Технологический процесс изготовления вала
Технологичность вала редуктора. Определение типа производства. Определение размеров и отклонений заготовки из поковки. Контроль размеров вала и шероховатости поверхностей. Расчет режимов резания, технологического процесса изготовления шлицевого вала.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.09.2016 |
Размер файла | 368,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Введение
Рост промышленности и народного хозяйства, а также темпы перевооружения их новой техникой в значительной мере зависят от уровня развития машиностроения. Технический прогресс в машиностроении характеризуется совершенствованием технологии изготовления машин, уровнем их конструктивных решений и надежности их в последующей эксплуатации.
В настоящее время важно - качественно, дешево, в заданные сроки с минимальными затратами труда изготовить машину, применив современную высокопроизводительную технику, оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства.
Разработка технологического процесса изготовления машины не должна сводится к формальному установлению последовательности обработки поверхностей деталей, выбору оборудования и режимов. Она требует творческого подхода для обеспечения согласованности всех этапов построения машины и достижения требуемого качества с наименьшими затратами.
При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления в современной технологии машиностроения:
Приближение заготовок по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям, что дает возможность сократить расход материала, значительно снизить трудоемкость обработки деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее.
Повышение производительности труда путем применения: автоматических линий, автоматов, агрегатных станков, станков с ЧПУ, более совершенных методов обработки, новых марок материалов режущих инструментов.
Концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания.
Применение электрохимических и электрофизических способов размерной обработки деталей.
Развитие упрочняющей технологии, повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическим, термическим, термомеханическим, химикотермическим способами. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы детали и машины в целом, эффективное использование автоматических и поточных линий, станков с ЧПУ - все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества продукции.
В ходе дипломной работы решаются ряд задач:
1. Анализ и расчет технических требований на заданную деталь - шлицевый вал.
2. Анализ технологичности шлицевого вала.
3. Определение типа производства изготовления шлицевого вала.
4. Выбор способа получения шлицевого вала и его экономическое обоснование.
5. Выбор общих (единых) технологических баз.
6. Разработка структуры технологических операций.
7. Расчет минимальных припусков.
8. Выбор технологического оборудования.
9. Выбор технологической оснастки (инструментальные системы).
10. Расчет режимов резания.
11. Анализ служебного назначения машины, узла, детали.
12. Описание конструктивных отличий детали и условий эксплуатации.
1. Технологическая часть
вал редуктор шлицевой
1.1 Краткое описание детали
Вал является деталью редуктора. Данный редуктор является частью переводного механизма железнодорожной стрелки. В рабочем режиме вращающий момент от электродвигателя передаётся через фрикционную муфту к шестерням редуктора, который вращает главный вал с меньшей скоростью и с многократно возросшим моментом. Редуктор также является преобразователем вращательного движения электродвигателя в поступательное движение каскада силовой пердачи железнодорожной стрелки.
Две шейки вала д60h5 предназначены для подшипников. Шейка вала д66 имеющая шпоночный паз, предназначена для установки зубчатого колеса.
Шейка д66 под зубчатое колесо. Неточность формы этой поверхности может быть выдержана в пределах допуска на изготовление.
Допуск на шлицы должен быть выполнен по 5 квалитету точности.
Допуск на ширину шпоночной канавки должен быть выполнен по 9 квалитету точности. Допуск симметричности боковых поверхностей шпоночного паза относительно общей оси поверхностей должен быть выдержан не более 0,03 мм, а шероховатость этих поверхностей не более . Торцовое биение двух шеек вала д60h5 относительно базы В должно быть не более 0,025 мм.
Точность изготовления остальных поверхностей на которые не даны предельные отклонения размеров должны быть выдержаны по 14 квалитету. Общая шероховатость не более.
1.2 Анализ технологичности конструкции детали
Цель анализа технологичности конструкции вала - выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемого вала.
Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса. Поэтому технологический анализ - один из важнейших этапов технологической разработки.
Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологичности конструкции позволяет снизить себестоимость изготовления без ущерба для служебного назначения.
Рассматривая рабочий чертеж вала можно сделать вывод, что при такой конструкции вала, можно обработать все поверхности проходными однотипными резцами за несколько установов. На валу имеется шлицы и шпоночный паз. Данные шлицы и шпоночный паз можно получить на фрезерном станке торцевой фрезой. Но так как применяется токарный центр с фрезерной функцией, то данные элементы можно получить червячной шлицевой фрезой и двухпёрой шпоночной фрезой на том же станке.
Так как конструкция вала требует от технологии получения пяти точных цилиндрических поверхностей по 5 и 9 квалитету точности, то для обеспечения данного требования необходимо, что бы конструкция вала обеспечивала достаточную жесткость, которую приближенно можно определить по отношению длины вала к его диаметру и должна составлять не более 10…12: , где l - длина участка вала в мм, а d - диаметр участка вала. Следовательно , что говорит о достаточности жесткости вала для получения требуемой точности обработки резанием.
Для изготовления данного вала также возможно применение исходной заготовки прогрессивного вида, которая по форме и размерам близка к форме и размерам готового вала.
Заданная точность размеров, формы и расположения поверхностей вала соответствуют экономической точности станков. Известно, что экономическая точность кругло-шлифовальных станков - 5-9 квалитет точности, следовательно, наружные поверхности вала, доступные для шлифования, являются технологичными, если их точность не превышает 5-го квалитета. В нашем случае точность 3-х поверхностей 5 квалитета и точность одной поверхности 9 квалитета, а также поверхности доступны для шлифования на кругло-шлифовальном станке и являются технологичными.
Данный вал технологично обрабатывать в токарном патроне с применением заднего центра.
Делаем вывод из вышеперечисленных замечаний, что данный вал технологичен в изготовлении.
Материалом для изготовления данной детали служит сталь 50 по ГОСТ8479-70.
Химический состав стали представлен в таблице 1, механические свойства в таблице 2, физические свойства в таблице 3.
Таблица 1: «Химический состав»
Химический элемент |
% |
|
Кремний (Si) |
0.17-0.37 |
|
Медь (Cu), не более |
0.25 |
|
Мышьяк (As), не более |
0.08 |
|
Марганец (Mn) |
0.50-0.80 |
|
Никель (Ni), не более |
0.25 |
|
Фосфор (P), не более |
0.035 |
|
Хром (Cr), не более |
0.25 |
|
Сера (S), не более |
0.040 |
Таблица 2: «Механические свойства»
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
s0,2, МПа |
sB, МПа |
d5, % |
y, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
|
КП 275 |
100-300 |
275 |
530 |
17 |
38 |
34 |
156-197 |
|
КП 315 |
<100 |
315 |
570 |
17 |
38 |
39 |
167-207 |
Таблица 3: «Физические свойства»
температура испытания, °С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
216 |
213 |
207 |
200 |
180 |
171 |
154 |
136 |
123 |
||
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа |
88 |
87 |
84 |
81 |
71 |
67 |
61 |
54 |
49 |
||
Плотность, pn, кг/см3 |
7810 |
||||||||||
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
48 |
48 |
47 |
44 |
41 |
38 |
35 |
31 |
27 |
||
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) |
272 |
||||||||||
Температура испытания, °С |
20- 100 |
20- 200 |
20- 300 |
20- 400 |
20- 500 |
20- 600 |
20- 700 |
20- 800 |
20- 900 |
20- 1000 |
|
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) |
11.2 |
12.0 |
12.8 |
13.4 |
13.9 |
14.2 |
14.5 |
13.4 |
|||
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) |
487 |
500 |
517 |
533 |
559 |
584 |
1.3 Выбор типа производства
Построение технологических процессов механической обработки, выбор оборудования, приспособлений, режущих и измерительных инструментов находятся в зависимости от типа производства (массового, серийного, единичного). Поэтому в начале проектирования следует определить тип производства. Это можно выполнить только ориентировочно, так как для точного установления нужно обладать данными, которые будут выявлены несколько позже (после определения загрузки оборудования).
Тип производства зависит от двух факторов: годовой программы и массы деталей. Возьмем годовую программу выпуска деталей N=5000шт. Так как детали обладают малой массой, то по табл.4 [1] определяем, что тип производства среднесерийный. Среднесерийному производству соответствует групповая форма организации.
Табл. 4
Серийностьпроизводства |
Программа выпуска шт/год |
|||
Лёгкие |
Средние |
Тяжёлые |
||
Единичное |
до 100 |
до 10 |
до 5 |
|
Мелкосерийное |
100-500 |
10-200 |
5-100 |
|
Среднесерийное |
500-5000 |
200-500 |
100-300 |
|
Крупносерийное |
5000-50000 |
500-5000 |
300-1000 |
|
Массовое |
>50000 |
>5000 |
>1000 |
Рассчитаем по учебной литературе [2] число деталей в партии.
Приближенно количество деталей в партии определим по формуле:
Затем определим расчетное число смен на обработку всей партии деталей:
Определим уточненное число деталей в партии:
Характеристика заданного типа производства
Характеристика типа производства производится по ГОСТ 3.1108-74, где тип производства характеризуется коэффициентом закрепления организаций КЗ.О, который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца к числу рабочих мест. Так как КЗ.О отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжение рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, то КЗ.О оценивается применительно к явочному числу рабочих подразделения из расчета на одну смену:
,
Где ?ПО - суммарное число различных операций; РЯ - явочное число рабочих подразделений, выполняющие различные операции.
1.4 Выбор метода получения заготовки
Выбор метода получения заготовки производим без учета экономического обоснования.
Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, определить припуски на обработку поверхностей, рассчитать размеры и установить допуски на неточность изготовления.
При решении данного вопроса необходимо стремиться к тому, чтобы форма и размеры заготовки максимально приближались к форме и размерам готовой детали, то есть малоотходной или безотходной заготовке. Это увеличивает экономию металла, уменьшает объем последующей механической обработки и связанный с ним расход электроэнергии, инструмента и т. д., то есть обеспечивает сбережение энерго- и материалоресурсов.
Наиболее распространенный метод получения заготовки является переработка сортового материала (поковка). Стальные заготовки делают из различных видов сортового материала: кованного, горячекатаного, калиброванного, повышенной отделки поверхностей (серебрянка), различных профилей сечения (круглого, квадратного, полосового и др.).
В зависимости от типа производства и конструкции детали заготовки из сортового материала получают различным путем:
1. Разрезки с последующей механической обработкой на станках.
2. Разрезки с последующей пластической деформацией (ковкой, штамповкой) для получения точной заготовки.
При крупносерийном производстве штамповку производят в дорогостоящих закрытых штампах, обеспечивающих высокую точность и производительность. Применяют также редуцирование, ротационное обжатие, прокатку, раскатку и др.
Так как данный вал имеет небольшие перепады диаметров ступеней, выбираем заготовку в виде поковки.
Определение массы заготовки
Массу заготовки определим по формуле:
Где d = 7,5 см - диаметр заготовки;
L=30,4см - длина заготовки;
г = 7,85 г/см3 - плотность стали 50 ГОСТ8479-70.
1.5 Методы обеспечения и контроля размеров вала и шероховатости поверхностей
Прибор для контроля посадочных поверхностей шлицевого вала БВ-7675
Предназначен для измерения и допускового контроля отклонений размеров и формы поверхностей, служащих для установки подшипников, а также поверхности впадин шлицев вала.
Технические характеристики
Принцип действия |
индуктивный |
|
Метод настройки |
по аттестованной мере |
|
Число контролируемых сечений |
4 |
|
Контролируемые параметры и диапазоны их измерения, мм* |
||
диаметр шеек |
69,97 ч 70,07 |
|
диаметр впадин шлицев |
55,98 ч 56,08 |
|
овальность и конусообразность |
до 0,1 |
|
Число запоминаемых результатов контроля деталей |
до 32 |
|
Дискретность отсчета, мкм |
1 |
|
Погрешность измерения диаметра, мкм, не более |
3 |
|
Размах показаний, мкм, не более |
3 |
|
Смещение настройки за 4 часа работы, мкм, не более |
2 |
|
Тип интерфейса |
Ethernet |
|
Полный средний срок службы, лет |
6 |
|
Потребляемая мощность, Вт |
12 |
|
Габаритные размеры измерительной станции, мм, не более |
800х730х500 |
|
Масса измерительной станции, кг, не более |
80 |
Точность 5-го квалитета поверхностей диаметров д60h5, д58h5, д50h6, с шероховатостью поверхности можно получить шлифованием в центрах на кругло-шлифовальном станке. Измерение точности производится рычажными скобами с ценой деления 0,002 мм с диапазоном измерения 50-75 мм.
Точность 6-го квалитета поверхности диаметра д66к6 с шероховатостью поверхности можно получить шлифованием в центрах на кругло-шлифовальном станке. Измерение точности производится рычажными скобами с ценой деления 0,002 мм с диапазоном измерения 50-75 мм.
Допуск торцевого биения поверхности диаметром д60 относительно общей оси можно обеспечить путем шлифования поверхностей д60h5k6 и д58h5 с шлифовкой торца с одного установа в центрах. Проверяется в центровом приспособлении с помощью индикатора часового типа с ценой 0,002 мм.
Допуск симметричности боковых поверхностей шпоночного паза относительно обшей оси производится с помощью шпоночного шаблона.
1.6 Предварительный маршрут технологического процесса
005 фрезерно-центровальная;
010 токарно-фрезерная;
015 слесарная;
020 термическая;
025 токарная;
030 круглошлифовальная
035 стол ОТК
1.7 Выбор технологического оборудования, приспособлений, режущего инструмента
Фрезерно-центровальная 005
Станок фрезерно-центровальный ЕМ535М
Предназначены для обработки торцов деталей типа валов в серийном и массовом производстве. Основные операции, выполняемые на этом типе станков: фрезерование торцов, сверление.
Модель |
ЕМ535М |
|
Класс точности станка по ГОСТ 8 - 82, (Н,П,В,А,С) |
Н |
|
Диаметр детали, мм |
100 |
|
Диаметр отверстия, мм |
250 |
|
Длина детали, мм |
1000 |
|
Габариты станка (длина, ширина, высота) |
3200х2160х2400 |
|
Масса |
8000 |
|
Мощность двигателя, кВт |
10 |
|
Пределы частоты вращения шпинделя min/max об/мин |
100/200 |
|
Число инструментов в магазине |
4 |
Токарно-фрезерная 010
Токарно-фрезерный центр FT20m
Токарно - фрезерный станок FT20m (или иначе токарный центр) может за одну установку произвести токарную обработку детали, фрезеровку (например, шпоночных пазов), произвести сверление радиальных и торцевых отверстий и нарезку в них резьбы. Значительно сокращается количество переустановок, минимизируется человеческий фактор, увеличивается точность геометрических размеров, снижается время на обработку детали и, как следствие, снижается себестоимость и цена детали - это плюсы, которые можно получить от применения токарно - фрезерного цетра FT20m.
Система ЧПУ |
Fanuc 0i - TS или Simens 802D |
|
Диаметр патрона, мм |
150 |
|
Угол наклона станины |
450 |
|
Максимальный диаметр обработки над станиной, мм |
450 |
|
Максимальный диаметр обработки над суппортом, мм |
250 |
|
Размеры обрабатываемых дисков, мм |
Ш250х200 |
|
Максимальная длина обработки, мм |
500 |
|
Скорость вращения шпинделя, об/мин |
45 - 5000 |
|
Мощность главного двигателя, кВт |
11 |
|
Конус шпинделя |
А2-5 |
|
Диаметр отверстия шпинделя, мм |
Ш55 |
|
Скорость быстрого перемещения по осям Х/Z, м/мин |
10/12 (16/24) |
|
Количество позиций инструмента |
6/8 |
|
Количество приводного инструмента |
3/4 |
|
Размеры отверстия инструмента, мм |
Ш20 |
|
Размеры стандартного инструмента, мм |
20/20 |
|
Диаметр пиноли задней бабки, мм |
Ш70 |
|
Ход пиноли задней бабки, мм |
80 |
|
Конус пиноли задней бабки |
Морзе 4 |
|
Точность позиционирования головки инструмента |
±4" |
|
Повторяемость головки инструмента |
±1,6" |
|
Индекс точности оси С |
0,0010 (3600) |
|
Позиция точности оси С |
32" |
|
Повторяемость оси С |
16" |
|
Максимальный диаметр нарезания резьбы, мм |
М12 |
|
Максимальный диаметр фрезерования, мм |
12 |
|
Максимальный диаметр сверления, мм |
12 |
|
Точность позиции оси Х, мм |
0,010 |
|
Точность позиции оси Z (РМЦ = 1000мм) |
0,012 |
|
Повторяемость оси Х, мм |
0,005 |
|
Повторяемость осиZ, мм |
0,006 |
|
Габаритные размеры (ДхШхВ), мм |
2730х1730х1710 |
|
Масса станка, кг |
5500 |
Слесарная 015
Запилить заусенцы
Верстак ГОСТ 16371-93
Токарная обработка 025
Назначение станка - наружное и внутреннее точение, нарезание правой и левой метрической, дюймовой, модульной и питчевой резьб, одно- и многозаходных резьб с нормальным и увеличенным шагом, торцовой резьбы и т. д. Станок применяется в единичном и мелкосерийном производстве.
Технические характеристики станка 16К20
Наименование параметра |
Номинальное значение |
|
Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм |
1000 |
|
Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм |
215 |
|
Пределы оборотов, об/мин. |
12,5-1600 |
|
Пределы подач, мм/об. |
||
Продольных |
0,05-2,8 |
|
Поперечных |
0,002-0,11 |
|
Мощность электродвигателя главного привода, кВт |
11 |
|
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм |
400 |
|
Наибольший диаметр обработки над поперечными салазками суппорта, мм |
220 |
|
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм |
50 |
|
Габаритный размеры станка, мм |
2795x1190x1500 |
|
Масса станка, кг |
3005 |
Круглошлифовальная 030
Круглошлифовальный станок 3У 12
Круглошлифовальный станок 3У 12 предназначен для шлифования наружных и внутренних цилиндрических, конических и торцевых поверхностей в центрах или кулачковом патроне, на планшайбах или цангах.
Наибольший диаметр устанавливаемой детали, мм |
200 |
|
Наибольшая длина устанавливаемой детали, мм |
500 |
|
Высота центров, мм |
125±2 |
|
Диапазон регулирования скорости стола, м/мин (бесступенчато) |
0.03 - 5 |
|
Рекомендуемый диапазон диаметров шлифуемых отверстий, мм |
13 - 50 |
|
Угол поворота верхнего стола, град |
± 8.5 |
|
Угол поворота салазок шлифовальной бабки, град |
± 30 |
|
Размеры шлифовального круга , мм |
400х50х203 |
|
Величина ручной толчковой подачи, мм на Ш |
0.001 |
|
Частота вращения внутришлифовального круга, об/мин |
16000, 21000 |
|
Окружная скорость шлифовального круга, максимальная, м/сек |
50 |
|
Диапазон величин импульсов подачи, мм на Ш |
0.02 - 0.06 |
|
Длина шлифования, мм |
450 |
|
Частота вращения изделия, об/мин ( бесступенчато ) |
55 - 900 |
|
Суммарная мощность электродвигателей, кВт |
9,22 |
|
Мощность главного привода, кВт |
4 |
|
Габариты, мм |
3400х2260х1680 |
|
Масса, кг |
4400 |
|
Точность обработки: |
||
постоянство диаметра в продольном сечении, мкм |
2,0 |
|
отклонение от круглости в центрах, мм |
0,6 |
|
отклонение от круглости в патроне, мм |
1,0 |
|
шероховатость цилиндрической поверхности наружной, Ra |
0,08 |
|
шероховатость цилиндрической поверхности внутренней, Ra |
0,16 |
|
шероховатость поверхности торцевой, Ra |
0,32 |
Режущий инструмент и мерителы:
1 фреза торцевая ГОСТ 9473 - 80; сверло центровочное ГОСТ 14952 - 75;
2 резец токарный проходной с пластиной из твердого сплава Т15К6
ГОСТ 18879 - 73; фреза шпоночная ГОСТ 9140 - 78;
3 напильник ГОСТ 1465-80;
4 круг шлифовальный ПП 600x80x305 25А 3 50-М28 ГОСТ 2424 - 83.
1.8 Расчет режимов резания
Операция фрезерно - центровальная:
фрезерование (подрезка торцов)
Определим скорость резания
V = (СV ·Dq / Тм · tx · Szy ·Bu · zp) · Kv
СV = 332;
q = 0.2;
х = 0,1;
у = 0,4;
u = 0,2;
р = 0;
м = 0,2;
Т = 60;
z = 5;
D = 64; 66;
t = -;
В = -;
Sz = -;
Kv = Kмv · Kпv · Kиv;
Kмv = 0,1;
Kпv = 0,8;
Kиv = 1,15;
Kv = 0,1 · 0,8 · 1,15 = 0,092;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
V1 = (332 · 640,2 / 600,2) · 0,092 = 31 (м/мин)
V2 = (332 · 660,2 / 600,2) · 0,092 = 31(м/мин)
Определим силу резания
Рz = (10 · Ср · tx · Szy · Bn · z / Dq ·nw) · Kмp
Ср = 825;
х = 0,1;
у = 0,75;
w = 0.2;
Sz = 0,20;
z =8;
t = 2;
q = 1.3;
D = 64; 66;
n = (1000 · V / р · D); n1 = (1000 ·31 / 3,14 ·64) = 154 (об/мин);
n2 = (1000 ·31 / 3,14 ·66) =150 (об/мин);
Kмp = (ув / 750)n; n = 0,75; Kмp = (650 /750)0,75 = 0,9;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
Рz1 = (10 · 825 · 20,1 · 0,200,75 · 8 / 641,3 ·1540,2) · 0,9 = 34 (Н);
Рz2 = (10 · 825 · 20,1 · 0,200,75 · 8 / 661,3 ·1500,2) · 0,9 = 33 (Н);
Определение временя на подрезку торцов
Тшп.фр = (L/Sm);
L = l + l1;
l = 304;
l1 = 31,5
Sm = Sz ·z · n;
L = 304+ 31,5 = 335,5 (мм);
Sm =0,20 ·8 · 154 246,4
Тшп.фр = (335,5/246,4) = 1,4 (мин)
сверление (получение центровочных отверстий)
Определим скорость резания
V = (СV ·Dq / Тм · Sy) · Kv
СV = 9,8;
D = 64; 66;
q = 0.40;
у = 0,70;
S = 0,3;
Т = 60;
м = 0,20;
Kv = Kмv · Kиv · Klv;
Kмv = Kг ( 750 /ув)nv; Kмv =1,0 ( 750 /650)1,75 = 1,3;
Kиv = 1.0;
Klv = -;
Kv = 1,3 · 1,0 = 1,3;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
V1 = (9,8 ·640,40 / 600,20 · 0,30,70) · 1,3 = 69 (м/мин);
V2 = (9,8 ·660,40 / 600,20 · 0,30,70) · 1,3 = 69 (м/мин);
Определим силу резания
Ро = 10 · Ср · Sy · Dq · Kp
Ср = 68;
у = 0,7;
S = 0,22;
q = 1.0;
D = 64; 66;
Kp = Kмp = 0,75
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
Ро1 = 10 · 68 · 0,220,7 · 641,0 · 0,75 = 11309 (Н);
Ро2 = 10 · 68 · 0,220,7 · 661,0 · 0,75 = 11622 (Н);
Тсвер = (L/ns);
L = l + 2;
l = 16;
L = 16 + 2 = 18;
n = 305;
s = 0.22;
Тсвер = (18/305 · 0.22) = 0.27 (мин);
Определим общее время для фрезерно - центровальной операции
Тфрез.центр. = (Тфрез. + Т центр. ) · 1,15 = (1,4 + 0,27) · 1,15 = 1,92 (мин);
точение (токарная обратка)
Определим скорость резания для черновой обработки
V = (СV / Тм · Sy · tx) · Kv
СV = 420;
у = 0,20;
х = 0,15
S = 0,3;
t = 5;
Т = 60;
м = 0,20;
Kv = Kмv · Kпv · Kиv;
Kмv = Kг ( 750 /ув)nv; Kмv =1,0 ( 750 /650)1,75 = 1,3;
Kпv = 0,8;
Kиv = 1,15;
Kv = 1,3 · 0,8 · 1,15 = 1,2;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
V1 = V = (420 / 600,20 · 0,30,20 · 50,15) · 1,2 = 185 (м/мин);
Определим скорость резания для чистовой обработки
V = (СV / Тм · Sy · tx) · Kv
СV = 420;
у = 0,20;
х = 0,15
S = 0,3;
t = 2;
Т = 60;
м = 0,20;
Kv = Kмv · Kпv · Kиv;
Kмv = Kг ( 750 /ув)nv; Kмv =1,0 ( 750 /650)1,75 = 1,3;
Kпv = 0,8;
Kиv = 1,15;
Kv = 1,3 · 0,8 · 1,15 = 1,2;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
V1 = V = (420 / 600,20 · 0,30,20 · 20,15) · 1,2 = 212 (м/мин);
Определим составляющие силы резания при черной обработке
Рx,y,z = 10 · Ср · tx · Sy · Vn · Kp
Ср = 300 Рz;243 Рy; 339 Рx;
t = 5;
х = 1,0
у = 0,75;
S = 0,5;
V = 185
n = 0;
Kp = Кмр · Кцр · Кгр · Клр · Кrр;
Кмр = 0,75;
Кцр = 1,08 Рz; 1,30 Ру; 0,78 Рх;
Кгр = 1,1 Рz; 1,4 Ру; 1,4 Рх;
Клр = 1,0 Рz; 0,75 Ру; 1,07 Рх;
Кrр = 0,87 Рz; 0,66 Ру; 1,0 Рх;
Kpz = 0.75 · 1.08 · 1.1 · 1.0 · 0.87 = 0.78;
Kpy = 0.75 · 1.30 · 0.75 · 0.66 · 1.4 = 0.68;
Kpх = 0.75 · 0,78 · 1,4 · 1,07 · 1,0 = 0,88;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
Рz = 10 · 300 · 51,0 · 0,50,75 · 1850 · 0,78 = 700 (Н);
Ру = 10 · 243 · 51,0 · 0,50,75 · 1850 · 0,68 = 500 (Н);
Рх = 10 · 339 · 51,0 · 0,50,75 · 1850 · 0,88 = 890 (Н);
Определим составляющие силы резания при чистовой обработке
Рx,y,z = 10 · Ср · tx · Sy · Vn · Kp
Ср = 300 Рz;243 Рy; 339 Рx;
t = 2;
х = 1,0
у = 0,75;
S = 0,5;
V = 212;
n = 0;
Kp = Кмр · Кцр · Кгр · Клр · Кrр;
Кмр = 0,75;
Кцр = 1,08 Рz; 1,30 Ру; 0,78 Рх;
Кгр = 1,1 Рz; 1,4 Ру; 1,4 Рх;
Клр = 1,0 Рz; 0,75 Ру; 1,07 Рх;
Кrр = 0,87 Рz; 0,66 Ру; 1,0 Рх;
Kpz = 0.75 · 1.08 · 1.1 · 1.0 · 0.87 = 0.78;
Kpy = 0.75 · 1.30 · 0.75 · 0.66 · 1.4 = 0.68;
Kpх = 0.75 · 0,78 · 1,4 · 1,07 · 1,0 = 0,88;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
Рz = 10 · 300 · 21,0 · 0,50,75 · 2120 · 0,78 = 140 (Н);
Ру = 10 · 243 · 21,0 · 0,50,75 · 2120 · 0,68 = 200 (Н);
Рх = 10 · 339 · 21,0 · 0,50,75 · 2120 · 0,88 = 360 (Н);
Определение операционного времени
Тток = ?Тпер · 1,15 = 1,15 · 1,15 = 1,32 (мин);
фрезерование (нарезка шлицов и фрезерование шпоночного паза)
Определим скорость фрезерования при получении шпоночного паза
V = (СV ·Dq / Тм · tx · Szy ·Bu · zp) · Kv
СV = 12;
q = 0.3;
х = 0,3;
у = 0,0,25;
u = 0;
р = 0;
м = 0,26;
Т = 60;
z = 2;
D = 66;
t = -;
В = -;
Sz = -;
Kv = Kмv · Kпv · Kиv;
Kмv = 0,1;
Kпv = 0,8;
Kиv = 1,15;
Kv = 0,1 · 0,8 · 1,15 = 0,092;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
V = (12 ·660,3 / 600,26 · 20) · 0,092 = 14,5 (м/мин)
Определим силу резания
Рz = (10 · Ср · tx · Szy · Bn · z / Dq ·nw) · Kмp
Ср = 47;
х = 0,86;
у = 0,72;
w = 0;
Sz = 0,20;
z = 2;
t = 3,5;
q = 0,86;
D = 66;
n = (1000 · V / р · D); n1 = (1000 ·14,5 / 3,14 ·66) = 70(об/мин);
Kмp = (ув / 750)n; n = 0,75; Kмp = (650 /750)0,75 = 0,9;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
Рz = (10 · 47 · 3,50,86 · 0,200,72 · 2 / 660,86 ·700) · 0,9 = 23,6 (Н);
Определим операционное время
То = (L/Sm) · i;
L = l - D;
l = 70 (мм);
D = 10;
Sm = Sz ·z · n;
L = 70 - 10 = 60 (мм);
Sm =0,45 ·2 · 14,5 = 13;
i = h/t;
h = 7;
t = 3.5;
i = 7 / 3.5 = 2;
То = (60/13) · 2 = 9 (мин);
Определим скорость фрезерования при нарезании шлицов
V = (СV ·Dq / Тм · tx · Szy ·Bu · zp) · Kv
СV = 53;
q = 0.45;
х = 0,3;
у = 0,2;
u = 0,1;
р = 0,1;
м = 0,33;
Т = 60;
z = 80;
D = 58;
t = -;
В = -;
Sz = -;
Kv = Kмv · Kпv · Kиv;
Kмv = 0,1;
Kпv = 0,8;
Kиv = 1,15;
Kv = 0,1 · 0,8 · 1,15 = 0,092;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
V = (53 ·580,45 / 600,33 · 800,1) · 0,092 = 55 (м/мин)
Определим силу резания
Рz = (10 · Ср · tx · Szy · Bn · z / Dq ·nw) · Kмp
Ср = 47;
х = 0,86;
у = 0,72;
w = 0;
Sz = 0,20;
z =80;
t = 2;
q = 0,86;
D = 58;
n = (1000 · V / р · D); n1 = (1000 ·65 / 3,14 ·58) = 357 (об/мин);
Kмp = (ув / 750)n; n = 0,75; Kмp = (650 /750)0,75 = 0,9;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт.
Рz = (10 · 47 · 20,86 · 0,200,72 · 80 / 580,86 ·3570) · 0,9 = 587 (Н);
Определим операционное время
То = (L/ns);
L = (l +l1) ·z;
l = 112 (мм);
l1 = 0.5 D;
D = 20;
z = 80;
l1 = 0.5 20 = 10;
L = (112 +10) ·80 = 9760 (мм);
n = 357;
s = 0.8;
То = (9760/357 · 0,8) = 34,1 (мин);
шлифование
Таблица 5.1 Режимы шлифования
Скорость круга Vk м/с |
Скорость заготовки V3 м/мин |
Глубина шлифованияt, мм |
Продольная подача s |
Радиальная подача Sp мм/об |
|||
Предв-е |
Оконч-е |
Предв-е |
Оконч-е |
||||
30 - 35 |
30 - 50 |
20 - 40 |
- |
- |
0,0025 - 0,075 |
0,001 - 0,005 |
определим эффективную мощность при предварительном врезном шлифовании
N = СN · V3r · Spy · dq · bz
СN = 0.14;
V = 40;
r = 0,8;
y = -;
q = 0,2;
z = 1,0;
Sp = 0,065; 0,003
d = 60; 66;
b = 25;
Подставим найденные по таблицам нами значения составляющих в формулу и произведём расчёт
N1 = 0,14 · 400,8 · 0,065 · 600,2 · 251,0 = 9,8 (кВт)
определим эффективную мощность при окончательном врезном шлифовании
N2 = 0,14 · 300,8 · 0,003 · 600,2 · 251,0 = 0,36 (кВт)
Определим операционное время
То = (L/ns)
Ткр.шлиф = ?Тпер · 1,2 = 5,634 · 1,2 = 6,76(мин);
1.9 Расчет норм времени
То = Тфрез.центр + Тток + Тфрез.шп. + Тфрез.шл. + Ткр.шдиф. = 1,92 +1,32 +9 + 34,1 + 6,76 = 53,1 (мин)
Примем 53,5 (мин)
Тобсл.+лич.нужд. = То · 0,05 = 53,5 · 0,05 = 2,7 (мин);
Тштуч = 53,5 +1,2 = 54,7 (мин);
Тподг.закл = 30 + 2 + 7 = 39 (мин);
Тшт.каклк = Тштуч + (Тподг.закл / n) = 54,7 + (39 | 500) = 54.8 (мин);
2. Конструкторская часть
Все необходимые нам данные для расчёта данного раздела будем брать из расчёта сделанного в технологической части настоящего дипломного проекта и справочной литературы. Определим WУ с учётом составляющей силы резания Pz
KPzd = WУfD
WУ = (КРzd /fD)
f = 0.2
Pz = 700
d = 58
D = 70
Определение значения коэффициента запаса К:
K = K0 K1 K2 K4 K6,
K0 - коэффициент гарантированного запаса, равен 1,5.
K1 - коэффициент, учитывающий вид технологической базы, равен 1.2
K2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении инструмента, равен 1,5
K4 - коэффициент, учитывающий стабильность силы зажима, для автоматического привода равен 1.
К6- коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся провернуть заготовку относительно зажимных и установочных элементов, равен 1,2. К = 1,5 1,2 1,5 1 1,2 = 3,24
WУ = (3.24 700 58/ 0,2 70)= 1315(Н)
Определим WУ с учётом составляющей силы резания Pх
К Pх = WУf
WУ = (К Pх/ f)
Определение значения коэффициента запаса К:
K = K0 K1 K2 K4 K6,
K0 - коэффициент гарантированного запаса, равен 1,5.
K1 - коэффициент, учитывающий вид технологической базы, равен 1.2
K2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении инструмента, равен 1,5
K4 - коэффициент, учитывающий стабильность силы зажима, для автоматического привода равен 1.
К6- коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся провернуть заготовку относительно зажимных и установочных элементов, равен 1,2.
К = 1,5 1,2 1,5 1 1,2 = 3,24
f = 0.2
Рх = 360 (Н)
WУ = (3,24* 360/ 0,2) = 583 (Н)
В дальнейших расчётах примем WУ =233,7 (кН)
Определим момент, создаваемый Py
М = Py l
l = 90 + 140 + 75 = 305 (мм)
М = 986 305 ~ 3007 (Н м)
Компенсируем этот момент поджатием заднего центра
Рассчитаем рычажный самоцентрирующийся токарный патрон
Примем число кулачков токарного патрона равное 3.
Тогда
W = (WУ/3)
WУ = (583 /3) = 194,3Н)
Примем отношение плеч рычажного устройства токарного патрона как 2:1
Тогда
W = Q i
Q = (W/ i)
Q = (194,3/ 2) = 97,2 (кН)
В данном дипломном мы принимаем по справочным данным и данным
расчёта, произведенного нами выше сил резания, мы выбираем токарный самоцентрирующийся трёхкулачковый патрон, который также будет ещё и делительной головкой в процессе выполнения фрезерования. Для осуществления автоматической работы токарного патрона по зажиму и разжиму заготовки мы выбираем по табличным данным и данным оснащения производства гидросистемой, гидравлический привод для токарного патрона.
Работа приспособления при зажиме заготовки.
При зажиме заготовки гидроцилиндр работает в тянущем режиме. Жидкость (масло) от гидравлической сети предприятия через трехходовой распределительный кран (на чертеже не показан) и штуцер попадает в штоковую полость гидроцилиндра приспособления. Под действием давления жидкости (масла) происходит перемещение поршня и закрепленного на нем штока . Шток перемещаясь поворачивает рычаги , которые приводят в движение кулачки , тем самым патрон зажимают деталь.
Работа приспособления при разжиме заготовки.
При отпуске заготовки цилиндр работает в толкающем режиме. Жидкость (масло) через трехходовой распределительный кран и штуцер попадает в безштоковую полость гидроцилиндра, под действием давления жидкости (масла) поршень перемещаясь тянет шток , который поворачивает рычаги , кулачки[6] расходятся в разные стороны, тем самым обеспечивая разжим заготовки.
3. Организационная часть
3.1 Определение количества оборудования
Годовую трудоемкость по цеху определяем по формуле:
мин
Количество металлорежущих станков для выполнения обработки деталей согласно полученной трудоемкости определяется по формуле:
,
где - действительный годовой фонд работы оборудования (при двухсменном режиме чел. в зависимости от числа рабочих дней в году);
- коэффициент загрузки оборудования (для серийного производства ).
станков
С учетом обрабатываемых поверхностей станки распределяются по технологическому назначению следующим образом:
Количество станков токарнойс фрезерной функцией группы:
ст.
Круглошлифовальной группы:
ст.
Фрезерно-центровальной группы:
ст.
Согласно полученным результатам принятое количество производственных станков составит:
Спр = 7 + 1 + 1 = 9 ст.
Количество станков заточного отделения рекомендуется принимать 4-6% от числа обслуживаемого оборудования, т.е.
ст
Для цеховой ремонтной базы (ЦРБ) в серийном производстве принимается 2,6…4,3%. Это составит:
ст.
Для мастерской по ремонту оснастки и инструмента принимают 4% от количества производственных станков, т.е. ст.
Кроме этого на ремонтной базе устанавливают наждачное точило, пресс винтовой или гидравлический, электроискровой станок для удаления из отверстий сломанных инструментов и электрогазосварочный пост.
Таблица 1 - Ведомость металлорежущих станков производственного назначения.
Производственныеучастки |
Металлорежущие станки |
Средняя мощность |
Количество,шт. |
Примечания |
|
Механическая обработка |
Токарной группыКруглошлифовальной группыФрезерно-центровальные |
10,5 |
71 11 |
||
Заточное отделение |
Универсально-заточныеСпециальные заточные станки |
11 |
|||
РБЦ |
Сверлильный станокНаждачное точилоПрессСварочно-газорезательный пост |
11111 |
|||
Ремонтно- инструментальныеучастки |
ТокарныеШлифовальные |
11 |
|||
Итого: |
19 |
3.2 Определение количества станочников
Количество основных рабочих-станочников определяют исходя из годовой трудоемкости мех. обработки при односменной работе по формуле:
, чел
где - суммарная трудоемкость мех. обработки деталей в году;
- действительный годовой фонд времени работы станочников (принимаем 1860 час.);
- коэффициент многостаночного обслуживания, принимается в пределах 1,25…1,5.
Подставляем значения в формулу:
чел.
Количество вспомогательных рабочих в серийном производстве принимают 18…25% от числа производственных рабочих, принимаем 20%. Это составит:
ИТР принимают 11…13% от общего числа рабочих:
ИТР=23
Счетно-конторский персонал (2…7%), принимаем 4% от общего количества работающих, т.е. с учетом вспомогательных рабочих, ИТР, конторских служащих и МОП, число которых составляет 2-3% от общего числа работающих в цехе.
МОП=
Итак, число конторских служащих составит:
Таблица 2 - Ведомость общего числа работающих
№п/п |
Категория работающих |
Количество |
В том числе |
||
І смена |
ІІ смена |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1.2.3.4.5. |
ПроизводственныерабочиеВспомогательные рабочиеИТРСчетно-конторский персоналМОП |
235322 |
235321 |
102--1 |
|
Итого: |
35 |
31 |
13 |
3.3 Определение площади цеха
Производственную (станочную) площадь определяют из расчета удельной площади на один мехообрабатывающий станок. В зависимости от размеров принятых станков принимается удельная площадь. Для средних размеров станков (1500х3500) удельная площадь рекомендуется 22м. Тогда площадь станочного участка составит:
Площадь заточного отделения определяется из расчета 10…12 на один станок, т.е.:
Площадь контрольного отделения принимается 3…5%, от площади станочного отделения, т.е.:
Площадь РБЦ определяется из расчета 27…30 на один основной станок базы. Это составит:
Участок электроремонтной службы: .
Отделение по ремонту инструмента и оснастки рассчитывается 17…22 на один станок:
Отделение по переработке стружки принимают из расчета 0,5 на один обслуживаемый станок. С учетом станков ремонтных участков это составит:
Площадь склада для хранения заготовок определяем из расчета, что масса заготовки составляет - 1,8 кг. Согласно годовой программе:
2
Площадь для хранения необходимого запаса заготовок на 15 дней определится по формуле:
где черновая масса заготовок, которую предстоит обработать в цехе за год;
е - количество дней, на которые принимается запас заготовок;
q - грузонапряженность пола в цеху, (принимаем 1,5…2 );
Ф - количество рабочих дней в году;
- коэффициент использования площади склада, =0,4…0,5.
Итак:
Площадь ИРК для инструмента определяется из расчета 0,3…0,8; для абразивов - 0,5/ст; для слесарей,- 0,15
Таким образом, площадь ИРК составит:
,
Таблица 3 - Общая площадь цеха
№п/п |
Категория площади |
Размер площади, |
Примечания |
|
1 |
Производственная площадь |
|||
1.Производственныеучастки станочников |
396 |
|||
Всего: |
396 |
|||
2 |
Вспомогательные участки |
|||
1. Заточное отделение |
24 |
|||
2. Контрольные отделения |
13,2 |
|||
3. РБЦ и службы электроремонта |
90 |
|||
4. Ремонт инструмента и оснастки |
40 |
|||
5. Отделение переработки стружки |
10 |
|||
7. Склад для хранения заготовок |
4,5 |
|||
8.Инструментально-раздаточная кладовая |
15,7 |
|||
Всего: |
173,4 |
|||
Итого: |
766,8 |
|||
Бытовые помещения (3х12) |
36 |
4. Экономика
4.1 Сравнение двух вариантов технологического процесса изготовления шлицевого вала
Отличие базового технологического процесса изготовления шлицевого вала состоит в том, что вместо токарной операции а также фрезерной на универсальный станках мы используем токарно - фрезерную операцию на токарном центре с фрзерной функцией FT 20m с ЧПУ.
Дальнейший расчет будем вести только для указанных операций.
4.2 Расчет балансовой стоимости оборудования
Балансовая стоимость используемого оборудования определяется по формуле:
где: ,- оптовая цена соответственно i-го вида механического и j-го энергетического оборудования;
, - количество единиц i-го вида механического и j-го энергетического оборудования;
м, э - количество видов механического и энергетического оборудования;
- коэффициент, учитывающий затраты на доставку, монтаж и наладку оборудования (можно принять равным 1,1 - 1,15)
- балансовая стоимость подъёмо-транспортного оборудования (при укрупнённом расчёте её можно принять равной 1600 - 2000руб. на один станок), тыс. руб.
Табл. 4.1. Исходные данные для расчёта балансовой стоимости оборудования
Технология |
Наименование оборудования |
|||
Базовый вариант |
Универсальные токарный и фрезерный станки |
2 |
1090425 |
|
Проектируемый вариант |
Токарный центр с фрезерной функцией с ЧПУ |
1 |
910000 |
руб.
руб.
Тогда, капитальные вложения в оборудование составят:
2398935 - 1002600 = 1396335 руб.
4.3 Расчет стоимости зданий и сооружений
Производственная площадь Опр определяется по формуле.
где: - удельная площадь, занимаемая оборудованием, м2;
- удельная площадь, занимаемая рабочими местами ручных операций (слесарными, сборочными и др.), м2;
h - высота помещения, м;
Кизд - коэффициент для перевода внутренней площади в наружную (можно принять равным 1.1).
Удельную площадь, приходящуюся на единицу основного оборудования и рабочих мест вместе с проходами, проездами можно принять для среднего оборудования (массой 1-10 т) 15-20 м2. Высота производственных помещений принимается равной 5,5-6 м.
Размер вспомогательной площади можно принять равной 10% от производственной.
Площадь обслуживающих подразделений и конторских помещений Ообс, при укрупненном расчете согласно можно принять равной 25% от производственной, а площадь бытовых помещений Об, при двусменной работе - из расчета 1,3 м2 на 1-го рабочего.
Расчет стоимости зданий и сооружений производится по формуле:
где: Опр - объем производственной площади, м3;
Овсп - объем вспомогательной площади, м3;
Ообс - объем площади, занимаемой обслуживающими подразделениями, м3;
Об - объм бытовых помещений, м3;
Цпр, Цвсп, Цобс, Цб - стоимость 1м3 наружной площади: соответственно производственных, вспомогательных, обслуживающих и бытовых помещений, руб. Стоимость 1 м3 наружной площади производственных помещений составляет 640 руб., вспомогательной и обслуживающих подразделений - 1000 руб., бытовых помещений - 1500 руб.
4.4 Расчет объема капитальных вложений
Объем капитальных вложений для базового варианта определяется по формуле:
где: - балансовая стоимость оборудования при базовом варианте, руб.;
- балансовая стоимость зданий и сооружений при базовом варианте, руб.;
- балансовая стоимость дорогостоящего инвентаря при базовом варианте, руб. При укрупненном расчете, ее можно принять в размере 3% от стоимости оборудования.
Объем капитальных вложений для проектируемого варианта определяется по формуле:
где: - балансовая стоимость оборудования при проектируемом варианте, руб.;
- балансовая стоимость зданий и сооружений при проектируемом варианте, руб.;
- балансовая стоимость дорогостоящего инвентаря при проектируемом варианте, руб. При укрупненном расчете ее можно принять в размере 3 % от стоимости оборудования.
- остаточная стоимость соответственно высвобождаемых и ликвидируемых объектов основных фондов, руб. Учитывается в последнем году реализации проекта. Можно принять:
4.5 Расчет основной заработной платы производственных рабочих
Основная заработная плата производственных рабочих 3оз на единицу продукции (операцию, группу операций) определяется по формуле:
где: tшт.i - норма штучно - калькуляционного времени на операцию, нормо-ч. Штучное время для операции 010 проектируемого технологического процесса составит ?tшт=51,08 мин. а для базового -?tшт=92 мин.
- часовая тарифная ставка соответствующего разряда работ i-ой операции, руб./ч. При базовом технологическом процессе разряд работ -5-й (= 37,89 руб./ч), а при проектируемом технологическом процессе - 4-й (=33,37 руб./ч).
n - количество операций;
Кдоп - коэффициент, учитывающий доплаты к заработной плате производственных рабочих (при расчетах Кдоп можно принять равным 1-1,6).
Экономия заработной платы производственных рабочих составит:
4.6 Расчет дополнительной заработной платы производственных рабочих
Дополнительная заработная плата производственных рабочих Здз определяется в процентах к основной заработной плате и может быть рассчитана по формуле:
где: Кдз - коэффициент, характеризующий величину дополнительной заработной платы. В расчетах может быть принят в размере 0,08-0,12.
Тогда, при базовом технологическом процессе:
Тогда, экономия дополнительной заработной платы составит:
4.7 Расчет отчислений на социальное нужды
Отчисления на социальное нужды от заработной платы производственных рабочих Зстр рассчитываются по формуле:
где: Кстр -коэффициент, учитывающий отраслевую норму отчислений на социальное страхование. Для предприятий железнодорожного транспорта Кстр = 0,34
Тогда экономия отчислений на социальное страхование составит:
4.8 Расчет годовых амортизационных отчислений
Годовые амортизационные отчисления на капитальный ремонт и реновацию оборудования определяются по формуле:
где: - балансовая стоимость установленного оборудования j-го типа, руб.;
- процент годовых амортизационных отчислений, установленный для оборудования j-го типа. Принимаем ,
Тогда:
Затраты на амортизационные отчисления:
4.9 Расчет затрат на двигательную электроэнергию
Затраты на двигательную электроэнергию определяются по формуле:
где: Myj - установленная мощность электродвигателей на j-ом виде оборудования, кВт. На токарном центре с фрезерной функцией FT 20m установлен электродвигатель мощностью 11 кВт, на токарном станке 16К20 - 10 кВт:
Фоб.эф.j - эффективный фонд времени работы оборудования j-го вида за рассматриваемый период, ч. Фоб.эф.j =4015ч.
Кспр =0,7 - коэффициент спроса, характеризующий использования электродвигателей по времени и мощности;
Ксет =1,07 - коэффициент, отражающий потери электроэнергии в электросети предприятия;
Цэл =2,4 р. - цена 1 кВт/ч электроэнергии.
где: - количество оборудования соответственно с гидравлическими зажимами, натуральные единицы;
qз - расход масла на 1 единицу оборудования с гидравлическим зажимом зажимом. qз=0,1м3/ч;
- коэффициент использования оборудования во времени. ;
- цена 1 м3 масла по внутризаводскому ценнику, руб/м3.
4.10 Расчет затрат на текущий ремонт оборудования
Затраты на текущий ремонт оборудования могут быть рассчитаны по формуле:
где: Ктп - коэффициент, учитывающий тип производства. Для серийного производства Ктп=1,0;
- часовые затраты на ремонт механической части оборудования, приходящиеся на единицу ремонтной сложности. =0,1 руб/ч;
- суммарная ремонтная сложность парка оборудования, единицы.
Принимаем ;
Тогда, затраты на текущий ремонт оборудования составят:
Экономия затрат на текущий ремонт оборудования составит:
4.11 Расчёт годовых расходов на внутризаводское перемещение грузов
Годовые расходы на внутризаводское перемещение грузов , при ориентировочных расчётах согласно ([17] с.24) могут быть приняты в размере суммы затрат на текущий ремонт оборудования, тогда:
Экономия годовых расходов на внутризаводское перемещение грузов составит:
4.12 Расчёт затрат на вспомогательные материалы
Затраты на вспомогательные материалы, используемые при эксплуатации оборудования могут быть приняты в размерах 5,2к/ч, тогда:
4.13 Расчет суммарных расходов по содержанию и эксплуатации оборудования участка
Суммарные расходы по содержанию и эксплуатации оборудования участка рассчитываются по формуле:
где - годовые амортизационные отчисления на капитальный ремонт и реновацию оборудования, руб.:
- затраты на двигательную электроэнергию, руб.;
- затраты на текущий ремонт оборудования, руб.;
- затраты на смазочные, обтирочные и другие вспомогательные материалы, расходуемые при эксплуатации оборудования, руб.;
- годовые расходы на внутризаводское перемещение грузов, руб.;
Тогда:
Экономия затрат суммарных расходов по содержанию и эксплуатации оборудования участка составит:
4.14 Расчет стоимости машино-часа
Стоимость машино-часа Смч рассчитывается по формуле:
где: - суммарные годовые расходы участка по содержанию и эксплуатации оборудования, руб.;
- суммарный годовой эффективный фонд времени работы оборудования участка, ч;
- коэффициент, характеризующий использование оборудования во времени. Согласно ([17] с. 21) при укрупненных расчетах можно принять
Тогда:
4.15 Расчет расходов по содержанию и эксплуатации оборудования, приходящихся на единицу изделия
Подобные документы
Снижение трудоёмкости изготовления вала редуктора путём разработки технологического процесса. Служебное назначение детали, технологический контроль ее чертежа. Тип производства и форма организации технологического процесса. Метод получения заготовки.
контрольная работа [416,3 K], добавлен 07.04.2013Анализ технологичности конструкции изделия. Определение типа и организационной формы производства. Служебное назначение изделия. Разработка технологического процесса механической обработки гладкого вала. Расчет припусков, режимов резания и норм времени.
курсовая работа [506,0 K], добавлен 12.05.2013Механические свойства стали. Анализ служебного назначения, условия работы детали. Систематизация поверхностей вала. Определение типа производства и выбор стратегии разработки технологического процесса. Выбор метода получения заготовки: отливка; штамповка.
курсовая работа [85,3 K], добавлен 15.04.2011Определение типа производства, выбор вида заготовки. Составление вариантов технологических маршрутов изготовления вала. Выбор металлорежущих станков. Определение межоперационных размеров с допусками на обработку. Нормирование операции шлифования.
курсовая работа [48,5 K], добавлен 04.05.2012Технологический процесс изготовления детали. Соосность оси отверстия в корпусе и оси внешнего кольца подшипника. Шлицевые соединения валов. Определение числа переходов. Расчет режимов резания. Определение норм времени. Длина обрабатываемой поверхности.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.01.2011Анализ базового технологического процесса и направления проектирования коленчатого вала четырехцилиндрового двигателя. Выбор метода получения заготовки и его техническое обоснование. Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки.
курсовая работа [781,9 K], добавлен 18.06.2021Назначение вала, рабочий чертеж детали, механические свойства и химический состав стали. Анализ технологичности конструкции вала, определение типа производства. Разработка и анализ двух вариантов маршрутных технологических процессов изготовления детали.
курсовая работа [925,1 K], добавлен 28.05.2012Проектирование и особенности технологического процесса изготовления вала. Определение режимов резания, норм времени, оборудования и оснастки. Характеристика специального станочного приспособления, разработка карты наладки на токарную операцию № 30.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.02.2011Анализ технологичности конструкции ступенчатого вала. Определение типа производства изделия. Выбор способа получения заготовки и схемы ее базирования, технологического оборудования, оснастки и средств автоматизации, расчет припусков и режимов резания.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 07.12.2010Анализ служебного назначения детали и физико-механические характеристики материала. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, плана изготовления и схем базирования детали. Расчет режимов резания.
дипломная работа [467,9 K], добавлен 12.07.2009