l),
где ξ – коэффициент, учитывающий изменение фактической площади получаемого облоя по сравнению с площадью сечения мостика; ξ=2.
Fм - площадь поперечного сечения мостика FM=l .ho= 4.2,0= 8 мм2;
Рп – периметр поковки Рп= 1130 мм.;
Подставим полученные данные в формулу:
Vо= 2.8(1130+2.3,14.4) = 18482 мм3;
г) Объем поковки:
Vзаг.=32,4·105+32400+18482 = 32,9·105 мм3.
Определим параметры исходной заготовки для штамповки.
д) Диаметр заготовки:
, мм
где m – отношение
; 1,25<
<2,5. Принимаю m=2.
мм.
По ГОСТ 2590-71
мм.
д) Длина заготовки:
г) Площадь поперечного сечения заготовки:
7) Рассчитаем массу поковки:
кг.
8) Определим коэффициент использования материала:
9) Рассчитаем усилие штамповки:
, МН,
где Dпр – приведенный диаметр Dпр=1,13
,
Fп – площадь проекции поковки на плотность разъема штампа
Fп=
,
Bп.ср – средняя ширина поковки в плане , Bп.ср=
.
σв - предел прочности штампуемого материала, σв=598 МПа [2]
Dпр =
мм
Fп=6994 мм2;
Bп.ср=6994/480=15 мм
, МН
По расчетному усилию штамповки выбираем пресс с усилием 25 МН и примерной производительностью 140 шт/ч.
4.3 Технико-экономический анализ
Для окончательного выбора метода получения заготовки, следует провести сравнительный анализ по технологической себестоимости.
Расчет технологической себестоимости заготовки получаемую по первому или второму методу проведем по следующей формуле [1]:
где Сi – базовая стоимость одной тонны заготовок Сi литье = 9780 руб;
Сi шт = 3730 руб., kт, kс, kв, kм, kп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок kт = 1, kс = 1, kв = 1, kм = 1,93, kп = 1; Q – масса заготовки, кг; q – масса готовой детали, кг; Sотх – цена одной тонны отходов Sоте = 500 руб.
Экономический годовой эффект равен:
Ээ = (Sзаг1 – Sзаг2)*N = (601 –186,5)*2400 = 994,8 т. руб, (4.8)
где N – объём выпуска в год, шт; Sзаг1, Sзаг2 – стоимость сопоставляемых заготовок, у.е.
На основе проведённого экономического расчета, а так же исходя из рационального применения материала, выбираем наиболее целесообразный метод получения заготовки. Таким методом является - получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.
5. Выбор технологических баз
На первой токарной операции, при закреплении в кулачковом самоцентрирующем патроне, используем черновые (исходные) базы заготовки – пов. 6, 11.
На последующих операциях деталь устанавливаем в поводковый патрон и зажимаем в центрах, используя пов. 7, 11, в зависимости от установа.
После термической обработки выполняем центршлифовальную операцию, использую в качестве базы пов. 10.
Данные схемы основаны на принципе единства и постоянства баз.
6. Выбор методов обработки поверхностей детали
Таблица 6.1.
| Номера поверхностей | Точность, квалитет | Шероховатость, Ra, мкм | Методы обработки |
| 5, 10, 16, 17 | 10 | 6,3 | Точение черновое Точение чистовое ТО |
| 12, 13, 14, 15 | 8 | 3,2 | Фрезерная ТО |
| 1, 6, 18 | 9 | 3,2 | Фрезерная ТО |
| 2, 3, 4 | 8 | 0,63 | Точение черновое Точение чистовое ТО Шлифование пред. |
| 7, 8, 9, 11 | 6 | 0,32 | Точение черновое Точение чистовое ТО Круглошлиф. пред. Круглошлиф. чист. |
7. Разработка технологического маршрута (плана) обработки детали
При разработке технологического маршрута придерживаемся следующих принципов:
-
Технологические операции разрабатываем по принципу концентрации технологических переходов, т.е. как можно больше поверхностей обрабатывать с одного установа.
-
Отдаем предпочтение многопозиционным, многорезцовым станкам (токарно-револьверным, зубообрабатывающим полуавтоматам и т.д.).
-
Используем сборный режущий инструмент, оснащенный сменными многогранными пластинами СМП из твердого сплава. Для цельного инструмента применяем быстрорежущую сталь повышенной производительности.
-
Станочные приспособления используем с механизированными зажимными устройствами.
00 – Заготовительная (штамповка)
05 – Фрезерно-центровальная (обработка пов. 1,6,18)
10 – Токарная черновая (обработка пов. 2,3,4,5,7,8,9,10,11)
15 – Токарная чистовая (обработка пов. 2,3,4,5,7,8,9,10,11,17)
20 – Фрезерная (фрезерование пазов пов. 12,13,14,15)
25 – Маркировочная
30 – Термическая
35 – Центрошлифовальная (шлифование центров пов. 18)
40 – Круглошлифовальная (предварительное шлиф. пов. 2,3,4,5,7,8,9,11)
45 – Круглошлифовальная (чистовое шлифование пов. 7,8,9,11)
50 – Моечная
55 – Контрольная (комплексный контроль точности вала)
Графически данный маршрут представлен на плане обработки лист 3 проекта.
8. Разработка технологических операций
8.1. Выбор металлорежущего станка
Для токарной операции 10 принимаем токарно-винторезные станок 1К62.
Наибольший диаметр обрабатываемой детали 400мм;
Расстояние между центрами 1000мм;
Пределы частот вращения шпинделя 12,5-2000об/мин;
Подача суппорта 42мм/об;
Мощность главного электродвигателя 0,07-4,16кВт.
Станок позволяет выполнять все виды токарной обработки, включая нарезание резьбы, обеспечивает точность до 8 квалитета, шероховатость до Ra 2,5мкм.
Для фрезерной операции 20 принимаем фрезерный станок 6Д95
Размеры рабочего стола 400х1600мм;
Пределы частот вращения шпинделя 40-2000об/мин;
Пределы подач 25-1500 мм/мин;
Мощность главного электродвигателя 10кВт.
8.2 Выбор последовательности
Последовательность переходов операции 10:
-
Установить, закрепить, снять заготовку.
-
Точить начерно пов. 7, 8, выдерживая размеры Ø82,5, Ø87,5мм.
-
Точить по контуру пов. 7, 8, 9, 10, выдерживая размеры Ø82-0,35, Ø87-0,35, 330±0,285, Ø97-0,35,146±0,2, Ø92-0,35, 265±0,26 мм.
Последовательность переходов операции 20:
-
Установить, закрепить, снять заготовку.
-
Фрезеровать паз пов. 14, 15, выдерживая размеры 5±0,02мм, 110±0,05мм, 81-0,2, 25+0,033 мм.
-
Фрезеровать паз пов. 12,13, выдерживая размеры 210±0,05мм, 320±0,07мм, 71-0,2, 22+0,033 мм.
8.3 Выбор режущего инструмента и оснастки
Для выполнения переходов операции 10 принимаем следующие режущие инструменты:
Т1, Т2 Резцы проходные ГОСТ 26611-85 Т5К10;
Т3 Резец контурный тип 1 ГОСТ 20872-80 Т15К6.
Для выполнения переходов операции 20 принимаем следующие режущие инструменты:
Фреза шпоночная Ø22 ГОСТ 4675-71 Р6М5;
Фреза шпоночная Ø25 ГОСТ 4675-71 Р6М5.
8.4. Расчет режимов резания
Расчет режимов резания для всех технологических переходов выполнен по методике [2].
Операция 10:
Переход 1
Глубина резания 4мм;
Подача резца 0,2 мм/об;
Переход 2
Глубина резания 3мм;
Подача резца 0,2 мм/об;
Операция 20:
Переход 1
Глубина резания 9мм;
Подача 0,7 мм/об.
Переход 2
Глубина резания 9мм;
Подача 0,7 мм/об.
Скорость резания рассчитывается:
(8.1)
где
- коэффициент и показатели степени, зависящие от вида обработки;
(8.2)
где
- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки на скорость;
- учитывающий состояние поверхности;
- учитывающий материал инструмента.
Расчет
Операция 10
Переход 1 Переход 2
;
=0,8 (поковка)
=0,65 (Т15К10)
=0,46
;
=1,0
=1,0 (Т15К6)
=0,44
(часовая стойкость)
Для чернового перехода операции 10 проводим проверку по мощности станка:
где
- учитывает прочностные свойства обрабатываемого материала;
Мощность резания рассчитывается:
Данные режимы можно реализовать на станке 1К62.
Аналогичным образом рассчитаны режимы резания при фрезеровании.
Операция 20
Переход 1 Переход 2
8.5. Расчет норм времени
Время выполнения технологической операции в серийном производстве оценивается штучно-калькуляционным временем, определяемом по формуле:
где
- подготовительно-заключительное время, мин;
- размер партии для запуска;
- штучное время обработки, мин;
где
- основное время обработки, мин;
- вспомогательное время, мин;
- время технического обслуживания станка, мин;
- время на отдых и личные надобности, мин.
Расчет составляющих штучного времени представлен в таблице 8.1, 8.2.
Таблица 8.1.
Расчет норм времени на токарную операцию 10
| N пер. | Длина рабочего хода, Lрх,мм | Минутная подача, Sм,мм/мин | Основное время обработки, | Время на установку заготовки | Длина холост. хода, Lхх,мм | Вспомогат. время перехода, Твс,мин | Оперативное время, | Прим. | |
| 1 | 0,15 | ||||||||
| 2 | 205 | 68 | 3,0 | 230 | 1,5 | 4,5 | |||
| 3 | 405 | 220 | 1,8 | 430 | 0,8 | 2,6 | |||
| То = 4,8 | Твс = 2,3 | Топ = 7,1 | |||||||
Время технического обслуживания и отдыха 7% от Топ:
Штучное время:
Подготовительно-заключительное время: 10мин [2].
Штучно-калькуляционное время:
Таблица 8.2.
Расчет норм времени на токарную операцию 20
| N пер. | Длина рабочего хода, Lрх,мм | Минутная подача, Sм,мм/мин | Основное время обработки, | Время на установку заготовки | Длина холост. хода, Lхх,мм | Вспомогат. время перехода, Твс,мин | Оперативное время, | Прим. |
| 1 | 0,15 | |||||||
| 2 | 106 | 53 | 2,0 | 105 | 0,9 | 2,9 | ||
| 3 | 103 | 54 | 1,9 | 100 | 0,7 | 2,6 | ||
| То = 3,9 | Твс = 1,6 | Топ = 5,5 | ||||||
Время технического обслуживания и отдыха 7% от Топ:
Штучное время:
Подготовительно-заключительное время: 7 мин [2].
Штучно-калькуляционное время:
Результаты разработки технологических операций занесем в операционные карты и на операционный эскиз.
Заключение
Заключение проекта представлено в виде выводов:
-
Оценена актуальность проблемы, определены цель и задачи проекта.
-
Выполнена оценка служебного назначения вала ведомого, разработан его технологический чертеж, произведена оценка технологичности конструкции детали.
-
Определен тип производства и форма организации технологического процесса.
-
По экономическому критерию выбран метод получения заготовок и разработана ее конструкция по ГОСТ 7505-89.
-
Обоснованно выбраны методы обработки поверхностей детали и разработан прогрессивный технологический маршрут ее изготовления.
-
Подробно проработана токарная операция, сделаны расчеты режимов резания и норм времени, разработана технологическая документация.
-
В графической части проекта представлены чертеж детали и ее заготовки, план изготовления вала ведомого, чертеж наладки токарной операции.
Список используемой литературы
1. Справочник технолога машиностроителя./ Под редакцией А.Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. – М .: Машиностроение, 1985.- Т.1,2.
2. Горбацевич А.Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения:- 4-е изд., перераб. и доп.- Выш. школа, 1983, ил.
3. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник - М.: Машиностроение, Ленинград, 1983год.
4. Михайлов А.В. Методическое указание «Определение операционных размеров механической обработки в условиях серийного производства»
Тольятти, 1992год.
5. Методические указания к проектированию заготовок.
6. Николаев С.В. Альбом образцов чертежей технологических наладок, МУ к курсовому проектированию, Тольятти, 2002, 12с.
7. Методические указания по разработке разделов курсового проекта по технологии машиностроения применительно к специальности 060800 «Экономика и управление предприятиями машиностроения».
2>










