Технологический процесс изготовления вала

 
 
 

     В рассматриваемом технологическом  процессе применяется как специализированная так и универсальная вспомогательная оснастка. Время, необходимое на смену одного режущего инструмента во вспомогательном, сравнительно невелико. Затраты времени на смену (правку) инструмента можно снизить, если применить более стойкие твердосплавные инструменты с износостойкими покрытиями. Крепление инструментов, их установка и смена не сложны. Таким образом, вспомогательная оснастка соответствует данному типу производства.

     Приспособления, применяемые на участке, специальные  с пневматическими зажимами и ручные, соответствуют современным требованиям: позволяют добиться нужных параметров по качеству и точности, предъявляемых к детали, обеспечивают точное базирование и надежное закрепление, а также повышают производительность труда. 

Таблица 4.6.

№ операции	Наименование инструмента	Вид инструмента	Материал режущей части инструмента	Стойкость	Метод настройки на размер.	СОЖ	Режимы  резания
							V м/ мин	S мм/ об	t мм
010	Пила	Станд.	Р6М5	200	Станд.	5% эмульсия	21	10,9	85
015	Фреза торцовая	Станд.	Р6М5	180	Станд.		74,58	240	2,5
	Сверло  центров.	Станд.	Р6М5	30	Станд.		20	0,18	3,15
020	Резец	Станд.	Т5К10	40	По копиру		106,8	0,28	11
025	Резец	Станд.	Т5К10	40	По копиру		106,8	0,28	11
045	Центр	Станд.	Т15К6	60	Станд.		–	–	–
050	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру		198	0,35	2,15
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру		148	0,15	5,0
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру		156	0,13	4,0
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру		31,2	2,0	2,0
055	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру		198	0,35	2,15
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру		148	0,15	5,0
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру		156	0,13	4,0
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру		31,2	2,0	2,0
060	Фреза червячная	Спец.	Р6М5К5	60	Спец.	Масло	10,5	2,25	8,6
065	Фреза червячная	Спец.	Р6М5К5	60	Спец.	Масло	15	2,0	11,7
080	Сверло	Станд.	Р6М5	30	Станд.	5% эмульсия	26,5	0,15	3,0
	Зенковка	Станд.	Р6М5	30	Станд.		9,5	0,08	0,5
095	Центр	Станд.	Т15К6	60	Станд.		–	–	–
100	Круг  шлифовальный	Станд.	15А40-Н СТ16К  35м/с А1кл.	15	Станд.	АВК-1	0,35	0,46	25
105	Спец. круг	Спец.	–	15	Спец.		–	–	–
110	Спец. круг	Спец.	–	15	Спец.		–	–	–

 
 

     Как видно из таблицы 4.6., в технологическом процессе применяется в основном стандартный покупной инструмент, что ускоряет технологическую подготовку производства и уменьшает затраты на него, а также твердосплавные режущие материалы и абразивные  круги. Режимы резания достаточно высокие, обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями резания и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента. 

Таблица 4.7.

№ операции	Наименование  инструмента	Вид инструмента	Точность измерения  мм.	Допуск на измеряемый размер. мм	Время на измерение мин.
1	2	3	4	5	6
010	Штангенциркуль  ШЦ – III – 500 – 0,1	Станд.	0,1	2,2	0,2
015	Штангенциркуль  ШЦ – I – 315 – 0,1 – 1	Станд.	0,1	1,3	0,2
020	Штангенглубиномер ШГ–160	Станд.	0,1	0,74	0,16
	Штангенциркуль  ШЦ – II – 160 – 0,1 – 1	Станд.	0,1	0,62	0,12
025	Штангенглубиномер ШГ–160	Станд.	0,1	0,74	0,16
	Штангенциркуль  ШЦ – II – 160 – 0,1 – 1	Станд.	0,1	0,62	0,12
045	–	–	–	–	–
050	Микрометр МК100-2	Станд.	0,01	0,22	0,22
	Микрометр МК75-2	Станд.	0,01	0,19	0,22
	Микрометр МК50-2	Станд.	0,01	0,29	0,22
	Штангенглубиномер ШГ–160	Станд.	0,1	0,39	0,16
	Кольцо 8211-0141-6g	Спец.	–	–	0,24
055	Микрометр МК75-2	Станд.	0,01	0,19	0,22
	Штангенглубиномер ШГ–160	Станд.	0,1	1,0	0,16
	Микрометр МК50-2	Станд.	0,01	0,29	0,22
	Кольцо 8211-0141-6g	Спец.	–	–	0,24
060	Кольцо 8312-0317	Спец.	–	–	0,14
065	Кольцо 8312-0321	Спец.	–	–	0,14
080	Нутромер 6-10	Станд.	0,1	0,3	0,17
095	–	–	–	–	–
100	Скоба 8113-0144	Спец.	–	–	0,11
	Скоба 8113-0153	Спец.	–	–	0,09
105	Кольцо 8312-0317	Спец.	–	–	0,27
110	Кольцо 8312-0321	Спец.	–	–	0,23

 
 

     В технологическом процессе применяются быстродействующие измерительные инструменты (универсальные и специальные). Точность измерения достаточно высокая (погрешность измерения не превышает 30% допуска на размер). Оснащенность измерительными средствами операций обработки хорошая. Дополнительных мероприятий по совершенствованию оснащения операций измерительными инструментами не требуется.

 

5. Выбор заготовки

 

     Метод выполнения заготовки для деталей  приборов определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку – значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует точная взаимосвязь. Окончательное решение можно принять только после экономического комплексного расчета себестоимости заготовки и механической обработки в целом.

     По  базовому техпроцессу заготовку  получают их круглого горячекатаного проката диаметром 85 мм. Рассмотрим метод получения заготовки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ).

     5.1. Стоимость заготовки из сортового проката: 
 

где М  – затраты на материал заготовки, руб.;

ΣС_о.з. – себестоимость операции плавки, калибрования прутков, разрезки их на штучные заготовки. 
 

где С_п.з. – приведенные затраты на рабочем месте, руб/ч;

Т_шт(ш-к) – штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции (правка, калибровка, резка и др.).

     По  [5] принимаем С_п.з.=0,121 руб/ч (резка на отрезных станках, работающих дисковыми пилами). Для отрезной операции Т_шт(ш-к)=2,718 мин. 
 
 

     Затраты на материал определяются по массе  проката, необходимого для изготовления детали, и массе сдаваемой стружки: 
 

где Q – масса заготовки, кг; Q=13,98 кг;

S – цена 1 кг материала заготовки, руб;

q – масса готовой детали, кг; q=7,2 кг;

S_отх – цена 1 т отходов, руб.

     По  [5] принимаем: S= 0,185 руб.; S_отх= 28,1 руб. 
 
 

     Коэффициент использования материала по формуле (2.5): 
 
 

     Найдем  стоимость заготовки из проката  стального горячекатаного круглого: 
 
 

     5.2. Стоимость заготовки, полученной штамповкой на ГКМ определяется по формуле: 
 

где  S_i – базовая стоимость одной тонны заготовок, руб;

k_т – коэффициент, зависящий от точности штамповки;

k_с – коэффициент, зависящий от группы сложности штамповки;

k_в – коэффициент, зависящий от массы штамповки;

k_м – коэффициент, зависящий от марки материала штамповки;

k_п – коэффициент, зависящий от объема производства заготовок.

     По  [5] принимаем: S_i=373 руб; k_т=1; k_с=0,75; k_в=0,87; k_м=1; k_п=1. 
 
 

     Коэффициент использования материала по формуле (2.5): 
 
 

     5.3. Определяем годовой экономический  эффект от внедрения нового  метода получения заготовки –  штамповки на ГКМ: 

где – стоимость заготовки по базовому варианту;

  – стоимость заготовки  по принятому варианту. 
 
 
 

 

6. Выбор баз и способов базирования

 

     Схема базирования и закрепления, технологические  базы, опорные и зажимные элементы и устройства приспособления должны обеспечивать определенное положение заготовки относительно режущих инструментов, надежность ее закрепления и неизменность базирования в течение всего процесса обработки при данной установке. Поверхности заготовки, принятые в качестве баз, и их относительное расположение должны быть такими, чтобы можно было использовать наиболее простую и надежную конструкцию приспособления, удобства установки; закрепления, открепления и снятия заготовки, возможность приложения в нужных местах сил зажима и подвода режущих инструментов.

     Для горизонтально расточной операции базой является наружная поверхность (заготовка – штамповка на ГКМ). Для всех остальных операций  базами являются центровые отверстия и торцы, полученные на горизонтально расточной операции.

     На  всех операций обработка ведётся  в центрах, поэтому погрешности  базирования для этих операций равны  нулю. 

 

7. Проектирование маршрутного технологического процесса

 

     Проанализировав базовый вариант технологического процесса и предлагаемую конструкцию заготовки, я предлагаю внести в действующий вариант технологического процесса следующие изменения:

     – заменить заготовку, полученную из проката  круглого сечения, на заготовку, получаемую на ГКМ, применение которой позволит уменьшить объём, массу и стоимость заготовки, приблизить её по форме, размерам к готовой детали (экономическое обоснование см. раздел 5;

     – ввести в техпроцесс многоцелевой станок серии INTEGREX 100-IV S фирмы MAZAK по компоновке представляющий собой токарный станок инверторного типа и имеющий, кроме револьверной головки, фрезерный шпиндель, позволяющий нарезать на станке зубчатые колёса, шлицы прямобочного и эвольвентного профиля.

     Проектируемый техпроцесс обработки приведён в  таблице 7.1. 
 

Таблица 7.1.

№ опер.	Наименование  операции/ Краткое содержание операции	Оборудование
1	2	3
005	Горизонтально-расточная	2206ВМФ4
	Фрезеровка  торцов в размер, центровка торцов.
010	Маркирование	Верстак
015	Отжиг
020	Маркирование	Верстак
025	Многоцелевая  с ЧПУ	INTEGREX 100-IV S
	Точение черновое: поверхностей , М42×2-6g; торцов: Ø80(±0,01)/, / М42×2-6g.
	Точение окончательное: поверхностей , Ø80(±0,01), М42×2-6g; торцов: Ø80(±0,01)/, / М42×2-6g; фаски, канавки
	Фрезеровка  шлицев D-10×50,5-0,74×60±0,01×
	Фрезеровка  шлицев D-10×67,5-0,74×80±0,01×
	Сверловка: 4 отверстий Ø6+0,3, зенковка фасок
030	Слесарная	Верстак
035	Закалка ТВЧ
040	Токарно-винторезная	16К20
	Притирка  центровых отверстий
045	Круглошлифовальная	3М152В
	Предварительная и окончательная шлифовка поверхностей: , Ø80(±0,01), Ø60(±0,01),
Продолжение таблицы 7.1.
1	2	3
050	Шлицешлифовальная	3451А
	Шлифовка  боковых поверхностей шлиц D-10×50,5-0,74×60±0,01×
055	Шлицешлифовальная	3451А
	Шлифовка  боковых поверхностей шлиц D-10×67,5-0,74×80±0,01×
115	Слесарная	Верстак
120	Промывка	Ванна
125	Контроль приёмочный	Стол ОТК
130	Маркирование	Верстак
135	Консервация