Технология изготовления ступенчатого вала

Размещено на http://allbest.ru

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Научно-технический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всей отрасли в целом. Важнейшими условиями ускорения научно-технического прогресса являются повышение эффективности общественного производства и улучшение качества продукции.

Качество машины, её надёжность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства её конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных методов обработки, эффективное использование современного оборудования, ЭВМ и другой новой техники, применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов - всё это направлено на решение главных задач: повышения эффективности производства и качества продукции.

В решении этих задач принимают активное участие инженерно-технические работники. При подготовке высококвалифицированных инженерных кадров большое место отводится самостоятельной работе студентов - выполнению индивидуальных заданий, курсовых работ и проектов.

1. Назначение и конструкция детали

Деталь, выданная в качестве индивидуального задания для курсового проекта ,вал .

Основными конструкторскими базами детали служат шейки вала ш 42 мм, ш 42 мм, и торцы детали. Они определяют положение остальных поверхностей в детали.

Поверхности ш42, ш42 и ш 47 мм предназначены для установки подшипников. Точность размеров поверхностей обеспечивается по 10-му квалитету точности.

Физико-механические свойства, а также химический состав материала приведены в таблице 1 и таблице 2.

Таблица1- Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88)

С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
			не более
0,40-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	0,045	0,30	0,30

Таблица2- Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88

					НВ (не более)
Не более		горячекатанный	Отожженный
360	610	16	40	50	241	197

2. Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности является важным этапом разработки технологического процесса, от которого зависят его основные технико-экономические показатели. Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции детали, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности получения заготовки и обработки детали высокопроизводительными методами.

Вал является цилиндрической деталью, у которого диаметры поверхностей увеличиваются от торцов к середине. Такая конструкция детали позволяет вести обработку на токарных операциях последовательно с двух сторон проходными резцами. Но в большинстве операций вал может быть обработан при базировании на центровые отверстия, что обеспечивает, минимальные значения торцового и радиального биения поверхностей вала.

Данная деталь не имеет каких-либо сложных элементов конструкции, поэтому для ее обработки не требуется специального оборудования.

Для обработки вала не требуется применение специального режущего и вспомогательного инструмента, он может быть обработан стандартным инструментом.

Также деталь является технологичной, так как отвечает следующим требованиям:

- возможность максимального приближения формы и размеров заготовки к размерам и форме детали;

- возможность вести обработку проходными резцами;

3. Определение типа производства по Кзо

Вычертим эскиз детали (рис.1). Обозначим на нем все элементарные поверхности

Рис. 1- Эскиз детали

Таблица 3.1- Маршрут обработки поверхностей

Поз.	Квалитет	Шероховатость	Наименование
2,19	12	6,3	Торцы вала: Обтачивание однократное
4,9,12,16	10	3,2	Поверхность: Обтачивание однократное Обтачивание чистовое
7	6	0,8	Поверхность: Обтачивание однократное Обтачивание чистовое Шлифование однократное
5,10,17	8	3,2	Шпоночные пазы: Фрезерование цилиндрическими и торцевыми фрезами
3,18	12	6,3	Фаски: Обтачивание однократное
1	9	3,2	Отверстие: Сверление и развёртывание Нарезание резьбы метчиком

Имея набор переходов, составим маршрут обработки детали.

Таблица 3.2 - Маршрут обработки детали

Наименование операции	Тшт, мин	Мр	зф	Р	О
Операция 005 Токарная черновая Установ А 1. Подрезать торец выдержав дл. 354 2. Точить 42 на длину 92 мм 3. Точить фаску 3x45 на 42 мм 4. Точить 45 на длину 53 мм 5. Точить 47 на длину 73 мм 6. Точить 50 на длину 17 мм Установ Б 7. Подрезать торец выдержав дл. 352 8. Точить 42 на длину 82 мм 9. Точить фаску 3x45 на 42 мм 10. Точить 45 на длину 35	5,415	0,149	,149	1	5,033
Операция 010 Токарная чистовая Установ А 1. Точить 42 на длину 92 мм 2. Точить 45 на длину 53 мм 3. Точить 47 на длину 73 мм 4. Точить 50 на длину 17 мм Установ Б 5. Точить 42 на длину 82 мм 6. Точить 45 на длину 35 мм	3,59	0,099	0,099	1	7,57
Операция 015 Шпоночно-фрезерная 1. Фрезеровать 2 шпоночных паза 12P9 2. Фрезеровать шпоночный паз 13P9	15,43	0,42	0,42	1	1,75
Операция 020 Круглошлифовальная Установ А 1. Шлифовать 45JS6 на длину 35 Установ Б 2. Шлифовать 45JS6 на длину 53	0,948	0,026	0,026	1	28,8
Операция 025 Сверлильная 1. Сверлить отв. Ш8 на длину 15мм 2. Зенкеровать фаску 1Ч45є на Ш8 3. Нарезать резьбу М10	0,13	0,01	0,01	1	75

Определим расчетное количество станков для каждой операции:

(3.1)

где N - объем выпуска, шт

Fд - годовой фонд времени, равный 4029 ч;

з_н - нормативный коэффициент загрузки оборудования, равный 0,75.

Количество операций, выполняемых на рабочем месте:

О = з_н / з_ф, (3.2)

Где О - количество операций.

После всех расчетов, данные заносим в таблицу 4.

Коэффициент закрепления операций равен

(3.3)

Кз.о. = 118,1/ 5 = 23,6

Согласно методическим указаниям данный тип производства - мелкосерийное производство, так как

В дальнейших расчётах мы будем руководствоваться этим типом производства.

4. Обоснование способов получения заготовки

Для заданной детали целесообразно заготовку производить двумя способами: штамповка на молотах и прокат.

4.1 Определение себестоимости заготовки из проката

Себестоимость заготовки из проката определяем по формуле

S_заг= (4.1)

где М - материальные затраты, т. руб.;

С_оз - технологическая себестоимость заготовительной операции.

В свою очередь

, руб. (4.2)

где Q - масса заготовки

Массу заготовки определим по формуле:

, кг(4.3)

где V - объём заготовки, ;

=7.8 - плотность материала детали.

Объём прутка определим по формуле:

, (4.4) где D - диаметр прутка, см;

L - длина прутка, см.

Таким образом, для нахождения массы заготовки необходимо знать ее размеры, которые определим исходя из следующих рассуждений.

Наружный диаметр прутка будет определятся наибольшим размером диаметра ступени готовой детали. Таким размером у готовой детали является диаметр 50мм. Необходимо отметить, что поверхность этого диаметра проходит токарную предварительную обработку и токарную чистовую, при этом с поверхности снимается слой металла, который называется припуском. Определим величины припусков.

Для токарной предварительной обработки припуск равен 1.6 мм на диаметр.

Для токарной чистовой - 0.25мм на диаметр. Отметим, что и предварительная и чистовая токарная обработка выполняется в центрах, что учтено при назначении припуска.

Таким образом, суммарное значение припуска на поверхность диаметром 50h10 составляет 1.6+0.25=1.85 мм, а это означает, что минимальное значение прутка горячекатаного, выступающего в качестве заготовки для данной детали должен быть:

D=50+1.85=51.85мм

По ГОСТ 2590-88 выбираем ближайшее большее стандартное значение диаметра прутка 54мм - сортовой, круглый горячекатаный, нормальной точности ГОСТ 2590-88. Обозначение для поставки: Круг Теперь определяем длину заготовки из проката. Предположим что заготовка будет отрезаться от мерного куска проката дисковой пилой на отрезном станке модели 8А631. Припуск на резку, который учитывает ширину режущего инструмента и неперпендикулярность реза составляет 4.5 мм, а припуск на обработку торцов - 6 мм (по 3 мм на сторону). Таким образом ,суммарное значение припуска на длину детали составляет - 4.5+6=10.5 мм, а расчетное значение длинны заготовки для определения её массы составляет: L=352+10.5=362.5 мм Теперь можно определить массу заготовки из проката горячекатаного.

Вычертим заготовку.

Рисунок 4.1 ? Параметры заготовки из проката

Теперь можно определить массу заготовки из проката горячекатаного:

(4.5)

Теперь определим затраты на материал.

,(4.6)

где Q=6 кг

масса детали q=3.5кг (из рабочего чертежа)

руб.

руб Значит

Определим стоимость операций заготовительных. Так как длинна заготовки незначительная, необходимость в таких операциях, как правка, рихтовка отпадает. Подсчитываем стоимость отреза штучной заготовки от мерного прутка, т.е. стоимость отрезной операции.

руб.(4.7)

Где

Определим .

(4.8)

Для увеличения производительности операции заготовки будем отрезать из пакета из пяти прутков на отрезном станке модели 8А631. Принимает горизонтальную подачу дисковой пилы S=100 мм/мин. Тогда

(4.9)

- время отрезания пяти заготовок.

(4.10) мин.

(4.11) мин.

где Тогда

руб. Себестоимость заготовки из проката

руб.(4.12)

4.2 Определение себестоимости штампованной заготовки Себестоимость штампованной заготовки определяем по формуле

(4.13)

В приведенной формуле все величины, за исключением Q - массы заготовки, либо заданы, либо определяются по таблицам. По аналогии с определением массы заготовки из проката, определим массу заготовки штампованной, для чего выполняем предполагаемый чертеж штамповки.

Рис.4.2 Чертеж заготовки штампованной

Массу такой штамповки находим так:

(4.14)

Для нахождения линейных () и диаметральных () размеров штамповки обращаемся к ГОСТ 7505-89 (см. приложение 1) и определяем величину припусков для каждой поверхности.

Ориентировочную величину расчетной массы поковки допускается вычислять по формуле:

(4.15)

где - расчетная масса поковки - масса детали - расчётный коэффициент, устанавливаемый в ГОСТ 7505 -89.

Для определения степени сложности поковки вначале определяют значение коэффициента

(4.16)

где - объем поковки;

- объем простейшей фигуры, описанной вокруг поковки.

Данное значение С соответствует степени сложности поковки С1. Теперь обращаемся к ГОСТ 2505-89 (см. приложение 1) и определяем припуски, а затем и линейные размеры заготовки.

Припуски на линейные размеры до 50 мм ( и на рис.) равны 1,6 мм, а на линейные размеры более 50 мм, но менее 120 мм () равны 1,7 мм.

Рис.4.3 Чертеж штампованной заготовки.

Объем заготовки:

Заметим, что масса заготовки находится в пределах, которым мы пользовались при назначении припусков. Теперь определяем стоимость заготовки:

Здесь - стоимость тонны штамповок. /1,с.37/ - нормальная точность по ГОСТ 7505-89 /1,с37/ -коэффициент зависящий от группы сложности /1, с.38/ - коэффициент зависящий от класса точности /1, с.38/ - коэффициент зависящий от марки материала /1, с.37/ -коэффициент зависящий от группы серийности /1, с.38/ - цена одной тонны отходов /1, с.32/

=

Таким образом, в результате расчетов получено, что себестоимость заготовки из проката меньше себестоимости заготовки штампованной. Однако, сделать окончательное заключение об экономичности того или иного способа получения заготовки на данном этапе невозможно, поскольку получены заготовки различной конфигурации, и технологические маршруты обработки их будут отличаться.

Рис.4.3

Стоимость технологической операции определим по формуле:

(4.17)

где =1.3 - коэффициент выполнения норм - часовые приведенные затраты, коп/ч - штучное (штучно-калькуляционное) время выполнения операции. Штучное время в данном случае определяется как:

(4.18)

где =2,14 - мелкосерийное производство, обработка выполняется на токарном станке.

(4.19)

где

;

Часовую приведенную затрату можно определить по формуле:

(4.20)

где - основная и дополнительная затрата с начислениями, коп/ч; - часовые затраты по эксплуатации рабочего места, коп/ч; =0.15 - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;

и - удельные капитальные вложения, соответственно в станок и здание, коп/ч.

(4.21)

где =1.53 - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату;

=60.6 коп/ч - часовая тарифная ставка станочника - сдельщика третьего разряда. К=1 - в серийном производстве, коэффициент, учитывающий зарплату наладчика; у=1 - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании.

(4.22)

где =36.3коп/ч - практические часовые затраты на базовом рабочем месте. =1.6 - коэффициент, показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше чем аналогичные расходы у базового станка. Обработку ведём на станке 16К20. Тогда :

 (4.23) где Ц - балансовая стоимость станка, руб.;

- действительный годовой фонд времени работы станка, ч. =0,8 - коэффициент загрузки станка в серийном производстве.

коп/ч

(4.24)

где F - производственная площадь, занимаемая станком с учётом проходов;

(4.25)

где f=2.505 1.19=2.98 м - площадь станка =3,5, то есть 2<f<4 - коэффициент дополнительную производственную площадь проходов, проездов и так далее.

коп/ч

Тогда: коп/ч

С учетом принятого нами коэффициента для цен Технологическая себестоимость заготовки из проката (4.26) Поскольку , принимаем в качестве заготовки для детали прокат. Экономия от применения сравниваемых вариантов на годовую программу выпуска составит

(4.27)

Выбор варианта технологического маршрута: (см. приложение А)

5. Расчет припусков на две разнотипных поверхности Расчет припусков на обработку поверхности проведем в форме таблицы 6.1

Таблица 6.1 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку шейки вала (-_0,100)

Технологичпереходы на поверхность (-0,100)	Элементы припуска, мкм	2Zmin, мкм	Расчетный размер dp, мкм	Допуск Тd, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мм
Заготовка	150	250	343	-		43,4	1100	43,4	44,5
Обтачиван. черновое	50	50	20	0	2•743	42,1	250	42,1	42,35	1300	2150
Обтачиван. чистовое	30	30	14	0	2•120	41,9	100	41,9	42	200	350
Итого		1500	2500

Припуском называется слой металла, который снимается с готовки при получении готовой детали . Бывает общий и межоперационный.

Общий припуск - это слой металла, снимаемый со всей заготовки.

Межоперационный пропуск - это слой металла, который снимается при выполнении конкретной операции.

Суммарное значение пространственных отклонений:

(6.1)

(6.2)

Из схемы на этой странице видно, что .

.

По таблице 4.8 /1, с.71/ Дк=1,3.

После токарных черновой и чистовой обработок значения пространственных отклонений определим по формуле

,(6.3)

где к_у=0,06 для токарной черновой обработки, к_у=0,04 для токарной чистовой обработки /1, с.73/.

Тогда

,

.

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков по формуле

.(6.4)

Минимальный припуск на точение черновое

,

на чистовое

.

- для обтачивания чистового , - для обтачивания чернового . - для заготовки

Значения допусков каждого перехода: Т_d1=100мкм Т_d2=250мкм Т_d3=1100мкм

Минимальные предельные значения припусков Тогда для чистового обтачивания:

,

;

для чернового обтачивания

,

. На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков при обработке (рис. 4)

Общие припуски и определяем, суммируя промежуточные припуски и записываем их внизу соответствующих граф:, .

Общий номинальный припуск

,(6.5)

(6.6)

Расчет припусков на торец 42 h14 и занесём результаты в таблицу (6.2)

Таблица 6.2 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку торцов вала

Технологические переходы на поверхность 42h14	Элементы припуска	Расчетный припуск 2Zmin,мкм	Расчетный размер dp, мм	Допуск f, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
заготовка	150	250	343	-	-	17.61	2200	17,61	19,381	-	-
Точение черновое	50	50	20	0	2•743	15,425	1150	15,425	16,575	2185	3235

(6.7)

(6.8)

Из схемы на этой странице видно, что .

.

Остаточное пространственное отклонение _ост, мкм, для получисто-

вого обтачивания вычислим по формуле

(6.9)

где k_у - коэффициент уточнения формы для токарной черновой обработки,

k_у = 0,06.

После чернового обтачивания _ост

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков по формуле

.(6.10)

Минимальный припуск на точение черновое

, Определим расчетный размер d_р ,мм, для заготовки

Наибольшие предельные размеры вычислим путем прибавления допуска

к округленному наименьшему предельному размеру

для точения однократного: d_max = 41,9 + 0,6 = 42,5 мм Предельное значение максимального припуска ,мм, определяем

как разность наибольших предельных размеров

Предельное значение минимального припуска, мм, определяем

как разность наименьших предельных размеров

Рассчитаем общие припуски 2z_оmin, 2z_оmax ,мм, суммируя промежуточные

припуски

2

2

Номинальный припуск z_оном, мм, в данном случае определяем с

учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки

(6.11)

где Н_з - нижнее отклонение размера заготовки, мм;

Н_д - нижнее отклонение допуска детали, мкм;

Тогда номинальный размер заготовки d_зном, мм, находим по формуле

(6.12)

Проверка правильности расчетов

(6.13)

7. Обоснование выбора оборудования режущего, мерительного инструмента

На данном этапе необходимо определиться с оборудованием, которое применяем для обработки данной детали. Учитывая, что производство среднесерийное, выбираем оборудование, которое соответствует данному типу производства.

Для обработки детали используется токарные 16К20, фрезерный станок 6Р11, круглошлифовальный 3М151. Данное оборудование позволяет произвести необходимую обработку вала.

Режущий инструмент стандартный, оснащен пластинами твердого сплава.

Для контроля линейных и диаметральных размеров используются шаблоны. Для контроля параметров шероховатости используются образцы шероховатостей.

После выполнения каждой операции рабочий обязан проверить все размеры, которые необходимо проверить.

После окончательной обработки контролер выборочно проверяет из партии деталей, размеры, подлежащие проверки.

8. Расчет режимов резания

8.1 Операция 005-Токарную черновая

Поскольку в качестве заготовки выбран прокат диаметром 54 мм, то именно этот диаметр обрабатываемой детали будет ограничивать расчетную скорость резания, которую будем определять по формуле

=(8.1)

1.Назначение глубины резанья

Обработку выполним методом деления припуска. Размер 50,16мм - это наименьший размер, который получается после токарной черновой обработки 54 мм - это диаметр проката из которого изготавливается деталь.

Аналогично рассчитываем припуски на остальные переходы:

2.Назначаем подачу S S=0,5…0,9 мм/об; По паспорту станка 16К20 (на нём проводим токарную черновую операцию) принимаем S=0,6 мм/об

3.Подсчитываем расчётную скорость резания

(8.2)

где С_v - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал, С_v =350 T - стойкость инструмента, T = 45 мин. x - показатель степени, x = 0,15 y - показатель степени, y = 0,35 m - показатель степени, m = 0,20 К_v - общий поправочный коэффициент на скорость резания. Определим коэффициент К_v по формуле (8.3) где К_мv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; К_иv - коэффициент, учитывающий материал инструмента, К_иv=1 К_пv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности, К_пv=1

Значение коэффициента К_мv рассчитаем по формуле

(8.4)

где у_B - предел прочности, у_B = 610 МПа; K_Г - коэффициент, учитывающий группу стали, K_Г = 1,0 n_v - показатель степени, n_v = 1 Следовательно Имея все данные для подсчёта расчетной скорости резания, определим её:

4. Определяем расчетную частоту вращения шпинделя

(8.5)

5.Выбираем паспортное число оборотов

6.Определяем действительную скорость резания

(8.6)

7.Определим главную составляющую силы резания Pz,

Н(8.7)

где С_р - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал, С_р = 300 t - глубина резания, мм ; s - подача, мм/об; v - скорость резания м/мин; К_р - общий поправочный коэффициент на силу резания; x - показатель степени, x = 1,0 y - показатель степени, y = 0,75 n - показатель степени, n = -0,15

(8.8)

где K_mp - коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала; K_цp - поправочный коэффициент учитывающий влияние геометрических параметров режущей части инструмента, K_цp = 0,89 K_гp - поправочный коэффициент учитывающий влияние геометрических параметров режущей части инструмента, K_гp = 1,0 K_лp- поправочный коэффициент учитывающий влияние геометрических параметров режущей части инструмента, K_лp= 1,0

(8.9) Тогда

Н;

8. Определим эффективную мощность резания N_э, кВт, по формуле (по большей силе):

(8.10)

9.

Поскольку <, то делаем заключение, что с данными параметрами режимов резания обработка возможна.

8.2 Операция 015 Шпоночно-фрезерная

Станок шпоночно-фрезерный -6Д92, режущий инструмент - фреза шпоночная 12 и, Т15К6. Расчет проведем по методике, приведенной в карте Ф1 [3]

1. Расчет длины рабочего хода:

,(8.11)

где у - длина подвода, врезания, перебега инструмента у=4мм;

Lрез - длина резания;

Lрез=38мм;

Lрх= 38+4+3=45 мм 2. Определение рекомендуемой подачи на зуб Sz в мм\зуб Подачу определяем по нормативам Sz=0,027 мм\зуб;

3. Определение стойкости инструмента по нормативам Тр в минутах резания

Стойкость инструмента определяем по карте (8.12)

где Тм - стойкость в минутах машинной работы станка, Тм=60;

л - коэффициент времени резания каждого инструмента.

,(8.13)

.

Так как л>0,7 то его можно не учитывать. Тогда .

4. Расчет скорости резания х в м/мин и числа оборотов шпинделя n в минуту

Определение скорости резания проводится по нормативам(карта Ф1).

,(8.14)

где К₁, К₂, К₃ - коэффициенты, зависящие от обрабатываемого материала; стойкости инструмента; отношения длины резания к диаметру соответственно.

К₁=1,23; К₂=1; К₃=1.

_табл = 24 м\ми м/мин

Расчет числа оборотов шпинделя станка в об/мин.

,(8.15)

Уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка.

n=400 об\мин.

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя.

5.Уточнение расчетной минутной подачи Sm по паспорту станка

(8.16)

6. Проверочные расчеты

Определение мощности резания Nрез в кВт по нормативам(карта Ф5).

, (8.17)

где Е=2,3; K₁=1; K₂=1

.

Проверка мощности резания по мощности двигателя.

, где N_дв = 11квт; з=0,8.

,

.

Следовательно, условия резания выполняются

8.3 Операция 020 - кругло-шлифовальная Определяем скорость шлифовального круга v_кр, м/мин

(8.19)

где D - диаметр круга, D = 600 мм;

n_кр - частота вращения круга, n_кр =1590 об/мин,

Определяем скорость вращения детали по рекомендации V_дет=30м/мин. Определяем рекомендуемую частоту вращения шпинделя n, мин^-1, по формуле:

, (8.20)

где d - диаметр обработки, d = 100 мм;

Так как станок 3М151 имеет диапазон частоты вращения шпинделя от 50 до 500 мин-1, то принимаем nст=450 мин-1 Тогда действительная скорость резания , м/с составит:

=63,5м/с. Поперечная минутная подача S_М, мм/мин, определяется по формуле, [5, с. 173]:

8.4 Операция 025- Сверлильная

а) Глубина резания:

при сверлении: t₂= 4 мм,

при зенкеровании: t₃= 1 мм,

при нарезании резьбы: t₃= 0,5 мм

б) Назначаем подачу:

S=1,5 мм/об.

в) Рассчитаем скорость резания

, (8.22)

Где - стойкость сверла К_V - вспомогательный коэффициент:

где - коэффициент на обрабатываемый материал;

=1 - коэффициент на влияние инструментального материала;

=1 - коэффициент на глубину сверления

тогда



Выбираем необходимые значения коэффициентов и показателей степени

По большему диаметру отверстия:

г) Принимаем расчетное число оборотов шпинделя:

д) Выбираем паспортное число оборотов

n_пасп.1=600 об/мин, n_пасп.2=60 об/мин

е) Определяем действительную скорость резания.

ж) Определим крутящий момент :

М_кр.1=10С_мD^qt^kS^yK_p=10·1,08·10^0,6·1,5^0,2·0,15^0,3·1=43,9Н·м

з) Определяем мощность резания:

Проверяем выполнение условия для радиально-сверлильного станка 2М55:

N_э < N_ст т.е. 4,02кВт < 7,5 кВт.

9 Техническое нормирование 4 операций. Рассчитаем нормы времени для операций, на которые рассчитаны режимы резания

Рассчитаем штучное время t_шт, мин

(9.1)

где t_о - основное время, мин;

t_в - вспомогательное время, мин;

t_обс - время на обслуживание рабочего места, мин;

t_отд - время на отдых и личные надобности, мин.

Вспомогательное время t_в, мин:

(9.2)

где t_ус. - время на установку и снятие детали, мин t_з.о - время на закрепление и открепление детали, мин t_уп - время на приемы управления станком, мин t_из. - время на измерение детали, мин к ? поправочный коэффициент, к = 1,85

(9.3)

где t_п.з. - подготовительно-заключительное время, мин; n - число деталей в партии.

9.1 Операция 005 ? токарная черновая. Основное время для всей операции составит t_о, мин:

(9.4)

, (9.5)

Определяем вспомогательное время t_в, мин

Время на отдых и обслуживание рабочего места выбираем по таблице 6.1 [1]

(9.6)



Число деталей в партии n = 189 шт. подготовительно - заключительное время t_п.з. = 12 мин, [1, 194] Тогда штучно-калькуляционное время равно:

=1,83мин

9.2 Операция 015 Шпоночно-фрезерная операция.

Основное время рассчитывается по формуле:

мин(9.7)

l₁=0+(0,5…1) мм.

l₂=0

Вспомогательное время на обработку определим по формуле:

мин

Определим оперативное время

t_оп= t_o+ t_в= 10,68+2,32=13 мин.

Время на отдых и обслуживание задаётся в процентах от оперативного времени.

t_отд.об.=9% от t_оп=9М13/100 =1.17 мин.

Норма штучно-калькуляционного времени определяется по формуле

t_шт= t_oп + t_об.отд. +Тпз/N = 13+1.17+= 14,23мин.

9.3 Операция 020 Кругло-шлифовальная операция

Определим основное время обработки , мин:

Определяем основное время обработки t_o, мин., для обработки начисто поверхности, по формуле, [4 с. 170]:

(9.8)

где S_м. - поперечная минутная подача, S_м =0,668 мм/мин;

a - общий припуск на сторону, мм;

a_вых - слой, снимаемый на этапе выхаживания, мм, [4, c. 176];

t_вых - время выхаживания, мин, [4, c. 175].

Определяем вспомогательное время t_в, мин, с учетом поправочного коэффициента на серийность производства:

Время на отдых и обслуживание рабочего места выбираем по таблице 6.2 [1]

(9.11)

Подготовительно - заключительное время t_п.з. = 6 мин, [1, 194].

Тогда штучно-калькуляционное время равно:

=1,011мин. 9.4 Операция 025. - Сверлильная. Основное время:

(9.9)

Переход 1 1 Расчет длины рабочего хода:

,(9.10)

где у - длина подвода, врезания, перебега инструмента; у=4мм; L_рез - длина резания, равная 15мм;

L_рх= 15+4=19 мм

Переход 2. 1 Расчет длины рабочего хода:

,

где у - длина подвода, врезания, перебега инструмента; у=4мм;

L_рез - длина резания, равная 1 мм L_рх= 1+4=5мм

Переход 3. 1 Расчет длины рабочего хода:

,

где у - длина подвода, врезания, перебега инструмента;

у=4мм; L_рез - длина резания, равная 10 мм;

Вспомогательное время на обработку:

Определим оперативное время

t_оп= t_o+ t_в = 0,204+1,45 = 1,66 мин.

Время на отдых и обслуживание задаётся в процентах от оперативного времени. t_отд.об.=7% от t_оп = 7·1,66/ 100 = 0,13 мин. Норма штучно-калькуляционного времени определяется по формуле

t_шт-к= t_oп + t_об.отд. + Тпз / N = 1,66 +0,13 + 10/189= 1,83 мин(9.11)

10. Расчет себестоимости выполнения токарной операции

Обработка на токарно-винторезном станке. Балансовая стоимость станка: Ц = 32000 Площадь станка: F = 5.57•3 = 17.25 м². Тшт = 2,36 мин. m_пр=1, М=2, Rм=0,3, =0,3. 3 разряд рабочего. Ен =0,15, y=1. Сз=Срф·1,53·1,15у=67·1,53·1·1=102,51 руб/ч - основная и дополнительная зарплата с начислениями.

Скпз = Сбпчз·Rm·/1,14 - скорректированные затраты в час.

где - поправочный коэффициент.

= 1+((1-з_з)/ з_з = 1+0,3(1-0,51)/0,51 = 0,8.

з_з=Тшт/tвмр = 2/3,9·1 = 0,51. Скчз = 44,60·1,3•·1,14=57,98 руб/час.

Кс = 32000•100/3987·0,8=992,8 руб/час.

F=4,49•4=17,96 м². Кз = 17,25·78,40·100/(3987·0,8) = 41,96 руб/час.

Спз=9642,06 +1830,9 +0,15)·170947,7 +69,72)=37124,673 р/ч

Со= 315.7•4.29/(60•1.3) = 17.4 коп.

Спз=102,51 + 57,98 + 0,15•(992,8+41,96)=315,7 руб/ч - стоимость технологической операции

Список использованных источников

ступенчатый вал заготовка резание

1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. -Мн.: Вышэйшая школа, 1983-255 с.

2. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т.1 /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985 -655 с.

3. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т.2 /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985 -495 с.

4. Режимы резания металлов. Справочник /Под редакцией Ю.В.Барановского.- М.: Машиностроение, 1972-407 с.

Размещено на Allbest.ru