Вплив точності виготовлення заготовки деталі 'Кронштейн Ж7-УДН-20в.00.025' на кількість ступенів та собівартість механічної обробки

Вплив точності виготовлення заготовки деталі 'Кронштейн Ж7-УДН-20в.00.025' на кількість ступенів та собівартість механічної обробки

Вінницький національний технічний університет

Вплив точності виготовлення заготовки деталі «Кронштейн Ж7-УДН-20в.00.025» на кількість ступенів та собівартість механічної обробки

Дусанюк Жанна Павлівна к.т.н., доцент

Дерібо Олександр Володимирович к.т.н., доцент

Моргун Ігор Дмитрович студент

Анотація

Проведено дослідження доцільності використання різних способів виготовлення заготовки деталі типу «Кронштейн Ж7-УДН-20В.00.025» з метою забезпечення необхідної точності найбільш відповідальних поверхонь при мінімально можливій собівартості подальшої їх механічної обробки.

Ключові слова:заготовка, деталь, спосіб виготовлення, технологічний процес, собівартість.

Вступ

При проектуванні технологічних процесів виготовлення деталей машин однією із перших вирішується задача вибору заготовок. При цьому уточнюють способи виготовлення заготовок в залежності від марки матеріалу, форми та розмірів деталей.

Вартість заготовок залежить від методів, способів їх виробництва, тобто від вартості оснащення, необхідного для виготовлення заготовок деталей машин. Тому вибір заготовки в значній мірі залежить від масштабів виробництва. Чим заготовки по формі та розмірах більше наближені до готових деталей, тим менші витрати на їх виготовлення, особливо при обробленні великих партій деталей в серійному та масовому виробництвах.

Підвищення точності заготовок дозволяє скоротити об’єм механічної обробки.

Правильне вирішення питання про вибір заготовки, якщо з точки зору технічних вимог і можливостей можуть бути використані різні їх види, можна одержати тільки в результаті техніко-економічних розрахунків шляхом співставлених варіантів собівартості готової деталі при тому чи іншому виді заготовки.

При виконанні технологічного процесу механічної обробки необхідно забезпечити задані на робочому кресленні точність, шорсткість поверхонь деталі, вимоги їх відносного розташування при мінімально можливій собівартості.

Технологічна собівартість обробки залежить від кількості ступенів механічної обробки, тобто від кількості виконуваних операцій, переходів, проходів.

Кількість ступенів механічної обробки залежить від точності виготовленої заготовки та вимог точності до оброблюваних поверхонь деталі.

Постановка проблем

Мета роботи - дослідження впливу точності виготовлення заготовки на кількість ступенів механічної обробки та її собівартість.

Задачі:

для конкретної деталі вибрати можливі способи виготовлення заготовки; заготовка деталь кронштейн

встановити кількість ступенів механічної обробки для вибраних поверхонь деталі при всіх можливих методах виготовлення заготовки;

Результати досліджень

Для розгляду була вибрана деталь «Кронштейн Ж7-УДН-20В.00.025» (рисунок 1), яка входить до складу лінійної каретки і слугує корпусом відкритого підшипника ковзання.

Рисунок 1 - Креслення деталі «Кронштейн Ж7-УДН-20В.00.025»

Матеріал деталі - бронза безолов’яна БрА9Ж3Л, отже метод виготов-лення заготовки - лиття.

Можливі способи лиття для розглядуваної заготовки деталі:

лиття в піщано-глинисті форми (з ручним формуванням суміші);

лиття в оболонкові форми;

лиття в піщано-глинисті форми (з машинним формуванням суміші);

лиття в кокіль;

лиття за виплавними моделями;

лиття під тиском.

Найбільш точними поверхнями деталі є:

наскрізний отвір Æ42Н9(+0,062);

два наскрізних отвори Æ13,5Н8(+0,027);

верхня і нижня площини, що з’єднуються розміром 86h10(-0,14).

Вказані поверхні були прийняті для подальшого розгляду та аналізу.

Згідно ГОСТ 26645-85 вибрані параметри точності виливків та встановлені допуски розмірів заготовки для вказаних розмірів поверхонь деталі, які наведені в таблиці 1. В таблиці 1 наведені також допустимі відхилення розмірів оброблюваних поверхонь деталі. На рисунку 2, 3 наглядно представлено розподіл класів розмірної точності та полів допусків.

За приведеними даними розраховано коефіцієнти уточнення для кожної із розглядуваних поверхонь деталі при запропонованих способах лиття, а також його розподіл по ступенях механічної обробки, вказані методи обробки поверхонь, результати приведені в таблиці 2, та на рисунках 4, 5.

Розраховано штучно-калькуляційний час обробки вказаних поверхонь при різних способах виготовлення заготовки, Тшт-к (рис. 6).

Розрахована собівартість механічної обробки вибраних поверхонь деталі по кожному із способів лиття за формулою:

    (1)

де  - приведені витрати, грн./год. [ ];

- штучно-калькуляційний час виконання операцій механічної оброб-

 ки, хв. (визначено розрахунками);

 - коефіцієнт виконання норм, .

Результати приведені в таблиці 3, та на рисунках 7, 8.

Таблиця 1 - Параметри точності заготовки деталі

Рисунок 2 - Класи розмірної точності при різних способах виготовлення заготовки

Рисунок 3 - Допуски розмірів заготовки при різних способах виготовлення заготовки

Таблиця 2 - Коефіцієнт уточнення, методи обробки поверхонь

№              Спосіб виготов. заготовки             Розмір   Розподіл  Е

1                Лиття в піщано- -глинисті форми (ручне форм.)     Æ42Н9+0,062     Розточ. попер. (ІТ13); розточ. попер. (ІТ10);

                  Æ13,5Н8+0,027 Розточування (ІТ13);

розвірч. попер. (ІТ10);

                  86h10-0,14          Фрезер. попер. (ІТ13);

2                Лиття в оболонкові форми             Æ42Н9+0,062     Розточ. попер. (ІТ13); розточ. попер. (ІТ10);

                  Æ13,5Н8+0,027 Розточування (ІТ13);

розвірч. попер. (ІТ10);

                  86h10-0,14          Фрезер. попер. (ІТ13);

3                Лиття в піщано -глинисті форми (машинне форм.)                Æ42Н9+0,062     Розточ. попер. (ІТ13); розточ. попер. (ІТ10);

                  Æ13,5Н8+0,027 Розточування (ІТ12);

розвірч. попер. (ІТ9);

                  86h10-0,14          Фрезер. попер. (ІТ12);

4                Лиття в кокіль    Æ42Н9+0,062     Розточ. попер. (ІТ13); розточ. попер. (ІТ10);

                  Æ13,5Н8+0,027 Розточування (ІТ12);

розвірч. попер. (ІТ9);

                  86h10-0,14          Фрезер. попер. (ІТ12);

5                Лиття за виплавними моделями   Æ42Н9+0,062     Розточ. попер. (ІТ10);

                  Æ13,5Н8+0,027 Розточування (ІТ10);

6                Лиття під тиском               Æ42Н9+0,062     Розточ. попер. (ІТ10);

                  Æ13,5Н8+0,027 Розточування (ІТ9);

Пояснення до формул:

Тзаг - допуск розміру заготовки;

Тдет - допуск розміру деталі.

Рисунок 4 - Величини уточнення Е при різних способах виготовлення заготовки

Рисунок 5 - Кількість ступенів механічної обробки при різних способах виготовлення заготовки

Таблиця 3 - Штучно калькуляційний час обробки поверхонь

Спосіб  виготовлення заготовки   Оброблюємий розмір      Основний час, , хв.Штучно-калькуляційний час,

Лиття в піщано- -глинисті форми (ручне форм.); в оболонкові форми; в піщано-глинисті форми (машинне форм.); в кокіль;                 Æ42Н9+0,062    

,30,247

  Æ13,5Н8+0,027

,40,206

Пояснення до формул:- діаметр оброблюваного отвору;l - довжина оброблюваної поверхні;

φк - коефіцієнт, значення якого залежить від типу верстата і типу виробництва [].

Рисунок 6 - Час обробки при різних способах виготовлення заготовки

Таблиця 3 - Собівартість обробки поверхонь

Рисунок 7 - Собівартість механічної обробки при різних способах виготовлення заготовки

Рисунок 8 - Сумарна собівартість механічної обробки при різних способах виготовлення заготовки

Висновки

. Для вказаних 2 способів лиття найменшою є кількість ступенів механічної обробки для розмірів: Æ42Н9 - 2; Æ13,5 - 2; 86h10 - 1. Відповідно і собівартість виконання операцій для розмірів: Æ42Н9 - 0,461грн.; Æ13,5 - 0,678 грн.; 86h10 - 1,103 грн.

. Найгірші показники по вказаних параметрах одержано при литті в піщано-глинисті форми (при ручному формуванні суміші) та при литті в оболонкові форми.

. Оптимальним способом лиття в разові форми є лиття за виплавними моделями, в постійні - лиття під тиском.

Література

. Руденко П. О. Вибір, проектування і виробництво заготовок деталей машин. / Руденко П. О., Харламов Ю. О., Шустик О. Г. - К. : ІСДО, 1993. - 304 с.

. Дусанюк Ж. П. Проектування та виробництво заготовок деталей машин. Литі заготовки : навчальний посібник / [Дусанюк Ж. П., Шиліна О. П., Репінський С. В. та ін.]. - Вінниця : ВНТУ, 2009. - 199 с.

. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку : ГОСТ 26645-85. - [Чинний від 1987-07-01]. - М. : Изд-во стандартов, 1987. - 53 с.

. Руденко П. О. Проектування технологічних процесів у машинобу-дуванні. / Руденко П. О. — К. : Вища школа, 1993. — 414 с.

. Горбацевич А. Ф. Курсовое проектирование по технологии машино-строения / Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. — Минск : Вышэйшая школа, 1983.— 256 с.

. Дерібо О. В. Технологія машинобудування. Курсове проектування / Дерібо О. В., Дусанюк Ж. П, Пурдик В. П. ― Вінниця, 2012. ― 122 с.