Исходныеданные к проекту
1) чертёж детали – подставка
2) годовая программа выпуска по основной программе N1=10
3) годовая программа выпуска для перспективной программы N2=600000
4) количество детали на изделие m=1
5) процент запасных частей 5-7%
6) режим работы предприятия – двусменный Fg=4029
Содержаниерасчётно-пояснительной записки (перечень вопросов, которые подлежат разработке)
1) всё необходимое для записки
2) анализ конструкции детали
3) анализ конструкции детали на технологичность
4) определение типа производства для основной и перспективной программ
5) выбор и обоснование методов получения заготовок для основной иперспективной программ
6) обоснование маршрута обработки для основной и перспективной программ
7) выбор и обоснование технологического оборудования и оснастки
8) расчёт и назначение припусков на обработку и межоперационных размеров
9) расчёт и назначение режимов резания
10) подробная разработка четырёх операций (переходов)
11) расчёт технически-обоснованных норм времени
12) основные технико-экономические показатели технологического процесса
13) выводы
14) список использованной литературы
15) приложения (комплект технологической документации на весь технологическийпроцесс для основной программы)
Переченьграфического материла:
1) чертежи детали
2) операционные эскизы (А1 – 1)
3) схемы маршрута для основной программы (А1 – 1)
4) схемы маршрута для перспективной программы (А1-1)
Тех. задание
Содержание Введение1. Описание детали, анализ технологичности детали,обоснование принимаемых технологических решений 1.1 Конструкторский анализ детали и ее назначения1.2 Материал детали и его свойства1.3 Анализ технологичности детали и обоснованиевыбранного типа обработки2. Определение типа производства3. Выбор и обоснование методов получения заготовокдля основной и перспективной программ4. Обоснование маршрута обработки для основной иперспективной программ5. Обоснование выбора станочного оборудования, итехнологической оснастки6. Определение операционных размеров и допусков7. Определение режимов резания для операции8. Нормирование станочной операции9. Основные технико-экономические показателитехнологического процесса ВыводыСписок литературы
Введение
Машиностроение- крупнейшая отрасль материального производства, в которой создаются орудиятруда, преобладающая часть предметов труда и предметов народного потребления. Вмашиностроении производятся все виды машин и оборудования. Закон преимущественногоразвития производства средств производства влечет за собой более высокие темпыразвития машиностроения по сравнению с промышленностью в целом и рядом другихотраслей. Основной задачей машиностроения является: обеспечить широкий переход навыпуск продукции, соответствующей по своим технико-экономическим показателямлучшим мировым образцам, конкурентно способной на внешнем рынке, резкосократить сроки освоения новой техники и технологии; обновить производство,повысить уровень механизации и автоматизации.
В данномкурсовом проекте выполнено проектирование технологического процессаизготовления детали «Подставка». Рассмотрены варианты проектирования ТП дляразличных типов производства.
1. Описаниедетали, анализ технологичности детали, обоснование принимаемых технологическихрешений1.1Конструкторский анализ детали и ее назначения
Деталь «Подставка»может быть описана как П-образный профиль с лапками в основании. Конструктивноона состоит из основания, стенок и перемычки. Толщина основания постоянна иравна 13 мм, толщина сечения стенок – 7,5 мм. перекладины — 7 мм. В основании выполнено два отверстия под крепежные болты М6 с внутренним шестигранником, атакже два центрирующих отверстия под штифт Æ 4Н7 В перекладине выполняется 4 отверстия Æ 4+0,1, и4 резьбовых отверстия М3. Внешний вид детали показан на чертеже. 1.2 Материал детали и его свойства
Детальизготавливается из стали 45 по ГОСТ 1050-74;
Материалдетали – сталь 45, предназначенная для деталей общемашиностроительногоназначения, не испытывающих значительных разнонаправленных нагрузок, трения ине предназначенных для работы в коррозионно-активной среде.
Химическийсостав и физические свойства стали 45 приведены в табл. 1 и 2.
Таблица1
Химический состав стали 45, %С Si Mn Cr S P Cu Ni As не более 0.42-0.50 0.17-0.37 0.50-0.70 0.25 0.04 0.035 0.25 0.25 0.08
Таблица2
Механические и физические свойства стали 45Механические свойства Физические свойства
sв, МПа
s, %
н, кДж/м2 НВ
, г/см3 , Вт/мс
106, 1/с 630 17 173 197 7,8 57 11,649 1.3 Анализ технологичности деталии обоснование выбранного типа обработки
Анализконструкции детали показал:
– конструкция детали полностью состоит из унифицированных конструктивныхэлементов;
– заготовка для детали имеет простую форму;
– размеры и поверхности детали имеют точность и шероховатость, соответствующиеих функциональному назначению;
– форма, размеры, марка материала детали хорошо соответствуют требованиямтехнологии изготовления и дальнейшей эксплуатации;
– в конструкции детали нет закрытых элементов;
– в конструкции детали нет поверхностей, труднодоступных для режущегоинструмента;
– все обрабатываемые поверхности могут быть обработаны стандартными инструментами;
Порезультатам анализа можно сделать вывод о том, что деталь технологична.2.Определение типа производства
Типпроизводства согласно ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепленияопераций за одним рабочим местом или единицей оборудования. Программа выпускадеталей может быть определена по формуле:
/> шт,
где N1=10 шт – программа производства основных изделий;
m=1 шт – количество деталей в машине;
=7% – процент запасных частей
Дляперспективной программы
N = 600000*1*1,07 = 642000 шт.
Ориентируясьна таблицы соответствия массы и объема производства, принимаем, что основнаяпрограмма соответствует единичному, а перспективная – массовому производству.
/>/>3. Выбор и обоснование методов получения заготовок дляосновной и перспективной программ
Вединичном производстве возможно получение детали из сплошного материала, однаков силу изогнутости детали, большая часть материала заготовки перейдет встружку. Для стальных деталей, выполненных из конструкционной стали,предпочтительным методом получения заготовки является поковка или штамповка.
Свободнаяковка позволяет обойтись без сложной штамповой оснастки и получить заготовкублизкой к детали формы путем свободной проковки молотом на оправках. Формазаготовки показана на рис. 1
/>
Рис. 1.Форма заготовки
Вкрупносерийном и массовом производстве изготовление заготовки, форма которойбыла бы как модно более близка к форме заготовки, является обязательнымусловием. В этом случае можно использовать штамповую оснастку, в которойзаготовка получается за один ход ползуна штампа. Внешне форма заготовкиостанется такой же, как показано на рис. 1, но припуски уменьшатся. Если дляпоковки припуск составляет 5-7 мм на сторону, то для штамповки в закрытыхштампах – около 2 мм, а для прецизионной штамповки точность размеров сравнима сточностью после однократной механической обработки.
Такимобразом принимаем для основной программы – поковку, а для перспективной –штамповку в закрытых штампах.
/>4. Обоснованиемаршрута обработки для основной и перспективной программ
Отличиетехнологических процессов в серийном и единичном производстве заключаетсяпрежде всего в степени механизации и автоматизации работ. Для единичногопроизводства характерно индивидуальное получение размеров, разделение операцийв соответствии с обрабатываемыми поверхностями, низкая степень механизациивспомогательных операций.
Дляосновной программы предлагается следующий маршрут:
Операция005
Наименование:Вертикально-фрезерная
Оборудование:Вертикально-фрезерный 6М12П
Оснастка:Фрезерное приспособление (тиски машинные)
Инструмент:фреза с механическим креплением твердосплавных пластин по ГОСТ 29595-85 80мм, z=8; пластины 01114-160304 из твердого сплава Т15К6по ГОСТ 19046-83
Содержание:
1. Фрезероватьплоскость, основания выдерживая размер 62
/>
Операция010
Наименование:Вертикально-фрезерная
Оборудование:Вертикально-фрезерный 6М12П
Оснастка:Фрезерное приспособление (тиски машинные)
Инструмент:фреза с механическим креплением твердосплавных пластин по ГОСТ 29595-85 80мм, z=8; пластины 01114-160304 из твердого сплава Т15К6по ГОСТ 19046-83
Содержание:
1.Фрезеровать плоскость «как чисто»
2.Переустановить заготовку
3.Фрезеровать плоскость, выдерживая размер 40
/>
Операция015
Наименование:Вертикально-фрезерная
Оборудование:Вертикально-фрезерный 6М12П
Оснастка:Фрезерное приспособление (тиски машинные)
Инструмент:фреза с концевая твердосплавная 20 мм, z=4;Т15К6
Содержание:
1.Фрезеровать боковые поверхности лапок, выдерживая размер 1
2.Фрезеровать проем, выдерживая размеры 2-4
/>
Операция020
Наименование:Вертикально-фрезерная
Оборудование:Вертикально-фрезерный 6М12П
Оснастка:Фрезерное приспособление (тиски машинные)
Инструмент:фреза с механическим креплением твердосплавных пластин по ГОСТ 29595-85 80мм, z=8; пластины 01114-160304 из твердого сплава Т15К6по ГОСТ 19046-83
Содержание:
1.Фрезеровать плоскость, выдерживая размер 60,25h9
/>
Операция 025
Наименование:Вертикально-фрезерная
Оборудование:Вертикально-фрезерный 6М12П
Оснастка:Фрезерное приспособление (тиски машинные)
Инструмент:фреза с концевая твердосплавная 40 мм, z=4;Т15К6
Содержание:
1.Фрезеровать за два установа боковые поверхности стенок, выдерживая размеры 1-4
/>
Операция030
Наименование:Слесарная
Оборудование:Плита разметочная
Содержание:Произвести разметку отверстий в соответствии с рабочим чертежом детали
Операция035
Наименование:Вертикально-сверлильная
Оборудование:Вертикально-сверлильный НС12
Оснастка:Сверлильное приспособление (тиски), быстрозажимной сверлильный патрон
Инструмент:Сверло спиральное Æ7; Æ 3,5 ГОСТ19543-74, Р6М5, Зенкер Æ3,9Н8, Р9М5
1.Сверлить 2 отверстия Æ3,5Н12, выдерживая размеры 1,3,5;
2.Зенкеровать 2 отверстия Æ3,5Н8, выдерживая размеры 1,3,5, 7;
3.Сверлить 2 отверстия Æ7, выдерживая размеры 2,4,5,8.
/>
Операция040
Наименование:Вертикально-сверлильная
Оборудование:Вертикально-сверлильный НС12
Оснастка:Сверлильное приспособление (тиски), быстрозажимной сверлильный патрон
Инструмент:Цековка Æ 11; Сверлоспиральное Æ2,2,Æ 4 ГОСТ19543-74,
1.Цековать 2 отверстия Æ11,выдерживая размеры 3,10;
3.Сверлить по разметке 4 отверстия Æ 2,2, выдерживая размеры 5-7,12-15.
3. Сверлитьпо разметке 4 отверстия Æ4Н12, выдерживая размеры 5,8,9;
4.Зенковать 4 фаски 0,5х45° в отверстиях Æ 2,2
/>
Операция045
Наименование:Слесарная
Оборудование:Верстак, тиски
Инструмент:Метчик М3, Р6М5; вороток.
Содержание:Нарезать резьбу М3 в отверстиях Æ2,2
Операция050
Наименование:Термическая
Оборудование:Печь, закалочная ванна
Содержание:Выполнить термообработку, обеспечив 28…32 HRCэ
Операция055
Наименование:Вертикально-сверлильная
Оборудование:Вертикально-сверлильный НС12
Оснастка:Сверлильное приспособление (тиски), быстрозажимной сверлильный патрон
Инструмент:Развертка Æ 4Н7,Т15К16;
1. Развернуть2 отв. Æ 4Н7
/>
Операция060
Наименование:Плоскошлифовальная
Оборудование:Плоскошлифовальный 3Г71
Оснастка:Магнитная плита
Инструмент:Круг шлифовальный
1.Шлифовать поверхность окончательно, выдерживая размер согласно эскизу
/>
В отличиеот единичного производства в условиях серийного производства необходимо какможно быстрее обработать деталь с условием автоматического получения размеров.В этом случае широко применяются станки с ЧПУ. В нашем случае можно объединить длявыполнения на одном фрезерном станке с ЧПУ операции 005 и 015, а также020,025,035,040,045. Кроме того, в этом случае становятся ненужными слесарныеоперации разметки и нарезания резьбы./>/>
5. Обоснование выбора станочногооборудования, и технологической оснастки
Технологическоеоборудование выбирается исходя из размеров заготовки и детали, требуемойточности обработки, возможностей станка и др.
На этомосновании выбираем следующие станки:
На операцияхфрезерования предлагается применить широко распространенный станок:вертикально-фрезерный: 6Н12П.
Сверлениеи обработка отверстий малого диаметра не требуют применения больших станков.Для обработки этих поверхностей можно использовать станки типа НС-12, имеющиевозможность сверления по стали отверстий до 12 мм.
Шлифованиепредлагается выполнить на плоскошлифовальном станке 3Г71
Дляперспективной программы требуется использовать станки, обладающие большейстепенью автоматизации, чем универсальные.
Такимстанком является многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточной вертикальный станокс крестовым столом мод. 21104П7Ф4.
Станокпредназначен для высокопроизводительной обработки корпусных и плоских деталей.
На станкевыполняются следующие операции: сверление, зенкерование, развертывание,растачивание отверстий, фрезерование по контуру с линейной и круговой интерполяцией,нарезание резьб метчиками.
Конструкциястанка позволяет осуществлять контурное фрезерование (в режиме программногоуправления) двумя подачами: стола (поперечная) и салазок (продольная).
Автоматизированнаясмена обрабатываемых деталей из двухместного загрузочного устройства даетвозможность многостаночного обслуживанияс совмещением времениустановки и обработки детали.
Классточности станка П по ГОСТ 8—82Е.
Управлениестанком осуществляется посредством системы числового программного управления2С42-65
Программируемыеперемещения: поперечное и продольное – стола; вертикальное – шпиндельной бабки.
Шпиндельныйузел смонтирован на прецизионных подшипниках качения, что обеспечиваетдлительное сохранение точности, повышенную жесткость и виброустойчивость.
Высокоточныекомбинированные закаленные направляющие с лентой из фторопласта для продольногои поперечного перемещений стола и шпиндельной бабки обеспечивают точное позиционированиеи длительное сохранение точности в процессе работы.
Электрическиеприводы подач узлов раздельные с тиристорным управлением широкого диапазонапозволяют изменить величину подачи в процессе резания.
Переключениескоростей шпинделя в каждом из двух механических диапазонов производитсяавтоматически во время вращения шпинделя.
Столкрестовый и шпиндельная бабка перемещаются с помощью винтовых пар качения, свозможностью компенсации люфта при реверсе.
Основныеданные:
Размерырабочей поверхности стола и спутника (длина х ширина), мм 630х400
Наибольшийход стола, мм:
продольный(X) 630
поперечный(У) 400
Наибольшийход шпиндельной бабки, мм 630
Конецшпинделя с внутренним конусом по ГОСТ 15945—82 40
РазмерыТ-образных пазов стола и спутника, мм:
ширина 14
расстояниемежду пазами 60
КоличествоТ-образных пазов стола 5
Наибольшейусловный диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 1050—74, мм 25
Расстояниеот торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм:
наименьшее170
наибольшее800
Расстояниеот торца шпинделя до рабочей поверхности спутника, мм:
наименьшее16
наибольшее645
Частотавращения шпинделя, об/мин 30…3000
Дискретностьзадания частот вращения шпинделя, об/мин 1
Подачашпиндельной бабки, мм/мин 5…2000
Продольныеи поперечные подачи стола, мм/мин 20…2000
Дискретностьзадания подачи стола и шпиндельной бабки, мм/мин
Скоростьбыстрого хода стола в продольном и поперечном направлениях, шпиндельной бабки,м/мин 10
Наибольшийкрутящий момент на шпинделе, Н-м 294
Наибольшееусилие подачи, Н:
шпиндельнойбабки (Z) 8000
стола (Х,У) 5000
Наибольшаямасса обрабатываемого изделия, кг:
устанавливаемогона спутник 350
устанавливаемогона стол 630
Наибольшаямасса инструмента, устанавливаемого в магазин, кг 15
Наибольшеечисло инструментов в магазине 16
Наибольшийдиаметр инструмента, устанавливаемого в магазине, мм 85
Наибольшийдиаметр резьбы, нарезаемой метчиком, мм М24
Времясмены, с:
инструментов10
заготовок 12
Габаритстанка с выносным оборудованием, мм 3420х2850х3190
Мacca станка, кг, не более:
безустройства ЧПУ, гидроагрегата и АСЗ. 6200
сограждением, электрошкафом, устройством ЧПУ, гидроагрегатом и АСЗ. 8000
Мощностьустройства ЧПУ, кВт… l,0
Суммарнаямощность всех электродвигателей, кВт… 20,165
Системапрограммного управления
Тип 2С42-65
Числоуправляемых координат/одновременно-управляемых координат 4/3
Видчислового программного управления Комбинированное
Кодпрограммы ISO
Способзадания размеров Абсолютный и в приращениях
Скоростьсчитывания информации, строк/мин 300
Дискретностьотсчета но осям X, У, Z:
мм 0,001
град 0,001
Дляоперации шлифования можно оставить уже принятый станок 3Г71, посколькубазирование заготовки простое, а выбранный станок может работать вполуавтоматическом режиме.
Оснасткадля основной программы – исключительно универсальная. Это связано снеобходимостью обрабатывать на одном станке большое количество наименованийдеталей.
В массовоми крупносерийном производстве требуется использовать специальныеприспособления, обеспечивающие обработку на одном станке большого количестваповерхностей.
/>/>6. Определениеоперационных размеров и допусков
Произведемподробный расчет припусков и допусков на обработку отверстия 4Н7(+0,036).
Назначаеммаршрут обработки: сверление, зенкерование, развертывание
Расчетминимальной величины припуска производится по формуле
/>,
где Rzi-1– шероховатость поверхности после предшествующего перехода;
hi-1 – величина дефектного слояматериала на предшествующем переходе;
Тi-1– величина дефектного слоя, оставшаяся после предшествующего перехода;
i-1– суммарные отклонения расположения поверхности и формы на предшествующемпереходе;
i– погрешность закрепления на текущем переходе. Она равна 0 мкм, так как при обработке по разметке не играет роли в результирующей погрешностиразмеров.
Величины Rz и h для соответствующих стадийобработки выбираются по таблицам 6 и 12 – 25
Дляпредварительного сверления значение Rz составит 60 мкм;h – 60 мкм. После зенкерования Rz = 20 мкм, h = 15 мкм. Послеразвертывания Rz = 6,3 мкм, h =1 мкм.
Уводсверла от оси отверстия н составит 0,3мкм на 1 мм длины отверстия
н = 0,3*7 = 2,1 мкм
Приобработке осевым инструментом эта погрешность останется постоянной
Величинаминимального припуска составит:
2Zmin. зенк. = 2* (60+60 + 2,1) = 244мкм;
2Zmin. разв. = 2* (12,5 + 15 + 2,1) = 59мкм;
Величинамаксимального припуска рассчитывается по формуле:
/>
2Zmах. зенк. = 244–14 +100 = 330 мкм;
2Zmах. разв. = 59-10+14 = 63 мкм;
Предельныепромежуточные размеры образуются путем прибавления по переходам ксоответствующим размерам окончательно обработанной поверхности величин 2Zmin и 2Zmах
Результатырасчетов также сводятся в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Таблица аналитического расчета припусковПереход IT Допуск, мкм Rz, мкм h, мкм
мкм
мкм
2Zmin
мкм
2Zmax, мкм
dmin,
мм
dmax,
мм
Размер 4Н7(+0,01) Предварительное сверление 12 100 60 60 2,1 – – – 3,607 3,707 Зенкерование 8 14 12,5 15 2,1 – 244 330 3,937 3,951 Развертывание 7 10 6,3 1 2,1 – 59 63 4 4,01 />
7. Определение режимов резания дляоперации
Определяемрежимы резания на операцию 005
Наименование:Вертикально-фрезерная
Оборудование:вертикально-фрезерный 6Н12
Оснастка: тискимашинные.
Переход 1. Фрезеровать плоскость;
Инструмент: фреза с механическим креплениемтвердосплавных пластин по ГОСТ 29595-85 80 мм, z=8;пластины 01114-160304 из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 19046-83.
Глубина резания t = 2 мм;
Длина резания lрез = 110 мм;
Длина рабочего хода lр.х. = 190 мм;
Ширина фрезерования B = 45 мм.
Подачатабличная Sт = 0,15 мм/зуб [карта 57, поз. 1, с. 180]
Поправочныекоэффициенты принимаем по карте 56 (с. 183-185).
Sт Кsм Кsи
Ksр Ks Ksв Ksс
Sпр 0,15 0,8 1,0 1,0 1,15 1,3 1,0 0,18
Скоростьрезания принимается по карте 65, поз. 9 (с. 188). Поправочные коэффициентыпринимаем по карте 65 (сс. 191-193)
Vт Кvм Кvи Kvп Kv
KvВ
Kvт
Kvр
Kvж
Vпр 190 0,8 1,0 1,0 1,1 1,3 1,0 1,0 1,0 217,36
Табличнаямощность Nт = 9,7 кВт. С учетом поправочныхкоэффициентов, мощность равна
N= 9,7 * 1,2*0,95*0,4 = 4,42 кВт.
Примощности станка 7,5 кВт это приемлемое значение
Частотавращения шпинделя рассчитывается по формуле
/>
n = 1000 * 217,36/ (3,14 * 80) = 865,29 мин-1
Принимаем n = 800 мин-1, тогда
V = 3,14 *80 * 800 / 1000 = 200,96 м/мин.
Минутная подача равна
Sмин = nSоб = 800 *0,18 * 8 = 1152 мм/мин.
Основное время
To = lр.х./ Sмин = 190/1152 = 0,16 мин.
Определяемрежимы резания на операцию 015
Наименование:Вертикально-фрезерная
Оборудование:вертикально-фрезерный 6Н12
Оснастка:тиски машинные.
Инструмент: фреза концевая 20 по ГОСТ17025-71, Т15К6;
Глубина резания t = 5 мм;
Длина резания lрез = 5*40 = 200 мм;
Длина рабочего хода lр.х. = 200+5*40*0,6 = 320 мм;
Ширина фрезерования B = 13 мм.
Подачатабличная Sт = 0,04 мм/зуб [карта 79, поз. 15, с. 212]
Поправочныекоэффициенты принимаем по карте 82 (с. 217).
Sт Кsм Кsи
Ksz Ksl
Sпр 0,04 0,8 0,8 1,0 1,0 0,03
Скоростьрезания принимается по карте 83, поз. 20 (с. 219). Поправочные коэффициентыпринимаем по карте 65 (сс. 95-97)
Vт Кvм Кvи Kvп
KvВ
Kvт
Kvo
Kvж
Vпр 32 1,0 2,8 1 1 1,0 0,8 1 71,68
Частотавращения шпинделя рассчитывается по формуле
/>
n = 1000 * 71,68 / (3,14 * 20) = 1141,40 мин-1
Принимаем n = 1100 мин-1, тогда
V = 3,14 *20 * 1100 / 1000 = 69,08 м/мин.
Минутная подача равна
Sмин = nSоб = 1100* 0,03 * 4 = 132 мм/мин.
Основное время
To = lр.х./ Sмин = 320/132 = 2,42 мин.
Операция035
Наименование:Вертикально-сверлильная
Оборудование:Вертикально-сверлильный НС12
Оснастка:Сверлильное приспособление (тиски), быстрозажимной сверлильный патрон
Инструмент:Сверло спиральное Æ7; Æ 3,5 ГОСТ19543-74, Р6М5, Зенкер Æ3,9Н8, Р9М5
1.Сверлить 2 отверстия Æ3,5Н12, выдерживая размеры 1,3,5;
2.Зенкеровать 2 отверстия Æ3,9Н8, выдерживая размеры 1,3,5, 7;
3.Сверлить 2 отверстия Æ7, выдерживая размеры 2,4,5,8.
Переход 1.Сверлить напроход последовательно 2 отверстия 3,5Н12.
Инструмент:сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком 035 2300-1197 Æ 3,5 мм, Р6М5
Глубина резанияt = 1,75 мм;
Длинарезания lрез = 2*13 =26 мм;
Длина рабочего хода lр.х. = 26+2*5 = 36 мм;
Обрабатываемыйдиаметр 3,5
По карте46 (с. 129) принимаем табличные подачу, скорость, осевую силу и мощностьрезания.
S0т= 0,15 мм/об;
Vт = 26,5м/мин;
Рт = 1156Н;
Nт = 0,4кВт
Поправочныекоэффициенты принимаем по карте 53 (с. 143).
S = S0т * Ksm = 0,15 * 0,64 = 0,1мм/об;
Скоростьрезания:
Vт Кvм Кvз Kvж Kvт Kvп Кvи Kvl Kvw
Vпр 26,5 0,64 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 16,96
Частотавращения шпинделя для расчетной скорости резания равна
/> = 1000 *16,96/ (3,14 * 3,5) = 1543,22 мин-1
Принимаемn = 1500 мин-1, тогда
Vф= 3,14 * 3,5 * 1500 / 1000 = 16,49 м/мин
Минутнаяподача равна
Sмин= nSоб = 1500 * 0,1 = 150 мм/мин
Основное время
To = lр.х./ Sмин = 36/150 = 0,24 мин.
Переход 2.Зенкеровать напроход последовательно 2 отверстия 3,9Н8
Инструмент:зенкер цельный 035-2320-0001 3,9 мм по ТУ 2-035-926-83; Р6М5
Глубинарезания t = 0,2 мм;
Длинарезания lрез = 2*13 = 26 мм;
Длина рабочего хода lр.х. = 32 мм;
Обрабатываемыйдиаметр 3,9
По карте48 (с. 132) принимаем табличные подачу, скорость, осевую силу и мощностьрезания.
S0т= 0,41 мм/об;
Vт = 27,4м/мин;
Рт = 161Н;
Nт = 1,0кВт
Поправочныекоэффициенты принимаем по карте 53 (с. 143).
S = S0т * Ksm = 0,41 * 0,64 = 0,26мм/об;
Скоростьрезания:
Vт Кvм Кvз Kvж Kvт Kvп Кvи Kvl Kvw
Vпр 27,4 0,64 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 17,54
Частотавращения шпинделя для расчетной скорости резания равна
/> = 1000 *17,54/ (3,14 * 3,9) = 1432,30 мин-1
Принимаемn = 1500 мин-1, тогда
Vф= 3,14 * 3,9 * 1500 / 1000 = 18,37 м/мин
Минутнаяподача равна
Sмин= nSоб = 1500 * 0,26= 390 мм/мин
Основное время
To = lр.х./ Sмин = 32/390 = 0,08 мин.
Переход 3.Сверлить напроход последовательно 2 отверстия 7Н12,;
Инструмент:Сверло спиральное 035-2301-1007 ОСТ 2И20-2-80, материал Р6М5.
Глубинарезания t = 3,5 мм;
Длинарезания lрез = 13*2 = 26 мм;
Длина рабочего хода lр.х. = 46 мм;
Обрабатываемыйдиаметр 7,5
По карте46 (с. 129) принимаем табличные подачу, скорость, осевую силу и мощностьрезания.
S0т= 0,19 мм/об;
Vт = 25,5м/мин;
Рт = 1885Н;
Nт = 0,64кВт
Поправочныекоэффициенты принимаем по карте 53 (с. 143).
S = S0т * Ksm = 0,18 * 0,64 = 0,12мм/об;
Скоростьрезания:
Vт Кvм Кvз Kvж Kvт Kvп Кvи Kvl Kvw
Vпр 25,5 0,64 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 16,32
Частотавращения шпинделя для расчетной скорости резания равна
/> = 1000 *16,32/ (3,14 * 7) = 742,49 мин-1
Принимаемn = 700 мин-1, тогда
Vф= 3,14 * 7 * 700 / 1000 = 15,39 м/мин
Минутнаяподача равна
Sмин= nSоб = 700 * 0,12 = 84 мм/мин
Основное время
To = lр.х./ Sмин = 46/84 = 0,55 мин.
/>8. Нормирование станочной операции
Произведемрасчет нормы штучно-калькуляционного времени для операции 035 – сверлильной.
Нормаштучного времени для станков с ЧПУ рассчитывается по формуле
/>
где Тв– вспомогательное время, которое состоит из:
Тус– время на установку-снятие детали. Для установки детали массой до 1 кг в приспособлении с ручным зажимом Тус = 0,35 мин.
Тизм– время на проведение контрольных измерений. Тизм = 0,5 мин (5измерений по 0,1 мин).
Тв.оп.– вспомогательное время, связанное с операцией (включение станка,удаление стружки и пр. – 0,15 мин.
Итого Тв =0,35 + 0,5 + 0,15 = 1 мин.
аорг,аотл, атех – соответственно нормативы расхода времени наорганизацию процесса, отдых и личные нужды и техническое обслуживание станка,вычисляемые в процентах от оперативного времени. Принимаем аорг + аотл+ атех = 15 %
То –машинное время работы станка. Рассчитывается с учетом режимов резания покаждому переходу по формуле:
/>.
где: L –длина рабочего хода (с учетом врезания и перебега);
n – частотавращения шпинделя;
S –рабочая подача;
i –количество проходов.
То = 0,24+0,08+0,55= 0,87 мин
Время на сменуинструмента и перемещения укрупнено принимаем равным 20 % от основного, тогда:
Топ =0,87+0,87*0,2 + 1 = 2,04 мин,
Тшт= 2,04 1,15 = 2,35 мин.
Штучно-калькуляционноевремя рассчитывается по формуле:
/>,
где n –величина партии;
Тпз– подготовительно-заключительное время. Принимаем Тпз= 8,7 мин.
Вединичном производстве подготовительно заключительное время полностью переходитна каждую деталь
Тш.к.= 2,35 + 8,7/1 = 11,05 мин
9. Основныетехнико-экономические показатели технологического процесса
Расчеттехнико-экономических показателей проведем на примере операции 035
Капитальныевложения, учитываемыепри определении эффективности технологии обработкидеталей, включают следующие затраты:
К = Коб + Косн + Кзд/>
где Kоб –стоимость оборудования, включая транспортно-заготовительные расходы и монтаж, руб;Kосн – стоимостьоснастки, приспособлений,режущего и мерительногоинструмента, руб; Кзд – стоимостьпроизводственной площади,руб ;
Балансовая стоимость оборудования определяетсяпо формуле:
/>,
где Цi – оптовая цена станка i-того вида, руб; Sпр.i – принятое число станков, шт;n – количествовидов оборудования; Кд= 1,1 – коэффициент, учитывающий затраты на доставку и монтаж станков.
Примем стоимость станка 25000 руб, тогда
Коб = 25000 * 1 * 1,1 = 27500 руб
Стоимость производственной площади, определяется по формуле:
/>
где Цпл – цена 1 м2 производственной площади, руб; – площадь, занимаемая единицей i-того вида оборудования, м2;
Удельная площадь для сверлильного станка НС12составляет 3,5 м2.
Цена 1 м2 производственной площади —15000 руб/м2.
Кзд = 15000 * 1 * 3,5 = 52500 руб
Стоимость приспособлений и инструмента принимаемв размере 15% от стоимости оборудования
Кпр = 27500 * 0,15 =4125 руб
ИТОГО К = 27500 + 52500 + 4125 = 84125 руб
9.2 Удельные капитальные вложения
/> = 84125 /10 = 8412,5 руб
9.3Определение технологической себестоимости обработки
9.3.1 Основнаязаработная плата производственных рабочих на определяется на основаниинормы штучного времени выполнения операций техпроцесса и часовойтарифной ставки рабочего установленного разряда:
/>
где Cч.i – часовая тарифная ставка рабочего по выполнениюопераций по i-тому виду оборудования, руб/ч;
Ставка для первого разряда работ по сдельнойформе оплаты труда составляет 39,7 руб. Тарифный коэффициент по 3-му разрядуработ – 1,15, тогда
Зо = 39,7 *1,15* 11,05 / 60 = 8,41руб
9.3.2. Дополнительнаязаработная плата производственныхрабочих берется в размере 11 % от ОЗП
Здоп = 8,41* 0,11= 0,93 руб
9.3.3 Отчисленияберутся в размере 26% от суммы основной и дополнительной заработной платы
Зотч = (8,41+0,93) * 0,26 = 2,43 руб
9.3.4.Затраты на силовую электроэнергию в расчете наединицу изделия определяются по формуле:/>
Зэ = Nэ*з.о.*Тшк*Цэ/60 =2,5*0,75*11,05*1,93/60 = 0,67 руб
где Nэ – установленная мощность электродвигателей, кВт, единицы i-го вида оборудования;
з.о. — коэффициент загрузкистанка,
Цэ – цена 1 квт.ч электроэнергии, руб/квт.ч;
9.3.5. Расходы натекущий ремонт и техническое обслуживание оборудования в расчете на единицу изделия определяются по формуле
/>
где Цбi– балансовая стоимость станка i-го вида, руб ;
Si – принятое число станковi-го вида, шт;
Нрем.i– норматив отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживаниеоборудования i-го вида от его стоимости.
Срем = 27500* 1 * 0,05 / 10= 137,5 руб
9.3.6 Расходы на амортизациютехнологического оборудования, приспособлений и производственнойплощади
/>;
Аоб = 8412,5* 0,122 =1026,33 руб
9.3.7 Расходы на наладку оборудования i-го вида, приходящиеся на одну деталь определяютсяпо формуле:
/>
где tнал.i–среднее время на одну наладкупо i-мy видуоборудования, мин;
Сч – часовая тарифная ставка наладчика, руб/ч;
Рi – числопереналадок />
ni – количество деталей, обрабатываемых на i-мвиде оборудования за смену, шт.
Переналадка станка не нужна, так как выполняетсяосновным рабочим, поэтому заработная плата наладчика не учитывается
Таблица5
Расчет элементов технологической себестоимости изделия
№
п/п Наименование статей расходов Величина показателей, руб 1 Основная заработная плата основных производственных рабочих 8,41 2 Дополнительная заработная плата 0,93 3 Отчисления на социальные нужды 2,43 4 Расходы на силовую электроэнергию 0,67 5 Затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание оборудования 137,5 6 Амортизация оборудования, приспособлений и производственной площади 1026,33 ИТОГО технологическая себестоимость 1176,27
Расчетпоказывает, что себестоимость даже самой простой операции в условиях единичногопроизводства очень высокая.
Выводы
Врезультате выполнения проекта можно сделать следующие выводы:
Деталь,принятая к обработке, проста и технологична.
Основнаяпрограмма 10 шт. соответствует единичному типу производства, а перспективная –600000 шт. — массовому. Соответственно типу производства должен строитсятехнологический маршрут. Для единичного главное – достижение заданной степениточности и качества индивидуальными методами, а для массового — методами автоматическогополучения размеров.
Разработанподробный технологический маршрут изготовления детали в условиях основнойпрограммы. Проведен подробный расчет режимов обработки для трех многопереходныхопераций, а также пронормирована одна из многопереходных операций.
Технико-экономическийрасчет сверлильной операции показал, что стоимость операции только одной этойоперации в единичном производстве составляет 1176 руб. Это очень дорого.
/>Список литературы
1. Справочниктехнолога машиностроителя. В 2-х т. Т.1/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение 2003. 656 с.
2. Справочниктехнолога машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение 2003. 496 с.
3. Обработкаметаллов резанием: Справочник технолога/ А.А. Панов, В.В. Аникин и др.; подобщ. ред. А.А.Панова. – М.: Машиностроение 2002. 736 с.
4. ГорбацевичА.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск: Высшая школа2000, 288 с.
5. ГжировР.И. Краткий справочник конструктора. – Л.: Машиностроение 1983. 464 с.
7. БелкинИ.М. Справочник по допускам и посадкам для рабочего машиностроителя. – М.:Машиностроение 1985. 320 с.
8. СамойловВ.С., Эйхманс Э.Ф. и др. Металлообрабатывающий твердосплавной инструмент:Справочник. – М.: Машиностроение 2000. 368
9.Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания на работы,выполняемые на металлорежущих станках.– М.: Экономика 2004, 448 с.
10. КузнецовЮ.И., Маслов А.Р., Байков, А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник. – М.:Машиностроение 2003. 359 с.