Технологический процесс механической обработки детали – маховик 260.4-1005120 с экономическим обоснованием технологического процесса

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский государственный технологический университет

Кафедра материаловедения

и технологии конструкционных материалов

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему «Технологический процесс механической обработки детали - маховик 260.4-1005120 с экономическим обоснованием технологического процесса»

МИНСК 2003

Введение

технологический деталь резание маховик

Изделия машиностроения используются во всех отраслях промышленности, транспорта, сельского хозяйства и других сферах деятельности и жизни человека. Одним из основных факторов успешного создания машин является совершенство технологий их изготовления.

Конструирование и разработка технологии - это два взаимосвязанных, взаимно дополняющих друг друга процесса, обеспечивающих развитие и совершенствование техники.

Технология машиностроения представляет собой область науки, изучающую закономерности, действующие в процессе изготовления машин на конечных этапах их производства, т.е. при механической обработке и сборке. Основной задачей технологии машиностроения является непрерывное совершенствование технологических методов и процессов с целью изготовления машин заданного качества в требуемом объеме производства при наибольшей производительности, наименьшей себестоимости, облегчении условий труда и обеспечении его безопасности.

Технология в значительной степени определяет состояние и развитие производства. От её уровня зависит производительность труда, экономичность расходования материальных и энергетических ресурсов, качество выпускаемой продукции и другие показатели. Для дальнейшего ускоренного развития машиностроительной промышленности как основы всего народного хозяйства страны требуется разработка новых технологических процессов, постоянное совершенствование традиционных и поиски более эффективных методов обработки и упрочнения деталей машин и сборки их в изделия.

Данная тема проекта включает в себя изучение технологического процесса механической обработки детали и его совершенствование на базе современных прогрессивных методов обработки. Целью проектирования является не только закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных на предыдущих этапах изучения предмета, но, главным образом, приобретение практических навыков решения различных задач подготовки производства деталей машин и разработки технологической документации.

1. Описание объекта производства и его назначение

Деталь - маховик(10) 240-1005114-АСБ является составной частью сборного зубчатого колеса относительно большого диаметра, которое служит для накопления энергии с целью её отдачи для вывода поршней из мертвых точек, равномерного вращения коленчатого вала, способствует за счет своей массы плавному троганию автомобиля с места и облегчает вращение коленчатого вала при пуске двигателя. На его обод напрессовывают стальной зубчатый венец 12, с помощью которого осуществляется пуск двигателя стартером.

Маховик представляет собой тело вращения типа диск. Он изготавливается из чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85.

Таблица .1.1 Механические свойства СЧ20 (ГОСТ 1412-85)

B	u		H	HB
200	400	-	0.4 - 0.9	170 - 241

2. Анализ технологичности конструкции детали

Оценка технологичности может быть двух видов: качественной и количественной. Качественная оценка технологичности включает в себя оценку применяемого материала, обрабатываемости и методов получения заготовок.

Качественная оценка технологичности конструкции.

Деталь маховик изготовлен из серого чугуна СЧ20. Заготовкой служит отливка. Выбор чугуна этой марки обусловлен тем что деталь имеет сплошную форму и поэтому заготовку лучше получать литьём, в то же время

необходимо обеспечить большую массу заготовки. К рассматриваемой детали не предъявляется высоких требований к точности размеров и шероховатости за исключением базовой поверхности маховика.

Деталь обладает средней трудоёмкостью. К детали предъявляется требование по сбалансированности. Произвести обработку детали при одном установе не представляется возможным поэтому

Обработку в основном производят стандартным инструментом, следовательно можно сделать вывод, что деталь обладает не высокой степенью технологичности.

Количественная оценка технологичности конструкции.

Основные показатели:

1. Трудоёмкость изготовления детали ТИ = мин.

2. Технологическая себестоимость изготовления детали

Ст = 630

3. Коэффициент использования материала

Ки.м. = q/Q = 26.3/42 = 0.63

где:

q - масса детали, кг

Q - масса заготовки, кг

4. Масса детали 26.3 кг

5. Максимальное значение параметра шероховатости Ra 1.25 мкм.

3. Выбор типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1119 - 83 характеризуется коэффициентом закрепления операций: Кз.о=1 - массовое; 1<Кз.о<10 - крупносерийное;

10<Кз.о<40 - мелкосерийное производство.

В соответствии с методическими указаниями РД 50-174-80, коэффициент закрепления операций для всех разновидностей серийного производства

(3.1)

где Поi - суммарное число различных операций за месяц по участку из расчёта на одного сменного мастера; Pi - явочное число рабочих участка, выполняющих различные операции при работе в одну смену.

Условное число однотипных операций, выполняемых на одном станке в течении одного месяца при работе в одну смену:

(3.2)

где н - планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закреплёнными за ним однотипными операциями, принимаемый для крупносерийного производства 0.75

з - коэффициент загрузки станка проектируемой операцией, определяемый по формуле 3.3:

(3.3)

где Тш.к - штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин;

Nm - месячная программа выпуска заданной детали при работе в одну смену, шт.;

Fm - месячный фонд времени работы оборудования в одну смену, ч;

Fm = 169ч.

kв - коэффициент выполнения норм, принимаемый 1.3;

Определим месячную программу выпуска детали в одну смену [2,53] формула 3.4

(3.4)

где Nг - годовой выпуск заданной детали, шт. Nг =15000 шт.

Получаем 625 шт.

Произведём расчёт коэффициента загрузки станка по операциям:

Тогда рассчитаем условное число однотипных операций:

Суммарное число операций, выполняемых на каждом станке, за месяц формула 3.5

(3.5)

То есть получили 146 операций.

Рассчитываем необходимое количество рабочих для обслуживания в течении одной смены одного станка, загруженного по плановому нормативному коэффициенту [2,c.53] формула 3.6

(3.6)

.

Таким образом имеем , что:



На основании этого делаем вывод что производство будет среднесерийным по ГОСТ 3.1119-83.

Заданный суточный выпуск изделий находим по формуле 3.7

(3.7)

Получили суточную норму равную 60 шт.

Суточная производительность на участке определяется по формуле 3.8:

(3.8)

где Fc - суточный фонд времени работы оборудования, Fc= 960 мин (при 2-х сменном режиме работы);

Tср -средняя станкоёмкость основных операций, мин;

з - коэффициент загрузки оборудования; 65-75%

Средняя станкоёмкость операций находим по формуле 3.9

(3.9)

где Тштi - штучное время основной i-й операции, нормо-мин;

kb - средний коэффициент выполнения норм времени;

n - количество основных операций (без учёта операций типа снятия фасок, зачистки заусенцев и др.).

В результате получаем 387 шт.

4. Анализ существующего технологического процесса

Предметом анализа является технологический процесс изготовления маховика из стальной литой заготовки. Производство массовое. Годовой объем выпуска - 15000 шт. Технологический процесс состоит из девяти операций механической обработки:

010 - токарная на станке модели ЛМ555-СО1;

015 - токарная на станке модели ЛМ555-СО2;

020 - токарная на станке модели ЛМ555-СО3;

025 - токарная на станке модели ЛМ555-СО4;

030 - токарная на станке модели ЛМ555-СО5;

035 - токарная на станке модели ЛМ555-СО6;

040 - токарная на станке модели ЛМ555-СО7;

045 - алмазно-расточная на станке модели WKF-800;

050 - токарная на станке модели СМ779;

065 - агрегатная на станке модели АМ- 8522;

066 - сверлильная на станке модели 2H182

075 - суперфинишная на станке модели МШ- 80

Динамика изменения размеров детали на различных стадиях ее обработки приведена в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Основные, заданные и операционные размеры детали

№ оп	Этапы обработки и наименование операции	Номинальные размеры и предельные отклонения, мм	Технологические возможности метода обработки
		D	L1	Квалитет	Шероховатость
	Заготовка	-	-	-	-
010	токарная на станке	405	28	9	3.2
015	токарная на станке	420	16	9	3.2
020	токарная на станке	158	16	9	3.2
025	токарная на станке	230	19	9	3.2
030	токарная на станке	420	40	9	3.2
035	токарная на станке	347	35	9	3.2
040	токарная на станке	402	15.5	9	3.2
045	алмазно-расточная	100	5	8	2.5
050	токарная на станке	420	35	8	3.2
065	Агрегатная	400	35	9	3.2
066	Сверлильная	8	15	8	2.5
075	суперфинишная	350	-	6	1.25

Принятую в данном варианте технологического процесса общую последовательность обработки следует считать целесообразной, так как при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств обрабатываемой детали. Метод получения заготовки соответствует принятому типу производства; он более подробно рассмотрен в п. 5.

Для анализа применяемого для обработки данной детали оборудования составляем табл. 4.2 .

Таблица 4.2.

Технологические возможности применяемого оборудования

№ оп.	Модель станка	Предельные или наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм	Технологические возможности метода обработки
		Диаметр (ширина), d (b)	Длина, l	Высота, h	Квалитет точности	Шероховатость обрабатываемой поверхности, мкм
010	ЛМ555	250	250	-	9	2.5
015	ЛМ555	250	250	-	9	2.5
020	ЛМ555	250	250	-	9	2.5
025	ЛМ555	250	250	-	9	2.5
030	ЛМ555	250	250	-	9	2.5
035	ЛМ555	250	250	-	9	2.5
040	ЛМ555	250	250	-	9	2.5
045	WKF-800	250	265	-	8	0.63
050	СМ779	400	350	-	8	2.5
065	АМ- 8522	50	350		9	2.5
066	2H182	50	350		8	2.5
075	МШ- 80				6	1.25

Анализ приведенных в них сведений показывает, что станки, используемые на всех операциях по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости поверхностей соответствуют требуемым условиям обработки данной детали. Все станки, находящиеся на указанных операциях, являются относительно недорогими. На операциях 009-050 производится токарная обработка всех поверхностей детали: проточка торцев, снятие фасок, обработка конусных поверхностей и т.д.

Режимы резания достаточно высокие, обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями резания и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента. На всех операциях используются прогрессивные методы настройки на размер.

В рассматриваемом технологическом процессе применена специализированная вспомогательная оснастка. Время, необходимое на смену одного режущего инструмента во вспомогательном, сравнительно невелико. Затраты времени на смену (правку) инструмента можно снизить, если применить более стойкие твердосплавные инструменты с износостойкими покрытиями. Крепление инструментов, их установка и смена не сложны. Таким образом, вспомогательная оснастка соответствует данному типу производства.

В технологическом процессе применены быстродействующие измерительные инструменты (универсальные и специальные). Точность измерения достаточно высокая (погрешность измерения не превышает 30% допуска на размер). Оснащенность измерительными средствами операций обработки хорошая. Дополнительных мероприятий по совершенствованию оснащения операций измерительными инструментами на требуется.

5. Выбор метода получения заготовки с экономическим обоснованием

Для вновь планируемого технологического процесса метод получения заготовок принимаем аналогичным существующему на данном производстве отливок - литьё в кокиль. Плоскость разъёма кокиля вертикальная. Стержни для образования отверстий выполняют из песчаной смеси.

Техпроцесс производства отливок состоит из операций:

Изготовление половинок кокиля.

Изготовление стержней.

Облицовка кокиля спецсмесью. (1-2 раза в смену).

Окраска рабочих поверхностей (перед каждой отливкой).

Заливка металла.

Охлаждение в кокиле 15 мин, вынутой детали 14 на воздухе.

Отжиг: нагрев до 800С, выдержка и охлаждение вместе с печью.

Отрубка.

Контроль.

Окраска.

Техпроцесс получения заготовки является оптимальным для данного типа производства и усовершенствованию не подлежит.

Определим стоимость заготовки.

В общем случае Sзаг можно определить по формуле:

(5.1)

где Сi - базовая себестоимость 1 т заготовок.

Сi =350000 руб.

Q - масса заготовки.

q - масса детали.

Sотх - стоимость отходов Sотх = 70600 руб.

Rt, Rc ,Rb, Rm, Rn - коэффициенты зависящие соответственно от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма заготовок.

Rt = 1.1, Rc = 0.83, Rb = 0.8, Rm = 1.04, Rn = 0.76

Получили что стоимость одной заготовки равна 6457.8 руб.

6.Проектирование технологического процесса механической обработки

Базовый вариант технологического маршрута является классическим для подобного типа деталей и вносить существенные изменения не имеет смысла.

Табл.6.1

N операции	Наименование операции	Оборудование
010	Токарная	ЛМ555
011	Кантование	Кантователь
015	Токарная	ЛМ555
020	Токарная	ЛМ555
021	Кантование	Кантователь
025	Токарная	ЛМ555
030	Токарная	ЛМ555
035	Токарная	ЛМ555
036	Кантовать	Кантователь
040	Токарная	ЛМ555
043	Кантовать
045	Алмазно-расточная	WKF-800
050	Токарная	СМ779
051	Перемещение	Кран консольный поворотный
055	Сборка	А-10
065	Агрегатная	АМ-8522
066	Сверлильная	2H118
070	Слесарная	Верстак слесарный
071	Кантование	Кантователь
075	Суперфинишная	МШ-80
080	Промывка	моечная машина
081	Перемещение	Рольганг
085	Балансировка	МС-9281
086	Транспортирование	Кран
087	Транспортирование	Кран
088	Перемещение	Рольганг
090	Контроль	Стол контролёра
095	Дефектация	Кран ПТ-205
100	Запрессовывание	Стенд
110	Укладка	Кран ПТ-205
115	Сборка	Рольганг
120	Слесарная	Верстак слесарный
121	Слесарная	Верстак слесарный
123	Перемещение	Рольганг

Основная обработка детали производится на токарном полуавтомате поэтому наибольший эффект можно получить оптимизируя данные операции.

Мне представляется наиболее целесообразным в условиях нашего тяжёлого экономического положения для того чтобы достигнуть наибольшего экономического эффекта, внедрять в производство последние достижения в области технологии. Таким безусловно являются инструменты шведской фирмы “AB Sandvik Coromant” -крупнейшего производителя твердосплавных пластин и инструмента для токарной обработки, фрезерования и сверления.

Применение данного инструмента позволит ужесточить режимы резания и как следствие увеличить производительность на 15-30% по сравнению с традиционными резцами.

Данные пластины из минералокерамики позволяют увеличить S до 0.6 мм/об Положительная геометрия обеспечивает мягкое резание при небольших усилиях. Работа на больших скоростях позволит увеличить качество обрабатываемой поверхности.

Большие изменения произвести в данном проекте мне не представляется возможным так как операции продуманы чрезвычайно грамотно. Все операции целесообразны и предназначены для получения необходимой геометрии и качества поверхности.

Эти пластины я применил на операции 065 Токарная на станке СМ779

7.Разработка технологических операций

Осуществим детальную разработку основных технологических операций механической обработки детали “Маховик”.

Операция 010 Токарная.

Оборудование станок 2-х шпиндельный специальный токарный полуавтомат ЛМ555.

Содержание операции: на станок на обе позиции загружаются заготовки и производится обработка торцев А,Б,В,Ж,Л при помощи поперечных суппортов, а также проточка диаметра Д продольным суппортом. (см рис.7.1)

Рис.7.1. Поверхности детали подлежащие обработке на операции 010.

Операция 015 Токарная.

Оборудование станок 2-х шпиндельный специальный токарный полуавтомат ЛМ555.

После предыдущей операции производится кантование и на этой операции уже производится обработка другого торца детали. Поперечным суппортом протачивается торец Е (4-я резцами) одновременно, затем точится конусная поверхность и торец Г. Продольный суппорт протачивает диаметр Ш.

Операция 020 Токарная

Оборудование станок 2-х шпиндельный специальный токарный полуавтомат ЛМ555.

Расточить поверхность И и снять фаску при помощи продольного суппорта. Поперечные суппорта: Точить торец Г,Е окончательно снять фаску.

Обрабатываемые поверхности на операции 020.

4) Операция 025 Токарная

Оборудование станок 2-х шпиндельный специальный токарный полуавтомат ЛМ555.

Точить окончательно по копиру коническую поверхность С,Р, торец П.

Обрабатываемые поверхности на операции 025.

5) Операция 030 Токарная

Оборудование станок 2-х шпиндельный специальный токарный полуавтомат ЛМ555.

Содержание операции: Производится получистовая обработка торцев А,Б,В,Ж,Л при помощи поперечных суппортов, а также проточка диаметра Д продольным суппортом. (см рис.7.1).

6) Операция 035 Токарная

Оборудование станок 2-х шпиндельный специальный токарный полуавтомат ЛМ555.

Расточить поверхность И,К. Точить поверхность Т.

7) Операция 035 Токарная

Оборудование станок 2-х шпиндельный специальный токарный полуавтомат ЛМ555.

В данной операции производится окончательная обработка торца Е.

8) Операция 045 Алмазное растачивание.

Данная операция необходима для достижения необходимой точности отверстий что позволит избежать недопустимого для маховика радиального биения. Расточка отверстия 1 и 2.



Обрабатываемые поверхности на операции 045.

9) Операция 050 Токарная

Оборудование Токарный полуавтомат СМ779Н.

На данном станке при помощи приспособления описанного в данном курсовом проекте производится обработка поверхностей детали.

Поперечный суппорт:

1. Подрезка торца 1.

2. Подрезка торца Ж.

Продольный суппорт:

Проточить поверхность Д,З

7.5 Обрабатываемые поверхности на операции 060.

10) Операция 060 Токарная

Оборудование Токарный полуавтомат СМ779Н.

На данном станке при помощи приспособления описанного в данном курсовом проекте производится обработка поверхности Ж.

11) Операция 065 Агрегатная

Станок агрегатный 6-позиционный.

Первая позиция загрузочно-разгрузочная.

Позиция. Снятие обработанной детали и установки новой заготовки.

Позиция. Сверлить 6 отв. 11

Сверлить 4 отв. 14

Сверлить 1 отв. 7,5 на глубину 15

Позиция.

Сверлить 2 отв. 14

Сверлить 1 отв. 13,2 со снятием фасок 1x45 и отв. 14

Сверлить 1 отв. 7,5 на глубину 15 выдерживая R1.

Зенкеровать 6 отв. 12,7+0.43 на глубину 19 со снятием фасок 1x45.

Позиция

Зенкеровать 6 отв. 11,9

Развернуть 1 отв. 14 зенкеровать 1 отв. 15+0.43 напроход.

Позиция

Зенкеровать 4 отв. 15 напроход.

Зенкеровать 2 отв. 15 напроход.

Зенкеровать 1 отв. 8 на глубину 10 со снятием фаски.

Зенкеровать 1 отв. 8 на глубину 10 со снятием фаски 1x45

Развернуть 6 отв. 12,5 на глубину 16

Притупить острые кромки в 6 отв. 15 в 2 отв. 14.

8.Расчёт и назначение припусков на механическую обработку

Произведём расчёт на обработку центрального базового отверстия 100+0.054 мм. в маховике которое играет значительную роль в данной детали.

Заготовка представляет собой отливку первой степени точности, массой 42 кг. технологический маршрут состоит из точения чернового, точения получистового, чистового и алмазного растачивания. Расчёт припусков приводим в таблице 8.1. в которой последовательно записываем технологический маршрут обработки отверстия и все значения элементов припуска.

Значения высоты микронеровностей Rz и глубины дефектного слоя Т для отливки принимаем по ([3 ], с.98): Rz = 200 Т =300. Для переходов механообработки Rz и Т определяем по ([3], с.99). Все значения Rz и Т записываем в таблицу 8.1.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки. Коробление отверстия необходимо учитывать как в диаметральном направлении, так и в осевом его сечении. Значение удельного коробления Дk для отливок находим по ([3], табл.4.29).

При определении см в данном случае определяется как допуск на длину отверстия. см = 125 мкм.

Значит

Остаточные пространственные отклонения по операциям механической обработки определяем по формуле:

где ку - коэффициент уточнения формы;

заг - пространственное отклонение для заготовки, мкм

ку - определяем по ([3]).

для чернового растачивания 0.05

для получистового растачивания 0.04

для чистового растачивания 0.03

для алмазного растачивания 0.002

Погрешность установки еу на выполненном переходе при определении промежуточного припуска характеризуется смещением обрабатываемой поверхности, которое должно компенсироваться дополнительной составляющей промежуточного припуска, мкм. На основании полученных данных производим расчёт минимальных значений межоперационных припусков.

Минимальный припуск при последовательной обработке отдельно расположенных поверхностей:



где i - номер перехода по порядку в маршруте обработки поверхности

Для черновой обработки:

Для получистовой обработки:

Для чистовой обработки:

Для чистового алмазного растачивания:

Заносим полученные значения в таблицу.

Определяем расчетные минимальные размеры по операциям. Для алмазного растачивания этот размер равен минимальному размеру детали Нmin = 100.05 мм. Для предыдущих операций, минимальные размеры, определяем вычитанием минимальных припусков и расчетного размера на последующей за рассматриваемой операции.

Минимальные предельные значения припусков 2Zmin представляют собой разность наибольших предельных размеров на выполняемом и предшествующем переходах, а максимальные 2Zmах соответственно разность наименьших предельных размеров.

Предельные значения общих припусков Zomin и Zomax рассчитываем суммируя соответствующие значения Zimin и Zimax. Общие припуски Zоmin и Zоmax определяют, суммируя промежуточные, и записывают их значения под соответствующими графами:

Общий номинальный припуск (мкм)

где Нз - нижнее отклонение поля допуска заготовки, мкм

где Нд - нижнее отклонение поля допуска детали, мкм

На остальные обрабатываемые поверхности маховика припуски и допуски выбираем по ГОСТ 7505-89. Также по этому стандарту проверяем правильность расчёта припусков рассчитанного отверстия. Полученные значения записываем в таблицу 8.3

Рисунок.8.2 Схема расположения припусков и допусков

Поверхность	Размер	Припуск	Допуск заг
		Табличный	Расчётный
1	39.5-0.25	4.0	-
2	39.5-0.25	4.5	-
3	347-0.36	2·3.0	-
4	1±0.3	3.5	-
5		2·4.0	-
6	R3	3.0	-
7	R3	3.0	-
8	52-0.039	2·3.0	-
9	30±0.125	4.0	-
10	15.5	3.0	-
11	100+0.054	3.0	3.2

Рис.8.4 Обрабатываемые поверхности.

9. Расчет режимов резания

Для всех операций технологического процесса необходимо определить режимы резания, причём на одну из операций они определяются аналитическим методом.

Рассчитаем режимы резания для операции сверления 4-х отверстий 14 равномерно расположенных на 80, придерживаясь формуляра ([5], с.237) и пользуясь справочной литературой ([5], с.276).

Длина рабочего хода шпинделя, мм

Lр.х.=l+l1, мм

где l1 - величина подвода, врезания и перебега инструмента, l1=10мм([5], с.303);

l - длина резания, 20 мм.

В зависимости от диаметра сверла и твёрдости материала определяем подачу([5], c.277): So = 0,31 - 0,35 мм/об.

Подача принятая по паспорту станка So = 0,31 мм/об.

Скорость резания при сверлении ([5], с.278):

где значение коэффициента Сv и показателей степеней находим в табл.28 ([5], c.278).

Т - значение стойкости инструмента (табл.30)

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

где Kmv - на обрабатываемый материал (табл.1-4,[ ], с.261)

nv - 1.3 для свёрл из быстрорежущей стали.

Kuv -коэффициент на инструментальный материал, Kuv = 1

Klv -коэффициент учитывающий глубину сверления, Klv = 1

Kv = 0.935

Таким образом:

Крутящий момент и осевая сила рассчитывается по формуле:

Значения коэффициентов См и Ср и показателей степени приведены в табл.32 ([ ], c.280).

См = 0.021 q = 2.0 y = 0.8

Ср = 42.7 q = 1.0 y = 0.8

Коэффициент, учитывающий фактические условия обратки, зависит только от материала обрабатываемой заготовки Кр = Кмр

Тогда

Получили что Мкр=16.627 н·м

Получили что Ро= 2415 Н

Частота вращения:

Мощность резания:

Цифра 4 означает одновременную обработку 4-х отверстий.

По паспортным данным станка n= 350 мин-1

Vпр =П·D·n/1000=3.14·14·350/1000 = 15.39 м/мин

Определим основное время

Режимы резания и основное время на остальные операции ТП представим в таблице 9.1

Таблица 9.1

Операция	V,м/мин	n, об/мин	t, мм	S, мм/об	Sм, мм/мин	То, мин
010 токарная 1)поперечный суппорт
1.Точить торец А предварительно выдержав размер 1.	70	63	3	0.4	25.2	1.98
2.Точить торец В предварительно выдержав размер 2.	31.2	63	4	0.4	25.2	1.97
3.Точить торец Л предварительно до диаметра 8 выдержав размер 3.	19.2	63	7.5	0.4	25.2	1.94
4.Точить торец Ж предварительно выдержав размер 4 и диаметр 6.	84.5	63	2	0.4	25.4	1.9
5.Точить торец Б предварительно до диаметра 7выдержав размер 3.	80.5	63	4	0.4	25.4	1.93
2)продольный суппорт 1.Точить торец Б предварительно до диаметра 7выдержав размер 5.	80.5	63	1.5	0.35	22.05	2.18
015 токарная 1)поперечный суппорт
1.Точить торец Е четырьмя резцами одновременно выдержав размер 4.	71.5	63	3	0.25	15.77	0.55
2.Точить конусную поверхность и торец Г выдержав размер 1,2,3,5.	38.4	63	3	0.35	22.05	2.14
3.Точить торец Г выдержав размер 2.	23.8	63	3	0.35	22.05	1.82
2) продольный суппорт Точить диаметр Ш выдержав размер 6	85	63	3.5	0.3	18.9	1.32
020 Токарная 1)поперечный суппорт
Расточить поверхность И предварительно выдержав диаметр 5. Снять фаску 4.	23.6	160	4	0.4	64	0.44
2)продольный суппорт Точить торец Г,Е окончательно выдержав размер 3,1	106	80	1	0.36	28.8	2.36
025 Токарная 1)поперечный суппорт
Точить окончательно по копиру коническую поверхность С, Р, торец П выдержав размер 1,2,3,4,5,6,7	56.5	80	4.5	0.37	29.6	2.38
030 Токарная 1)поперечный суппорт
1.Точить торец В,Л,А,Ж торец Б окончательно выдерживая размер 3,2,4,5	24.8	80	1.5	0.25	20	2.02
2)продольный суппорт
1. Точить поверхность Д выдержав диаметр 9.	102	80	0.75	0.25	20	2.0
035 Токарная 1)крестовый суппорт
1.Расточить поверхность И,К,Т выдержав диаметр 5,2,3 размер 6,7,8,9,10,11	25	80	4.5	0.2	16	1.63
040 Токарная
1. Точить торец Е, окончательно выдержав размера размер 2 и неплоскостность 1	206	160	2	0.26	41.6	2.93
050 Токарная
1.Подрезать торец 1 в размер 10.5-0.43 Подрезать торец в размер 35-0.62 выдержав тт4	132	100	1	0.17	17.0	1.69
2.Проточить поверхность Д до 400	126	100	1	0.17	17.0	1.53
3. Проточить поверхность 3 до 347	109	100	1	0.17	17.0	1.53
065 Агрегатная
1 позиция Снять деталь и установить заготовку.
2 позиция Сверлить 6 отв 11	13.8	400	5.5	0.16	64	0.76
Сверлить 4 отв 14	14	320	7	0.31	99.2	0.45
Сверлить 1 отв 7.5	13.5	570	3.75	0.12	68.4	0.44
3 позиция Сверлить 2 отв7 14	14	320	7	0.31	99.2	0.45
Сверлить 1 отв 13.2	13.7	330	6.6	0.2	66	0.22
Сверлить 1отв 7.5	13.5	570	3.75	0.12	68.4	0.45
Зенкеровать 6 отв 12.7+0.43	10.6	260	0.85	0.25	65	0.52
4 позиция Зенкеровать 6 отв 11.9	10.0	260	0.45	0.25	65	0.52
Развернуть 1 отв. 14 зенкеровать 1 отв. 15	15	110	0.4	0.6	66	0.45
5позиция Зенкеровать 4отв 15	11.3	240	0.5	0.27	64.8	0.45
075 Суперфиниширование
Суперфинишировать торец Е обеспечив чистоту поверхности 1.25 на 350±1.1

10.Расчёт технической нормы времени

Технические нормы времени в условиях массового производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. По формуле:

Тшт = То+ТВ+Тоб+Тот

Рассчитывается норма штучного времени Тшт,

где То - основное время, мин

Тв - вспомогательное время, мин

ТВ = Ту.с.+Тз.о.+Ту.п.+Тиз

где Ту.с. - время на установку и снятие детали, мин

Тз.о. - время на закрепление и открепление детали, мин

Тиз - время на измерение детали, мин;

Туп - время на приёмы управления, мин;

Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин;

Тот - время перерывов на отдых и личные надобности, мин

Определим Тшт для операции сверления отверстия 14.

Основное время То для этой операции было определено выше То = 0.369 мин.

Нормативы вспомогательного времени определим по табл.5 [ ]

Тус +Тзо = 0.18 мин

Туп = 0.01+0.01+0.02+0.01=0.05 мин

Торг= 2.4%Топ

Тв = 0.18+0.05+0.044 =0.274 мин

Топ=Тосн+Твсп=0.369+0.274 = 0.643 мин

Ттех = 0.5·0.369/60 = 0.003 мин

Тоб = Ттех+Торг = 0.003+0.015 = 0.018 мин

Тот = 0.039 мин

Тшт = 0.369+0.274+0.018+0.039 = 0.7 мин

Номер и наименование операции	То, мин	Тв	Топ	Тоб	Тот	Тшт
		Тус+Тзо	Туп	Тиз		Ттех	Торг
050 Агрегатная переход 1	0.369	0.18	0.05	0.044	0.643	0.003	0.018	0.039	0.7
Алмазно-расточная									1.25
Суперфинишная									1.503
Сверлильная									2.127

11.Определение необходимого количества оборудования

Правильный выбор оборудования определяет его рациональное использование. Станки нужно выбирать по производительности, поэтому определим критерии, показывающие степень использования каждого станка в отдельности и всех вместе по разработанному технологическому процессу.

Коэффициент загрузки станка зз =mp/mпр

где mp - расчётное количество станков

mпр - принятое количество станков

m = Тшт/tB

tB - такт выпуска tB = 60·3738/15000 = 15.948мин

Штучное время Тшт определено в п.10

Рассчитаем коэффициенты загрузки оборудования для всех операций

По рассчитанным данным строим график загрузки оборудования (рис. 11.1)

Рис. 11.1 График загрузки оборудования

Коэффициент использования оборудования по основному времени зо свидетельствует о доле машинного времени в общем времени работы станка. Он определяется как отношение основного времени к штучному

зо = То/Тшт

з005=0.85/1.08= 0.78 з010= 0.81 з015= 0.84 з020= 0.85

з025= 0.86 з030= 0.81 з035= 0.80 з040= 0.75

з045= 0.86 з050= 0.71 з055= 0.74 з060= 0.54

Рис. 11.2 График использования материала по основному времени.

12.Расчёт приспособления

На токарной операции 050 используется приспособление начерченное в данном проекте. Данное приспособление предназначено для закрепления заготовки по поверхностям торцев. От проворачивания под действием сил резания избавляют силы трения при зажиме. Заготовка прижимается сверху благодаря гидроцилиндру, шток которого. соединен с нижним концом вала . Приспособление крепится на шпиндель и обеспечивает хорошее базирование и точность обработки.

Сила резания при точении Н раскладывается на составляющие силы (тангенциальные Рz радиальные Ру и осевая Рх)

Pz,x,y= 10·Cptx·Sy·Vn·Kp

Постоянная Ср и показатели степени x,y,n приведены в табл.22 (Касилова, с,273).

Нас интересует тангенциальная сила Pz, т.к. он будет стремиться преодолеть силы трения и провернуть заготовку в приспособлении.

Для Pz: Cp=92; x=1.0; y=0.75; n=0.

Поправочный коэффициент Кр = Кнр·Кцр·Кгр·Клр·Кгр

фактические условия резания.

Кмр учитывает влияние качества обрабатываемого материала и силовые зависимости.

Для серого чугуна

n=0.75 для твердого сплава

Кнр, Кцр, Кгр, Клр, Кгр - учитывают геометрические параметры режущего инструмента.

Кцр=1.0 Кгр= 1.25 Клр= 1.0 Кгр= 1

Кр=1.04·1·1.25·1·1= 1.3

Pz = 10·92·11·0.250.75·1600·1.3 = 422.85 Н

Осевая сила Рx

Cp=46; x=1.0; y=0.4; n=0.

Px = 10·46·11·0.250.4·1600·1.3 = 343.46 Н

Поскольку резца два, то сила действующая на заготовку:

Рz = Рz·2 = 845.7 H Px = 686.92 H

Определим силу зажима, необходимую для крепления заготовки.

По табл.94 (Антонюк) определяем схему закрепления и формулу для нахождения силы зажима W.

K = K0· K1· K2· K3· K4· K5· K6

где K0= 0.5 K1 =1.2 K2 = 1.05 K3 = 1.2 K4 = 1 K5 = 1 K6 = 1

К = 1.5·1.2·1.05·1.2·1·1·1 = 2.268

Момент М определяется Рz·Rдет (сила на плечо)

М = 845.7·190 = 160683 Н·мм

Р = 686,92 Н

f1 = 0.15 f2 = 0.15 коэффициент трения (с.207)

приближенные значения жесткости стыков.

R1 = 100 мм; R2 = 120 мм;

Найдем цилиндра, необходимый для создания такой силы зажима.

р - давление жидкости (оптимальное 10 мПа)

з - механический ход гидроцилиндра (з = 0.9..0.46)

Следовательно диаметр цилиндра необходимый для данного приспособления должен быть более 44.6 мм.

13.Технико-экономические показатели проекта

Приведённые затраты могут быть определены в виде удельных величин на 1ч работы оборудования. Часовые приведённые затраты можно определить по формуле

Сп.з =Сз+Сч.з+Ен(Кс+Кз)

где Сз - основная и дополнительная зарплата с начислениями, коп/ч

Сч.з - часовые затраты на эксплуатацию рабочего места, коп/ч

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности кап. вложений (Ен=0.15).

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

Сз = е·Стф·к·у

где е - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату

(е = 1.53).

Стф - часовая тарифная ставка, коп/ч (табл. 2.14 [4])

k - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика (для массового производства 1.1)

у - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном оборудовании.

Сч.з= Сч.з.б.п·км

где Сч.з.б.п - практические часовые затраты на базовом месте, коп/ч

км - коэффициент (прил.2 [4]).

Сч.з.б.п=44.6 коп/ч - для массового производства.

где Ц - балансовая стоимость станка (прил. 4 [4])

F - производственная площадь, занимаемая станком

Fg - действительный годовой фонд времени работы станка, ч.

зз - коэффициент загрузки станка.

Рассчитаем себестоимость операции которую мы модернизировали.

Сз = 1.53·60.6·1.1·2 = 203.95 коп/ч

е = 1.53 Ст.ф.= 60.6 коп/ч (табл. 2.14, с.40, [4])

к =1.1 у =2

км =2.4

Сч.з = 44.6·2.4 = 107.04 коп/ч

Кс = 494.3 коп/ч Кз = 15.4 коп/ч

Технологическая себестоимость операции

где кв - коэффициент выполнения норм (1.3)

Со1 - базовый вариант

Со2 - вариант с применением минералокерамических пластинок фирмы “AB Sandvik Coromant”

Экономический эффект

Для перехода от цен 1983 года к нынешним примем инфляционный коэффициент К=500, тогда Эг = 365000 рублей.

Литература

Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. : Справочное пособие. - Мн. : Беларусь, 1991. - 400 с.

Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980. - в 2-х томах - 728 с.; 559с.

Дипломное проектирование по технологии машиностроения/ Под общ. ред. В.В.Бабука. - Мн.; Вышейш. школа, 1979. - 464с.

Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Мн.; Вышейш. школа, 1983. - 256с.

Режимы резания металлов: Справочник под редакцией Ю.В. Барановского. - М.: Машиностроение, 1972.- 408с.

Справочник технолога машиностроителя/ Под редакцией А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1972. в 2-х томах.

Размещено на Allbest.ru