1. Назначение и конструкция детали
Заданная деталь – вал-шестерня из материала 30Х, играет роль паразитной шестерни, служит для передачи крутящего момента в силовой коробке, а также входит в состав различных редукторов, мультипликаторов и других передач. Наиболее важное значение для работы передачи имеют опорные шейки вала и поверхности, формирующие зубчатый венец. С целью повышения эксплуатационных характеристик, деталь подвергают термообработке до HRCэ 35-40.
Деталь имеет небольшие габариты, поэтому предусмотренная с целью повышения работоспособности термообработка не приведёт к ощутимым пространственным отклонениям исполнительных поверхностей относитель- но опорных шеек. Опорные шейки с диаметром 30 мм к6 имеют наиболее важное значение при монтаже и эксплуатации силовой коробки.
Конструкция детали не предусматривает центровых отверстий, однако они совершенно необходимы в техпроцессе изготовления детали в качестве вспомогательной чистовой установочной технологической базы. Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, предусматривает постоянство баз на различных операциях механической обработки. Конструкция детали проста, не требует применения специнструмента и спецприспособлений.
Материал детали – сталь 30Х. (ГОСТ 4543-71). Химический состав и механические свойства приведены в таблицах 1.1и 1.2.
Таблица 1.1
Химический состав стали 30Х по ГОСТ 4543-71, %
С |
Cr |
Mn |
Si |
0,24…0,32 |
0,8…1,1 |
0,5…0,8 |
0,17…0,37 |
Таблица 1.2
Механические свойства стали 20ХН3А.
σт, МПа |
σв, МПа |
δ, % |
HRCэ |
700 |
900 |
12 |
32…38 |
Термообработка – закалка Т=840 0С, охлаждающая среда – масло, отпуск – Т= 500 0С, охлаждающая среда – вода (масло).
2. Разработка маршрутного техпроцесса и разработка операций
Изготовление изделий на машиностроительных предприятиях осуществляется в результате производственного процесса, т.е. совокупности всех действий людей и орудий производства , необходимых для превращения сырья и полуфабрикатов в готовые изделия. Важнейшим элементом производственного процесса является технологический процесс, содержащий целенаправленные действия по изменению и последующему определению размеров, формы, взаимного расположения, а так же состояние труда. Каждый технологический процесс состоит из операций.
Предметом
анализа является технологический
процесс изготовления вала-шестерни из
стальной литой заготовки. Производство
крупносерийное. Годовой объем выпуска
– 35000 шт. Технологический процесс
состоит из 12-ти операций механической
обработки:
005-фрезерно-центровальная ;
010 – токарно-черновая;
015 – токарно-черновая;
020 – чистовое точение с образованием фасок;
025 – чистовое точение с образованием фасок;
030 – зубофрезерная;
035 – фрезерование шпоночного паза;
040 – шлифование опорных шеек;
045 – шлифование опорных шеек;
050 – повторное шлифование опорных шеек;
055 – повторное шлифование опорных шеек;
060 – хонингование зубьев.
.Принятую в данном варианте технологического процесса общую последовательность считаем целесообразной, так как соблюдаются принципы последовательности формирования свойств обрабатываемой детали.
Р
ис
2.1
Выполнение любой технологической операции требует затрат времени работы оборудования и рабочих. Интервал календарного времени от начала до конца периодически повторяющейся технологической операции независимо от числа одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий называют циклом технологической операции. Основное время- время непосредственного технологического воздействия на предмет труда (деталь, сборочную единицу или изделие в целом).
005-фрезерно- центровальная операция. Фрезерно-центровальный полуавтомат МР-71М. Фрезеруются одновременно 2 торца. (Рис 2.2)
Тфр=0,006*l
l=D=m*z+2*1,25*m=1,5*80+2*1,25*1,5=124мм
Тфр=0,006*123,75=0,74 мин
Тц=0,00052*l*d=0,00052*124*16=1,03 мин
d-диаметр отверстий,мм
l-длина отверстий,мм
То1=0,74+1,03=1,77 мин
Рис 2.2
010-токарно-черновая операция. (Рис 2.3)
Токарно-винторезный станок 1А616 с ЧПУ .
То2=0,00017*l1*d=0,00017*60*124=1,26 мин
l1-длина обрабатываемого участка детали, мм
d-диаметр вершин зубьев шестерни, мм
Рис 2.3
015- токарно-черновая операция. (Рис 2.4)
Токарно-винторезный станок 1А616 с ЧПУ .
То3=0,00017*l*d
l- длина обрабатываемого участка детали, мм
d- диаметр обрабатываемого участка детали, мм
То3=(80*60+95*30+95*30+90*70+105*10)*0,00017+((95-80)/2+1)*0,006=3,08 мм
Рис 2.4
020-чистовое точение с образованием фасок. (Рис 2.5)
Токарно-винторезный станок 1А616 с ЧПУ .
То4=0,00017*l1*d=0,00017*60*124+2*124*0,00017=1,3 мин
Рис 2.5
025-чистовое точение с образованием фасок. (Рис 2.6)
Токарно-винторезный станок 1А616.с ЧПУ.
То5=0,00017*l1*d`=0,00017*(280-60)*93=3,16 мин
l1-длина обрабатываемого участка детали, мм
d`-средний диаметр обрабатываемого участка детали, мм
То3=(80*60+95*30+95*30+90*70+105*10)*0,00017+((95-80)/2+1)*0,006+2*80*0,00017+3*91*0,00017=3,15
мм
Рис 2.6
030-фрезерование зубьев на станке МР-71М. (Рис 2.7)
То6=0,0022*b*D=0,00022*70*120=1,85 мин
b-ширина шестерни, мм
D-делительный диаметр шестерни, мм
D=m*z=1,5*80=120 мм,
b=70 мм
Рис 2.7
035-фрезерование шпоночного паза. Станок 6Д92 (Рис 2.8)
То9=0,0004*l=0,0004*65=0,26 мин
Рис 2.8
040-шлифование опорных шеек. Станок 3Т151Е. (Рис 2.9)
То7=0,00015*l*d=0,00015*((200-170)+(100-60-10))*95=0,855 мин
l-длина обрабатываемого участка детали, мм
d- диаметр обрабатываемого участка детали, мм
Рис 2.9
045-шлифование опорных шеек. Станок 3Т151Е. (Рис 2.10)
То8=0,00015*l*d=0,00015*(260-200)*80=0,48 мин
l-длина обрабатываемого участка детали, мм
d- диаметр обрабатываемого участка детали, мм
Рис 2.10
050- повторное шлифование опорных шеек. Станок 3Т151Е. (Рис 2.11)
То10=0,00015*l*d=0,00015*((200-170)+(100-60-10))*95=0,855 мин
l-длина обрабатываемого участка детали, мм
d- диаметр обрабатываемого участка детали, мм
Рис 2.11
055- повторное шлифование опорных шеек. Станок 3Т151Е. (Рис 2.12)
То11=0,00015*l*d=0,00015*(260-200)*80=0,48 мин
l-длина обрабатываемого участка детали, мм
d- диаметр обрабатываемого участка детали, мм
Рис 2.12
060-хонингование зубьев на станке 5В833. (Рис 2.13)
То11=3-:-5=4мин
Рис 2.13
Определяем штучно-калькуляционное время
Тшт-к=φк*То
№ операции |
То, мин |
φк |
ТШ-К, мин |
005 |
1,77 |
1,84 |
3,25 |
010 |
1,26 |
2,14 |
2,69 |
015 |
3,08 |
2,14 |
6,59 |
020 |
1,3 |
2,14 |
2,78 |
025 |
3,15 |
2,14 |
6,74 |
030 |
1,85 |
1,84 |
3,4 |
035 |
0,26 |
1,84 |
2,32 |
040 |
0,855 |
2,1 |
1,79 |
045 |
0,48 |
2,1 |
1 |
050 |
0,855 |
2,1 |
1,79 |
055 |
0,48 |
2,1 |
1 |
060 |
4 |
1,66 |
6,64 |
