3.2 Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке технологического процесса, от которого зависят его основные технико-экономические показатели: металлоемкость, трудоемкость, себестоимость.

При обработке заготовок учитываются технологические особенности. Практически все поверхности для точения доступны и обрабатываются стандартным режущим инструментом. Шлифовальные операции выполняются на универсальном широко применяемом оборудовании. Технологические и конструкторские базы совмещаются, следовательно, принцип постоянства баз выполняется.

К нетехнологичным элементам данной детали относят глухое отверстие с резьбой М8 – 5Н.

Проанализировав перечисленное выше условие: делаем вывод, что данная деталь является технологичной.

Конструкцию данной детали можно считать технологичной, поэтому представляется возможным применение прогрессивных технологий изготовления.

Вал может быть отнесен к достаточно жестким деталям, так как обеспечивается условие 10d >L. Это означает, что вал можно обрабатывать, используя нормативные режимы резания, не уменьшая их.

В соответствии с ГОСТ 14.202-73 рассчитываем показатели технологичности конструкции детали.

Расчёт производим по методике, изложенной в [8]

Средний квалитет точности обработки детали рассчитываем по формуле:

(2)

где – номер квалитета точности i - ой поверхности;

- количество размеров деталей, обрабатываемых по - му квалитету.

Для расчета составляем исходную таблицу точности 3

Таблица 3 - Точность поверхностей детали

Квалитет точности, JT	6	12	14	15
Количество размеров, h	1	3	6	2

Подставляя все данные, приведенные в таблице 3 в формулу (2) получаем:

Коэффициент точности обработки рассчитывается по формуле:

, (3)

Средняя шероховатость поверхностей из [3]:

, (4)

где - значение шероховатости i-ой поверхности;

-количество поверхностей, имеющих шероховатость .

Для расчета составляем исходную таблицу 4 шероховатости детали.

Таблица 4-Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Rа, мкм	0,63	0,32	12,5	14
Количество поверхностей, n	1	1	2	4

Коэффициент шероховатости детали рассчитывается по формуле:

(5)

Подставляя все данные таблицы 4 в формулу (5) получим:

В целом конструкция вала является достаточно технологичной и позволяет сравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известными технологическими способами. При этом на всех операциях обеспечивается соблюдение принципа единства и постоянства баз.

3.3 Выбор метода получения заготовки

Деталь представляет собой вал, размеры которого уменьшаются от середины к торцам. Поэтому заготовка вала может быть получена штамповкой.

По базовому варианту заготовка получается штамповкой на КГШП. Рассчитаем стоимость заготовки, полученной штамповкой на КГШП и стоимость заготовки, полученной штамповкой на ГКМ, так как известно, что штамповка на ГКМ является более точной.

Расчет стоимости заготовки полученной штамповкой на КГШП и на ГКМ выполним по методике, изложенной в [8].

Стоимость заготовки, полученной на КГШП, рассчитаем по формуле:

(6)

где - базовая стоимость одной тонны заготовок, р.;

- масса заготовки, кг;

- масса детали, кг;

- стоимость одной тонны отходов, р;

- коэффициент, зависящий от класса точности;

- коэффициент, зависящий от степени сложности;

- коэффициент, зависящий от массы заготовки;

- коэффициент, зависящий от марки материала;

- коэффициент, зависящий от объема выпуска.

По данным завода и рекомендациям [8] принимаем: =1297000р; =0,65кг; =0,44 кг; =54480р; =1; =0,87; =1,29; =1,13; =0,8.

Подставив все данные в формулу (6), получаем:

Для того, чтобы определить стоимость заготовки, полученной штамповкой на ГКМ, необходимо знать размеры и технологические показатели заготовки, по которым впоследствии можно определить массу заготовки.

Узнаем все эти данные, используя ГОСТ 7505-89:

- степень сложности – С2;

- класс точности – Т3;

- группа стали – М2;

- конфигурация плоскости разъёма штампа – П;

- исходный индекс детали – 8.

После того, как определим все необходимые размеры заготовки, определим её объём и, зная плотность стали 40Х, определим массу заготовки по формуле:

, (7)

где - плотность стали, =7,87 г/см2;

- объём детали.

Расчет стоимости заготовки полученной штамповкой на ГКМ выполняется по формуле (6):

где - базовая стоимость одной тонны заготовок, р.;

- масса заготовки, кг;

- масса детали, кг;

- стоимость одной тонны отходов, р;

- коэффициент, зависящий от класса точности;

- коэффициент, зависящий от степени сложности;

- коэффициент, зависящий от массы заготовки;

- коэффициент, зависящий от марки материала;

- коэффициент, зависящий от объема выпуска.

По данным завода и рекомендациям [8] принимаем: =1297000р; =0,61кг; =0,44 кг; =54480р; =1; =0,87; =1,29; =1,13; =0,8.

Подставив все данные в формулу (6) получим:

Годовой экономический эффект рассчитываем по формуле из [8]:

, (8)

где - объём выпуска, шт.

Из расчётов видно, что получение заготовки на ГКМ является более экономически выгодным методом. Пусть экономический эффект и не большой, но всё же он имеет место.