Конструкция ступицы является технологичной, так как она удовлетворяет следующим требованиям:

- в центральном отверстии, проточен шпоночный паз шириной 28D10мм,

- отверстие расположено перпендикулярно к плоским поверхностям;

Наличие удобных технологических баз, обеспечивающих требуемую ориентацию и надёжное закрепление детали на станке при возможности обработки с нескольких сторон.

Обработка основных поверхностей детали осуществляется с точностью по 8-14 квалитетам, шероховатость этих поверхностей Ra6,3мкм и Ra 3,2мкм остальные поверхности обработаны с шероховатостью Ra25мкм, что возможно обеспечить стандартными методами обработки. Заданная точность достигается за счёт совмещения измерительной, технологической и конструкторской баз.

Конструкция ступицы не имеет сложных фасонных поверхностей, позволяет обеспечить свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, что сокращает время на обработку, а также содержит унифицированные элементы (фаски, радиусы), позволяющие применить стандартные оснастку и инструмент.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАННОГО ТИПА ПРОИЗВОДСТВА

Типы производств и соответствующие им формы организации труда определяют характер технологических процессов и их построение. В связи с данным обстоятельством перед началом технологического проектирования устанавливают тип производства: единичное, серийное или массовое. Тип производства определяется номенклатурой и объемами выпуска изделий (годовой производственной программой), их массой и габаритными размерами, а также другими характерными признаками.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. На каждом рабочем месте выполняют, как правило, по одной закрепленной за рабочим операцией. Такое производство оснащают преимущественно специальным и специализированным оборудованием, располагающимся в порядке выполнения технологических операций, в форме поточных линий. Применяют высокопроизводительные специальные инструменты и приспособления. Широко внедряются средства механизации и автоматизации: конвейера роторные и автоматические линии, в том числе переменно-поточные автоматические линии, составленные из робототехнических комплексов, управляемых ЭВМ, и др. Характерны высокий уровень организации труда и ритмичность выпуска изделий с фиксированным тактом

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска

Таблица 1

Выбор типа производства по программе выпуска

Таблица 2

Выбор серийности производства

Пользуясь условиями классификации, отнесем детали к средним по массе (M = 10,4 кг). Далее с учетом годовой программы N = 5000 шт., по табл.1 примем тип производства серийным. Воспользуемся зависимостью

где б-число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе (для обеспечения сборки, рекомендуется принимать б = 10);

F-число рабочих дней в году (можно принимать F = 240).

и рассчитаем для условий серийного производства размер партии одновременно обрабатываемых заготовок, предварительно допустив, ?то для бесперебойной работы сборочного цеха должен быть запас готовых деталей на 10 дней, тогда

Выбор типа инструментального или приборостроительного производства по массе детали

Примем к исполнению для дальнейших расчетов n = 208 шт. Такое количество позволит каждый месяц запускать в производство по две партии (208*12*2 = 4992). Соразмерив величину n с данными табл.2, будем считать производство среднесерийным и именно для условий такого производства в дальнейшем проектировать технологический процесс.

Заметим, ?то при дальнейшем увеличении объема партии согласно табл.2 пришлось бы ориентироваться на производство с крупносерийным выпуском деталей.

3. ВЫБОР ВИДА ЗАГОТОВКИ

Заготовка - предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхностей и свойств материала изготавливают деталь, либо неразъемную сборочную единицу.

Выбрать заготовку - это значит: установить рациональную форму, способ получения, размеры и допуски на изготовление, припуски только на обрабатываемые поверхности, наконец, круг дополнительных технических требований и условий, позволяющих разработать технологический процесс ее изготовления.

Формы и размеры заготовки должны обеспечивать минимальную металлоемкость и достаточную жесткость детали, а также возможность применения максимально прогрессивных, производительных и экономичных способов обработки на станках. В поточно-массовом и серийном производстве стремятся приблизить конфигурацию заготовки к готовой детали, увеличить точность и повысить качество поверхностей.

Рассмотрим способ получения заготовки, применяя горячекатаный круглый прокат и штамповку в закрытых штампах на КГШП. Определим массу заготовки по ГОСТ 7505-89, а затем примем окончательное решение по выбору выше предложенных методов получения заготовки путём сравнения по коэффициенту использования материала и стоимости заготовки.

Сравним эти два метода получения заготовки.

Исходные данные: материал детали - Сталь 20; масса готовой детали - q = 10,4кг; годовая программа - N = 5000 шт.; тип производства - серийное.

Стоимость заготовок из проката, определяется по формуле с учётом массы проката, требующейся на изготовление детали и веса сдаваемой стружки:

,

где Sзаг.п. - стоимость заготовки из проката, руб;

Q - масса заготовки, кг;

S - стоимость 1кг. материала заготовки, руб;

q - масса готовой детали, кг;

Sотх - стоимость одной тонны отходов, руб.

Определяем припуски для заготовки из горячекатаного круглого проката. Назначенные припуски для заготовки из круглого горячекатаного проката сводятся в таблицу 5.

Таблица 5 - Припуски на механическую обработку заготовки из круглого горячекатаного проката

На основании данных по заготовке из проката определяем её массу по формуле:

,

где V - объем заготовки, мм³; г - плотность стали, кг/м³; г = 7,8*10³·кг/м³.

Определяем стоимость заготовки, получаемой из круглого горячекатаного проката

Определяем стоимость заготовки, получаемой штамповкой на КГШП по формуле:

где Sзаг - стоимость заготовки, руб.;

С_i - базовая стоимость 1т. заготовок, руб.;

kт, kс, kв, kм, kп - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок соответственно;

kт = 1,0 [2, с.35];

kс = 0,75 [2, с.35];

kв = 1,33 [2, с.35];

kм =1,0 [2, с.35];

kп =1,0 [2, с.35];

Q - масса заготовки, кг;

q - масса готовой детали, кг;

Sотх - стоимость 1т. отходов, руб.

Для стальных заготовок, полученных горячей штамповкой на молотах, прессах, горизонтально-ковочных машинах, а также электровысадкой - за базовую принята стоимость 1т. штамповок из Ст3сп: Сi = 373 у.е. = 3170500 руб.

Для определения ориентировочной расчётной массы поковки воспользуемся формулой:

,

где Кр - расчётный коэффициент; Кр=2,4 [3, табл.20, прил.3].

М_пок.=10,4*2,4=24,96 кг.

Определяем припуски для заготовки, полученной штамповкой в закрытых штампах на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) с последующей разработкой эскиза заготовки (указанием всех размеров заготовки и припусков на обработку).

Для заготовки, полученной штамповкой в закрытых штампах на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП), по ГОСТ 7505-89 определяем исходные данные для назначения операционных припусков:

Класс точности - Т3; группа стали - М2; степень сложности - С1; исходный индекс - 8.

Назначенные припуски для заготовки, полученной штамповкой в закрытых штампах на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) сводим в таблицу 6.

Таблица 6 - Припуски на механическую обработку заготовки, полученной штамповкой в закрытых штампах на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП)

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, рассчитывается по формуле:

где Sзаг1, Sзаг2 - стоимость сопоставляемых заготовок, руб.; N - годовая программа выпуска, шт.

руб.

Таким образом, делаем заключение, что вариант получения заготовки методом горячекатаного круглого проката более целесообразен с точки зрения экономии материала заготовки, и по стоимости заготовка, полученная данным методом дешевле, чем заготовка полученной штамповкой в закрытых штампах на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП).

Следовательно, на основании данного заключения, разработку маршрутного техпроцесса механической обработки производим с учётом выбранного метода получения заготовки.

4. НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ