Назначение маршрута обработки детали
Анализ объектов производства.
1.1. Служебное назначение детали.
Данная деталь называется «валик шлицевой» и служит для установки сопрягаемых деталей и передачи вращающего момента. Вал устанавливается в корпусе редуктора с помощью двух подшипников Æ35 мм и Æ36 мм. Вращение передается через шлицы.
Деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени правильным выбором варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применением оптимальных режимов обработки. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.
1.2. Анализ материала.
Сталь 45.
Таблица 1 - Химический состав
Химический элемент | % |
Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
Медь (Cu) | не более 0.25 |
Мышьяк (As) | не более 0.08 |
Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
Никель (Ni) | не более 0.25 |
Фосфор (P) | не более 0.035 |
Хром (Cr) | не более 0.25 |
Сера (S) | не более 0.04 |
Таблица 2 - Технологические свойства.
Температура ковки | Начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе. |
Свариваемость | Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка. |
Обрабатываемость резанием | В горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Ku тв.спл. = 1, Ku б.ст. = 1. |
Склонность к отпускной способности | Не склонна. |
Флокеночувствительность | Малочувствительна. |
2. Выбор вариантов исходной заготовки.
Для изготовления детали «Валик шлицевой» заготовкой может служить поковка, полученная методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) и прокат.
Определяем параметры заготовки: массу, характеристики точности.
Объем детали равен:
Объем фигуры принимаем как объем цилиндра
Масса штамповки ориентировочно равна (ГОСТ 7505-89)
,
где - масса детали ( );
- расчетный коэффициент, зависящий от формы детали ( =1,3-1,6; принимаем =1,5)
По ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски» определяем параметры заготовки: класс точности Т4, степень сложности С1, группу стали М2.
Масса заготовки из проката рассчитывается по формуле
,
где - плотность материала заготовки, кг/см3.
Форма заготовки из сортового проката для детали – тела вращения представляет цилиндр, с диаметром
и длиной
По ГОСТ 2690-75 выбираем обычную точность проката с допуском мм.
Расчет себестоимости заготовки.
Вариант горячей штамповки
Расчет стоимости заготовки – штамповки по формуле:
,
где - базовая стоимость 1 кг заготовки (руб/кг);
- коэффициент, зависящий от класса точности паковки;
- коэффициент, зависящий от степени сложности паковки;
- коэффициент, учитывающий массу заготовки;
- коэффициент, зависящий от материала;
- коэффициент, учитывающий серийность производства.
За базовую можно принять = 11,2 руб/кг;
Коэффициент принимаем равным 0,95;
Коэффициент принимаем равным 0,77;
Коэффициент принимаем равным 0,89;
Коэффициент принимаем равным 1,18;
Коэффициент принимаем равным 1,0.
,
Стоимость механической обработки заготовки:
,
где - удельные затраты на съем 1 кг материала (руб/кг) ;
,
где - текущие затраты;
- капитальные затраты;
- нормативный коэффициент капиталовложений;
Стоимость отходов материала заготовки:
,
,
Стоимость изготовления детали из заготовки полученной горячей штамповкой:
Вариант заготовки из проката
Определяем стоимость заготовки из проката по формуле:
,
где - стоимость 1 кг материала (руб/кг) ;
- стоимость отрезки заготовки из проката;
= 12 руб/кг.
Затраты на отрезку рассчитывают как:
,
где - приведенные затраты на рабочем месте (руб/час);
- штучное, штучно-калькуляционное время на отрезку;
= 30,2 руб/час.
Штучно-калькуляционное время на отрезку рассчитывают как:
,
где - основное технологическое время (мин);
- коэффициент, учитывающий тип производства и вид оборудования.
Для расчетов на этапе выбора заготовки можно принять = 1,5, а основное технологическое время для отрезных станков:
,
Стоимость механической обработки составит:
,
где - масса детали (кг);
- удельные затраты на съем 1 кг материала (руб/кг);
= 3кг.
Величина удельных затрат принимается такой же, что и для обработки заготовки-штамповки.
Стоимость отходов материала заготовки из проката:
,
Стоимость 1кг отходов та же самая, что и для паковки.
Стоимость получения детали из сортового проката:
Сравнение вариантов исходных заготовок
Оптимальной будет являться заготовка, полученная прокатом.
Назначение маршрута обработки детали.
Маршрут обработки поверхности под подшипник :
1 способ:
Способ обработки | Квалитет | Шероховатость |
Заготовительная | Rz=200 мкм | |
Черновое точение | Rz=50 мкм | |
Чистовое точение | 9-7 | Rz=25 мкм |
Тонкое точение | Rа=0,8-0,4 мкм |
2 способ:
Способ обработки | Квалитет | Шероховатость |
Заготовительная | Rz=200 мкм | |
Черновое точение | Rz=50 мкм | |
Чистовое точение | 9-7 | Rz=25 мкм |
Шлифование круглое чистовое | 8-6 | Rа=1,6-0,8 мкм |
3 способ:
Способ обработки | Квалитет | Шероховатость |
Заготовительная | Rz=200 мкм | |
Черновое точение | Rz=50 мкм | |
Чистовое точение | 9-7 | Rz=25 мкм |
Тонкое (твердое) точение металлокерамикой | Rа=0,8-0,4 мкм |
Маршрут обработки шлицевой поверхности и :
1 способ:
Способ обработки | Квалитет | Шероховатость |
Заготовительная | Rz=200 мкм | |
Протягивание | 7-9 | Rа=0,63-25 мкм |
2 способ: