Разработка участка механического цеха по изготовлению трёх деталей к лесопогрузчику ЛП-60-01А и корпуса МЛ-78.09.00.04 к трелёвочнику

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Технологическая часть

1.1 Служебное назначение деталей

Корпус МЛ-78.09.00.04 коробчатого типа используется в некоторых видах канатоходных машин, так называемых трелёвочниках. Этот корпус является корпусом редуктора, который предназначен для передачи крутящего момента от двигателя на поворотную башню.

Порядок работы корпуса следующий: при необходимости поворота башни, в редуктор передаётся крутящий момент, далее, в редукторе, он преобразуется и передаётся на поворотную башню, в результате чего и происходит поворот.

Балансир ЛП-60-01А.01.12.141 и рычаг передний ЛП-60-01А.01.12.111 используются в лесопогрузчиках ЛП-60-01А. Балансир в сборе с рычагом служит передней подвеской в данной машине. Т. е. они выступают в роли переднего амортизатора.

1.2 Анализ чертежа деталей

Анализ чертежа корпуса:

На чертеже имеются все виды и разрезы, поясняющие конструкцию детали. Деталь не сложна по конструкции. Конструкция детали ясна. Деталь относится к 9Т-13 классу точности.

На чертеже имеются все размеры, необходимые для получения заготовки и обработки детали. Поля допусков на чертеже не указаны. Предельные отклонения соответствуют квалитетам и полям допусков ЕСДП. Шероховатость поверхностей указана.

Допуски формы и расположения поверхностей указаны в соответствии с действующими стандартами.

Марка материала: СЧ20. Химический состав материала по ГОСТ 1412-85: деталь балансир механический резание

1) углерод от 3,3% до 3,5%;

2) кремний от 1,4% до 2,4%;

3) марганец от 0,7% до 1%;

4) сера до 0,15%;

5) фосфор до 0,2%.

Вид термообработки на чертеже не указан. Для СЧ20 твёрдость по Бринеллю равна НВ170. Плотность материала 7,1 г/см³. Прочность при сжатии _сж = 700МПа; при растяжении _р = 98МПа.

Применяемые защитные и декоративные покрытия: внутренние необработанные поверхности красить нитроэмалью НЦ-5123 ГОСТ 7462-73.

Масса детали равна m = 53кг.

Анализ чертежа рычага переднего:

На чертеже имеются все виды и разрезы, поясняющие конструкцию детали. Деталь не сложна по конструкции. Конструкция детали ясна. Точность отливки 9-6-0-0 ГОСТ 26645-85.

На чертеже имеются все размеры, необходимые для получения заготовки и обработки детали. Поля допусков на чертеже не указаны. Предельные отклонения соответствуют квалитетам и полям допусков ЕСДП. Шероховатость поверхностей указана.

Допуски формы и расположения поверхностей указаны в соответствии с действующими стандартами.

Марка материала: Сталь 50Л ГОСТ 977-88. Химический состав материала:

1) углерод от 0,47% до 0,55%;

2) кремний от 0,2% до 0,52%;

3) марганец от 0,45% до 0,9%;

4) хром до 0,3%;

5) никель до 0,3%;

6) сера до 0,035%;

7) медь до 0,3%;

8) фосфор до 0,035%.

Вид термообработки на чертеже не указан. Для Стали 50Л твёрдость по Бринеллю равна НВ159-240. Плотность материала = 7,82 г/см³. Прочность при растяжении _р = 580МПа.

Применяемые защитные и декоративные покрытия не указаны. Масса детали равна m = 72,5кг.

Анализ чертежа балансира:

На чертеже имеются все виды и разрезы, поясняющие конструкцию детали. Деталь не сложна по конструкции. Конструкция детали ясна. Отливка 1-ой группы ГОСТ 977-88, точность отливки 9-6-0-0 ГОСТ 26645-85.

На чертеже имеются все размеры, необходимые для получения заготовки и обработки детали. Поля допусков на чертеже не указаны. Предельные отклонения соответствуют квалитетам и полям допусков ЕСДП. Шероховатость поверхностей указана.

Допуски формы и расположения поверхностей указаны в соответствии с действующими стандартами.

Марка материала: СЧ20. Химический состав материала по ГОСТ 1412-85:

1) углерод от 0,47% до 0,55%;

2) кремний от 0,2% до 0,52%;

3) марганец от 0,45% до 0,9%;

4) хром до 0,3%;

5) никель до 0,3%;

6) сера до 0,035%;

7) медь до 0,3%;

8) фосфор до 0,035%.

Вид термообработки на чертеже не указан. Для Стали 50Л твёрдость по Бринеллю равна НВ159-240. Плотность материала = 7,82 г/см³. Прочность при растяжении _р = 580МПа.

Применяемые защитные и декоративные покрытия не указаны. Масса детали равна m = 44,5кг.

1.3 Анализ технических требований деталей

Анализ корпуса:

Материал детали: СЧ20 - серый чугун с пределом прочности на растяжение _р = 98МПа, на сжатие _сж = 700МПа.

Наиболее точными поверхностями являются:

1) боковое отверстие 165^+0,04, квалитет отверстия Н7, шероховатость отверстия Ra 3,2;

2) центральное верхнее отверстие 182^+0,046 имеет квалитет Н7, шероховатость Ra 2,5;

3) центральное нижнее отверстие 140^+0,04 имеет квалитет Н7, шероховатость Ra 2,5;

4) два верхних сквозных отверстия 17^+0,043 имеют квалитет Н9, шероховатость Ra 2,5.

Они используются для базирования детали во время её обработки.

Поверхность 1 имеет отклонение от перпендикулярности с поверхностью 5 (база Е) равное 0,05мм и отклонение от параллельности с поверхностью 7 (база Д) равное 0,05мм. Поверхность 7 имеет отклонение от перпендикулярности с поверхностью 5 равное 0,05мм. Данное отклонения выдерживаются с помощью приспособления. Поверхность 18 имеет отклонение от перпендикулярности с осью Ж отверстий 10 и 11 равное 0,05мм. Отверстие 10 имеет отклонение от соосности с отверстием 11 равное 0,04мм на диаметр. Растачивание этих отверстий следует производить за одну установку.

Твёрдость по Бринеллю равна НВ170.

Неуказанные литейные радиусы 3-5мм, литейные уклоны по ГОСТ 3212-80. Точность отливки 9Т-13 ГОСТ 26645-85. На необработанный поверхностях допускаются без исправления раковины наибольшим измерением до 6мм, глубиной до 3мм, на расстоянии не менее 20мм друг от друга и 10мм от контуров отливки и отверстий, в количестве не более 10шт. на деталь. На обработанных поверхностях, кроме поверхностей Д, Е, З, И, К допускаются без исправлений раковины глубиной до 2мм, наибольшим измерением до 3мм, количеством не более 10шт. на площади 1дм² отстоящих от края не менее 5мм и не менее 15мм друг от друга. В местах сверления резьбовых отверстий пористость и раковины не допускаются. Внутренние необработанные поверхности красить нитроэмалью НЦ-5123 ГОСТ 7462-73.

Анализ рычага переднего и балансира:

Материал деталей: Сталь 50Л - сталь для отливок. Предел прочности на растяжение _р = 580МПа.

Наиболее точными поверхностями рычага являются:

1) отверстие 132^+0,063, квалитет отверстия Н8, шероховатость отверстия Ra 2,5;

2) отверстие 112^+0,054 имеет квалитет Н8, шероховатость Ra 2,5;

3) отверстие имеет квалитет С11, шероховатость Ra 6,3.

Наиболее точными поверхностями балансира являются:

1) два отверстия 90^+0,054 имеют квалитет Н8, шероховатость Ra 2,5;

2) отверстие 112^+0,054 имеет квалитет Н8, шероховатость Ra 2,5.

Допуски формы и расположения поверхностей рычага:

Поверхность 1 имеет торцевое биение по базе К отверстия 7 равное 0,5мм на R85. Поверхность 6 имеет торцевое биение по базе К отверстия 7 равное 0,5мм на R70. Отверстие 14 имеет отклонение от перпендикулярности относительно отверстия 9 равное 0,16мм на 100мм. Данные требования выдерживаются с помощью приспособления.

Допуски формы и расположения поверхностей балансира:

Поверхности 1 и 13 имеют отклонение от перпендикулярности относительно отверстия 10 равное 0,16мм. Отверстия 2 и 12 имеют отклонение от параллельности относительно отверстия 10 равное 0,25мм на расстоянии 450мм. Эти отклонения выдерживаются с помощью приспособления. Поверхность 13 имеет отклонение от плоскостности равное 1мм, которое выдерживается с помощью инструмента. Поверхность 4 имеет торцевое биение по базе В отверстия 10 равное 0,5мм на R86. Поверхность 7 имеет торцевое биение по базе В отверстия 10 равное 0,5мм на R70.

Твёрдость по Бринеллю равна НВ 159-240.

Технические требования (рычаг передний):

Отливка 1-ой группы ГОСТ 977-88. Литейные уклоны по ГОСТ 3212-92. Неуказанные литейные радиусы 3...5мм. Точность отливки 9-6-0-0 см ГОСТ 26645-85. На необработанных поверхностях допускаются одиночные раковины наибольшим измерением не более 8мм, глубиной не более 4мм, расположенные не менее 50мм друг от друга, в количестве не более 20шт. на деталь. На обработанных поверхностях, кроме резьбовых и поверхностей М и Н, допускаются одиночные раковины наибольшим измерением не более 5мм, глубиной не более 3мм, не выходящие на кромки поверхностей, не более 3шт. на поверхность. Трещины не допускаются. На поверхности Л допускаются черноты, не выводящие деталь за предельные размеры. В коробчатой полости допускаются наличие не выбивающихся остатков стержней и арматуры. На поверхностях коробчатого сечения допускается рифление высотой до 3мм, кроме пояска шириной 6мм на поверхности вокруг отверстия К.

Технические требования (балансир):

Отливка 1-ой группы ГОСТ 977-88. Точность отливки 9-6-0-0 см 2 ГОСТ 26645-85. Литейные уклоны 2 , неуказанные радиусы 3 ... 5 мм. На необработанных поверхностях, кроме поверхности Д, допускаются раковины c наибольшим измерением не более 8 мм, глубиной не более 4 мм, расположенные не ближе 50 мм друг от друга и не более 12 шт. на деталь. На обработанных поверхностях, кроме поверхности Г, допускаются раковины c наибольшим измерением не более 5 мм, глубиной не более 3 мм, в количестве не более 12 шт. на поверхность. Трещины не допускаются.

1.4 Анализ технологичности

Анализ корпуса:

Деталь в целом технологична, но имеются нетехнологичные элементы - это три отверстия 7-ого квалитета. Получение этих отверстий требует увеличения трудоёмкости и соответственно стоимости их изготовления из-за увеличения времени на обработку.

Конструкция детали не очень сложная. Формовка производится с применением стержня для получения сквозного отверстия. Конструкция детали допускает обработку плоскостей на проход. Отверстия под резьбу можно обрабатывать одновременно на многошпиндельных станках. Форма отверстий 182^+0,046 и 140^+0,04 позволяет растачивать их на проход с одной стороны. Доступ режущего инструмента будет свободным к обрабатываемым поверхностям.

С точки зрения обработки деталь имеет следующие недостатки: глухие резьбовые отверстия усложняют отвод стружки и тепла из зоны резания. В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов резания, имеет хорошие базовые поверхности.

Жесткость детали достаточна для необходимых режимов резания. В конструкции детали имеются плоскости и отверстия, которые можно использовать в качестве технологических баз.

Проведем количественную оценку технологичности конструкции детали по следующим показателям:

1. Коэффициент использования материала

где - масса готовой детали, - масса заготовки.

2. Коэффициент унификации

где - количество однотипных поверхностей, - общее количество поверхностей

3. Коэффициент использования стандартного инструмента

где - количество стандартного инструмента, - общее количество инструмента

4. Коэффициент обрабатываемости



где - количество обрабатываемых поверхностей, - общее количество поверхностей

Данный анализ показал, что деталь является технологичной.

Анализ рычага:

Деталь не технологична, так как имеется много нетехнологичных элементов: два отверстия 8-ого квалитета, требующие увеличение трудоёмкости и снижения режимов резания, что соответственно приводит к увеличению времени на обработку.

Конструкция детали допускает обработку плоскостей на проход. Отверстия под резьбу можно обрабатывать одновременно на многошпиндельных станках. Форма отверстий 132^0,063 и 112^0,054 позволяет растачивать их на проход с одной стороны. Доступ режущего инструмента будет свободным к обрабатываемым поверхностям.

Имеется два глухих технологических отверстия. Имеются две плоскости, расположенные под тупым углом друг к другу. Есть отверстие, расположенное на цилиндрической поверхности, при обработке которого может произойти увод сверла. Также для получения этого отверстия необходим комбинированный инструмент - сверло-цековка. Жёсткость детали достаточна для необходимых режимов резания. В конструкции детали имеются плоскости и отверстия, которые можно использовать в качестве технологических баз.

1.5 Выбор варианта технологического процесса механической обработки

Маршрут обработки выбирают исходя из технических требований рабочего чертежа детали и принятой заготовки. Приступая к разработке технологического маршрута, необходимо в первую очередь наметить план обработки, структуру операций. Маршрут обработки составляем, следуя методическим указаниям к дипломному проекту.

Таблица 1 Маршрут обработки корпуса:

Операции	Технологические переходы	Оборудование
00	Заготовительная
05 Фрезерная	База: Отверстия Ш182 и 140 и торец 7. 1. Фрезеровать торец 1 предварительно, 300, L = 304,3, Ra 6,3. 2. Фрезеровать торец 1 окончательно, 300, L = 303,8, Ra 3,2.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
10 Сверлильная	База: Отверстия Ш182 и 140 и торец 7. 1. Сверлить 2 отв. 13 насквозь, 16+0,43, L = 601, Ra12,5. 2. Развернуть 2 отв. 13, 17+0,043, L =601, Ra 1,6. 3. Сверлить 4 отв. 2 под резьбу, 13,8, L =40, Ra 6,3. 4. Зенковать 4 фаски 2, 16, L =2х45о, Ra 12,5. 5. Нарезать резьбу в 4-х отв. 2, М16 7Н, L = 30. 6. Сверлить отв. 15, 12, L = 18+0,5, Ra 6,3. 7. Зенковать фаску 15, 20, L = 1,6х45о, Ra 12,5. 8. Зенкеровать отв. 15, 16+0,07, L = 160,2, Ra 3,2.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
15 Расточная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Расточить отверстие 11 предварительно, 135,81, L = 38, Ra 12,5. 2. Расточить отверстие 10 предварительно, 177,81,1, L = 37, Ra 12,5. 3. Расточить отверстие 3 однократно, 235+0,46, L = 360,25, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
20 Расточная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Расточить отверстие 11 начисто, 139,80,3, L = 38, Ra 6,3. 2. Расточить отверстие 10 начисто, 181,80,4, L = 37, Ra 6,3. 3. Расточить отверстие 11 тонко, 140+0,04, L = 38, Ra2,5. 4. Расточить отверстие 10 тонко, 182+0,046, L = 37, Ra2,5. 5. Точить фаску 19, 1,6х45о, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
25 Сверлильная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Сверлить 6 отв. 14 под резьбу, 10,1, L = 28, Ra 6,3. 2. Зенковать 6 фасок 14, 12, 1,6х45о, Ra 12,5. 3. Нарезать резьбу в 6 отв. 14, М12 7Н, L = 22.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
30 Фрезерная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Фрезеровать торец 7 предварительно, 195, L = 301,5-0,9, Ra 6,3. 2. Фрезеровать торец 7 окончательно, 195, L = 301-0,81, Ra 3,2. 3. Снять фаску 20, 1,6х45о, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
35 Сверлильная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Сверлить 6 отв. 12 под резьбу, 10,1, L = 25, Ra 6,3. 2. Зенковать 6 фасок 12, 12, 1,6х45о, Ra 12,5. 3. Нарезать резьбу в 6 отв. 12, М12 7Н, L = 20.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
40 Фрезерная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Фрезеровать пов. 16, 100х70, L = 51, Ra 12,5..	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
45 Фрезерная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Фрезеровать пов. 5 предварительно, 166х206, L = 281, l = 20, Ra 6,3. 2. Фрезеровать пов. 5 окончательно, 166х206, L = 271, l = 20, Ra 3,2.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
50 Сверлильная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Сверлить 10 отв. 8 под резьбу, 6,8, L = 22, Ra 6,3. 2. Зенковать 10 фасок 8, 8, 1х45о, Ra 12,5. 3. Нарезать резьбу в 10 отв. 8, М8 7Н, L = 15.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
55 Фрезерная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Фрезеровать пов. 6 предварительно, 1950,5, L = 28,51, l = 31, Ra 6,3. 2. Фрезеровать пов. 6 окончательно, 1950,5, L = 27,51, l = 31, Ra 3,2.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
60 Сверлильная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Сверлить 2 отв. 17 под резьбу, 13,8, L = 40, Ra 6,3. 2. Сверлить 2 отв. 9 под резьбу насквозь, 13,8, L = 27,5, Ra 6,3. 3. Зенковать 4 фаски 17 и 9, 16, 2х45о, Ra 12,5. 4. Нарезать резьбу в 2 отв. 17, М16 7Н, L = 30. 5. Нарезать резьбу в 2 отв. 9, М16 7Н, L = 27,5	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
65 Расточная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Расточить отверстие 18 на проход предварительно, 158,21, L = 27,51, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
70 Расточная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Расточить отверстие 18 начисто, 162,2,80,4, L = 27,51, Ra 6,3. 2. Расточить отверстие 18 тонко, 165+0,046, L = 27,51, Ra 3,2. 3. Точить фаску 21, 1,6х45о, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
75 Фрезерная	База: два пальца по отв. 13 17+0,043 и торец 1. 1. Фрезеровать паз 4, 200, L = 370,5, Ra 12,5. Передвинуть стол 2. Фрезеровать паз 4, 200, L = 370,5, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6

Таблица 2 Маршрут обработки рычага переднего:

Операции	Технологические переходы	Оборудование
00	Заготовительная
05 Фрезерная	База: торец 1 и торец 2. 1. Фрезеровать пов. 3, L = 251,5+2,1, Ra 12,5. 2. Фрезеровать пов. 4, L = 134,50,7, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
10 Фрезерная	База: торец 3, отв. 9 и отв. 7. 1. Фрезеровать пов. 2, L = 25+1,9, Ra 12,5. 2. Фрезеровать пов. 1, L = 1330,5, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
15 Расточная	База: торец 1 торец 2. 1. Расточить отверстие 9 предварительно, 131,50,8, L = 250+1,9, Ra 6,3. 2. Расточить отверстие 9 окончательно, 132+0,063, L = 250+1,9, Ra 2,5. 3. Точить фаску 10, 1,6х45о, Ra 12,5. 4. Расточить отверстие 7 предварительно, 111,60,6, L = 1170,5, Ra 6,3. 5. Расточить отверстие 7 окончательно, 112+0,054, L = 1170,5, Ra 2,5. 6. Точить фаску 8, 8х45о, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
20 Сверлильная	База: торец 1 торец 2. 1. Сверлить 2 отв. 11, 18, L = 251, Ra 6,3. 2. Зенковать 2 фаски 11, 28, 5х45о, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
25 Расточная	База: торец 3, отв. 9 и отв. 7. 1. Расточить отверстие 5, 160+0,63, L = 160,135, Ra 6,3. 2. Точить фаску 6, 1,6х45о, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
30 Фрезерная	База: торец 3, отв. 9 и отв. 7. 1. Фрезеровать пов. 12, a= 125, b= 80, L = 1181, Ra 12,5. Переустановить деталь	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
35 Фрезерная	База: торец 3, отв. 9 и отв. 7. 1. Фрезеровать пов. 13, 80, L = 900,7, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный 65А60 с ЧПУ
40 Сверлильная	База: торец 3, отв. 9 и отв. 7. 1. Сверлить отв. 14 насквозь, 48, L = 24, Ra 12,5. 2. Зенковать фаску 16, 50, 1х45о, Ra 12,5. 3. Сверлить 3 отв. 15 под резьбу насквозь, 8,5, L = 24, Ra 3,2. 4. Зенковать 3 фаски 15, 10, 1х45о, Ra 12,5. 5. Нарезать резьбу в 3 отв. 15, М10 7Н, L = 24. 6. Зенкеровать отв. 14, 50, L = 24, Ra 6,3.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
45 Сверлильная	База: торец 3, отв. 9 и отв. 7. 1. Сверлить отв. 17, 8,5 и 20+3, L = 22 и L = 21, Ra 12,5. 2. Зенкеровать отв. 17 под резьбу, К3/8”, L = 22, Ra 12,5. 3. Зенковать фаску 17, 11,5, L = 1х45о, Ra 3,2. 4. Нарезать коническую резьбу К 3/8” в отв. 17, L = 20.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6

Таблица 3 Маршрут обработки балансира:

Операции	Технологические переходы	Оборудование
00	Заготовительная
05 Фрезерная	База: торец 14 и торец 15. 1. Фрезеровать пов. 1, L = 851, Ra 12,5. 2. Фрезеровать пов. 13, L = 851, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
10 Расточная	База: торец 14 торец 15. 1. Расточить отверстие 2 предварительно на проход, 880,7, L = 851, Ra 12,5. 2. Расточить отверстие 2 окончательно, 90+0,054, L = 851, Ra 2,5. 3.Расточить отверстие 12 предварительно на проход, 880,7, L = 851, Ra 12,5. 4. Расточить отверстие 12 окончательно, 90+0,054, L = 851, Ra 2,5. 5. Точить фаску 11, 1,6х45о, Ra 12,5. 6. Точить фаску 3, 1,6х45о, Ra 12,5. 7. Точить фаску 9, 8х45о, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
15 Фрезерная	База: торец 1 и торец 13. 1. Фрезеровать пов. 4, L = 110, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6
20 Расточная	База: торец 1 торец 13. 1. Расточить отверстие 5, 1640,63, L = 120,5, Ra 12,5. 2. Точить фаску 6, 2х45о, Ra 12,5. 3. Расточить отверстие 7, 160+0,63, L = 160,65, Ra 12,5. 4. Расточить отверстие 10 предварительно на проход, 1100,7, L = 741, Ra 12,5. 5. Расточить отверстие 10 окончательно, 112+0,054, L = 741, Ra 2,5. 6. Точить фаску 8, 1,6х45о, Ra 12,5.	Вертикально-фрезерный ГФ2171С6

Определение норм времени:

Целью является определение технически обоснованной нормы времени с учетом рационального использования живого и овеществленного труда, а также передового производственного опыта. Технически обоснованная норма времени должна устанавливаться с учетом рационального технологического процесса, правильной для конкретных производственных условий организации труда и соответствующей квалификацией исполнителей [4, с. 146].

Определение норм времени на обработку корпуса:Таблица 4

№ операции	Технологические переходы	Тосн, мин.	Тшт.к, мин.
05 Фрезерная	1. Черновое фрезерование торца	1,29	4,185
	2. Чистовое фрезерование торца	1,5
10 Сверлильная	1. Сверление 4 отв.	1,15	6,492
	2. Снятие 4 фасок	0,07
	3. Нарезание резьбы в 4х отв.	0,77
	4. Сверление отверстия	0,11
	5. Снятие фаски	0,02
	6. Зенкерование отверстия	0,05
	7. Сверление 2-х отверстий	0,998
	8. Развёртывание 2-х отверстий	1,16
15 Расточная	1. Черновое растачивание	0,82	5,31
	2. Черновое растачивание	1,2
	3. Черновое растачивание	1,52
20 Расточная	1. Чистовое растачивание	1,15	10,845
	2. Чистовое растачивание	1,67
	3. Тонкое растачивание	1,76
	4. Тонкое растачивание	2,56
	5. Снятие фаски	0,09
25 Сверлильная	1. Сверление 6 отверстий	0,88	2,355
	2. Снятие 6 фасок	0,06
	3. Нарезание резьбы в 6 отверстиях	0,63
30 Фрезерная	1. Черновое фрезерование	0,68	2,31
	2. Чистовое фрезерование	0,79
	3. Снятие фаски	0,07
35 Сверлильная	1. Сверлить 6 отверстий	0,79	2,145
	2. Снятие 6 фасок	0,06
	3. Нарезание резьбы в 6 отверстиях	0,58
40 Фрезерная	1. Черновое фрезерование	0,18	0,27
45 Фрезерная	1. Черновое фрезерование	0,55	1,785
	2. Чистовое фрезерование	0,64
50 Сверлильная	1. Сверлить 10 отверстий	0,78	1,95
	2. Снять 10 фасок	0,04
	3. Нарезание резьбы в 10 отв.	0,48
55 Фрезерная	1. Черновое фрезерование	0,64	2,19
	2. Чистовое фрезерование	0,74
60 Сверлильная	1. Сверление 2 отверстий	0,57	2,64
	2. Сверление 2 отверстий	0,39
	3. Снятие 4 фасок	0,07
	4. Нарезание резьбы в 2-х отв.	0,38
	5. Нарезание резьбы в 2-х отв.	0,35
65 Расточная	1. Черновое растачивание	0,8	1,2
70 Расточная	1. Чистовое растачивание	1,13	4,395
	2. Тонкое растачивание	1,72
	3. Снятие фаски	0,08
75 Фрезерная	1. Черновое фрезерование паза	1,18	3,54
	2. Черновое фрезерование паза	1,18

Выбор варианта технологического маршрута по минимуму приведённых затрат для корпуса [4, с. 39]:

Расчёт произведём для операции 20, на которой применяется вертикально-фрезерный станок ГФ 2171С6:

Часовые приведенные затраты находим по формуле:

;

где С_з - основная и дополнительная зарплата с начислениями; С_ч.з. - часовые затраты по эксплуатации рабочего места; К_с - капитальные вложения в станок; К_з - капитальные вложения в здание; Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений; С_есн - единый социальный налог.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями находится по формуле:

;

где С_т.ф. - часовая тарифная ставка станочника по 3-ему разряду, равная 60,6 р/ч; k_дз - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату; k_д - коэффициент, учитывающий доплаты, надбавки, премии; k_в - коэффициент, учитывающий выполнение норм выработки; k_зн - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика; k_мо - коэффициент, учитывающий многостаночное обслуживание; k_р - коэффициент, учитывающий районную надбавку.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места находим по формуле:

где - практические часовые затраты на базовом рабочем месте, k_m - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка, k_m = 1,8 [4, с. 147].

Капитальные вложения в станок находим по формуле [4, с. 39, 163]:

;

где Ц - цена станка, равная 1670000р.; F_д - годовой фонд работы станка при двусменном графике работы, равный 4029 часов; _з - коэффициент, загрузки станка, _з = 0,8.

Капитальные вложения в здание находим по формуле [4, с. 39, 164]:

;

где F - площадь, занимаемая станком: .

Откуда часовые приведенные затраты будут равны:

;

Технологическая себестоимость операции механической обработки находится по формуле:

где Т_шт.к. = 16,155мин.; k_в - коэффициент выполнения норм выработки, равный 1,3.

Теперь произведём расчёт для этой же операции (операция 020), но с применением токарно-винторезного станка 16К40:

Часовые приведенные затраты находим по формуле:

;

где С_з - основная и дополнительная зарплата с начислениями; С_ч.з. - часовые затраты по эксплуатации рабочего места; К_с - капитальные вложения в станок; К_з - капитальные вложения в здание; Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений; С_есн - единый социальный налог.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями находится по формуле:

;

где С_т.ф. - часовая тарифная ставка станочника по 6-ему разряду, равная 86,3 р/ч; k_дз - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату; k_д - коэффициент, учитывающий доплаты, надбавки, премии; k_в - коэффициент, учитывающий выполнение норм выработки; k_зн - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика; k_мо - коэффициент, учитывающий многостаночное обслуживание; k_р - коэффициент, учитывающий районную надбавку.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места находим по формуле:

где - практические часовые затраты на базовом рабочем месте, k_m - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка, k_m = 3,5 [4, с. 147].

Капитальные вложения в станок находим по формуле [4, с. 39, 163]:

;

где Ц - цена станка, равная 800000р.; F_д - годовой фонд работы станка при двусменном графике работы, равный 4029 часов; _з - коэффициент, загрузки станка, _з = 0,8.

Капитальные вложения в здание находим по формуле [4, с. 39, 164]:

;

где F - площадь, занимаемая станком: .

Откуда часовые приведенные затраты будут равны:

;

Технологическая себестоимость операции механической обработки находится по формуле:

где Т_шт.к. = 1183,1мин.; k_в - коэффициент выполнения норм выработки, равный 1,3.

Таблица 5

№ операции	Технологические переходы	Тосн, мин.	Тшт.к, мин.
020 Токарно-винторезная	1. Черновое растачивание отв.	0,91	19,93
	2. Чистовое растачивание отв.	1,2
	3. Тонкое растачивание отв.	1,8
	4. Черновое растачивание отв.	1,33
	5. Чистовое растачивание отв.	1,74
	6. Тонкое растачивание отв.	2,63
	7. Черновое растачивание отв.	1,69
	7. Точение фаски	0,09

Годовая экономия составит [4, с. 44]:

1.6 Определение типа производства

Тип производства зависит от заданной программы и длительности основных технологических операций [12, с. 13].

Тип производства по ГОСТ 3.11.08-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций (К_зо), который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению производственным подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест и может быть определён по формуле:

;

где П_о - суммарное число различных операций, Р - число рабочих мест подразделения, выполняющих различные операции.

Следовательно, для определения коэффициента закрепления операций необходимо установить соотношение между трудоёмкостью выполнения операций и производительностью рабочих мест, предназначенных для проведения данного технологического процесса при условии загрузки этого оборудования в соответствии с нормативными коэффициентами.

По заданной годовой программе и штучно-калькуляционному времени определяется потребное количество станков по формуле:

;

где N - годовая программа, равная 500шт.; t_шт.к. - штучно-калькуляционное время, выбираемое из таблицы 4 по операциям; F_д - действительный годовой фонд времени работы станка, равный 4029 часов [4, с. 22]; _зп - нормативный коэффициент загрузки оборудования, равный 0,75.

1. ;

2. ;

3. ;

4. ;

5. ;

6. ;

7. ;

8. ;

9. ;

10. ;

11. ;

12.

13.

Принятое число рабочих мест определяется округлением расчётного числа станков до большего ближайшего числа:

С_п1 = С_п2 = С_п3 = С_п4 = С_п5 = С_п6 = С_п7 = С_п8 = С_п9 = С_п10 = С_п11 = С_п12 = С_п13 = 1;

После этого рассчитывается действующее значение коэффициента загрузки оборудования:

;

Так как все С_п = 1, то все _зд = С_р:

_зд1 = С_р1 = 0,012;_зд7 = С_р7 = 0,007;_зд13 = С_р13 = 0,01.

_зд2 = С_р2 = 0,018;_зд8 = С_р8 = 0,005;

_зд3 = С_р3 = 0,045;_зд9 = С_р9 = 0,005;

_зд4 = С_р4 = 0,006;_зд10 = С_р10 = 0,006;

_зд5 = С_р5 = 0,0064;_зд11 = С_р11 = 0,015;

_зд6 = С_р6 = 0,006;_зд12 = С_р12 = 0,007;

Количество операций, которые могли бы быть выполнены на конкретном рабочем месте, определяются из соотношения:

1. ;7. ;

2. ;8. ;

3. ;9. ;

4. ;10. ;

5. ;11. ;

6. ;12. ;

13. .

Далее рассчитываем число рабочих мест:Р = С_п = 13.

Затем рассчитываем коэффициент закрепления операций:

;

Как видно из уравнения К_зо > 40, значит тип производства единичный.

1.7 Расчёт припусков на механическую обработку

Расчётно-аналитический метод определения припусков на обработку разработан проф. В. М. Кованом [11, с. 18; 3, с. 9]. Метод базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхности. Значение припуска определяется методом дифференцированного расчёта по элементам, составляющим припуск. Этот метод предусматривает расчёт припусков по всем последовательно выполняемым технологическим переходам обработки данной поверхности детали (промежуточные припуски), их суммирование для определения общего припуска на обработку поверхности и расчёт промежуточных размеров, определяющих положение поверхности, и размеров заготовки.

Применение расчётного метода выбора припусков позволяет сократить отход металла в стружку по сравнению с нормативным методом, создаёт единую систему определения припусков на обработку и размеров детали по технологическим переходам и размеров заготовок, способствует повышению технологической культуры производства.

Расчёт припуска для получения поверхности 140^+0,04 Н7, берём данные из [11, с. 19-30, приложение 1, приложение 6]:

Таблица 6

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2zmin, мкм	Расчётный размер Dр, мм	Допуск Т, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
	Rz	h
								Dmin	Dmax	2zmin	2zmax
Заготовка	500	1000,35	136	---	136,081	1000	135	136	---	---
Растачивание черновое	100	60	8	3019	139,459	400	139,1	139,5	3020	4419
Растачивание чистовое	25	35	5	0,68	321	139,935	160	139,78	139,94	325	881
Растачивание тонкое	10	20	---	---	65	---	40	140	140,04	65	265
3410	5565

Определение пространственных отклонений:

где _к = 0,8мкм; Т_h = 1000мкм; l = 33мм.

Тогда получим:

Остаточное пространственное отклонение можно приближенно определить по формуле:

;

где - коэффициент уточнения формы определяем по табл. 6 [11, с. 27].

При черновом растачивании отверстий , тогда величина остаточного пространственного отклонения после чернового растачивания вычисляется:

;

При чистовом растачивании отверстий величина остаточного пространственного отклонения после чистового растачивания:

;

При тонком растачивании отверстий величину остаточного пространственного отклонения можно не учитывать.

Погрешность установки при растачивании:

;

где S_min - минимальный зазор между пальцем и отверстием; Т_опр - допуск пальца; Т_отв - допуск отверстия.

Палец 17d9(^-0,05_-0,093); отверстие 17Н7(^+0,043).

Отсюда Т_опр = Т_отв = 0,043мм. S_min = 0,05мм.

Тогда погрешность установки при черновом растачивании:

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании:

Так как черновое и чистовое растачивание производится в одной установке, то , значит:

мкм;

Остаточная погрешность установки при тонком растачивании не учитывается.

Определим минимальный припуск на обработку внутренней поверхности вращения под черновое растачивание:

;

Минимальный припуск под чистовое растачивание:

;

Минимальный припуск под тонкое растачивание:

;

Столбец с расчётным размером заполняется, начиная с чистового растачивания последовательным вычитанием расчётного минимального припуска каждого технологического перехода.

Таким образом, имея расчётный (чертёжный) размер, можно получить размер для чистового растачивания путём вычитания расчётного припуска из размера, указанного на чертеже:

для чистового растачивания:

;

для чернового растачивания:

;

для заготовки:

.

Столбец допуска заполняется по табл. П.6.28. [43, с. 125]:

Допуск на заготовку:Т = 1000мкм;

Допуск на черновое растачивание:Т = 400мкм;

Допуск на чистовое растачивание:Т = 160мкм;

Допуск на тонкое растачивание:Т = 40мкм.

В столбце «предельный размер» наибольшее значение (D_max) получается, по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры (D_min) определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов.

Таким образом:

для тонкого растачивания:

наибольший предельный размер - 140,04мм;

наименьший предельный размер - 140,04-0,04 = 140мм;

для чистового растачивания:

наибольший предельный размер - 139,94мм;

наименьший предельный размер - 139,94-0,16 = 139,78мм;

для чернового растачивания:

наибольший предельный размер - 139,5мм;

наименьший предельный размер - 139,5-0,4 = 139,1мм;

для заготовки:

наибольший предельный размер - 136мм;

наименьший предельный размер - 136-1 = 135мм.

Минимальные предельные значения припусков 2 равны округлённому значению расчётного значения припуска, а максимальные значения 2 - сумме расчётного припуска и допуску предшествующего и последующего переходов:

для тонкого растачивания:

;

;

для чистового растачивания:

;

;

для чернового растачивания:

;

;

Выполним проверку:

Расчёт припуска для получения поверхности 1, имеющей размер 301_-0,81, выбираем данные из [11, с. 19-30, приложение 1, приложение 6]:

Таблица 7

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск zmin, мкм	Расчётный размер Lр, мм	Допуск Т, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мм
	Rz	h
								Lmin	Lmax	zmin	zmax
Заготовка	500	243,8	1060	---	302,943	1300	302,9	304,2	---	---
Фрезерование черновое	60	15	63,6	1804	301,139	810	301,14	301,95	2000	4110
Фрезерование чистовое	40	---	---	139	---	320	300,68	301	200	1330
2200	5440

Определение пространственных отклонений:

где _к = 0,8мкм; Т_h = 43мкм; l = 30мм.

Тогда получим:

Остаточное пространственное отклонение можно приближенно определить по формуле:

;

где - коэффициент уточнения формы определяем по табл. 6 [11, с. 27].

При черновом фрезеровании , тогда величина остаточного пространственного отклонения после чернового фрезерования вычисляется:

;

При чистовом фрезеровании величину остаточного пространственного отклонения можно не учитывать.

Погрешность установки при фрезеровании табл. 1.5 [9, с. 27]:

;

где S_min - минимальный зазор между оправкой и отверстием; Т_опр - оправки; Т_отв - допуск отверстия.

Оправка 130,8b12(^-0,26_-0,66); отверстие 130,8Н12(^+0,4).

Отсюда Т_опр = Т_отв = 0,4мм. S_min = 0,26мм.

Тогда погрешность установки при фрезеровании:

Остаточная погрешность установки при черновом фрезеровании:

Так как черновое и чистовое фрезерование производится в одной установке, то , значит:

мм;

Остаточная погрешность установки при чистовом фрезеровании не учитывается.

Определим минимальный припуск на обработку поверхности под черновое фрезерование:

;

Минимальный припуск под чистовое фрезерование:

;

Столбец с расчётным размером заполняется, начиная с чернового фрезерования последовательным прибавлением расчётного минимального припуска каждого технологического перехода.

Таким образом, имея расчётный (чертёжный) размер, можно получить размер для чернового фрезерования путём прибавления расчётного припуска к размеру, указанному на чертеже:

для чернового фрезерования:

;

для заготовки:

;

Столбец допуска заполняется по табл. П.6.28. [11, с. 125]:

Допуск на заготовку:Т = 1300мкм;

Допуск на черновое фрезерование:Т = 810мкм;

Допуск на чистовое фрезерование:Т = 320мкм;

В столбце «предельный размер» наименьшее значение (L_min) получается, по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наибольшие предельные размеры (L_max) определяются из наименьших предельных размеров прибавлением допусков соответствующих переходов.

Таким образом:

для чистового фрезерования:

наибольший предельный размер - 300,68+0,32 = 301мм;

наименьший предельный размер - 300,68мм;

для чернового фрезерования:

наибольший предельный размер - 301,14+0,81 = 301,95мм;

наименьший предельный размер - 301,14мм;

для заготовки:

наибольший предельный размер - 302,9+1,3 = 304,2мм;

наименьший предельный размер - 302,9мм.

Минимальные предельные значения припусков равны округлённому значению расчётного значения припуска, а максимальные значения - сумме расчётного припуска и допуску предшествующего и последующего переходов:

для чистового фрезерования:

;

;

для чернового фрезерования:

;

;

Выполним проверку:

Выбор припусков для корпуса [9, с. 206, 209, 216, 211, 208, 241]:

Таблица 8

Элементарная поверхность	Технологический переход	Припуск, мкм	Межпереходный размер с полем допуска, мм
Номер	Размер по чертежу, мм		Расчетный	Принятый
Поверхность №1	301-0,81	Фрезерование черновое	1804	2400	303,8
		Фрезерование чистовое	139	400	301,4
Поверхность №3	235+0,46	Растачивание черновое	---	1400	232,2
Поверхность №5	271; 2060,5; 176	Фрезерование черновое	---	1100	28,3
		Фрезерование чистовое	---	200	27,2
Поверхность №6	2010,5; 27,51	Фрезерование черновое	---	1100	28,8
		Фрезерование чистовое	---	200	27,7
Поверхность №7	301-0,81	Фрезерование черновое	---	2400	303,8
		Фрезерование чистовое	---	400	301,4
Поверхность №10	182+0,046	Растачивание черновое	---	2500	177,375
		Растачивание чистовое	---	2000	179,875
		Растачивание тонкое	---	125	181,875
Поверхность №11	140+0,04	Растачивание черновое	3019	2500	135,375
		Растачивание чистовое	321	2000	137,875
		Растачивание тонкое	65	125	139,875
Поверхность №16	51	Фрезерование черновое	---	1000	6
Поверхность №18	165+0,04	Растачивание черновое	---	2500	160,375
		Растачивание чистовое	---	2000	162,875
		Растачивание тонкое	---	125	164,875

Таблица 9 Выбор припусков для рычага переднего:

Элементарная поверхность	Технологический переход	Припуск, мкм	Межпереходный размер с полем допуска, мм
Номер	Размер по чертежу, мм		Расчетный	Принятый
Поверхность №1	1330,5	Фрезерование черновое	---	1500	134,5
Поверхность №2	250+1,9	Фрезерование черновое	---	1500	251,5
Поверхность №3	250+1,9	Фрезерование черновое	---	1500	251,5
Поверхность №4	1330,5	Фрезерование черновое	---	1500	134,5
Поверхность №5	160+0,63	Растачивание черновое	---	1300	157,4
Поверхность №7	1120,054	Растачивание черновое	---	2000	109,8
		Растачивание чистовое	---	200	111,8
Поверхность №9	132+0,063	Растачивание черновое	---	2500	129,25
		Растачивание чистовое	---	250	131,75
Поверхность №12	1181	Фрезерование черновое	---	1200	116,8
Поверхность №13	900,7	Фрезерование черновое	---	1200	88,8

1.8 Выбор заготовки

Определяем класс точности для получения заготовки корпуса:

Материалом заготовки корпуса является серый чугун марки СЧ 20 ГОСТ 1412-85. Корпус - тело коробчатого типа, простой формы. Отливку по III-ему классу точности получаем литьем в землю с ручной формовку опоки по деревянным моделям. Отливку по II-ому классу точности получаем литьём в землю с машинной формовкой опоки по металлическим моделям. Способ получения заготовки принят такой же, как и на заводе, так как он является оптимальным.

Так как масса детали известна из чертежа детали, то можно определить массу заготовки по формуле:

(по 3-ему классу точности);

(по 2-ому классу точности);

где k_р - коэффициент перевода масс, k_р = 1,4 - для заготовок по 3-ему классу точности; k_р = 1,3 - для заготовок по 2-ому классу точности.

Усадка материала рассчитывается по формуле:

Определяем себестоимость изготовления отливок по 2-ому и 3-ему классам точности:

Стоимость одной тонны отливок:С_i = 337•110 = 37070р.;

Масса заготовки по 3-ему классу точности:Q_заг3 = 74,2кг.;

Коэффициент точности (3-й класс):К_т3 = 1;

Коэффициент сложности:К_с = 1,18;

Коэффициент материала:К_м = 1,06;

Коэффициент весовой:К_В = 0,79;

Коэффициент серийности:К_п = 1,15;

Масса детали:Q_д = 53кг.;

Стоимость одной тонны отходов:С_отх = 2400р.;

Масса заготовки по 2-му классу точности:Q_заг2 = 68,9кг.;

Коэффициент точности (2-й класс):К_т2 = 1,05;

Стоимость одной тонны отливок (2-й класс):С_i = (37070•0,05) + 37070 = 38923,5р.;

Определим себестоимость изготовление детали по третьему классу точности:

Изготовление заготовки по третьему классу точности обойдётся предприятию в 3074,76р.

Определим себестоимость изготовления детали по второму классу точности:

Изготовление заготовки по второму классу точности обойдётся предприятию в 3161,72р.

Вывод: годовая экономия в денежном выражении составляет:

С = С_заг2 - С_заг3 = 3161,72•500 - 3074,76•500 = 43480р.

Изготовление деталей по третьему классу точности на 43480р. дешевле, чем по второму.

Определяем класс точности для получения заготовки рычага переднего:

Материалом заготовки корпуса является сталь для отливок марки Сталь 50Л ГОСТ 977-88. Отливку по III-ему классу точности получаем литьем в землю с ручной формовку опоки по деревянным моделям. Отливку по II-ому классу точности получаем литьём в землю с машинной формовкой опоки по металлическим моделям. Способ получения заготовки принят такой же, как и на заводе, так как он является оптимальным.

Так как масса детали известна из чертежа детали, то можно определить массу заготовки по формуле:

(по 3-ему классу точности);

(по 2-ому классу точности);

где k_р - коэффициент перевода масс, k_р = 1,4 - для заготовок по 3-ему классу точности; k_р = 1,3 - для заготовок по 2-ому классу точности.

Определяем себестоимость изготовления отливок по 2-ому и 3-ему классам точности:

Стоимость одной тонны отливок:С_i = 327•110 = 35970р.;

Масса заготовки по 3-ему классу точности:Q_заг3 = 101,5кг.;

Коэффициент точности (3-й класс):К_т3 = 1;

Коэффициент сложности:К_с = 1;

Коэффициент материала:К_м = 1,19;

Коэффициент весовой:К_В = 0,84;

Коэффициент серийности:К_п = 1,17;

Масса детали:Q_д = 72,5кг.;

Стоимость одной тонны отходов:С_отх = 2200р.;

Масса заготовки по 2-му классу точности:Q_заг2 = 94,25кг.;

Коэффициент точности (2-й класс):К_т2 = 1,05;

Стоимость одной тонны отливок (2-й класс):С_i = (35970•0,05) + 35970 = 37768,5р.;

Определим себестоимость изготовление детали по третьему классу точности:

Изготовление заготовки по третьему классу точности обойдётся предприятию в 4206,11р.

Определим себестоимость изготовления детали по второму классу точности:

Изготовление заготовки по второму классу точности обойдётся предприятию в 4323,47р.

Вывод: годовая экономия в денежном выражении составляет:

С = С_заг2 - С_заг3 = 4323,47•500 - 4206,11•500 = 58680р.

Изготовление деталей по третьему классу точности на 58680р. дешевле, чем по второму.

1.9 Расчёт режимов резания

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Расчёты для корпуса:

Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке, указанном ниже:

I. Произведём расчёт режимов резания для отверстия №11 140^+0,04Н7 [5, с. 265]:

1. Выбор инструмента для чернового растачивания отверстия №11 140^+0,04Н7:

Материал обрабатываемой детали СЧ 20, твёрдость НВ 210, предел прочности _в = 200МПа.

Инструмент - расточная головка, оснащённая резцом с пластинкой из твёрдого сплава [5, с. 116, 123]. Марка твёрдого сплава резца - ВК8 ГОСТ 18882-73.

Геометрические параметры резца:

h = 16мм;P = 80мм;R = 1мм.

в = 12мм;n = 6мм;

L = 170мм;l = 25мм;

2. Расчёт скорости резания для чернового растачивания отверстия №11 140^+0,04Н7 [5, с. 265]:

Скорость резания V_тб рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки, которые имеют общий вид:

;

Значения коэффициента С_v и показателей степени, содержащихся в этих формулах, так же как и периода стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены в таблицах для каждого вида обработки. Вычисленная с использованием табличных данных скорость резания V_тб учитывает конкретные значения глубины резания t, подачи s и стойкости Т и действительна при определенных табличных значениях ряда других факторов. Поэтому для получения действительного значения скорости резания V с учетом конкретных значений упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент K_v. Тогда действительная скорость резания v = V_тб•K_v, где K_v - произведение ряда коэффициентов. Важнейшими из них, общими для различных видов обработки, являются:

К_mv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_пv - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

К_иv - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

Поправочный коэффициент K_mv, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания рассчитывается по формуле [5, с. 261]:

;

Глубина резания t: при черновой (предварительной) обработке назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке - в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача s: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке - в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Для чернового растачивания назначаем максимальную глубину резания [5, с. 266], равную t₁ = 3,019мм.; и подачу, равную s₁ = 0,16мм/об.

Поправочный коэффициент К_пv, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания [5, с. 263] будет равен К_пv = 0,8, а поправочный коэффициент К_иv, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания будет равен К_иv = 0,83.

Тогда поправочный коэффициент К_v будет равен:

К_v = К_мv • К_иv • К_пv = 0,96•0,83•0,8 = 0,637.

Стойкость Т - период работы инструмента до затупления, приводимый для различных видов обработки, соответствует условиям одно-инструментной обработки. При многоинструментной обработке период стойкости Т следует увеличивать. Он зависит прежде всего от числа одновременно работающих инструментов, отношения времени резания к времени рабочего хода, материала инструмента, вида оборудования. При многостаночном обслуживании период стойкости Т также необходимо увеличивать с возрастанием числа обслуживаемых станков.

В обычных случаях расчет точного значения периода стойкости громоздкий. Поэтому ориентировочно можно считать, что период стойкости Т, равен Т = 50мин.

Значения коэффициента С_v и показателей степени в формуле скорости резания выбираем из [5, с. 269]:

С_v = 292;х = 0,15;у = 0,2;m = 0,2.

Тогда скорость резания будет равна:

3. Расчет числа оборотов:

;

где D₁ - диаметр отверстия заготовки, равный D₁ = 136мм.

;

Выбираем принятое число оборотов по [4, с. 163]:

n_пр n_расч, тогда n_пр = 200об/мин.

Теперь можно определить принятую скорость резания:

.

4. Расчет силы резания:

Силу резания, принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Р_z, радиальную P_у и осевую Р_х).

При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле [5, с. 271]:

;

Постоянная С_р и показатели степени х, у, n для конкретных (расчетных) условий обработки для каждой из составляющих силы резания приведены в табл. 22 [5, с. 273]:

С_р = 92;n = 0;v = 87,96м/мин.

x = 1;t = 3,019мм;

y = 0,75;s = 0,16мм/об;

Поправочный коэффициент К_р представляет собой произведение ряда коэффициентов (К_р = К_мр • К_р • К_р • К_р • К_rр), учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов приведены в табл. 9, 10 и 23 [5, с. 275, 264]: