Технология разработки червячного вала

 

Т5

 

     V. Экономическое сравнение вариантов заготовки.

     Выше  было решено получать заготовку штамповкой на ПШМ.

     Сначала по размерам заготовок по вариантам  Т4 и Т5, взятых из таблиц, определяются массы заготовок, например, по формуле (если материал поковки – сталь). Здесь d_i – диаметр цилиндров, составляющих поковку, l_i – длина соответствующего цилиндра.

     Необходимо  также знать N шт/год – годовой выпуск деталей, рыночную цену 1т металла, диаметр Д и длину L описанной фигуры.

     Используя вышеназванные параметры по программе  effect определяются приведенные затраты на изготовление детали. Из приведенной ниже распечатки следует, что приведенные затраты меньше при варианте Т4, который и выбирается. 

Фамилия     № группы

Цена рыночная 1 т металла    1500 руб/т

Годовая программа выпуска штамповок  7000 шт/г

Виды деформирующего оборудования  ПШМ   ПШМ

Класс точности        4       5

Степень сложности поковок                 2                             2

Масса поковки     8   8

Оптовая цена 1 т  поковки    3.9   3.8 тыс.руб

Оптовая цена дополнительной   3.9   3.9 тыс.руб

механической  обработки 1 т поковки

Удельные капитальные вложения   124.2   124.2 тыс.руб

на производство годовой программы поковок

Полная себестоимость изготовления  216.9   216.9 тыс.руб

поковок на годовую  программу

Полная себестоимость дополнительной  0.0   0.0 тыс.руб

механической  обработки поковок

Приведенные годовые затраты   341.1   341.1 тыс.руб 

     Теперь  можно начать разработку технических  требований (для выбранного варианта Т4), помещенных на чертеже поковки.

1. Класс точности – Т4
2. Группа стали – М2
3. Степень сложности – С3
4. Разъем плоский - П
5. Исходный индекс – 15

     Следующий шестой пункт технических требований определяется по табл. 18 и пункту 5.24 ГОСТ. Т.к. штамповка производится на ПШМ, то:

6. Штамповочные уклоны, наружные 7°±1°45΄

     Следующий пункт определяется по табл. 10 ГОСТ (для П, Т4, М_п = 3,76 кг).

     7. Допускаемая величина  остаточного облоя 0,9 мм

     Далее по пункту 5.10 ГОСТ устанавливаем

     8. Допускаемая величина  высоты заусенца  по контуру обрезки  облоя 3 мм.

     Минимальная величина радиусов закруглений наружных углов поковок 2,5 мм

     Радиусы закруглений внутренних углов –  5 мм

     Допуски на эти радиусы 1,0 и 2,0

     9. Радиусы закруглений:

а) внешних углов  4⁺¹ мм

б) внутренних углов  8⁺³ мм.

     По  пункту 5.7. ГОСТ определяем

     10. Допускаемая величина  смещения по поверхности  разъема штампа  0,7 мм.

     11. Допускаемые отклонения  от прямолинейности  1,0 мм.

     12. Остальные технические  требования по  ГОСТ 8479-70.

     В этом стандарте определены категории  прочности поковок, правила маркировки, хранения, транспортировки поковок, а также методы преодоления дефектов поковок. Ссылка на этот ГОСТ позволяет  не описывать детально эти вопросы  в технических требованиях на чертеже поковки. 

     Масса падающих частей и  выбор молота.

Lп (длина поковки) = 277,7 мм

     Сталь 40Х – минимальная температура окончания штамповки = 750 градусов .максимальная температура начала ковки и штамповки – 1250 градусов

Предел текучести  стали 40Х при t=750 градусов = 95 мПа

Площадь проекции поковки в плане Fп = 4613,83 мм^2

Средняя ширина поковки 

B ср = Fп/Lп = 13413,5/277,7= 48,3 мм

Приведенный диаметр  d пр = 130,9 мм

Высота мостика  облоя расчетная = 1,6 мм

Ширина мостика  облоя b = 8 мм

Gm = 1683 кг

Исходя из этого  параметра, выбираем молот:

 
 

     VII. Экономическое сравнение двух вариантов обработки одной поверхности по приведенным затратам.

     Если  на конце вала имеется шпоночная  канавка, то можно сравнить два метода ее обработки:

     I вариант – обработка концевой фрезой;

     II вариант – обработка дисковой фрезой.

     Размеры шпоночной канавки – на чертеже. 

     I вариант – фрезерование концевой фрезой.

     Режимы  резания 

Диаметр фрезы D =8 мм, равен ширине паза (см. чертеж детали).

Число зубьев фрезы Z = 5.

Глубина резания t = 5,3 мм (см. чертеж детали).

Подача  на зуб фрезы S_z = 0,02 мм/зуб

Скорость  резания n = 40 м/мин

Число оборотов двигателя в минуту об/мин. Принимаем по станку 1000 об/мин.

Минутная  подача фрезы S_м = мм/мин

Длина рабочего хода фрезы (l_паза + l_вп) складывается из рабочей длины паза, равной 20 мм (см. чертеж детали) и закругления радиусом 5 мм.

     Основное  время мин.

     Нормы времени [2]

     При установке детали в самоцентрирующих тисках (для обеспечения точности глубины паза) вспомогательное время на установку и снятие детали [стр. 43 поз. 23] t_ву = 0,17 мин.

     На  стр. 108 поз. 2 время вспомогательное  на проход t_вп = 0,14 мин. Это время затрачивается на подведения детали к фрезе, включение подачи, отведение детали от фрезы (стр. 254, II).

     В данном случае приемов, связанных с  переходом и не вошедших в комплекс t_вп нет. Если на детали имеется две шпоночные канавки, расположенные на противоположных сторонах вала, то к t_вп нужно добавить время по поз. 17 стр. 109.

     Оперативное время Т_оп = Т_о + St_в = 0,34 + 0,14 + 0,17 = 0,65 мин.

     Время на обслуживание рабочего места а_обс = 3% от Т_оп

     Время на отдых и личные надобности а_олн = 4% от Т_оп

     Штучное время:

       мин.

     Компоненты  подготовительно-заключительного времени на партию деталей (стр. 110).

     А = 10 мин (поз.1) – на наладку станка, инструмента и приспособлений.

     Б = 0 на дополнительные приемы, которые в данном случае не нужны.

     В = 7 мин (поз. 24) – на получение инструмента  и приспособлений до начала и сдачу их после окончания обработки партии деталей.

     Подготовительно-заключительное время на партию деталей Т_пз = А + Б + В = 10 + 0 + 7 = 17 мин.

     Штучно-калькуляционное  время

     Т_шк = Т_шт + = 0,8 мин. 

     II вариант – фрезерование дисковой фрезой.

     Режимы  резания [1]

     Предел  прочности можно определить по справочнику  или приближенно s_в » 0,36×НВ = 85 кг/мм².

     При средней жесткости станка и его  мощности от 5 до 10 кВт S_z = 0,08 мм – подача на зуб фрезы (стр. 303)

     В = 8 мм, t = 5,3 мм

     На  стр. 307 выбирается фреза диаметром  D_ф = 110 мм, имеющая число зубьев Z = 8.

     На  стр. 377 определяются режимы резания при S_z до 0,04 мм.

     Скорость  резания V = 574 м/мин.

     Скорость  вращения фрезы  416 об/мин.

     Подача  минутная S_м = 515 мм/мин.

     Величина  врезания и перебега (стр. 377) l_вп = 20 мм.

     Основное  время мин.

     Т_оп = Т_о + St_в =0,1+ 0,14=0,41 мин

       

     Т_пз =  20 мин.  

     Т_шк = Т_шт + = 0,57 мин