|
Номер
элемента
|
Наименование
элемента конструкции
|
Количество
элементов,  Количество
унифицированных элементов, 
|
|
|
1
|
Фаска
5*45°
|
2
|
2
|
|
2
|
Цилиндрическая
поверхность Ø 22k6
|
1
|
1
|
|
3
|
Цилиндрическая
поверхность Ø 28h9
|
1
|
1
|
|
4
|
Цилиндрическая
поверхность Ø35k6
|
2
|
2
|
|
5
|
Цилиндрическая
поверхность Ø 38k6
|
1
|
1
|
Цилиндрическая
поверхность Ø 45k6
|
1
|
1
|
|
7
|
Цилиндрическая
поверхность Ø 53
|
1
|
1
|
|
8
|
Шпоночный
паз 6P9
|
1
|
1
|
|
9
|
Шпоночный
паз 10N9
|
1
|
1
|
|
10
|
Проточка
|
5
|
5
|
|
11
|
Линейный
размер 2,85
|
1
|
1
|
|
12
|
Линейный
размер 7
|
1
|
1
|
|
13
|
Линейный
размер 10
|
1
|
1
|
|
14
|
Линейный
размер 18
|
1
|
1
|
|
15
|
Линейный
размер 28
|
1
|
1
|
|
16
|
Линейный
размер 30
|
1
|
1
|
|
17
|
Линейный
размер 32
|
1
|
1
|
|
18
|
Линейный
размер 35
|
1
|
1
|
|
19
|
Линейный
размер 36
|
1
|
1
|
|
20
|
Линейный
размер 46
|
1
|
1
|
|
21
|
Линейный
размер 72h12
|
1
|
1
|
|
22
|
Линейный
размер 101
|
1
|
1
|
|
23
|
Линейный
размер 184
|
1
|
|
24
|
Линейный
размер 226
|
1
|
1
|
|
25
|
Линейный
размер 323
|
1
|
1
|
|
|
 =31 =31
|
|
Определение коэффициента
стандартизации
Деталь является телом вращений,
имеет цилиндрические, конические и плоские поверхности. Поверхностей
нестандартного типа нет, поэтому коэффициент стандартизации равен 1.
Определение коэффициента
использования материала
Рассчитаем массу детали
Рассчитаем массу групповой заготовки
- калиброванного прутка Ø
53×327 мм
для изготовления 6 деталей.
Рассчитаем коэффициент использования материала.
где 
- масса отходов в заготовительном
производстве, в нашем случае - масса металла, снятого при отрезке на ленточной
пиле прутка длиной 327 мм (ширина реза - 1 мм)
Определение коэффициента
обрабатываемости материала
,
где 
- коэффициент обрабатываемости
материала; 
-
коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости; 
-
показатель, зависящий от типа операции обработки.
Материал обработки - сталь 45 в
состоянии поставки (
=1000 МПа)
; 
Определение типа производства
По заданию производство -
крупносерийное.
3. Выбор типа заготовки
Одну и ту же деталь можно изготовить из
заготовок, полученных различными способами. Одним из основополагающих принципов
выбора заготовки является ориентация на такой способ изготовления, который
обеспечит ей максимальное приближение к готовой детали. В этом случае
существенно сокращается расход металла, объем механической обработки и
производственный цикл изготовления детали.
Деталь типа «вал» имеет малый перепад диаметров
и её не выгодно изготавливать из заготовок, получаемых обработкой давлением или
литьём. В качестве заготовки необходимо использовать сортовой прокат круглого
сечения. При использовании проката нормальной точности ТП будет состоять из
чернового и чистового точения, чернового и чистового шлифования, доводки.
Наилучшим с экономической точки зрения является
вариант ТП, в котором используется групповая заготовка калиброванный пруток Ø53h12.
В
этом случае исчезает необходимость предварительного и чистового обтачивания,
весь припуск снимается на операциях обдирочного, чистового шлифования и
полирования; при обтачивании остальных участков значительно уменьшается вылет
детали.
Приведём экономическое обоснование замены
горячекатаного прутка Ø57 на
калиброванный пруток Ø53.
Определим разность в стоимости деталей Сдет.к и
Сдет.г, изготовленных из сопоставляемых заготовок. У данных вариантов следующие
составляющие себестоимости: стоимость заготовок калиброванного проката
нормальной точности Сдет.к и проката нормальной точности Сдет.г; стоимость
дополнительной черновой обработки Счерн.г (Счерн.г +) поверхности Ø53×327.
Остальные
составляющие будем считать одинаковыми.
Определим стоимость заготовок из проката -
калиброванного и горячекатаного. Расчёт будем вести для групповых заготовок и,
соответственно для 6 деталей.
,
где 
Q - масса заготовки, кг.; S -
стоимость 1 кг заготовки; q - масса деталей, получаемых из одного прутка; Sотх
- стоимость отходов.к = 33,7 кг - масса калиброванного прутка;
г = 
- масса горячекатаного прутка;к =
37,85 руб. - стоимость калиброванного пруткаг = 30,50 руб. - стоимость
горячекатаного прутка
= 2508,4 * 6 = 15050,4 гр. = 15,05
кг.отх = 4114 руб/т.
для калиброванного прутка.
для горячекатаного прутка.
Определим стоимость дополнительной черновой
обработки поверхности Ø53×327 одной
детали для варианта изготовления из калиброванного прутка.
,
где 
- масса снимаемого металла для
одной детали, 
- удельное
штучное время черновой обработки данной поверхности, 
-
коэффициент, учитывающий массу металла, снимаемого с данной поверхности в общей
массе снимаемого металла; 
- норматив
производственных затрат, приходящийся на 1 мин. работы оборудования, 
-
коэффициент, учитывающий тип производства.
Удельное штучное время:
,
где 
- площадь обрабатываемой
поверхности, см2.
=2*3,14*5,7*32,7=1170,5 см2
Масса снимаемого металла для одной
детали:
гр.
Масса, снимаемая с данной поверхности:
гр.
Коэффициенты:
Подставляя в исходную формулу,
получим:
руб.
Определим разницу в стоимости
получения одной детали из двух вариантов заготовок:
руб.
Значит выгоднее изготавливать деталь
из калиброванного прутка.
4. Выбор технологических баз
В качестве технологической базы на
токарной операции на первом и втором устройствах выберем необработанную
поверхность калиброванного прутка Ø53h12. В данном
случае будет иметься погрешность базирования.
На операции шлифования за базу
возьмем ось. В этом случае технологическая и конструкторская базы совпадают, и
выполняется принцип совмещения баз.
5. Разработка и обоснование маршрута
изготовления детали
вал конструкция
изготовление станок
|
№
операции
|
Название
операции
|
Оборудование
|
Содержание
операции
|
|
005
|
Заготовительная
|
|
Получить
заготовку.
|
|
010
|
Транспортная
|
Мотороллер
|
Транспортировать
заготовки из заготовительного цеха в цех механообработки.
|
|
015
|
Токарная
с ЧПУ
|
16К20Ф3С32
|
Зажать
в цанговом патроне; подрезать торец; центровать торец; точить Ø53
на
226 мм; точить Ø38 на
184 мм; точить Ø35 на
101 мм; точить Ø28 на
46 мм; точить Ø22; точить
канавку Ø37; точить канавку Ø36;
точить
канавку Ø33; точить канавку Ø26;
точить
канавку Ø20; точить фаску 2×45°.
|
|
020
|
Токарная
с ЧПУ
|
16К20Ф3С32
|
Зажать
в цанговом патроне; подрезать торец; центровать торец; точить Ø45
на
18 мм; точить Ø35; точить
канавку Ø42; точить фаску 2×45°.
|
|
025
|
Фрезерная
с ЧПУ
|
6Н13Ф3
|
Установить
деталь; фрезеровать шпоночный паз 6P9; фрезеровать шпоночный паз 10N9.
|
|
030
|
Термическая
|
Печь
|
Закалить
деталь HRC 35..45.
|
|
035
|
Шлифовальная
|
Станок
крулошлифовальный 3Б12
|
Шлифовать
Ø35,
Ø45, Ø38, Ø35, Ø22 на Ra 0,8;
шлифовать 2 торца на Ra 1,25; шлифовать правый торец Ø53
и
левый торец Ø45 на Ra 1,6;
шлифовать шпоночный паз 6P9, шпоночный паз 10N92, правый торец Ø35
на
Ra 3,2.
|
|
040
|
Полировальная
|
Станок
крулошлифовальный 3Б12
|
Полировать
поверхность Ø28 до Ra 0,2 на
30…32 мм.
|
|
045
|
Контрольная
|
Стол
|
Контролировать
все размеры детали.
|
Необходимыми критериями выбора модели станка
являются: метод обработки, точность обработки и класс чистоты, расположение и
размеры обрабатываемых поверхностей или габаритные размеры детали. Также
необходимо обеспечить требуемую производительность, и, с другой стороны,
эффективное использование мощности оборудования. Данную деталь можно
изготавливать на универсальных токарно-винторезных станках типа 1К62, токарных
станках с ЧПУ типа 16К20Ф3С32, токарных станках с ЧПУ с двумя шпинделями,
токарно-револьверных и др. Выбор зависит от имеющегося парка оборудования, его
состояния, и должен производиться на основе экономического расчета.
Заключение
В данной курсовой работе проведены качественный
и количественный анализы технологичности конструкции детали «Вал». Определёны
тип производства (крупносерийный) и вид заготовки, а именно калиброванный
пруток. В процессе проектирования выбраны технологические базы; разработан
маршрут изготовления детали с обоснованием. Также произведен расчет режимов
резания на токарную операцию.
Список литературы
1. Барабановский
Ю.В., Справочник: Режимы резанья металлов, М., 1972.
2. Горбацевич
А.Ф., Шкред В.А., Курсовое проектирование по технологии машиностроения, М.,
1983.
. Косилова
А.Г., Мещеряков Р.К., Справочник технолога-машиностроителя. Т.1;2, М., 1985.
. Харламов
Г.А., Тарапанов А.С., Справочник: Припуски на механическую обработку, М., 2006.