Разработка технологического процесса механической обработки вала сошки 4310-3401065

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Общий раздел

1.1 Назначение конструкции детали

1.2 Служебное назначение детали, ее роль в узле, машине, условие работы, испытываемые нагрузки

1.3 Анализ технологичности детали с учетом обработки на токарных станках с ЧПУ

1.4 Материал детали и его свойства

Вывод

2. Технологический раздел

2.1 Определение типа производства и его характеристика

2.2 Выбор и обоснование заготовки

2.3 Выбор и обоснование технологического оборудования, технологических баз, технологической оснастки

2.4 Выбор варианта технологического процесса и его технико-экономическое обоснование

2.5 Разработка подробного маршрутного и операционного технологического процесса

2.6 Расчет промежуточных и общих припусков, определение размеров заготовки

2.7 Расчет режимов резания и норм времени

2.8 Разработка управляющей программы

Вывод

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

вал сошка шероховатость унификация

Благосостояние общества и его положения в мировом сообществе в значительной мере определяются достигнутым уровнем производительности общественного труда. Современные условия характеризуются бурным развитием производства и все более широким использованием высокопроизводительных машин во всех отраслях народного хозяйства.

Это определяет приоритетное значение машиностроения, задачей которого является производство машин, облегчающих труд человека и повышающих его производительность. Производство машин является сложным процессом, в ходе которого из исходного сырья и заготовок изготавливают детали и собирают машины. Для обеспечения производства машин необходимо решить комплекс задач, связанных с технологической подготовкой их производства, и реализовать разработанные ТП в действующих производственных системах - заводах, цехах, участках, обеспечивая при этом требуемое качество изделий на всех этапах ТП в течение всего срока выпуска изделий.

В решении этих сложных и разнообразных вопросов основная роль принадлежит технологам-машиностроителям. Технология машиностроения является комплексной инженерной и научной дисциплиной, синтезирующей технические проблемы изготовления машин заданного качества с решением целого ряда организационных и экономических задач, вытекающих из необходимости обеспечить выпуск изделий в определенной производственной программе, в заданные сроки и при наименьшей себестоимости. Так, при освоении нового изделия отрабатывают конструкцию изделия на технологичность, а затем разрабатывают ТП изготовления деталей и сборки изделия. При этом приходится решать и смежные технологические задачи, связанные с выбором и заказом исходных заготовок, термической обработки заготовок на разных этапах ТП, нанесением покрытий и др.

Для разработанных ТП в ходе ТПП необходимо спроектировать, изготовить или приобрести предусмотренные ТП станочные, сборочные и контрольные приспособления, вспомогательный и режущий инструмент. В современных условиях большое значение имеет обеспечение качества выпускаемых машин. При этом повышение качества машин в значительной мере связано с повышением точности изготовления деталей и сборки изделий. Поэтому при проектировании ТП, а также при организации производственных участков и линий технологу необходимо решить комплекс вопросов по контролю качества на всех этапах производства машины, рассматривая его как компонент управления ТП. Особое значение управления ТП имеет при использовании высокоавтоматизированного технологического оборудования, станков с ЧПУ, гибких производственных систем, автоматических линий. На этих видах оборудования требуемые параметры качества должны обеспечиваться при минимальном участии оператора.

ТП реализуются в цехах на производственных участках и линиях. Поэтому важной задачей при освоении новых изделий или при увеличении объемов выпуска существующих изделий является реконструкция, техническое перевооружение или модернизация производства.

При решении данной задачи решающая роль также принадлежит технологам, осуществляющим технологическое проектирование производственных систем, в ходе которого определяют необходимое количество оборудования и решающих организационную структуру участков и линий, виды и количество средств межоперационного транспорта и других средств автоматизации и механизации производства.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 НАЗНАЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ

Деталь - вал сошки 4310- 3401065 относится к деталям типа "вал".

Вал сошка предназначена для передачи крутящего момента от рулевого колеса к управляемым колесам автомобиля.

Производим описание поверхностей вала сошки: поверхность 58 мм изготавливается по 7 квалитету точности с шероховатостью Ra 0,8 мкм, также коническая поверхность, на которой в дальнейшем нарезаются треугольные шлицы, обрабатывается по 8 квалитету точности и имеет шероховатость Ra 1,6 мкм, поверхность под зубчатый сектор изготавливается по 10 квалитету точности с шероховатостью Ra 3,2 мкм, следовательно, они имеют основное, решающее значение для служебного назначения детали. Все остальные поверхности детали имеют второстепенное значение для служебного назначения детали.

1.2 СЛУЖЕБНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ДЕТАЛИ, ЕЕ РОЛЬ В УЗЛЕ, МАШИНЕ, УСЛОВИЕ РАБОТЫ ИСПЫТЫВАЕМЫЕ НАГРУЗКИ

Деталь вал сошка 4310 - 3401065 входит в узел рулевого механизма с гидроусилителем интегрального типа автомобиля "КамАЗ".

Рулевой механизм с гидроусилителем интегрального типа предназначен для передачи крутящего момента от рулевого колеса к управляемым колесам автомобилей типа КамАЗ и облегчения управления автомобилем. Данный рулевой механизм устанавливается на автомобиль "КамАЗ" модели 4310.

Техническая характеристика рулевого механизма:

Максимальный крутящий момент на валу сошки, Н*м 3580

Угол поворота вала сошки 86?

Допускаемая нагрузка на управляемую ось, кг 6500

Передаточное отношение 21,7:1

Масса, кг 46

1.3 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛИ С УЧЕТОМ ОБРАБОТКИ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ

Качественная оценка технологичности детали.

При анализе конструкции детали на технологичность с учетом обработки на токарных станках с ЧПУ необходимо проработать следующие задачи:

1) создание удобных баз;

2) проверка соответствия простановки размеров требованиям разработки программы;

3) создание возможности обработки максимального количества поверхностей одним инструментом.

Проверяем соответствие вала сошки с выше указанными требованиями:

- линейные размеры проставлены от одной базы, т. е. применен координатный способ простановки;

- форма детали задана сочетанием простых геометрических фигур;

- сопряжения составлены из простых математических кривых;

- имеет удобные базы при первой и последующих операциях;

- позволяет обрабатывать поверхности проходными резцами;

- диаметральные размеры шеек вала убывают к концам.

Количественная оценка технологичности детали.

Количественную оценку технологичности детали производим по следующим показателям - коэффициент точности Кт, коэффициент шероховатости Кш, коэффициент унификации Ку путем сравнения их с базовыми показателями.

В соответствии с ГОСТ 18831 - 73 значения базовых коэффициентов следующие:

- коэффициент точности Кт = 0,8

- коэффициент шероховатости Кш = 0,18

- коэффициент унификации Ку = 0,6

деталь считается технологичной, если полученные значения коэффициентов не меньше базовых.

Информацию о детали заношу в таблицу 1.1.

Таблица 1.1- Сводная таблица размеров детали.

Вид поверхности	Размер, мм.	Квалитет	Количество пов.	Rz	Ra
			Всего.	Униф.
Цилиндрические	55 58 30 31,8 2	8 7 11 12 14	1 1 1 1 1	1 1 1 - 1	6,3 3,2 25,0 25,0 50	1,6 0,8 6,3 6,3 12,5	6 7 4 4 3
Линейные	21 17,3 55 52 48 170 25 107	14 12 14 14 14 14 14 14	1 1 1 2 1 1 1 1	1 - 1 2 1 1 1 -	25,0 25,0 50 50 25,5 50 50 50	6,3 6,3 12,5 12,5 6,3 12,5 12,5 12,5	4 4 3 3 4 3 3 3
Фаски	1*45 1,6*45 2*45	14 14 14	1 1 1	1 1 1	50 50 50	12,5 12,5 12,5	3 3 3
Радиус	R1 R0.2 R3 R15 R35 R73,2 R56,5	14 14 14 14 12 11 11	1 2 2 2 1 1 1	1 2 2 2 1 - -	50 50 50 50 25,0 25,0 25,0	12,5 12,5 12,5 12,5 6,3 6,3 6,3	3 3 3 3 4 4 4
Резьбовые	М45*1,5	12	1	1	12,5	3,2	5
Зубчатый сектор	m = 8 б = 90?	11 14	1 1	1 1	25,0 50	6,3 12,5	4 3
Треугольное шлицевое соединение	б = 90? в=82?30'	8 8	1 1	1 1	12,5 12,5	3,2 3,2	5 5
Итого			32	27

Определяем количественные показатели технологичности:

Коэффициент точности :

Кт = 1 - 1 / Тср ,

где: Тср - средний квалитет точности поверхностей:

,

Таблица 1.3.2 - Расчетная таблица.

Тi	ni	Ti*ni
14 12 11 8 7	20 4 4 3 1	208 48 44 24 7
Итого	32	331

Тср = 331 / 32 = 10,3

Кт = 1 - 1 / 10,3 = 0,9 > 0,8.

Коэффициент шероховатости :

Кш = 1 / Шср,

где: Шср - средний параметр шероховатости поверхностей детали:

,

Таблица 1.3.3 - Расчетная таблица.

Шi	ni	Шi*ni
3 4 5 6 7	18 9 5 1 1	54 36 15 6 7
Итого	32	118

Шср = 118 / 32 = 3,6

Кш = 1 / 3,6 = 0,27 > 0,18.

Коэффициент унификации :

,

Ку = 27 / 32 = 0,84 > 0,6.

Поскольку полученные количественные показатели технологичности превышает базовые значит, по количественной оценке деталь технологична.

1.4 МАТЕРИАЛ ДЕТАЛИ И ЕГО СВОЙСТВА

В качестве материала для изготовления данной детали используется конструкционная легированная высококачественная сталь марки 20Х2Н4А ГОСТ4543-71. Данная сталь применяется для изготовления, валов-шестерён, шестерен, плунжеров, штоков и другие цементуемые особо ответственные, высоконагруженные детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающих под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах.

Таблица 1.2.1 - Химический состав стали 20Х2Н4А.

C	Mn	Si	Cr	Ni	P	S	Cu
					не более
0,16-0,22	0,30-0,60	0,17-0,37	1,25-1,65	3,25-3,65	0,025	0,025	0,30

Таблица 1.2.2 - Механические свойства стали 20Х2H4A.

ут, Мпа.	ув, Мпа.	д5, %.	KCU, Дж/cм.	НВ
830	1080	9	78	260

ВЫВОД

Исходя из описания конструкции, анализа технологичности, материала детали, а также изучив принцип работы детали в данном узле, считаю, что деталь "ВАЛ СОШКИ 4310 - 3401065" является достаточно технологичной и приемлемой для изготовления. Материал детали выбран с учетом условия ее эксплуатации. Единственным нетехнологичным элементом является зубчатый сектор, который в процессе обработки, без применения соответствующей оснастки, ведет к интенсивному износу подшипников в шпиндельном узле.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций. Жесткость детали позволяет вести обработку с высокой точностью.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА

Определение типа производства при изготовлении данной детали производится в соответствии с ГОСТ 3.1108 - 74. В соответствии с этим ГОСТ-ом тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций Кзо, который определяется как отношение количества операций, выполняемых в течении отчетного периода, к числу рабочих мест на которых они выполнялись.

,

Исходные данные:

Годовая программа выпуска N = 390 шт.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования Fд = 4029 ч.

Таблица 2.1.1 - Расчетная таблица.

Операция	Т шт
010 Фрезерно-центоровальная 011 Токарно-копировальная 012 Токарно-копировальная 015 Токарно-копировальная 020 Токарная 025 Круглошлифовальная 030 Круглошлифовальная 035 Вертикально-протяжная 040 Зубофрезерная 045 Зубофрезерная 055 Шлицефрезерная 060 Сверлильная 090 Круглошлифовальная 095 Круглошлифовальная 100 Зубошлифовальная 105 Резьбошлифовальная	2,5 2,5 2,5 1,0 3,45 1,85 0,85 0,8 8,0 6,0 8,0 0,5 1,5 0,4 9,0 2,0

Находим количество станков mр :

,

где: N - годовая программа выпуска;

Тшт - штучное время;

Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования;

зз.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования принимаем (принимаем зз.н. = 0,8).

m_р010 = 390*2,5/60*4029*0,8 = 0,05 шт

m_р011 = 390*2,5/60*4029*0,8 = 0,05 шт

m_р012 = 390*2,5/60*4029*0,8 = 0,05 шт

m_р015 = 390*1,0/60*4029*0,8 = 0,02 шт

m_р020 = 390*3,45/60*4029*0,8 = 0,06 шт

m_р025 = 390*1,85/60*4029*0,8 = 0,037 шт 975

m_р030 = 390*0,85/60*4029*0,8 = 0,017 шт 193392

m_р035 = 390*0,8/60*4029*0,8 = 0,014 шт

m_р040 = 390*8,0/60*4029*0,8 = 0,16 шт

m_р045 = 390*6,0/60*4029*0,8 = 0,012шт

m_р055 = 390*8,0/60*4029*0,8 = 0,16 шт

m_р060 = 390*0,5/60*4029*0,8 = 0,001 шт

m_р090 = 390*1,5/60*4029*0,8 = 0,03 шт

m_р095 = 390*0,4/60*4029*0,8 = 0,0008 шт

m_р100 = 390*9,0/60*4029*0,8 = 0,01 шт

m_р105 = 390*2,0/60*4029*0,8 = 0,004 шт

Фактическое число рабочих мест Р, для каждого из станков равно 1.

Далее по каждой операции определяем фактический коэффициент загрузки оборудования по формуле nз.ф. = mр / Р,

Определяем количество операций, выполняемых на рабочих местах:

О = зз.н/ зз.ф.,

010 О = 0,8 / 0,039 = 20,6

011 О = 0,8 / 0,039 = 20,6

012 О = 0,8 / 0,039 = 20,6

015 О = 0,8 / 0,015 = 51,6

020 О = 0,8 / 0,053 = 14,9

025 О = 0,8 / 0,028 = 28,9

030 О = 0,8 / 0,013 = 60,6

035 О = 0,8 / 0,012 = 64,5

040 О = 0,8 / 0,124 = 6,4

045 О = 0,8 / 0,093 = 8,6

055 О = 0,8 / 0,124 = 6,4

060 О = 0,8 / 0,007 = 102,6

090 О = 0,8 / 0,023 = 34,3

095 О = 0,8 / 0,006 = 129

100 О = 0,8 / 0,139 = 5,7

105 О = 0,8 / 0,031 = 25,7

Таблица 2.1.2- Результаты вычислений

Операция	Т шт	mp	Р	зз.ф.	О
010 Фрезерно-центоровальная 011 Токарно-копировальная 012 Токарно-копировальная 015 Токарно-копировальная 020 Токарная 025 Круглошлифовальная 030 Круглошлифовальная 035 Вертикально-протяжная 040 Зубофрезерная 045 Зубофрезерная 055 Шлицефрезерная 060 Сверлильная 090 Круглошлифовальная 095 Круглошлифовальная 100 Зубошлифовальная 105 Резьбошлифовальная	2,5 2,5 2,5 1,0 3,45 1,85 0,85 0,8 8,0 6,0 8,0 0,5 1,5 0,4 9,0 2,0	0,039 0,039 0,039 0,015 0,053 0,028 0,013 0,012 0,124 0,093 0,124 0,007 0,023 0,006 0,139 0,031	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1	0,039 0,039 0,039 0,015 0,053 0,028 0,013 0,012 0,124 0,093 0,124 0,007 0,023 0,006 0,139 0,031	20 20 20 51 14 27 60 64 6 8 6 102 34 129 5 25
			16		591

Определяем коэффициент закрепления операций

Кзо =?О/?Р = 591/16 = 39,6

Из значения Кзо определяем, что производство мелкосерийное.

Применяем групповую форму организации производства, запуск изделий производится партиями с определенной периодичностью.

Количество деталей в партии для одновременного запуска определяем по формуле:

n = Na/254

где а - периодичность запуска в днях

n = 3000*24/254 = 283,4 шт

смен

спр = 2 смены

шт

2.2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЗАГОТОВКИ

Заготовку для изготовления детали "Вал сошки" возможно изготовить разными способами , например - из проката, либо штамповкой.

На основе анализа конструкции детали и возможных способов получения заготовок с учетом полученного типа производства и имеющегося на предприятии оборудования я предлагаю для получения заготовки использовать способ штамповки, который позволит получить заготовку максимально приближенную по форме к готовой детали, что позволит в дальнейшем упростить технологию механической обработки.

Исходные данные:

Масса детали - 6,35 кг;

Материал детали - сталь 20Х2Н4А ГОСТ 4543-71

Стоимость отходов - 28,1 р. За 1 т.

Инфляционный коэффициент на материал - 3000

Вариант 1 - получение заготовки из проката.

Стоимость заготовки получаемой методом проката определяем по формуле:

S_заг = М + С_о.з.

С_о.з. = С_п.з. * Т_шт/60 * 100

С_о.з = 121 * 2,1/6000 = 0,042*2500 = 105 руб./ч

где, Q - масса заготовки, кг.;

S - стоимость 1 кг материала, руб.;

q - масса готовой детали, кг;

S_отх - стоимость 1 т отходов, руб.

М = (20,5*309 - (20,5 - 6,35) * 28,1/100)*3000 = 20190 руб.

Стоимость заготовки из проката круглого сечения нормальной точности:

S_заг = 20190 + 105 = 20295 руб.

Вариант 2 - получение заготовки штамповкой.

Стоимость заготовки получаемой штамповкой определяем по формуле:

,

где Сi - базовая стоимость 1 т. заготовок, руб.;

Кт - коэффициент, зависящий от класса точности;

Кс - коэффициент, зависящий от группы сложности;

Км - коэффициент, зависящий от марки материала.

руб.

Из проведенных расчетов видно, что заводской вариант получения заготовки является наиболее оптимальным методом.

2.3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ

Выбор технологического оборудования, технологических баз, технологической оснастки поважу в соответствии с литературой /1, 2, 3/.

Выбор технологического оборудования.

Исходя из точности, качества и габаритных размеров детали принимаем токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3С32. Данный станок удовлетворяет всем выше указанным требованиям.

Выбор баз.

При выборе технологических баз необходимо учитывать следующие факторы:

- фактическая точность выполнения линейных размеров;

- правильность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей;

- возможность обработки наибольшего количества поверхностей.

В качестве черновых баз выбираем поверхности 1, 2, 10, 11, которые позволят обработать поверхности, используемые при дальнейших операциях.

В качестве чистовых баз принимаем поверхности 6, 5

Выбор технологической оснастки.

Исходя из габаритных размеров детали, принимаем трехкулачковый самоцентрирующий патрон 7102 - 0070 ГОСТ 24351 - 80. Данный патрон удовлетворяет всем необходимым требованиям.

На основа выбранного оборудования и режущего инструмента, принимаем следующий вспомогательный инструмент:

- для закрепления проходных резцов - резцедержатель 1917 - 11006 ТУ 2 - 024 - 5539 - 81;

- для закрепление осевого и расточных резцов - втулку 1918 - 52007 ТУ 2 - 024 - 5539 - 81;

2.4 ВЫБОР ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ЕГО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут её изготовления, необходимо определить себестоимость обработки по отдельным вариантам и выбрать наиболее рациональный из них для данных условий производства. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции.

Проанализировав заводской вариант технологического процесса и предлагаемую конструкцию детали я предлагаю внести в действующий вариант технологического процесса следующие изменения: Операции 011, 012, 015, 025 заменить на операцию 015 токарная с ЧПУ, операции 020 и 030 также заменить токарной с ЧПУ.

Привожу два варианта технологического процесса:

Таблица 2.3.1 - Варианты технологического маршрута обработки

Заводской вариант	Предлагаемый вариант
010 Фрезерно-центоровальная 011 Токарно-копировальная 012 Токарно-копировальная 015 Токарно-копировальная 020 Токарный полуавтомат 025 Круглошлифовальная 030 Круглошлифовальная 035 Вертикально-протяжная 040 Зубофрезерная 045 Зубофрезерная 055 Шлицефрезерная 060 Сверлильная 090 Круглошлифовальная 095 Круглошлифовальная 100 Зубошлифовальная 105 Резьбошлифовальная	010 Фрезерно-центоровальная 015 Токарная с ЧПУ 020 Токарная с ЧПУ 025 Вертикально-протяжная 030 Зубофрезерная 035 Зубофрезерная 040 Шлицефрезерная 045 Сверлильная 075 Круглошлифовальная 080 Круглошлифовальная 085 Зубошлифовальная 090 Резьбошлифовальная

Произвожу расчет технологической себестоимости отличающихся операций по вариантам.

Заводской вариант.

011 Токарно-копировальная. Оборудование - Токарно-копировальный станок 1Н713.

Ц = 6450*11 = 7095 руб.; f = 1,8*1,36 = 2,54 ; Тшт = 2,5 мин.; Км = 1,8.

Часовые приведенные затраты определяем по формуле:

С_пз=С_з+С_чз+Е_н(К_с+К_з),

где С_з - основная и дополнительная зарплата с начислениями;

С_чз - часовые затраты по эксплуатации рабочего места;

Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (0,15);

К_с, К_з - удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и здание.

С_з =Cтф*1,53*1y,

где Стф - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика;

у - коэффициент учитывающий оплату рабочего пир многостаночном обслуживании.

С_з =54,8*1,53*1*1=83,8*25 = 2095 руб./ч

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места:

С_чз = С_чз^бп * К_м

где С_чз^бп - практические часовые затраты на базовом рабочем месте;

К_м - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше чем аналогичные расходы у базового станка.

С_чз= 36,3 * 1,8 = 65,34*30 = 1950 руб./ч.

К_с = Ц*100/F_д*_з,

К_с = 7095*100/4029*0,8= 220,1*30 = 6603 руб./ч.

К_з=F*78.4*100/ F_д*_з,

F=f*k_f = 2,54*3,5 = 8,89 ,

K_з=8,89*78.4*100/4029*0.8 = 21,6*30 = 648 руб./ч.

C_пз= 2095+1950+0,15*(6603+648)=5132,6 руб./ч.

С_о = С_пз * Т_шт/60*К_в,

С_о= 5132,6*2,5/60*1,3=164,2 руб.

012 Токарно-копировальная. Оборудование - Токарно-копировальный станок 1Н713. Данная операция аналогична предыдущей, следовательно технологическая себестоимость операции будет ровна

С_о= 5132,6*2,5/60*1,3=164,2 руб.

015 Токарно-копировальная. Оборудование - Токарно-копировальный станок 1Н713.

Тшт =1,0 мин.

С_о= 5132,6*1,0/60*1,3=65,6 руб.

020 Токарная. Оборудование - шестишпиндельный такрный полуавтомат 1Б290-6К.

Ц=52460*1,1=57706 руб.; f=8,7*2=17,4 ,; Pм = 37,2 Рэ = 24,8; Ny = 40 кВт; Тшт=3,45 мин.

С_з = 2095 руб./ч

К_м = (3*Ц/1000 + 0,6N_у + 0,73Р_м+ 0,4Р_э + И) * 1/21,8

Км= (3*57706/1000+0,6*40+0,73*37,2+0,4*24,8+45)*1/21,8=12,1

С_чз= 36,3 * 12,1 = 439,2*30 =13176 руб./ч.

К_с = 57706*100/4029*0,8= 1790,3*30 = 53700 руб./ч.

F=f*k_f = 17,4*2 = 34,8 ,

K_з=34,8*78.4*100/4029*0.8 = 42,3*30 = 1269 руб./ч.

C_пз=2095+13176+0,15*(53700+1269) = 23516,3 руб./ч

С_о= 23516,3*3,45/60*1,3=1025,1 руб.

025 Круглошлифовальная. Оборудование - круглошлифовальный полуавтомат 3М151Е.

Ц=11600 руб.; f=2,260*1,920=4,3,; Pм = 15 Рэ = 10; Ny = 7,5 кВт; Тшт = 1,85 мин.

С_з = 2095 руб./ч.

К_м = (2,95 *Ц/1000 + 0,48N_у + 0,58Р_м+ 0,7Р_э + И) * 1/21,8

К_м = (2,95*11600/1000+0,48*7,5+0,58*15+0,7*10+10,3)*1/21,8=5,8

С_чз= 36,3 * 5,8 = 210,5*30 = 6315 руб./ч.

К_с = 11600*100/4029*0,8= 359,9*30 = 10797 руб./ч

F=f*k_f = 4,3*3 = 12,9 ,

K_з=12,9*78.4/4029*0.8 = 31,2*30 = 936 руб./ч.

C_пз=2095+6315+0,15*(10797+936) = 10169,9 руб./ч

С_о=10169,9*1,85/60*1,3 = 241,2 руб.

030 Круглошлифовальная. Оборудование - круглошлифовальный полуавтомат 3М151Е.

Тшт=1,85 мин.

С_о=10169,9*0,85/60*1,3 = 110,8 руб.

Предлагаемый вариант:

Взамен операций 011, 012, 015, 025.

015 Токарная с ЧПУ. Оборудование - токарно-винторезный станок модели 16К20Ф3С32.

Ц=80 000 000 руб.; f = 3,25*1,7 = 5,525 ,; Тшт = 4,35 мин.

С_з = 2318 руб./ч

С_чз= 36,3 * 3,5 = 127,1*30 = 3811 руб./ч.

К_с = 80 000 000 /4029*0,8= 24820 руб./ч.

F=f*k_f = 5,525*3 = 16,5 ,

K_з=16,5*78.4/4029*0.8 = 1204 руб./ч.

C_пз= 2318+3811+0,15*(24820+1204)=10032,6 руб./ч

С_о= 10032,6*4,35/60*1,3=559,5 руб.

Взамен операции 025, 030.

020 Токарная с ЧПУ. Оборудование - токарно-винторезный станок модели 16К20Ф3С32.

Тшт = 3,15 мин.

С_о= 10032,6*3,15/60*1,3=405,2 руб.

Производим анализ затрат:

С_о¹= 1771,1 руб.

С_о²= 964,7 руб.

Э_г=( С_о¹ - С_о²)*N

Э_г = (1771,1-964,7)*3000=2419200 руб.

Применение второго варианта обработки детали обеспечивает годовой экономический эффект в 2419200 руб. Поэтому следует отдавать предпочтение этому варианту и принять его к подробной разработке.

2.5 РАЗРАБОТКА ПОДРОБНОГО МАРШРУТНОГО И ОПЕРАЦИОННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

На основании принятых решений произвожу подробную разработку принятого варианта технического процесса, механической обработки детали "Вал сошки" 4310 - 3401065.

Таблица 2.5 - Технологический процесс механической обработки детали

Номер, наименование и содержание операции, перехода, позиции или установа детали.	Базовая поверхность	Модель оборудования
010 Фрезельно - центровальная 1. Фрезеровать торцы 2. Сверлить два центровых отверстия 6,3 мм	2, 3, 6	МП - 76
015 Токарная с ЧПУ Т01 Сверлить отверстие 28 мм Т02 Расточить фаску 1*45?, отверстие 30 мм Т03 Сверлить центровое отверстие 6,3 мм Т04 Расточить канавку 31,8 мм Т05 Точить фаску 2*45?, точить поверхность 59 мм Т06 Точить поверхность 58,4 мм	6,5	16К20Ф3С32
020 Токарная с ЧПУ Т01 Точить фаску 1,6*45?, точить поверхность 45 мм, точить конус 1:16, точить поверхность 59 мм, точить поверхность R 73,2 мм Т02 Точить конус 1:16, точить поверхность 58,4 мм	2, 1, 11, 10	16К20Ф3С32
025 Вертикально - протяжная Протянуть стороны сектора В = 107 мм	1, 3	7Б75Н117
030 Зубофрезерная Фрезеровать предварительно пять зубьев сектора	2, 10, 11	5К32
035 Зубофрезерная Фрезеровать пять зубьев сектора	2, 10, 11	5К32
040 Шлицефрезерная Фрезеровать конические шлицы	10, 11	53А20
045 Сверлильная Сверлить отверстие 2 мм	3	2М112
075 Круглошлифовальная Шлифовать поверхность 58	2, 10, 11	3М151Е
080 Круглошлифовальная Шлифовать поверхность 58	8, 10, 11	3М151Е
085 Зубошлифовальная Шлифовать пять зубьев сектора	5, 6	МШ - 299
090 Резьбошлифовальная Нарезать резьбу М 45*1,5 - 6g	2, 10, 11	МВ - 145

Технические характеристики технологического оборудования.

Токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3С32

Токарно-винторезный станок с ЧПУ предназначен для наружной внутренней обработки сложных заготовок типа тел вращения в условиях мелкосерийного и серийного типах производств. Станок оснащен УЧПУ типа 2Р22 с вводом программы с клавиатуры, магнитной кассеты или при подключении внешнего фотосчитывающего устройства с перфоленты.

Основные данные.

Наибольший диаметр устанавливаемого изделия над станиной, мм 500

Наибольшая длина устанавливаемого изделия при установки в центрах, мм 1000

Наибольшая длина обработки, мм 905

Центр в шпинделе с конусом Морзе по ГОСТ 13214 - 79 6

Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе, мм 55

Частота вращения шпинделя (бесступенчатое регулирование), мин 22,4 - 2240

Пределы частоты вращения шпинделя, устанавливаемые вручную, мин Й диапазон 22,4 - 355

ЙЙ диапазон 63 - 900

ЙЙЙ диапазон 160 - 2240

Пределы программируемых подач, мм/об

продольных 0,01 - 40

поперечных 0,005 - 20

Скорость быстрых ходов, мм/мин не менее

продольных 7500

поперечных 5000

Дискретность перемещений, мм

продольных 0,01

поперечных 0,005

Пределы шагов нарезаемых резьб, мм 0,01 - 40,95

Наибольший крутящий момент на шпинделе, Н*м 1000

Габарит станка, мм, не более 3250Ч1700Ч2145

Масса станка, кг, не более 3800

2.6 РАСЧЕТ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ И ОБЩИХ ПРИПУСКОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЗАГОТОВКИ

Расчет припусков на механическую обработку производится расчетно-аналитическим методом и по таблицам.

Расчет припусков и их определение по таблицам могут производиться только после выбора оптимального для данных условий технологического маршрута и способа получения заготовки.

Рассчитываем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для поверхности 58 f7 .

Технологический маршрут обработки поверхности состоит из 4-х операций, трех токарных и одной шлифовальной.

Расчет припусков сводим в таблицу, в которой последовательно записываем маршрут обработки поверхности и все значения элементов припуска.

Таблица 2.6.1 - Расчет припусков и предельных отклонений размеров по технологическим переходам на обработку поверхности 58 f7 .

Технологические переходы обработки поверхности 39,7	Элементы припуска, мкм.	Расчетный припуск 2Zmin, мкм.	Расчетный размер dp,мм.	Допуск , мкм.	Предельный размер, мм.	Предельные значения припусков, мкм.
	Rz	T		е				dmin	dmax	2Z	2Z
Заготовка	150	250	800			60,9	3600	60,9	64,5
Обтачивание:
получистовое	50	50	48	90	2·1201	58,51	460	58,51	58,97	2390	5530
чистовое	30	30	32		2·148	58,21	120	58,21	58,33	300	640
отделачное	10	10	16		2·92	58,03	46	58,03	58,08	180	250
Шлифование:
однократное	5	15			2·46	57,94	30	57,94	57,97	90	110
ИТОГО:	2960	6530

Суммарные значения пространственных отклонений для заготовок данного типа определяем по формуле:

мм,

Выбираем удельную кривизну заготовки ?к, которое зависит от материала заготовки и его диаметра.

?к = 2 мкм при L = 107 мм.

2*107 = 214 мкм = 0,2 мм,

мм

Остаточное пространственное отклонение:

после чернового обтачивания мкм.;

после чистового обтачивания мкм.;

после отделочного обтачивания мкм.

Погрешность установки при черновом обтачивании:

Е_у=

Погрешность базирования при черновом точении в патроне Е_б = 0,

Погрешность закрепления Еб =90 мкм,

Е_у==90

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь формулой:

мкм

Минимальный припуск :

под точение черновое:

под чистовое точение:

.

под отделачное точение:

.

под шлифование однократное:

Графа "Расчетный размер" dр заполняется начиная с конечного (в данном случае чертежного) размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Имея расчетный (чертежный) размер, после последнего перехода (в данном случае окончательное шлифование Ш57,94) для остальных переходов получаем:

dр3 = 57,94 + 0,092 = 58,03 мм.

dр2 = 58,03 + 0,184 = 58,21 мм.

dр1 = 58,21 + 0,296 = 58,51 мм.

dр заг = 58,51 + 2,402 = 60,9 мм.

В графе "Предельный размер" наибольшее значение dmax получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода.

dmax₄ =57,94 + 0,03 = 57,97 мм.

dmax₃= 58,03 + 0,046 = 58,08 мм.

dmax₂= 58,21 + 0,120 = 58,33 мм.

dmax₁= 58,51 + 0,46 = 58,97 мм.

dmax_заг= 60,9 + 3,6 = 64,5 мм.

Минимальные предельные значения припусков равны разности наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения - соответственно разности наибольших предельных размеров.

Все результаты произведенных размеров сводим в таблицу 2.6.1

Общие припуски Zomin и Zomax определяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф:

Номинальный припуск в данном случае определяется с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки:

dЗ ном = 57,94 + 4,1 = 62,04 мм.

Производим проверку правильности выполняемых расчетов:

d_max наибольший заготовки = 42,391 мм

d_min наименьший заготовки = 42,141 мм

допуск заготовки = 250мкм

d_max обтачивание черновое = 40,421 мм

d_min обтачивание черновое = 40,261 мм

обтачивание черновое = 160 мкм

d_max обтачивание чистовое = 39,983 мм

d_min обтачивание чистовое = 39,921 мм

обтачивание чистовое = 62 мкм

d_max шлифование однократное = 39,7 мм

d_min шлифование однократное = 39,661 мм

шлифование однократное = 39 мкм

2Z на обтачивание черновое = 1970 мкм

2Z на обтачивание черновое = 1880 мкм

2Z на обтачивание чистовое = 438 мкм

2Z на обтачивание чистовое = 340 мкм

2Z на шлифование однократное = 283 мкм

2Z на шлифование однократное = 260 мкм

Рис. 2.5.1 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности 39,7.

2.7 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И НОРМ ВРЕМЕНИ

Произвожу расчет режимов резания на операцию 020

Исходные данные:

Материал детали - сталь 20Х2Н4А ГОСТ 4543-71.

Оборудование: токарно - винторезный станок модели 16К20Ф3С32.

Расчет режимов резания для операций, выполняемых на станках с ЧПУ произвожу по общемашиностроительным нормативам времени и режимов резания.

Выбор стадии обработки:

По карте 1 определяю необходимые стадии обработки. Для получения размеров детали, соответствующих 8 квалитету, из заготовки 14 квалитета, необходимо вести обработку в три стадии: получистовая, чистовая, и отделочная.

Выбор глубины резания:

По карте 2 определяю минимально необходимую глубину резания для получистовой, чистовой и отделочной стадии обработки.

Для поверхности Ш58 мм рекомендуется для получистовой t=1 мм; для чистовой t=0,5 мм; для отделочной t= 0,3 мм.

Выбор инструмента:

На станке 16К20Ф3С32 используют резцы с сечением державки 25*25мм. Толщина пластины - 4,8мм. По приложению 1, 5 и исходя из условий обработки принимаю ромбическую форму пластины с углом при вершине о=80^о, ц= 90^о, из твердого сплава Т5К10 для получистовой, чистовой стадии обработки, Т15К6 отделочной стадии обработки.

По приложению 6 выбираю способ крепления пластины - двуплечевым прихватом.

По приложению 8 определяю остальные геометрические параметры режущей части.

Для получистовой и чистовой стадии обработки: задний угол б=6^о; передний угол г= 8^о; форма передней поверхности резца - 2; ширина фаски вдоль главного режущего лезвия f= 0,5мм; радиус округления режущей кромки с= 0,03мм; радиус вершины резцов r_в= 1,0мм.

Для отделочной стадии обработки: задний угол б=8^о; передний угол г= 12^о; форма передней поверхности резца - 1; ширина фаски вдоль главного режущего лезвия f= 0,5мм; радиус округления режущей кромки с= 0,03мм; радиус вершины резцов r_в= 0,8мм.

Нормативный период стойкости находится по приложению13 T=30мин.

Выбор подачи:

Для черновой стадии обработки подачу выбираем по карте 3. Для получистовой стадии обработки рекомендуется S_от=0,49мм/об, К_sи= 1,15; К_sр = 1,10 ; Нахожу поправочные коэффициенты на подачу:

К_sд =1,00; К_sh=1,05; К_sm= 1,05; К_sy= 1.20; К_sn= 1; К_sц=1 К_sj=1

Для чистовой стадии обработки: S_от=0,25мм/об.

Для отделочной стадии обработки: S_от=0,08мм/об

Коэффициенты на подачу чистовой и отделочной стадии обработки:

К_sм =1,05; К_sу=1,20; К_sm= 1; К_sк= 1; К_sц=1

Окончательно подачу определяю по формуле:

S_о= S_от К_sи К_sр К_sд К_sh К_sy К_sп К_sц К_sj К_sм

Получистовая

S_о= 0,49*1,15*1,10 *1,00*1,05*1,05*1,20*1*1*1=0,6мм/об

Чистовая обработка

S_о=0,25*1,05*1,20*1*1*1,0=0,32мм/об

Отделочная обработка

S_о=0,08*1,05*1,20*1*1*1,0=0,1

Выбор скорости резания:

Рекомендуемые значения скорости резания для черновой и получистовой стадии обработки выбираю по карте 21. V_t=153 м/мин; К_vu=0.85

Для чистовой стадии обработки: V_t=208 м/мин; К_vu=1,00

Для отделочной стадии обработки: V_t=270 м/мин; К_vu=1,00

По карте 23 выбираю поправочные коэффициенты на скорость резания:

К_vc=1,00; К_vо=1; К_vj=1; К_vм=1,00; К_vц=1; К_vт=1; К_vж=1

Общий поправочный коэффициент вычисляется по формуле:

К_v= К_vu К_vc К_vоК_vj К_vм К_vц К_vт К_vж,

Определяю окончательные скорости резания на каждой стадии обработки:

-получистовая V_t=153*0,85*1,00*1*1*1,00*1*1*1=130,3 м/мин

- чистовая V_t=208*1,00*1,00*1*1*1,00*1*1*1=208 м/мин

- отделочная V_t=270*1,00*1,00*1*1*1,00*1*1*1=270 м/мин

Табличные и скорректированные значения скорости резания заношу в таблицу

Частота вращения шпинделя определяею по формуле:

n=1000V/рD;

n₁=1000*130,3/3,14*62=667,7 мин , принимаем n_ф=640 мин ;

n₂=1000*208/3,14*60=1104,1 мин , принимаем n_ф=1000 мин ;

n₃=1000*270/3,14*59= 1457,4 мин , принимаем n_ф=1400 мин

Фактическую скорость резания определяю по формуле:

V_ф=рD n_ф/1000,

V_ф1=3,14*62*640/1000=122,6 м/мин,

V_ф2=3,14*60*1000/1000=188,4 м/мин,

V_ф3=3,14*59*1400/1000=259,4 м/мин,

Результаты расчетов свожу в таблицу

Сверление Ш28 мм.

Выбор инструмента:

Выбираем сверло специальное Р6М5. Форма заточки - нормальная.

Выбор подачи и скорости:

Soт = 0,47 мм/об, Vт = 15,5 м/мин

Подачу корректируем по формуле

So = Soт*Ksм

Для стали 20Х2Н4А Ksм = 0,84

Тогда с учетом коэффициента So = 0,47*0,84 = 0,38

Скорость корректируют по формуле

V = VT*KVз*KVм*KVж*KVт*KVw*KVи*KVl

KVм =0,84 (для стали 20Х2Н4А)

KVз = 1,00 (для нормальной формы заточки инструмента)

KVж = 1,00 (обработка с охлаждением)

KVт = 1,00

KVw = 1,00

KVи = 1,00

KVl = 1,00

V = 15,5*0,84*1*1*1*1*1*1 = 13,02 м/мин

Скорректированную частоту вращения шпинделя рассчитывают по формуле:

n₁=1000*13,02/3,14*28=148,08 мин , принимаем n_ф=140 мин ;

Фактическую скорость резания определяем по формуле;

V_ф=3,14*28*140/1000=12,3 м/мин,

Результаты расчетов свожу в таблицу

Таблица 2.7.1 - Сводная таблица

Элементы режима резания	Стадии обработки
	Получистовая	Чистовая	Отделочная	Сверление	Растачивание	Сверление	Растачивание канавки
	Ш 58,4	Ш 30	Ш6,3	1,7
Глубина резания t,мм	1	0,5	0,3	14	1	3,15	1,7
Табличная подача Sот, мм/об	0,49	0,25	0,08	0,47	0,26	0,47	0,09
Принятая подача Sо мм/об	0,6	0,32	0,1	0,38	0,24	0,38	0,08
Табличная скорость резания Vт, м/мин	153	208	270	15,5	327	15,5	180
Скорректированная скорость резания V,м/мин	130,3	208	270	13,02	206	13,02	147
Фактические обороты шпинделя nф, мин	640	1000	1400	140	1400	140	1400
Фактическая скорость резания Vф, м/мин	122,6	188,4	259,4	12,3	131,8	2,8	131,8

Таблица 1.9.1 - Режимы резания

Наименование операции	D или B, мм	t мм	S мм/об	n	V м/мин
010 Фрезельно - центровальная 1. Фрезерование 2. Сверление	100 6,3	6 3,15	0,042 0,12	745 815	374,3 34
015 Токарная с ЧПУ Т01 Точение получистовое чистовое Т02 Точение	60 59 58,4	1,5 0,5 0,3	0,6 0,32 0,1	640 1000 1400	122,6 188,4 259,4
020 Токарная с ЧПУ Т01 Сверление Т02 Растачивание Т03 Сверление Т04 Растачивание Т05 Точение получистовое чистовое Т06 Точение отделочное	28 30 6,3 1,7 60 59 58,4	14 1 3,15 1,7 1 0,5 0,3	0,38 0,24 0,38 0,08 0,6 0,32 0,1	140 1400 140 1400 640 1000 1400	12,3 131,8 2,8 139,7 122,6 188,4 259,4
025 Вертикально - протяжная	107	25	0,015	-	-
030 Зубофрезерная	150	-	1	80	36
035 Зубофрезерная	150	-	1	80	36
040 Шлицефрезерная	55	1,5	6,3	236	41
045 Сверлильная	2	1	0,06	1400	8,7
075 Круглошлифовальная	58	0,1	0,002	55	50
080 Круглошлифовальная	58	0,1	0,002	55	50
085 Зубошлифовальная	220	0,3	0,3	150	35
090 Резьбошлифовальная	45	0,25	1,5	5	-

Произвожу расчет нормы времени на операцию 020

Определение времени автоматической работы станка по программе:

Время автоматической работы станка по программе определяю по общей части.

Для станка 16К20Ф3С32 время фиксации револьверной головки Т_иф=2 с и время поворота револьверной головки на одну позицию Т_ип=1 с выбираю из приложения 46.

Таблица 2.8 - Траектории перемещения инструмента на операцию 020

№ инструмента	Участки	?Х	?Z	Длинна участка	Минутная подача Sм	Основное время То	Машино-вспомогательное время Тмв
Т01	0-1 1-2 2-3 3-4	-100 0 0 100	-69 -26 26 69	121,4 26 26 121,4	4000 53,2 53,2 4000	---- 0,488 0,488 ----	0,083 0,031 ---- ---- 0,031
Т02	0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15	-88,5 0 0 -2,8 0 5 0 -5 0 8,3 -2 0 6,3 0 91,3	-69 -18 -4 0 4 0 -4 0 22 0 -2 -20 0 22 69	112,2 18 4 2,8 4 5 4 5 22 8,3 2,8 20 6,3 22 114,4	4000 2000 336 336 336 336 336 336 2000 2000 336 336 336 4000 4000	---- ---- 0,012 0,008 0,012 0,015 0,012 0,015 ---- ---- 0,008 0,059 0,019 ---- ----	0,05 0,03 0,009 ---- ---- ---- ---- ---- ---- 0,011 0,004 ---- ---- ---- 0,005 0,028
Т03	0-1 1-2 2-3 3-4 4-5	-100 0 0 0 100	-70 -21 -14 35 70	122,1 21 14 35 122,1	4000 2000 53,2 2000 4000	---- ---- 0,263 ---- ----	0,05 0,031 0,011 ---- 0,017 0,031
Т04	0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6	-87 0 2,9 -2,9 0 87	-70 -5,4 0 0 5,4 70	111,7 5,4 2,9 2,9 5,4 70	4000 112 112 112 2000 4000	---- 0,048 0,026 0,026 ---- ----	0,05 0,027 ---- ---- ---- 0,003 0,027
Т05	0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15	-70 0 3 3 0 38 -44 -4 3,5 0 3 2,5 0 39 26	-69 -52 -3 0 -2 0 57 0 -3,5 -49,2 -3 0 -2,3 0 127	98,2 52 4,7 3 2 38 72 4 4,9 49,2 4,7 2,5 2,3 39 129,6	4000 378 378 378 252 252 4000 320 320 320 320 320 250 250 4000	---- 0,137 0,012 0,008 0,007 0,151 ---- 0,012 0,015 0,153 0,014 0,008 0,009 0,156 ----	0,05 0,02 ---- ---- ---- ---- ---- 0,018 ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- 0,032
Т05	0-1 1-2 2-3 3-4 4-5	-70,8 0 3 3,8 64	-69 -53 -3 0 125	98,8 53 4,7 3,8 140	4000 140 140 140 4000	---- 0,378 0,034 0,027 ----	0,05 0,025 ---- ---- ---- 0,035
						?То=2,728	?Тмв=0,757

Окончательное время цикла автоматической работы станка по программе на операцию 010 равно

Т_ца=2,728+0,757=3,485 мин

Суммарное вспомогательное время состоит

Тв=Тв_ус+Тв_оп+Тв_из

Вспомогательное время на установку и снятие детали Тв_ус=0,21 мин

Вспомогательное время связанное с операцией Тв_оп, включает в себя время на включение и выключение станка, проверку возврата инструмента в заданную точку после обработки, установку и снятие щитка, предохраняющего от забрызгивания эмульсией

Тв_оп=0,15+0,03=0,18 мин

Вспомогательное время на контрольное измерение Тв_из,

Тв_из=0,19+0,15+0,21+0,21 =0,91 мин

при 30% контролируемых деталей

Тв_из =0,91*30/100 = 0,273* мин.

Так как время на измерение меньше время цикла автоматической работы станка по программе, то оно является перекрываемым и не включается в расчет вспомогательного времени

Суммарное вспомогательное время состоит

Тв=0,21 +0,18=0,39 мин

Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности приведено в процентах от оперативного времени:

а_тех+а_орг+а_отл=9%

Норма штучного времени равна: Т=(3,485+0,39)*(1+0,09)=4,22 мин.

Определяем состав подготовительно - заключительного времени:

1. Получить наряд, чертеж, технологическую документацию - 4 мин

2. Получить режущий и вспомогательный инструмент и сдать их после окончании обработки партии - 9 мин

3. Ознакомиться с работой, чертежом, тех. документацией - 3 мин

4. Инструктаж мастера - 2 мин

5. Установить и снять кулачки - 7,3 мин

6. Установить и снять инструмент 6инст * 1,0 - 6 мин

7. Ввести программу в память системы ЧПУ с программоносителя - 1,4 мин

8. Установить исходные координаты X и Z - 3 мин

9. Настроить устройство для подачи СОЖ -0,35 мин

Тп-з = 4+9+3+2+7,3+6+1,4+3+0,35 = 36,05 мин.

Определяем штучно-калькуляционное время:

Т_ш-к=Т_пз/n+Т_шт,

Т_ш-к=36,05/278+4,22=4,35 мин.

* - время на измерение перекрывается основным.

Таблица 2.8.2 - Сводная технических норм времени

Наименование операции	Тш-к
010 Фрезерно-центоровальная 015 Токарная с ЧПУ 020 Токарная с ЧПУ 025 Вертикально-протяжная 030 Зубофрезерная 035 Зубофрезерная 040 Шлицефрезерная 045 Сверлильная 075 Круглошлифовальная 080 Круглошлифовальная 085 Зубошлифовальная 090 Резьбошлифовальная	2,5 3,15 4,25 0,8 8,0 6,0 8,0 0,5 1,5 0,4 9,0 2,0

2.8 РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ

Управляющая программа для операции 020

N001G95 F0,38 S3 160 T01 ПС

N002 X0 Z1 Е ПС

N003 Z-25 ПС

N004 Z1 E ПС

N005 X100 Z70 Е ПC

N006 F0,24 S3 1400 T02 ПC

N007 X11,5 Z1 Е ПС

N008 Z - 17 E ПС

N009 Z - 21 ПС

N010 X8,7 ПС

N011 Z - 17 ПС

N012 X13,7 ПС

N013 Z - 21 ПС

N014 X8,7 ПС

N015 Z1 E ПС

N016 X16 E ПС

N017 X15 Z -1 ПС

N018 Z - 21 ПС

N019 X35 Z -1 Е ПС

N020 X8,7 ПС

N021 Z1 E ПС

N022 X100 Z70 Е ПС

N023 F0,38 S3 160 T03 ПС

N024 X0 Z0 E ПС

N025 Z - 21 E ПС

N026 Z - 35 ПС

N027 Z1 E ПС

N028 X100 Z70 E ПС

N029 F0,08 S3 1400 T04 ПС

N030 X13 Z0 E ПС

N031 Z - 5,4 E ПС

N032 X15,95 D ПС

N033 X13 ПС

N034 Z0 E ПС

N035 X100 Z70 E ПС

N036 F0,6 S3 640 T05 ПС

N037 X30 Z1 E ПС

N038 Z - 54 Q3 ПС

N039 X36 ПС

N040 Z - 56 ПС

N041 X74 ПС

N042 X30 Z1 E ПС

N043 X26 ПС

N044 F0,32 S3 100 ПС

N045 X29,5 Z - 2,5 ПС

N046 Z - 54,7 Q3 ПС

N047 X35 ПС

N048 Z - 57 ПС

N049 X74 ПС

N050 X100 Z70 E ПС

N051 F0,1 S3 1400 T06 ПС

N052 X29,2 Z1 E ПС

N053 Z - 55 Q3 ПС

N054 X36 ПС

N055 X100 Z70 E ПС

N056 M02

Исходные данные:

Оборудование - Токарно - револьверный многооперационный автомат модели 11Б40ПФ4

Масса детали - 0,247 кг

Основное время - 4,801 мин.

В единичном производстве для операций, выполняемых на станках с ЧПУ норма штучного времени определяется по формуле:

Т_ш=(Т_ца+Т_в*К_tв)*(1+а_тех+а_орг+а_отл/100),

где: Т_ца - время цикла, мин.

Тв - вспомогательное время, мин.

Вспомогательное время определяю по формуле:

Твсп = Тус + Тзо + Туп + Тиз,

где: Тус - время на установку и снятие детали (деталь устанавливается на горизонтальную плоскость в приспособление), мин.

Тзо - время на закрепление и открепление детали (крепление производится в специальное приспособление с пневматическим зажимом), мин.

Туп - время на приемы управления (подвести деталь к режущему инструменту), мин.

Тиз - время на измерение детали (измерение производится двухсторонней пробкой), мин.

Твсп = 0,1 +1,04 + 0,11*14/100 = 1,15 мин.

Определяем величину оперативного времени:

Топ = То + Тм.всп,

Топ = 4,801 + 0,569 = 5,37 мин.

а_тех+а_орг+а_отл= 8%

Определяю штучное время:

Тшт = (5,37+1,15) * (1+0,08) = 7 мин.

Технические нормы времени на остальные операции технологического процесса сводим в таблицу 2.8.1.

Таблица 2.8.1 - Технические нормы времени

Операция	Модель станка	То, мин	Тшт, мин
010 Токарная с ЧПУ	11Б40ПФ4	5,37	7
015 Плоскошлифовальная	3Е711	10	21
020 Внутришлифовальная	3М227ВФ2	4,0	8,4
025 Пазопрорезная	041718.001	15	27,6
030 Сверлильная	2К522	2,5	5,52
035 Бесцентровошлифовальная	3Е184ШВ	1,2	2,52
040 Пазошлифовальная	АР-14	1,5	3,15
045 Внутришлифовальная	UB-300 CNC S	15	31,5
050 Круглошлифовальная	ВТ-53	1,5	3,15
055 Хонинговальная	МВС-1803G	7,0	12,04
060 Полировальная	3Б153	0,6	1,032

ВЫВОД

Тема данной курсовой работы "Разработка технологического процесса механической обработки Вала сошки 4310 - 3401065".

В ходе выполнения работы были поставлены и выполнены следующие задачи:

- изучена конструкция детали и выяснено её назначение;

- анализ детали на технологичность показал, что деталь технологична по коэффициентам точности, унификации и по коэффициенту шероховатости;

- изучены физико-механический и химический состав стали 20Х2Н4А из которой изготовлен ВАЛ СОШКИ;

- определен тип производства; при годовой программе выпуска 3000 штук тип производства мелкосерирйный;

- выбрана заготовка и определен метод её получения; штамповкой на ГКМ;

- выбран технологический процесс и технико-экономически обоснован его выбор;

- разработан подробный маршрутный и операционный техпроцесс;

- определены общие и межоперационные припуски и допуски;

- рассчитаны режимы резания;

- рассчитаны нормы времени;

- выполнены: чертёж детали, карта наладки, план расположения оборудования на участке.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Горбацевич А.Ф; Шкред В.А, Курсовое проектирование по технологии машиностроения, Мн.: Высшая школа 1983, 256 с

2. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Справочник технолога машиностроителя, Москва; Машиностроение, 2 том 1985 г., 455 с.

3. В.И. Баранов; Домбровская З.П., "Расчет технических норм времени в условиях массового и серийного производства"

5. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении: Учеб. пособие./В.В. Бабук, В.А. Шкред, Г.П. Кривко; Под ред. В.В. Бабука.-Мн.: Выш. шк., 1987.-255с

Размещено на Allbest.ru