1. Wybór materiału wyjściowego i określenie naddatków na obróbkę.

Materiałem wyjściowym będzie pręt stalowy ze stali C45 wg. PN-93/H-84019.

• Skład chemiczny:

C	Mn	Si	P(max)	S(max)	Cr(max)	Ni(max)	Cu(max)	Mo(max)
0,42-0,50	0,50-0,80	0,10-0,40	0,040	0,040	0,30	0,30	0,30	0,10

• Własności mechaniczne (wytrzymałościowe):

• Re = 650 - 800 MPa

• Rm = 410 MPa

• Twardość w stanie surowym – 241 HB

• Twardość po obróbce cieplnej – 241 – 285 HB

• Procesy:

spawanie	TAK
kucie	TAK
walcowanie	TAK
azotowanie	NIE
hartowanie	TAK
odpuszczanie	TAK

• Wymiary materiału na produkcje części.

Należy uwzględnić naddatek materiału do pracy, dlatego wymiary półwyrobu wynoszą: średnica – φ85 mm oraz długość 266 mm.

Lp = L + Pl Pl – naddatek materiału

do pracy

Lp = 260 + 6 = 266 mm

• Ilość : N = 4800

1. Dobór niezbędnych maszyn, urządzeń technicznych i narzędzi.

   1. Przecinarka taśmowa MAKTEK S-200R

Dane techniczne:

Rodzaj	Półautomat
Podnoszenie i opadanie ramienia	Hydrauliczne z płynną regulacją opadania ramienia
Prędkość taśmy	36/70 mm/min
Cięcie pod kątem	Lewo od 45˚ do 60˚ prawo
Imadło	Ręczne
Minimalna średnica cięcia	Φ 5 mm
Minimalna długość materiału w imadle	30 mm
Wysokość podstawy imadła	780 mm
Taśma tnąca	37 x 0,9 x 2910 mm
Moc całkowita	1,5 kW
Wymiary	1600 x 800 x 1400 mm
Waga	490 kg

1. Tokarka uniwersalna MAKTEK SMART 410

Dane techniczne:

Średnica toczenia nad łożem	410	Zakres posuwu poprzecznego [mm/obr]	(17) 0,025 - 0,85
Średnica toczenia nad suportem [mm]	255	Gwint metryczny [mm]	(42) 0,2 - 14
Średnica toczenia w wybraniu mostka [mm]	580	Gwint calowy	(45) 2 - 72 T.P.I
Długość toczenia w wybraniu mostka [mm]	190	Gwint modułowy	0,3 - 3,5 M.P.
Długość toczenia [mm]	1000 / 1500 / 2000	Gwint D.P.	8 - 44 D.P.
Łoże	hartowane indukcyjnie	Średnica tulei konika [mm]	50
Szerokość łoża [mm]	250	Wysuw tulei konika [mm]	120
Średnica przelotu wrzeciona [mm]	50	Końcówka tulei konika	MK 4
Końcówka wrzeciona	D1-6	Odczyt cyfrowy	pełny - 3 osie
Gniazdo wrzeciona	No 6 Morse'a	Moc silnika głównego [kW]	4,5
Zakres obrotów wrzeciona [obr/min]	(16) 45 - 1800	Moc pompki chłodziwa [kW]	0,1
Maksymalne wymiary narzędzia [mm]	25 x 25	Wymiary gabarytowe (D x S x W) [mm]	1940 x 850 x 1320
Zakres posuwu wzdłużnego [mm/obr]	(17) 0,05 - 1,7	Waga netto [kg]	1550

1. Narzędzia do tokarki

   1. Noże do rowkowania GSR/L 2020K2

Płytka mocowana w oprawce dociskiem i śrubą. Są to noże, które dzięki sztywnemu zamocowaniu płytki przenoszącemu siły boczne, służą nie tylko do wykonywania rowków, wcięć i przecinania, ale także toczenia wzdłużnego i kształtowego.

Dane techniczne:

Płytka	PTN – 22 -2.0 – 0.2
Śruba	M6 x 20
Klucz	5SMS
H	12
B	12
L	125
W	2
G	15
Rmax	15

1. Noże do toczenia zewnętrznego MSDNN 2525M15

Płytki wymienne negatywne (kąt przyłożenia płytki równy 0°) mocowane są kołkiem na powierzchni otworu cylindrycznego i dociskiem z góry na powierzchni natarcia. Noże z płytkami mocowanymi w systemie „M” to najlepszy wybór do wydajnej obróbki, zarówno zgrubnej jak i wykończeniowej, wymagającej najwyższej sztywności i stabilności zamocowania płytki. Stosowane są do toczenia zewnętrznego i wytaczania otworów o dużych średnicach (powyżej 25 mm). System „M” cechuje bardzo wysoka powtarzalność położenia ostrza, brak luźnych elementów mocujących.

Dane techniczne:

Płytka	SN..1204..
Płytka podporowa	MSN – 12
Kołek mocujący	MP – 12
Docisk	MC – 20
Śruba docisku	MS - 20
Klucz	3/32

H	20
B	20
L	125
F	5
E	30

1. Nóż czołowy

1. MW 500 - Szlifierka do wałków i otworów.

Szlifierka do wałków MW 500 charakteryzuje się stabilną pracą i niskim poziom emitowanego hałasu, dzięki zastosowaniu pomp śrubowych w układzie hydraulicznym. Dodatkowo wrzeciono głowicy szlifierskiej zapewnia dużą precyzję ruchu obrotowego oraz doskonałą sztywność.

Dane techniczne:

Wznos kłów [mm]	100	Stożek wrzeciona	MK 4
Odległość między kłami [mm]	520	Max skok ściernicy [mm]	115 mm
Max długość szlifowania [mm]	500	Max skok ściernicy na górze suwaka [mm]	65
Średnica szlifowania [mm]	4-125	Hydrauliczny posuw przyspieszony ściernicy [mm]	15
Max ciężar obrabianego przedmiotu [kg]	10	Posuw za pomocą kola obrotowego [mm]	0,5
Średnica szlifowania wewnętrznego [mm]	10-40	Posuw za pomocą dźwigni mechanicznej [mm]	0,0025
Głębokość szlifowania wewnętrznego [mm]	50	Wymiary ściernicy [mm]	300 x 40 x 127
Wzrost posuwu na jednostkę szlifowania	0,0025	Kąt skrętu prawo lewo	+/- 180
Wartość hydraulicznego posuwu stołu	0,05-4,5	Konik	MK 2
Skręt stołu prawo/lewo	+/- 9°	Prędkość obrotów wrzeciona podczas szlifowania otworów	17000 min
Średnica szlifowania [mm]	4-125	Moc silnika zewnętrznego [kW]	3,475
Obroty wrzeciona	(6) 300 - 1040	Wymiary [mm]	2240 x 1160 x 1600
Skręt wrzeciona szlifierskiego	+/- 90 °	Waga [kg]	1800

1. Piec komorowy do hartowania i odpuszczania metali.

Urządzenie wyposażone w płytę denną ze staliwa żaroodpornego lub stali żaroodpornej.

Piec zapewnia precyzyjne procesy wyżarzania, hartowania, odpuszczania dzięki odpowiednio dobranemu układowi grzewczemu, pomiarowemu wraz z precyzyjnym i szybkim sterowaniem mikroprocesorowym.

Typ kontroli procesu - PID

Termoelement typu K

1. Suwmiarka elektroniczna TESA CAL IP67 300mm

Wykonanie:
• System pomiarowy Magna μ
• Stopień ochrony IP 67: możliwe chwilowe zanurzenie w wodzie oraz pyłoszczelne wg DIN EN 60529

Dane techniczne:

Zakres pomiarowy (mm/inch):	300/12
Długość szczęki pomiarowej (mm):	64
Długość krzyżujących się szczęk górnych (mm):	22
Pręt głębokościomierza (mm):	1,7
Rozdzielczość (mm/inch):	0.01/0.0005
Przełączanie mm/inch:	tak
Zabezpieczenie:	IP67
Rolka napędowa:	tak
Wyjście danych:	RS232
Deklaracja zgodności:	tak
Raport pomiarowy:	tak

1. Opis procesu technologicznego.

1. Cięcie materiału

W tej operacji nie określamy parametrów skrawania ponieważ polega ona tylko na przecięciu pręta o odpowiedniej średnicy na odpowiednią długość.

Możemy jedynie określić parametry z jakimi pracowała przecinarka taśmowa MAKTEK S-200R.

V = 50 m/min - prędkość cięcia

$$n = \ \frac{1000*V}{\pi*D} = \frac{1000*50m/min}{3,14*85\ mm} = 187\ obr/min - \ predkosc\ obrotowa$$

$$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{52 \bullet 1000}{3,14 \bullet 85 \bullet 187} = 1,04\ min$$

1. Określenie parametrów skrawania dla poszczególnych operacji

1. Toczyć zgrubnie pręt na Ф81,5 na długości 135mm

i = 1

a_p = 1, 75 mm

f = 0, 5 mm

V_c = 143m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*143m/min}{3,14*81,5mm} = 560\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{135 \bullet 1000}{3,14 \bullet 81,5 \bullet 560} = 0,94\ min$

1. Toczyć zgrubnie pręt na Ф61,5 na długości 125mm

i = 1

a_p = 2, 093 mm

f = 0, 5 mm

V_c = 108m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*108m/min}{3,14*61,5mm} = 560\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{125 \bullet 1000}{3,14 \bullet 61,5 \bullet 560} = 1,16\text{\ min}$

1. Toczyć zgrubnie pręt na Ф80,4 na długości 135mm

i = 1

a_p = 0, 55 mm

f = 0, 225 mm

V_c = 475m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*143m/min}{3,14*81,5mm} = 1120\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{135 \bullet 1000}{3,14 \bullet 80,4 \bullet 1120} = 0,48\ min$

1. Toczyć pod kątem 45˚, na długości 10mm w odległości 60mm

i = 1

V_c = 114m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*114m/min}{3,14*80,4mm} = 450\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{10 \bullet 1000}{3,14 \bullet 80,4 \bullet 450} = 0,09\text{\ min}$

1. Toczyć pod kątem 45˚, na długości 10mm w odległości 70mm

i = 1

V_c = 114m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*114m/min}{3,14*80,4mm} = 450\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{10 \bullet 1000}{3,14 \bullet 80,4 \bullet 450} = 0,09\ min$

1. Toczyć pod kątem 45˚, na długości 20mm w odległości 105mm

i = 1

V_c = 114m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*114m/min}{3,14*80,4mm} = 450\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{20 \bullet 1000}{3,14 \bullet 80,4 \bullet 450} = 0,18\ min$

1. Toczyć zgrubnie pręt na Ф60,4 na długości 125mm

i = 1

a_p = 0, 55 mm

f = 0, 225 mm

V_c = 212m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*212m/min}{3,14*60,4mm} = 1120\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{125 \bullet 1000}{3,14 \bullet 60,4 \bullet 1120} = 0,59\ min$

1. Toczyć poprzecznie wcięcie Ф40 na długość 40 mm w odległości 70 mm

i = 1

V_c = 56, 5m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*140m/min}{3,14*40mm} = 450\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{40 \bullet 1000}{3,14 \bullet 40 \bullet 450} = 0,71\text{\ min}$

1. Toczyć pod kątem 45˚, na długości 10mm

i = 1

V_c = 85m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*85m/min}{3,14*60,4\text{mm}} = 450\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{10 \bullet 1000}{3,14 \bullet 60,4 \bullet 450} = 0,12\text{\ min}$

1. Toczyć pod kątem 45˚, na długości 10mm

i = 1

V_c = 85m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*85m/min}{3,14*60,4mm} = 450\ obr/min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{10 \bullet 1000}{3,14 \bullet 60,4 \bullet 450} = 0,12\ min$

1. Szlifować na gotowo Ф80 na długości 115 mm

i = 1

a_p = 0, 2 mm

f = 14 mm

V_c = 180m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*180m/\min}{3,14*80mm} = 717\ \text{obr}/\min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{115 \bullet 1000}{3,14 \bullet 80 \bullet 717} = 0,63\text{\ min}$

1. Szlifować na gotowo Ф60 na długości 65 mm

i = 1

a_p = 0, 2 mm

f = 14 mm

V_c = 180m/min

$n = \ \frac{1000*V_{c}}{\pi*D} = \frac{1000*180m/\min}{3,14*60mm} = 955\ \text{obr}/\min$

$t = \frac{s \bullet 1000}{\pi \bullet D \bullet n} = \frac{65 \bullet 1000}{3,14 \bullet 60 \bullet 955} = 0,36\min$

1. Analiza czasowa i optymalizacja

$$\sum_{}^{}{t_{1} = 1,04\ min}$$

$$\sum_{}^{}{t_{2} = 2,1\ m\text{in}}$$

$$\sum_{}^{}{t_{3} = \ 2,38\min}$$

$$\sum_{}^{}{t_{4} = 0,99\text{\ min}}$$

Czas potrzebny do wyprodukowania jednego wałka:

$$\sum_{}^{}{t =}\sum_{}^{}{t_{1} + \sum_{}^{}{t_{2} +}\sum_{}^{}{t_{3} +}\sum_{}^{}t_{4}}$$

$$\sum_{}^{}{t =}6,51\ min$$