Участок механического цеха по обработке деталей двигателя Д-260 с разработкой технологического процесса механической обработки на "Вал распределительный"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: «Технология машиностроения»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

на тему:

«Участок механического цеха по обработке деталей Д-260 с разработкой технологического процесса механической обработки на ''Вал распределительный''. Объем выпуска - 15000 штук в год»

Разработал:Мельник В.Л.

(гр. 103181)

Консультанты:

по технологической частиМрочек Ж.А.

по экономической частиМорозова С.В.

по охране трудаДанилко Б.М.

по САПРКаштальян И.А.

нормоконтрольМрочек Ж.А.

Руководитель проекта Мрочек Ж.А.

Заведующий кафедройШелег В.К.

Минск 2005

Содержание

Введение

1. Описание объекта производства

2. Назначение сборочной единицы и обрабатываемой детали

3. Анализ технологичности конструкции детали

3.1 Качественная оценка технологичности конструкции детали

3.2 Количественная оценка технологичности конструкции детали

4. Выбор типа и организационной формы производства

5. Выбор способа получения заготовки

6. Анализ базового варианта технологического процесса

7. Проектирование технологического процесса механической обработки

7.1 Выбор варианта технологического маршрута по минимуму приведенных затрат

7.2 Расчет и назначение припусков

7.3 Расчет и назначение режимов резания

7.4 Нормирование технологического времени

7.5 Определение необходимого количества оборудования и его загрузки

8. Проектирование станочного приспособления

9. Проектирование режущего инструмента

10. Проектирование средств автоматизации или механизации техпроцесса

11. Выбор транспортных средств

12. Технико-организационная часть

12.1 Снабжение участка режущим, измерительным и вспомогательным инструментом

12.2 Организация заточки и замены инструмента

12.3 Методы и сроки проверки на технологическую точность оборудования и приспособлений

12.4 Организация ремонта оборудования и технологической оснастки

12.5 Организация снабжения участка СОЖ

12.6 Порядок смазки оборудования

12.7 Организация рабочих мест

12.8 Организации бездефектной сдачи продукции

12.9 Методы обеспечения чистоты, порядка и эстетики в отделении

13. Энергетическая часть проекта

14. Охрана труда

14.1 Производственная санитария, техника безопасности и пожарная профилактика

14.2 Конструкции пылеотсасывающих устройств на шлифовальных станках

15. Охрана окружающей среды

16. Автоматизация проектирования и расчётов

16.1 Выбор оптимальной заготовки

17. Экономическая часть

17.1 Расчет величины капитальных вложений

17.2 Расчёт себестоимости продукции

17.2.1 Величина годовых амортизационных отчислений

17.2.2 Содержание оборудования

17.2.3 Текущий ремонт оборудования и транспортных средств

17.2.4 Расходы на содержание и эксплуатацию транспортных средств определяем укрупненно в размере 40% их стоимости

17.2.5 Возмещение износа малоценных и быстроизнашивающихся инструментов планируем укрупнено 0,27 млн. руб. на станок в год

17.2.6 Прочие расходы принимаем 3% от суммы предыдущих статей

17.3 Расчет цеховых расходов

17.4 Величина чистой прибыли

17.5 Рентабельность по чистой прибыли

17.6 Период возврата инвестиций

17.7 Технико-экономические показатели проекта

18. Стандартизация в проекте

Литература

Введение

Научно-технический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всего народного хозяйства страны. Важнейшими условиями ускорения научно-технического прогресса являются: рост производительности труда, повышение эффективности общественного производства и улучшение качества продукции.

Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных, высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в целом, эффективное использование современных автоматических и поточных линий, станков с ЧПУ, ЭВМ и другой новой техники, прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов - все это направлено на решение главных задач, повышение эффективности производства и качества продукции.

1. Описание объекта производства

Производственное объединение «Минский моторный завод» - крупнейшее предприятие Республики Беларусь по выпуску дизельных двигателей.

История завода берет свое начало значительно раньше 23 июля 1963 г.

Практически в послевоенные годы, когда в июле 1946 г. было принято решение о строительстве в Минске завода по выпуску тракторов. И уже в 1948 г. в составе Минского тракторного завода был введен в эксплуатацию моторный цех, в котором освоили и наладили производства пускового двигателя ПД-10, а в начале 1950 г. стали производить более сложный основной двигатель Д-36. На базе последнего создавались и выпускались другие его модификации: Д-40К, Д-40М, Д-48М, Д-48ПЛ.

В 1956 году для трактора МТЗ-50 был спроектирован двигатель мощностью 55 л.с. Для разработки конструкции нового двигателя и его модификаций из состава КБ двигателей МТЗ выделили самостоятельную группу конструкторов (В.А. Савело, А.И. Сидоренко, М.М. Голубович, А.Г. Александровский, В.А. Горштейн и другие воглаве с С.Я. Рубинштейном). Именно эти люди впоследствии стали ядром отдела главного конструктора.

26 мая 1960 г. было издано Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР №563 «О начале строительства в г. Минске моторного завода по производству тракторных дизельных двигателей». В проекте предусматривался ежегодный выпуск 120 000 двигателей Д-50 мощностью 50-60 л.с. Совет народного хозяйства БССР постановил выпуск тракторов МТЗ-50 с двигателем Д-50 начать с четвертого квартала 1962 года.

В последние годы Минский моторный завод значительно расширил применяемость своих дизелей, добавив к традиционно выпускаемым тракторным двигателям модификации для автомобилей, автобусов, комбайнов, энергоустановок, для дорожной и лесоуборочной техники. Заботясь о марке своей продукции завод постоянно совершенствует качество выпускаемых дизелей. По европейским стандартам наши автомобильные моторы прошли сертификацию по нормам не только Евро-1, но и Евро-2. К 2005 году планируют осилить и стандарт Евро-3. Дизели тракторных модификаций, основным потребителем которых является Минский тракторный завод, поставляющий свою технику на рынки дальнего зарубежья, также просертифицированы по 1-й и 2-й ступеням экологических стандартов Европы и США.

Коллектив предприятия не только гордиться своей историей, но и думает о будущем и поэтому всегда старается учитывать интересы потребителей.

2. Назначение сборочной единицы и обрабатываемой детали

Проектируемая деталь распределительный вал является одной из множества деталей, которые входят в двигатель. (см. рис.1)

Рисунок 1. Двигатель

Механизм газораспределения состоит из распределительного вала, впускных и выпускных клапанов, а также деталей их установки и привода: толкателей, штанг, коромысел, регулировочных винтов с гайками, тарелок с сухариками, пружин, стоек и оси коромысел. Он предназначен для впуска в цилиндры, двигателя горючей свежей смеси или воздуха, и для выпуска отработавших газов.

Распределительный вал предназначен для передачи движения клапанам от коленчатого вала. Он выполняется обычно за одно целое с кулачками и элементами привода некоторых агрегатов двигателя. (см. рис.2)



Рис. 2. Распределительный вал двигателя

В движения приводятся либо цепной передачей или при помощи промежуточных валов. В цепных передачах применяют зубчатые и роликовые цепи. Передачу при помощи промежуточных валов применяют главным образом в V-образных двигателях. (см. рис.3 и рис.4)

Рис.3. Привод к распределительному валу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.4. Привод к распределительному валу

Распределительный вал устанавливают, как правило, в сталебабитовых подшипниках или подшипниках из алюминиевых сплавов. Число подшипников большей частью равно числу коренных подшипников коленчатого вала.

Распределительные валы изготовляют из углеродистых (40; 45) или легированных хромистых (15Х), хромоникелевых (12ХН3А) и никельмолибденовых (15НМ) сталей. В некоторых двигателях применяют литые распределительные валы, изготовляемые из легированного чугуна.

Деталь - распределительный вал - изготовлена из углеродистой конструкционной стали 45, материал легко подвергается механической и термической обработкам, дешевый. Анализируя конструкцию, убеждаемся в рациональности выбора форм и качестве обрабатываемых поверхностей с учетом применения высокопроизводительного оборудования и унифицированных наладок. Положительным фактором является малое число обрабатываемых поверхностей, которые непросты по форме, с высокими требованиями к их точности и качеству. При анализе чертежа имеет место простановка линейных размеров от одной поверхности. Чрезмерные требования к точности размеров и шероховатости поверхностей привел к увеличению трудоёмкости изготовления, что соответствует технологическому назначению детали в сборочной единице.

В общем, данная деталь имеет большое число унифицированных конструктивных элементов (галтелей, фасок, проточек, отверстий), что позволяет применять стандартные режущие инструменты и можно считать технологичной. Исходя из сочетающихся поверхностей, элементов и величин перепадов между ними деталь технологична. Однако есть поверхности, к которым предъявляются повышенные требования по точности и качеству, являются кривыми сложного профиля, что требуют дополнительные, многократные механические операции.

Данные о материале по химическому составу и механическим свойствам сведем в таблицы 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 Химический состав, в процентах ГОСТ 1050-88

С	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	AS
			не более
0.42-0.5	0.17-0.37	0.5-0.8	0.24	0.04	0.035	0.25	0.25	0.08

Таблица 2.2 Механические свойства ГОСТ 8479-70

G0.2, MПа	Gв, МПа	д5, %	Ш, %	KCU Дж/см2	НВ
не менее		не более
275	530	20	40	44	156-197

Примечание: G0,2 - предел текучести, условный; Gв - предел прочности при растяжении;? - относительное удлинение после разрыва; - относительное сужение; KCU - ударная вязкость.

3. Анализ технологичности конструкции детали

3.1 Качественная оценка технологичности конструкции детали

На основании чертежа детали произведём анализ качественной технологичности. Технологичность детали характеризуют следующие показатели:

Деталь изготавливается из стали 45Л. Данный материал широко применяется в машиностроении, не содержит большого количества дорогих легирующих элементов и имеет хорошие литейные свойства, что позволяет изготавливать заготовки сложной формы методом литья.

С точки зрения технологичности данной детали следует отметить то, что она является технологичной так как в конструкции отсутствуют отверстия с искривлёнными в пространстве и в плоскости осями, оси основных отверстий параллельны друг другу, что допускает их предварительную обработку за один установ. Центры отверстий расположены на одном расстоянии от центра шлицевого отверстия.

Допустимо из-за наличия шлицевого отверстия вести обработку детали на оправке как на фрезерной операции так и на сверлильной и токарной используя специальное приспособление. На данных операциях соблюдаются основные принципы базирования, что повышает точность механической обработки.

Расположение поверхностей вращения позволяет вести обработку многорезцовыми блоками на многошпиндельных автоматах. Данный вид обработки цилиндрических поверхностей применяется в действующем технологическом процессе механической обработки.

Анализируя простановку размеров на чертеже, необходимо заметить, что предельные отклонения размеров, определяющих нерабочие поверхности, имеют более широкие поля допусков и большую шероховатость, чем размеры рабочих поверхностей, что не требует увеличения трудоемкости при изготовлении данной шестерни.

Конструкцией детали допустимо не производить механической обработки некоторых поверхностей, что также хорошо сказывается на трудоемкости изготовления детали.

Обработка ушей только на небольшом участке будет сопровождается перепадами силы резания, что плохо сказывается на стойкости режущего инструмента приведёт к быстрому износу инструмента из-за действия ударных нагрузок;

Отверстия для установки пальцев имеют разный размер и квалитет точности три отверстия R7 и три отверстия Н8, что требует применения двух различных инструментов, что является не допустимым и повышает трудоемкость.

Для данной формы и материала детали способ получения заготовки (литьё в песчано-глинистые формы) является технологичным, положительным является тот факт что форма заготовки приближена к форме детали, однако применение более точного способа литья, возможно, сделает заготовку более приближенной по форме и размерам к детали, что позволит уменьшить припуски на механическую обработку тем самым снизить её себестоимость.

Вывод: оценивая материал, конструкцию, предельные отклонения, следует признать, что данная деталь технологична.

3.2 Количественная оценка технологичности конструкции детали.

При количественной оценке детали на технологичность обязательными являются следующие показатели:

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов

где, Qуэ и Qэ - соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт;

2. Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей

где, Dос и Dм.о. - соответственно число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом, и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей, шт;

3. Коэффициент использования материала

где, q и Q - соответственно масса детали и заготовки, кг;

4. Масса детали q = 9.2 кг.

5. Максимальное значение квалитета обработки - ?32n6.

6. Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra 0.4

Вывод: таким образом, произведя расчеты количественных показателей технологичности для данной детали, следует сказать: что коэффициент использования материала имеет значение почти 87%, что очень хорошо, и видно, что масса заготовки почти равна массе детали, и наглядно свидетельствует о малой величине снимаемого припуска; коэффициент унификации конструктивных элементов, коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей - почти 97 - 98%, что показывает о применении стандартного инструмента; максимальное значение квалитета обработки IT-6, максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra - 0,4мкм. Деталь требует большое количества шлифовальных операций, а в общем, обобщив все показатели, деталь можно считать технологичной.

Предложения и дополнения: на основании проведённого качественного и количественного анализа технологичности конструкции детали можно подчеркнуть и внести некоторые существенные предложения и дополнения о том:

1) применяется не дорогой материал;

2) обеспечивается свободный доступ режущего инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям;

3) не требуется применение не стандартного инструмента;

4) наблюдается не целесообразное применения специализированного и универсального оборудования;

5) есть необходимость проработки и поиска путей изменения технологии обработки кулачков;

4) попробовать применение в процессе МО на множестве операций основные принципы базирования.

4. Выбор типа и организационной формы производства

Рассчитываем коэффициент закрепления операций КЗ.О., так как тип производства по ГОСТ 14.004-83 характеризуется именно этим коэффициентом.

где, У Поi - суммарное число операций по участку;

У Pi - явочное число рабочих участка;

где, Тш-к - штучно-калькуляционное время операции;

NМ - месячная программа выпуска детали;

NМ = NГ / 2 · 12 = 625 шт.

зЗ - коэффициент загрузки станка заданной операции.

Подставив, получим:



где, зН - планируемый нормативный коэффициент загрузки станка, зН = 0,8 для серийного производства; [4, стр.53]

N - количество операций механической обработки; см. Таблицу 2.

Составляем расчетную таблицу (см. табл. 2) и заносим в нее операции механической обработки и соответствующие им штучные ТШТ времена (по заводскому технологическому процессу), производим расчет значений зЗ, Поi по операциям.

Таблица 2. Расчетная таблица для определения типа производства

№	Операция	ТШТ, мин	зЗ	Пoi
015	Фрезерно-центровальная	1,439	0,068	11,765
020	Токарно-копировальная	4,124	0,196	4,082
025	Токарно-копировальная	2,966	0,141	5,674
035	Круглошлифовальная	0,915	0,043	18,605
040	Круглошлифовальная	7,785	0,369	2,168
045	Фрезерная	0,835	0,039	20,513
050	Токарная	45,624	0,721	1,094
052	Токарная	31,136	0,738	1,084
055	Токарно-копировальная	7,001	0,332	2,409
057	Токарно-копировальная	7,001	0,332	2,409
060	Шлифовальная	13,964	0,662	1,209
066	Агрегатная	3,916	0,186	4,301
100	Круглошлифовальная	4,305	0,204	3,922
105	Круглошлифовальная	7,939	0,376	2,128
110	Фрезерная	0,969	0,046	17,391
115	Шлифовальная	25,011	0,593	1,349
115-1	Шлифовальная	15,574	0,738	1,084
125	Шлифовальная	25,011	0,593	1,349
130	Круглошлифовальная	7,939	0,376	2,128
УТшт	----------------------------	213,454	6,753	104,664

Явочное число рабочих участка: У Р = 0,96 ? 0,8 ? 19 = 14,592 чел.

Коэффициент закрепления операций:

Так как 1 < КЗ.О. < 10 то по [4, с.52] производство .крупносерийное.

Заданный суточный выпуск изделий:

Суточная производительность поточной линии:

где, FC - суточный фонд времени работы оборудования, FC = 960 мин. [4, стр.55]

ТСР - средняя станкоемкость основных операций, мин.

Подставив, получим:

NC = 59,289 шт/сутки.; ТCР = 8,64 станко-мин.; QC = 39,44 шт.

Видно, что NC > QC , значит мы имеем групповую организации производства.

При этой форме организации запуск изделий в производство осуществляется партиями с определенной периодичностью, что является признаком серийного производства. Количество деталей в партии для одновременного запуска определяется по методике [1, с.55].

Предельно допустимые параметры партии n1 и n2:

где, FЭ.М - эффективный месячный фонд времени участка, (4055 мин)

n0 - число операций механической обработки по технологическому

процессу; (19 шт.)

kB - средний коэффициент выполнения норм по участку, (1.3)

Ti - суммарная трудоемкость технологического процесса, (213,454 мин);

kМ.О - коэффициент, учитывающий затраты межоперационного времени, (1.5)

Принимаем n'min = 17 шт.

Расчетная периодичность повторения партии деталей (дн.):



где, NМ - месячная программа выпуска деталей:

NМ = NГ / 24 = 15000 / 24 = 625 шт.

Принимаем нормативную периодичность, Iн = 1 день. [4, с. 56]

Размер партии рассчитывается согласно условию:

n'min n < nmax [4, с. 56]

Условие выполняется:

Таким образом, принимаем групповую форму организации технологического процесса с периодичностью запуска партий 1 день.

5. Выбор способа получения заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывают влияния:

материал детали;

назначение и технические требования на изготовление;

объем и серийность выпуска;

форма поверхностей и размеры детали.

Заготовку для детали «Распределительный вал» 260-1006015 получают с тракторного завода по кооперации в виде поковки.

Технологический процесс, применяемый в настоящее время на заводе:

005 Отрезка;

010 Перемещение;

015 Нагрев (полный в пламенных печах);

020 Штамповка (трёх ручьевой штамп);

025 Обрезка облоя (пресс);

030 Термообработка (улучшение);

035 Холодная правка;

040 Контроль.

Вид получения данной заготовки - это штамповка на молоте в открытом штампе. Данный способ является оптимальным во всех отношениях: прост, дешев, надёжен, не требует какого-либо сложного дорогостоящего оборудования. Молоты обладают большой скорость удара, управлением силой удара. В результате получаются отходы - облой, излишки металла после формообразования, которые необходимо обрезать. Можно подумать об замене на штамповку на прессе в закрытом штампе, что уменьшит расход материала, припуски, но приведет к точному дозированию металла в штампе. У пресса скорость меньше, но он способен за один удар сформировать профиль заготовки в ручье штампа, а молоту необходимо несколько ударов, но для пресса придется увеличить число ручьёв в штампе и их точность, что тоже не есть хорошо. Пресс вдавливает окалину на поверхности заготовки в её тело, что требует дополнительной гидравлической отчистки перед штамповкой, а на молоте этого нет. Но штамповка на прессе более производительна, чем на молоте, и там штампы сборные. И после проведённого сравнения и анализа этих двух способов получения заготовки пришли к выводу, что штамповка на молоте в открытом штампе является оптимальной технологией получения заготовки и сомнению не подлежит, единственное, что можно было бы сделать, так это заменить оборудования на более современное и модернизированное.

Произведем расчет стоимости заготовки в нашем случае.

Исходные данные:

масса заготовки Q = 10,6 кг.

Si - стоимость 1 тонны заготовок, 272 у.е.

Sотх - стоимость 1 тонны отходов, 28 у.е.

масса детали, q = 9,2 кг.

Sзаг - стоимость заготовки, по формуле:

где, kт - коэффициент от класса точности заготовок, 1,0. [4, стр.66]

kс - коэффициент от группы сложности заготовки, 0,84. [4, стр.67]

kв - коэффициент от массы заготовки, 0,8. [4, стр.67]

kм - коэффициент от марки материала, 1,0. [4, стр.66]

kп - коэффициент от объема производства, 1,0. [4, стр.67]

Подставив, в формулу получим:

Как видно из полученных результатов, стоимость заготовки полученной способом применяемым на заводе составляет около двух условных единиц, это значит, что затраты в нашем случае составят: 15000?2 = 30000 у.е. Столько составят затраты на получения заготовок для нашей годовой программы выпуска.

На основании проведённого анализа оставляем метод получения заготовки по базовому варианту технологического процесса, то есть штамповка на молоте в открытом штампе.

Расчёт был проведён по данным в ценах 2005-ого года.

6. Анализ базового варианта технологического процесса

Для разработки и создания нового варианта технологического процесса, необходима подробно проанализировать базовый т/п. Анализ необходимо проводить с включением следующих вопросов:

Обосновать установленную последовательность обработки.

Метод получения заготовки.

Метод упрочнения детали.

Станочное оборудование и рациональность его использования.

Дифференциация или концентрация как средства повышения производительности.

Автоматизация технологического процесса.

Базирование заготовки при обработке.

Брак при обработке и причины его возникновения.

Оснащение технологического процесса.

В результате анализа технологического процесса формируются конкретные задачи по устранению недостатков в будущем, увеличению производительности обработки и уменьшению трудоемкости изготовления детали с целью снижения себестоимости. Применяются такие приемы как замена устаревшего оборудования, совершенствования технологии обработки, применения прогрессивного режущего и мерительного инструментов, также введения безопасных приёмов работы.

Процесс обработки состоит из следующих механических операций:

015 - фрезерно-центровальная МР73Н98

020 - токарно-копировальная МК-62

025 - токарно-копировальная МК-62

035 - круглошлифовальный 3А161В

040 - круглошлифовальный 3М152ВМ

045 - фрезерная 6М80Г

050 - токарная 16К20

052 - токарная 16К20

055 - токарно-копировальная МК-893

057 - токарно-копировальная МК-893

060 - шлифовальная ХШЗ-01

066 - агрегатная АМ18628

100 - круглошлифовальная 3М152ВМ

105 - круглошлифовальная 3М152ВМ

110 - фрезерная 6Т82Г

115 - шлифовальная ОШЗ-600Ф3

125 - шлифовальная ХШЗ-01, ХШЗ-57Ф2

130 - круглошлифовальная 3К152ВФ20

Принятую в данном технологическом процессе общую последовательность операций обработки следует считать логически целесообразной, так как при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств детали и качеств обрабатываемой поверхности, но в проектируемом техпроцессе будет применено современное оборудование, заменены некоторые операции.

В таблице 6.1 и 6.2 рассмотрены основные технологические возможности применяемого оборудования в данном технологическом процессе: их возраст, стоимость, КРС, коэффициент загрузки станка на операции.

Таблица 6.1 Технологические возможности применяемого оборудования

№ операции	Модель станка	Предельные или наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм	Технологические возможности метода обработки
		Диаметр (ширина) D, (b)	Длина, l	Высота, h	Квалитет точности	Шероховатость обрабатываемой поверхности, Ra, мкм
010	РУЕ-10	400	252	500	-	-
015	МР73Н98	125	500	315	12	12,5
020	МК-62	200	800	1100	12	6,3
035	3А161В	250	900	150	8	1,6
040	3М152ВМ	200	1000	125	8	1,6
045	6М80Г	320	1250	420	11	6,3
050	16К20	400	1400	215	12	6,3
055	МК-893	75	985	325	12	6,3
060	ХШЗ-01	140	900	75	8	1,6
066	АМ18628	-	-	-	-	-
110	6Т82Г	320	1250	420	11	6,3
115	ОШ-600Ф3	150	450	100	8	6,3
125	ХШЗ-57Ф2	140	500	75	8	1,6
130	3К152ВФ20	200	1000	125	8	1,6

Таблица 6.2. Характеристика возраста, стоимости, сложности производительности степени использования применяемого оборудования

Модель станка	Год изготовления станка	Цена станка, млн. руб.	Категория ремонтной сложности	Колич.. станков на операции	Трудоёмк. Тшт. ,мин	Коэфф. загрузки станка
РУЕ-10	1960	5,307044	10,0	1	2,087	0,099
МР73Н98	1955	130,346112	23,0	1	1,439	0,068
МК-62	1962	75,470828	14,0	1	4,124	0,196
МК-62	1963	75,470828	14,0	1	2,966	0,141
РУЕ-10	1961	5,259263	10,0	1	3,470	0,165
3А161В	1963	59,374273	16,5	1	0,915	0,043
3М152ВМ	1976	149,476848	22,0	1	7,785	0,369
6М80Г	1971	11,185025	9,0	1	0,835	0,039
16К20	1974	37,716757	14,0	1	45,624	2,163
16К20	1973	37,835362	12,5	1	31,136	1,476
МК-893	1959	143,830274	14,0	1	7,001	0,332
ХШЗ-01	1973	66,695972	13,0	1	13,964	0,662
АМ18628	2000	131,978720	52,0	1	3,916	0,186
3М152ВМ	1975	149,476848	22,0	1	4,305	0,204
3М152ВМ	1974	149,476848	22,0	1	7,939	0,376
6Т82Г	1998	30,208320	14,0	1	0,969	0,046
ХШЗ-01	1972	66,695972	13,0	1	25,011	1,186
ОШ-600Ф3	1970	207,169647	15,0	1	15,734	0,738
ХШЗ-57Ф2	1992	114,965947	13,0	2	25,011	1,186
3К152ВФ20	1985	171,832322	23,0	1	7,939	0,376

Анализ приведенных в таблицах 6.1 и 6.2 сведений показывает, что станки, используемые на операциях по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости поверхностей соответствуют требуемым условиям обработки заданной детали. Все станки являются относительно недорогими, но морально и физически устаревшими, (1955-2000 годов выпуска). В проектируемом технологическом процессе используются как специальные, так и универсальные станки, станки с ЧПУ, а я предлагаю заменить оборудование на более новое и современное которое выпускается промышленностью нашей республики.

Видно, что коэффициент загрузки применяемых для обработки данной детали станков очень мал, а поэтому, необходимо дополнительно загружать станки аналогичными деталями. Мы заменяем, на операции 015 станок на модель 2Г943, на операции 050, 052 на токарно-копировальные станки модели 1892, с помощью которых можно применить много инструментальные наладки, что увеличит производительность и сократит затраты труда, времени и рабочей силы, на операциях 020, 025 на токарно-копировальные станки модели 1728. На операциях 035, 040 меняем технологию обработки, применим точение вместо шлифования и установим станок модели 1728. Так же осуществим изменения в технологии обработки, применим после термообработки однократное чистовое шлифование всех поверхностей на оборудовании: кулачки - специальный станок ХШЗ-01, опорных шеек - полуавтомат 3М161Е.

В таблице 6.3 проведён анализ поверхностей, которые используются в качестве базовых на операциях механической обработки распределительного вала. (см. рисунок 5).



Рис. 5. Поверхности базирования детали

Таблица 6.3. Базирование заготовки при обработке

Номер и название операции (перехода)	Выдерживаемые размеры, мм	Номера поверхностей - баз	Погрешность базирования, мм
	номинальное значение	допуск	установочная	направляющая	двойная направляющая	опорная	центра
015 Фрез.-центр.	463,3	0,68		1,2				0,5
020 Ток.-копир.	O33	0,17	7				3,4	0
040 Круглошлиф.	O57	0,05					3,4	0
050 Токарная	23	2	5			6	3	0,4
055 Ток.-копир.	50,5	1	1,5,7,2					0,4
066 Агрегатная	O11,5	0,43	7,1			6,8		0
110 Фрезерная	25,5	0,3	10,7	9		6		0,04
115 Шлифовальн.	47,82	0,1	5,7				3,4	0
125 Шлифовальн.	47,42	0,1	5,7				3,4	0
130 Круглошлиф	O56	0,145	5,7				3,4	0
140 Полировальн	O39,44	0,1					3,4	0

Анализируя таблицу 6.3 можно сделать выводы о том: что схема базирования заготовки практически на всех операциях механической обработки устанавливается в центрах с упором в торец, патрон, вращение передаётся через хомутик или поводковый патрон. В заводском технологическом процессе стараются соблюдать принципы постоянства и совмещения баз. Предложение, применение обработки в центрах, где это возможно.

В условиях современного производства большую роль приобретает режущий инструмент, применяемый при обработке больших партий деталей с необходимой точностью. При этом на первое место выходят такие показатели как стойкость и метод настройки на размер. В таблице 6.4 приведены режущие инструменты, применяемые в данном техпроцессе.

Таблица 6.4 Режущие инструменты

№ операции	Наименование инструмента	Вид инструмента	Материал режущей части	Стойкость мин.	СОЖ	Параметры резания	Метод настройки на размер
						V, м/мин.	S, мм/об	t, мм
015	Фреза Сверло	Спец. станд	Т15К6 Р6М5	60 50	Эмульсия ЭТ-2	117 24,8	0,1 0,1	- 8,5	пробно
020	Резец Резец Резец	станд.	Т5К10	60		79 16 16	0,3 0,22 0,22	2,5 0,5 0,5	Вне станка
040	Круг шлифовальный	станд	25А40НСТ27К5	15		35	0,35	-	пробно
050	Резец Резец	станд.	SNUM 150412	100		26,7 26,7	- -	1 1	Вне станка
055	Резец	станд.	Т5К10	60		9,33	0,156	1	вне ст.
066	Сверло Сверло Зенкер Метчик Сверло	станд.	Р6М5 Р6М5 Р6М5 Р6М5 Р6М5	50 50 50 60 50		29,7 15,4 14 5 14	0,05 0,15 0,21 1,5 0,05	5,5 5,75 0,95 - 2	Вне станка
110	Фреза	спец.	Р6М5	60		11	0,05	0,5	проб.
115	Круг шлифовальный	станд.	25А50Н1СМ110к	15		35	-	0,35	пробно
125	Круг шлифовальный	станд.	25А40НСТ27К5	15		35	0,05	-	пробно
130	Круг шлифовальный	станд.	25А25ПСМ27К5	15		35	0,05	-	пробно
140	Головка полировальная	станд.	БМ25х30 23А М40НА	20		-	-	-	-

Как видно из таблицы 6.4, в технологическом процессе применяются как стандартные, так и специальные режущие инструменты, а также твердосплавные режущие материалы и абразивные круги и даже полировальные ленты. Режимы резания, достаточно оптимальны. Обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями резания и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента. Предлагаю применить в качестве режущего инструмента твердосплавные пластины фирмы SANDVIK CARAMANT, Pramet, Iscar что даст возможность повысить режимы резания в несколько раз, а это хорошо скажется на производительности обработки, что в наше время не мало важно.

За счет использования приспособлений в машиностроении при обработке деталей исключается разметка заготовок и выверка их на станке, повышается производительность труда, расширяются технологические возможности оборудования. Ориентация заготовок и деталей осуществляется автоматически за счет контактирования их с установочными элементами приспособления.

Технологический процесс обработки деталей предусматривает использование большого числа специальных приспособлений. Это обосновано тем, что большое значение приобретает быстрота, удобство и точность установки детали в процессе обработки. При этом необходимо соблюдать законы единства и совмещения баз.

Для оценки установочно-зажимных элементов составляем таблицу 6.5, где показываем, какие приспособления нашли применения в данном техпроцессе.

Таблица 6.5. Установочно-зажимные приспособления

№ операции	Наименование приспособления	Вид приспособления	Привод приспособления	Количество приспособлений на станке	Время на установку и снятие заготовки, мин.
015	Подставка	УНП	гидро	2	0,14
020	Центр передний Кулачки Планшайба	УБН УНП УНП	- гидро -	1 1 1	0,05 0,1 0,12
040	Центр передний Центр задний Хомутик	УБН УБН УНП	- пневмо -	1 1 1	0,05 0,14 0,2
050	Патрон Центр	УБН УБН	ручн пневмо	1 1	0,2 0,14
055	Патрон левый Патрон	УБН УБН	гидро гидро	1 1	0,1 0,1
066	Приспособление Фиксатор	УНП -	гидро гидро	2 1	0,1 0,1
110	Приспособление	УНП	пневмо	1	0
115	Патрон плавающий Люнет Центр пер. и зад.	УБН УНП УБН	гидро - гидро	1 1 1	0,1 0,1 0,14
125	Патрон Люнет	УБН УНП	гидро -	1 1	0,1 0,1
130	Центр передний Центр задний	УБН УБН	- гидро	1 1	0,05 0,14
140	Центр Центр	УБН УБН	- гидро	1 1	0,05 0,14

Анализ данной таблицы показывает, что при обработке детали применяются универсально-наладочные приспособления (УНП) и универсальные безналадочные приспособления (УБН). Привод всех приспособлений - механический, для уменьшения времени закрепления и открепления заготовок, применяются также люнеты, центра, плавающие патроны.

На операции 110 фрезерная применяется специальное приспособление принцип работы, которого следующий: деталь - распределительный вал базируется так: (см. рисунок 6) шейка где будет производится фрезерование паза, кладётся на призму с упором в торец ближайшей шейки подшипника, сзади - опора на третью шейку подшипника. Фиксация производится на первом кулачке, механическим прихватом в виде подвижной призмы. Рабочая подача осуществляется вертикальным перемещением заготовки с подвижной частью приспособления от кулачка, который соединен с кинематикой станка. Зажим и разжим детали осуществляется пневматическим цилиндром, которым управляет рабочий.



Рис. 6. Схема базирования детали на фрезерной операции.

Автоматизация технологических процессов осуществляется с целью повышения производительности труда и сокращение числа рабочих, снижение себестоимости и повышения качества изделия. Анализ автоматизации включает качественную и количественную оценку ее состояния. Качественная оценка производится по видам, категориям, ступеням. Различают следующие виды автоматизации: единичная (А), (автоматизируется только одна из нескольких операций т/п); комплексная (КА), неполная и полная. Полная КА охватывает все операции т/п , неполная - часть их.

Ступени автоматизации характеризуют ее с точки зрения области применения от единичных до организации т/п, выполняемых в масштабах всей страны. Различают: 1 - единичная т/о; 2 - законченный т/п (система операций); 3 - система т/п, выполняемых на производственных участках, и далее до 10 - системы т/п в целом по отрасли.

Категории автоматизации т/п характеризуют ее по степени замены ручного труда машинным. Критерием определение категории является показатель уровня автоматизации:

d=T0/TШТ [4, с. 38]

Количественная оценка состояния автоматизации может, производится с помощью основных, вспомогательных, дополнительных показателей.

Для анализа автоматизации технологического процесса и каждой входящей в него операции составляем таблицу 6.6.

Таблица 6.6 Характеристика механизации и автоматизации технологического процесса

Номер и название операции (перехода)	Управление циклом станка	Способ загрузки заготовок	Вид межоперационного транспорта	d= Т0/ Тшт	Качественная оценка механизации и автоматизации
					Ступень	Вид	Категория
015 Фрез.-центр.	П/а	ручной	конвейер	0,775	1	А	повыш.
020 Ток.-копир.	П/а	ручной	конвейер	0,884	1	А	повыш.
040 Круглошлиф.	П/а	ручной	конвейер	0,465	1	А	средняя
050 Токарная	П/а	ручной	конвейер	0,769	1	А	повыш.
055 Ток.-копир.	П/а	ручной	конвейер	0,902	1	А	повыш.
066 Агрегатная	П/а	ручной	конвейер	0,858	1	А	повыш.
110 Фрезерная	П/а	ручной	конвейер	0,775	1	А	повыш.
115 Шлифовальн.	П/а	ручной	конвейер	0,510	1	А	средняя
125 Шлифовальн.	П/а	ручной	конвейер	0,595	1	А	средняя
130 Круглошлиф	П/а	ручной	конвейер	0,569	1	А	средняя
140 Полировальн.	П/а	ручной	конвейер	0,616	1	А	средняя

Как видно из этой таблицы 6.6, средний уровень механизации и автоматизации для технологического процесса d = 0,646. Согласно составленной таблице для повышения производительности и уменьшения числа обслуживающего персонала следует автоматизировать загрузку и разгрузку станков. Предлагается применение промышленных роботов, манипуляторов около каждого станка.

Недостатки данного техпроцесса:

1. Оборудование на участке установлено с отклонением от норм технического проектирования участков механических цехов. Это является недостатком с точки зрения охраны труда и ТБ, так как может стать причиной травматизма. Занятость в производстве рабочих 3, 4 и 5-ого разряда неблагоприятно сказывается на стоимости производства детали, увеличивая фонд заработной платы.

2. Условия складирования деталей и хранения заготовок так же не соответствуют требованиям охраны труда и ТБ, так как контейнеры, в которых они хранятся, расположены прямо на участке, что мешает проходу.

3. Документация устарела и не соответствует требованиям ЕСТД. Технологическая документация выполнена на бланках старого образца.

Организационно-технические мероприятия по совершенствованию существующего варианта техпроцесса:

- снизить разряд рабочих занятых в производстве за счет применения автоматического и полуавтоматического оборудования;

- производить инструктаж по технике безопасности регулярно и своевременно;

- для создания оптимальных условий с точки зрения эстетических условий труда произвести профилактику и покраску всего оборудования;

- для создания необходимых условий труда установить современные осветительные приборы;

- уделить особое внимание утилизации и дальнейшего использования не только стружки, но и других отходов производства;

- оснастить участок наглядными пособиями по технике безопасности и поведению в случае получения травм и увечий;

- в результате применения централизованной системы управления появляется возможность ориентации на безлюдную технологию, то есть работы в течении нескольких смен без оператора, а также

повысить коэффициент загрузки оборудования, путём применения этого оборудования для обработки других деталей не нарушая при этом рациональную планировку механического цеха.

7. Проектирование технологического процесса механической обработки

7.1 Выбор варианта технологического маршрута по минимуму приведенных затрат

Основной задачей этого этапа является составление общего плана обработки детали и описание содержания операций технологического процесса и выбор типа оборудования.

Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали 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. При выборе варианта технологического маршрута приведенные затраты могут быть определены в виде удельных величин на 1 станко - час работы оборудования. Рассматривается технологическая себестоимость, которая включает лишь изменяющиеся по вариантам статьи затрат [Бабук, стр.80].

Часовые приведенные затраты (руб./час) можно определить по формуле:

где, SЗ - основная и дополнительная зарплаты с начислениями, руб./ч;

SЧЗ - часовые затраты на эксплуатацию рабочего места, руб./ч;

ЕН - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (в машиностроении ЕН = 0,15);

КС, КЗ - удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и здание, руб./ч.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания (руб./ч.):

где, е - коэффициент к часовой тарифной ставке, равный;

СТФ - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего разряда, руб./ч, (прилож. 3);

к - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика;

y - коэффициент штучного времени, учитывающий оплату труда рабочего при многостаночном обслуживании.

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места (руб./ч.):

где, Sбпчз - практические часовые затраты на базовом рабочем месте, 36,3 руб./ч;

кМ - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы, связанные с работой базового станка, прилож. 4.

Капитальные вложения соответственно в станок и здание, руб./ч, определяются по формулам:

;

где, FЭ - эффективный годовой фонд времени работы станка, 3893 часов;

зЗ - коэффициент загрузки станка.

ЦПЛ.ЗД. - стоимость 1 м2 площади механического цеха, 700000 руб.;

Ц - цена станка, руб.;

А - производственная площадь, занимаемая станком, с учетом проходов, м2, А = а · ка; а - площадь станка в плане; ка - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь, (стр.84).

Технологическая себестоимость операции механической обработки (руб.):

где, ТШТ - штучное время на операцию, мин;

кВ - коэффициент выполнения норм, 1,3.

Приведенная годовая экономия (руб.):

где, СО", СО' - технологическая себестоимость сравниваемых операций, руб;

NГ - годовая программа выпуска деталей, 15000 штук.

Проведем расчет для операции 015 и 035, при замене оборудования.

Для расчета составим таблицу 7.1.1.

Таблица 7.1.1 Приведенная годовая экономия

Значения	станок 3А161	на 1728	станок МР-73	на 2Г942
е	2,66	2,66	2,66	2,66
СТФ, руб./ч.	56,6	56,6	56,6	56,6
к	1,1	1	1,1	1
y	1	1	1	1
SЗ, руб./ч.	165,6	150,6	165,6	150,6
Sбпчз, руб./ч.	44,6	44,6	44,6	44,6
кМ	2,5	2,3	1,4	1,4
SЧЗ, руб./ч.	111,5	102,6	62,44	62,44
FЭ, ч.	3893	3893	3893	3893
зЗ	0,06	0,115	0,09	0,123
ЦПЛ.ЗД. руб.	700000	700000	700000	700000
Ц, млн. руб.	59,4	14,2	130,4	68,2
а, м2	8,61	7,44	6,18	21,72
ка	2,5	2,5	2,5	1,5
КЗ, руб./ч.	64506,8	29082,3	30867,4	47627,7
КС, руб./ч.	254302,6	31718,1	372178	142428
SП.З.,руб./ч.	48098,51	9373,26	60684,85	28721,395
ТШТ-К, мин.	0,915	1,83	1,439	1,956
кВ	1,3	1,3	1,3	1,3
СО, руб.	564,23	216,91	1119,56	720,24

Приведенная годовая экономия:

В результате проведенных выше расчетов по замене применяемого технологического оборудования, мы образовали новый техпроцесс изготовления детали «Вал распределительный», который будет состоять из следующих операций и производится на соответствующим оборудовании:

№ опер.	Наименование операции	Применяемое оборудование
010	правка	РУЕ-10
015	фрезерно-центровальная	2Г943
020	токарно-копировальная (черновая)	1728
025	токарно-копировальная (черновая)	1728
030	токарно-копировальная (чистовая)	1728
035	токарно-копировальная (чистовая)	1728
040	правка	РУЕ-10
045	фрезерная	6М82Г
050	токарная	1892
055	токарная	1892
060	токарно-копировальная	МК-893
065	токарно-копировальная	МК-893
070	шлифовальная	ХШЗ-01
075	агрегатная	АМ18628
080	термообработка	Стенд
085	правка	РУЕ-10
090	шлифовальная	ХШЗ-01
095	шлифовальная	3М161Е
100	шлифовальная	3М161Е

Содержание каждой спроектированной операции

010 - правка, РУЕ-10 - правка вала перед механической обработкой

015 - фрезерно-центровальная, 2Г943 - подрезка торцов и их центрование

020 - токарно-копировальная, 1728 - точение шейки под шестерню и одной шейки

025 - токарно-копировальная, 1728 - точение шеек со второй стороны вала

030 - токарно-копировальная, 1728 - точение шейки под шестерню и одной шейки

035 - токарно-копировальная, 1728 - точение шеек со второй стороны вала

040 - правка, РУЕ-10 - правка вала после точения

045 - фрезерная, 6М82Г - фрезерование паза под шпонку

050 - токарная, 1892 - подрезка торцов кулачков и шеек с одной стороны вала

055 - токарная, 1892 - подрезка торцов кулачков и шеек с другой стороны вала

060 - токарно-копировальная, МК-893 - точение кулачков с одной стороны вала

065 - токарно-копировальная, МК-893 - точение кулачков со второй стороны вала

070 - шлифовальная, ХШЗ-01 - шлифование всех кулачков

075 - агрегатная, АМ18628 - обработка отверстия на торце, на шейках

080 - термообработка, Стенд - поверхностная закалка кулачков и шеек

085 - правка, РУЕ-10 - правка вала после термообработки

090 - шлифовальная, ХШЗ-01 - шлифование всех кулачков окончательно

095 - шлифовальная, 3М161Е - шлифование шейки под шестерню окончательно

100 - шлифовальная, 3М161Е - шлифование остальных шейк окончательно

7.2 Расчет и назначение припусков

Припуск на механическую обработку может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Расчетно-аналитический метод расчета припусков базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхности. [Бабук, с.115; Косилова т. 1, с.186]

Методика расчета припусков на цилиндрические наружные и внутренние поверхности приведена ниже.

По таблицам определяем элементы припуска:

RZ - высота микро неровностей профиля, мкм;

Та - глубина дефектного поверхностного слоя, мкм;

- суммарное отклонение расположения поверхности, мкм;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.

Минимальный припуск при обработке наружных и внутренних поверхностей определяется по формуле:



где, RZ i-1 - высота микро неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

Таi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм;

i-1 - суммарное отклонение расположения поверхности на предшествующем переходе, мкм;

i - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.

Расчетный размер (максимальный для внутренних и минимальный для наружных) определяем по формулам:

для внутренних -

,

для наружных -

,

где, dp i-1 - расчетный размер на предшествующем переходе, мм;

pi - расчетный размер на выполняемом переходе, мм.

Предельные размеры на выполняемом переходе определяем по формулам для наружных и внутренних поверхностей:

для внутренних -

;

для наружных -

;

, ,

где, Tdi - допуск размера на выполняемом переходе, мм.

Предельные значения припусков определяем по формулам:

для внутренних -

,

;

для наружных -

,

;

Определяем общий минимальный и максимальный припуск по формулам:

,

где, m - число переходов.

Правильность расчета определяется выражением:



где, TdЗ - допуск размера заготовки;

TdД - допуск размера детали.

Проведём аналитический расчет припусков на механическую обработку вала

Суммарное отклонение расположения при обработке заготовок круглого сечения в центровых отверстиях определяется по формуле:

[4, с.115]

где, ДУК - общее отклонение оси от прямолинейности;

ДЦ - смещение от заготовки в результате погрешности центрирования;

[Косилова, с.186]

где, ДК - кривизна (мкм на 1 мм) поковок типа валов, = 0,12 мкм/мм.

L - длина консоли, L = 400 мм.

[5, с.186]

где, Т - допуск на диаметральный размер базы заготовки, используемой при

центровании, Т = 3,2 мм.

Величина остаточного отклонения составит:

после чернового точения:

ДУчер = 0,06 ? ДУ = 0,06 ? 857,58 = 51,46 мкм. [4, с.104]

после п/чистового точения:

ДУчис = 0,04 ? ДУ = 0,04 ? 857,58 = 34,31 мкм. [4, с.104]

после термообработки:

Дтермо = Дктерм ? l ; Дктерм = 0,75 мкм/мм.; l - длина обрабатываемого участка,

l = 404 мм.

Дтермо = 0,75 ? 404 = 303 мкм.

[4, с.104]

после шлифования:

Дшлиф = 0,06 ? ДУтермо = 0,06 ? 303,21 = 18,19 мкм [4, с.104]

Погрешность установки на выполняемых операциях определяется по формуле:

[4, с.104]

где, епр, еб, ез - погрешность положения заготовки, базирования, закрепления, мкм.

епр - погрешность неточности изготовления станочного приспособления и изнашивания его установочных элементов, принимается равной 0,05 мм. [4, с.104]

еб - погрешность базирования, она появляется когда при базировании не совмещаются технологическая и измерительная базы, совмещении равна 0. [4, с.105]

ез - вызывается тем, что под действием сил зажима заготовка может изменить свое первоначальное положение, которое она занимала в приспособлении при базировании. При базировании в патроне и с упором в торец, она равна, (0,42 мм. - по необработанным поверхностям; 0,1 мм. - по предварительно обработанным; 0,05 мм. - чисто обработанные). [4, с.109]

;

;

Величину расчётного припуска определяем по формуле

 [4, с. 97]

Значение 2Zmin по операциям обработки составляет:

точение черновое:

точение п/чистовое:

шлифование окончательное:

Общий номинальный припуск:

Полученные результаты вычислений сводим в таблицу 7.2.1.

Таблица 7.2.1 Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам (вал ).

Технологические переходы обработки	Элементы припуска, мкм	Расч. при-пуск 2Zmin, мкм	Расчёт-ный размер dmin мм	До-пуск Тd, мкм	Предельный размер, мм	Предельные размеры припуска, мкм
	Rz	h	ДУ	еу				Dmax	Dmin	2Zmax	2Zmin
Заготовка	200	250	857,58	-	-	59,825	4,0	63,825	59,825	-	-
Токарная черновая	50	50	51,46	423	2·1406	57,013	0,3	57,313	57,013	6,512	2,812
Токарная п/чистовая	25	25	34,31	112	2·223	56,566	0,19	56,756	56,566	0,557	0,447
Термообработка	-	-	303,21	-	-	-	-	-	-	-	-
Шлифование	5	5	18,19	71	2·328	55,91	0,03	55,94	55,91	0,816	0,656
Итого	-	-	-	-	-	-	-	-	-	7,885	3,915

Проверка:

2Zmax - 2Zmin = i-1 - I; 7,885 - 3,915 = 4,0 - 0,03; 3,97 = 3,97.

На основании выполненных расчетов строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку вала , которая представлена на рисунке 4. На все обрабатываемые поверхности назначаем по ГОСТ 7505-89 припуски и допуски (табл. 7.2.2).

Таблица 7.2.2 Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности

№ поверхности	Размеры поверхностей	Припуск, мм.	Допуск, мм.
		табличный	расчетный
1	O 32+0,033+0,017	2 · 2,7	-	+2,4 -1,2
2	29-0,1-0,6	2 · 2,0	-	+2,4 -1,2
3	32±0,5	2 · 2,0	-	+2,4 -1,2
4	30±0,5	2 · 2,0	-	+2,4 -1,2
5	O 56-0,06-0,09	2 · 3,0	2 · 2,4625	+2,1 -1,2
6	23±1,0	2 · 2,0	-	+2,4 -1,2
7	Кулачки	2 · 3,0	-	+2,4 -1,2

Рис. 4. Схема расположения припусков и допусков на обработку вала

7.3 Расчет и назначение режимов резания

Рассчитаем режимы резания на один переход аналитическим методом, а на остальные переходы назначим по нормативам.

Произведем расчет режимов резания на обработку поверхности

круглым шлифованием методом радиального врезания.

В качестве инструмента принимаем: шлифовальный круг ПП 60070305 15А25П СТ1 7 К5 50 м/с ГОСТ 2424-75. Форма круга - плоская, прямого профиля, 600 мм, высота 70 мм, внутренний 305 мм, материал - электрокорунд нормальный, зернистость №10, индекс зернистости П, степень твердости - средне твердая 1, номер структуры 7 (средняя), вид связки - керамическая, 5-я разновидность, окружная скорость безопасной работы 50 м/с, класс неуравновешенности круга 1, класс точности А.

Расчет производим по литературе [Барановский]

Расчёт скорости шлифовального круга:

Принимаем nкр = 1590 мин -1

Принимаем: кр = 50 м/с.

Dкр = 600 мм.

Расчёт скорости и числа оборотов в минуту:

а) по нормативу: д = 40 м/мин;

б)

Принимаем n = 230 мин -1, т. к. станок с бесступенчатым регулированием шпинделя.

в) уточняем скорость вращения детали:

Выбор минутной поперечной подачи:

где, SМ.ТАБЛ. - минутная подача, по нормативам;

К1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга;

К2 - коэффициент, зависящий от припуска и точности;

К3 - коэффициент, зависящий от диаметра круга, количества кругов и характера поверхности.

Принимаем Sм = 0,49 мм/мин.

Определение времени выхаживания:

tВЫХ. = 0,185 мин;

Определение величины слоя, снимаемого при выхаживании:

авых = 0,027 мм

Расчёт машинного времени:

где, а - общий припуск на сторону, равен 0,15 мм.

аПР - припуск на сторону снимаемый на предварительной подаче:

аПР = (0,4..0,5) · а = 0,5 · 0,15 = 0,075 мм.

аОК - припуск снимаемый на этапе окончательной подачи:

аОК = а - (аПР + аВЫХ) = 0,15 - (0,075 + 0,185) = 0,047 мм.

1,3 - коэффициент, учитывающий потери на этапе врезания;

SМ.ПР. - минутная поперечная подача;

SМ.ОК. - минутная поперечная подача при автоматическом цикле;

На остальные операции режимы резания назначаем по нормативам, и результаты сводим в табл.7.3.1.

Таблица 7.3.1 Сводная таблица режимов резания по операциям, мин.

№ оп.	Наименова-ние операции	D, мм	t(a), мм	So, мм/об	V? м/мин (м/с)	n, об./мин	Sm, мм/ мин	NP, кВт	Lрх, мм	To, мин
015 020 025 030 035 045 050 055 060 065 070 075 090 095 100	Фрез-центр переход 1 переход 2 Ток-копир. Ток-копир. Ток-копир. Ток-копир. Фрезерная Токарная Токарная Ток-копир. Ток-копир. Шлифоваль Агрегатная Шлифоваль Шлифоваль Шлифоваль	- 160 17 59 59 56,3 56,3 23,8 34 34 50,5 50,5 48,82 М14 47,42 56 56	- 4,5 8,5 2 2 1,35 1,35 6,5 1 1 1,95 1,95 0,8 - 0,2 0,15 0,15	- 0,11 0,1 0,35 0,35 0,15 0,15 0,02 0,1 0,1 0,5 0,5 - 1,5 - - -	- 284 24,8 95 95 190 190 40,7 27,4 27,4 15,7 15,7 37 - 37 50 50	- 565 465 515 515 678 678 545 153 153 100 100 1200 110 1200 1590 1590	- 62,2 - - - - - 87,2 - - - - 3,74 - 0,8 0,39 0,39	- 14,35 2,3 1,2 1,2 0,66 0,66 0,33 0,02 0,02 0,06 0,06 4,5 13,32 4,5 12,5 12,5	- 70 11 91,6 60 91,6 60 12,5 15 15 23 23 23 21 23 32 32	- 1,13 0,24 0,51 0,33 0,91 0,59 0,21 6,76 6,76 2,76

Подобные документы

• Разработка технологического процесса механической обработки детали "Рычаг правый"

  Служебное назначение и конструкция детали "Рычаг правый", анализ технологичности конструкции. Выбор метода получения исходной заготовки. Технологический процесс механической обработки детали. Выбор оборудования; станочное приспособление, режим резания.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.04.2016
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали типа вал-червяк

  Определение типа производства по заданной годовой программе. Разработка маршрутного и операционного технологического процессов механической обработки вала-червяка, выбор метода и способа получения заготовки. Расчет припусков на обработку и режимы резания.
  
  курсовая работа [322,0 K], добавлен 14.09.2010
  

• Разработка технологического процесса механической обработки ступенчатого вала с шпоночным пазом

  Служебное назначение изделия и анализ технологичности его конструкции. Определение типа и организационной формы производства. Выбор способа получения заготовки, маршрут ее обработки, обоснование оборудования и инструментов. Расчет режимов резания.
  
  курсовая работа [165,6 K], добавлен 26.06.2014
  

• Разработка технологического процесса механической обработки корпуса

  Разработка технологического процесса механической обработки детали типа корпус. Анализ технологичности конструкции детали, определение типа производства. Выбор и обоснование способа получения заготовки, разработка маршрутной и операционной технологии.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.02.2012
  

• Технологический процесс механической обработки детали винт

  Назначение и конструкция детали "винт", технологический маршрут механической обработки. Определение типа производства и способа получения заготовки. Расчёт припусков, подбор оборудования, режущего и мерительного инструмента; выбор режимов резания.
  
  курсовая работа [754,3 K], добавлен 17.01.2013
  

• Технология получения и обработки заготовки

  Выбор материала и способа получения заготовки, технология ее обработки. Технологические операции получения заготовки методом литья в металлические формы (кокили). Технологический процесс термической и механической обработки материала, виды резания.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.07.2013
  

• Разработка технологического процесса механической обработки заготовки "Ролик"

  Основные процессы технологии машиностроения. Определение типа производства. Выбор метода получения заготовки. Технологический процесс изготовления детали "Ролик", выбор оборудования, приспособления, режущего инструмента. Расчет припусков и режима резания.
  
  курсовая работа [207,9 K], добавлен 04.09.2009
  

• Проектирование технологического процесса механической обработки ступенчатого вала

  Анализ технологичности конструкции ступенчатого вала. Определение типа производства изделия. Выбор способа получения заготовки и схемы ее базирования, технологического оборудования, оснастки и средств автоматизации, расчет припусков и режимов резания.
  
  курсовая работа [3,2 M], добавлен 07.12.2010
  

• Проект производственного участка механической обработки деталей бормашин с разработкой технологического процесса изготовления детали "Корпус". Программа выпуска 5450 штук в год

  Назначение детали "Корпус", анализ технологичности ее конструкции. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, расчет режимов резания. Программирование станков с ЧПУ. Проектирование механического участка.
  
  дипломная работа [4,6 M], добавлен 29.09.2013
  

• Технологический процесс обработки детали "сателлит 5336-2405035"

  Разработка технологического процесса механической обработки детали – сателлит 5336-2405035, назначение и условия работы в сборочной единице. Выбор типа и организационной формы производства, подбор оборудования. Экономическое обоснование выбора заготовки.
  
  курсовая работа [4,0 M], добавлен 13.04.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам