Производство детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Определение типа производства

На этапе проектирования тип производства можно определить только ориентировочно.

Таблица 1

Тип производства	Годовая программа выпуска деталей, шт.
	Крупных (m>20 кг)	Средних (m=5/20 кг)	Мелких (m<5 кг)
Мелкосерийное	5-100	10-200	100-500

Годовая программа выпуска деталей для производств различного типа.

При годовой программе выпуска деталей N_Г=300 шт. и массе детали m=2,7 кг тип производства определяем как мелкосерийное. [6, стр. 16].

Количество деталей в партии для одновременного запуска можно определить упрощенным способом по формуле:

n = Nг * a / 242 [6]

где: а - периодичность запуска деталей в производство

(рекомендуемая периодичность запуска - 3,6,12,24 дня).

n = 300 * 24 / 242 = 30 шт.

Производство мелкосерийное является переходным от единичного к серийному. Выпуск изделий может осуществляться малыми партиями.

Используется применяются универсальное и специализированное и частично специальное оборудование. Широко станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, а также гибкие автоматизированные системы на основе станков с ЧПУ, связанных транспортирующими устройствами, управляемыми от ЭВМ. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха, по предметно-замкнутым участкам.

В мелкосерийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за отдельными определенными станками. Станки применяются универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные.

Мелкосерийное производство значительно экономичнее, чем единичное производство, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции.

2. Анализ объекта производства

Анализ условий эксплуатации и технических требований, предъявляемых к детали

Объект анализа - заглушка. Находится в узле совместно с деталью вала. Сделана деталь из чугуна марки СЧ18.

Основными конструкторскими базами являются поверхности 2, 4; они также являются исполнительными поверхностями. Поверхности 7, 8 являются вспомогательными. Свободные поверхности-1, 3, 5, 6.

В таблице 2 и 3 приведены химический состав и механические свойства данного чугуна.

Таблица 2. Химический состав, %

Материал	С	Mn	Si	S	P
Чугун СЧ18	3,1-3,5	0,5-0,9	2,0-2,4	0,15	0,4

Таблица 3. Механические свойства

Материал	Предел прочности при растяжении ув, кГ/мм2	Предел прочности при изгибе у из, кГ/мм2	Твердость, HB, мПа
Чугун СЧ18	18	36	170-229



Данная марка чугуна обладает средней прочностью, хорошей износостойкостью, хорошей обрабатываемостью и применяется в основном для изготовления корпусных деталей.

Анализ технологичности конструкции детали

Технологичность детали определяется минимумом трудозатрат при изготовлении и в процессе эксплуатации (ремонт и техническое обслуживание).

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты зависят в значительной степени от правильности выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства.

- конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;

- все поверхности детали типовые, поэтому не требуется применение нестандартных инструментов;

- технологическая база достаточно экономична

- конструкция детали позволяет изготавливать ее из стандартных и унифицированных заготовок или заготовок, полученных рациональным способом;

Количественная сравнительная оценка технологичности конструкции производится при условии внесения изменений в конструкцию детали по результатам качественного анализа технологичности.

В курсовом проекте сравнение производится по таким количественным показателям, как:

1. Коэффициент использования материала:

Ки.м = mд / mз [6]



Где:

mд - масса детали, кг;

mз - масса заготовки, кг.

Ки.м = 2,7 / 4,5 = 0,6

2. Коэффициент точности обработки детали

Кт = 1 - 1 / Тср [6]

Где: Тср - средний квалитет точности.

Тср = У (Тi * ni) / У ni [6]

Где: Тi - квалитет точности;

ni - количество размеров соответствующего квалитета точности.

Тср = (1*9+7*14)/8=13,38

Отсюда: Кт = 1-1/13,38=0,925

3. Коэффициент шероховатости поверхностей детали

Кш = 1 - 1 / Шср [6]

Где: Шср - среднее значение шероховатости.

Шср = У (Шi * ni) / У ni, [6]

Где: Шi - шероховатость поверхности;

ni - количество поверхностей с соответствующей шероховатостью.

Шср = (2*2,5+6*6,3)/8=5,35

Отсюда: Кш = 1-1/5,35=0,813

Чем больше показатели коэффициентов точности обработки детали и шероховатости детали, тем выше ее технологичность. В целом, деталь можно считать технологичной.

3. Обоснование и выбор метода получения заготовки

Материал чугун СЧ18, масса детали=2,7 кг, группа сложности-2, объем производства 300 шт.

Для выбора метода получения заготовки сравним по себестоимости два варианта получения заготовки:

- Литье в земляные формы

- Литье в кокиль

1. Литье в земляные формы.

Стоимость заготовки определяем по формуле:

S_ЗАГ=(*Q*Kт*Кс*Kв*Км*Кп) - (Q-q)* [6]

Si - базовая стоимость одной тонны заготовок, руб.;

Кт - коэффициент, зависящий от класса точности заготовки;

Кс - коэффициент, зависящий от группы сложности заготовки;

Кв - коэффициент, зависящий от массы заготовки;

Км - коэффициент, зависящий от марки материала;

Кп - коэффициент, зависящий от объема производства;

Q - масса заготовки;

q - масса детали;

Ки.м.=0,6

Массу заготовки определим:

Q==2,7/0,6=4,5 кг



В качестве базовой стоимости 1 тонны отливок принимаем:

Si=318 руб. [2]

Стоимость 1 тонны отходов принимаем:

Sотх=24,8 руб.\т [2]

Коэффициенты

Кт=1,05

Кс=0,9

Кв=0,86 [2]

Коэффициент Кп зависит от группы серийности [2]

Кп=0,94

Км=1

Тогда стоимость заготовки:

Sзаг.=(318*4,5*1,05*0,9*0,86*1*0,94/1000) - (4,5-2,7)*24,8/1000=1,05 руб.

2. Литье в кокиль.

S_ЗАГ=(*Q*Kт*Кс*Kв*Км*Кп) - (Q-q)* [6]

Ким=0,75

Массу заготовки определим:

Q==2,7/0,75=3,6 кг

В качестве базовой стоимости 1 тонны отливок принимаем:

Si=456 руб. [2]

Стоимость 1 тонны отходов принимаем:

Sотх.=24,8 [2]

Коэффициенты

Кт=1

Кс=0,83

Кв=1 [2]

Коэффициент Кп зависит от группы серийности: [2]

Кп=1,1

Км=1

Тогда стоимость заготовки:

Sзаг.=(456*3,6*1*1*1*0,83*1,1/1000) - 3,6-2,7)*24,8/1000=1,49 руб.

Определим экономический эффект:

Эз = (Sз1 - Sз2) Nг; [2]

Где:

Nг - годовой объем производства, шт.

Эз = 1,49-1,05*300=132 руб.

Так как стоимость заготовки, полученной литьем в земляные формы, меньше стоимости заготовки, полученной литьем в кокиль, то в качестве способа получения заготовки для данной детали принимаем литье в земляные формы.

4. Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей детали

Точность и качество отдельных поверхностей детали формируются в результате последовательного применения нескольких методов обработки.

Число этапов обработки зависит от требований точности и шероховатости поверхности детали, точности заготовки, необходимости проведения термической обработки.

Предложим маршрут обработки отдельных поверхностей, приведенный в таблице 4.



Таблица 4. Маршрут обработки отдельных поверхностей детали

Поверхность	Квалитет	Шероховатость	Маршрут обработки
1	14	Ra 6,3	Однократное подрезание(14)
2	9	Ra 2,5	Черновое точение(13) Получистовое точение(10) Чистовое точение(9)
3	14	Ra 6,3	Однократное прорезание(14)
4	12	Ra 2,5	Черновое подрезание(13) Чистовое подрезание(12)
5	14	Ra 6,3	Однократное точение(14)
6	14	Ra 6,3	Однократное подрезание(14)
7	14	Ra 6,3	Зенкерование(14)
8	14	Ra 6,3	Сверление(14)

5. Обоснование и выбор последовательности обработки детали

деталь заготовка технический

Последовательность операций дальнейшей обработки устанавливается в зависимости от требуемого класса чистоты и точности: отделочные операции всегда должны выполняться после чистовых. Чтобы не допустить снижения точности обработки деталей, не следует совмещать черновую и чистовую обработку на одном станке.

Таблица 5

№ опер.	Переход	Базовая поверхность
005 Токарная	Установ 1 1. Однократное подрезание поверхности 1 2. Черновое точение поверхности 2 3. Черновое подрезание поверхности 4 4. Получистовое точение поверхности 2 5. Чистовое подрезание поверхности 4 6. Чистовое точение поверхности 2 7. Прорезание канавки 3	Поверхности 5,6
	Установ 2 8. Однократное подрезание поверхности 6 9. Однократное точение поверхности 5	Поверхности 1,2
	10. Сверление поверхности 8 11. Зенкерование поверхности 7	Поверхности 1,2
015 Моечная
020 Контрольная

6. Выбор оборудования и технологической оснастки

Выбор типа станка прежде всего определяется возможностью обеспечения определенного формообразования, выполнения технических требований, предъявляемых к обрабатываемой детали в отношении точности размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей. Если эти требования выполнимы на различных станках, то при выборе учитываются следующие факторы:

- соответствие технического уровня станка типу производства, в котором он будет использоваться;

- соответствие основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемой заготовки;

- возможность наиболее полного использования станка как по времени, так и по мощности;

- обеспечение наиболее высокой производительности;

- наименьшая отпускная цена станка.

Выбор того или иного типа инструмента зависит от следующих основных факторов:

- вида станка;

- метода обработки;

- материала обрабатываемой заготовки, ее размеров и конфигурации;

- требуемых точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей;

- типа производства;

- стоимости инструмента.

При выборе контрольной оснастки следует учитывать условия производства, определяющие объем контрольных операций, и точность контролируемого параметра, определяющую выбор контрольного устройства, обеспечивающего необходимую точность измерения.

Выбранное оборудование и оснастка представлены в таблице 6.

Таблица 6. Оборудование и технологическая оснастка

№ п/п	Операция	Оборудование	Приспособление	Режущий инструмент	Контрольный инструмент
005	Токарная	Токарный станок с ЧПУ 16А20БФЗ	Трехкулачковый самоцентрирующий патрон	-Резец проходной черновой ВК8 ГОСТ 18879-73 - Резец проходной чистовой ВК3М ГОСТ 18879-73 - Резец канавочный ВК8 ГОСТ 18879-73	Штангенциркуль ГОСТ 166-80
010	Сверлильная	Вертикально-сверлильный станок 2Н125	Трехкулачковый самоцентрирующий патрон	-Сверлош15 Р6М5 ГОСТ 2092-77 - Зенкерш22 Р6М5 ГОСТ 12489-71	Колибр-пробка



7. Расчет припусков, межоперационных размеров и размеров заготовки

Припуски определяем расчетно-аналитическим методом для поверхности 2, так как она является наиболее точной.

1) Выбираем Рсм = 0,4 мм; [2]

2) Выбираем Ркор = 0,5 мм; [2]

3) Расчет элемента припуска Р для маршрутов обработки:

Для деталей класса стержней:

Рi-1 = vРсмІ+РкорІ [2]

Рлит.= v 0,5І+0,7І = 0,86 ммІ = 860 мкм;

Значение величины остаточной пространственной погрешности заготовок можно принять по зависимостям, мкм:

- после однократного и чернового точения:

счерн. = 0,06*Р заг. [2]

счерн. = 0,06*860 = 52 мкм:

- после получистового точения:

с п/чист. = 0,05*Р черн. [2]

с п/чист. = 0,05*52 = 3 мкм;

- после чистового точения:

счист. = 0,04*Р п/ч. [2]

с чист. = 0,04*3 = 0,12 мкм;

4) Определяем погрешности:



Еу = vЕб+Епр+Ез [2]

Принимаем значения:

Еб = 0; Епр = 92; Ез = 0.

Еу = v0І+92І+0І = v8464 = 92 мкм.

Е п/чист = 0,06*Еу [2]

Е об. п/чист = 0,06*92 = 6 мкм;

Е об. чист = 0,06*Е об. п/чист. [2]

Е об. чист = 0,06*6 = 1 мкм.

5) Определяем допуск на размер, Td:

Литье в земляные формы: 870

Обтачивание черновое: 540;

Обтачивание п/чистовое: 140;

Обтачивание чистовое: 87.

6) Определяем припуски на переходах:

2Zmin=2 (Rzi-1+hi-1+) [2]

Припуск на переходе чистового точения

2Zmin = 2 (20+25+v(3І+1І))= 176 мкм

Припуск на переходе получистового точения

2Zmin = 2 (50+50v(52І+92І)) = 411 мкм

Припуск на переходе чернового точения

2Zmin = 2 (40+260+v(860)) = 2320 мкм

7) Определяем расчетный показатель на предыдущем диаметре

Получистовое точение:

dmin = 99,857+0,176=100,033 мм

Черновое точение:

dmin = 100,033+0,411=100,444 мм

Литье в земляные формы:

dmin = 100,444+2,32=102,764 мм dmax = dmin + Td [2]

Получистовое точение:

dmax = 100,03+0,140=100,17

Черновое точение

dmax = 100,45+0,540=100,99

Литье в земляные формы:

dmax = 102,76+0,870=103,63

Tdзаг.-Tdчерн.точ.=Zmax-Zmin

0,87-, 0,087=3,67-2,9

0,78=0,77

Разница=0,01

8) Данные расчетов заносим в таблицу.

Таблица 7. Расчетная карта припусков

Технологические переходы обработки	Элемент припуска, мкм	Припуск Zmin (2•Zmin) мкм	Расчетный раз- мер dp, мм	До-пуск Тd, мкм	Предельный размер, мм	Предельный припуск, мм
	Rz	h	с	е				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Литье в земляные формы	40	260	860	-	-	102,764	870	102,76	103,63	-	-
Черновое точение (13)	50	50	52	92	2320	100,444	540	100,45	100,99	2,31	2,64
Получистовое точение (10)	20	25	3	6	411	100,033	140	100,03	100,17	0,42	0,82
Чистовое точение (9)	10	15	0,12	1	176	99,857	87	99,857	99,957	0,17	0,21



Для остальных поверхностей назначаются припуски табличным методом. Они представлены в таблице 8.

Таблица 8. Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности детали

Поверхность	Размер	Припуск, мм	Допуск, мм
1	32	2	±0,3
2	Ш100f9	1,6Ч2	±, 6
4	(20+-0,1)	2	±0,3
5	Ш160	2Ч2,5	±0,6
6	32	2,5	±0,3

8. Расчет режимов резания

Режимы резания определяются расчетным методом по каждому переходу.

Однократное подрезание поверхности 1.

1) t= 2 мм; t - глубина резания;

2) S = 0,9; [4] S - подача;

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:



К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]

Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*0,83=1,11

v =(243/ 30^0,2 *2^0,15 0,9 ^0,4) *1,11= 130 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n = [4]

где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000130/3,14103,2 =401 об/мин;

5) Определяем минутную подачу по формуле:

S_м=Sn =0,9401 =360,9 мм/мин;

6) Определяем силу резания Pz по формуле:

Pz = 10*C_p*t^x*S^y*Vⁿ*Кр [4]

Где: C_p - коэффициент, зависящий от угла в плане.

Ср=92; y=0,75; x=1; n=0

Кр = Кмр*Кц*Кгр*Клр*Кrp [4]

Где: Кмр определяется по формуле:

Кмр = (HB/190)ⁿ[4]

Кмр = (150/190)^0,4 = 0,9;

n=0,4

Кц=0,89; Кгр=1,1; Кгр=1; Кrp=1

Кр = 0,9*0,89*1,1*1*1= 0,88;

P_z =10 92 2¹ 0,9 ^0,75 130⁰ 0,88 = 1489,7 Н;

7) Определяем мощность по формуле:

N = Рz *V / 1020 * 60 [4]

N = 1489,7*130/1020*60 = 3,16 кВт;

Nэ = N / 0,85 [4]

Nэ = 3,16 / 0,85 = 3,72 кВт;

8) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]

Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 51,6+3+1=55,6 мм;

То = 55,6*1/0,9*401= 0,15 мин.

Черновое точение поверхности 2.

1) t= 1,06 мм;

t - глубина резания;

2) S - подача = 1,2; [4]

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:

К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]

Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*0,83=1,11

v =(243/ 30^0,2 *1,06^0,15 1,2 ^0,4) *1,11= 127 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n = [4]

где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000127/3,14101,08 =400 об/мин;

5) Определяем минутную подачу:

S_м=Sn =1,2400 =480 мм/мин;

6) Определяем силу резания Pz по формуле:

Pz = 10*C_p*t^x*S^y*Vⁿ*Кр [4]

Где: C_p - коэффициент, зависящий от угла в плане.

Ср=92; y=0,75; x=1; n=0

Кр = Кмр*Кц*Кгр*Клр*Кrp [4]

Где: Кмр определяется по формуле:

Кмр = (HB/190)ⁿ[4]

Кмр = (150/190)^0,4 = 0,9;

n=0,4

Кц=0,89; Кгр=1,1; Кгр=1; Кrp=1

Кр = 0,9*0,89*1,1*1*1= 0,88;

P_z =10 92 1,06¹ 1,2 ^0,75 127⁰ 0,88 = 987 Н;

7) Определяем мощность по формуле:

N = Рz *V / 1020 * 60 [4]

N = 987*127/1020*60 = 2,05 кВт;

Nэ = N / 0,85 [4]

Nэ = 2,05/ 0,85 = 2,4 кВт;

8) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]

Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 20+3+1=24 мм;

То = 24*1/1,2*400= 0,05 мин.

Черновое подрезание поверхности 4

1) t= 1,3 мм;

t - глубина резания;

2) S - подача = 1,2; [4]

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:

К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]

Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*0,83=1,11

v =(243/ 30^0,2 *1,3^0,15 1,2 ^0,4) *1,11= 123 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n = [4]



где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000123/3,14165 =237 об/мин;

5) Определяем минутную подачу:

S_м=Sn =1,2237 =284,4 мм/мин;

6) Определяем силу резания Pz по формуле:

Pz = 10*C_p*t^x*S^y*Vⁿ*Кр [4]

Где: C_p - коэффициент, зависящий от угла в плане.

Ср=92; y=0,75; x=1; n=0

Кр = Кмр*Кц*Кгр*Клр*Кrp [4]

Где: Кмр определяется по формуле:

Кмр = (HB/190)ⁿ[4]

Кмр = (150/190)^0,4 = 0,9;

n=0,4

Кц=0,89; Кгр=1,1; Кгр=1; Кrp=1

Кр = 0,9*0,89*1,1*1*1= 0,88;

P_z =10 92 1,3¹ 1,2 ^0,75 123⁰ 0,88 = 1052 Н;

7) Определяем мощность по формуле:

N = Рz *V / 1020 * 60 [4]

N = 1052*123/1020*60 = 2,11 кВт;

Nэ = N / 0,85 [4]

Nэ = 2,11/ 0,85 = 2,5 кВт;

8) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]

Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 30+3+1=34 мм;

То = 34*1/1,2*237= 0,12 мин.

Получистовое точение поверхности 2.

1) t= 0,36 мм;

t - глубина резания;

2) S= 1,2 [4]

S - подача

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:

К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]

Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*0,83=1,11

v =(243/ 30^0,2 *0,36^0,15 1,2 ^0,4) *1,11= 147 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n = [4]

где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000147/3,14100,36 =466 об/мин;

5) Определяем минутную подачу:

S_м=Sn =1,2466 =559,2 мм/мин;

6) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]



Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 20+3+1=24 мм;

То = 24*1/1,2*466= 0,04 мин.

Чистовое подрезание поверхности 4

1) t= 0,7 мм;

t - глубина резания;

2) S= 1,2 [4]

S - подача

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:



К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]

Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*1,15=1,54

v =(243/ 30^0,2 *0,7^0,15 1,2 ^0,4) *1,54= 187 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n = [4]

где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000187/3,14165 =361 об/мин;

5) Определяем минутную подачу:

S_м=Sn =1,2361 =433,2 мм/мин;

6) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]



Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 39+3+1=34 мм;

То = 34*1/1,2*361= 0,08 мин.

Чистовое точение поверхности 2

1) t= 0,18 мм;

t - глубина резания;

2) S= 1,2 [4]

S - подача

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:



К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]

Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*1,15=1,54

v =(243/ 30^0,2 *0,18^0,15 1,2 ^0,4) *1,54= 231 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n = [4]

где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000231/3,14100 =736 об/мин;

5) Определяем минутную подачу:

S_м=Sn =1,2736 =883,2 мм/мин;

6) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]



Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 20+3+1=24 мм;

То = 24*1/1,2*736= 0,03 мин.

Прорезание канавки 3.

1) t= 3 мм;

t - глубина резания;

2) S = 1,2; [4]

S - подача

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:



К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]

Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*0,83=1,11

v =(243/ 30^0,2 *3^0,15 1,2 ^0,4) *1,11= 105 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n = [4]

где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000105/3,14100 =334 об/мин;

5) Определяем минутную подачу по формуле:

S_м=Sn =1,2334 =400,8 мм/мин;

6) Определяем силу резания Pz по формуле:

Pz = 10*C_p*t^x*S^y*Vⁿ*Кр [4]

Где: C_p - коэффициент, зависящий от угла в плане.

Ср=158; y=1; x=1; n=0

Кр = Кмр*Кц*Кгр*Клр*Кrp [4]

Где: Кмр определяется по формуле:

Кмр = (HB/190)ⁿ[4]

Кмр = (150/190)^0,4 = 0,9;

n=0,4

Кц=0,89; Кгр=1,1; Кгр=1; Кrp=1

Кр = 0,9*0,89*1,1*1*1= 0,88;

P_z =10 158 3¹ 1,2 ^0,75 105⁰ 0,88 = 5005 Н;

7) Определяем мощность по формуле:

N = Рz *V / 1020 * 60 [4]

N = 5005*105/1020*60 = 8,6 кВт;

Nэ = N / 0,85 [4]

Nэ = 8,6 / 0,85 = 10,1 кВт;

8) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]

Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 3+3+2=8 мм;

То = 8*1/1,2*344= 0,019 мин.

Однократное подрезание поверхности 6

1) t= 2,5 мм;

t - глубина резания;

2) S = 1,2; [4]

S - подача

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:

К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]



Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*0,83=1,11

v =(243/ 30^0,2 *2,5^0,15 1,2 ^0,4) *1,11= 110 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n = [4]

где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000110/3,14165 =212 об/мин;

5) Определяем минутную подачу по формуле:

S_м=Sn =1,2212=254,4 мм/мин;

6) Определяем силу резания Pz по формуле:

Pz = 10*C_p*t^x*S^y*Vⁿ*Кр [4]

Где: C_p - коэффициент, зависящий от угла в плане.

Ср=92; y=0,75; x=1; n=0

Кр = Кмр*Кц*Кгр*Клр*Кrp [4]

Где: Кмр определяется по формуле:

Кмр = (HB/190)ⁿ[4]

Кмр = (150/190)^0,4 = 0,9;

n=0,4

Кц=0,89; Кгр=1,1; Кгр=1; Кrp=1

Кр = 0,9*0,89*1,1*1*1= 0,88;

P_z =10 92 2,5¹ 1,2 ^0,75 110⁰ 0,88 = 2328 Н;

7) Определяем мощность по формуле:

N = Рz *V / 1020 * 60 [4]

N = 2328*110/1020*60 = 4,2 кВт;

Nэ = N / 0,85 [4]

Nэ = 4,2/ 0,85 = 4,9 кВт;

8) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]

Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 80+3+2=85 мм;

То = 85*1/1,2*212= 0,3 мин.

Однократное точение поверхности 5

1) t= 2,5 мм;

t - глубина резания;

2) S = 1,2; [4]

S - подача

3) Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v =Cv*Kv/Tm*t^x*S^y [4]

где С_V - коэффициент, табличная величина;

m, x, y - показатели степеней, табличные величины;

Т - период стойкости, мин;

К_V поправочный коэффициент.

Принимаем T=30 мин

С_V =243; x=0,15; y=0,4; m=0,2

Коэффициент К_V определяется по формуле:

К_V = К_MV К_ПV К_ИV [4]

Где: К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_ПVкоэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

Значение коэффициента К_MV определяется по формуле:

K_MV=(190/HB)^nv [4]

Где: HB-показатель твердости материала

nv=1,25 [4]

K_MV=(190/150)^1,25=1,34

К_ПV=1

К_ИВ=0,83

Kv=1,34*1*0,83=1,11

v =(243/ 30^0,2 *2,5^0,15 1,2 ^0,4) *1,11= 110 м/мин;

4) Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:



n = [4]

где: D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n = 1000110/3,14160 =219 об/мин;

5) Определяем минутную подачу по формуле:

S_м=Sn =1,2219=262,8 мм/мин;

6) Определяем силу резания Pz по формуле:

Pz = 10*C_p*t^x*S^y*Vⁿ*Кр [4]

Где: C_p - коэффициент, зависящий от угла в плане.

Ср=92; y=0,75; x=1; n=0

Кр = Кмр*Кц*Кгр*Клр*Кrp [4]

Где: Кмр определяется по формуле:

Кмр = (HB/190)ⁿ[4]

Кмр = (150/190)^0,4 = 0,9; n=0,4;

Кц=0,89; Кгр=1,1; Кгр=1; Кrp=1

Кр = 0,9*0,89*1,1*1*1= 0,88;

P_z =10 92 2,5¹ 1,2 ^0,75 110⁰ 0,88 = 2328 Н;

7) Определяем мощность по формуле:

N = Рz *V / 1020 * 60 [4]

N = 2328*110/1020*60 = 4,2 кВт;

Nэ = N / 0,85 [4]

Nэ = 4,2/ 0,85 = 4,9 кВт;

8) Определяем основное время То по формуле:

То = LPx* i / S * n [5]

Где: L - длина рабочего хода, мм;

L_PX = l + l1 + l2, [5]

l - длина резания, мм;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

S - подача, мм/об;

i - число рабочих ходов.

L_PX = 14,5+3+2=19,5 мм;

То = 19,5*1/1,2*219= 0,07 мин.

Таблица 9/ Сводные данные по режимам резания

№ операции	Переход	t, мм	Тм / Тр, мин	S, мм/об	n, мин-1	V, м/мин	Sм, мм/мин	Рэ / Рп
005	Однократное подрезание поверхности 1 Ш103,2 мм на 34,5 мм	2	30	0,9	401	130	360,9	3,72/3,16
	Черновое точение поверхности 2 Ш101,08 мм на 20 мм	1,06	30	1,2	400	127	480	2,4/2,05
	Черновое подрезание поверхности 4 Ш165 мм на 30 мм	1,3	30	1,2	237	123	284,4	2,5/2,11
	П/ч точение поверхности 2 Ш100,36 мм на 20 мм	0,36	30	1,2	466	147	559,2	-
	Чистовое подрезание поверхности 4 Ш165 мм на 30 мм	0,7	30	1,2	361	187	433,2	-
	Чистовое точение поверхности 2 Ш100 мм на 20 мм	0,18	30	1,2	736	231	883,2	-
	Прорезание канавки 3 (3 ммЧ3 мм)	3	30	1,2	334	105	400,8	10,1/8,6
	Однократное подрезание поверхности 6 Ш165 мм на 32 мм	2,5	30	1,2	212	110	254,4	4,9/4,2
	Однократное точение поверхности 5 Ш160 мм на 12 мм	2,5	30	1,2	219	110	262,8	4,9/4,2
010	Сверление поверхности 8 Ш 15 на 12	7,5	25	0,66	700	33	462	2,5/2,1
	Зенкерование поверхности 7 Ш 22 на 8	3,5	25	1	250	17	250	1,9/1,6

9. Нормирование технологических операций

Разработка технологического процесса обычно завершается установлением технических норм времени на каждую операцию. Под технически обоснованной нормой времени понимается время, необходимое для выполнения заданного объема работы при определенных организационно-технических условиях и наиболее эффективном использовании всех средств производства.

ОПЕРАЦИЯ 005 Токарная.

Основное время:



[5]

То=0,15+0,05+0,12+0,04+0,08+0,03+0,019+0,3+0,07=0,86 мин.

Вспомогательное время:

Тв=Тизм+Туст+Твкл+Тперем[5]

Тв=(0,1+0,01+0,015)*4*1,85=0,93 мин.

1,85 - поправочный коэффициент для мелкосерийного производства[5]

Оперативное время:

Tопер.=Tо+Тв[5]

Топер=0,86+0,93=1,79 мин.

Суммарное время на обслуживание рабочего места и отдых:

Суммарное время на обслуживание рабочего места и отдых составляет 8,4% от оперативного времени[5]

Тоб.отд.=1,79*8,4/100=0,15 мин.

Штучное время:

Тшт=То+Тв+Тоб, отд. [5]

Тшт=0,86+0,93+0,15=1,94 мин.

Подготовительно-заключительное время:

Тп-з=4+7+30=41 [5]

Штучно-калькуляционное время:

Тш - к = То+Тв+Тоб.отд+Тп-з / n [5]

Тшт-к.=0,86+0,93+0,15+41/300=2,08 мин.

ОПЕРАЦИЯ 010 Сверлильная.

Основное время:

[5]

То=0,04+0,04=0,08 мин.

Вспомогательное время:

Тв=Тизм+Туст+Твкл+Тперем[5]

Тв=(0,08*2+0,01*2+0,01*2+0,015*2+0,035+0,04)*1,85=0,56 мин.

1,85 - поправочный коэффициент для мелкосерийного производства[5]

Оперативное время:

Tопер.=Tо+Тв[5]

Топер=0,08+0,56=0,64 мин.

Суммарное время на обслуживание рабочего места и отдых:

Суммарное время на обслуживание рабочего места и отдых составляет 6,8% от оперативного времени[5]

Тоб.отд.=0,64*6,8/100=0,04 мин.

Штучное время:

Тшт.=То+Тв+Тоб, отд. [5]

Тшт.=0,08+0,56+0,04=0,68 мин.

Подготовительно-заключительное время:

Тп-з=6+5=11 [5]

Штучно-калькуляционное время:



Тш - к = То+Тв+Тоб.отд+Тп-з / n [5]

Тшт-к.=0,08+0,56+0,04+11/300=0,72 мин.

Таблица 10. Сводные данные технических норм времени

№ п/п	Наименование операции	То, мин	Тв, мин	Топ, мин	Ттех, мин	Торг, мин.	Тот, мин.	Тшт, мин	Тп-з, мин	n, шт	Тшт-к, мин
005	Токарная	0,86	0,93	1,79	0,15	1,94	41	300	2,08
010	Сверлильная	0,08	0,56	0,64	0,04	0,68	11	300	0,72

Размещено на Allbest.ru