Проектирование участка цеха по обработке гильзы цилиндра

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БРЕСТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Технология машиностроения»

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

НА ТЕМУ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА ЦЕХА ПО ОБРАБОТКЕ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРА 3.11211-10202

Разработал Рудьман В.В.

Консультанты:

технологической части Левданский А.М.

экономической части Александров Ю.А.

охране труда Драган А.В.

Руководитель Левданский А.М.

2002

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Назначение и конструкция детали

1.2 Анализ технологичности конструкции

1.3 Определение типа производства

1.4 Анализ базового варианта технологического процесса

1.5 Выбор метода получения заготовки

1.6 Выбор технологических баз

1.7 Выбор методов обработки

1.8 Разработка технологического маршрута обработки детали

1.9 Разработка технологических операций

1.10 Расчет припусков на обработку

1.11 Определение норм времени

1.12 Уточненный расчет типа производства

1.13 Расчет технологической размерной цепи

1.14 Определение необходимого количества оборудования

1.15 Расчет технологической размерной цепи

2. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ

2.1 Расчет и проектирование приспособления для фрезерования

2.1.1 Служебное назначение и описание приспособления

2.1.2 Расчет сил зажима заготовки

2.1.3 Расчет приспособления на точность

2.1.4 Расчет приспособления на прочность

2.2 Расчет и проектирование контрольного приспособления

2.2.1 Служебное назначение и описание приспособления

2.2.2 Расчет контрольного приспособления

2.3 Расчет и проектирование протяжки

2.4 Проектирование и расчет автооператора

2.4.1 Служебное назначение и описание автооператора

2.4.2 Расчет автооператора

3. ТЕХНИКО-ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор транспортных средств и разработка планировки участка

4. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

4.1 Расчет потребности в материалах и инструменте

4.2 Расчет численности работающих

4.2.1 Производственные рабочие

4.2.2 Вспомогательные рабочие

4.2.3 Инженерно-технические работники

4.2.4 Младший обслуживающий персонал

4.3 Расчет технико-экономических показателей

4.3.1 Капиталовложения в оборудование

4.3.2 Капиталовложения в здания

4.3.3 Капиталовложения в оснастку

4.3.4 Капиталовложения в оборотные средства

4.3.5 Капиталовложения в инвентарь

4.4 Расчет себестоимости продукции

4.4.1 Затраты на материалы

4.4.2 Основная заработная плата рабочих

4.4.3 Дополнительная заработная плата

4.4.4 Отчисления на социальное страхование

4.4.5 Годовой фонд заработной платы ИТР

4.4.6 Затраты на амортизацию оборудования

4.4.7 Затраты на ремонт оборудования

4.4.8 Затраты на инструмент

4.4.9 Затраты на содержание помещений

4.4.10 Затраты на амортизацию зданий

4.4.11 Расходы на охрану труда

4.5 Оценка экономической эффективности

4.5.1 Общая экономическая эффективность

4.5.2 Определение годового объема продукции в отпускных ценах и чистой прибыли

4.5.3 Сравнительная экономическая эффективность

4.5.4 Расчет точки безубыточности и запаса прочности проекта

5. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Задачи в области охраны труда

5.2 Техника безопасности при работе на оборудовании

5.3 Защита от шума и вибрации

5.4 Защита населения в чрезвычайных ситуациях

5.5 Охрана окружающей среды

ЛИТЕРАТУРА

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Дипломное проектирование является завершающим этапом обучения студентов специальности 12.01 “Технология машиностроения”.В нем систематизируются и обобщаются знания полученные студентом в процессе обучения и прохождения производственных и преддипломной практик.

Тема дипломного проекта носит характер технологической разработки участка изготовления детали существующего производства, а именно гильзы цилиндра 3.11211-10202, изготавливаемого на минском мотоциклетновелосипедном заводе.

Целью дипломного проектирования является задача правильного применения теоретических знаний и практического опыта, полученных в результате учебы, прохождения практик, а также выполнения лабораторных и практических работ.

Дипломное проектирование по технологии машиностроения следует проводить учитывая разработку ресурсосберегающих технологий, повышение качества продукции, внедрение новых технологических и конструкторских разработок, прогрессивные методы обработки, усовершенствованный режущий и вспомогательный инструмент и так далее.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Назначение и конструкция детали

Деталь корпус 082-4202010 входит в состав трактора МТЗ-82, предназначенного для выполнения различных сельскохозяйственных работ . Корпус входит в механизм задней навески трактора, предназначенный для крепления различных сменных сельскохозяйственных инструментов, таких как плуги, бороны, диски и других.

Основными конструкторскими базами корпуса являются плоскость К , которая прилегает к корпусу заднего моста, а также 2 отверстия диаметром 16. Для окончательного крепления корпуса к механизму заднего моста шестью винтами М10 в детали имеется 6 отверстий диаметром 11 мм.

Исполнительными поверхностями являются 2 отверстия диаметром 16, в которые вставляется палец,г. Отверстия диаметром 42Js7 и 65Н7 являются опорными базами для подшипников качения . В отверстие диаметром 52Н10 и на плоскость размера 130 устанавливается крышка ,прикручиваемая к корпусу двумя болтами в отверстия М12-7Н.В отверстие диаметром 5 продевается колечко с цепочкой на которой находится штифт для стопорения пальца ,вставляемого в 2 отверстия диаметром 16.

Торцы корпуса в размеры 152 и212,а также плоскость "К" и отверстия диаметром 65Н7,42Js7,являются технологическими базами.

Необрабатываемые поверхности служат для придания формы детали,а также для увеличения её жёскости.

Деталь корпус 082-4202011 изготавливается из стали 45Л ГОСТ 977-88. Её химический состав приведён в таблице 1.1, а механические свойства-в таблице 1.2.

Таблица 1.1-Химический состав стали 45Л ГОСТ 977-88.

C .%	Si .%	Mn .%	S .%	P . %	Ni . %	Cr . %
0.4-0.5	0.17-0.37	0.5 - 0.8	0.045	0.045	0.3	0.3

Таблица 1.2-Механические свойства стали 45Л ГОСТ 977-88

т, МПа	ср, Мпа	, %	НВ	dм , Дж/см^2
360	610	40	197…241	50

1.2 Анализ технологичности конструкции

Основная задача анализа технологичности обрабатываемой детали-возможное уменьшение трудоёмкости и металлоёмкости, возможность обработки детали высокопроизводительными методами. В начале проведем краткий анализ метода получения заготовки. На заводе "Кузлитмаш" заготовку получают литьем в песчано-глинистые формы. Для мелкосерийного типа производства этот вид экономически оправдан. Так же в конструкции заготовки присутствуют сложный разъём полуформ и внутренние полости. В нашем случае, при среднесерийном производстве, этот метод получения заготовки также подходит. Более подробно о выборе метода получения заготовки в пункте 1.5.

Далее проведём качественный анализ технологичности конструкции детали с точки зрения механической обработки.

Оценку технологичности конструкции детали будем прозводить по следующим признакам:

-конструкция детали имеет среднюю сложность, однако имеются поверхности удобные для базирования и закрепления при установке на станках на всех операциях;

-сталь 45Л достаточно хорошо обрабатывается резанием, её коэффициент обрабатываемости К=0,8;

-все поверхности детали доступны для обработки резанием на станках и непосредственного измерения, отсутствуют сложные контуры обрабатываемых поверхностей;

-отсутствует большая разностенность , но присутствуют незамкнутые контуры, вызывающие деформацию при термообработке;

-деталь имеет достаточную жесткость для применения высокопроизводительных методов обработки резанием;

-имеются канавки для выхода режущего инструмента;

-для получения требуемой точности размеров и величины шероховатости, точного взаимного располижения поверхностей требуются станки повышеной и высокой точности;

-отсутствуют специфические требования (допуски по массе, неуравновешенности и другие);

-имеется возможность сквозной обработки плоскостей;

-есть возможность многошпиндельной обработки отверстий в соответствии с расстояниями между осями отверстий;

-присутствуют глухие отверстия, а также глухие резьбовые отверстия;

-отсутствуют обрабатываемые плоскости и отверстия, располагаемые не под прямым углом

-отсутствуют внутренние резьбы большого диаметра.

На основании поведенного анализа делаем вывод, что деталь корпус 082-4202011 является достаточно технологичной.

1.3 Определение типа производства

Предварительно тип производства определяем по таблице 3 с.8 [1]. С учетом массы детали (до 200кг) и годовой программы 10000 шт. принимаем среднесерийный тип производства.

После разработки технологического процесса механической обработки, а также расчета основного оборудования, тип производства будет уточнен.

1.4 Анализ базового варианта технологического процесса

Анализ базового варианта техпроцесса будем производить с точки зрения обеспечения качества продукции.

Первое, на что следует обратить внимание - это рациональность метода получения заготовок для данного объёма производства. В базовом техпроцессе при мелкосерийном типе производства используется метод получения заготовок - литьё в песчано-глинистые формы. Для нашего среднесерийного типа производства этот метод тоже подойдёт.

В базовом техпроцессе не всегда соблюдается принцип единства баз, так как не всегда удаётся совместить конструкторскую и технологическую базы. Учитывая это можно сказать, что чистовые, черновые и промежуточные базы в базовом техпроцессе выбраны верно.

В базовом техпроцессе поверхности 2-х отверстий 16 обрабатываются сверлением, зенкерованием, развёртыванием, однако для получения 14 квалитета достаточно одного сверления, нужно только заменить сверло на более длинное, чтобы просверлить эти отверстия одновременно в линию.

В базовом техпроцессе применяются универсальные станки, что соответствует единичному и мелкосерийному типу производства. Для планируемого нами среднесерийного типа производства будем заменять некоторые универсальные станки на станки с ЧПУ

Практически на всех операциях базового техпроцесса применяются механизированные станочные приспособления, применяется многошпиндельная головка.

Результаты анализа базового техпроцесса сведём в таблицу 1.3 ( где «+»- положительная сторона техпроцесса , «-»- отрицательная).

Таблица 1.3--Анализ базового варианта техпроцесса.

№ опер. поз.	НаименованиеКраткое содержание	Тип оборудов.	Режущий инструмент	Измерительный инструмент
1	2	3	5	6
010	Токарно-винторезная 1.Точить торец 65H7/42Is7 начерно, выдерживая размер 10+/-0,1 2. Расточить отверстие 52H10 начерно выдерживая размер 50+/-0,5 3. Расточить отв. 65H7 начерно ,выдерживая 62+/-0,5; размер 24+/-0,2 4.Точить торец за 3 прохода начисто , с выхаживанием , выдерживая размер 9+/-0,5 1. Точить фаску 1+/-0,3*45 2. Расточить отверстие 52H10 до 51,3+0,12 3. Расточить отверстие 65H7 до 64,2+0,1 в размер23,7+/-0,3 4. Расточить канавку за два прохода размер 24,2; 66+0,22 В= 2,3	16К20 -	Резец 2103-0717 Т15К6 ГОСТ 20872-80 Резец 2145-0601 ГОСТ 20874-75 Резец 2145-0551 ГОСТ20874-75 Резец 2101-0807 ГОСТ 20872-80 +	ШЦ-1-125-0.1 ГОСТ 166-80 ШЦ-2-160-0,05 ГОСТ166-80 Линейки ШП-1-250ГОСТ 8026-85 Набор щупов N1 ГОСТ 882-75 Нутромер НИ 50-100 ГОСТ 863-82 Микрометр К-75-1 ГОСТ 6507-78 Глубиномер ГМ 100 ГОСТ 7470-78 +
015	Вертикально-фрезерная 1. Фрезеровать плоскоть в размер 130-0,63 за два прохода +	6Р12	Фреза 2214-0007 ГОСТ 24359-80 Оправка 6222-0039 ГОСТ13785-68 +	ШР0-250 ГОСТ164-80 +
020	Слесарная 1 Обработать острые кромки -	верстак	Напильник -	-
025	Вертикально-свер-лильная 1.Сверлить 4 отв.11+0,36 2Сверлить 2отв10+0,3 -	2HB5-	Сверло 2301-0034 ГОСТ10903-72 Свело 2301-0028 ГОСТ 10903-77 Втулка 6120-0152 ГОСТ 134097-78 +	ШЦ 2-160-0,05 ГОСТ166-80 Контрольное приспособление 8534-6172; ШР-0-250 ГОСТ164-80
030	Слесарн	Верстак-	Напильник	-
035	Радиально сверлильная 1.Зенкеровать 2 отверстия 11,3-0,1 2.Развернуть 2 отв .11,3H9,выдерживая, R 0.03 M -	2Л53У-	Зенкер 2320-6034 Развёртка 2363-0115 Втулка 6120-0343 ГОСТ13409-78 Патрон 6152-0,152 ГОСТ14077-78 Втулки 0100-0149 ГОСТ13598-68 +	Нутромер НИ 10-18 ГОСТ 868-82 Микромерт МК 25-1 ГОСТ 6501-78 Нутромер НИ 10-13 ГОСТ 868-82 Приспособление контрольное +
040	Слесарная -	Верстак-	Напильник
045	Горизонтально-фрезерная +	6р82 +	Фреза 250 ГОСТ 21141-7-84 +	Калибр на размер 72+0,14 ГОСТ 8154-7214 ШЦ-2-160-0,05 ГОСТ 166-80 ШР 0-250 ГОСТ 164-80 +
050	Слесарная -	верстак --	Напильник -	-
055	Радиально-сверлильная 1. сверлить отв. 5+0,3 ; выдерживая размеры 42+/-0,2; 25+/-1 2.Сверлить отв. 11,5+0,43 выдержав размеры 10+/-0,75;11+0,43 3.Сверлить в линию 2 отв. 15+0,43 выдерживая размер 86+/-0,435 4.Зенковать фаску 2*45 в отв. 75 5. Зенкеровать 2 отв в линию выдержав 16+0,43 допуск соосности R 0.15M M -	2Л53У -	Сверло 2300-6173 ГОСТ10902-77 Сверло 2301-0036 ГОСТ 10903-77 Втулка быстросменная 6120-0343 ГОСТ 13409-78 - сверло ГОСТ 2092-2301-0424 втулка быстросменная 6120-0344 ГОСТ 13409-78 Зенковка 2553-0011 МН 725-60 Зенкер 2320-0033 ГОСТ3231-71 Втулка 6120-0344 ГОСТ 13409-78 +	ШЦ-1-125-0,1 ШЦ-2-160-0,05 ГОСТ 166-80 ШР-0-250 ГОСТ164-80 Калибр 8369-7971 ШЦ-2-160-0,05 ГОСТ 166-80 ШР 0-250 ГОСТ 164-80 Калибр 8344-8212 Контрольное приспособление на размер 10+/-0,18 8369-7971 +
060	Слесарная	Верстак	Напильник
075	Токарно-винторезная 1.Сверлить, расточить выточку 30+0,52 на глубину 13+/-0,2 за 2 прохода 2. Расточить выточку 41,3+0,16 на глубину 8,6+0,2 3,Расточить фаски 1+/-0,3*45 2+/-0,3*45 0,6+/-0,3*45 +	16К20 -	Сверло 2301-0076 ГОСТ20874-75 Резец 2145-0551 ГОСТ20874-75 Резец 2145-0601 ГОСТ20875-75 +	ШЦ-2-160-0,05 ГОСТ166-80 Нутромер НИ18-50 ГОСТ 868-82 Микрометр МК 25-1 ГОСТ 6507-78 +
080	Радиально-сверлильная 1.Зенковать фаску 3+/-0,3*45 в отверстии 51,3 (52h10) -	2М55 -	Свело 2301-0176 ГОСТ10903-77 +	ШР 0-250 +
085	Координатно-расточная 1Расточить в линию 2отв. 52h10(+0,12); 65h7(+0,03) в размер 24,2+0,13 2.Расточить42Js7(+/-0,012) выдержав R63+/-0.07; 12+/-0.035; 9+0.15 допуск перпендикулярности 42+	КК2242 +	Оправка 6301-6235 Резец 2141-6023 Резец 2141-6025 +	Нутромер 50-100 ГОСТ9244-75 Кольцо 8410-6045 8125-7067 Контрольное приспособление 8332-7370 Шаблон 8252-8341 Калибр 8344-6157 Нутромер 18-50 ГОСТ9244-75 ШЦ -2-160-0,05 ГОСТ166-80 Глубиномер ГМ100 ГОСТ 7470-78 Набор щупов N2 ГОСТ 882-75 +
090	Радиально-сверлильная 1. Зенковать последовательно 6 цековок 20+0,52 в размер 26-0,52 -	2Л53У -	Зенковка 2353-0134 ГОСТ 14953-80 -	ШЦ-1-125-0,1 ШЦ-2-160-0,15 ГОСТ 166-80 -
095	Слесарная	верстак	Напильник -	-
097	Вертикально-сверлильная 1.сверлить 3 отв. 6,7+0,26 под М8-6H +	2С132 +	Сверло 2300-0186 ГОСТ10902-77 +	Пробка ПР8133-6026 Пробка НЕ8133-6071 Приспособление для контроля позиционного допуска +
105	Радиально-сверлильная 1. Сверлить отв.10,2+0,27 под резьбу М12-6Н R0,2 м РТв 2.Сверлить отв.11 3.Зенкеровать 11до11,9 4.Развернуть 12D10(+0.12/+0.12) -	2Л53У -	Сверло 2301-0030 ГОСТ10903-77 Втулка 6120-0343 ГОСТ13409-78 Сверло 2301-0034 ГОСТ 10903-77 Зенкер 2320-2561 ГОСТ12489-71 Развёртка 1363-0111 ГОСТ1672-80 +	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ166-80 Пробка 8133-6030 Пробка 8133-6075 ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ166-80 Микрометр МК 25-1 ГОСТ Нутромер НИ10-18 ГОСТ868-82 Пробка 8133-6613-01 Контрольное приспособление 8534-6176 +
110	Слесарная -	Верстак -	Напильник -
115	Вертикально-сверлильная 1.Нарезать резьбу М12-6H -	2H135 -	Метчик 2621-1513 ГОСТ 3266-81 +	Пробка 8221-0053 ГОСТ 17756-72 Про 8221-1053 ГОСТ 17757-72 +
120	Слесарная	Верстак	Напильник
125	Маркирование	Верстак
130	Контроль

1.5 Выбор метода получения заготовки

Метод получения заготовки, ее качество и точность определяет объем механической обработки, который в свою очередь устанавливает количество рабочих ходов (операций) технологического процесса.

В базовом варианте техпроцесса метод получения заготовки- литьё в песча но- глинистые формы . Этот метод подходит для единичного, мелкосерийного и среднесерийного производства , имеет припуски средней величины, что снижает металлоёмкость обработки и уменьшает основное оперативное время, так же форма заготовки максимально приближается к форме готовой детали.

Так же для среднесерийного типа подходит более прогрессивный метод получения заготовок - литьё по выплавляемым моделям. Этот метод имеет большую базовую стоимость , но меньшие припуски. Для того, чтобы выбрать метод получения заготовок произведём экономический расчёт .

Для этого на все обрабатываемые поверхности по ГОСТ 26645-85 назначим припуски на обработку и сводим в таблицу 1.4

Таблица 1.4 - Припуски на механическую обработку в мм

Размеры на детали, (мм)	Литьё в ПГФ Размеры с учётом припуска в (мм)	Литьё по выплавляемым моделям. Размеры с учётом припуска в (мм)
L1=212	212	212
L2=54	54	54
L3=8	8	8
L4=77	77	77
L5=124	124	124
L6=86	89	88
L7=152+/-0.5	155.5	154
L8=40	46	43.5
L9=130	136	134
D1=68	68	68
D2=65	44	46
D3=50	44	46
L10=156	156	156
L11=45	45	45
L12=109	109	109
L13=9	12	11
D4=120	120	120
D5=38	38	38
L14=6	6	6
L15=22	22	22

Далее рассчитываем массу заготовки по формуле 1.1

M= p*V

где p=7800 кг/м^3

V - объём заготовки , м^3

Объём считаем по формуле 1.2

Размеры из таблицы 1.4 подставляем в формулу 1.2 для каждого способа получения заготовки.

1. Рассчитываем объём для песчано-глинистых форм:

Рассчитываем массу заготовки подставляя значения в формулу 1.1

М=930303,54**7800=7,2564 кг

2. Рассчитываем объём для литья по выплавляемым моделям по формуле 1.2

Рассчитываем массу заготовки подставляя значения в формулу 1.1

М=899963,3827**7800= 7,0197 кг

Проведем экономическое обоснование выбора метода получения заготовки. По [1,3] определим стоимость заготовки по формуле:

где: Si - базовая стоимость одной тонны заготовок, руб;

кт - коэффициент, зависящий от класса точности;

кс - коэффициент, зависящий от группы сложности;

кв - коэффициент, зависящий от массы;

км - коэффициент, зависящий от марки материала;

кп - коэффициент, зависящий от объема производства;

Q-масса заготовки, кг;

q- масса детали, кг.

При литье в песчано-глинистую форму получаем следующие значения:

S1=360руб/т.

кт=1 ; кс=1,2 ; кв=0,87; км=1,22; кп=1

Подставляем значения в формулу

руб

При литье по выплавляемым моделям

S2=1985руб/т.

кт=1; км=1 ; кс=1 ; кв=0,38 ; кп=1,23

Подставляем значения в формулу

руб

Так как Sзаг2>Sзаг1 (6.44>3.25), то в качестве метода получения заготовки применяем литье в песчано-глинистые формы . Сохраняем базовый вариант получения заготовки.

1.6 Выбор технологических баз

Выбор баз для мехобработки производится с учетом достижения требуемой точности взаимного расположения поверхностей детали, по линейным и угловым размерам, обеспечения доступа инструментов к обрабатываемым поверхностям, обеспечения простоты и унификации станочных приспособлений, а так же удобства установки в них заготовки.

Выбор технологических баз и схем базирования будем производить по ГОСТ214995-76.

Изобразим основные схемы базирования заготовки на операциях технологического процесса. На вертикально- фрезерной, плоскошлифовальной операции, формирующих плоскость “К” ,а так же на вертикально-сверлильной, получающей 3 резьбовых отверстия М8-7Н. Схема базирования по торцу отверстия 52Н10 и боковым поверхностям.

1.7 Выбор методов обработки

При назначении метода обработки следует стремиться к тому, чтобы одним и тем же методом обрабатывать возможно большее количество поверхностей заготовки, что дает возможность разработать операции с максимальным совмещением обработки отдельных поверхностей, сократить общее количество операций, длительность цикла обработки, повысить производительность и точность обработки заготовки.

При выборе метода обработки необходимо пользоваться приведенными справочными таблицами экономической точности обработки, в которых содержаться сведения о технологических возможностях различных методов обработки. Точность на черновом переходе при обработке стали обычно повышается на 1…3 квалитета, на чистовом--на 1…2 квалитета.

Выбранные методы обработки сведем в таблицу.

Таблица 1.4 - Выбор методов обработки.

№	Поверхность	Точность	Методы обработки
1.	Плоскость “K”		Фрезерование черновое, шлифование
2.	65	Н7	Растачивание предварительное, чистовое, тонкое
3.	52	Н10	Точение черновое и чистовое
4.	42	Js7	Растачивание предварительное, чистовое, тонкое
5.	Плоскость торца от верстия 52	H10	Фрезерование однократное
7.	16	H13	Сверление,
8.	11	H13	Сверление
9.	20	Н13	Сверление
10.	11,5	H13	Сверление
11.	5	H12	Сверление
12.	М12	6Н	Метчиком
13.	12	D10	Сверление, зенкерование
14.	Торец 40		Однократное фрезерование
15.	Торец 72		Однократное фрезерование
16.	М8	7Н	Метчиком

Проверим число переходов, которые обеспечат заданную точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, по величине требуемого уточнения.

Требуемая величина уточнения для определенной поверхности находится по формуле:

где: Ку--требуемая величина уточнения;

заг--допуск размера, формы или расположения поверхностей заготовки;

дет--допуск размера , формы или расположения поверхностей детали.

Затем определяется расчетная величина уточнения по выбранному маршруту обработки поверхности:

где: Ку.расч.--расчетная величина уточнения;

К1, К2…Кn--величины уточнения по каждому переходу или операции при обработке рассматриваемой поверхности.

где: 1--величина максимальной погрешности размера, формы или расположения поверхностей, которая имеет место на первом переходе (операции) при обработке рассматриваемой поверхности.

где: 2--величина максимальной погрешности размера, формы или расположения поверхностей, которая имеет место на втором переходе (операции) при обработке рассматриваемой поверхности.

где: n--величина максимальной погрешности размера, формы или расположения поверхностей, которая имеет место на n--переходе (операции) при обработке рассматриваемой поверхности.

Единая система допусков и посадок построена так, что для одного интервала номинальных размеров допуски в соседних квалитетах и степенях точности отличаются в 1,6 раза. Поэтому, расчетные величины уточнений будут равны:

-для сталей

К1=1,62…1,64=2,56…6,55

К2=К3=…Кn=1,62…1,63=2,56…4,1

Проведем расчет уточнения для двух наиболее точных поверхностей.

Поверхность 65Н7

Заготовка--отливка, 15 квалитет, диаметр--68 мм., =1,2 мм.

черновое точение 12 квалитет, допуск 1=0,3 мм

чистовое точение 9 квалитет, допуск 2=0,12 мм

тонкое точение 7 квалитет, допуск 3=0,074 мм

Требуемая величина уточнения:

Расчетное уточнение не первом переходе:

Кур1=4,1

Расчетное уточнение на втором переходе:

Кур2=2,56

Расчетное уточнение на третьем переходе:

Кур3=1,6

Общая расчетная величина уточнения:

Так как 16,79>16,22, то есть Ку.расч.>Ку, то назначенный маршрут обработки поверхности 65Н7 корпуса обеспечит заданную точность.

Поверхность 52H10

Заготовка--отливка, 15 квалитет, диаметр--48 мм., =1 мм.

1. зенкерование 12 квалитет, допуск 1=0,3 мм

2. растачивание 10 квалитет, допуск 2=0,1 мм

Требуемая величина уточнения:



Расчетное уточнение не первом переходе:

Кур1=4,1

Расчетное уточнение на втором переходе:

Кур2=2,56

Общая расчетная величина уточнения:

Так как 10.49>10 то есть Ку.расч.>Ку, то назначенный маршрут обработки поверхности 52Н10 корпуса обеспечит заданную точность.

1.8 Разработка технологического маршрута обработки детали

На данном этапе разрабатывается общий план обработки детали, определяется содержание операций техпроцесса. При этом заполняются маршрутные карты техпроцесса (приложения).

При составлении маршрута обработки воспользуемся базовым технологическим процессом, а также следует учитывать следующие положения:

-каждая последующая операция должна уменьшить погрешность и улучшить качество поверхности;

-в первую очередь следует обрабатывать те поверхности, которые будут служить технологическими базами для следующих операций;

-не рекомендуется совмещение черновой и чистовой обработки немерным инструментом на одном и том же станке.

Операция 005. Транспортная

Доставить заготовки на участок.

Операция 010. Горизонтально - фрезерная

Фрезеровать литник.

Операция 025 . Вертикально- фрезерная

Фрезеровать плоскость “К”

Операция 030. Плоско - шлифовальная

Шлифовать плоскость “К”

Операция 035. Горизонтально- расточная

Расточить диаметры. Расточить канавку и фаски.

Операция 040. Координатно - расточная

Расточить в линию 2 отверстия. Расточить отверстие с подрезкой дна.

Операция 045.Горизонтально- фрезерная

Фрезеровать 3 торца.

Операция 050. Вертикально- фрезерная.

Фрезеровать плоскость.

Операция 055. Горизонтально- расточная.

Центровать, сверлить, зенкеровать отверстия выдерживая размеры.

Операция 060.Сверлильная с ЧПУ.

Сверлить, зенкеровать, развернуть, нарезать резьбу.

Операция 065. Вертикально - сверлильная.

Сверлить 3 отверстия под резьбу.

Операция 070. Моечная.

Операция 075. Маркеровочная.

Операция 080. Контрольная.

Операция 085. Нанесение покрытия

Операция 095. Транспортная

Транспортировать готовые изделия на сборку (на склад).

1.9 Разработка технологических операций

На этом этапе окончательно определяется состав и порядок выполнения переходов в пределах каждой технологической операции, производится выбор моделей оборудования, станочных приспособлений, режущих и измерительных инструментов.

Таблица 1.6 - Технологический маршрут

Операция	Тип оборудования	Режущий инструмент	Измерительный инструмент	Технологическая оснастка
05 Гризонтально- фрезерная 1. Установить, закрепить прихватами. 2. Фрезеровать литник в плоскость выдерживая	6P82Г	Фреза 2214-0001 Т15К6 , ГОСТ 24359-80	ШЦ-3-400-0,1	Прихватами
010 Вертекально-фрезерная 1. Фрезеровать плоскость К начерно	6Р13	Фреза 2214-0005 Т15К6 ГОСТ 2424-83	ШЦ-2-250-0,05 ГОСТ 166-80	Приспособление 7460-6049
015 Плоскошлифовальная 1. Шлифовать плоскость К выдерживая размер 86 , Rz 40	3Б722	Круг ПП 500*100*305 ГОСТ 2424-83	Угольник 8343-6008 , ШЦ -2250-0,05 ГОСТ 166-80 , Образцы шероховатости ГОСТ 9378-75	УСП
020 Горизонтально- расточная 1. Расточить Ш 52Н10 начерно до Ш51 +0,12 напроход 2. Расточить Ш 65 Н7 начерно до Ш64 +0,12 на глубину 237+/-0,3 3. Расточить канавку в размеры Ш65,5; 5; R1.6 ; R0.5 в разбивку 4. Расточить Ш65Н7 получисто до Ш64,7 на длину 23,7+/-0,3 5. Расточить фаску 1,8*30є с учётом припуска под дальнейшую обработку 6. Расточить фаску 1,8*30є с учётом припуска под дальнейшую обработку 7. Расточить диаметрШ30 “как чисто” технологически 8. Расточить Ш42Js7 до Ш41+0,1на глубину 8,6+0,2 9. Расточить Ш42Js7 получисто до Ш41,7+0,05 10. Расточить фаску 1,6*45є	2622ВФ1	Резец 2142-012Т5К10 ГОСТ 9795-73 , Резец 2142-0014 Т5К10 ГОСТ9795-73, Резец 2124-4003, Резец 2129-4001, Сверло 2317-0005 ГОСТ 14952-75, Сверло 2301-0042 ГОСТ 10903-77	ШЦ-1-125-01 ГОСТ166-80, Концевые меры 1-Н2 ГОСТ 9038-83, образцы шероховатости ГОСТ 9378-75, Набор щупов ГОСТ 882-75	Приспособление “угольник” 7430-6041, приспособление 8701-6001
25 Координатно-расточная 1. 1.Расточить в линию 2 отверстия Ш52Н10 и Ш65Н7 в размер 24,2+0,13 выдержав соостность не более 0,08 мм, допуск непостоянства диаметров в поперечном и продольном сечениях поверхности И не более 0,015 мм 2. 2.Расточить отверстие Ш42Js7 с подрезкой дна в размер 9+0,22 , выдерживая технические требования	КК2405	Резец 2141-6023 ,Резец 2141-6025,	Нутромер 50-100 ГОСТ 9244-75, глубиномер ГМ100-1 ГОСТ 7470-78 , калибр 8133-0056	Приспособление Nз 751/92
030 Горизонтально- фрезерная 1. Фрезеровать 3 торца выдерживая размер 152+/-0,5 ;40 ;72	6Р82Г	Фреза 2214-0005 Т15К6 ГОСТ 243559-80	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-80	Оправка 6222-0039 ГОСТ 13785-68
035 Вертикально- фрезерная 1. Фрезеровать плоскость выдержия 130 -0,63	6Р13	Фреза 2214-0001 Т15К6 ГОСТ 9371-75	ШЦ-2-250-0,05 ГОСТ 166-80 ,образцы шероховатости ГОСТ 9371-75	Оправка 6222-0035 ГОСТ 24359-80
040 Гризонтально-расточная 1. Центровать отв.Ш16 , выдерживая размер 86 2. Сверлить 2 отв. Ш16 в линию 3. Зенковать фаску 1*45є 4. Сверлить отверстие Ш11,5+0,43 выдерживая размеры 10+/-0,75 ; 11+0,43 5. Сверлить отверстие Ш5+0,3 выдерживая размеры 42+/-0,2 ; 25+/-1	2622ВФ1	Сверло 2301-0424 ГОСТ 2092-77, сверло 2300-6173 ГОСТ 2301-0038, зенковки 2553-0011	ШЦ-1-125-0,1	Приспособление установочное
045 Сверлильная с ЧПУ 1. Центровать 8 отверстий 2. Сверлить 6 отв. Ш 11 с одновременным цекованием 3. Сверлить 2 отв. Ш 10,2 на L=26 max 4. Зенковать 2 фаски 2*45є 5. Нарезать резьбу М12-7Н в 1 отверстии 6. Зенковать другое отверстие до Ш12D10	2Р135Ф2	Сверло-зенковка , специальное, Сверло 2300-0030 ГОСТ 10903-77, сверло 2317-0005 ГОСТ 14952-75 , Метчик 2621-1515 ГОСТ 3266-81, зенковка 2353-0133 ГОСТ 14953-80	ШЦ-1-125-0,1	УСП
050 Вертикально-сверлильная 1.Сверлить 3 отверстия Ш6,7 под М8-6Н 2.Зенковать 3 фаски 1,6*45є 3. Нарезать резьбу М8-6Н	2С132
060 Контрольная Осмотром проверить наличие фасок ,отсутствие заусенцев и острых кромок, качество сантехобработки,	Стол контрольный		Штангенциркули, нутромеры, глубиномеры	Приспособление контрольное

1.10 Расчет припусков на обработку

Произведем расчет припусков на две поверхности : отверстие диаметром 65Н7 и плоскость "К".

Сначала расчитаем припуски на обработку отверстия диаметром 65Н7 . Для получения отверстия применяем растачивание черновое, чистовое и тонкое.

После чернового растачивания получаем 12-й квалитет точности размеров с Rz=50 мкм , h=50 мкм. После чистового получаем 9-й квалитет с Rz=30 мкм, h=30 мкм. После тонкого -7-й квалитет с Rz=2,5 мкм, h=0 мкм.

Определим остаточное пространственное отклонение формы поверхности заготовки, заг.

заг.= КОР + СМ , (1. )

где кор-отклонение коробления, мкм;

см-отклонение смещения, мкм.

Отклонение коробления расчитаем по формуле 1. :

кор= ( к*d) +( к*l) , (1. )

где к-удельная кривизна заготовок ,мкм/мм; к=1мкм/мм.

кор= (1*65) +(1*50) =82 мкм.

Отклонение смещения расчитаем по формуле 1. :

см= ( А*0,5) +( Б*0,5) (1. )

где А, Б-допуски на размеры от базовой поверхности до оси отверстия; А=2,9мм; Б=1,4мм.

см= (2,9*0,5) +(1,4*0,5) =1,61 мм.

Тогда :

заг= 82 +1610 =1612 мкм

Определим остаточные пространственные отклонения по формуле 1.:

ост= *ку, где ку-коэффициент уточнения формы

По [2} определяем для чернового растачивания ку=0,06; для чистового-ку=0,04; для тонкого-ку=0,02.

Получаем :

1=0,06* заг=0,06*1612=98 мкм;

2=0,04* 1=0,04*98=4 мкм;

3=0,02* 2 0 мкм.

Определим погрешность установки детали на выполняемом переходе по следующей формуле:

1= б + з , (1. )

де б-погрешность базирования , мкм;

з-погрешность закрепления , мкм.

По [2} таблица 4.12 з=240 мкм, а по таблице 4.7 б= =2900 мкм.

Получаем:

1= 2900 +240 =2910 мкм.

На остальных переходах погрешность установки детали определяется по формуле 1.:

Получаем :

2=0,04* 1=0,04*2910=116 мкм ;

3=0,02* 2=0,02*116=2 мкм.

Расчитаем минимальное значение межоперационных припусков по формуле 1.9:

2Zmin=2(Rzi-1 +hi-1+ i-1+ i ), (1. )

где Rzi-1 -высота неровностей профиля на промежуточном переходе, мкм;

hi-1 -толщина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;

i-1 -суммарные отклонения расположения поверхности,мкм;

Первый переход:

2Zmin=2(150+450+ 1612 +2910 )=2*3927 мкм

Второй переход

2Zmin=2(50+50+ 98 +116 )=2*252 мкм

Третий переход

2Zmin=2(30+30+ 4 +2 )=2*64 мкм

Определим расчётный размер dр , начиная с конечного максимального чертежного размера Dдmax ,последовательно вычитая 2Zmin каждого предыдущего перехода.

Dдmax =65,03 мм

Второй переход

dp2= Dдmax -2Zmin3=65.03-2*0.064=64.902 мкм

Первый переход

dp1=dp2-2Zmin2=64.902-2*0.252=64.398 мм

Заготовка

dpзаг=dp1-2Zmin1=64.398-2*3.297=56.544 мм

Определяем допуски на каждый переход : заг=1200 мкм, 1=300 мкм, 2=74мкм, 3=30 мкм.

Определим значения dmin и dmax для каждого перехода .

Третий переход :

dmax3=Dдmax=65,03 мм

dmin3=dmax3- 3=65,03-0,03=65 мм

Второй переход :

dmax2=dp2=64,9 мм

dmin2=dmax2- 2=64,9-0,074=64,826 мм

Первый переход:

dmax1= dp1=64,4

dmin1=dmax1- 1=64,4-0,3=64,1 мм

Заготовка :

dmax=dpзаг=56,5 мм

dmin=dmax- заг=56,5-1,2=55,3 мм

Определяем предельные значения общих припусков 2Zmin и 2Zmax по формулам 1. :

2Zmini=dmaxi-dmaxi-1

2Zmaxi=dmini-dmini-1 (1. )

Третий переход :

2Zmin3=65,03-64,9=0,13 мм

2Zmax3=65-64,826=0,174 мм

Второй переход :

2Zmin2=64,9-64,4=0,5 мм

2Zmax2=64,826-64,1=0,726 мм

Первый переход :

2Zmin1=64,4-56,5=7,9 мм

2Zmax1=64,1-55,3=8,8 мм

Определим предельные значения общих припусков 2Z0min и 2Z0max :

2Z0min= 2Zmini

2Z0max2Z0max= 2Zmaxi (1. )

Получаем :

2Z0min=7,9+0,5+0,13=8,53 мм

2Z0max=8,8+0,726+0,174=9,7 мм

Расчитаем общий номинальный припуск :

2Z0ном=2Z0min+Вз-Вд, (1. )

где Вз,Вд-верхнее отклонение поля допуска заготовки и детали соответственно, мм;

2Z0ном=2Z0min+Вз-Вд=8,53+0,6-0,03=9,1 мм

Произведем проверку правильности выполнения расчетов по следующим формулам :

2Zmaxi-2Zmini= i-1- i

2Z0max-2Z0min= з- д, (1. )

где 2Zmax,2Zmin-предельные значения припусков, мм;

i-1, i-допуски выполняемых переходов, мм;

2Z0max,2Z0min-предельные значения общих припусков, мм;

з, д-допуск изготовления заготовки и детали соответственно, мм.

Получаем:

Первый переход:

2Zmax1-2Zmin1= заг- 1

8,8-7,9=1,2-0,3

0,9=0,9

Второй переход:

2Zmax2-2Zmin2= 1- 2

0,726-0,5=0,3-0,074

0,226=0,226

Третий переход:

2Zmax3-2Zmin3= 2- 3

0,174-0,13=0,074-0,03

0,044=0,044

Общий припуск

2Z0max-2Z0max= 3- д

9,7-8,53=1,2-0,03

1,17=1,17

Как видно из проверки все припуски расчитаны правильно. Значения всех припусков заносим в таблицу 1.

Далее рассчитаем припуски на обработку плоскости "К" в размер 50 0.5

Для получения этого размера достаточно однократного фрезерования. Но для достижения требуемой плоскостности и шероховатости вводим ещё операцию шлифование.

Пространственное отклонение формы детали рассчитываем по формуле 1. :

заг.= КОР + СМ (1. )

КОР = К . =1 . 357=357 мкм

СМ= =1000 мкм

заг= 357 + 1000 =1062 мкм

Остаточные отклонения на переходах:

1=0,05* заг=0.05*1062=53 мкм

2=0,04* 1=0,04*53=2 мкм

Так как измерительная база совпадает с технологической , то погрешность базирования равна нулю, а также погрешность базирования равна нулю.

Подставив значения в формулу 1. получаем :

Первый переход :

Zmin=150+450+ 1062 +0 =1662 мкм

Второй переход :

Zmin=50+50+ 53 +0 =153мкм

Определим расчетные размеры lр :

lр2= lmin д =49,5 мм

lр1=lр2+Zmin2=49,5+0,153=49,653 мм

lрзаг=lр1+Zmin1=49,653+1,662=51,315 мм

Определим допуски на каждый технологический переход : заг=1900 мкм, 1=1200 мкм, 2=1000 мкм.

Определим предельные размеры по формулам 1. :

lmin i= lрi (1. )

lmax i= lmin i+

Заготовка :

lmin заг=51,3 мм

lmax заг=51,3+1,9=53,2 мм

Первый переход :

lmin 1=49,7 мм

lmax 1=49,7+1,2 мм

Второй переход :

lmin 2=49,5 мм

lmax 2=49,5+1=50,5 мм

Предельные значения припусков определим по формулам 1. :

Zmin i=lmin i-1 -lmin i (1. )

Zmax i=lmax i-1-lmax i

Первый переход :

Zmin1 =51,3-49,7=1,6 мм

Zmax1 =53,2-50,9=2,3 мм

Второй переход :

Zmin2=49,7-49,5=0,2 мм

Zmax2=50,9-50,5=0,4 мм

Общий припуск :

Zomin=1,6+0,2=1,8 мм

Zomax=2,3+0,4=2,7 мм

Общий номинальный припуск расчитаем по формуле 1. :

Zoном=Zomin+Нз-Нд (1. )

Zoном=1,8+0,95-0,5=2,5 мм

Произведем проверку правильности расчета :

Первый переход :

Zmax1-Zmin1= заг- 1

2,3-1,6=1,9-1,2

0,7=0,7

Второй переход :

Zmax2-Zmin2= 1- 2

0,4-0,2=1,2-1

0,2=0,2

Общий припуск :

Zоmax-Zоmin= заг- дет

2,7-1,8=1,9-1

0,9=0,9

Проверка сходится ,следовательно припуски рассчитаны правильно.Значения всех припусков занесем в таблицу 1. .

1. Расчет р1.7 Расчет режимов резания

Произведем расчет режимов резания для чернового растачивания диаметра 65Н7 и для чернового фрезерования плоскости "К".

Сначала расчитаем режимы резания на черновое растачивание . Скорость резания расчитывается по формуле 1. :

=C *K /(T *t *S ), (1. )

где C ,m,x,q,u,p-коэффициенты , принимаемые по [3], таблица 17;

Т-стойкость инструмента , Т=60 мин;

t-глубина резания ,t=4,2 мм;

S-оборотная подача , мм/об;

K -коэффициент,K =Kм *Kп *Ku ;

Kм -коэффициент, зависящий от марки материала ;

Kп -коэффициент, зависящий от состояния поверхности заготовки ;

Ku -коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала.

По [3] , таблица 12 S=0,1 мм/об; по таблице 1 Kм =Кr*(750/ В) ; по таблице 2 принимаем Кr =1,0;n* =1,0.

По [3] , таблица 5 Kп =0,8; а по таблице 6 Ku =0,65.Получаем:

Kм =1*(750/550) =1,36

K =1,36*0,8*0,65=0,71

C =420,х=0,14,y=0,2;m=0,2

=420*0,71/(60 *4,2 *0,1 )=168 м/мин

n=1000 /( *D)=1000*168/(3,14*65)=800 мин

Силы резания расчитываем по формуле :

Pz,х,y=10*Cp*t *S * *Kp ,

где Ср,х,y -коэффициенты , принимаемые по [3], таблица 22;

-скорость резания , м/с;

Kp=Kмp*K p*K p*K p*Krp

-коэффициент силы резания ;

Kмp-коэффициент ,учитывающий обрабатываемый материал;

K p-коэффициент ,учитывающий главный угол в плане;

K p-коэффициент ,учитывающий передний угол резца;

K p-коэффициент ,учитывающий угол наклона главного лезвия резца;

Krp-коэффициент ,учитывающий радиус вершины резца;

Определяем по [3] ,таблица 22 коэффициенты для каждой составляющей силы резания и заносим их в таблицу 1.

Kмp=( В/750) ,где n=0,75

Kмp=(550/750) =0,79

Коэффициенты K p,K p,K p,Krp выбираем по [3] таблица 23 для каждой составляющей силы резания и заносим их в таблицу 1.

Подставляем все значения в формулу 1. получаем:

Pz=10*300*4,2 *0,1 *168 *0,79*1*1*1*0,93=736 Н

Py=10*243*4,2 *0,1 *0,79*1*1*1*0,82=309 Н

Px=10*339*4,2 *0,1 *168 *0,79*1*1*1*1=458 Н

Определим эффективную мощность резания по формуле 1. :

Ne=(Pz* )/(1020*60)=2,09 кВт

Далее расчитаем режимы резания для чернового фрезерования плоскости "К".

Скорость резания расчитывается по формуле 1. :

=((C *D )/(T *t *S z*В *Z ))*K (1. )

где C ,m,x,y,u,q,p-коэффициенты, принимаемые по [3] ,таблица 35;

Т-стойкость инструмента ,мин;

t-глубина резания ,2,5мм;

S z-подача на зуб,мм/зуб;

B-ширина резания ,250мм;

Z-число зубьев фрезы,18;

K -коэффициент скорости,K =Kм *Кп *Кu ;

Kм -коэффициент,зависящий от обрабатываемого материала;

Кп -коэффициент,зависящий от состояния поверхности заготовки;

Таблица 1.7 - Сводная таблица режимов резания

№ опер	Наименование операции или перехода	t мм	Lpx мм	T мин	S мм/ об	n мин-1	vд м/ мин	Sмин, мм/ мин	Np, КВт	Т0, мин
010	Вертикально-расточная	1	148	140	0,85	180	28	153	0,6	0,97
015	Токарная		68	45	0,17	355	70	60,4	1,9	0,33
030	Алмазно-расточная	0,14	125	60	0,42	900	141	378	0,5	0,33
035	Вертикально-сверлильная	0,06	160	180	1,6	175	28	280	0,7	0,57
040	Токарная		15	30	0,16	450	100	72,5	1,2	0,21
045	Токарная		65	180	0,34	355	78	120	1,8	0,54
050	Токарная		70	60	0,27	450	86	121	0,5	0,58
055	Протяжная	-	125	25	-	-	6	-	11,2	0,5
060	Сверлильная	4	38	25	0,15	430	22	63,4	0,85	0,6
065	Копировально-фрезерная	5,5	66	60	0,08	1460	45	112	0,2	0,59
070	Копировально-фрезерная	5,5	65	60	0,08	1460	43	112	0,17	0,56
075	Копировально-фрезерная	5,5	65	60	0,08	1460	43	112	0,17	0,56
080	Копировально-фрезерная	6,5	68	60	0,08	1460	45	112	0,2	0,61
085	Копировально-фрезерная	6	78	60	0,12	965	30	116	0,5	0,67

1.11 Определение норм времени

Произведём нормирование двух операций подробно, а на остальные операции расчёт норм времени сведём в таблицу .

В среднесерийном производстве определяется штучно-калькуляционное время Тшт.к которое рассчитывается по формуле:

Тштк=(Тпз/n) + То +Тв +Тоб.от

где: Тп.з - подготовительно -заключительное время, определяемая на всю партию деталей ;

n- объём на всю партию деталей, 10000 штук

То- основное время , мин

Тв- вспомогательное время ,мин

Тоб.от- время на обслуживание и отдых

Вспомогательное время Тв рассчитываем по формуле ()

Тв= Ту.с+Тзо+Туп+Ти.з

Где : Тус - время установки и снятия заготовки, мин

Тзо- время на открепление и закрепление заготовки, мин

Туп- время на управление станком, мин

Тиз- время на измерение , мин

Время на обслуживание и отдых рассчитываем по формуле ()

Тоб.от =Топ*(Поб/100) ()

Где: Поб- норматив оперативного времени на обслуживание и отдых,

Топ- оперативное время , мин

Топ = То+Тв

Пользуясь этими формулами пронормируем 2 операции: 020- горизонтально - расточную и 010- вертикально -фрезерную.

Сначала рассмотрим вертикально-фрезерную операцию

То=0,78 мин (смотри таблицу 1,11)

Рассчитаем вспомогательное предварительно предварительно определив его составляющие по [2], приложения 5

Тус =0,095 мин, Тзо =0,024 мин , Туп =0,05 мин, Тиз = 0,2 мин

Тогда по формуле ( )получаем

Тв =0,095+0,024+0,05+0,2=0,369 мин;

Так как в [2] , приложение 5 приведены нормы времени на массовый тип производства, то водим уточняющий коэффициент К=1,85

Тв.с.пр = К*Тв=1,85*0,369 =0,683 мин;

Тогда по формуле ( ) определяем

Топ =0,78+0,683 =1,463 мин

По приложению [2], приложение 6 определяем

Поб.от =8

Тобот = 7,463*(8/100) = 0,117 мин

Подготовительно-заключительное время необходимое на изучение документации , получение инструментов , настройку станка определим по [2], приложение 6;

Тпз =23 мин

Тогда подставляя все значения в формулу ( ) получаем :

Тшт.к =(23/10000)+0,78+0,683+0,117=1,582 мин .

Далее рассчитаем нормативы времени на горизонтально - расточную операцию.

По таблице ( ) находим :

То = 0,38+0,33+0,04+0,22+0,05+0,05+0,08+0,14+0,09+0,05 =1,43 мин;

Определим все составляющие вспомогательного времени по [2] приложение 5 .

Тус =0,086 мин; Тзо = 0,024 мин; Туп = 1,55 мин; Тиз =5,432

Тв = 0,086+0,024+1,55+5,432=7,092 мин

Для среднесерийного производства:

Тв.ср.п =1,85*7,092=13,12 мин;

Топ = 13,12+1,43 =14,55 мин;

По [2] , приложению 6:

Поб.од = 6 ; тогда

Тоб.од =14,55*(6/100) =0,873 мин

Определим по [2] приложение 6

Тп.з = 52 мин

Подставим значения в формулу ( )

Тшт.к = (52/10000)+1,43+13,12+0,873 =5,428 мин;

Остальные нормы времени на все последующие операции сносим в таблицу 1.12

1.18- Сводная таблица технических норм времени по операциям, мин.

N Оп.	Наимен. операц.	То	Твсп	Топ	Т0бод	Тшт	Тпз 1 дет	Тшт.к
			Тус+Тзо	Туп	Тизм
005		1,19	0,119	0,05	0,2	1,873	0,15	2,023	0,002	2,025
010		0,78	0,119	0,05	0,2	1,463	0,117	1,58	0,002	1,582
015		7,8	0,11	0,03	0,14	8,318	0,582	8,9	0,003	8,903
020		1,43	0,11	1,55	5,432	14,55	0,873	15,423	0,005	15,428
025		1,44	0,11	0,09	0,28	2,828	0,198	3,026	0,004	3,03
030		0,71	0,11	0,05	0,18	1,339	0,107	1,446	0,002	1,448
035		0,78	0,11	0,05	0,12	1,298	0,104	1,402	0,002	1,404
040		3,72	0,119	0,135	6,478	5,074	0,355	5,429	0,003	5,432
045		5,16	0,123	0,21	2,38	12,682	0,761	13,443	0,002	13,445
055		0,41	0,123	0,04	1,36	3,228	0,194	3,422	0,002	3,424

1.12 Уточненный расчет типа производства

Тип производства по ГОСТ 3,1108-74 устанавливается основе определения коэффициента закрепления операций. Определяется такт выпуска для массового производства и количества деталей в партии для серийного производства .

Согласно ГОСТ 14.003-83 следующие коэффициенты закрепления операций :

- для массового производства Кз.о 1

- для крупносерийного 1 К з.о 10

- для среднесерийного 10 К з.о 20

- для мелкосерийного 20 К з.о 40

Коэффициент закрепления операций рассчитываем по формуле ( )

где Поi- суммарное число различных операций за год по участку;

Рi- явочное число рабочих участка выполняющих различные операции.

Число однотипных операций, выполняемых на одном станке в течении месяца рассчитываем по формуле (1.28 )

где зн- планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закреплёнными за ним однотипными операциями для серийного производства . зн=0,75

зз- коэффициент загрузки станка проектируемой операцией, рассчитываемой по формуле (1.29)



где Тшт.к- штучно-калькуляционное время , мин

Nг- годовая программа выпуска детали , шт

Кв- коэффициент выполнения норм , Кв=1,3

Fм- месячный фонд времени работы оборудования при работе в

2 смены , Fм=4055 ч

Подставив значения в формулу Fм и Кв в формулу 1,28 получим:

Откуда

Подставляем значения зн и Nг в формулу 1,31:

Необходимое число рабочих для обслуживания в течении 2-х смен одного станка , загруженного по плановому коэффициенту :

где Ф- годовой фонд времени рабочего занятого в течение 22 рабочих

дней в месяц ,12 месяцев в год ,ч.

Ф=12*22*8=2112 ч.

Подставив в формулу 1.32 и в формулу 1.33 ,получаем

П01=23,728/2,025=11,72 П06=23,728/1,448=16,39

П02=23,728/1,582=15 П07=23,728/1,404=16,9

П03=23,728/8,903=2,67 П08=23,728/5,432=4,36

П04=23,728/15,428=1,54 П09=23,728/13,445=1,75

П05=23,728/3,03=7,83 П10=23,728/3,424=6,93

Упоi=11,78+15+2,67+1,54+7,83+16,39+16,9+4,36+1,75+6,93=85,15

По формуле 1.33 рассчитаем Pi :

P1=11.72*2.025*0.03162=0.75

P2=15*1.582*0.03162=0.75

P3=2.67*8.903*0.03162=0.75

P4=1.54*15.428*0.03162=0.75

P5=7.83*3.03*0.03162=0.75

P6=16.39*1.448*0.03162=0.75

P7=16.9*1.404*0.03162=0.75

P8=4.36*5.432*0.03162=0.75

P9=1.75*13.445*0.03162=0.75

P10=6.93*3.424*0.03162=0.75

УPi=7.5

Тогда коэффициент закрепления операций равен :



Что соответствует среднесерийному типу производства.

1.13 Расчет технологической размерной цепи

Рассчитаем размерную цепь ,связывающую ось отверстия диаметром Ш 65H7 и торец с отверстием диаметром Ш 16 .

Схему построения размерной цепи приведем на рисунке 1.

Линейные размеры звеньев :

А1=152±0,5 А2=124±0,5 А3=22±0,26

Номинальный размер замыкающего звена А0 по формуле 1,34

где - увеличивающий размер составляющего звена

- уменьшающий размер составляющего звена А0=152-124-22=6 мм Допуск замыкающего звена посчитаем по формуле 1,35

где ТАi-допуски звеньев размерной цепи

ТА0=1,0+1,0+0,52=2,52 мм

Верхние и нижние отклонение посчитаем по формуле (1,36)

где ESAi- верхнее предельное отклонение i-го звена

ESAi - нижнее предельное отклонение i-го звена

Подставляя значения в формулу

ESA0=0.5+0.5+0.26=1.26 мм

EJA0=-0.5-0.5-0.26=-1.26

Тогда замыкающий размер А0 равен 6 ±1,26

1.14 Определение необходимого количества оборудования

Для поточного производства количество станков S определяется по формуле:

где: Si--количество единиц оборудования для выполнения одной операции в поточной линии;

Тшт--штучное время обработки изделия, мин;

Ni--количество изделий, подлежащих обработке в год;

F--действительный годовой фонд времени работы оборудования, час.

Если полученное число единиц оборудования для данной операции

будет дробным, оно округляется до целого в сторону увеличения.

Коэффициент загрузки оборудования определяется как отношение расчётного количества станков занятых для данной операции к принятому (фактическому) количеству.

Коэффициент загрузки оборудования:

где: Sпр--принятое количество станков.

Произведём расчёт по формулам 1,51 и 1,52 и результаты сведём в таблицу 1,13

Таблица 1.13 - Количество оборудования и коэффициент загрузки станков

Номер операции	Тшт.к , мин	Si	Sпрi	зз
005	2,025	0,083	1	0,083
010	1,582	0,065	1	0,065
015	8,903	0,366	1	0,366
020	15,428	0,632	1	0,632
025	3,03	0,125	1	0,125
030	1,448	0,06	1	0,06
035	1,404	0,058	1	0,058
040	5,432	0,223	1	0,223
045	13,445	0,551	1	0,551
055	3,424	0,140	1	0,140

Так как коэффициенты загрузки оборудования очень малы, то объединяем операции выполняемые на одинаковом оборудовании и будем их выполнять на одном станке. Так операции 010 и 035 вертекально- фрезерные выполняемые на 6Р13 будем выполнять на одном станке , операции 005 и 030 на одном станке 6Р82Г.

На основании рассчитанных коэффициентов строим график загрузки оборудования.

1.15 Расчет технологической размерной цепи

Проведем расчет следующей размерной цепи.

Исходные данные: А1=119-0,22 мм, А2=53,5-0,5 мм.

Расчет размерной цепи ведем по [] методом максимума-минимума.

Номинальный размер замыкающего звена определим по формуле:

А0 = -

где: Аi - увеличивающие размер составляющего звена;

Аi - уменьшающий размер составляющего звена;

А0 = А1-А2 = 119-53,5 = 65,5 мм.

Допуск замыкающего звена определяем по формуле:

ТА0 =

где: ТАi--допуски звеньев расчетной цепи, мм

ТА0 = ТА1 + ТА2 = 0,22+0,5 = 0,72 мм.

Предельные отклонения составляющих размеров:

ES119 = 0 мм, EI119 = -0,22 мм.

ES53,5 = 0 мм, EI53,5 = -0,5 мм.

Верхнее предельное отклонение замыкающего звена ESА0 рассчитаем по формуле:

ESА0 = -

ESА0 = 0-(-0,5) = 0,5 мм.

Нижнее предельное отклонение замыкающего звена EIА0 рассчитаем по формуле:

EIА0 = -

EIА0 = -0,22-0 = -0,22 мм.

Замыкающий размер А0=65,5 мм.

Координата середины поля допуска замыкающего звена определяем в соответствии с формулой:

мм

2. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ

2.1 Расчет и проектирование приспособления для фрезерования

2.1.1 Служебное назначение и описание приспособления

Проектируемое приспособление предназначено для фрезерования в гильзе продувочных окон. Приспособление является специальным, оно разрабатывается под конкретный станок. В данном случае приспособление устанавливается на фрезерно-копировальном полуавтомате 96КП2.

Приспособление представляет собой плиту, на которую устанавливаются две стойки. В каждой из стоек находятся по установочному пальцу. Установочные пальцы ставятся на подшипники, так как во время работы они проворачиваются вместе с обрабатываемой деталью. Это делается для уменьшения износа установочных элементов.

При обработке детали реализуется схема установки на плоскость и короткий цилиндрический палец. В качестве плоскости выступает щека правая приспособления. Левая щека предназначена для поджима и закрепления гильзы. Для избежания проворота детали на левом пальце предусмотрена шпоночная канавка для установки шпонки.

Закрепление детали осуществляется следующим образом:

деталь устанавливают на правый палец

рукояткой через передачу зубчатое колесо-рейка вводят левый палец в отверстие гильзы (при этом шпонка на пальце должна войти в шпоночный паз на гильзе)

включают пневмоцилиндр, который посредством клиновой передачи через левую щеку осуществляет зажим детали.

2.1.2 Расчет сил зажима заготовки

Расчет сил зажима сводится к решению задачи статики на равновесие твердого тела под действием внешних сил. Величина сил зажима определяется из условия равновесия всех сил, при полном сохранении контакта технологических баз обрабатываемой заготовки с установочными элементами приспособления и невозможности ее сдвига или поворота в процессе обработки.

Запишем уравнение равновесия (без учета веса заготовки):

где:

k = k0*k1*k2*k3*k4*k5*k5

коэффициент запаса;

k0--гарантированный коэффициент запаса, k0 = 1,5;

k1--коэффициент, учитывающий возрастание сил обработки при затуплени инструмента, k1 = 1,3;

k2--коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, k2 = 1,2;

k3--коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, k3 = 1;

k4--коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, k4 = 1;

k5--коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов, k5 = 1;

k6--коэффициент, учитывающий наличие крутящего момента, k6 = 1,5;

Мр--момент сил обработки, Н*мм

W--сила зажима, Н;

f--коэффициент трения (при трении стали по чугуну f = 0,15);

R--радиус приложения силы зажима, мм;

Рh--горизонтальная составляющая силы резания при фрезеровании, Рh=188,6 Н (см 1.11);

r--радиус, на котором действует сила резания, мм.

В данном случае R = r = 27,5 мм.

Момент сил обработки определим по формуле:

Мр = Рv*R

где: Pv--вертикальная составляющая силы резания при фрезеровании, Р=177,5 Н (см 1.11).

k = 1,5*1,2*1,3*1*1*1,5 = 3,51

Мр = 177,5*27,5 = 4881 Н*мм

Преобразовав уравнение (2.1), получаем формулу для расчета силы зажима:

Н

Рассчитаем диаметр пневмоцилиндра, необходимого для создания силы зажима W. Усилие с пневмоцилиндра передается посредством клинового механизма.

Исходя из равновесия клинового механизма, усилие зажима рассчитывается по формуле:

где: Q--усилие на штоке пневмоцилиндра, Н;

--угол наклона клина (=20);

пр--приведенный угол трения качения на наклонной плоскости клина (пр = 250);

1--угол трения на горизонтальной плоскости клина (1 = 550).

Тогда усилие на штоке пневмоцилиндра:

Q = 2705*(tg (20+250)+tg 550) = 1573 H

Определяем диаметр цилиндра D:

где: p--давление в пневмосистеме (р = 0,5 МПа);

= 0,8--КПД пневмоцилиндра.

мм

Принимаем стандартное значение диаметра D = 75 мм.

2.1.3 Расчет приспособления на точность

Цель расчета приспособления на точность заключается в определении требуемой точности изготовления приспособления по выбранному точностному параметру и задании допусков размеров деталей и элементов приспособления.