Расчет режимов резания и нормирование

условия работы детали, ее размеры и форму, тип и вид производства.

       Горячая объемная штамповка. Это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляется с помощью специального инструмента - штампа.

       Штамповка в открытых штампах. Этим видом штамповки получают поковки всех типов. Характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями.

       Штамповка в закрытых штампах. Характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остаётся закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа при этом постоянный и небольшой. Преимущество: уменьшение расхода металла. Поковки, полученные в закрытых штампах, имеют более благоприятную макроструктуру. Металл деформируются в условиях всестороннего неравномерного сжатия при больших сжимающих напряжениях, чем в открытых штампах. Это позволяет получать большие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы.

       Холодная  штамповка. Холодное выдавливание — заготовку помещают в плоскость, из которой металл выдавливают в отверстия, имеющиеся в рабочем инструменте. Различаю прямое, обратное, боковое и комбинированное выдавливание.

       Холодная  высадка - штампуют от прутка или проволоки. Пруток подаётся до упора, поперечным движением ножа отрезается заготовка требуемой длины и последовательно переносится с помощью специального механизма в позиции штамповки, на которых из заготовки получают деталь.

       Холодная  штамповка в открытых штампах. Заключается в придании заготовке формы детали путем заполнения полости штампа металлом заготовки.

       Холодная  листовая штамповка. В качестве заготовки используют полученные прокаткой лист, полоску, ленту, свернутую в рулон. Изготовляют самые разнообразные пространственные детали.

       Ковка. Это процесс горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Ковкой получают заготовки для последующей механической обработки.

       В единичном и мелкосерийном производстве ковка экономически целесообразнее, чем штамповка, но менее производительнее.

       Литье. Заготовки - отливки из литой стали обычно грубо воспроизводят форму детали с припусками на поверхностях, подлежащих последующей механической обработке.

       Поверхности, не подлежащие механической обработке, формируются непосредственно в  отливке. Существует несколько способов получения литых заготовок. Это  литье под давлением, литье в  кокиль, в металлические формы, центробежное литье, литье в песчаные формы  и так далее. 

 

       Для изготовления детали «Вал-шестерня»  заготовкой может служить поковка, полученная методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) и прокат.

       Определяем  параметры заготовки: массу, характеристики точности.

       Масса штамповки ориентировочно равна

,                                                (2.1.1)

 где - масса детали ( =2,4 кг);

- расчетный коэффициент, зависящий  от формы детали (принимаем  =2,0).

       По  ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски» определяем параметры заготовки: класс  точности Т4, степень сложности С1, группу стали М2.

       Масса заготовки из проката рассчитывается по формуле

   ,                                         (2.1.2)

  где - плотность материала заготовки, кг/см³.

       Форма заготовки из сортового проката  для детали – тела вращения представляет цилиндр, с диаметром

                                              (2.1.3)

и длиной

                                                 (2.1.4)

 

 

По ГОСТ 2690-75 выбираем обычную точность проката  с допуском мм.

Расчет себестоимости 2-х вариантов получения заготовки.

Вариант горячей  штамповки

  Расчет  стоимости заготовки – штамповки  по формуле:

   ,                            (2.1.5)

где - базовая стоимость 1 кг заготовки (руб/кг) ;

- коэффициент, зависящий от класса точности паковки ;

- коэффициент, зависящий от степени сложности паковки;

- коэффициент, учитывающий массу заготовки;

- коэффициент, зависящий от материала ;

- коэффициент, учитывающий серийность производства .

За  базовую можно принять  = 11,2 руб/кг;

Коэффициент принимаем равным 0,95;

Коэффициент принимаем равным 0,77;

Коэффициент принимаем равным 0,89;

Коэффициент принимаем равным 1,18;

Коэффициент принимаем равным 1,0.

,

Стоимость механической обработки заготовки:

,                                         (2.1.6)

где - удельные затраты на съем 1 кг материала (руб/кг) ;

,                                            (2.1.7)

где - текущие затраты ;

- капитальные затраты ;

- нормативный коэффициент капиталовложений ;

= 0,1…0,2;

= 5,64;

= 17.

  Стоимость отходов материала заготовки:

,                                          (2.1.8)

 ,

       Стоимость изготовления детали из заготовки полученной горячей штамповкой:

                              (2.1.9)

Вариант заготовки  из проката

Определяем  стоимость заготовки из проката  по формуле:

   ,                                       (2.1.10)

где - стоимость 1 кг материала (руб/кг);

    - стоимость отрезки заготовки из проката;

    = 12 руб/кг.

  Затраты на отрезку рассчитывают как:

   ,                                         (2.1.11)

где - приведенные затраты на рабочем месте (руб/час);

   - штучное, штучно-калькуляционное  время на отрезку;

   = 30,2 руб/час.

  Штучно-калькуляционное  время на отрезку рассчитывают как:

     ,                                                (2.1.12)

где - основное технологическое время (мин);

  - коэффициент, учитывающий тип производства и вид оборудования [1].

Для расчетов на этапе выбора заготовки  можно принять  = 1,5, а основное технологическое время для отрезных станков:

   ,                                          (2.1.13)

Стоимость механической обработки составит:

   ,                                       (2.1.14)

где - масса детали (кг) ;

- удельные затраты на съем  1 кг материала (руб/кг);

= 2,4кг.

  Величина  удельных затрат принимается такой же, что и для обработки заготовки-штамповки.

  Стоимость отходов материала заготовки  из проката:

     ,                                   (2.1.15)

  Стоимость 1кг отходов та же самая, что и для поковки.

  

  Стоимость получения детали из сортового проката:

                            (2.1.16)

Сравнение вариантов  исходных заготовок

  Оптимальной будет являться заготовка, полученная горячей штамповкой.

  Расчет  коэффициента используемого материала  заготовки:

Для проката

                                   (2.1.17)

Для штамповки 

                                   (2.1.18)

  Оптимальным выбором исходной заготовки является штамповка, т.к. её стоимость изготовления ниже, чем у проката, а коэффициент  используемого материала выше.

  Расчет  годового экономического эффекта определяется по формуле

                                        (2.1.19)

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       2.2 Базирование детали 

       Базирование - придание заготовке или изделию  требуемого положения относительно выбранной системы координат.

       База - поверхность или выполняющее  ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке  или изделию и используемая для  базирования.

       Все многообразие поверхностей деталей  сводится к четырем видам:

       1) исполнительные поверхности - поверхности,  при помощи которых деталь  выполняет свое служебное назначение;

       2) основные базы - поверхности, при  помощи которых определяется  положение данной детали в  изделии;

       3) вспомогательные базы - поверхности,  при помощи которых определяется  положение присоединяемых деталей  относительно данной;

       4) свободные поверхности - поверхности,  не соприкасаемых с поверхностями  других деталей.

       Назначение  баз - это достаточно сложная задача. От её правильности зависит:

• точность выполнения размеров;
• правильность       взаимного       расположения       обрабатываемых поверхностей;
• степень сложности и конструкция необходимых приспособлений, режущих и измерительных инструментов;
• производительность обработки.

       Технологической базой, используемой при обработке  заготовок на станках, называется поверхность, линия или точка заготовки, относительно которых ориентируются ее поверхности, обрабатываемые на данном станке.