Розробка технологічного процесу виготовлення деталі «Колесо зубчате»

F=f k_f=2,42 3,5=8,47м²

С_ч.з.=83,844+57,98+0,15 (176+19,85)=171,2коп/ч

 

Обработка на горизонтально-протяжном  станке 7505: Ц=7500 1,1=8250руб, , k_f=3,5, Т_шт.пр=0,0519мин, 2-й разряд работы

С_ч.з.=С_з+С_и.з.+Е_Н(к_с+к_з)

 С_з=ε С_тф k у=1,53 54,8 1 1=83,844 коп/ч

F=f k_f=3 3,5=10,5м²

С_ч.з.=83,844+133,7+0,15 (257,81+24,61)=260коп/ч

 

Обработка на зубострогальном станке 5А250: Ц=20170 1,1=22187 руб, , k_f=3, Т_шт.зс=26,67, 4-й разряд работы

С_ч.з.=С_з+С_и.з.+Е_Н(к_с+к_з)

 С_з=ε С_тф k у=1,53 67 1 1=102,5 коп/ч

F=f k_f=5,04 3=15,12м²

С_ч.з.=102,5+115,96+0,15 (693,34+35,437)=327,8 коп/ч

 

Обработка на внутришлифовальном станке 3К227В: Ц=11430 1,1=12573 руб, , k_f=3, Т_шт.вс=7,49, 3-й разряд работы

С_ч.з.=С_з+С_и.з.+Е_Н(к_с+к_з)

 С_з=ε С_тф k у=1,53 60,6 1 1=92,7 коп/ч

F=f k_f=5,34 3=16,04м²

С_ч.з.=92,7+107,04+0,15 (392,9+37,6)=264,3 коп/ч

Второй вариант

Обработка на токарном вертикальном патронном полуавтомате 1723: Ц=11000 1,1=12100 руб; ; k_f=3,5; Т_шт.ток=12,14; 2-й разряд работы

С_ч.з.=С_з+С_и.з.+Е_Н(к_с+к_з)

 С_з=ε С_тф k у=1,53 54,8 1 1=83,844 коп/ч

F=f k_f=3,077 3,5=10,77м²

С_ч.з.=83,844+57,98+0,15 (378,125+25,24)=207,33коп/ч

Результаты расчёта сводим в  таблицу 4.1

Таблица 4.1 Варианты технологического маршрута

Первый вариант	Второй вариант
Штамповка с высадкой на ГКМ  = =153,8коп
Обработка на токарно-винторезном  станке 16Б16П  =26,6 коп	Обработка на токарном вертикальном патронном полуавтомате 1723 =32,27коп
Обработка на горизонтально-протяжном  станке 7505 = =0,173 коп
Обработка на зубострогальном  станке 5А250 = =112,1 коп
Обработка на внутришлифовальном станке 3К227В = =25,4 коп
Итого на единицу продукции:
=318,1 коп	=323,74 коп

 

Годовой экономический  эффект:

Для сравнения вариантов  использовались цены до 1991 года.

5 УСТАНОВЛЕНИЕ МАРШРУТА И ВЫБОР  МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ С УЧЁТОМ ТРЕБОВАНИЙ ЧЕРТЕЖА ДЕТАЛИ

На основе анализа  детали, исходной заготовки выбираем маршрут обработки, т.е. составляем маршрутную карту и рассчитываем операции по переходам:

005 Заготовительная (штамповка)

010 Токарная (см. приложение, операционная карта)

015 Протяжная

А. Установить деталь

1. Протянуть шпоночный  паз выдерживая размер В=10мм; Р=39,3мм  на проход

Б. Снять деталь

2. Контроль

020 Слесарная

Зачистить заусенцы, сверлить отверстие и нарезать резьбу

025 Зубострогальная

А. Установить деталь

1. Строгать 48 зубьев m_e=3 начисто на первом венце
2. Строгать 36 зубьев m_e=3 начисто на втором венце

030 Слесарная

Зачистить заусенцы

035 Внутришлифовальная

А. Установить деталь

1. Шлифовать отверстие выдерживая ø36Н7 на проход

Б. Снять деталь

040 Контрольная

Проверить размеры согласно чертежа.

6 РАСЧЁТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИПУСКОВ  И РАЗМЕРОВ ПО ПЕРЕХОДАМ И  ОПЕРАЦИЯМ

Рассчитаем аналитически припуск на отверстие диаметром ø36Н7.

Результаты сводим в  таблицу 6.1.

Таблица 6.1 – Карта расчёта припусков и межоперационных размеров поверхности ø36Н7

Маршрут обработки	Элементы припуска			Минимальный припуск	Допуск на обработку Т, мкм	Номинальный припуск, мкм	Размеры по переходам ø36Н7, мм
	RZ, мкм	h, мкм	, мкм
Штамповка	400	250	1130				ø
Растачивание
- черновое	400	250	1130	3500	250	4060	Ø35,15Н12(+0,250)
- чистовое	50	50	68	336	160	586	Ø35,75Н11(+0,160)
Шлифование однократное	25	25	4	108	25	208	Ø36Н7(+0,025)

 

Для удаления окалины после горячей штамповки предусматривается обдувка поверхности дробью. После дробеструйной обработки качество поверхности заготовки имеет следующие показания: шероховатость R_z=400 мкм, глубина дефектного слоя h=250 мкм [6, приложение 2 таблица 2.9]. В рассматриваемом примере величина суммарного пространственного отклонения заготовки определяется по формуле [1, с.69].

где - отклонение от соосности, [1, таблица 34];

- отклонение эксцентриситета,  [1, таблица 33].

Для выполнения требований чертежа  по точности и качеству поверхности устанавливаем следующий маршрут обработки этих поверхностей: черновое и чистовое растачивание, однократное шлифование.

Пространственное отклонение после  чернового растачивания уменьшается, и его величина определяется произведением на усредненный коэффициент 0,06:

Пространственное отклонение после чистового растачивания:

Для последующих переходов  .

1. Расчетные минимальные припуски под однократное шлифование:

где R_Z2, h₂ – шероховатость и глубина дефектного слоя после чистового растачивания [6,приложение 2, таблица 2.14] под чистового растачивание.

2. Номинальные припуски для однократного шлифования:

где Т₂ – допуск на чистовое растачивание по Н11 для чистового растачивания

где Т₁ – допуск на черновое растачивание по Н12 для чернового растачивания

где Т_заг – минусовая часть допуска на диаметр базовой поверхности заготовки

3. Межоперационные размеры для чистового растачивания

для чернового растачивания:

для заготовки:

Для остальных размеров заготовки  припуски определяем табличным методом:

Припуск на ø136,21:

Номинальный размер на заготовке ø мм

где - номинальный размер

- припуск на черновое точение  [6, таблица 3.1]

- припуск на чистовое точение  [6, таблица 3.1]

Припуск на ø110,1:

Номинальный размер на заготовке ø мм

Припуск на длину 75h12;

где - припуск на черновое подрезание [6, таблица 3.14]

- припуск на чистовое подрезание [6, таблица 3.14]

Номинальный размер мм

Припуск на длину 45;

Номинальный размер на заготовке  мм.

 

 

7 ВЫБОР СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ОСНАЩЕНИЯ

7.1 Выбор металлорежущих станков

Выбор станков для проектируемого технологического процесса производится после того, как операция предварительно разработана.

Токарные операции: черновое, чистовое точение, подрезание, растачивание. С учётом габаритов и формы детали (имеются наружные и внутренние цилиндрические поверхности) обработку можно производить на токарно-винторезном станке 16Б16П или 1К62. Закрепление детали производится в кулачковом патроне. Окончательный выбор модели станка после расчёта потребной мощности.

Протяжная операция: производится на горизонтально-протяжном станке для внутреннего протягивания 7505. Выбор сделан исходя из габаритов заготовки и протягиваемого шпоночного паза.

Зубострогальная операция: исходя из диаметра детали ø136 мм и наибольшего торцевого модуля выбираем зубострогальный станок 5А250, на котором возможна обработка венцов блока зубчатых колёс.

Внутришлифовальная: исходя из диаметра изделия ø136 мм и размера шлифуемого отверстия ø36 мм, длины 75 мм выбираем внутришлифовальный станок с горизонтальным шпинделем 3К227В.

 

7.2 Выбор режущего инструмента

Токарные операции выполняются  следующими резцами:

Операция	Режущий инструмент	Обозначение по стандарту	Станок
Подрезание торцов	Подрезной отогнутый резец	2112-0005-Т15К10-I	16Б16П
Обтачивание поверхностей	Проходной отогнутый резец	2102-0005-Т15К10-I
Точение фасок
Проточка канавки	Прорезной резец	Р18
Растачивание внутренних поверхностей	Расточной резец	2140-0010-Т15К-I
Нарезание зубьев	Резец зубострогальный для прямозубых зубчатых колес	Тип I – длиной 40 мм, с двумя крепежными отверстиями ГОСТ-5392-64	5А250
Внутришлифовальная операция	Круг шлифовальный для внутришлифовальных станков	ПВ30х40х10 Э9СТ2-5-к-ГОСТ 4785-64	3К227В

 

 

7.3 Выбор измерительного  инструмента

Выбор измерительного инструмента  обусловлен тем, что суммарная погрешность измерения не должна превышать 35% допуска на контрольный размер.

Заготовка	Штангенциркуль	ШЦ–II-255-0,05 ГОСТ-166-80
Черновое точение, растачивание, подрезание
Чистовое точение ø136,21 и ø110,1	Микрометр	МК-150-0,05 ГОСТ 6507-60
Диаметр отверстия ø37Н7	Пробка двусторонняя с вставками с пределами измерения  от 6,3 до 50 мм	ГОСТ 14810-69
Параметры шпоночного паза	Пробка пазовая для  размеров	МН-2990-61
Фаски	Шаблоны для внутренних и наружных фасок, измеряемый размер 450	МН 1416-61 МН 1425-61
Биение зубчатых венцов	Биениемер, продел измерения зубчатых колес от 60 до 400 мм, предел погрешности показания 0,001 мм	Б10М ГОСТ 8137-59
Отклонение от цилиндричности, параллельности, перпендикулярности и соосности	Приборы контроля размеров, отклонений и формы расположения поверхностей	0-64М 305М
Резьба М8-6g	Ручной калибр М8-6g	ГОСТ 6437-71

 

8 НАЗНАЧЕНИЕ И РАСЧЁТ РЕЖИМОВ  ОБРАБОТКИ И НОРМ ВРЕМЕНИ

Расчет ведется одновременно с  заполнением операционных или маршрутных карт технологического процесса. При назначении элементов режима резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материала и состояние заготовки.

Элементы режима резания:

t – глубина резания;

S – подача;

V – скорость резания;

n – частота вращения шпинделя.

Токарные операции производятся на станке 16Б16

1 Переход: Подрезать торец 1 , выдерживая размер 78,4 мм

Резец 2112-0005-Т15К10Т-I t =1,8мм

 [4, c.23]

, выбираем 100м/мин [4, c.24]

где - коэффициенты, зависящие от твердости обрабатываемого материала, марки резца, его стойкости и вида обработки.

2 Переход: Точить поверхность  2 , выдерживая размер Ø137,21 мм

Резец 2112-0005-Т15К10Т-I t =2,7мм