2.2 Выбор вида и обоснование способа получения заготовки. Расчет массы заготовки и коэффициента использования материала.

Метод получения заготовок для дета­лей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серий­ностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку — значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Для рационального выбора заготовки необходимо одновре­менно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь. Окончатель­ное решение можно принять только после экономического комп­лексного расчета себестоимости заготовки и механической обра­ботки в целом.

Перечисленные факторы следует учитывать при разработке заготовки на основании чертежа детали. Ра­бота ведется в такой последовательности:

1) выбирается вид за­готовки с учетом факторов, определяющих эксплуатационные характеристики детали, тип производства, экономию металла и др.;

2) на все обрабатываемые поверхности назначаются, а на некоторые — рассчитываются аналитическим способом припуски на обработку;

3) выполняется чертеж заготовки, и подсчитыва­ется ее масса;

4) рассчитывается стоимость заготовки.

Произведём выбор вида заготовки.

Для обоснования выбора заготовки проводят расчёт массы готовой детали и заготовки, полученной прокатом.

Расчёт массы готовой детали.

Рассчитаем геометрический объём элементов, составляющих конструкцию детали вал.

,

где d – диаметр цилиндра, в мм,

l – длина цилиндра, в мм.

Массу каждого цилиндра рассчитываем по формуле

, где - удельная плотность материала (для конструкционной стали 40х =7,817 ), V – объём цилиндра,

15896,25

320868,75

3674,38

145696

a = 1152

= 486135,38 1152 = 484983,38

Расчёт массы заготовки полученной прокатом

l=309 [мм] D=52 [мм]

655895,76

= = 655895,76 = 5,1кг

Выбор метода получения заготовки производится путём сравнения различных показателей, главными из которых являются себестоимость заготовок, полученных различными методами и коэффициент использования материала.

,где

К_им - коэффициент использования материала;

- масса готовой детали, кг;

- масса заготовки, кг.

Рассчитаем коэффициент использования материала:

= =0,75

Анализируя полученные результаты, делаем вывод, что экономически целесообразно выбрать заготовку в виде проката.

2.3 Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений.

При составлении технологического маршрута обработки и его технико-экономическом обосновании выбирают конкретную модель станка по следующим показателям:

1) вид обработки— токарная, фрезерная, сверлильная и т. п.;

2) точность и жёсткость станка;

3) габаритные размеры станка (высота, расстояние между центрами, размеры стола и т. п.);

4) мощность станка, частота вращения шпинделя, скорость подачи;

5) возможность механизации и автоматизации выполняемой операции;

6) цена станка.

С целью экономичного расходования электроэнергии обработку небольших деталей следует планировать на станках меньших размеров, имеющих соответственно менее мощные электродвигатели.

Всю механическую обработку детали распределяют по операциям, выявляя последовательность выполнения их. На первых операциях технологического процесса, при базировании по необработанным поверхностям, обрабатывают технологические базы, которые затем используются на последующих операциях. При обработке на универсальных станках стремятся к наиболее полному использованию их возможностей. Иногда, чтобы избежать переустановок обрабатываемой детали, черновую и чистовую обработки выполняют за одну операцию.

Свободная таблица маршрутного плана.

Таблица 2.5.1

№ операции	Операция	Переходы	Оборудование	Оснастка
005	Заготовительная Ленточнопильная	1.Отрезать заготовку круг ∅52 на длину 309 мм	Полуавтоматический ленточно-отрезной станок UE-330 DSA
010	Фрезерно-центровальная	1. Обрабатываются торцы выдержав размер 305 мм 2. Сверлятся центровые отверстия.	Фрезерно-центровальный станок XZK8230-3000 с ЧПУ	призма с упором в торец
015 Установ А	Токарная с ЧПУ	1.Точить поверхность ∅ на длину 139 мм. 2.Точить поверхность ∅40 на длину мм. 3.Точить канавку шириной 3 мм , на глубину 0,5 мм. 4. Точить фаску 1×45о. 5. Обработка закрытого шпоночного паза R4 на длину 36 мм .	HTM4075 – Токарно-фрезерный центр	Центра, токарный хомутик
020 Установ Б	Токарная с ЧПУ	1.Точить поверхность ∅ на длину 166 мм . 2. Точить поверхность на длину 22,5 мм . 3. Точить фаску 1×45о. 4. Точить фаску 1×45о.	SMTCL HTM4075 – Токарно-фрезерный центр	Центра, токарный хомутик
025	Контрольная	Технический контроль	Стол ОТК
030	Термическая	Произвести термическую обработку
035	Круглошлифовальная	1. Шлифовать шейку 2. Шлифовать шейку ;	Круглошлифовальный станок с ЧПУ CRG CNC 1040	Центра, хомутик
040	Слесарная	Зачистить заусенцы
045	Моечная	Промыть деталь	Моечная машина
050	Контрольная	Технический контроль	Плита по ГОСТ 10905-86

Используемое в технологическом процессе оборудование имеет следующие технические характеристики.

Токарно-фрезерный центр SMTCL HTM4075 – токарно-фрезерный центр серии HTM был специально разработан в соответствии с современным международным уровнем и имеет от 5-ти до 9-ти управляемых серво осей, обозначенных X, Z, Y, B и C.

Станки этой серии имеют 45^о наклонную станину, которая обеспечивает высокоскоростное и силовое резание, характеризующееся превосходной надежностью и стабильной точностью. Станок имеет жесткий и точный шпиндель. Устройство фиксации при ориентации оси C обеспечивает высокую жесткость и превосходную точность в процессе фрезерования, а также высокий класс шероховатости поверхности. Станок позволяет выполнять линейную обработку, обработку по дуге, нарезание метрических и дюймовых резьб, многозаходных резьб, фрезерование, сверление, резьбонарезание.

Основные технические характеристики станка:

Диаметр обработки, мм ∅400

Максимальный устанавливаемый диаметр над станиной, мм ∅500

Максимальная длина точения, мм 750-2500

Максимальный диаметр точения над салазками, мм ∅400

Мощность двигателя шпинделя, кВт 15/18,5

Повторяемость при позиционировании оси 18”

Полуавтоматический ленточно-отрезной станок UE-330 SA - Горизонтальный ленточно-отрезной станок. Распил заготовок под углом до 45° в одну сторону, гибкая регулировка скорости полотна, гидравлический демпфер.

Станки оптимально подходят для распиловки заготовок как сплошного сечения, так и профилей.

Основные технические характеристики станка:

Вес, кг.	600
Мощность двигателя, кВт.	2,2
Максимальный размер сплошной заготовки, круг, 90°, мм.	350
Размеры полотна, мм.	41x1.3x4700
Поворот,	ГТ
Скорость полотна, м/мин.	20-80

Круглошлифовальный станок с ЧПУ CRG CNC 1040 - новейшая концепция технологии, инновационный дизайн и современные комплектующие ведущих производителей мира характерны для круглошлифовальных станков с ЧПУ серии CRG, по праву занимают лидирующую позицию по классу точности в данном ценовом сегменте – 

Специально разработанные двигатели точных подач позволяют достичь результатов обработки на грани зеркальных поверхностей, с точностью 0,1 мкм

Тяжелая литая станина из чугуна Meehanite, пройдя полный процесс термообработки и процесс снятия напряжений, представляет солидное, устойчивое основание станков серии CRG

Все направляющие закалены и прецизионно шлифованы, гарантируют стабильную точность и длительный эксплуатационный срок

Основные технические характеристики станка:

Высота центров, мм	100
Расстояние между центрами, мм	400
Макс. диаметр шлифования, мм	Ø180
Макс. вес заготовки, кг	60
Размеры шлифовального круга, мм	Ø305 х 38 х Ø127
Скорость вращения шлифовального круга, об/мин	2085
Мощность шлифовального шпинделя, кВт	2,3
Диапазон поворота шпинд. бабки, град	30° ~ +90°
Вес, кг	2250