Технология машиностроения Гричачина
.pdf
3.2. Окончательный выбор заготовки по результатам расчёта её стоимости с учётом черновой обработки
Для оценки затрат на заготовку воспользуемся формулой (З):
См=gH ∙ Цм – g0 ∙ Ц0 + CЗЧ ∙ T ∙ (1+ |
|
), (3) |
|
||
|
100 |
|
где: gH — масса заготовки; Цм — оптовая цена на материал в зависимости от метода получения заготовки; g0 — масса отходов материала, кг; Ц0 — цена 1 кг отходов материала,
руб; Т - время черновой обработки заготовки, ч; CЗЧ - средняя часовая заработная плата основных рабочих по тарифу, у.е./чел.ч; − цеховые накладные расходы (для механического цеха 60..80%).
При оценке времени черновой обработки режимы резания будем принимать из следующих соображений: будем считать, что жёсткость системы СПИД и мощность оборудования позволяет снимать припуск на обработку с наибольшей допустимой глубиной резания, поэтому примем, что первоначальную глубина резания будет равна припуску на обработку за вычетом припуска на чистовую обработку, который примем равным 1 мм. Т.к.
заготовка необходимо сверлить отверстия и фрезеровать внешнюю цилиндрическую поверхность, торцы, то для обеих заготовок время обработки будет одинаково, его вклад в стоимость обеих заготовок будет одинаков, при оценочных расчётах этот вклад в стоимость можно отбросить.
Заготовка из проката:
Цм= 180 у. е. / т (сталь 40 конструкционная углеродистая качественная, т.к.
количество легирующих элементов мало стоимость принимаем ближе к нижней границе) [Таблица 1.16, 2]; Цо = 29,8 у. е/т (лом) [Таблица 1.15, 2]; Сзч = 0,55 у. е. /чел. ч (холодные работы, сдельная оплата труда, IV разряд) [Таблица 1.14, 2]; Сн =80%
Масса отходов. g0 = gH (1 - К) =10,69 (1 - 0,3) = 7,48 кг;
Время черновой обработки:
Схема черновой обработки заготовки из проката с указанием длины обрабатываемых поверхностей и глубины резания показана на рисунке 3.2.1
Рисунок 3.2.1 — Схема черновой обработки заготовки из проката Определим для каждого из режимов: длину обработки, подачу и скорость резания
[с.284, 8]. Результаты сведём в таблицу 3.2.1
Таблица 3.2.1. Режимы резания при черновой обработке заготовки из проката.
Глубина резания |
|
Общая |
длина |
Подача S, |
Требуемая |
Обороты |
|||
|
обрабатываемой |
скорость резания |
шпинделя, |
||||||
t, мм |
|
|
|
мм/зуб |
|||||
|
|
|
поверхности l, мм |
V, Мм/МИН |
об/мин |
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
124 |
|
|
0,1 |
50 |
795 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,5 |
|
|
|
124 |
|
|
0,1 |
50 |
795 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
124 |
|
|
0,1 |
50 |
795 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчет оборотов шпинделя |
|
|
|
||||||
|
1000∙ |
|
1000∙50 |
|
|
|
|
||
n= |
|
= |
|
|
= 795 об/мин |
|
|
|
|
∙ |
|
∙20 |
|
|
|
||||
Примем, что количество зубьев у фрезы равно 4, тогда s=0,4 мм/об
Основное время найдём по формуле (3.2.1):
= |
∙ |
|
, |
(3.2.1) |
|
∙ |
|||||
|
|
|
|||
где: l — длинна обрабатываемой поверхности, мм, i — количество проходов, n -
обороты шпинделя, об/мин, S - подача, мм/об.
Получаем: T1= 0,39 мин; Т2 = 0,78 мин; Т3 = 1,56 мин;
Суммарное время черновой обработки: Т= 2,73 мин = 0,0455
Литая заготовка:
Цм = 210 у. е. / т (отливка простой группы сложности с массой 7,48 кг) [Таблица 1.17, 2]; Цо = 14.4 у. е/т [Таблица 1.15, 2]; Сзч = 0,55 у. е. /чел. ч (холодные работы, сдельная оплата труда, IV разряд) [Таблица 1.14, 2]; Сн =80%
Масса отходов. g0 = gH (1 - К) =6,47 (1 - 0,5) = 3,24 кг;
Время черновой обработки:
Схема черновой обработки заготовки из проката с указанием длины обрабатываемых поверхностей и глубины резания показана на рисунке 3.2.2
Рисунок 3.2.2 — Схема черновой обработки литой заготовки Определим для каждого из режимов: длину обработки, подачу и скорость резания
[с.284, 8]. Результаты сведём в таблицу 3.2.2
Таблица 3.2.2. Режимы резания при черновой обработке литой заготовки.
Глубина |
резания |
Общая |
длина |
Подача |
S, |
Требуемая |
Обороты |
|
обрабатываемой |
скорость |
шпинделя, |
||||||
t, мм |
|
мм/зуб |
|
|||||
|
поверхности l, мм |
|
резания мм/мин |
об/мин |
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
122 |
|
0,1 |
|
V |
795 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
122 |
|
0,1 |
|
V |
795 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
122 |
|
0,1 |
|
V |
795 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основное время найдём по формуле (3.2.1).
Получаем: T1= 0,38 мин; Т2 = 0,38 мин; Т3 = 0,38 мин;
Суммарное время черновой обработки: Т= 1,14 мин = 0,019 ч
Затраты на заготовку из проката: 10,69∙0.180-7,48∙0.0298+0.479∙0.0455∙(1+0.8)= 1,74
у.е.
Затраты на литую заготовку: 6,47∙0.210-3.24∙0.0144+0.55∙0.019∙(1+0.8)=1,33 у.е.
Благодаря высокому КИМ литой детали и меньшие затраты на ее изготовление, чем у заготовки из проката, выбираем данный способ получения заготовки.
4. План обработки отдельных поверхностей
Конфигурация корпуса определяется рядом плоских поверхностей в сочетании с отверстиями и пазами. Рассмотрим корпус и пронумеруем на нём обрабатываемые поверхности (рисунок 6).
Каждая поверхность обладает требованиями точности и качества поверхностного слоя, определим необходимые операции для их достижения и сведём их в таблицу 4.
Рисунок 6 – Обрабатываемые поверхности
Таблица 4 – План обработки поверхностей детали
Поверхность |
|
Операции |
|
|
Квалитет |
Шероховатость |
|
|
|
|
|
|
Ra, мкм |
|
|
|
|
|
||
1 – внутренняя |
Черновое фрезерование |
|
12 |
6,3 |
||
цилиндрическая |
|
Получистовое фрезерование |
10 |
1,6 |
||
поверхность |
|
Шлифование |
|
|
7 |
0,8 |
|
|
|
|
|
||
2,3 – торцы |
|
Черновое фрезерование торцов |
12 |
6,3 |
||
|
|
|
|
|
||
4,5 – пазы |
|
Фрезеровать дисковой фрезой |
12 |
6,3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
6,7,8,9,10 |
– |
Черновое фрезерование |
|
12 |
6,3 |
|
плоские |
|
Чистовое фрезерование |
|
10 |
1,6 |
|
поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11,12,13 – пазы |
|
Черновое фрезерование |
|
12 |
6,3 |
|
|
|
Чистовое фрезирование |
|
9 |
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14, 15 – отверстия |
Сверление |
|
|
12 |
6,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
16, 17, 18, 19 – |
Сверление |
|
|
12 |
6,3 |
|
отверстия |
|
Нарезание резьбы |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 – отверстие |
|
Сверление |
|
|
12 |
6,3 |
|
|
Зенкерование |
|
|
9 |
3,6 |
|
|
Развертывание |
|
|
7 |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
|
21 – паз |
|
Фрезеровать |
|
|
12 |
6,3 |
|
|
|
|
|
|
|
22, 23 – резьбовые |
Сверление |
|
|
12 |
6,3 |
|
отверстия |
|
Нарезание резьбы |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
24, 25 – отверстия |
Сверление |
|
|
12 |
6,3 |
|
|
|
Зенкерование |
|
|
10 |
3,6 |
|
|
Развертывание |
|
|
8 |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
|
26 – карман |
|
Фрезеровать |
с |
круговой |
12 |
6,3 |
|
|
интерполяцией |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 – отверстие |
|
Сверление |
|
|
12 |
6,3 |
|
|
Зенкерование |
|
|
10 |
3,6 |
|
|
Развертывание |
|
|
8 |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
|
5.Технологический маршрут изготовления детали
Всоставе рассматриваемого технологического процесса можно выделить
следующие этапы обработки детали «Корпус»:
-Заготовительный этап:
Операция 05 – получение литой детали
-Этап черновой/чистовой механообработки:
Операция 10 - слесарная Операция 15 - фрезерная с ЧПУ Операция 20 - шлифование Операция 25 - слесарная Операция 30 - фрезерная с ЧПУ Операция 35 - слесарная Операция 40 - контрольная
-Этаптермический:
Операция 45 - химико-термическая
-Этап промывки:
Операция 50 - промывка
6. Выбор технологических баз
При выборе технологических баз следует руководствоваться следующими принципами:
1)Конструкторские базы по возможности должны совпадать с технологическими;
2)Для более точных операций должны использовать точные базы;
3)Базу и обрабатываемую поверхность должны связывать как можно меньше
размеров.
По ранее принятому технологическому процессу заготовка обрабатывается в два основных этапа фрезерования. Первая обработка нужна для обработки технологических баз, которые одновременно являются и конструкторскими – внутренняя цилиндрическая поверхность и торец. Для их обработки в качестве баз выбраны поверхность противоположного торца, являющаяся установочной базой, и зажатые в тиски плоские боковые грани, являющиеся двумя опорными базами. Вторая обработка ведется базируясь на ранее описанные базы. Ось цилиндрической поверхности является двойной направляющей базой и торец – опорной базой. Закрепление производится в трехкулачковый патрон.
7. Проектирование маршрута изготовления детали
Таблица 7.1 – Маршрут изготовления детали
№ |
Наименование и |
Операционный эскиз |
|
|
краткое |
|
|
|
содержание |
|
|
|
операции |
|
|
|
|
|
|
05 |
Заготовительная. |
- |
|
|
Получение |
литой |
|
|
заготовки |
|
|
|
|
|
|
10 |
Слесарная. |
|
- |
|
Зачистить |
|
|
|
заусенцы, |
|
|
|
притупить |
острые |
|
|
кромки |
|
|
|
|
|
|
15 |
Фрезерная с ЧПУ |
|
|
|
|
|
|
20 |
Слесарная. |
- |
|
Зачистить |
|
|
заусенцы, |
|
|
притупить |
острые |
|
кромки |
|
|
|
|
25 |
Шлифовальная |
|
30 Фрезерная с ЧПУ Эскиз1
Эскиз 2
35 Слесарная. -
Зачистить заусенцы,
притупить острые кромки
40Контрольная.
Контролировать размеры после оп.15, 25
45 Химико- |
- |
термическая. |
|
Оксидирование |
|
50 Промывка. |
- |
Промыть деталь
8.Проектирование технологических операций
8.1.Оборудование, приспособления, измерительный и режущий инструмента
Операция 15
Станок: Фрезерный станок DMGDMF180 linear
Базирование: Поверхность торца, две боковые плоские поверхности
Приспособления: Тиски 7201-0003 ГОСТ 16518-96; упоры 7011-0051 ГОСТ 12937-
67
Режущий инструмент: торцевая фреза, концевая фреза
Измерительный инструмент: Цифровой штангенциркуль ШЦЦ-I-300-0,01 ГОСТ
166-89
Операция 25
Станок: Внутришлифовальный станок IT-150NH
Базирование: Поверхность торца, две боковые плоские поверхности Приспособления: Тиски 7201-0003 ГОСТ 16518-96; упоры 7011-0051 ГОСТ 12937-
67
Режущий инструмент: Шлифовальный круг
Измерительный инструмент: Цифровой штангенциркуль ШЦЦ-I-300-0,01 ГОСТ
166-89
Операция 30
Станок: Фрезерный станок DMGDMF180 linear
Базирование: Ось внутренней цилиндрической поверхности, торец.
Приспособления: Трехкулачковый патрон SAUTER CTX gamma 1250
Режущий инструмент: торцевая фреза, дисковая фреза, концевая фреза, сверла,
зенкеры, развертки, метчики
Измерительный инструмент: Цифровой штангенциркуль ШЦЦ-I-300-0,01ГОСТ
166-89, Калибр-пробки резьбовая ГОСТ 17758-72
8.2. Расчёт режимов резания тех. переходов
Рассчитаем режим резания для тех. операции 015 поверхности 2.
Для определения режимов резания необходимо знать глубину обработки. Для данной
поверхности, принимаем глубину резания 2 мм. Согласно глубине резания выбираем подачу. При
точении 2 мм материала выбираем подачу 0,24 мм/зуб=2,4об/ мм [табл. 34, стр. 283, 8]. Определение
скорости резания используется формула (8.2.1):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v= |
|
|
|
|
|
, |
(8.2.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
