- •Рецензенты:
- •Предисловие
- •Деталь как объект приборостроительного производства
- •2. Анализ конструкции и размерного описания детали
- •2.1. Выявление и описание служебного назначения детали
- •2.2. Выявление функционального назначения
- •2.3. Анализ соответствия требований к точности
- •3. Обоснование типа производства
- •4. Анализ технологичности конструкции детали
- •Унификация и типизация технологического процесса
- •Выбор исходной заготовки и обоснование методов ее изготовления
- •Допуски (мм) на штампованные поковки повышенной точности (по гост 7505-74)
- •Допускаемые отклонения () на размеры чугунных и стальных отливок (по гост 1855-55 и гост 2009-55)
- •Штамповочные уклоны для заготовки (в градусах)
- •Допускаемые отклонения от соосности прошиваемых отверстий к наружным поверхностям, мм
- •Допускаемые отклонения от плоскостности, вогнутости, прямолинейности и по радиальному биению, мм
- •Допускаемые отклонения () на межцентровые расстояния, мм
- •Отклонения на угловые размеры поковок
- •Припуски на чистовое подрезание торцов и уступов, мм
- •Промежуточные припуски на обработку наружных цилиндрических поверхностей, мм
- •Горячекатаный прокат по гост 2590-71, мм
- •7. Разработка технологического маршрута изготовления детали
- •7.1. Достижение показателей точности и разработка маршрута
- •Получистовое обтачивание
- •7.3. Выбор технологического оборудования
- •Определение содержания операций и формирование
- •7.4.1. Концентрация и дифференциация операций
- •7.4.2. Структура технологических операций
- •7.4.3. Стадия обработки
- •Выбор стадии обработки поверхностей в зависимости от требований по точности и шероховатости
- •7.5. Технологические маршруты изготовления типовых деталей
- •7.5.1. Типовые маршруты обработки Типовые маршруты изготовления валов
- •005 Заготовительная.
- •015 Термическая.
- •020 Подготовка технологических баз.
- •025 Токарная (черновая).
- •030 Токарная (чистовая).
- •035 Фрезерная.
- •040 Сверлильная.
- •045 Резьбонарезная.
- •050 Термическая.
- •055 Исправление центров (центрошлифовальная).
- •060 Шлифовальная.
- •Типовые маршруты изготовления зубчатых колёс
- •020 Токарная.
- •025 Протяжная (долбёжная).
- •030 Токарная.
- •060 Плоскошлифовальная.
- •065 Зубошлифовальная.
- •070 Моечная.
- •075 Контрольная.
- •080 Нанесение антикоррозионного покрытия.
- •Обработка плоских зубчатых колёс
- •Типовые маршруты изготовления рычагов
- •020 Обработка основных отверстий.
- •7.5.2. Технологически маршруты обработки деталей в массовом производстве Технология изготовления валов
- •Технологический маршрут изготовления деталей класса «Вал»
- •Технология изготовления зубчатых колес
- •Технологический маршрут изготовления цилиндрических зубчатых колес
- •Технологический маршрут изготовления вала-шестерни
- •Расчет припусков и размеров заготовок по технологическим переходам
- •8.1. Методы определения промежуточных припусков, допусков и размеров
- •8.2.Аналитический метод определения припусков
- •8.3.Статистический метод определения припусков
- •Выбор технологической оснастки
- •9.1. Выбор станочных приспособлений
- •9.2. Выбор режущего инструмента и оценка его эффективности
- •9.3. Выбор средств контроля
- •Скоба 8102-0030 н6 гост 18355-73;
- •Пормалемер нц-1-ав гост 7760-81.
- •10. Расчет и назначение режимов обработки на операциях изготовления деталей
- •10.1. Установление режимов обработки аналитическим методом
- •Значение стандартных знаменателей,
- •10.2. Определение режимов обработки статистическим методом
- •11. Нормирование операций изготовления детали
- •Вспомогательное время на контрольные измерения
- •Среднее значение поправочного коэффициента
- •Время на техническое и организационное обслуживание, а также физические потребности при различных видах обработки
- •13. Оформление технологической документации изготовления детали
- •Содержание информации на строках маршрутной карты в соответствии со служебными символами
- •Содержание информации, вносимой в отдельные графы и строки маршрутной карты
- •Литература
Допускаемые отклонения от плоскостности, вогнутости, прямолинейности и по радиальному биению, мм
Размер поковки |
Поле допуска для класса точности |
|
I |
II |
|
До 60 |
0,25 |
0,40 |
60 – 100 |
0,40 |
0,60 |
100 – 160 |
0,50 |
0,80 |
160 – 250 |
0,60 |
1,00 |
250 – 360 |
0,80 |
1,2 |
360 – 500 |
1,00 |
1,5 |
500 – 630 |
1,50 |
2,00 |
630 – 800 |
1,80 |
2,50 |
800 – 1000 |
2,00 |
3,00 |
Таблица 7
Допускаемые отклонения () на межцентровые расстояния, мм
Расстояние между центрами поковки А |
Допуски для класса точности |
|
I |
II |
|
До 60 |
0,20 |
0,30 |
60 – 100 |
0,25 |
0,50 |
100 – 160 |
0,40 |
0,80 |
160 – 250 |
0,50 |
1,00 |
250 – 400 |
0,75 |
1,50 |
400 – 600 |
1,20 |
2,00 |
600 – 800 |
1,50 |
2,50 |
800 – 1000 |
2,00 |
3,00 |
1000 – 1250 |
2,50 |
3,50 |
Таблица 8
Отклонения на угловые размеры поковок
Длинна угловых элементов L, мм |
Допуски для класса точности |
|
I |
II |
|
До 25 |
1°30 |
3°00 |
25 – 60 |
0°45 |
1°30 |
60 – 100 |
0°30 |
0°45 |
100 – 160 |
0°15 |
0°30 |
Св. 160 |
0°10 |
0°15 |
Таблица 9
Отклонения на радиусы скруглений, мм ( см. эскиз к табл. 8)
Радиусы скруглений поковки R |
Допуски для класса точности |
|
I |
II |
|
До 3 |
1 |
2 |
3 – 6 |
2 |
3 |
6 – 10 |
3 |
5 |
10 – 16 |
5 |
8 |
16 – 25 |
8 |
12 |
25 – 40 |
15 |
20 |
40 – 60 |
20 |
30 |
Выполнение сквозных отверстий и углублений в горячих объемных штамповках, изготавливаемых на прессах и молотах, обязательно, если оси отверстий или углублений совпадают с направлением движения ползуна пресса или бабы молота. Диаметр углублений или отверстий должен быть большим или равен высоте поковок, но не менее 30 мм.
При изготовлении сквозных отверстий и углублений на горизонтально-ковочных машинах является обязательным, чтобы оси данных элементов совпадали с направлением движения высадочного ползуна, а диаметры или размеры прошиваемых отверстий и углублений были бы не менее 30 мм, глубина не должна превышать трех диаметров данного отверстия. Обычно глубина отверстий в штамповочных поковках составляет не более 0,8 их диаметра.
По принятым размерам, допускам, штамповочным уклонам, радиусам скруглений и другим параметрам разрабатывается эскиз заготовки, который, является исходным для технико-экономических расчетов.
Масса заготовки находится из формулы
,
где ρ – плотность материала, кг/см3; V3 – объем заготовки, см3.
Объем заготовки определяется по плюсовым допускам. Обычно сложную фигуру заготовки условно разбивают на элементарные части (цилиндры, конусы, пирамиды и т. д.) и определяют объемы этих элементарных частей. Сумма элементарных объемов составит общий объем заготовки.
Норму расхода материала на проектируемую деталь определяют, принимая во внимание все потери материала (угар, облой, некратность, на отрезку и т. д.), в зависимости от метода получения заготовки.
Потери материала на деталь, изготавливаемую из проката, состоят из некратности длины проката, торцевой обрезки, прорезки и удаляемых опорных концов. Длина торцевого обрезка зависит от размеров сечения проката и при резке ножницами обычно составляет (0,3...0,5) а, где а – сторона квадрата (диаметр круга). Прорезка определяется в зависимости от толщины дисковой пилы или ширины резца. Ширина прореза сегментной дисковой пилы диаметром 660 мм – 6 мм, а диаметром 710 мм – 6,5 мм.
Ширина режущей части резца при разрезке проката на станках токарного типа зависит от диаметра заготовки:
Диаметр заготовки, мм …………...40–60 60–80 80–100 100–150
Ширина режущей части резца, мм ... 3–4 4–5 5–6 6–7
Некратность длины проката определяется исходя из выбранной длины проката и заготовки с учетом потерь от выбранного метода заготовительного раскроя. При расчете некратности длины проката необходимо стремиться к нулю или минимальным величинам. Средне вероятная расчетная длина некратности при раскрое немереного проката составляет примерно половину длины заготовки.
Некратность в зависимости от принятой длины проката
,
где — длина выбранного проката, мм; х – число заготовок, изготавливаемых из принятой длины проката, шт; – длина заготовки, мм; – ширина реза, мм.
Число заготовок, изготавливаемых из принятой длины проката,
где – длина торцевого обрезка проката, мм; – минимальная длина опорного (зажимного) конца, мм.
Минимальная длина опорного конца зависит от конструкции технологического оборудования и зажимных элементов приспособления для данного станка. Она должна быть достаточной для создания надежного контакта при уравновешивании опрокидывающего момента (обычно не менее 10–20 мм); ее выбирают в каждом отдельном конкретном случае.
Общие потери материала (%) при изготовлении деталей из проката
,
где – потери материала на некратность, %
– потери на торцевую обрезку проката, %
– потери при выбранной длине зажима, %
– потери на отрезку заготовки, %
Отходы при механической обработке металлов по разным видам заготовок от чистой массы деталей в среднем составляют для отливок чугунных, стальных, бронзовых 15...20%; свободной ковки 15...40%, объемной горячей штамповки 10%; проката (стали) 15%.
Коэффициент использования материала, выражающий отношение массы детали к массе заготовки, является основным показателем, характеризующим экономичность выбранного метода изготовления заготовок. Коэффициент использования материала с учетом технологических потерь
,
где – масса детали по рабочему чертежу, кг; — расход материала на одну деталь с учетом технологических потерь, кг.
Для рационального расходования материала необходимо повышать коэффициент его использования, он должен быть не ниже 0,75.
Расход материала на заготовку с учетом технологических потерь определяется по формуле
Годовая экономия материала от выбранного метода получения заготовки с учетом технологических потерь определяется по формуле
,
где – расход материала на одну деталь при первом методе получения заготовки, кг, – расход материала на одну деталь при втором методе получения заготовки, кг.
Расчет себестоимости выполняется в зависимости от выбранных способов изготовления заготовок. Стоимость заготовки из проката, штамповки и литья определяют в зависимости от расхода материала, массы стружки на деталь, стоимости материала и его технологических отходов по формуле
где – цена 1 кг материала заготовки, руб.; – цена 1 т отходов материала, руб.
Экономический эффект по использованию материала на годовую производственную программу выпуска деталей без учета технологических потерь
,
где – расход материала на деталь при первом методе получения заготовки, кг; – расход материала на деталь при втором методе получения заготовки, кг; N – годовой объем выпуска деталей, шт.
Экономический эффект выбранного способа изготовления заготовки в денежном выражении на годовую программу выпуска изделия
,
где – стоимость заготовки, полученная при первом методе, руб.; – стоимость заготовки, полученная при втором методе, руб.
В качестве примера проведем технико-экономический расчет двух вариантов изготовления заготовки: методом горячей объемной штамповки и из проката. Годовой объем выпуска деталей – 180 000 шт. Рабочий чертеж детали – вал (рис. 4). Материал детали – сталь 45 ГОСТ 1050–88. Масса детали – 10,8 кг. Тип производства – массовый (см. табл. 1).
НRС 41... 45.
Неуказанная шероховатость поверхностей Rа = 12,5 мкм.
*Размер для справки
Рис. 4. Чертеж вала
Вариант 1. Заготовка из проката. Согласно точности и шероховатости поверхностей обрабатываемой детали определяем промежуточные припуски по таблицам. За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр 80 f 7 мм.
Обработку поверхности диаметром 80 мм производят в центрах на многорезцовом токарном полуавтомате; окончательную обработку поверхности детали выполняют на круглошлифовальном станке.
Технологический маршрут обработки данной поверхности:
Операция 005. Токарная.
Операция 010. Токарная.
Операция 015. Термическая обработка НRС 41...45.
Операция 020. Шлифовальная однократная.
Припуски на подрезание торцевых поверхностей определяем по табл. 10, а припуски на обработку наружных поверхностей (точение и шлифование) – по табл. 11. При черновом точении припуск на обработку составляет 4,5 мм, при чистовом – 2 мм, а на шлифовальную однократную обработку равен 0,6 мм.
Таблица 10