Модернізація верстату для токарно-револьверного станка 11Ф16

На деталі задані допуски розташування які визначають кінематичну точність деталі в з'єднаному вузлі, покращують умови її роботи і зменшують знос поверхонь.

	0,03	А
	0,025	А

Механічні властивості сталі марки 45 ГОСТ 1050 - 78.

Таблиця 4.

Марка сталі					Ударна в'язкісь
	МПа			ан	КГСм/см2
	610	360	16	40	50

Таблиця 5. Хімічні властивості сталі марки 45 ГОСТ 1080 - 78.

Вуглець C	Кремній Si	Марганець Mn	Хром Cr	Фосфор P	Сіра S	Нікель Ni
				не більше
0,4-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	0,3	0,45	0,3

2.2 Аналіз технологічності

Технологічний аналіз конструкції деталі забезпечує покращення техніко - економічних показників розроблюваного технологічного процесу.

Задача аналізу - можливе зменшення працеємкості і металоємкості деталей.

2.2.1 Якісний аналіз технологічності

Згідно ГОСТу 14204-73 здійснюють якісну оцінку конструкції деталі на технологічність. Конструкція деталі повинна складатися із стандартних і уніфікованих конструкційних елементів, виготовлятися із стандартних заготівок одержаних раціональним способом. Дана деталь "Вал" має оптимальні ступені точності і шорсткість відповідно до призначення поверхонь. Деталь має зручні настановні бази - центрові отвори. Конструкція деталі дозволяє багатоінструментальну обробку і можливість вільного входу і виходу ріжучого інструменту.

Деякі поверхні валу можна обробляти прохідними різцями.

Діаметральні розміри шийок валу убувають до кінців валу, вал жорсткий.

На валу є канавки для виходу шліфувального кругу поверхонь 4 і 13.

На кресленні валу вказані розміри, шорсткість і допуски форми і розташування.

2.2.2 Кількісний аналіз технологічності

Таблиця 6.

Номер поверхні	Квалітет точності	Шорсткість, Ra, мкм	План обробки
2; 15	h14	6,3	Фрезерувати торці
1; 16	H12	6,3	Центрувати отвіри
3; 7; 10; 14	h14	6,3	Точити фаски
4	К6	0,8	Точити попередньо Точити остаточно Шліфувати попередньо Шліфувати остаточно
5; 12	h14	6,3	Точити канавки
6; 11	h14	6,3	Точити попередньо Точити остаточно
8	а11	3,2	Точити попередньо Точити остаточно
13	h7	0,8	Точити попередньо Точити остаточно Шліфувати попередньо Шліфувати остаточно
9	H8	3,2	Фрезерувати шпоночний паз
17-24	h7	0,8	Фрезерувати шліці Шліфувати шліці

2.3 Вибір типу виробництва

За завданням річна виробнича програма N=12000 деталей.

Маса деталі - 11,6кг. Визначаємо, що тип виробництва крупно серійний [4,з3]. Серійне виробництво характеризується випуском виробів окремими повторюваними чи партіями серіями.

У крупносерійному виробництві заготівлі маловідходні: прокат, штампування , точні види лиття.

Устаткування універсальне і спеціальне розташоване в цеху або по ділянках, або по ходу технологічного процесу.

Пристосування і різальний інструмент універсальні і спеціальні. У якості вимірювального інструмента застосовуються граничні калібри: калібр-пробки, калібр-скоби, шаблони.

Техдокументація розробляється докладно, у виді маршрутних, операційних карт і карт ескізів. Кваліфікація робітників середня-3,4 розряди.

Обсяг партії деталей:

,

де

N- годова програма випуску; шт.

t - число діб (3-5), на який мається запас деталей на складі;

n - 250шт, тобто в місяць буде виготовлено

Ф - кількість робочих днів у році.

шт.

Приймаємо обсяг партії який дорівнює 250 шт., тобто кратний місячному завданню.

партії деталей.

2.4 Технічні вимоги на деталь і методи їхнього забезпечення

Точність виготовлення деталі складається з точності розмірів, точності форми, точності відносного положення поверхонь деталі і шорсткості поверхонь. Під точністю обробки розуміємо ступінь відповідності обробленої деталі вимогам креслення і технічних умов. Задані технологічні умови гарантують деталь від перекосу, при зубонарізуванні, зубошліфуваниі на оправленні й у зібраному вузлі, а також забезпечує зносостійкість і міцність при роботі.

Таблиця 7

Зміст технологічних умов	Метод виконання	Метод контролю
32...35HRC, крім місць зазначених особливо Цементувати h0,7... 0,9мм, ТВЧ;52...56 НRС 0,03 А	Поліпшення в термопічі Насичення вуглецем у термопічі, загартування на ТВЧ. Шліфування у центрах.	Прилад Роквелла Прилад Роквелла Індикатор И405 кл.0 ГОСТ 577 - 68

2.5 Вибір і обґрунтування методу одержання заготівель

Визначаємо масу деталі:

М_дет = ,

де

М_дет - маса деталі, кг;

V_дет - обсяг деталі, см³;

- щільність сталі, г/см³;

Розбиваємо деталь на прості геометричні фігури:

М_дет =

Мдет = 0,000785 7,8(4,5²2,3 +6,5²42,4+5²2,5) = 11,6 кг.

Вибір методу одержання заготівлі:

Розглянемо два методи:

1 - одержання заготівлі з гарячекатаного прокату звичайної точності,

2 - одержання заготівлі методом гарячого штампування на КГШП

(кривошипному горячештамповочному пресі при індукційному нагріванні заготівлі).

Розрахунок розмірів заготівлі з прокату Приймаємо прокат горячекатаный за ГОСТ 2590-88.

Діаметр прокату Ш70() [3 с. 109 табл. 62]

Умовне обозначення прокату:

Довжина прокату L_пр = L_дет + 2Z = 472 + 2· 3 = 478 мм;

Z = 3мм - припуск на підрізання терців;

Маса заготовки з прокату:

Коефіцієнт використання матеріалу прокату:

;

Розрахунок розмірів заготівлі, отриманим штампуванням по ГОСТ 7505-89.

Штампувальне устаткування КГШП - закритий штамп

Вихідні дані по деталі:

Матеріал - Сталь марки 45 ГОСТ 1050 - 78.

Маса деталі Мет = 11,6 кг

Маса штампування розрахункова:

М_{шт р} = М_дет Кр,

де Кр - розрахунковий коефіцієнт; Кр = 1,3 - 1,6;

М_{шт р} = 10,7 1,3 = 13,91 кг;

Клас точності штампування в залежності від устаткування Т2 [1, с28 табл 19];

Група сталі - M2 [1,с 8];

Ступінь складності - С1 [ 1,з 30].

Вихідний індекс штампування - 10 [1,з 10]

Таблиця 8. Основні параметри штампування.

Маса штампування розрахункова, кг расчетная, кг	Група сталі	Ступінь складності	Клас точності	Індекс
13,91	M2	С1	Т2	10

Конфігурація поверхні рознімання штампа П (плоска), [ 1,з 7, табл1].

Визначення припусків на механічну обробку і розмірів штампування.

Припуски на сторону складуть для розмірів:

Ш45К6 (Ra 6,3) - 1,5 мм.;

Ш65а11 (Ra 3,2) - 1,5 мм;

Ш50К6 (Ra 6,3) - 1,5 мм;

23h14 (Ra 6,3 - Ra 6,3) - 1,4 мм;

25H14 (Ra6,3 - Ra 6,3) - 1,4 мм;

424h14 (Ra 3,2 - Ra 3,2) - 2,0 мм;

Додаткові припуски, що враховують:

а) Зсув по поверхні рознімання штампа - 0,3мм [1 с 14 табл.4], ГОСТ 7505 - 89;

б) Відхилення від прямолінійності - 0,5 мм [1 з 14 табл. 5], ГОСТ 7505 - 89;

Визначаємо розміри штампування шляхом додатка до розмірів готової деталі подвоєних припусків на сторону.

Таблиця 9.

Розмір деталі, мм	Параметр шорсткості, мкм	Загальний припуск на обробку, мм	Розмір заготівлі з відхиленням, мм
Діаметральні розміри
Ш45К6	6,3	2(1,5 + 0,5 + 0,3) = 4,6	Ш 49,6 приймаємо Ш 50
Ш 65а11	3,2	2(1,5 + 0,5 + 0,3) = 4,6	Ш69,6 приймаємо Ш70
Ш50К6	6,3	2(1,5 + 0,5 + 0,3) = 4,6	Ш54,6 приймаємо Ш55
Лінійні розміри
23Н14	6,3 6,3	(2 +0,5 + 0,3) - (1,4 +0,5 + 0,3) = 0,6	23,6 приймаємо 24
25Н14	6,3 6,3	(2 +0,5 + 0,3) - (1,4 +0,5 + 0,3) = 0,6	25,6 приймаємо 26
424h14	3,2 3,2	2(2 + 0,5 + 0,3) = 5,6	429,6 приймаємо 430
472h14	3,2 3,2	2(2 + 0,5 + 0,3) = 5,6	477,6 приймаємо 478

Відхилення розмірів штампування призначаються в залежності від вихідного індексу і розмірів штампування [1, з 17, табл 8].

Штамповка:

Визначаємо масу штампування розбивши її на прості геометричні фігури:

кг;

Технологічні втрати при гарячому об'ємному штампуванні 10% від маси штампування.

Визначаємо норму витрати матеріалу на одну деталь:

кг;

Коефіцієнт використання матеріалу штампування:

Розрахунок собівартості заготівель:

Заготівля з прокату:

Смат. пр = Мпр

де Snp - вартість 1 тонни прокату

Sпр = 1600 грн/тона.

Заготівля - штампування:

Смат. шт. = Мшт

де Sшт - вартість 1 тонни штампу

Sшт = 2000 грн/тона.

Встановлено, що при різниці коефіцієнтів Кшт - КПР більше 0,15 доцільно застосування штампування.

Кпр - Кшт = 0,8 - 0,77 = 0,03;

У якості заготівки приймаємо прокат.

2.6 Розробка маршрутно-операційного техпроцеса

Таблиця 10

№ опера-ції	Зміст і найменування	Устатку-вання	Оснащення	Інструмент що ріже	Вимірювальний інструмент
1	2	3	4	5	6
005	5110 Термічна Підпалення 217НВ	Термопіч		Прилад Бринеля
010	4269 Фрезерно - центровальна; Фрезерувати торці 2,15. Центрувати 2 отв. 1,16	381825 МР-71М	396131 Лещата 7200 - 0252 ГОСТ 21168 - 75	381855 Фреза 2214 - 0001 Т15К6 ГОСТ 24359-80.	393610 Шаблон L=478h14 U01.0000.000
015	4233 Токарна з ЧПК 1. Точити попередньо поверхні. 13, 11, 8. 2. Точити остаточно поверхні 14, 13, 12, 11, 10, 8.	381021 модель 16К20ф3	396112 Патрон 7102-0066 ГОСТ 24351-80 392840 Центр А1-2 НП ЧПК ГОСТ 8742-75	392191 Різець 2100-2154 Т15К6 ГОСТ 26611-85 392192 Різець 2101-0955 Т30К4 ГОСТ 20872-80	393123 Калибр-скоба 8133-0140 а11 ГОСТ 18362-73
020	4233 Токарна з ЧПК 1. Точити попередньо поверхні. 4, 6. 2. Точити остаточно поверхні 3, 4, 5, 6, 7.	381021 модель 16К20ф3	396112 Патрон 7102-0066 ГОСТ 24351-80 392840 Центр В1-2 НП ЧПК ГОСТ 8742-75	392191 Різець 2100-2154 Т15К6 ГОСТ 26611-85 392192 Різець 2101-0955 Т30К4 ГОСТ 20872-80	393123 Калибр-скоба 8118-0067 ГОСТ 2216-84
025	4260 Шпоночно-фрезерна Фрезерувати паз 9.
030	4260 Шліцефрезерна Фрезерувати шліці поверхн. 17 - 24.	381630 модель 5350Б	393100 Хомутик 7107-0039 ГОСТ 2578-70 392844 Центр 7032-0029 Морзе 4 ГОСТ 13214-79	391816 Фреза d810 65f9 - C ГОСТ 8027-86	393611 Шаблон В = 10,4h11 U0,2.00.000
035	5130 Термічна Покращено 32...35 HRC	Термопіч		Прилад Бринеля
040	4131 Круглошліфувальна Шліфувати попередньо поверхн. 13. Шліфувати остаточно поверхн. 13.	381311 модель 3М131	396155 Хомутик 7107-0067 ГОСТ 16488-70 392844 Центр 7032-0029 Морзе 4 ГОСТ 13214-79	397711 Коло 1 60063 203 14А 40 СТ 16К 35м/с 2А 1Кл ГОСТ 2424-83	393121 Калібр-скоба 8113-0127 ГОСТ 18362-73
045	4131 Круглошліфувальна Шліфувати попередньо поверхн. 4. Шліфувати остаточно поверхн. 4.	381311 модель 3М131	396155 Хомутик 7107-0067 ГОСТ 16488-70 392844 Центр 7032-0029 Морзе 4 ГОСТ 13214-79	397711 Коло 1 60063 203 14А 40 СТ 16К 35м/с 2А 1Кл ГОСТ 2424-83	393121 Калібр-скоба 8113-0127 ГОСТ 18362-73
050	4142 Шліцешліфувальна Шліфувати 8 шліців поверхн. 17-24	381315 модель 3Б450	396155 Хомутик 7107-0067 ГОСТ 16488-70 Центр 7032-0029 Морзе 4 ГОСТ 13214-79	397715 Коло 20010 76 44А 25 СМ 28-9К 20м/с А1Кл. ГОСТ 2424-83	393180 Калібр-кільце 8312-0239 ГОСТ 24960-80
055	0220 Контрольна Перевірити розміри: Ш45К6-калібр-скоба Ш50К6-калібр-скоба Шлиці: d858h765a1110f8 Калібр втулка; Шорсткість: Ra 6,3; 3,2; 1,6; 0,8. 0,03 А індикатор;	394343 Плита контрольна			393610 Шаблон L=478h14 393611 Шаблон В=10,4h11 393121 Калібр-скоба 8113-0127 ГОСТ 18362-73 393121 Калібр-скоба 8113-0132 ГОСТ 183162-73 393180 Калібр-кільце 8311-0239 ГОСТ 24960-80

2.7 Обґрунтування вибору баз

Точність обробки деталі залежить від вибору поверхні, яка служитиме настановною технологічною базою на всіх операціях.

Найбільшій точності обробки можна досягти в тому разі, коли весь процес обробки ведеться на одній настановній базі і з однією установкою. Кожне встановлення заново на нову поверхню вноситься помилка у взаємне розташування поверхні. При установки деталі слід дотримувати 2 основні принципи базування:

1. Принцип постійності;

2. Принцип поєднання баз.

У даному техпроцесі принцип постійності баз застосований в операціях: у двох токарних з ЧПК (015, 020), в шпоночно-фрезерній (025), шліцефрезерній (030) і круглошліфувальної (040). У першій механічній операції фрезерно-центрувальної, деталь базується на двох призматичних опорах в лещатах призматичних.

Таблиця 11.

Номер операції	Базові настановні поверхні	Пристосування
010	Поверхні 4,13.	Лещата призматичні
015	Поверхні 1,4,16	Патрон і центра.
020	Поверхні 16,13,1	Патрон і центра.
025	Поверхні 1,4,16	Хомутик і центра
030	Поверхні 1,4,16	Хомутик і центра
040	Поверхні 1,4,16	Хомутик і центра
045	Поверхні 16,13,1	Хомутик і центра
050	Поверхні 1,4,16	Хомутик і центра

2.8 Вибір технологічного устаткування

Вибір верстатів визначається:

Потужністю верстата

Точністю і жорсткістю яку забезпечує верстат

Типом виробництва в якому оброблюється деталь

Габаритами деталі

Обробка на токарному верстаті з ЧПК 16К20Ф3 дає підвищену продуктивність праці у 2-3 рази, підвищення точності і чистоти поверхонь. На верстатах з ЧПК можна обробляти складні поверхні: конічні, сферичні, різьбові, фасонні та інші.

Паспортні дані верстата:

Токарний з ЧПК 16К20Ф3

Найбільший діаметр оброблюваного виробу, мм - 400.

Найбільша довжина оброблюваного виробу, мм - 1000.

Частота обертів шпинделя, хв.^-1

III діапазон: 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; 2000.

Діапазон подач, мм/хв. По вісі х - 5000, по вісі z - 6000.

Потужність привода головного руху N - 11 кВт, =0,75.

Фрезерно-центрувальний верстат МР71М

Фрезерно-центрувальний верстат МР71М послідовної дії, тобто в першій позиції фрезеруються 2 торці, а в 2й позиції центруються 2 отвори. Встановлення валу в лещатах призматичних.

Діаметр оброблюваного виробу, мм - 25-125.

Довжина оброблюваного виробу, мм - 200-500.

Кількість швидкостей шпинделя фрези - 6.

Межі чисел обертів шпинделя фрези в хвилину, хв.^-1 - 125-712.

Робоча подача фрези, мм/хв., 20-400 (без ступеневе регулювання).

Кількість швидкостей свердлильного шпинделя - 6.

Число обертів свердлильного шпинделя, хв.^-1 - 238; 330; 465; 580; 815; 1125

Потужність електродвигуна фрезерної голівки, кВт - 7,5, =0,8.

Круглошліфувальний верстат 3М131

Шліфування виконується на верстаті 3М131 методом врізного шліфування.

Діаметр оброблюваного виробу, мм - 700.

Довжина оброблюваного виробу, мм - 700.

Частота обертів круга, хв.^-1 - 1112-1285.

Частота обертів оброблюваного виробу, хв.^-1 (без ступеневе регулювання), 40-400.

Швидкість переміщення стола (без ступеневе регулювання), мм/хв., 50-500.

Поперечна подача шліфувального круга на 1 хід стола, мм/хід, 0,002-0,1 (ступеневе регулювання).

Безперервна подача для врізного шліфування, мм/хв., - 0,1-4,5.

Потужність електродвигуна, кВт - 7,5, =0,8.

Шліцешліфувальний верстат 3Б450

Зовнішній діаметр шліцьового валу, мм - 14-125.

Найбільший діаметр встановленої деталі, мм - 320.

Найбільша довжина встановленого виробу, мм - 100-2000.

Число одночасно оброблюваних шліців - 2-98.

2.9 Розрахунок режимів різання і вибір норм часу на три операції

2.9.1 Розрахунок режимів різання на фрезерно-центрувальну операцію

Операція 010 фрезерно-центрувальна.

Зміст операції:

А. Встановити та закріпити заготівку.

1. Фрезерувати торці 2,15.

2. Центрувати 2 отв. 1,15.

Б. Зняти деталь.

Контроль майстром 5%, ОТК 20%.

Деталь „Вал шліцьовий”

Матеріал деталі Сталь марки 45 ГОСТ 1050-78.

Відпалено 217 НВ.

Заготівка - прокат.

Маса заготівки - 13,7кг.

Об'єм партії - 250 шт.

Охолодження - розчин содовий.

Вибір верстата - фрезерно-центрувальний МР76М

N = 3,5 кВт; = 0,8.

Вибір інструмента - фреза торцева Ш100 мм.

Фреза 2214 - 0001 Т15К6 ГОСТ 24359 - 80.

Число зубців фрези - 12 [3, стор. 365].

Геометричні параметри фрези [3, стор. 365]:

, Л = +5, , , приймаємо .

Свердло 2317 - 0103 Р6М5 ГОСТ 14852 - 75.

I перехід:

Фрезерувати торці 2,15.

Глибина різання:

Подача на зуб фрези [3, стор. 209, к. 108]

Sмм/зуб = 0,16 - 0,20.

Поправочний коефіцієнт на подачу.

[3, стор. 211, к. 109]

Відношення , де В діаметр прокату, тобто:

S_z = 0,2 0,79 0,9 0,89 1,0 0,42 = 0,05 мм/зуб;

Приймаємо min допустиму подачу: S = 0,16 мм/зуб.

Таблична швидкість різання V_T = 312 м/хв. [3, стор. 210]

Поправочні коефіцієнти на швидкість:

Розрахункова швидкість різання:

Частота обертання шпинделя:

, хв.^-1

Коректуємо n по паспорту верстата:

, хв.^-1;

Дійсна швидкість різання:

, м/хв.

Хвилинна подача фрези м/хв.

Приймаємо за паспортом верстата S_хв = 400 м/хв.

Потужність що витрачається на різання [3, стор. 214]

N = 1,9 кВт.

Поправочні коефіцієнти на потужність:

кВт.

Перевіряємо чи достатньо потужність приводу верстата:

N_різ N_шп

тобто, обробка на вибраних режимах можлива (1,8<10,4 кВт).

Основний час:

, де

мм;

l_об - для симетричного фрезерування;

мм, де

D_фр - діаметр фрези, мм.

В - ширина фрезерування, мм - 70.

Перебіг фрези 2-5 мм.

мм.

хв.

II перехід:

Свердлити 2 отв. поверхн. 1,16.

Глибина різання:

t = 3,15 мм.

Подачу при свердлінні центровими свердлами приймати яка дорівнює 0,01d меншого отвору = 0,014 = 0,04 мм/об.

Швидкість різання V_табл. :

V_т = 32 м/хв. [3, стор. 115, к. с4]

Поправочні коефіцієнти на швидкість:

К1 = 0,7; К2 = 1,15 (для стійкості Тр = 60 хв.).

К3 = 1,0 (для відношення

м/хв.

Частота обертання шпинделя хв.^-1

Приймаємо за паспортом верстата n = 2000 хв.^-1

Фактична швидкість різання м/хв.

Основний час на зацентрування:

мм.

Сума часу по 2м переходам:

мм.

Допоміжний час:

Т_вим. = 0,1 мм (вимірювання шаблоном L = 478 мм)

Коефіцієнт періодичності контрольних вимірювань К1 = 0,1.

- час що перекривається і в розрахунок не приймається.

Коефіцієнт змінності:

[8, стор. 31, к.1]

Оперативний час:

хв.

Час на обслуговування робочого місця:

а_обс. = 4% від Т_оп

Час на відпочинок і особисті потреби - 4% від Т_оп

хв.

Підготовчо - завершальний час:

Т_пз = 21 + 7 = 28 хв.

Штучно - калькуляційний час:

хв.

2.9.2 Призначення режимів різання на круглошліфувальну операцію

Операція 045 круглошліфувальна.

Зміст операції:

А. Встановити та закріпити заготівку.

1. Шліфувати поверхн. 4 попередньо.

2. Шліфувати поверхн. 4 остаточно.

Б. Зняти деталь.

Контроль майстром 5%, ОТК 20%.

Деталь „Вал шліцьовий”.

Матеріал деталі Сталь марки 45 ГОСТ 1050-78.

Покращення 32...35HRC.

Маса деталі - 11,6 кг.

Об'єм партії - 250 шт.

Охолодження - розчин содовий.

Точність обробки К6, шорсткість (Ra 0,8)

Вибір верстата - круглошліфувальний ЗМ131.

N = 7,8 кВт; = 0,8.

Вибір кола: за паспортом верстата Ш кола = 600 мм.

Коло 600 63 23 14А 40ст 16К 35м/с 2А1Кл ГОСТ 2424-83

Пристосування: Хомутик 7107-0067 ГОСТ 16488-70 [3, стор. 231]

Центр жорсткий, гладкий 7032-0029 Морзе 4 ГОСТ 13214-79.

І перехід:

Шліфувати поверхн. 4 попередньо.

Метод шліфування - радіальної подачі.

Призначаємо режими різання:

Глибина різання:

мм, де z - припуск на попереднє шліфування.

Швидкість кола:

м/сек.

де n_k - 1112 хв^-1 (за паспортом верстата).

Окружна швидкість заготівки:

м/хв. [3, стор. 40]

Приймаємо середнє значення швидкості:

м/хв.

Частота обертання шпинделя:

хв.^-1;

де, розмір поверхні після чистового точіння.

На верстаті 3М131 без ступеневе регулювання частоти обертання шпинделя в межах хв.^-1

При глибині шліфування а = 0,14.

Хвилинна подача (поперечна ) [3, стор. 52, к. 10]

= 0,87 мм/хв.

Поправочні коефіцієнти на хвилинну подачу:

К1 = 1,16; К2 = 1,0;

= мм/хв.

Подача на 1 оберт деталі:

мм/об.

Потужність різання при безприпіковому шліфуванні дорівнює [3, стор. 54, к. 11]

Поправочні коефіцієнти на потужність:

К1 = 1,16 (для твердості кола СТ1)

К2 = 1,1 (для загартованої сталі)

кВт.

Потужність на шпинделі верстата:

кВт;

чи , тобто різання на обраних обертах можливо.

Основний час:

хв.

Де К = 1,4 - коефіцієнт виходження.

ІІ перехід:

Шліфувати поверхн. 4 остаточно.

Глибина шліфування а = 0,06.

Хвилинна подача = 0,87 [3, стор. 52, к. 10]

Поправочні коефіцієнти на хвилинну подачу:

К1 = 0,6 - для припуску 0,12;

К2 = 1 - для кола діаметром 600.

= мм/хв.

Поперечна подача мм/об.

мм/об.

Основний час:

хв.

Де К = 1,25 - коефіцієнт виходження.

Сума основного часу:

хв.

Допоміжний час:

хв.

- час на встановлення і зняття деталі [4, стор. 38, к. 6] = 0,46 хв.

- час зв'язаний з обробкою поверхні [4, стор. 126, к. 44] = 0,5 хв.

Час на технічне обслуговування робочого місця:

, де

час на правку шліфувального кола, 2,3 хв.

Т - період стійкості кола, 33 хв.

Т₀ - основний час.

хв.

Час на організацію обслуговування.

а_орг. = 10% від

Час перерв та відпочинків а_відл. = 5% від

= хв.

- додатковий час;

= хв.

хв.

- підготовчо-заключний час [4, стор. 131, к. 46]

= 10 + 7 + 6 + 2 = 25 хв.

Штучно-калькуляційний час:

хв.

п = 250 шт.

2.9.3 Розрахунок режимів різання на шліцешліфувальну операцію

Операція 050 шліцешліфувальна

Зміст операції:

А. Встановити та закріпити заготівку.

1. Шліфувати 8 шліців поверхн. 17-24.

Б. Зняти деталь.

Контроль майстром 5%, ОТК 20%.

Деталь „Вал шліцьовий”.

Матеріал деталі Сталь марки 45 ГОСТ 1050-78.

Покращення 32...35HRC.

Маса деталі - 11,6 кг.

Об'єм партії - 250 шт.

Охолодження - розчин содовий.

Точність обробки бокових сторін шліців f8 (Ra 1,6)

Вибір верстата - шліцешліфувальний 3Б450

N = 2,8 кВт; = 0,8.

Вибір кола: за паспортом верстата Ш кола = 200 мм.

Коло 200 10 76 44А 25СМ 28-9К 20м/с А1Кл ГОСТ 2424-83

Пристосування: Хомутик 7107-0067 ГОСТ 16488-70 [3, стор. 231]

Центр 7032-0029 Морзе 4 ГОСТ 13214-79.

Призначаємо режими різання:

Глибина різання:

(на товщину шліца 2а) = 0,2 мм

Швидкість кола:

м/сек.

де n_k - 2850 хв^-1 (за паспортом верстата).

Визначення подовжньої подачі (швидкості) столу Sм/хв. - 10,2 [14, стор. 209] для часу повного обороту барабана 0,14 мм (за паспортом).

Подача кола на подвійний хід столу:

мм/подв. хід - 0,02 [14, стор. 210, ш. 5]

Периметр шліфуємої поверхні:

3,5 + 3,5 + 5 = 12 мм;

Довжина перебігу столу [14, стор. 211] - 96 мм + 5 мм.

мм для часу повороту барабану на 1 шліц мм.

Визначаємо число проходів на виходження кожного шліца (без подачі на подвійний хід) - 2. Шар що знімається при виходженні, а_вих = 0,03 мм, для числа проходів на виходження - 2 [14, стор. 211]

Кількість проходів на шліфування кожного шліца:

приймаємо подв. ходів на 1 шліц.

хв.

L = 424 + 101 = 523 мм;

Загальна кількість проходів (9 + 2)8 = 88 ( і )

мм - довжина шліца (424)

мм - довжина перебігу (101)

- кількість проходів на 1 шліц

Допоміжний час на операцію [8, стор. 176, к. 82, п1]:

хв.

Час на одне пробне вимірювання у процесі шліфування калібр-кільцем шліцьовим - 0,32 [8, стор. 189, к. 85, поз 114]

Коефіцієнт періодичності контрольних вимірювань К = 0,1

хв.

- що перекривається і в розрахунок не приймається.

хв.

Припускаючи, що партія деталей буде виготовлятися більше однієї зміни приймаємо коефіцієнт змінності:

, [8, стор. 31, к. 1]

Оперативний час: хв.

Час на обслуговування робочого місця:

а_обс. = 10% від Т_оп , [8, стор. 176, к. 82, поз. 6]

Час на відпочинок і особисті потреби - 4% від Т_оп

Штучний час:

хв.

Підготовчо-завершальний час:

Т_пз = 25 + 5 = 27 хв. [8, стор. 177, к. 82, поз. 7;10]

Штучно - калькуляційний час:

хв.

Час на обробку партії деталей (250 штук = n)

хв.

Тобто коефіцієнт змінності 0,87 [8, стор. 31, к. 1,] вибраний вірно.

3. Економічна частина

3.1 Розрахунок собівартості деталі

3.1.1 Розрахунок штучно-калькуляційної норми часу

Норма штучно-калькуляційного часу визначається по формулі:

, хв.

де Т_шт - норма штучного часу;

Т_пз - норма підготовчо-заключного часу на поточній операції;

n - розмір партії, n = 250 шт.

По операціях технологічного процесу обробки деталі Тшт_к складає:

010 - Фрезерно - центрувальна Тшт_к = 1 + (28/250) = 1,11 хв

015 - Токарна з ЧПК Тшт_к = 3,15 + (22,5/250) = 3,24 хв

020 - Токарна з ЧПК Тшт_к = 3,15 + (22,5/250) = 3,24 хв

025 - Шпоночно - фрезерна Тшт_к = 8,025 + (43/250) = 8,2 хв

030 - Шліцефрезерна Тшт_к = 3,72 + (28/250) = 3,84 хв

040 - Круглошліфувальна Тшт_к = 1,56 + (25/250) = 1,66 хв

045 - Круглошліфувальна Тшт_к = 1,56 + (25/250) = 1,66 хв

050 - Шліцешліфувальна Тшт_к = 11,3 + (27/250) = 11,41 хв

055 - Контрольна Тшт_к = 1,2 + 1,23 = 2,43 хв

Разом: Тшт_к = 1,11 + 3,24 + 3,24 + 8,2 + 3,84 + 1,66 + 1,66 + 11,41 + 2,43 = 36,79 хвилин на виготовлення однієї деталі.

3.1.2 Розрахунок потрібної кількості устаткування

Для виконання річної програми розрахунок робимо по формулі:

N - річна програма випуску, 12000 шт.

Тшт_к - норма часу на обробку 1 деталі = 36,79 хв.

Кз - коефіцієнт завантаження устаткування за часом, Кз = 0,8...0,85, приймаємо Кз = 0,85

Кн - коефіцієнт, що враховує переробку норм, Кн = 1,1

Fд - дійсний річний робочий фонд часу

Fд = (366 - 104 - 10 )28(1 - 0,05) = 3830 години

366 - кількість робочих днів у році;

104 - кількість вихідних днів;

10 - кількість святкових днів;

2 - кількість змін;

8 - тривалість зміни, ч;

0,05 - відсоток простою устаткування в ремонті;

Приймаємо n = 2 верстати

3.1.3 Розрахунок поточних витрат на одну деталь

Сума накладних витрат включає витрати:

а) на допоміжні матеріали;

б) на додаткову зарплату і відрахування на соцстрахування основних робітників;

в) на основну і додаткову зарплату допоміжних робітників;

г) на амортизацію, ремонт і зміст устаткування;

д) на електроенергію;

е) на амортизацію, ремонт і відновлення інструмента і пристосувань;

ж) по використанню виробничого будинку;

з) інші цехові витрати.

3.1.3.1.Розрахунок вартості основних матеріалів

m - маса заготівки,

m = 14,4 кг.

маса деталі - 11,6 кг

p - вартість 1-го кг сталі 45 ГОСТ 1050 - 78

p = 1,6 грн.

m₁ - маса відходів,

m₁ = 0,91

14,4 - 11,6 = 2,8 кг.

p₁ - вартість 1 кг відходів, p₁ = 0,3 грн.

грн.

3.1.3.2 Визначення величини прямої заробітної плати

Основна заробітна плата робітників визначається по формулі:

грн.

Сr_ср - середньочасова зарплата по 3-му розряду, 1,45 грн.

грн.

3.1.4 Визначення непрямих витрат

3.1.4.1 Розрахунок додаткової заробітної плати і відрахувань по соціальному страхуванню

Додаткова заробітна плата і відрахування на соціальне страхування робітників розраховується по формулі:

Зд = З ?Кд Кдод??Ксоц) - Зо

Кдод - коефіцієнт, що враховує додаткову заробітну плату в розмірі 20% від основної робітної плати.

Кдод = 1,2;

Ксоц - коефіцієнт, що враховує відрахування в соцстрах, складає 39,55% до нарахованої сумарної заробітної плати.

Ксоц = 1,3955

Кд - коефіцієнт, що враховує суму доплат до прямої зарплати.

Кд = 1,1

Зд = 0,88 (1,1 1,2 1, 3955) - 0,88 = 0,74 грн.

3.1.4.2 Визначення вартості допоміжних матеріалів

Допоміжні матеріали складають в середньому 5,8…8 % від вартості основних матеріалів.

Приймаємо вартість допоміжних матеріалів 6,5% .

, грн.

, грн.

3.1.4.3 Заробітна плата допоміжних робітників

Визначається по формулі:

, грн.

Сч - годинна тарифна ставка наладчика 5-го розряду,

Сч =1,5 грн;

Кр - кількість наладчиків ( приймається з розрахунку обслуговування одним наладчиком 5-ти верстатів),

Кр = 1;

Fд - фонд часу одного робітника в рік.

Fд = (366 - 104 - 10) 8 0,88 = 1774 ч.

0,88 - коефіцієнт, що враховує втрати часу по поважних причинах;

Кдоп - коефіцієнт, що враховує доплати в розмірі 10% і заробітну плату в розмірі 10 - 15 % до основної заробітної плати;

К доп = 1,25

К соц = 1,3955;

грн.

3.1.4.4 Амортизаційні відрахування і витрати на ремонт і зміст устаткування

Розраховуються по формулі :

грн.

Ко - вартість верстата = 43300 грн.

На - норма основних амортизаційних відрахувань,

На =15%;

Коб - коефіцієнт, що враховує річні витрати на поточний ремонт і обслуговування устаткування.

Коб = 0,1.

Кмонт = 1,15 - коефіцієнт, що враховує витрати на монтаж устаткування.

, грн.

3.1.4.5 Визначаємо силові витрати на електроенергію

Визначаються по формулі:

, грн.

Nу - потужність верстата, Nу = 5,5 Квт;

Кз - коефіцієнт завантаження, Кз = 0, 85;

Кв - коефіцієнт одночасної роботи устаткування, Кв = 0,7;

Цэ - ціна одного кВт електроенергії - 0,156 грн;

д - коефіцієнт втрат енергії в мережі, 5%;

дв - КПД двигуна верстата, 85%;

, грн.

3.1.4.6 Витрати на інструмент і пристосування

Дані витрати визначаються по формулі:

грн.

0,4 - коефіцієнт, що враховує амортизацію вартості інструмента і пристосувань;

Вартість інструмента К_інстр складає 5% від балансової вартості устаткування, К_инстр = 0,05;

Вартість пристосування К_присп складає в середньому 1% від балансової вартості устаткування, К_присп = 0,01.

грн.

3.1.4.7 Витрати на зміст і амортизацію виробничої площі

Дані витрати знаходимо по формулі

Рвв - 8 м² - допоміжна площа для важких верстатів;

Росн - 4 м² - основна площа;

Величина річних витрат по змісту 1м² виробничої площі 100 грн.

грн.

3.1.4.8 Інші загально виробничі витрати

До інших виробничих витрат відносяться:

а) зарплата;

б) витрати на нову техніку;

в) транспортні витрати

Ці витрати приймаємо в розмірі 20-30% до прямої заробітної плати виробничих робітників:

Кп = 20% ;

, грн.

Разом непрямих витрат:

, грн.

Визначаємо відсоток цехових непрямих витрат:

Пкц = ;

3.1.5 Визначення цехової собівартості однієї деталі

Цехова собівартість однієї деталі визначається по формулі:

, грн.

Мо - витрати на основні матеріали,

Зо - основна заробітна плата робітників,

Кзу - сума непрямих витрат.

грн.

3.1.6 Визначаємо виробничу собівартість деталі

Спр = Су + Козр

Су - цехова собівартість деталі;

Козр - загальнозаводські непрямі витрати;

Козр = (0,9...1…1,1) Зо = 0,88 грн.

Виробнича собівартість однієї деталі

Спр = 26,93 + 0,88 = 27,81 грн

3.1.7 Визначення повної собівартості деталі

Повна собівартість деталі визначається по формулі:

Сп.з = Спр + Рвн, грн

Cпр - виробнича собівартість деталі;

Рвн - позавиробничі витрати - 20 % від виробничої собівартості.

, грн

= 5,56 грн

Сп.з = 27,81 + 5,56 = 33,37 грн

Вартість деталі 33 гривні 37 копійок

Розрахунок економічної ефективності

Економія від зниження собівартості деталі визначається різницею між заводською і проектованою собівартістю деталі за формулою:

На одну деталь С = С₁ - С₂ = 38,37 - 33,37 = 5 грн.

Річна економія Е_с = (С₁ - С₂) ВП = 5 12000 = 60000 грн.

де С₁ - собівартість деталі на заводі

С₂ - собівартість деталі по калькуляції , розрахованій в даному проекті

Величина додаткових капітальних вкладень дорівнює:

К_у = К_у2 - К_у1 , де

К_у2 - питомі капітальні вкладення, розраховані за даним проектом складають:

грн.

грн.

Річний економічний ефект розраховується за різницею приведених витрат:

Єч = ((С₁ + Е_н) - (С₂ + Е_н) ВП = (38,37 + 0,16 - 33,37 + 0,16) 12000 = 63840 грн.

де Ен - нормативний коефіцієнт економічної ефективності , встановлений в машинобудуванні - 0,16.

Термін окупності додаткових капітальних вкладень визначається економією від зниження собівартості виготовлення деталей:

року.

Необхідно зіставити розрахунковий коефіцієнт окупності з нормативним року, при Е_н = 0,16.

Якщо - проект може бути прийнятий до упровадження.

Література

1. Кування сталеві штамповані. Допуски, припуски, ковальські напуски ДСТ 7505-89 1990м

2. Довідник технолога-машинобудівника А.А. Панів Машинобудування 1976р.

3. Дипломне проектування в машинобудівних технікумах. Н.І. Нефедов. Машинобудування 1986р.

4. А.Ф. Гольфгат. Збірник задач за технологією машинобудування. Машинобудування 1974р.

5. Машинобудівні нормативи часу и режимів різання на роботи ,виконувані на металорізальних верстатах із програмним керуванням. Частина 2. Економіка 1990р.

6. Машинобудівні нормативи часу і режимів різання роботи, виконуваних на металорізальних верстатах із програмним керуванням. Частина 1. Економіка 1990р.

7. Загальномашинобудівні нормативи допоміжного часу і на обслуговування робочого місця і підготовчо-заключне

8. Загальномашинобудівні нормативи режимів різання, частина 2 [зуборізні верстати].

9. Загальномашинобудівні нормативи режимів різання і часу для технічного нормування робіт на шліфувальних верстатах ГНТИ 1959р.

10. Курсове проектування за технологією машинобудування В.Н. Добрыднев. Машинобудування.

11. Р.И. Гжиров. Короткий довідник конструктора. Машинобудування 1983 р.