Технологический процесс производства вала

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор способа получения заготовки с экономическим обоснованием

вал автоматизация затрата производственный

В настоящее время на заводе в виде заготовки для детали «Вал первичный» 48-1701032А используется поковка. Материал заготовки сталь 45. Поковки изготавливаются на ГКМ.

Техпроцесс производства поковок в следующей последовательности:

Заготовительная операция (зачистка, разделка);

Ковка;

Клеймение номера детали;

Правка горячая;

Термообработка;

Очистка от окалины;

Правка холодная;

Контроль.

Техпроцесс получения заготовки может быть усовершенствован применением поперечно-клиновой прокатки на прокатном стане ЛВП63П фирмы “Алистар”. Весь техпроцесс получения заготовки автоматизирован, припуски на механическую обработку уменьшаются до 1,5 мм.

Расчет экономического эффекта изменения метода получения заготовки ведем в ценах 1987 года.

Sзаг=(Qkтkckвkмkп)-(Q-q),

где: Si - стоимость 1Т заготовок, руб. Si=160 руб.;

Q - масса заготовки, кг; Q1=5,65кг, Q2=5,25кг;

q - масса детали, кг; q=3,86 кг;

Sотх - стоимость 1Т отходов, руб.; Sотх=26 руб.;

kт - коэффициент зависящий от класса точности заготовок (IV); kт=1;

kc - коэффициент зависящий от группы сложности заготовки (2й); kc=0,84;

kв - коэффициент зависящий от массы заготовки; kв=0,87;

kм - коэффициент зависящий от марки материала заготовки; kм=1;

kп - коэффициент зависящий от объема производства заготовок; kп=1;

Себестоимость заготовки для базового варианта:

Sзаг=(5,6510,840,8711)-(5,65-3,86)=0,614 руб.;

Себестоимость заготовки для принятого варианта:

Sзаг =(5,2510,840,8711)-(5,25-3,86) =0,578 руб.;

Экономический эффект от внедрения нового метода получения заготовки:

Эз=(0,614 -0,578)90000=3240 руб.

Это говорит о том, что выбранный метод более эффективен.

В результате применения нового способа получения заготовки, детали будут получаться более точные, сократится и трудоемкость их последующей обработки резанием, а также повысится коэффициент использования материала.

Базовый заводской коэффициент использования материала равен 0,68. При планируемом повышении коэффициента использования материала на 15% для поперечно-клиновой прокатки он будет равен 0,681,15= 0,78.

Таким образом, при введении нового метода получения заготовки поперечно-клиновой прокаткой предприятие получит экономию в размере 3240 руб. Также будет достигнута экономия и на операциях механической обработки за счет уменьшения припусков, снижения времени обработки, экономии инструмента и т. д.

2. Анализ существующего технологического процесса

Предметом анализа является технологический процесс изготовления вала первичного 48-1701032А. Производство крупносерийное. Годовой объем выпуска - 90000 шт. Технологический процесс состоит из следующих операций:

005 Фрезерно-центровальная, ст. мод 2Г942М551

010 Токарно-копировальная, ст. мод.БС626

015 Токарно-копировальная, ст. мод.БС626

020 Токарно-копировальная, ст. мод.БС626

025 Токарно-многорезцовая, ст. мод.1А730

030 Контроль операционный, стол ОТК

035 Шлицефрезерная, ст. мод. 5В312

040 Шлицефрезерная, ст. мод. 5В312

045 Промывка, машина моечная.

050 Накатка, пресс гидравлический

055 Слесарная, верстак.

060 Контроль операционный, стол ОТК

065 Выдавливание, пресс ПК126.36.09

070 Промывка, машина моечная.

075 Правка, пресс П6324Б

080 Токарная, ФТ-11

085 Термообработка

090 Правка, пресс П6324Б

095 Круглошлифовальная, ст. мод 3М151

100 Круглошлифовальная, ст. мод 3М151

105 Торцешлифовальная, ст. мод 3Т161

110 Круглошлифовальная, ст. мод 3В161

115 Круглошлифовальная, ст. мод 3Т161

120 Слесарная, верстак.

125 Промывка, машина моечная.

130 Слесарная, верстак

135 Контроль операционный, стол ОТК

Анализ базового технологического процесса осуществляется согласно методики [3].

Принятую в данном варианте технологического процесса общую последовательность обработки следует считать логически целесообразной, так как при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств обрабатываемой детали. Метод получения заготовки соответствует принятому типу производства.

Для анализа применяемого для обработки данной детали оборудования составляем табл. 5.1 и 5.2.

Таблица 2.1 Технологические возможности применяемого оборудования

№ опер.	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, мкм.
005	2Г942Н551	125	500	-	10..8	1,6..0,8
010	БС626	200	800	-	8..6	2,5..1,6
015	БС626	200	800	-	8..6	2,5..1,6
020	БС626	200	800	-	8..6	2,5..1,6
025	1А730	310	300	-	12	10
035	5В312	320	180	-	8..6	0,8
040	5В312	320	180	-	8..6	0,8
050	Пресс гидр.	-	-	-	-	-
065	ПК126.36	-	-	-	-
075	П6324б	-	-	-	-	-
080	ФТ-11	15	7,75	-	8..6	0,8
090	П6324б	-	-	-	-	-
095	3М151	200	700	-	8..6	0,8
100	3М151	200	700	-	8..6	0,8
105	3Т161	400	1200	-	8..6	0,8
110	3Т161	400	1200	-	8..6	0,8
115	3Т161	400	1200	-	8..6	0,8

Таблица 2.2 Характеристика срока службы, стоимости, сложности, производительности и степени использования применяемого оборудования

Модель станка	Год изготовления	Цена, млн. руб.	Категория ремонтной сложности	Количество станков на операции	Трудоемкость Тшт, мин.	Коэффициент загрузки станка
2Г942Н551	88	7,080	9	1	0,87	0,25
БС626	58	42,254	15	1	1,78	0,52
1А730	78	3,555	17	1	0,66	0,19
5В312	81	8,466	31	3	7,1	0,91
ФТ-11	-	-	-	1	0,57	0,07
3М151	80	2,163	10	1	1,319	0,38
3Т161	79	3,114	20	1	2,00	0,58

Анализ приведенных в таблицах сведений показывает, что станки, используемые на операциях по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости поверхностей соответствуют требуемым условиям обработки данной детали. Почти все станки, находящиеся на указанных операциях, являются относительно недорогими.

На операциях 010, 015, 020,025 используется морально устаревшее оборудование высокой стоимости, которое следует заменить на более современное.

На операции 035 фрезеруются шлицы z = 12 на шлицефрезерном полуавтомате 5В312 (Тшт = 7,1 мин). Данную операцию следует заменить на накатную, что позволит снизить время обработки до Тшт = 1,4 мин. Таким образом, вместо 3-х станков, используемых в базовом ТП, на данной операции будет задействован один (число рабочих также сократится)

На операции 040 фрезеруются шлицы z = 16 на шлицефрезерном полуавтомате 5В312 (Тшт = 19,53 мин). Данную операцию следует также заменить на накатную, что позволит снизить время обработки до Тшт = 3,3 мин. Таким образом, вместо 8-ти станков, используемых в базовом ТП, на данной операции будет задействовано два.

Замену оборудования на операциях 035 и 040 необходимо проверить экономическими расчетами (см. раздел 6)

На операции 050 производится укатка шлицев z = 16. С учетом замены операции 040, данную операцию можно опустить.

Для анализа схем базирования заготовок при обработке и возникающих при базировании погрешностей составим табл. 5.3. Деталь изображена на рис. 2.1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.1 Эскиз обрабатываемой детали с базами

Таблица 2.3 Базирование заготовок при обработке

№	Выдерживаемые размеры	Номера поверхностей - баз	Погрешность установки
	Ном.	Допуск	Уст.	Направл.	Двойная направляющая	Опорная	Двойная опорная
005	281,5	1,0	-	-	3,6	2	-	0,25
010	60,6	0,19	-	-	1,10	9	-	0
015	264,5	1,0	-	-	1,10	2	-	0
020	40,6	0,17	-	-	1,10	2	-	0
025	47,4	0,15	-	-	7	4	-	0
035	20,683	0,1	-	-	1,10	-	-	0
040	43	0,6	-	-	1,10	-	-	0
050	-	-	-	-	1,10	-	-	0
065	79,5	0,3	4	6	-	-	-	0
075	-	-	-	-	5,8	-	-	-
080	-	-	-	-	1,10	2	-	-
090	-	-	4	6	-	-	-	-
095	60	0,03	-	-	1,10	-	-	0
100	40	0,016	-	-	1,10	-	-	0
105	50	0,016	-	-	1,10	-	-	0
110	50,1	0,05	-	-	1,10	-	-	0
115	50	0,025	-	-	1,10	-	-	0,28

Для оценки установочно-зажимных приспособлений, режущего и вспомогательного инструмента, средств технического контроля составляем табл. 5.4…5.6

Таблица 2.4 Анализ приспособлений

№ операции	Название приспособления	Вид приспособления	Привод приспособления	Количество приспособлений на станке	Время на установку и снятие заготовки
1	2	3	4	5	6
005	Установочное	СНП	ручн.	1	0,24
010	Патрон поводковый	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний	УБН	-	1	0,14
	Центр задний	УБН	пневмо.	1	0,14
015	Патрон поводковый	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний плав.	УБН	-	1	0,14
1	2	3	4	5	6
	Центр задний	УБН	пневмо.	1	0,14
020	Патрон поводковый	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний плав.	УБН	-	1	0,14
	Центр задний	УБН	пневмо.	1	0,14
025	Цанга	УНП	пневмо	1	0,14
	Патрон цанговый	УНП	ручн.	1	0,2
035	Центр верхний	УБН	пневмо	1	0,14
	Центр нижний	УБН	-	1	0,14
	Поводок	УНП	ручн.	1	0,2
	Хомутик	СНП	ручн.	1	0,2
040	Планшайба поводковая	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний	УБН	-	1	0,14
	Центр задний	УБН	пневмо	1	0,14
	Поводок	УНП	ручн.	1	0,2
050	Накатное	УНП	пневмо	1	0,2
065	Приспособление 7981-6082	УНП	пневмо	1	0,2
075	Приспособление 7981-6902	УНП	пневмо	1	0,2
	Пуансон	УНП	пневмо	1	0,2
080	Планшайба поводковая	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний	УБН	-	1	0,14
	Центр задний	УБН	пневмо	1	0,14
090	Приспособл.7981-6902	СНП	ручн.	1	0,2
	Пуансон	СНП	ручн.	1	0,2
095	Планшайба поводковая	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний	УБН	-.	1	0,14
	Центр задний	УБН	пневмо	1	0,14
	Хомутик	СНП	ручн.	1	0,2
100	Планшайба поводковая	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний	УБН	-	1	0,14
	Центр задний	УБН	пневмо	1	0,14
	Хомутик	СНП	ручн.	1	0,2
105	Планшайба поводковая	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний	УБН	ручн.	1	0,14
	Центр задний	УБН	ручн.	1	0,14
	Хомутик	СНП	ручн.	1	0,2
110	Планшайба поводковая	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний	УБН	ручн.	1	0,14
	Центр задний	УБН	ручн.	1	0,14
	Хомутик	СНП	ручн.	1	0,2
115	Планшайба поводковая	СНП	ручн.	1	0,2
	Центр передний	УБН	ручн.	1	0,14
	Центр задний	УБН	ручн.	1	0,14
	Хомутик	СНП	ручн.	1	0,2

В рассматриваемом технологическом процессе применена в основном специализированная вспомогательная оснастка. Время, необходимое на смену одного режущего инструмента во вспомогательном, сравнительно невелико. Затраты времени на смену (правку) инструмента можно снизить, если применить более стойкие твердосплавные инструменты с износостойкими покрытиями. Крепление инструментов, их установка и смена не сложны. Таким образом, вспомогательная оснастка соответствует данному типу производства.

Приспособления, применяемые на участке, специальные с пневматическими зажимами и ручные, соответствуют современным требованиям: позволяют добиться нужных параметров по качеству и точности, предъявляемых к детали, обеспечивают точное базирование и надежное закрепление, а также повышают производительность труда.

Таблица 2.5 Режущий инструмент

№	Наименование инструмента	Вид инструм.	Материал режущей части инструмента	Стойкость	Метод настройки на размер.	СОЖ	Режимы резания
							V м/ мин	S мм/ об	T мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
005	Фреза торц.	Станд.	Т15К6	180	Станд.	Эмульс.	237	0,5	3
	Сверло центр.	Станд.	Р6М5	30	Станд.	Эмульс.	22,7	0,06	-
010	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру	Эмульс.	71	0,57	2
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру	Эмульс.	70	0,3	0,5
015	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру	Эмульс.	60	0,45	2
020	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру	Эмульс.	78,8	0,3	2,4
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Резец	Станд	Т15К6	40	По копиру	Эмульс.	69,77	0,15	1
	Резец	Станд	Т15К6	40	По копиру	Эмульс.	69,77	0,15	1
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру	Эмульс.	69,77	0,15	1
	Резец	Станд.	Т15К6	40	По копиру	Эмульс.	69,77	0,15	1
025	Резец	Станд.	Т15К6	40	Станд.	Эмульс.	46	0,14	-
035	Фреза черв.	Спец..	Р6М5К5	60	Спец.	Масло	28,3	1,6	5
040	Фреза черв	Спец.	Р6М5К5	60	Спец.	Масло	31,4	1,6	3,2
050	Ролик	Спец.	-	-	Спец.	Без охл.	-	-	-
065	Пуансон	Спец.	-	-	Станд.	Без охл.	0,18	-	0,25
080	Резец	Станд.	Т15К6	40	Станд.	Эмульс.	85	0,1	2
095	Круг шлифовальный	Станд.	24А-25Пст1-СТ27К5 50м/c А1кл	15	Станд.	Эмульс.	45	0,9	0,3
100	Круг шлифовальный	Станд.	24А-25Пст1-СТ27К5 50м/c А1кл	15	Станд.	Эмульс.	45	0,85	0,3
105	Круг шлифовальный	Станд.	24А-25Пст1-СТ27К5 35м/c А1кл	15	Станд.	Эмульс.	45	1,0	-
110	Круг шлифовальный	Станд.	24А-25Пст1-СТ27К5 35м/c А1кл	15	Станд.	Эмульс.	47	0,9	0,3
115	Круг шлифовальный	Станд.	25А-40Пст1-СТ27К5 35м/с А1кл	15	Станд.	Эмульс.	45	0,45	0,2

Как видно из табл. 2.5, в технологическом процессе применяется в основном стандартный покупной инструмент, что ускоряет технологическую подготовку производства и уменьшает затраты на него, а также твердосплавные режущие материалы и абразивные круги. Режимы резания достаточно высокие, обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями резания и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента.

Таблица 2.6 Анализ средств технического контроля

№	Наименование инструмента	Вид инструм.	Точность измерения мм.	Допуск на измеряемый размер. мм	Время на измерение мин.
1	2	3	4	5	6
005	Скоба 281,5-1,0	Спец	0,1	1,0	0,07
010	Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1	Станд.	0,1	0,5	0,12
	Скоба 60,6 -0,19	Спец	0,01	0,19	0,07
	Шаблон 281-1,0	Спец.	0,1	1,0	0,13
015	Штангенциркуль ШЦ - III - 300 - 0,1	Станд.	0,1	1,2;1,2;1,0;1,0	0,12
020	Скоба 40,6-0,17 ;50,6-0,19; 43-0,25; 49,5-0,34; 39,5-0,62;47-0,34;	Спец.	0,01	0,17;0,19;0,25;0,34;0,62;0,34	0,07
	Калибр 2,2+0,25	Спец.	0,01	0,25	0,13
	Шаблон 21,9+0,85;207,35	Спец.	0,02	0,85;0,29	0,12
025	Скоба 57-0,43	Спец.	0,01	0,43	0,07
	Калибр 2,2+0,25	Спец.	0,01	0,25	0,13
	Шаблон 47,45-0,15	Спец.	0,01	0,15	0,13
035	Скоба шаговая 20,683	Спец.	0,01	0,1	0,07
	Комплексный шлицкалибр	Спец.	-	-	0,12
	Ролик10,353	Спец.	-	-	0,12
040	Скоба 43;53,807	Спец.	0,01	0,6;0,15	0,07
	Комплексный шлицкалибр	Спец.	-	-	0,12
	Ролик5	Спец.	-	-	0,12
050	Скоба 43;53,807	Спец.	0,01	0,6;0,15	0,07
	Комплексный шлицкалибр	Спец.	-	-	0,12
	Ролик5	Спец.	-	-	0,12
065	Калибр 79,5+0,3;82,8+0,3	Спец.	0,01	0,25	0,13
	Ролик5	Спец.	-	-	0,12
080	Скоба 39,5-0,62	Спец.	0,01	0,62	0,07
	Шаблон 260,5	Спец.	0,01	0,16	0,13
095	Скоба 60	Спец.	0,01	0,03	0,07
	Скоба активного контроля	Спец.	-	-	-
100	Скоба 40	Спец.	0,001	0.016	0,07
105	Скоба 50	Спец.	0,001	0.02	0,07
	Скоба активного контроля	Спец.	-	-	-
	Калибр 22+0,28	Спец.	0,01	0,28	0,13
	Шаблон 47+0,39	Спец.	0,01	0,39	0,13
110	Скоба 50,1-0,05	Спец.	0,001	0.05	0,07
	Скоба активного контроля	Спец.	-	-	-
115	Скоба 50	Спец.	0,001	0.075	0,07
	Скоба активного контроля	Спец.	-	-	-

В технологическом процессе применены быстродействующие измерительные инструменты (универсальные и специальные). Точность измерения достаточно высокая (погрешность измерения не превышает 30% допуска на размер). Оснащенность измерительными средствами операций обработки хорошая. Дополнительных мероприятий по совершенствованию оснащения операций измерительными инструментами на требуется.

Для анализа автоматизации технологического процесса и каждой входящей в него операции составляем табл. 5.7.

Таблица 2.7 Характеристика механизации и автоматизации техпроцесса

№	Модель станка	Управление циклами станка	Способ загрузки заготовки	Вид межоперац. транспорта	d =	Качественная оценка механизации и автоматизации.
						Ступень	Вид	Категория
1	2	3	4	5	6	7	8	9
005	2Г942М551	П/а	Ручн.	Тележка	0,97	1	Комплексная неполная	Высокая
010	БС626	П/а	Ручн.	-//-	0,60	1		Средняя
015	БС626	П/а	Ручн.	-	0,90	1		Высокая
020	БС626	П/а	Ручн.	-//-	0,92	1		Высокая
025	1А730	П/а	Ручн.	-//-	0,36	1		Малая
035	5В312	П/а	Ручн.	-//-	0,82	1		Повыш.
040	5В312	П/а	Ручн.	-//-	0,85	1		Повыш.
050	Пресс.гидр.	-	Ручн.	-	0,14	1		Низкая
065	ПК126.36.	-	Ручн.	-//-	0,56	1		Средняя
075	П6324б	-	Ручн.	-//-	0,30	1		Малая
080	ФТ-11	П/а	Ручн.	-//-	0,12	1		Низкая
1	2	3	4	5	6	7		9
090	П6324б	-	Ручн.	-	0,30	1		Малая
095	3М151	П/а	Ручн.	-	0,35	1		Малая
100	3М151	П/а	Ручн.	-//-	0,36	1		Малая
105	3Т161	П/а	Ручн.	-	0,53	1		Средняя
110	3Т161	П/а	Ручн.	-	0,48	1		Средняя
115	3Т161	П/а	Ручн.	-//-	0,15	1		Низкая
В целом по Т.П.	-	-	-	-	0,53	-		Средняя

Как видно из этой таблицы, степень механизации и автоматизации для технологического процесса невелика. Для повышения производительности следует автоматизировать процесс загрузки-разгрузки станков и межоперационный транспорт обрабатываемых деталей.

Действующий технологический процесс можно усовершенствовать следующим образом:

принять метод получения заготовки поперечно-клиновой прокат, что позволит снизить припуски на обработку и сократить время на механическую обработку.

заменить морально устаревшее оборудование: станки БС626 и 1А730 на более современные станки мод. 1Н713.

шлицефрезерные операции 035, 040 на полуавтомате 5В312 следует заменить на накатные на стане МПКТИ, что позволит снизить время обработки с Тшт = 7,1 мин. и Тшт = 19,53 мин., до Тшт = 0,7 мин. и Тшт = 1,4 мин. соответственно, и существенно повысить производительность труда.

3. Разработка варианта технологического процесса по минимуму приведенных затрат

Определим себестоимость обработки по сравниваемым вариантам изменяемых операций. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции. Расчет ведем по методике изложенной в [3] в ценах 1987 года.

Часовые приведенные затраты (коп./ч) можно определить по формуле:

Sпз = Sз + Sчз + Ен(Кс + Кз);

где Sз--основная и дополнительная зарплата с начислениями, руб./час;

Sчз--затраты часовые на эксплуатацию рабочего места, руб./час;

Ен--нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, 0,15 [3, стр. 81];

Кз--удельные часовые капитальные вложения в здание, руб./час;

Кс--удельные часовые капитальные вложения в станок, руб./час.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания рассчитывается по формуле:

Sз = Sтф k y ,

где - коэффициент к часовой тарифной ставке, равный 2,66 [3, стр. 81];

Sтф - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего разряда, руб./ч;

k - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика;

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

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места рассчитываем по формуле:

Sчз = Sчзбп kМ,

где Sчз.бп --практические часовые затраты на базовом рабочем месте, Sчз.бп = 44,6 коп./час., [1,стр.81].

kм - коэффициент, показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка больше, чем аналогичные расходы, связанные с работой базового станка;

Кс = Ц / (Fз),

где Ц--балансовая стоимость станка, руб;

F--эффективный годовой фонд времени работы станка, 3911 ч;

з--коэффициент загрузки станка, з =0,8.

Кз=(Цзд А) / (Fз) ,

где Цзд--стоимость одного м производственной площади, Цзд = 125 руб [3, стр.83];

А - производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов

А=а kа;

где а - площадь станка, м;

ка- коэффициент дополнительной площади, ка=3,5 (для станка 5В312) и ка= 1,5 (для стана МПКТИ) [3, стр 84].

Технологическая себестоимость операции механической обработки:

Со=(Sпз Тшт.к) / (60 kв),

где kв - коэффициент перевыполнения, kв = 1,3;

Тшт.к - штучно-калькуляционное время обработки детали на данном станке, мин.

Базовый вариант (операция 035)

Обработка на шлицефрезерном станке мод.5В312.

Ц = 9400•1,1 = 10340 руб.;

Тшт.к.= 7,1 мин.;

а =1,79•1,425=2,55 м;

А=2,55•3,5=8,925 м;

k = 1; у = 0,39 [3, стр. 81];

kм = 2,4 [3, стр. 219];

Sтф = 0,548 руб./ч., [3, стр. 219];

Sз = 2,66•0,548•1,1•0,39 = 0,63 руб./ч;

Sчз = 0,446•2,4 = 1,07 руб./ч;

Кс =10340/(3911•0,8) = 3,305 руб./ч;

Кз =125•8,925 /(3911•0,8)= 0,357 руб./ч;

Sпз = 0,63+1,07+0,15•(3,305 +0,357) = 2,25 руб./ч;

СоI =2,25•7,1 /(60•1,3)= 0,21 руб.

Проектный вариант (операция 035)

Обработка на накатном стане МПКТИ.

Ц = 66612•1,1 = 73273 руб;

Тшт.к.= 1,4 мин.;

а = 6,65•3,1=20,6 м;

А=20,6•1,5=30,9 м;

k = 1; у = 1 [3, стр. 81];

kм = 9,17 [3, стр. 219];

Sтф = 0,67 руб./ч., [3, стр. 219];

Sз = 2,66•0,67•1,1•1 = 1,96 руб/ч;

Sчз = 0,446•9,17 = 4,08 руб/ч;

Кс =73273/(3911•0,8) = 23,42 руб/ч;

Кз =125•30,9/(3911•0,8) = 1,23 руб/ч;

Sпз = 1,96 +4,08+0,15•(23,42 +1,23) = 9,73 руб/ч;

СоII =9,73•0,7 /(60•1,3)= 0,09 руб.

Базовый вариант (операция 040)

Обработка на шлицефрезерном станке мод.5В312.

Ц = 9400•1,1 = 10340 руб.;

Тшт.к.= 19,53 мин.;

а =1,79•1,425=2,55 м;

А=2,55•3,5=8,925 м;

k = 1; у = 0,29 [3, стр. 81];

kм = 2,4 [3, стр. 219];

Sтф = 0,548 руб./ч., [3, стр. 219];

Sз = 2,66•0,548•1,1•0,29 = 0,47 руб./ч;

Sчз = 0,446•2,4 = 1,07 руб./ч;

Кс =10340/(3911•0,8) = 3,305 руб./ч;

Кз =125•8,925 /(3911•0,8)= 0,357 руб./ч;

Sпз = 0,47+1,07+0,15•(3,305 +0,357) = 2,09 руб./ч;

СоI =2,09•19,53 /(60•1,3)= 0,52 руб.

Проектный вариант (операция 040)

Обработка на накатном стане МПКТИ.

Ц = 66612•1,1 = 73273 руб;

Тшт.к.= 1,4 мин.;

а = 6,65•3,1=20,6 м;

А=20,6•1,5=30,9 м;

k = 1; у = 1 [3, стр. 81];

kм = 9,17 [3, стр. 219];

Sтф = 0,67 руб./ч., [3, стр. 219];

Sз = 2,66•0,67•1,1•1 = 1,96 руб/ч;

Sчз = 0,446•9,17 = 4,08 руб/ч;

Кс =73273/(3911•0,8) = 23,42 руб/ч;

Кз =125•30,9/(3911•0,8) = 1,23 руб/ч;

Sпз = 1,96 +4,08+0,15•(23,42 +1,23) = 9,73 руб/ч;

СоII =9,73•1,4 /(60•1,3)= 0,18 руб.

Сравнительные результаты заносим в таблицу 6.1.

Таблица 3.1 Сравнение

Показатель	Вариант
	базовый	проектный
Вид заготовки Стоимость заготовки, руб.	Штамповка на ГКМ0,614	Поперечно-клиновой прокат на прокатном стане ЛВП63П 0,578
Вид операции 1 (035) Технологическая себестоимость обработки, руб.	Обработка на шлицефрезерном полуавтомате 5В312 0,21	Обработка на накатном стане МПКТИ 0,09
Вид операции 2 (040) Технологическая себестоимость операции, руб.	Обработка на шлицефрезерном полуавтомате 5В312 0,52	Обработка на накатном стане МПКТИ 0,18
Итого по отличающимся операциям, руб.	1,344	0,848

Определим годовую экономию от принятия нового технологического процесса изготовления по формуле:

Эг = (Соб - Соп) Nг;

где Соп и Соб--технологические себестоимости операций по сравниваемым вариантам;

Nг--годовая программа выпуска;

Эг = (1,344-0,848)•90000 = 44640 руб.

Из таблицы 4.1 видно, что применение проектного варианта обработки вала даст годовой эффект 44640 руб.(в ценах 1987-го года).Таким образом, предпочтение следует отдать проектному варианту и принять его к последующей разработке.

4. Расчет и назначение припусков на механическую обработку

Рассчитаем припуск на поверхность Ш расчетно-аналитическим способом согласно [3], а на остальные поверхности назначим согласно ГОСТ 7505-89. Заготовкой является штамповка. Технологический маршрут обработки состоит из операций: два точения и шлифование.

Схема установки детали показана на рисунке 7.1.

Расчет ведем посредством заполнения таблицы 7.1.

Таблица 4.1 Расчет припусков и предельных размеров по техническим переходам на обработку ступени Ш.

Технологические переходы обработки отверстия	Элементы припуска, мкм	2Z min, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск ,мкм	Предельный размер, мм	Предельное значение припуска, мм
	Rz	h	с	E				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Штамповка	150	250	776	-	-	53,108	2400	53,108	55,508	-	-
Точение предварит.	50	50	47	-	2•1176	50,756	1350	50,756	52,106	2,352	3,402
Точение окончат.	30	30	31	-	2•147	50,462	120	50,462	50,582	0,294	1,524
Термообработка	-	-	200	-	-	-	-	-	-	-	-
Шлифование	10	20	12	-	2•230	50,002	30	50,002	50,032	0,460	0,550
										3,106	5,476

Расчетная формула для определения припуска для i - перехода:

мкм,

где Rz - высота неровностей профиля, мкм;

h - глубина дефектного слоя, мкм;

с - суммарное значение пространственных отклонений, мкм;

Е - погрешность установки, мкм.

Погрешность установки на всех операциях техпроцесса равна нулю (базирование по центровым отверстиям).

4.1 Схема установки детали при обработке (Ш)

Пользуясь рабочим чертежом детали и картой техпроцесса, запишем в таблицу 7.1 значения Rz, h, с, Е для каждого перехода. Суммарное значение пространственных отклонений поверхности находим по формуле :

,

где скор - общая кривизна заготовки, мм;

сц - погрешность зацентровки, мм, [3,таб.4,31].

скор = к l,

где к - удельная кривизна заготовки, к =1,5 [3, таб.4,29];

l - длина заготовки, мм., l = 282 мм.

скор =1,5282 = 0,423 мм;

стерм =0,7282 = 0,197 мм.

сц ,

где - допуск на диаметр базовой поверхности заготовки, используемой при зацентровке, =2,4 мм.

сц = 0,65 мм.

= 0,776 мм =776 мкм.

Остаточные пространственные отклонения

где n - количество переходов механической обработки;

сзаг - исходное отклонение заготовки;

kyi - коэффициент уменьшения погрешности.

Остаточное пространственное отклонение для каждого перехода:

ст.черн = 776 0,06 = 47 мкм;

ст.чист = 776 0,04 = 31 мкм;

сТО == 200 мкм;

сшлиф = 200 0,06 = 12 мкм.

Минимальные припуски:

для чернового точения

мкм.

для получистового точения

мкм.

для шлифования

мкм.

Расчетный размер:

dp1 = 50,002 мм;

dp2 = 50,002 + 0,460 = 50,462 мм;

dp3 = 50,462 + 0,296 = 50,756 мм;

dp4 = 50,758 + 2,352 = 53,108 мм.

Наибольшие предельные размеры:

dmax1 = 50,002 + 0,030 = 50,032 мм;

dmax2 = 50,462 + 0,120 = 50,582 мм;

dmax3 = 50,758 + 1,350 = 52,106 мм;

dmax4 = 53,110 + 2,400= 55,508 мм.

Предельные значения припусков:

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм.

Рассчитаем общий номинальный припуск и номинальный допуск заготовки:

2Z0 ном = 2Z0 min + Нз - Нд = 3,106+ 0.8 - 0,002 = 3,904 мм;

dз ном = d0 ном + 2Z0 ном = 50 + 3,904 = 53,904 мм.

Проверяем правильность выполнения расчетов:

2Zi max - 2Zi min = Di-1 - Di;

3,402 - 2,352 = 2,4 - 1,35;

1,05 = 1,05;

1,524- 0,294 = 1,35 - 0,12;

1,23 = 1,23;

0,550 - 0,460 = 0,12- 0,03;

0,09 = 0,09.

Условия выполняются. Расчеты выполнены верно.

Схему расположения припусков на обработку Ш показываем на рисунке 4.2. Припуск на поверхность 282+1,35 рассчитаем по приведенной выше методике. Расчет ведем посредством заполнения таблицы 7.2. Технологический маршрут обработки состоит из однократного фрезерования штамповки одновременно с двух торцов. Схема установки детали показана на рисунке 4.3.

Таблица 4.2 Расчет припусков и предельных размеров по техническим переходам на обработку ступени (282+1,35)

Технологические переходы обработки отверстия	Элементы припуска, мкм	2Z min, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск ,мкм	Предельный размер, мм	Предельное значение припуска, мм
	Rz	h	с	E				lmin	lmax	2Zmin	2Zmax
Штамповка	150	250	250	-	-	283,346	5000	283,346	288,346	-	-
Фрезерование однократное	100	100	17	110	2•673	282,000	810	282,000	282,810	1,346	5,536
										1,346	5,536

Рис. 4.2 Схема установки детали при обработке (282+1,35).

Суммарное значение пространственных отклонений поверхности (при установке на призму) [3,таб.4,28] :

с = скор = 0,25 мм.

Погрешность установки равна погрешности закрепления при установке на призму (с пневматическим зажимом) [3,таб.4,37] :

Еу = Ез = 110 мкм.

Минимальный припуск на фрезерование:

=2673 мкм.

Расчетный размер:

lp1 = 282,000 мм;

lp2 = 282,000 + 1,346 = 283,346 мм.

Наибольшие предельные размеры:

lmax1 = 282,000 + 0,810 = 282,810 мм;

lmax2 = 283,346 + 5,000 = 288,346 мм.

Предельные значения припусков:

мм;

мм.

Рассчитаем общий номинальный припуск и номинальный допуск заготовки:

2Z0 ном = 2Z0 min + Нз - Нд = 1,346+ 2,0 - 0 = 3,346 мм;

lз ном = l0 ном + 2Z0 ном = 282 + 3,346 = 285,346 мм.

Проверяем правильность выполнения расчетов:

2Zi max - 2Zi min = Li-1 - Li;

4,996 - 1,346 = 5,0 - 1,35;

3,65 = 3,65. Условия выполняются. Расчеты выполнены верно.

Таблица 4.3 Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности

Поверхность	Размер	Припуск	Допуск
		расчетный	табличный
1	Ш	-	2,0	+1,6
				-0,8
2	Ш	2•1,5	-	+1,6
				-0,8
3	Ш	-	2,0	+1,6
				-0,8
4	282+1,35	2•1,5	-	+3,0
				-2,0
5	52+0,74	-	1,5	+1,6
				-0,8
6		-	1,5	+
				-

Размещено на Allbest.ru