Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

 

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки для обрабатываемой детали производится по нескольким направлениям: металлоемкости, трудоемкости и себестоимости, учитывая при этом конкретные производственные условия.

Для технико-экономического расчета выбираем два вариантов изготовления заготовки: круглый горячекатаный прокат и штамповка.

 

4.1 Заготовка – прокат

 

Выбираем прокат обычной точности. Согласно точности и шероховатости поверхностей обрабатываемой детали определяем по промежуточные припуски по таблицам.

За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр детали Æ мм.

Устанавливаем предварительный маршрутный техпроцесс обработки поверхности детали размером Æ мм.

Операция 010 Заготовительная 16 кв.

Операция 040 Токарная (чистовая) 14 кв.

 

Припуски на обработку поверхностей назначаем по табл. 3.13 ([1] с.41):

– при чистовом токарном точении;

 

 

Определяем промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршрутному технологическому процессу.

Расчетный размер на операцию 040:

Расчетный размер заготовки:

По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ 2590-71. Выбираем по табл. 3.14 ([1] с.170):

Диаметр проката записываем следующим образом:

 

 

Нормальная длина проката стали обыкновенного качества 2 – 6 метра. Припуск на подрезку торцевых поверхностей заготовки выбираем по табл. 3.12 ([1] с.40). Припуск на обработку двух торцовых поверхностей заготовки равен 2,4 мм.

 

Общая длина заготовки:

 

 

где – номинальная длина детали по рабочему чертежу.

Принимаем длину заготовки (по справочным таблицам):

Общ. длину заготовки округляем до целых единиц. Принимаем длину заготовки 83 мм.

 

Объем заготовки определяем по плюсовым допускам:

 

(4.1)

 

где L_заг – длина заготовки по плюсовым допуском;

D – наружный диаметр заготовки по плюсовым допуском.

 

 

Массу заготовки определяем по формуле:

 

(4.2)

где – плотность Д16Т;

V_заг.­ – объем заготовки, .

 

.

 

Выбираем оптимальную длину проката для изготовления заготовки. Заготовку отрезают на ленточных пилах. Этим методом производят резку проката любого профиля диаметром до 250 мм, шириной реза 0,8 – 1,3 мм. Точность резки составляет Потери на зажим заготовки принимаем: L_заж=20 мм.

Длину торцового обреза проката определяем из соотношения:

,

где d – диаметр сечения заготовки, мм.

Число заготовок, исходя из принятой длины проката по стандартам, определяем по формуле:

 

(4.3)

 

где L_пр – длина выбираемого проката;

L_обр – длина торцового обрезка;

L_заж – минимальная длина зажимаемого конца;

L_р – ширина реза.

Из проката длиной 2 метра

Получаем 28 заготовки из данной длины проката.

 

Из проката длиной 6 метров:

Принимаем 87 заготовок из данной длины проката.

Некратность (остаток длины) в зависимости от принятой длины проката определяем по формуле:

, (4.4)

из проката длиною 2 м:

из проката длиною 6 м:

Потери материала на некратность определяем по формуле:

 

, (4.5)

где L_нк – некратность (потери длины).

 

 

Из расчетов на некратность следует, что прокат длиной 6 м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиной 2 м.

 

Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят:

 

 

Потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентном отношении к длине проката составляет:

 

 

Общие потери в процентном отношении к длине выбираемого проката:

 

 

Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических неизбежных потерь:

 

(4.6)

 

где G_заг.р = г – масса заготовки.

 

 

Определяем коэффициент использования материала:

 

, (4.7)

где – вес детали по чертежу, г.

 

 

Стоимость заготовки из проката:

(4.8)

 

где С_м – цена за 1 кг проката Д16Т;

С_отх – цена 1 тонны отходов материала Д16Т;

 

4.2 Заготовка – горячая объемная штамповка

 

Материал Д16Т ГОСТ

Припуски на номинальные размеры детали назначаем по таблице ([1] с.148). Припуски на обработку заготовок, изготовляемых методом горячей объемной штамповки, зависят от массы, класса точности, группы материала, степени сложности и шероховатости заготовки. На основании принятых припусков на размеры детали определяем расчетные размеры заготовки:

 

;

;

;

;

;

 

Допуски на размеры штампованной заготовки определяем по таблице ([1] с.32):

Æ ;Æ ; ;

 

Рисунок 1 – Эскиз заготовки – штамповки

 

 

Общий объем заготовки (определяем средствами программы SolidWorks):

.

 

 

Масса штампованной заготовки:

 

Принимая неизбежные технологические потери Пш (угар, облой и т.д.) при горячей объемной штамповке равными 10%, определим расход материала на одну деталь:

 

 

Коэффициент использования материала на штампованную заготовку:

 

 

Стоимость штампованной заготовки:

 

 

 

Годовая экономия материала от выбранного варианта изготовления заготовки.

 

(4.9)

 

где – расход материала на деталь при первом методе получения заготовки;

– расход материала на деталь при втором методе получения заготовки;

N – годовой объем выпуска деталей, шт.

 

 

Экономический эффект выбранного вида изготовления заготовки:

 

(4.10)

 

где – себестоимость детали при первом методе получения заготовки;

– себестоимость деталь при втором методе получения заготовки;

N – годовой объем выпуска деталей, шт.

 

руб.

 

Технико-экономический расчет показывает, что заготовка, полученная методом горячей объемной штамповки, наиболее не экономична по себестоимости, а годовая разница себестоимостей этих заготовок составляет 14 650 р. Еще следует учитывать стоимость изготовления штампа – около 8 000 р., а также экономию времени при обработке заготовки штамповки за счет снимания меньшего слоя материала. Следовательно, окончательно выбираем заготовку горячая объемная штамповка.

 

5 Определение последовательности технологических операций

 

Определяем последовательность в следующем порядке:

Таблица 5.1 – последовательности технологических операций

 

№	Описание операции	Станок
	Заготовительная
	Моечная
	Токарная ЧПУ	Schaublin-180CCN
	Токарная ЧПУ	Schaublin-180CCN
	Фрезерно-сверлильная ЧПУ	HERMLE С800U
	Токарная	SV18RA
	Моечная	S-jet
	Контрольная

 

 

6 Выбор баз и обоснование запроектированной технологии

 

Для правильной работы машины необходимо обеспечить определённое расположение её деталей и узлов. При обработке деталей на станках заготовки тоже должны быть правильно ориентированы относительно стола или узлов станка.

Погрешность формы и размеров обрабатываемых заготовок определяется отклонением положениями режущих кромок и заготовок от траектории формы образующего движения. Задачи взаимной ориентировки деталей в машинах и заготовок на станках при изготовлении деталей решаются их базированием.

Базирование - это придание заготовки или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. Осуществив базирование, заготовку закрепляют, чтобы она сохраняла неподвижность относительно приспособления.

Базирование и закрепление - это два разных элемента установки. Они выполняются последовательно, причём базирование достигается наложением на заготовку односторонних связей, а базирование совместно с закреплением - двусторонних, лишающих заготовку подвижности в обе стороны по рассматриваемой оси.

Для обеспечения неподвижности заготовки или изделия в избранной системе координат на них необходимо наложить шесть двусторонних геометрических связей, для создания которых необходим комплект баз.

В моем технологическом процессе применяются базы для закрепления детали в неподвижном состоянии, для того что бы можно было обработать деталь с требуемой точностью.

В процессе разработки технологического процесса была выбранная наиболее приемлемая последовательность технологических операций которая отображена в маршрутном и маршрутно-операционном технологических процессах, для данной детали типа "корпус".

 

 

7 Расчет и определение припусков на механическую обработку на две