В настоящем проекте предлагаются следующие мероприятия по усовершенствованию существующего на заводе технологического процесса:

а) применение в качестве заготовки толстостенной трубы, что позволит значительно снизить расход материала, а также уменьшить припуски на обработку.

4.4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТ ОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ «ВТУЛКА»

         От степени совершенства способов получения исходной заготовки зависит расход материала, инструмента, количество операций обработки и их трудоемкость, себестоимость процесса изготовления детали в целом.

        Необходимо стремится к тому, чтобы форма и размеры исходной заготовки были максимально близки к форме и размерам детали.

       На Харьковском тракторном заводе в качестве исходной заготовки выбрана паковка, полученная горячей штамповкой в закрытых штампах и прошивкой. При этом большая часть заготовки  49 мм и длиной 76 мм идет в отходы. Ее масса равна 1,13 кг.

Себестоимость изготовления такой поковки равна:

Сз=а*т3*Кn                                                                 (4.1)

где а – стоимость единицы массы металла заготовки в зависимости от его марки, геометрической сложности заготовки и способа получения, грн.;

      m3 – масса металла, затрачиваемого на производство заготовки, т;

      Кn – коэффициент, учитывающий тип и вид производства заготовки (для штамповки на прессе Кn =2,0);

С3=2720*(0,00252+0,00113)*2=19,85 грн.

      В проекте, в отличие от принятой заводской технологии, предусмотрено получение исходной заготовки из толстостенной трубы.

       Данное мероприятие обеспечит экономию материала, инструмента и времени на механическую обработку втулки.

Исходная труба имеет параметры: внешний диаметр – 84 ммвнутренний диаметр – 51мм, длина – 76 мм, масса – 2,10 кг. При этом себестоимость заготовки составит:

Сзн=2720* 0,0021* 2 =11,42(грн.)

           Рассчитанный показатель свидетельствует о том, что себестоимость заготовки, полученной из трубы, ниже себестоимости исходной поковки. Следовательно, предложенный выбор варианта заготовки является экономически более целесообразным.

Коэффициент использования материала составит:

Ким=1,1/2,1 = 0,52

        Полученное значение коэффициента подтверждает правильность выбора метода получения заготовки.

      Уменьшение припусков на обработку позволит исключить операцию чернового зенкерования отверстия втулки и обеспечит снижение трудоемкости механической обработки на 0,8 мин.

4.4.РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

         Припуск – это слой материала, удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

          Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

          Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки.

          Ниже приведен расчет припусков на обработку  наружной поверхности втулки h6(-0,022)

              Исходные данные для расчета припусков на механическую обработку:

а) наименование детали – втулка, заготовка – поковка;

б) материал – сталь 45ХГТ;

в) элементарная поверхность для расчета припусков – наружный диметр h6(-0,022);

г) на всех технологических переходах для фиксации заготовки используется оправка.

          Минимальный припуск при обработке наружных поверхностей равен:

2Zimin = 2[(Rz+h)i-1+ √ (Δ²∑i-1 + ε²i)],              (4.2)

где Rzi-1 – высота неровностей профиля шероховатости поверхности на предшествующем переходе;

       hi-1    - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

         - суммарное отклонение расположения поверхности на предшествующем переходе;

        - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

При шлифовании заготовки после термической обработке поверхностный слой должен быть сохранен, поэтому слагаемое h из формулы исключают.

При выглаживании припуск  на обработке определяется высотой неровностей поверхности.

Небольшой предельный припуск для обработки наружных поверхностей равен:

2Zimax=Dmaxi-1 – Dmax                                                             (4.3)

2Zimin=Dmini-1-Dmini                                                                 (4.4)

Значения составляющих єлементов минимального припуска Rz, h,  приняты по справочным нормативным данным для расчета припусков [30,с.185-189].

Расчет припусков и промежуточных размеров по технологическим переходам при аналитическом методе расчета приведен в таб. 4.2.

Таблица 4.2 – Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам.

Элементарная поверхность детали и технологический маршрут ее обработки

Элементы припуска

Расчетный припуск 2Zimin, мкм

Расчетный мин.размер мм

Допуск на изготовление TD, мкм

Предельные размеры, мм

Предельные припуски, мкм

Rz

h

Δ∑

ε

Dmax

Dmin

2Zmax

2Zmin

Поковка

80

200

430

-

-

83,192

2900

89,9

87,0

-

-

Точение черновое

40

40

57,75

175

1488

81,704

350

82,5

82,15

7,4

4,85

Точение получистовое

20

20

4,08

120

426

81,278

220

81,7

81,48

0,8

0,67

Шлифование

0,63

-

8,1

110

300

80,978

22

81,0

80,978

0,7

0,502

Выглаживание

0,32

-

-

-

-

80,978

22

81,0

80,979

0

0

Итого

8,9

6,022