2.2.2 Технико- экономическое обоснование лучшего варианта заготовки (по Ки.М. И стоимости).

Вариант 1. Сортовой прокат.

Определяем коэффициент использования материала

Ки.м. = ;

где - масса детали; - масса заготовки; = 4.1 кг;

- масса заготовки;

= V × γ;

где: γ - удельный вес материала заготовки; γ = 7.8 г/

V – объем заготовки;

V = ×(L+Bр);

где :D – диаметр данного объема;

l – длина данного объема;

Вр - ширина реза, Вр = 6;

Vз= × (22,3+0,6) = 759 ;

= 759 × 7.8 = 5920г/ кг;

Ки.м. = = 0.69;

Определяем стоимость заготовки

С = × –Сотх;

где: - стоимость одной тонны;

Сотх – стоимость отходов;

Ср-стоимость резки; Ср=0.4;

= 25000 руб

Сотх. = × ( - )

где: онны отх. = 4500 руб;

Сотх. = × (5.9 – 4.1) = 8.1 руб;

С = × 5.9+0.4– 8.1 = 140руб;

Вариант 2. Заготовка из штампованной поковки.

Определяем коэффициент использования материала

Ки.м. = ;

где - масса детали, = 4.1 кг;

- масса заготовки;

= V × γ;

где: γ= 7.8 г/

V – объем заготовки;

V = ×L;

где D – диаметр данного объема;

L– длина данного объема;

Vз= ×223 = 734 ;

= 734 × 7.8 = 5725г/ кг;

= + 0.1× ;

= 5.7+0.1×5.7=6.27

Ки.м. = = 0.65;

Определяем стоимость заготовки

С = × × Кт × Км × Кс × Кв × Кп – Сотх;

где: - стоимость одной тонны;

Кт –коэффициент точности;

Км – коэффициент марки материала;

Кс – коэффициент сложности заготовки;

Кв – коэффициент массы заготовки;

Кп – коэффициент объема производства заготовки;

Сотх – стоимость отходов;

Кт = 1; Км = 1.13; Кс = 0.77; Кв = 0.73; Кп = 1; = 32000 руб.

Сотх. = × ( - );

где: тонны отх. = 4500 руб;

Сотх. = × (6.27 – 4.1) = 9.7 руб;

С = × 6.27 × 1 × 1.13 × 0.77 × 0.73 × 1 – 9.7 = 117 руб;

Таблица№4 –Сравнительная таблица лучшего варианта заготовки

Вид заготовки	Ки.м.	Стоимость, руб
Поковка	0.69	140
Штамповочная поковка	0.65	117

Вывод: Исходя из составления коэффициентов использования материала и стоимости заготовки, делаем вывод, более экономичным для данной детали является заготовка, получаемая из сортового проката, потому что Ки.м. выше, а стоимость ниже.

2.2.3 Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки (табличным методом на все обрабатываемые поверхности; на одну точную поверхность – аналитическим методом); построение схемы расположения расчетных припусков и предельных размеров.

На основе принятого вида заготовки выполняем расчет припусков, операционных размеров и допустимых отклонений аналитическим и табличным методами. Определяем припуски аналитическим методом но поверхность 60h6, 7 класс шероховатости; Ra 1.6 мкм , заготовка – М1, степень сложности проката – С2

Расчетно-аналитический метод

Таблица №5 - Таблица операционных припусков

Последова Тельность тех.переходов Обработки поверхности	Состояние Обра- ботки повер хности		Элементы припуска					Расчёт- ный припуск zmin, мм	Расчет- Ный размер, мм	Допуск Т, мм	Предельные размеры, мм		Предельные значения припусков, мм
	Квалитет точности	Шероховатость Ra, мкм	Rz	T		Eу					max	min	max	min
Заготовка			150	250	590		-	-	61,84	6,2	68,04	61,84	-	-
Токарная черновая	7,38	12,5	60	60	35,4		316	2×0,789	60,26	0,4	60,66	60,26	7,38	1.62
Токарная чистовая	0,44	6,3	30	30	23,6		0	2×0,09	60,07	0,15	60,22	60,07	0,44	0,59
Шлифо вальная	0,21	1,6	5	5	-		0	2×0,03	60,06	0,01	60,07	60,06	0,15	0,21
Общие припуски													8,12	1,91

Последовательность обработки поверхности назначается в соответствии с нормами экономически достижимой точности

Расчет ведем по минимальному припуску:

2Z_Min. =2 (R_i-1 +T_i-1+ ), мкм,

где: Rz-высота микронеровностей поверхности, мкм

Еу-погрешность установа, мкм

Т-глубина дефектного слоя,мкм

Значение Rz и Т определяю по табл.5 стр.169 СТМ₁. Значение Rz и Т для черновой, чистовой и шлифовальной операции выбираю из табл.12 стр.173 СТМ₁.

-пространственные отклонения формы и взаимного расположения поверхностей, мкм

При обработке вала в центрах выбираю следующие расчётные формулы:

_Заг. = _Ц -суммарное значение пространственных погрешностей,

где: - наибольшая кривизна заготовки в мкм; [1, стр186] - погрешность зацентровки заготовки в мкм;

=1,6 - удельная кривизна заготовки в мкм/мм;

_Ц=0,25× ,мкм;

_где: = 1,6- допуск на диаметральный размер базовой поверхности заготовки используемой при зацентровки в мкм;

Т=

Т=0.5-(-1.1)=1.6мкм

=0.25× =0.47мм=470мкм

= = = 590мкм _Ц = 0,25 × =0,47 мм = 470 мкм

_{Для последующих переходов остаточная величина пространственных отклонений:}

_ост=_Заг× К_У; [1.c202]

где: К_У – коэффициент уточнения;

К_У1 =0,06- для чернового точения;

К_У2 =0,04 – для чистового точения;

_{Для чернового точения:} _ост=590 ×0,06=35,4 мкм;

_{Для чистового точения:} _ост=590 ×0,04=23,6 мкм;

2) Погрешность установки Е_У. определяется по правилу квадратного корня, при креплении в 3-х кулачковом патроне с поджатием центра на токарной операции:

_{где :} - величина смещения заготовки в радиальном и осевом направлении.

_{Погрешность установки при чистовом точении и шлифовании равны 0, т.к. заготовка закреплена в центрах и поводковом патроне.}

Определяю минимальный припуск - это минимальный слой металла меньше, которого нельзя оставить на обработку, так как на поверхности останутся дефекты.

3) Минимальные припуски:

2Z_min. =2 (R_i-1 +T_i-1+ ), мкм

2Z_min. =2 (60 +60+ ) =2× 0.789 мкм

2Z_min. =2 (25 +25+ ) =2×0,09 мкм

2Z_min. =2 (10 +20+ ) = 2×0,03 мкм

Расчетные размеры: Дрз=

= 59,99+2×0.03=60,06мм;

= 59,99 + 0,08 = 60,07мм;

=60,07+0,19 = 60,26мм мм;

Dр.з=61,84+2×0.789=68,04мм;

Предельные размеры:

Наиб.заг.=61,84+6,2=68,04мм;

= 60,07+0.4=60,66мм;

=60,07+0.15=60,22мм;

=60,06+0.01=60,07мм;

Предельные значения припусков:

= 68,04 – 60,66= 7,38мм;

= 60,66 – 60,22= 0,59мм;

=60,22 – 60,07= 0,15мм;

= 61,84-60,66=1,62мм;

= 60,66 - 60,07=0.08мм;

=60,22 – 60,01= 0,21мм;

Общие припуски:

=7,38+0.59+0,15=8,12мм

=1,62+0.08+0,21=1,91мм

Проверка правильности расчетов:

- = -

0,21- 0,08 = 0,15 - 0,02 мм 0,13 = 0,13мм

0,44 - 0,19 = 0,4 - 0,15 мм 0,25 = 0,25мм

7,38 – 1,58 = 6,2 - 0,4 мм 5,8 = 5,8мм

8,03 - 1,85 = 6,2 - 0,02 мм 6,18 = 6,18мм

Рисунок 2- Схема расположения расчетных припусков и предельных размеров.

Табличный метод:

Таблица №6- Общие и операционные припуски для детали «вал первичный»

Наименование и номер поверхности	Общий припуск	Черновая обработка	Чистовая обработка	Шлифование
1)Пов – ть 217±0.36, Ra =1.6мм	2×3.5	2×2.7	2×0.2	2×0.2
2)Пов – ть 4±0.375	2×3.5	2×2.7	2×0.2	2×0.2
3)Пов – ть 5±1, Ra=1.6мм	2×1.8	2×1.2	2×0.6	-