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

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.

Разработка технологических операций

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

Сила резания

P_z = 10* C_p * t^x * S^y* Vⁿ * Kр

Kp= K_mp * K_y * K_фи_p * 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_фи_p = 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

Мощность резания

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

Точение проточки. (Черновое точение)

Проводим технологическую оптимизацию размеров данной детали. Изменяем ширину проточки с 2 мм до 3 мм, из за отсутствия в цеху отрезного резца, который мог бы обеспечить данный размер (2мм).

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 отрезной из твердого сплава по (ГОСТ 18884-73)

h=16 мм, B= 10 мм, L=100 мм; D= 30 мм; l= 3 мм

Расчеты

А) Выбираем глубина резания t = 1,8 мм

Б) Подача, допускаемая твердостью пластин из твердого сплава резца при точении высоколегированной стали выбираем при t = 1,8 мм

S_верт= 0,12 (мм/об); S_гор= 0 (мм/об)

В) Скорость резания находим по формуле

V = K_v * С_v /(T^m* S^y)

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

m = 0,2; y = 0,8; Cv = 47 (табл 17 стр 269 Отрезание)

K_v - Поправочный коэффициент

K_v = K_mv * K_nv * K_uv = 0,8 * 0,8 * 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 * S^y) = 0,64 *47 * (45^0,2* 0,12^0,8 ) = 79 мм/мин ([2] 268)

Сила резания

P = 10* C_p * t^x * S^y* Vⁿ * Kр ; Kp= K_mp * K_y * K_фи_p * 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_фи_p = 1,0; Kyp = 1,0; K_mp = 0,85

Cp = 408; x = 0,72; y = 0,8; n = 0 (табл 22 стр 273)

Pz = 10* 408* 1,8^0,72 *0,1^0,8* 111⁰ * 0,85 = 840 H

Px = 10* 173* 1,8^0,73 *0,12^0,67* 95⁰ *0,85 = 603 H

Мощность резания

Nz= P * V / 1020 *60 = 840*111 /1020*60 = 1,7 кВт

Nx= P * V / 1020 *60 = 603 * 95 /1020*60 = 1,01 кВт

Определение норм времени на обработку.

Токарная операция. №1. Черновое точение.

Т шт.кал = t₀ * (1+ (K2+K3)/K1)) ([1] стр 23)

K1,K2,K3- коэффициенты, учитывающие в % затраты на основное, вспомогательное время и время на прочие затраты ([1] стр 24 табл 7)

K1=40; K2=30; K3= 25

t₀ – основное время, t₀ = i* L /S*n = 1* 25 / 0,5*1303 = 0,039 мин

n= 1000*V/3,14*D = 1000* 120/3,14*30 = 1303 об/мин

I – число проходов инструмента, I= 1

L- длина обрабатываемой поверхности, L= l + l_пер+ l_вр

L= 20 + 1,5 + 2 + 1,5* = 25 мм (* [3] стр 153 Таблица П11.6)

Т шт.кал = t₀ * (1+ (K2+K3)/K1)) = 0,039* (1 +55/50) = 0,10 мин

Токарная операция. №1. Чистовое точение.

Т шт.кал = t₀ * (1+ (K2+K3)/K1)) ([1] стр 23)

K1,K2,K3- коэффициенты, учитывающие в % затраты на основное, вспомогательное время и время на прочие затраты

([1] стр 24 табл 7)

K1=40; K2=30; K3= 25

t₀ – основное время,

t₀ = i* L /S*n = 2 * 23/ 0,2 * 1592 = 0, 15 мин ([1] стр 23)

n= 1000 * V/3,14 * D = 1000 * 150/ 3,14 * 30 = 1592 об/мин

I– число проходов инструмента, I= 2

L- длина обрабатываемой поверхности, L= l + l_пер+ l_вр

L= 20 + 1,0 + 0,5 + 1,5* = 23 мм (* [3] стр 153 Таблица П11.6)

Т шт.кал = t₀ * (1+ (K2+K3)/K1)) = 0,15* (1 +55/50) = 0,37 мин

Токарная операция. №3. Точение проточки.

K1=40; K2=30; K3= 25 (стр 24 табл 7 [1])

t₀ – основное время, t₀ = i* L /S*n = 1* 4,5/ 0,1 * 636 = 0,1 мин

L- длина обр поверхности, L= l + l_пер+ l_вр = 2,5 + 0 + 2 = 4,5 мм

Т шт.кал = t₀ * (1+ (K2+K3)/K1)) = 0, 1 * (1 + 55/40)= 0,24 мин

Технологический процесс

Операция № 1. Токарная

1.1. Токарная №1.1.

Цель - Точить торец (поверхность № 12) и сверлить центровочное отверстие