Оценка технологических и технико-экономических показателей изготовления деталей на машиностроительном (стр. 2 из 5)

Зная эти данные, можем определить V1,V3,V4 и V2 по зависимости:

Тогда Vзаг.л. определиться по зависимости Vзаг.л. = V1+ V3+V4-V2 =

=16580,5

. Так как плотность равна р = 7,8 г/см, то масса заготовки составит:

m = 16580.5*7,8 = 129,32кг

Аналогичным образом найдем массу детали, которая, как и в предыдущем, случае равна 80,04кг.

Определим величину отходов при обработке заготовки выполненной методом ковки по зависимости:

q = m заг. – m дет. = 129,32 кг – 80,04кг =49,28 кг

Теперь определим коэффициент использования материала:

Назначим размеры заготовки выполненной из проката, у которой диаметр равен 85 мм и длина 455мм. Форма заготовки имеет форму шестигранника, тогда её объём определиться по зависимости:

Тогда масса заготовки равна m = 13813,74*7,8 = 107,75кг. Следовательно, масса отходов составит:

q = m заг. – m дет. = 107,75 кг – 80,04кг =27,71кг

Теперь определим коэффициент использования материала для проката:

Из приведённых расчётов видно, что наименьшая величина отходов при обработке заготовки, изготовленной методом штамповки, составляет 8,6 кг и тогда для использования такой заготовки в проектируемом нами технологическом процессе определим величину коэффициента использования материала по зависимости: Ким = m дет./ m заг. = 80,04 / 88,62=0,9. Полученное значение Ким больше чем рекомендуемое 0,7 для мелкосерийного производства и поэтому окончательно назначаем метод получения заготовки для изготовления опорного колеса штамповку, характеризующую степень прогрессивности норм расхода материала.

Для получения полуфабриката заготовки под штамповку выберем из табл.4 (приложение), круглопильный автоматический станок модели 8Г642, на котором будем разрезать прокат, сталь горячекатаная круглая по ГОСТ 1050-74 диаметром d =85 мм. Размеры инструмента диск d = 580 мм, шириной 5 мм, наибольший диаметр разрезаемой заготовки 250 мм, ширина пропила 5,5 мм, и мощность электродвигателя N = 1,5 кВт. Стоимость станка 24,6 тыс. руб. Затем, из табл. 3 (приложение), выбираем модель горячештамповочного пресса 1738Ф со следующими характеристиками: номинальное усилие 6300 кН, максимальный диаметр получаемой заготовки 240 мм, число ходов в мин. 40, Кв – коэффициент вспомогательного времени равный 1,5. Стоимость пресса 234,6 тыс. руб. Определим штучное время для данной заготовительной операции по зависимости:

nпер – количество переходов штамповки величину которого можно выбрать равным 4

nход – число одиночных ходов пресса в минуту, 25

Кв – коэффициент вспомогательного времени,1.5

Х – суммарная доля оперативного времени, примем равным 8%

Раздел 2. Маршрутное описание технологического процесса и выбор типа оборудования

Разработка технологического процесса по изготовлению болта специального состоит из комплекса взаимосвязанных работ, предусмотренных ЕСТПП и должны выполняться в полном соответствии с требованиями ГОСТ. Так как проектируемый участок механического цеха, ввиду заданной годовой программы выпуска зубчатых колёс N = 4650 штук можно отнести к крупносерийному производству. При разработке техпроцесса будем руководствоваться следующими основными принципами: в первую очередь будем обрабатывать у заготовки те поверхности, которые являются базовыми при дальнейшей обработке; затем выполним обработку поверхностей зубчатого колеса с наибольшим припуском; со снятием металла с тех поверхностей, которые не снижают жесткость заготовки; потом выполним те операции, на которых можно ожидать появление брака из-за проявления трещин, раковин и т.д.; и в последнюю очередь обработаем те поверхности, которые влияют на точность и допуски относительного расположения поверхностей.

Согласно заданию на курсовой проект, последовательность изготовления опорного колеса заключается в производстве токарных работ и последующем шлифовании колеса.

Для выполнения указанных операций используем данные таблицы 1 выберем следующее металлообрабатывающее оборудование. Токарные операции по обработке поверхностей заготовки осуществляем на токарно-винторезном станке повышенной точности модели 16К20 с габаритами 3195 х1198 мм, мощностью электродвигателя 10 кВт, позволяющем обрабатывать заготовки диаметром до 320 мм. Стоимость станка, по ценам 2006 г., составляет 145,0 тыс. руб. Внутри - шлифовальные операции по обработке поверхностей осуществляем на кругло-шлифовальном станке модели ЗК225В с габаритами 1880*2025 мм, мощностью электродвигателя 3,4кВт, позволяющем обрабатывать заготовки до 320мм. Стоимость станка по ценам на 2006 год составляет 216,3 тыс.руб.

Технологический процесс изготовления колеса состоит из следующих операций, состоящей из нескольких переходов.

1. Токарная операция производится на токарно-винторезном станке повышенной точности модели 16Б16П в следующей последовательности:

Переход 1 - проточить наружную поверхность А заготовки с диаметра 455 мм до диаметра

. Приспособление, самоцентрирующийся трёх кулачковый патрон. Режущий инструмент, проходной резец, марка материала Р9 инструментальная быстрорежущая сталь (ГОСТ 19265-73). Измерительный инструмент- штангенциркуль.

Переход 2 обработать торцевую поверхность В заготовки со снятием металла

. Режущий инструмент, подрезной резец, марка материала Р9 инструментальная быстрорежущая сталь (ГОСТ 19265-73). Измерительный инструмент - штангенциркуль.

Переход 3 – переустановить заготовку в трех кулачковом патроне и проточить наружную поверхность А заготовки с диаметра 455 мм до

Переход 4- обработать торцевую поверхность С заготовки со снятием металла

Режущий инструмент, подрезной резец, марка материала Р9 инструментальная быстрорежущая сталь (ГОСТ 19265-73). Измерительный инструмент – штангенциркуль, калибр.

Переход 5 - расточить отверстие диаметром 80 мм до диаметра 84,5H9 мм. Режущий инструмент, расточный резец, марка материала Р9 инструментальная быстрорежущая сталь (ГОСТ 19265-73). Измерительный инструмент, штангенциркуль, калибр.

Переход 6 - проточить канавки выдерживая диаметр 400мм и ширину 60мм с обеих сторон.

1. Шлифовальные операции производиться на внутри-шлифовальном станке модели ЗК225В.

Переход 1 – Шлифовать отверстие с диаметром 84,5мм до 85Н7мм внутри-шлифовальном станком модели ЗК225В.

Раздел 3. Назначение режимов резания

При обработке заготовок на металлорежущем оборудовании происходит упругопластическая деформация материала, отделение снимаемого его слоя и трение по контактным поверхностям инструмента с заготовкой. Перечисленные явления способствуют появлению в этой зоне сил, равнодействующая которых носит название силы резания. Для удобства расчетов силу резания заменяют составляющими Pz , Py и Рх. Такие силы соответственно называют: тангенциальной, радиальной и осевой. Сила Рг действует в плоскости резания по направлению главного движения. Она определяет основную мощность N, затрачиваемую на резание N=PZ*V кВт где Р-кН, а V м/с. Сила Ру не участвует в работе резания при продольном точении, а сила Рх, направлена параллельно оси заготовки и в практике мощность от ее действия незначительна и в среднем составляет 0,02N кВт. Сила резания, и её составляющие находятся в сложной зависимости от условий обработки, что создает значительные трудности по определению численного её значения аналитическим путем. Экспериментально силу резания определяют методом электрического тензометрирования. По найденным значениям сил резания рассчитывают потребную мощность электродвигателя станка, напряжения и деформации заготовки, выбирают материал и геометрию режущего инструмента, определяют конструкционные элементы станка и приспособлений с точки зрения обеспечения их прочности и жёсткости, а также устанавливают параметры точности обработанной детали. Для снижения температур в зоне контакта режущего инструмента с обрабатываемой поверхностью заготовки и тем самым повышения стойкости его, применяют смазывающие и охлаждающие жидкости в виде эмульсий, состоящих в основном из различных масел и воды. Обычно в практике при разработке технологического процесса силы резания и скорость резания определяют аналитическим путем, исходя из свойств обрабатываемого материала по эмпирическим формулам, выбираемым из справочников.

Учитывая вышеизложенное, определим указанные параметры для соответствующих переходов по операциям.

а) Токарная операция. Переход 1 (переход 3). Определим силу резания и скорость резания по зависимостям:

где: коэффициенты и показатели степени соответственно выбраны из справочников и равны соответственно Сv = 220, стойкость резца T = 95мин, глубина резания t =2,5мм, подача S = 0,2мм/об , m=0,2, Xv =0,15, Yv = 0,15. Kv=1,2.