Разработка технологического процесса изготовления детали. Описание и анализ технологичности конструкции детали

Левая ступень вала имеет шпоночный паз под симметричную шпонку, которая передаёт крутящий момент на установленный на эту ступень шкив.

Деталь работает в условиях смазывания разбрызгивание масла. В качестве смазки используется индустриальное масло. Деталь работает при условной скорости 2 рад/с.

3. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки.

В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются штамповки и всевозможные профили проката.

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей. Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса.

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки производится по металлоемкости и себестоимости.

3.1. Заготовка из проката.

          Число заготовок, исходя из принятой длинны поката по стандартам, определяем по формуле:

из проката длинной 4 м:

Получаем 9 заготовок из данной длинны проката

Из проката 7 м:

Получаем 17 заготовок из проката 7 м.

Остаток длинны определяют в зависимости от принятой длинны проката:

из проката длинной 4 м:

Потери материала на некратность, %:

из проката длиной 7м:

Из расчета на некратность видно, что прокат длиной 7м для изготовления заготовок более экономичен. Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составляет:

Потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентном отношении к длине проката составляет:

Общие потери (%) к длине выбранного проката:

Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических потерь.

Коэффициент использования материала:

где G_д – масса детали, кг; 

,                                                         

где объем детали, см³ ;

;

Стоимость заготовки из проката:

_,

где С_м- стоимость 1т материала (С_м=12тыс.руб);

С_отх- стоимость 1т отходов (С_отх=3500руб).

          3.2. Заготовка изготовлена методом горячей объёмной штамповки на горизонтально-ковочной машине.

;

    ;

 ;

;

.

Масса изготавливаемой заготовки:

где V_зш- объем штампованной заготовки, см³:

 

где     объем конусов на торцах полученной заготовки;

R – половина диаметра торцов вала;

h - высота конуса;

 

.

Принимаем неизбежные технологические потери при горячей объемной штамповке равными П_ш=10%, определим расходы материала на одну деталь:

Коэффициент использования материала на штамповочную заготовку:

 

Стоимость штамповочной заготовки:

Годовая экономия материала от выбранного варианта изготовления заготовки:

где ;

                                          

кг.

Экономический эффект (прокатного вида) изготовления заготовки:

руб.

Технико-экономический расчет показывает, что получение заготовки методом горячей объемной штамповки более экономично, чем изготовление ее из проката. Принимаем изготовление детали из заготовки, полученной методом штамповки.

4.  Последовательность обработки.

В качестве заготовки принята заготовка изготовленная методом горячей объёмной штамповки по ГОСТ 2590-88.

Геометрические параметры назначены учитывая величину общего припуска. По нормативам назначаем общий припуск.

Последовательность обработки определяется из следующих условий:

1.  в первую очередь обрабатываются поверхности, являющиеся базами при дальнейшей обработке;

2.  остальные поверхности обрабатываются в обратной их точности последовательности. Так для данной детали при первой установке обрабатываются поверхности d = 100мм, d = 80мм, d = 60мм.

Обработка поверхности вала d =100 h7.

Таблица 1.

Номер опера-ции	Метод обработки детали	Квалитет точности	Допуск, мкм	Шерохова-тость Ra, мкм
0	Заготовка	h14	740	50
1	Точить предварительно	h12	300	12,5
2	Точить окончательно	h10	120	3,2
3	Шлифовать предварительно	H9	74	1,6
4	Шлифовать окончательно	Н7	30	0,9

6. Определение припусков на обработку.

Рассчитывается припуск для поверхности d = 100мм на обработку.

Для определения припуска на обработку, определим минимальный припуск на i-м переходе. При обработке поверхности вращения он равен:

2Z_min=2(R_zi-1+h_i-1+, ),                                     

где R_zi-1-высота микро неровностей;

h_i-1-дефектная глубина поверхностного слоя;

- суммарное отклонение расположения поверхности;

- погрешность установки заготовки, (0) т. к. обработка ведется в центрах:

,                                                                                                                     

где -суммарное отклонение расположения поверхности;

- смещение оси заготовки в следствии погрешности центрирования.

,                                                                                                                      

- удельная кривизна, (0,6 мкм/мм);

L - длина заготовки, мм (L = 400 мм);

мкм.

=0,25,                                                    

где Т - допуск на диаметральный размер заготовки, мкм (Т = 1800);

.

.

Определяем пространственное отклонение расположения поверхности заготовки после обработки:

                                            ,                                                                        

    где k_y- коэффициент уточнения;

k_y=0,06 после чернового обтачивания;

k_y=0,04 после чистового обтачивания;

k_y= 0,03 после шлифования.

мкм;

мкм; 

мкм;

мкм.

Для каждого перехода определяем припуски на обработку. Результаты расчета сведены в таблицу 4:

2Z_min2=2(200+300+)=2134мкм;

2Z_min3=2(63+60+)=314мкм;

2Z_min4=2(28+30+)=119мкм;

2Z_min5=2(6,3+12+)=36.7мкм.

Для каждого перехода определяем припуски (максимальные).

2Z_max=D_i-1max-D_imax                                                                                                                    или 

2Z_max=2Z_min+T_di-1- T_di                                                 

2Z_max2 = 2134+740-300 = 2574 мкм;

2Z_max3 = 314+300-120 = 494 мкм;

2Z_max4 = 119+120-74 = 165 мкм;

2Z_max5 = 36.7+74-30 = 80.7мкм.

Для каждого перехода определяем максимальный и минимальный диаметр