Расчет первого варианта получения заготовки – Из проката

3.2 Расчет первого варианта получения заготовки – Из проката.

Определяем массу детали и массу заготовки

 

G_дет = 3 кг

G_заг = G_дет/K_исп = 3 / 0,54 = 5,5  кг

K_исп – коэффициент использования металла заготовки

K_исп = 0,54 ( [1], стр 11 Таблица №2 )

 

Расчет Общей стоимости изготовления детали

С_дет = С_заг + С _обр – С_отх  ( [1], стр 10 )

С_заг - затраты на материал и изготовление заготовки

С _обр – затраты на механическую обработку заготовки

С_отх - стоимость отходов при механической обработки

С _обр = ( G_заг – G_дет )* 0,55 = ( 5,5-3 )* 0,55 = 1,375 руб ( [1], стр 10 )

G_заг – масса заготовки , кг

G_дет – масса детали , кг

0,55 – стоимость механической обработки 1 кг металла , руб ( [1], стр 10)

С_отх = ( G_заг – G_дет )* С^*_отх * 10 = ( 5,5 -3)* 99*10^-3 * 10 = 2,475 руб

С^*_отх – заготовительная цена 1 тонны стружки

С^*_отх = 99*10^-3 руб за 1 кг стружки ( [1], стр 12 Таблица №3 )

С_заг = G_заг * С_пр * 10 = 5,5 * 390*10^-3 * 10 = 21,45 руб ( [1], стр 12 )

С_пр – оптовая стоимость заготовки  

С_пр = 390*10^-3 руб за тонну ( [1], стр 16 Таблица №6 )

С_дет = С_заг + С _обр – С_отх = 21,45 + 1,375 - 2,475 @ 20 рублей

Из экономических расчётов делаем вывод, что наиболее экономически целесообразным является изготовление заготовки

 методом Горячей штамповки.

Выбор технологических баз

Выбор технологических баз зависит от конструкций заготовки и готовой детали, от применяемого оборудования. За черновую базу берем наружную поверхность вращения . За чистовую базу принимаем центровые отверстия и торец.

1 – Черновая база 2- Чистовая база

 

5. Составление технологического маршрута обработки

Схема маршрута определяется в зависимости от конфигурации, размеров, массы, методов получения заготовки. Последовательность схемы технологической обработки составляем, руководствуясь тем, что

 

 

 

005 Токарная

Обработка торцов вала и центрирование детали

010 Токарная

015 Токарная

020 Фрезерование

Нарезание шлицев

025 Шлифование

Шлифование шлицев по внешнему диаметру

030 Контроль

Контроль детали , ее соответствие рабочему чертежу , точности размеров , итд.

 

6. Разработка технологических операций

6.1. Токарная операция. №1. Черновое точение.

Предварительный выбор оборудования. Учитывая требуемую точность и шероховатость поверхности и размеры детали выбираем Токарно-Винторезный станок 16М63БФ101 ( мах диаметр обрабатываемой детали 650 мм, наибольшая длина обрабатываемой поверхности 2800 мм, частота вращения шпинделя 12,5-1600 об/мин , мощность 11 кВт.

 

Инструмент

 Резец проходной прямой с пластинами из твердого сплава по

(ГОСТ 18878-73) ( Т15К6) h=25 мм , B= 15 мм, L=140 мм, R=1,0 мм

 

Расчеты

А) Выбираем глубина резания для чернового точения, t = 2 мм

0,8 – слой металла, оставленный на токарную операцию №2 (Чистовое)

Б) Подача, допускаемая твердостью пластин из твердого сплава резца при точении высоколегированной стали выбираем S₀ =  0,5 ( мм/об )

В) Скорость резания находим по формуле

V = K_v * С_v /(T^m * t ^x* S^y)

Сv, x , y, m – коэффициенты для определения скорости

m = 0,2 ; x = 0,15 ; y = 0,35 ; Cv = 350 ( табл 17 стр 269)

K_v - Поправочный коэффициент

K_v = K_mv * K_nv * K_uv = 0,8 * 1,0 * 1,0 = 0,64

K_mv – учитывает влияние физико-механических свойств на Vрез

K_mv = Kг* ( 750/Gв )^N_v = 0,8

K_nv = 0,8 учитывает влияние состояния поверхности заготовки на Vрез

K_uv = 1,0 учитывает влияние инструментального материала

V = K_v * С_v /(T^m * t ^x * S^y) = 0,64 *350 /( 45^0,2 * 2^0,15 * 0,5^0,35 ) =120 мм/мин

2) Сила резания

P_z = 10* C_p* t^x * S^y* Vⁿ * Kр

Kp= K_mp * K_y * K_фиp * Kyp * Krp

K_mp = (Gв /750 )^N_v – учитывет качество обрабатываемого материала

K_y , K_фи , Kn , Kp – учитывают параметры режущей части инструмента

K_p = 0,85 ; N_v = 0,75 ; K_фиp = 1,0 ; Kyp = 1,0 ; K_mp = 0,85

Cp = 300; x = 1,0 ; y = 0,75 ; n = -0,15 (табл 22 стр 273)

P_z = 10* 300* 2¹ *0,5 ^0,75 * 120^-0.15 *0,85 = 1740 H

3) Мощность резания

N= Pz * V / 1020 *60 = 1740*120 /1020*60 = 3,41 кВт