Деталь "Вал" предназначена для передачи крутящего момента. В детали "Вал" обработка концов производится по 6 классу (Ra 1,25мкм). Высокая точность обработки говорит о том, что на концы вала устанавливаются подшипники. В детали имеется шпоночный паз. При помощи шпонки на вал насаживается зубчатое колесо, при помощи которого происходит зацепление с другим колесом и производится передача крутящего момента.

Деталь имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки и довольно проста по конструкции. Поверхности вращения обрабатываются на станках с ЧПУ за один установ ( черновое и чистовое точение).

Деталь "Вал" изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050-88.

Таблица 1. Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-88

Таблица 2. Механические свойства стали 45 [1]

Деталь "Вал" подвергается закалке ТВЧ до твердости ≥ НRC 50.

Разработку технологического процесса обработки детали начинают с установления типа производства.

Предварительно тип производства определяется по известному годовому объему выпуска и массе детали.

Годовая программа выпуска N=12000 шт., масса детали – mg=12,85кг.

Производство будет среднесерийным.

Окончательное определение типа производства осуществляется после разработки технологического процесса и расчета количества рабочих мест по ГОСТ 3,1121-84, коэффициентом закрепления операций:

Кз.о.= , где

О – число различных операций, выполняемых в течение планового периода,

Р – число различных мест, выполняющих различные операции.

Все расчеты сведем в таблицу:

Таблица 3. Выбор типа производства.

Кз.о.= ,

- производство будет среднесерийным.

Технологическую характеристику детали приведем в табличной форме. (Приложение 2 Таблица 1)

Значение полученного коэффициента точности близко к единице, что свидетельствует о низкой точности большинства поверхностей детали. Значение коэффициента шероховатости свидетельствует о низкой шероховатости поверхностей детали "Вал".

Механическая обработка вала данной конфигурации не вызывает значительных трудностей. При обработке вала возможно применение станков с ЧПУ, режущего инструмента с пластинами из твердого сплава.

Деталь имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций. В качестве баз на токарных и шлифовальных операциях используются торцевые поверхности вала и центровочные отверстия, обработанные на первой операции (операция 005 – фрезерно-центровальная). Это способствует снижению погрешности базирования, достижению высокого качества обрабатываемых поверхностей детали. При обработке шпоночного паза в качестве баз используются обработанные поверхности вращения.

Обработка поверхностей вращения, фрезерование шпоночного паза достигается за один проход. При обработке детали "Вал" режущий и измерительный инструменты имеют свободный доступ и выход. Поверхности вращения обрабатываются на станках с ЧПУ.

В целом, деталь достаточно технологична, обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей.

Для получения заданной прочности поверхностей вала i80h6, i80js6 целесообразно применить термическую обработку (закалка ТВЧ), что возможно для стали 45.

Выбор заготовки.

Сравним стоимость двух заготовок – заготовку-штамповку и заготовку из проката - круг.

Степень сложности штамповки определяется путем вычисления отношения массы Gп штамповки к массе Gф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки. В нашем случае геометрической фигурой будет цилиндр.

Рис.1. Определение степени сложности штамповки.

Gф =  кг.

Степень сложности поковки – С1

Определяем исходный индекс штамповки – 15.

Рис.2. Заготовка-штамповка.

Сравним два варианта изготовления вала и выберем оптимальный.

Вариант 1. Штамповка на ГКМ.

Заготовкой для детали "Вал" является штамповка, получаемая на горизонтально-ковочной машине (ГКМ). Для определения припусков на механическую обработку штамповки необходимо определить ее исходный индекс по ГОСТ 7505-89.

Исходный индекс определяется в зависимости от класса точности штамповки, группы стали, степени сложности. Рассчитанная масса штамповки определяется исходя из ее номинальных размеров.

Ориентировочно определим массу поковки по формуле:

Мп.р.=МM @ Кр, где

МM – масса детали, кг.;

Кр – расчетный коэффициент;

МM=кг.

Кр=1,3 – 1,6, принимаем Кр=1,5

Мп.р.= 12,85 @1,5= 19,275 кг.

Стоимость штамповки, получаемой на ГКМ определяется по формуле:

Sзаг = ( , руб., где

Q – масса заготовки, кг.; q – масса детали, кг.;

Ci – базовая стоимость 1т. заготовок, руб.;

Sотх – цена 1т. отходов ( стружки ), руб.;

     - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

=1,05

= 1

= 0,75

= 0,8

=1

Sотх = 900 руб. за 1т. ( по данным завода);

Ci = 20800 руб. за 1т. (по данным завода);

Sзаг = ( =236,36, руб

Вариант 2. Заготовкой для вала служит круг i105 мм.,

R = 282мм.

Себестоимость заготовки из проката:

Sзаг. = М+ΣСо.з, где

М – затраты на материал заготовки, руб.;

ΣСо.з. – технологическая себестоимость операций правки, калибрования прутка, резки на штучные заготовки.

Со.з.= , руб., где

Сп.з. – приведенные затраты на рабочем месте, руб./ч.

Тшт.(шт.-к.) – штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции (правки, резки и др.).

Тшт.(шт.-к.) = 0,19@D2@10-3=2,1 мин.

М = Q @S – (Q – q) @

М = 19,2@20,8 – (19,2 – 12,85) @ = 393,64 руб.

Sзаг. = 393,64 + (2,1 + 7,5) = 403,24 руб.

2.3 Проектирование технологического маршрута обработки детали

Операция 005 фрезерно-центровальная.

Станок: фрезерно-центровальный мод. 2Г942

Приспособление: специальное пневматическое.

Режущий инструмент: фреза торцевая i125мм; сверло центровочное.

Переход 1: установить, закрепить деталь, снять после обработки.

Переход 2: фрезеровать торцы 1,2 размером i87мм, выдерживая размер 275мм.

Переход 3: сверлить отв. 2i6,3мм.

Операция 010 токарная с ЧПУ.

Станок: токарный с ЧПУ мод. 16К20Ф3.

Приспособление: патрон вращающийся.

Режущий инструмент: резцы Т5К10 (пластина из твердого сплава) – резец проходной, резец канавочный.

Переход 1. установить, закрепить деталь, снять после обработки.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19