Материал: Модернизация кольцераскатного автомата кузнечно-прессового цеха

Масса штампованной заготовки составляет Qзаг = 0,64 кг.

Стоимость заготовки получаемой на ГКМ определим исходя из себестоимости:

штамп = (373×0,64×1×1,13×0,87×1,29×1,0/1000)-(0,87-0,55)×25/1000штамп = 0,264 руб.

Экономический эффект при использовании в качестве заготовки стандартного проката установим по формуле:

Э = (Sпрок - Sштамп) × N (75)

Э = (0,264 - 0,151) × 15000 = 1695 руб.

Стоимость одной заготовки, сделанной штамповкой на ГКМ (или электровысадкой), дороже, чем заготовка из проката примерно в 1,751 раза.

.4 Расчет припуска на обработку

Найдем припуск на обработку поверхности Æ 17 js6 (± 0.0055). Построим следующий состав технологических операций: обтачивание предварительное; обтачивание чистовое; шлифование предварительное; шлифование чистовое.

В такой последовательности технологических операций получается точность обработки поверхности по 6 квалитету. Процесс обработки поверхности Æ 17 js6 (± 0.0055) включает в себя обтачивание предварительное и чистовое, шлифование предварительное и шлифование окончательное. Технологический маршрут изготовления данного вала вносим в таблицу 9. Суммарное отклонение находим по формуле:

, (76)

где Δк = 2 - прокат калиброванный 12-й квалитет

l = 74 - длина от торца заготовки до конца участка.

ρкор = Δкl = 2∙74 = 148 мкм.

 (77)

Допуск на поверхности, установим по ГОСТ 7505-74 для горячекатаного проката:

δ3 = 210 мкм;  мкм;

 » 182 мм.

Расчет минимальных значений припусков считаем, пользуясь основной формулой:

 (78)

Минимальный припуск под предварительное обтачивание:

 мкм;

под окончательное обтачивание

 мкм;

под предварительное шлифование

 мкм;

под окончательное шлифование

 мкм.

Так же производим расчет по остальным графам таблицы.

Наибольшие предельные размеры находим прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру:

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм.

.5 Разработка маршрутно-операционной технологии

Основные операции: заготовительная операция; токарная операция; фрезерная операция; сверлильная операция; шлифовальная операция.

.5.1 Заготовительная

Нарезать заготовки длиной l = 268 ± 0,5 мм;

Подрезать торцы в размер l = 266 ± 0,1 мм;

Центровать с двух сторон (оба торца).

Таблица 9 - Расчет припусков и предельных размеров на обработку поверхности 17js6

.5.2 Токарная операция

Токарная операция производится за два установа на токарном станке с системой ЧПУ.установ (заготовка закрепляется в трех кулачковом патроне с упором вращающимся центром)

Точить предварительно цилиндрический участок Æ 18 h14 на длину 67 мм;

Точить окончательно цилиндрический участок: Æ 22 h14 на длину 129 мм; Æ 14 h14 на длину 30 мм;

Точить предварительно конус с припуском под чистовое точение и шлифование (предварительное и окончательное);

Точить чистовым цилиндрический участок: Æ 16 на длину 15 мм; Æ 17,4 на длину 23 мм (припуск под окончательную обработку);

Точить конус чистовым (припуск под окончательную обработку).

Снять фаски с учетом припуска.

Точить канавку под выход инструмента при нарезании резьбы.

Обработка резьбового участка М16х1,0-6g на длину 13 мм.установ (заготовка закрепляется в трех кулачковом патроне с упором вращающимся центром)

Точить предварительно цилиндрический участок Æ 18 h14 на длину 73 мм;

Точить окончательно цилиндрический участок Æ 14 h14 на длину 35 мм;

Точить предварительно конус с припуском под чистовое точение и шлифование (предварительное и окончательное);

Точить цилиндрический участок чистовым: Æ 16 на длину 15 мм; Æ 17,4 на длину 23 мм (припуск под окончательную обработку);

Точить конус чистовым (припуск под окончательную обработку).

Снять фаски с учетом припуска.

Точить канавку под выход инструмента при нарезании резьбы.

Обработка резьбового участка М16х1,0-6g на длину 13 мм.

.5.3 Сверлильная операция

Сверлильная операция включает в себя следующие технологические переходы:

сверление двух глухих отверстий (с торцев) Æ 6,8 мм на глубину l = 29 мм под резьбу М8-7Н;

обработка двух резьбовых отверстий М8-7Н на глубину l = 26 мм.

.5.4 Кругло шлифовальная операция

Круглошлифовальная операция включает в себя следующие технологические переходы выполняемые за два установа:

Предварительное и окончательное шлифование цилиндрических участков;

Предварительное и окончательное шлифование конусных участков.

Обработка двух цилиндрических участков с переустановкой вала

Предварительно шлифовать Æ17±0,0055 с припуском под чистовое шлифование на длину 23;

Шлифовать Æ17±0,0055 с подшлифовкой торца окончательно.

Обработка двух конусных участков с переустановкой вала

Предварительно шлифовать конус с припуском под чистовое шлифование,

Шлифовать конус окончательно.

.6 Выбор типа и формы организации производства

Для серийного производства рассчитать количество деталей в партии. Выбрать форму организации производства.

.6.1 Выбор типа производства

Расчет коэффициента закрепления операций:

= (N×Tшт)/(60×Fд×hз.н.), (79)

где N - годовая программа, шт;д - годовой фонд рабочего времени, час;шт - штучно-калькуляционное время, мин;

hз.н - нормативный коэффициент загрузки оборудования;

hз.н= 0,7; N=10 000; Fд = 3987 часа.

На основании определения расчетного числа станков по каждой операции определяем коэффициент закрепления операций согласно формуле:

Кз.о.=åО/åР, (80)

где åО- количество операций выполняемых на рабочем мест;

åР - установленное число рабочих мест.

О = hз.н./hз.р. (81)

.6.2 Находим основное технологическое время

Установим нормирование операций, с помощью формул.

Токарная операция:установ

Точить предварительно Æ 18 h14 на длину 67 мм

То = 0,17×18×67×10-3 = 0,205 мин;

Точить окончательно Æ 22 h14 на длину 129 мм

То = 0,17×22×129×10-3 = 0,482 мин;

Для всех остальных переходов и операций вносим в таблицу 10.

.6.3 Определение штучно-калькуляционного времени

Штучно-калькуляционное время определяем по формуле:

Тш.к. = φк×То , (82)

где φк - коэффициент;

φк = 1,35 - токарная;

φк = 1,30 - вертикально-сверлильная;

φк = 1,51 - фрезерная;

φк = 1,55 - кругло шлифовальная.

Последовательность расчета на примере токарной операции:

=  (83)

Тш.к. = 1,35×9,358 = 12,633 мин

mpI =

принимаем рI = 1 станок, ηз.ф.= 1,131

О =

Определяем

КЗ.О.=

Тип производства - серийное.

Таблица 10 - Выбор оборудования

3.7 Выбор типового оборудования

.7.1 Токарная операция

Оборудование. Токарная операция осуществляется на токарно-винторезном станке с ЧПУ мод. 16к20ф3с5.

Техническая характеристика данного станка

наибольшая длина поперечного перемещения суппорта, мм 250;

диапазон скоростей вращения шпинделя, об/мин  12,5-2000;

наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм  300;

наибольшая длина продольного перемещения, мм 800;

число скоростей 20;

наибольшая скорость продольной подачи, мм/мин 1250;

мощность электродвигателя главного движения, кВт 10;

Оснастка:

Токарный самоцентрирующий трехкулачковый патрон; вращающийся центр.

.7.2 Сверлильная операция

Назначаем вертикально-сверлильный станок модели 2Н125-1. Основные параметры станка:

Частота вращения шпинделя, мин-1 40-2000

Величина подачи, мм/об 0,1…0,6

Корпус Морзе шпинделя № 2

Наибольший диаметр сверления по стали, мм 25

Количество операций частот вращения шпинделя 10

Количество ступеней подач 9

Мощность электродвигателя, кВт 2,2

.7.3 Фрезерная операция

Фрезерование производится на фрезерном станке модели 6Д91 (шпоночно-фрезерный). Станок для обработки шпоночных пазов концевыми и шпоночными фрезами. Класс точности станков П.

Основные параметры станка:

ширина фрезеруемого паза, мм 6…30;

наибольшая длина фрезеруемого паза, мм 500;

наибольшая разбивка паза, мм 1,0;

частота вращения шпинделя, мин-1: 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 3150;

количество поперечных подач фрезерной головки 18;

мощность электродвигателя, кВт:

главного движения 2,2;

привода подач 1,5.

Оснастка: Приспособление на станке (тиски, делительная головка).

.7.4 Круглошлифовальная операция

Круглошлифовальная операция осуществляется на круглошлифовальном станке модели 3Е12 (3У10В).

Оснастка: Поводковый патрон, вращающийся центр.

.8 Выбор режущих инструментов

.8.1 Заготовительная операция

Режущий инструмент: Подрезка - торцевой фрезой с вставными ножами. Одна фреза праворежущая торцевая 2214-0155 ГОСТ 3473-80. Вторая среда леворежущая торцевая 2214-0156 ГОСТ 3473-80.

Основные параметры:

посадочный диаметр, мм 40;

наружный диаметр, мм 125;

высота, мм 42;

число зубьев 12;

сплав ножей Вк6;

Центровое сверло: F6

Материал - быстрорежущая сталь (Р6М5).

Нарезка на штучные заготовки дисковой пилой оснащенной пластинками из твердого сплава (ВК6-ВК8).

Измерительный инструмент:

Линейка 2 класса точности металлическая ШП 250х5 ГОСТ 8026-75.

Штангенциркуль ШЦ (0-150) ГОСТ 164-80.

.8.2 Токарная операция

Применяем стандартный режущий инструмент для станков с ЧПУ. Применение чернового и чистового резца. Все инструменты оснащены пластинками твердого сплава Т15К6.

Проходной упорный левый с шестигранной твердосплавной пластиной ГОСТ 21151-75;

Проходной упорный правый с шестигранной твердосплавной пластиной ГОСТ 21151-75;

Резьбовой наружный ГОСТ 18885-73.

Мерительный инструмент: Штангенциркуль ШЦ 0-150- ГОСТ 164-80.

.8.3 Сверлильная операция

Режущий инструмент: Сверло 2300-0061 ГОСТ 886-77

Диаметр сверла, мм  4,9;

Длина спиральной части сверла, мм 87;

Длина сверла, мм 132;

Материал режущей части  Р6М5

Метчик 2640-0053 Н2 ГОСТ 1604-71

Номинальный размер, мм М8-6g;

Шаг резьбы, мм 1,2;

Длина резьбовой части, мм 20;

Степень точности Н2;

Исполнение резьбового участка,  правый;

Материал режущей части  Р6М5.

Мерительный инструмент: Линейка ШП-2 250х5 ГОСТ 8026-75.

Штангенциркуль ШЦ-1 0-150 ГОСТ 164-80.

.8.4 Фрезерная операция

Режущий инструмент

Шпоночная фреза Æ 8 мм, из быстрорежущего материала Р6М5.

Мерительный инструмент

Линейка ШП-2 250х5 ГОСТ 8026-75.

Штангенциркуль ШЦ-1 0-150 ГОСТ 164-80.

.8.5 Кругло шлифовальная операция

Мерительный инструмент: Настроенный на размер микрометр.

Возможно применение скобы рычажной (СРП 0-100 ТУ 2-044-366-82).

.9 Режимы резания

.9.1 Токарная операция

Черновое точение. При черновом (предварительном) точение устанавливаем подачу S = 0,5 мм/об. Допускаемая скорость резания составляет V= 90-110 м/мин

Чистовое точение. При чистовом точение устанавливаем подачу S = 0,25 мм/об. Допускаемая скорость резания составляет V=120-160 м/мин

Точение канавки. Подача S = 0,11 мм/об. Скорость резания V = 100 - 120 м/мин