Технологический процесс механической обработки вала-шестерни

Размещено на http://www.allbest.ru/

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Материаловедения и защиты от коррозии»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

по курсу: «Технология машиностроения»

Тема: Технологический процесс механической обработки вала-шестерни

Выполнил:

студент III курса 2 группы

факультета ХТиТ

Дацун А.В.

Проверил:

Рудак П.В.

Минск 2007



РЕФЕРАТ

ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ, ТИП ПРОИЗВОДСТВА, ЗАГОТОВКА, ПРИ- ПУСК, РЕЖИМ РЕЗАНИЯ, НОРМА ВРЕМЕНИ, ДЕТАЛЬ, ТЕХНОЛОГИ- ЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС.

В данной пояснительной записке содержится анализ технологичности конструкции детали, разработка маршрутного технологического процесса, определение типа производства, расчет припусков, режимов резания, технических норм времени, технико-экономических показателей, а также технологическая документация. вал шестерня заготовка

Записка состоит из: одиннадцати разделов, а также чертежей выполненных на двух форматах А3 (чертёж детали и заготовки) и одном формате А1 ( 6 операционных эскизов).



ВВЕДЕНИЕ

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.

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. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ДЕТАЛИ

Заданная деталь - вал-шестерня из материала 30ХГС, играет роль паразитной шестерни, служит для передачи крутящего момента в силовой коробке, а также входит в состав различных редукторов, мультипликаторов и других передач. Наиболее важное значение для работы передачи имеют опорные шейки вала и поверхности, формирующие зубчатый венец. С целью повышения эксплуатационных характеристик, деталь подвергают термообработке до HRCэ 45-50.

Деталь имеет небольшие габариты, поэтому предусмотренная с целью повышения работоспособности термообработка не приведёт к ощутимым пространственным отклонениям исполнительных поверхностей относитель- но опорных шеек. Опорные шейки с диаметром 60 мм к6 имеют наиболее важное значение при монтаже и эксплуатации силовой коробки.

Конструкция детали не предусматривает центровых отверстий, однако они совершенно необходимы в техпроцессе изготовления детали в качестве вспомогательной чистовой установочной технологической базы. Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, предусматривает постоянство баз на различных операциях механической обработки. Конструкция детали проста, не требует применения специнструмента и спецприспособлений.

Материал детали - сталь 30ХГС. (ГОСТ 4543-71). Химический состав и механические свойства приведены в таблицах 1.1и 1.2.

Таблица 1.1 Химический состав стали 30ХГС по ГОСТ 4543-71, %

С	Cr	Mn	Ni
0,28-0,34	0,8-1,1	0,8-1,1	0,3-0,33



Таблица 1.2 Механические свойства стали 30ХГС.

ут, МПа	ув, МПа	д, %	HRCэ
850	1100	10	45…50

Термообработка - закалка Т=880 0С, охлаждающая среда - масло, отпуск - Т= 540 0С, охлаждающая среда - вода (масло).

2. РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОГО ТЕХПРОЦЕССА И РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИЙ

Изготовление изделий на машиностроительных предприятиях осуществляется в результате производственного процесса, т.е. совокупности всех действий людей и орудий производства, необходимых для превращения сырья и полуфабрикатов в готовые изделия. Важнейшим элементом производственного процесса является технологический процесс, содержащий целенаправленные действия по изменению и последующему определению размеров, формы, взаимного расположения, а так же состояние труда. Каждый технологический процесс состоит из операций.

Определим тип производства для заданного технологического процесса механической обработки вала-шестерни, пользуясь исходными данными: годовая программа, программа выпуска 10000 деталей, режим двухсменной работы при сорокачасовой рабочей неделе. Технологический процесс состоит из 12-ти операций механической обработки:

005 - фрезерно-центровальная операция;

010 - токарная черновая операция;

015 - токарная черновая операция;

020 - чистовое точение с образованием фасок;

025 - чистовое точение с образованием фасок;

030 - фрезерование зубьев;

035 - фрезерование шпоночных пазов;

040 - шлифование опорных шеек;

045 - шлифование поверхностей под зубчатые колеса;

050 - термическая обработка;

055 - повторное шлифование опорных шеек;

060 - повторное шлифование поверхностей под зубчатые колёса;

065 - хонингование зубьев;

Принятую в данном варианте технологического процесса общую последовательность считаем целесообразной, так как соблюдаются принципы последовательности формирования свойств обрабатываемой детали (рисунок 2.1)

Рисунок 2.1 - Эскиз заготовки

005 - фрезерно-центровальная операция. Фрезерно-центровальный полуавтомат МР-71М. Фрезеруются одновременно 2 торца (рисунок 2.2).

Тфр = 0,006·l

l1 = d1 = 40 мм;

Тфр1 = Тфр2 = 0,006·50 = 0,12 мин

Тц1 = Тц2 = 0,00052·l·d = 0,208 мин

где d - диаметр отверстий, мм

l - длина отверстий, мм

То1 = 0,12·2+0,208·2 = 0,656 мин



Рисунок 2.2 - Эскиз заготовки

010-токарно-черновая операция (рисунок 2.3).

Токарно-винторезный станок 16К20.

То2 = 0,00017·l·d = 0,00017(100·50+25·60+30·55+60·93) = 0,726 мин где l - длина обрабатываемого участка детали, мм

d - диаметр обрабатываемого участка детали, мм

То2 = ?0,000037(D2-d2) = 0,000037((602-502)+(602-552)+(932-502) - (932-552)) = 0,037 мин

= То2+ То2 = 0,726+0,037 = 0,763 мин

Рисунок 2.3 - Эскиз заготовки

015 - токарно-черновая операция (рисунок 2.4).

Токарно-винторезный станок 16К20.

То3 = 0,00017·l·d = 0,00017(100·50+25·60+30·55) = 0,298 мин где l - длина обрабатываемого участка детали, мм

d - диаметр обрабатываемого участка детали, мм



То3 =?0,000037(D2-d2) = 0,000037((602-502)+(602-552)) = 0,0287 мин

D, d - больший и меньший диаметры участка, мм

= То3+ То3 = 0,298+0,0287 = 0,327 мин

Рисунок 2.4 - Эскиз заготовки

020 - чистовое точение с образованием фасок (рисунок 2.5).

Токарно-винторезный станок 16К20.

То4 = 0,00017·l·d = 0,00017(100·50+25·60+30·55+60·93) = 0.726 мин

где l - длина обрабатываемого участка детали, мм

d - диаметр обрабатываемого участка детали, мм

То4 = ?0,000037(D2-d2) = 0,000037((602-502)+(602-552)+(932-502) - (932-552)) = 0,037 мин

= То4+ То4 = 0,726+0,037 = 0,763 мин

Рисунок 2.5 - Эскиз заготовки



025 - чистовое точение с образованием фасок (рисунок 2.6).

Токарно-винторезный станок 16К20.

То5 = 0,00017·l·d = 0,00017(100·50+25·60+30·55) = 0,298 мин

где l - длина обрабатываемого участка детали, мм

d - диаметр обрабатываемого участка детали, мм

То5 = ?0,000037(D2-d2) = 0,000037((602-502)+(602-552)) = 0,0287 мин

= То5+ То5 = 0,298+0,0287 = 0,327 мин

Рисунок 2.6 - Эскиз заготовки

030 - фрезерование зубьев на станке МР-71М (рисунок 2.7).

То6 = 0,0022·b·D = 0,0022·60·90 = 5,28 мин

где b - ширина шестерни, мм

D - делительный диаметр шестерни, мм

D = m·z = 2·45 = 90 мм

b = 60 мм

Рисунок 2.7 - Эскиз заготовки



035 - фрезерование шпоночного паза (рисунок 2.8). Станок 6Д92.

То7 = 0,006·l = 0,006·100·2 = 0,48 мин

Рисунок 2.8 - Эскиз заготовки

040 - шлифование опорных шеек (рисунок 2.9). Станок 3М151.

То8 = 0,00015·l·d = 0,00015·25·60·2 = 0,18 мин

где l - длина обрабатываемого участка детали, мм

d - диаметр обрабатываемого участка детали, мм

Рисунок 2.9 - Эскиз заготовки

045 - шлифование поверхностей под зубчатые колеса (рисунок 2.10).

Станок 3М151.

То9 = 0,00015·l·d = 0,00015·100·50·2 = 0,24 мин

где l - длина обрабатываемого участка детали, мм

d - диаметр обрабатываемого участка детали, мм



Рисунок 2.10 - Эскиз заготовки

055 - повторное шлифование опорных шеек (рисунок 2.11). Станок 3М151.

То10 = 0,00015·l·d = 0,00015·20·30·2 = 0,18 мин

где l - длина обрабатываемого участка детали, мм

d - диаметр обрабатываемого участка детали, мм

Рисунок 2.11 - Эскиз заготовки

060 - повторное шлифование поверхностей под зубчатые колеса.

Станок 3М151 (рисунок 2.12).

То11 = 0,00015·l·d = 0,00015·100·50·2 = 0,24 мин

где l - длина обрабатываемого участка детали, мм

d - диаметр обрабатываемого участка детали, мм



Рисунок 2.12 - Эскиз заготовки

065 - хонингование зубьев на станке 5В913 (рисунок 2.13).

То13 = 3ч5 = 4 мин

Рисунок 2.13 - Эскиз заготовки

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА И ВЕЛЕЧИНЫ ПАРТИИ

а) Определяем тип производства:

Под типом производства в машиностроении понимают квалифици- рованную характеристику производства по широте номенклатуры, сменяемости деталей и объему выпуска. в зависимости от этого различают 3 типа производства: массовое, серийное и единичное.

Серийное производство подразделяется в свою очередь на: мелко-, средне- и крупносерийное. Вид производства определяется характером основных выполняемых операций. Различают: кузнечное, литейное, механосборочное и другие виды производства. Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций - Кзо, равный отношению выполненных и подлежащих выполнению в течении месяца к числу рабочих мест.

(3.1)

где ?ПO.I. -- cуммарное число различных операций за месяц по участку из расчета на одного сменного мастера;

?РI. -- явочное число рабочих участка.

Условное число однотипных операций, выполняемых на одном станке в течении одного месяца:

(3.2)

где зН -планируемый нормативный коэффициент загрузки станка, зН=0,8;

зЗ--коэффициент загрузки станка проектируемой операцией:

(3.3)

где ТШ-К - штучно-калькуляционное время, необходимое на выполнение проектируемой операции, мин;

NM -месячная программа выпуска детали, шт

(3.4)



FM--месячный фонд времени работы оборудования,

КВ--коэффициент выполнения норм, КВ=1,3.

Число однотипных операций, выполняемых на одном станке в течении одного месяца:

(3.5)

(3.6)

явочное число рабочих для обслуживания одного станка

(3.7)

этот показатель одинаковый для всех операций технологического процесса.

-месячный фонд времени рабочего, занятого в течении 22 рабочих дней в месяц:

=22·8=176 часов.

Явочное число рабочих участка при работе в одну смену:

(3.8)

Определяем штучно-калькуляционное время Тшт-к =цк*То

Для каждой операции определяем з, Поi и Тшт-к и заносим результаты в таблицу 3.1



Таблица 3.1 Расчет штучно-калькуляционного времени, количества операций и коэффициента загрузки станка.

Операция	То, мин	цк	ТШ-К, мин	зЗ	ПО.I.	PI
005	0,656	1,84	1,207	0,4571	8,74	0,800
010	0,763	2,14	1,633	0,5194	6,46	0,800
015	0,327	2,14	0,699	0,2496	15,09	0,800
020	0,763	2,14	1,633	0,5194	6,46	0,800
025	0,327	2,14	0,699	0,2496	15,09	0,800
030	5,28	1,66	8,165	0,8582	1,29	0,800
035	0,48	2,1	1,008	0,0318	10,46	0,800
040	0,18	2,1	0,378	0,2429	27,91	0,800
045	0,24	2,1	0,504	0,0159	20,93	0,800
055	0,18	2,1	0,378	0,2429	27,91	0,800
060	0,24	2,1	0,504	0,2159	20,93	0,800
065	4	2	8	0,2530	1,31	0,800
Суммарное значение	67,97	6,44	143,79	9,6

Определяем коэффициент закрепления операций:

Кзо=?Поi/?Рi=143,8/9,6=14,98

Таким образом производство является среднесерийным.

б) Определяем размеры партии деталей:

Производственная партия - предметы труда одного наименования, типа, размера, запускаемые в обработку в течении определенного интервала времени, при одном и том же подготовительно-заключительном времени на операцию - Тп.з.

Исходные данные для расчета: N=30000 шт; Тшт.к= 67,97 мин

Периодичность запуска-выпуска изделий а=1 дней

Число рабочих дней в году F=254 дня

Расчётное количество деталей в партии



шт. (3.9)

Расчётное число смен на обработку партии деталей на участке

(3.10)

Принятое число смен спр =2

Принятое число деталей в партии

шт. (3.11)

4. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ

а) Качественная оценка технологичности конструкции:

Рассматриваемая деталь - шестерня -- изготавливается из стали 30ХГС ГОСТ 4543-71. Данный материал характеризуется хорошей обрабатываемостью резанием. Поэтому можно сделать вывод, что материал детали соответствует предъявляемым требованиям и является приемлемым.

Деталь изготавливается поковкой, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Поковка даёт значительную экономию материала и обеспечивает низкую себестоимость изделий.

Анализ допусков на размеры и шероховатости поверхностей показывает, что они приняты в соответствии с эксплутационными требованиями и не требуют применения специального оборудования повышенной точности.

В процессе окончательной обработки логично заметить, что базирующие поверхности сохраняются на протяжении всей обработки детали, кроме того, совмещены технологические и измерительные базы, что уменьшает погрешность обработки и упрощает дальнейший контроль.

В целом деталь можно считать технологичной.

б) Количественная оценка технологичности конструкции

количественную оценку технологичности конструкции производим по следующим дополнительным показателям:

коэффициент унификации конструктивных элементов

К=QYE/QЭ= 1

где

QУ.Э. и QЭ.--соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт;

коэффициент использования материала

К= q/ Q=10,8/14,4=0,75

где

q и Q -- соответственно масса детали и заготовки, кг;

4) масса детали q=10,8кг (при плотности 7,8 г/см3)

5)максимальное значение квалитета обработки IT8;

6) максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Rz=32 мкм.

Исходя из результатов проведенных качественного и количественного анализов, делаем вывод, что деталь является технологичной.



5. ВЫБОР МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ С ЭКОНОМИЧЕСКИМ ОБОСНОВАНИЕМ

Рассчитаем стоимость заготовки (необходимой для заданной детали - вала-шестерни), полученной на горизонтально-ковочной машине (ГКМ) и стоимость заготовки из горячекатаного проката.

Для начала определяем массу прутка (массу геометрической фигуры, в которую вписывается деталь): Мф=43,1кг. Более подробно расчеты приведены в разделе «Расчет припусков».

Для заданного материала (Сталь 30ХГС) по таблице определяем оптовую цену за 1 тонну металла (табл.2.6, стр. 31[1]). В нашем случае 1 тонна стоит 160000 у.е.

Масса детали подробно рассчитана в разделе «Расчет припусков»: Мдет=10,8кг.

Определяем по таблице заготовочную цену на стальную стружку (табл.2.7, стр. 32 [1]):

Sотх=28000 у.е. (за 1 тонну);

Определим стоимость получения заготовки из проката по выражению:

(4.1)

где S - оптовая цена 1т металла, у.е.;

Q - масса заготовки (Мф), кг;

q - масса детали (Мдет), кг;

Sотх - заготовительная цена на стальную стружку, у.е.

у.е..

Определяем стоимость получения заготовки полученной на ГКМ:



(4.2)

Где Ci-базовая стоимость 1 тонны заготовки (штамповки), Сi=373000 у.е.;

Кт - коэффициент, зависящий от класса точности (в нашем случае класс точности - 1), поэтому Кт=1;

Кс - коэффициент, зависящий от степени сложности по таблице (табл.2.12, стр.38 [1]) Кс=0,87;

Кв - коэффициент, зависящий от массы по таблице (табл.2.12, стр.38 [1]) Кв=1,14;

Км - коэффициент, зависящий от марки материала. В нашем случае заготовка стальная, поэтому Км=1,18;

Кп - коэффициент, зависящий от объема производства Кп=1,0

Q - масса заготовки, кг;

q - масса детали, кг;

Sотх - стоимость отходов;

у.е.

Исходя из полученных расчетов видно, что заготовка полученная прокатом дешевле чем заготовка полученная на ГКМ.

Определяем годовой экономический эффект одного способа получения заготовки по сравнению с другим по выражению:

у.е. (4.3)

где Э - годовой экономический эффект, у.е.;

N - годовой объем выпуска деталей, шт.

Таким образом, при использовании заготовок полученных прокатом экономия составит 357 млн. у.е. в год по сравнению с заготовкой, полученной на ГКМ.

Однако, исходя из производственного опыта и технико-экономических расчетов, следует, что при объеме выпуска 30000 деталей в год целесообразно применять ГКМ. Более того, если учесть стоимость механической обработки, то очевидным становится то, что применение ГКМ более рационально и экономически выгодней чем прокат. Поэтому для нашего случая выбираем метод получения заготовки на ГКМ (ковка на горизонтально-ковочной машине) (См. п. 9).

6. РАСЧЁТ И НАЗНАЧЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

На величину припуска оказывают влияние следующие факторы:

материал заготовки;

вид заготовки (литье, штамповка и т.д.);

размер заготовки;

величина дефектного слоя на обрабатываемой поверхности;

сложность процесса обработки;

величина погрешности установки;

Расчет припусков и назначение их по таблицам ГОСТов следует производить после отработки конструкции детали и заготовки на технологичность и технико-экономические обоснования метода получения заготовки.

Перечислим исходные данные для расчета припусков на механическую обработку в нашем случае:

- материал заготовки - Сталь 30ХГС;

- заготовка получена штамповкой;

- способ установки при обработке - в центрах;

Значение припусков запишем в виде таблицы.

Технологический процесс обработки для поверхностей, припуски которых будут определяться в данном разделе расчетно-аналитическим методом выглядит следующим образом: черновое точение; чистовое точение; шлифование; термообработка; повторное шлифование.

Определяем исходный индекс заготовки. Для этого определяется группа стали в зависимости от содержания углерода. Группа стали - Сталь М1 (согласно ГОСТ 7505-89). Также согласно этому ГОСТу в зависимости от метода получения заготовки определяется класс точности поковки - Т4. Далее необходимо определить степень сложности поковки. Для этого определяем массу детали, исходя из того, что удельный вес стального изделия составляет сст=7800кг/м3.

(6.1)

где: di - диаметр детали, см;

li - длина детали с диаметром di, см;

кг;

Определим массу заготовки (приближенная масса заготовки)

(6.2)

Кр - коэффициент, равный 1,33;

кг;

Определим массу геометрической фигуры, в которую вписывается деталь:



(6.3)

где: di - максимальный диаметр детали, см;

li - длина всей детали, см;

кг

Определяем степень сложности половин:

(6.4)

Следовательно степень сложности заготовки - С2.

Рассчитаем припуск для поверхности опорной шейки Ш60к6. Необходимые для расчета значения элементов припуска определим, согласно рекомендациям (табл. 4.1, стр. 61 [1]).

Технологический маршрут обработки поверхности опорной шейк состоит из следующих операций: черновое точение, чистовое точение, шлифование предварительное (до термообработки), шлифование окончательное (после термообработки).

Расчёт припусков на обработку приведён в табл. 6.1, в которой последовательно записываются технологический маршрут обработки опорной шейки и все значения элементов припуска.

Значения высоты микронеровностей Rz и глубины дефектного слоя Т для штампованной заготовки массой 14,4 кг принимаем : Rz = 200, Т=300.

Определяем пространственные отклонения. Для данной заготовки:



(6.5)

Где ссм - погрешность заготовок по смещению.

ссм = 1,0 (для второй группы точности).

скор - погрешность штампованной заготовки по короблению.

скор = 0,5 (с диаметром по опорной шейке <120 мм).

сц - погрешность зацентровки заготовки. Вычисляется по формуле:

(6.6)

Тdзаг - допуск заготовки по ГОСТ 7505-89.

Определяем допуск на поверхность для штамповки точности Т4, для группы стали М1, степени сложности С2 по исходному индексу ИТ=12.

Тdзаг =мм

Определим с для последующих технологических переходов:

счерн =0,06*=0,06*1500=90мкм

счист =0,04*=0,04*1500=60мкм

сшл. пр =0,02*=0,02*1500=30мкм

Величину расчётного припуска по технологическим переходам определим по формуле:

(6.7)



Где zmin - расчетный припуск, мкм;

Rzi-1 - среднее квадратичное отклонение на предшествующей операции, мкм;

Тi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующей операции, мкм;

сi-1 - суммарное отклонение распределения поверхностей и отклонение формы поверхностей на предшествующей операции, мкм

Для чернового точения: 2zmin=2(200+300+1500)= 2.2000мкм

Для чистового точения: 2zmin=2(50+50+90)= 2.190мкм

Для предварительного шлифования: 2zmin=2(30+30+60)= 2.120мкм

Для окончательного шлифования: 2zmin=2(10+20+30)= 2.60мкм

Расчётный размер dр находится последовательно в обратном порядке технологических переходов, т.е. снизу вверх, начиная с шлифования. Размер после шлифования должен соответствовать размеру детали.

Предельные отклонения принимаем по СТ СЭВ 144-75. В нашем случае: Ш.

dр при шлифовании в случае обработки наружных поверхностей принимают по dмин. Последующие значения dр для технологических переходов определяются прибавлением к известному размеру величин припуска (рис 6.1):

dр1=60,002+0,120=60,122мм

dр2=60,122+0,240=60,362мм

dр3=60,362+0,380=60,742мм

dр4=60,742+4,000=64,742мм

dmax = dmin+Td,

где Td - допуск на размер для заготовки:

dmax = 60,742 + 2 = 62,742 мм - для заготовки;

dmax = 60,742 + 0,1 = 60,842 мм - для чернового точения;

dmax = 60,362 + 0,039= 60,401 мм - для чистового точения;

dmax = 60,122 + 0,025 = 60,147 мм - для шлифования;

dmax = 60,002 + 0,019 = 60,021 мм - для повторного шлифования.

Предельные значения припусков 2zminпр для наружных поверхностей определяют как разность наибольших предельных размеров, 2zmахпр - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и рассматриваемого переходов.

2zmax1 = 60,147 - 60,021= 126мкм;

2zmax2 = 60,401 - 60,147 = 254мкм;

2zmax3 = 60,842 - 55,401 = 441мкм;

2zmax4 = 62,742 - 60,842 =1900мкм;

2zmin1=60,122 - 60,002 = 120мкм;

2zmin2=60,362 - 60,122 = 240мкм;

2zmin3=60,742 - 60,362 = 360мкм;

2zmin4=64,742 - 60,742 = 4000мкм;

Выполним проверку:

2zmax i - 2zmin i = Ti-1-Ti (6.8)

2zmax1 - 2zmin1 = 126-120=6мкм;

Тd - Тdi = 25-19=6мкм.

2zmax2 - 2zmin2 = 254 - 240 = 14 мкм;

Тd - Тdi = 39- 25=14мкм.

2zmax3 - 2zmin3 = 441- 380 = 61 мкм;

Тd - Тdi =100- 39=61мкм.

2zmax4 - 2zmin4 = 5900 - 4000 = 1900 мкм;

Тd - Тdi = 2000-100=1900мкм.

Величина номинального припуска z0ном определяется с учётом несимметричного расположения поля допуска заготовки.

Для наружных поверхностей:

(6.9)

Где Нз - нижнее отклонение допуска заготовки,

Нд - нижнее отклонение допуска детали.

z0ном = 4740+700-2=5438мкм=2.2,549мм?2.2,55 мм

Расчетный размер заготовки:

dзаг. ном.= d+ z0ном (6.10)

dзаг. ном.= 60+5,1=65,1мм

Рисунок 6.1



Таблица 6.1

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2zmin, мкм	Расчётный размер dр, мм	Допуск Тd, мкм	Предельные отклонения, мм	Предельные значения припусков, мкм
	RZ	Т	с				dмин	dмах	2zminпр	2zmaxпр
Заготовка	200	300	1500	-	61,442	2000	61,442	62,742	-	-
Черновое точение	50	50	90	2.2000	60,742	100	60,742	60,842	4000	5900
Чистовое точение	30	30	60	2.190	60,362	39	60,362	60,401	380	441
Шлифова- ние предвари-тельное	10	20	30	2.120	60,122	25	60,122	60,147	240	254
Шлифова- ние окончате-льное	5	15	-	2.60	60,002	19	60,002	60,021	120	126
Всего	4740	6721

На остальные поверхности заготовки (Рисунок 6.2) припуски и допуски принимаются по найденному исходному индексу ИТ по ГОСТ 7505-89. Результаты сводим в табл.6.2.

Рис 6.2



Припуски на поверхности заготовки

Таблица 6.2

Обозначе-ние Размера	Размер по чертежу,мм	Припуски, мм	Размер заготовки, мм	Предельные отклонения, мм
		табличный	расчётный
1	60	2.1,7=3,4		63,4	+1,6 -0,9
2	120	2.1,8=3,6		123,6	+1,6 -0,9
3	170	2.1,8=3,6		173,4	+1,6 -0,9
4	370	2.3,0=6,0		376,0	+2,2 -1,2
5	50	2.1,7=3,4		53,4	+1,3 -0,7
6	60	2.1,7=3,4	2.2,55=5,1	65,1	+1,4 -0,8
7	55	2.1,7=3,4		58,4	+1,6 -0,9
8	93	2.1,8=3,6		96,6	+1,6 -0,9
9	55	2.1,7=3,4		58,4	+1,6 -0,9
10	60	2.1,7=3,4	2.2,55=5,1	65,1	+1,4 -0,8
11	50	2.1,7=3,4		53,4	+1,3 -0,7

Данные таблицы являются основой для последующего назначения глубины при расчёте режимов резания.

7. РАСЧЁТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИ

Техпроцесс для рассматриваемой детали:

005 - фрезерно-центровальная:

005.1 - фрезеровать торцы в размер детали;

005.2 - сверлить центровые отверстия;

010 - токарная черновая:

010.1 - токарная черновая обработка поверхности выходного конца вала;

010.2 - токарная черновая подрезка торца опорной шейки;

010.3 - токарная черновая обработка поверхности опорной шейки;

010.4 - токарная черновая обработка промежуточной поверхности;

010.5 - токарная черновая подрезка торца шестерни;

010.6 - токарная черновая обработка поверхности шестерни;

010.7 - токарная черновая подрезка торца шестерни;

015 - токарная черновая:

015.1 - токарная черновая обработка поверхности выходного конца вала;

015.2 - токарная черновая подрезка торца опорной шейки;

015.3 - токарная черновая обработка поверхности опорной шейки;

015.4 - токарная черновая обработка промежуточной поверхности;

020 - чистовое точение с образованием фасок;

020.1 - токарное чистовое точение поверхности выходного конца вала;

020.2 - токарное чистовое точение опорной шейки;

020.3 - токарное чистовое точение поверхности шестерни;

020.4 - токарная - точить 3 фаски;

025 - чистовое точение с образованием фасок:

025.1 - токарное чистовое точение опорной шейки;

025.2 - токарное чистовое точение поверхности шестерни;

025.3 - токарная - точить фаску;

030 - зубофрезерная - фрезеровать зубья;

035 - фрезерование шпоночных пазов;

040 - шлифование опорных шеек;

045 - шлифование поверхностей под зубчатые колеса;

050 - Термическая обработка

055 - повторное шлифование опорных шеек;

060 - повторное шлифование поверхностей под зубчатые колеса;

065 - хонингование зубьев;

Операция 005 (станок МР-71М)

005.1 Фрезеровать заготовку в размер 250 мм с двух сторон одновременно. Фреза 2214-0153 ГОСТ 9473-80 [2] оснащена пластинками твёрдого сплава Т15К6,

Д = 100 мм, z = 10.

Глубина резания t = 2 мм (см.таблица. 6.2). Фрезерование производится за один проход, S = 0,7 мм/об [3, стр. 960] для ув = 710-790 МПа при ц1 = 50,

нр= 120 м/мин

np = 1000VP/(3.14*D) = 1000*120/(3.14*100) = 382 мин-1, округляем до стандартного в большую сторону nп = 400 мин-1

Vп = 3,14*100*400/1000 = 126 м/мин

Рассчитаем основное технологическое время Т0, мин:

(7.1)

где

Т0 - основное технологическое время, мин

(7.2)

где

l0 - длина обрабатываемой детали по чертежу, мм

lвр - длина пути врезания

lп - длина пути перебега



(7.3)

а - прибавка 1-2 мм.

t - глубина резания

і - число проходов

lвр = 2,0+2 = 4 мм; l0 = 53,4 мм; і = 1; lп = 2 мм

l = 53,4+4+2 = 59,4 мм

Т0 = 59,4*1/(400*0,7) = 0,093 мин

005.2 Сверлить центровые отверстия с двух сторон одновременно.

Принимаем центровочное сверло d=5мм, D=10 мм, Р18 [3, стр. 610]

t = D/2 = 5 мм; i = 1

Для Ш группы подач S = 0.07 мм/об [3, стр. 906]

Для группы обрабатываемости 7 [3, стр. 1098]

VP = 30 м/мин [3, стр. 907]

np = 1000*30/(3,14*10) = 955 мин-1,принимаем

nп = 1000 мин-1

Vп = 3,14*10*1000/1000 = 31,4 м/мин

lвр = 5 мм; l0 = 11 мм; і = 1; lп = 0 мм

l = 11+5 = 16 мм

Т0 = 16*1/(1000*0,07) = 0,19 мин

Т0 = Т01+Т02 = 0,13+0,19 = 0,32 мин

Операция 010 (станок 16К20 - на все токарные операции).

010.1 Токарная черновая обработка поверхности выходного конца вала.

Резец 2103-0057 Т15К6 ГОСТ 18879-73 - токарный проходной левый упорный.

t = 1,6мм (Поверхность подвергнута черновой и чистовой обработке, следовательно 80% общего припуска - на черновую, а 20% - на чистовую обработку, т.е. t = 0,8*1,6 = 1,28 мм )

При черновой обработке величину подачи

S = 0,25 мм/об.

VP = 120 м/мин [3, стр. 854]

np = 1000*120/(3,14*23,2) = 1647,3 мин-1, принимаем nп = 1600 мин-1.

Vп = 3,14*53,4*1600/1000 = 116,6 м/мин

lвр = 2 мм; l0 = 100 мм; і = 1; lп = 0 мм

l = 100+2 = 102 мм

Т0 = 102*1/(1600*0,25) = 0,105 мин

010.2 Токарная черновая подрезка торца опорной шейки.

Резец 2112-0057 Т15К6 ГОСТ 18880-73 токарный подрезной левый отогнутый.

t = 1,7 мм ( см. таблица 6.2)

При черновой обработке величину подачи

S = 0,25 мм/об.

VP = 120 м/мин [3, стр. 854]

np = 1000*120/(3,14*35,44) = 1078.35 мин-1, принимаем nп = 1000 мин-1

Vп = 3,14*35,44*1000/1000 = 111,3 м/мин

lвр = 2 мм; l0 = 7,4 мм; і = 1; lп =0 мм

l = 7,4+2 = 9,4 мм

Т0 = 9,4*1/(1000*0,25) = 0,05 мин

010.3 Токарная черновая обработка поверхности опорной шейки.

Резец токарный проходной левый отогнутый 2102-0055 Т15К6 ГОСТ 18877-73.

ц = ц1 = 450

t = 2,72 мм (Поверхность подвергнута черновой и чистовой обработке, следовательно 80% общего припуска - на черновую, а 20% - на чистовую обработку, т.е. t = 0,8*2,72 = 2,176 мм)

S = 0,25 мм/об.

VP = 120 м/мин

np=1000*120/(3,14*65,1)=1078,35 мин-1, принимаем nп = 1000 мин-1

Vп = 3,14*65,1*1000/1000 = 111,3м/мин

lвр = 3,36 мм; l0 = 25 мм; і = 1; lп = 1 мм

l = 3,36+25+1 = 29,36 мм

Т0 = 29,36*1/(1000*0,25) = 0,097 мин

010.4 Токарная черновая обработка промежуточной поверхности

Резец токарный отрезной а = 3мм 2130-6003 Т15К6 ГОСТ 18884-73.

t = 1,7 мм

S = 0,25 мм/об.

VP = 120 м/мин [3, стр. 867]

np = 1000*120/(3,14*58,4) = 1345,7 мин-1

nп = 1300 мин-1

Vп = 3,14*58,4*1300/1000 = 115,9 м/мин

lвр = 2 мм; l0 = 20 мм; і = 1; lп = 0 мм

l = 2+20 = 22 мм

Т0 = 22*1/(1300*0,25) = 0,07 мин

010.5 Токарная черновая подрезка торца шестерни.

Резец 2112-0057 Т15К6 ГОСТ 18880-73 токарный подрезной левый отогнутый.

t = 1,7 мм ( см. таблица 6.2)

При черновой обработке величину подачи

S = 0,25 мм/об.

VP = 120 м/мин [3, стр. 854]

np = 1000*120/(3,14*96,6) = 575,6 мин-1

nп = 600 мин-1

Vп = 3,14*96,6*600/1000 = 125,1 м/мин

lвр = 2мм; l0 = 63 мм; і = 1; lп = 0 мм

l = 63+2 = 65 мм

Т0 = 65*1/(600*0,25) = 0,16 мин

010.6 Токарная черновая обработка поверхности шестерни.

Резец токарный проходной левый отогнутый 2102-0055 Т15К6 ГОСТ 18877-73.

ц = ц1 = 450

t = 1,7 мм (Поверхность подвергнута черновой и чистовой обработке, следовательно 80% общего припуска - на черновую, а 20% - на чистовую обработку, т.е. t = 0,8*1,7 = 1,36 мм)

S = 0,25 мм/об.

VP = 120 м/мин

np = 1000*120/(3,14*93) = 606,6 мин-1

nп = 600 мин-1

Vп = 3,14*63*600/1000 = 118,7 м/мин

lвр = 3,36 мм; l0 = 63,4 мм; і = 1; lп = 1 мм

l = 3,36+63,4+1 = 67,76 мм

Т0 = 67,76*1/(600*0,25) = 0,32 мин

010.7 Токарная черновая подрезка торца шестерни.

Аналогично пункту 010.5

Операция 015

015.1 Токарная черновая обработка выходного конца вала.

Аналогично пункту 010.1

015.2 Токарная черновая подрезка торца опорной шейки.

Аналогично пункту 010.2

015.3 Токарная черновая обработка поверхности опорной шейки.

Аналогично пункту 010.3

015.4 Токарная черновая обработка промежуточной поверхности.

Аналогично пункту 010.4

Операция 020

020.1 Токарная чистовая обработка выходного конца вала.

Резец 2103-0057 Т15К6 ГОСТ 18879-73 токарный проходной левый упорный.

t = 1,6*0.2 = 0,32 мм

S = 0,14 мм/об.

VP = 120 м/мин [3, стр. 854]

np = 1000*120/(3,14*50) = 1910,8 мин-1

nп = 1900 мин-1

Vп = 3,14*20*1900/1000 = 119,32 м/мин

lвр = 2 мм; l0 = 100 мм; і = 1; lп = 0 мм

l = 100+2 = 102 мм

Т0 = 102*1/(1900*0,14) = 0,16 мин

020.2 Токарная чистовая обработка опорной шейки.

Резец токарный проходной левый отогнутый 2102-0055 Т15К6 ГОСТ 18877-73.

ц = ц1 = 450

t = 1,7 мм (Поверхность подвергнута черновой и чистовой обработке, следовательно 80% общего припуска - на черновую, а 20% - на чистовую обработку, т.е. t = 1,7*0,3 = 0,34 мм

S = 0,14 мм/об.

VP = 120 м/мин

np = 1000*120/(3,14*60) = 1273,9 мин-1

nп = 1300 мин-1

Vп = 3,14*30*1300/1000 = 122,5 м/мин

lвр = 1,06 мм; l0 = 25 мм; і = 1; lп = 1 мм

l = 1,06+25+1 = 27,06 мм

Т0 = 27,06*1/(1300*0,14) = 0,12 мин

020.3 Токарная чистовая обработка поверхности шестерни.

Резец токарный проходной левый отогнутый 2102-0055 Т15К6 ГОСТ 18877-73.

ц=ц1=450 t = 1,7 мм (Поверхность подвергнута черновой и чистовой обработке, следовательно 80% общего припуска - на черновую, а 20% - на чистовую обработку, т.е. t = 1,7*0,2 = 0,34 мм

S = 0,14 мм/об.

VP = 120 м/мин

np = 1000*120/(3,14*93) = 606,6 мин-1

nп = 600 мин-1

Vп = 3,14*93*600/1000 = 118,7 м/мин

lвр = 2 мм; l0 = 60 мм; і = 1; lп =1 мм

l = 2+60+1 = 63 мм

Т0 = 43*1/(600*0,14) = 0,51 мин

020.4 Токарная - точить 3 фаски

Резцы токарные проходные правый и левый отогнутый 2102-0055 Т15К6 ГОСТ 18877-73.

ц = ц1 = 450; t = 0,07 мм; S = 0,07 мм/об.

VP = 120 м/мин

np = 1000*120/(3,14*50) = 1910,83 мин-1

np = 1900 мин-1

Vп = 3,14*50*1900/1000 = 119,3 м/мин

lвр = 2 мм; l0 = 1 мм; і = 1; lп = 0 мм

l = 1+2 = 3 мм

Т01 = 3*1/(1900*0,07) = 0,023 мин

np = 1000*120/(3,14*93) = 606,6 мин-1

nп = 600 мин-1

Vп=3,14*93*600/1000=118,7 м/мин

lвр =2мм; l0=1мм; і = 1; lп =0 мм

l = 1+2 = 3 мм

Т02 = 3*1/(600*0,07) = 0,071 мин

Т0 = Т01+Т02 = 0,023+0,085*2 = 0,193 мин

Операция 025

025.1 Токарная чистовая обработка выходного конца вала.

Аналогично пункту 020.1

025.2 Токарная чистовая обработка опорной шейки.

Аналогично пункту 020.2

025.3 Токарная - точить фаску.

Реза токарная проходная правая 2102-0055 Т15К6 ГОСТ 18877-73.

ц = ц1 = 450; t = 0,07 мм; S = 0,07 мм/об.

VP = 120 м/мин

np = 1000*120/(3,14*50) = 1910,8 мин-1

np = 1900 мин-1

Vп = 3,14*50*1900/1000 = 119,3 м/мин

lвр = 2 мм; l0 = 1 мм; і = 1; lп = 0 мм

l = 1+2 = 3 мм

Т0 = 3*1/(1900*0,07) = 0,023 мин

Операция 030 Зубофрезерная - фрезеровать зубья.

(Станок 5М-310)

Принимаем червячную чистовую однозаходную фрезу m = 3 Т15К6 (12х22х55)

T = 2,25*2,5 = 6,75 мм

S = 0,8 мм/об.

VP = 60 м/мин [3, стр. 1052]

np = 1000*60/(3,14*90) = 318,5 мин-1

nп = 300 мин-1

Vп = 3,14*90*300/1000 = 56,52 м/мин

T0 = (L*i*z)/(n*S*q)

L = B+lвр+lп

В = 60 мм; lвр = 15,7 мм; і = 1;

lп =2,5 мм

L = 60+15,7+2,5 = 78,2 мм

Z1 = 30, q = 1 число заходов червячной фрезы.

Т0 = (78,2*1*30)/(300*0,8*1) = 7,23 мин

Операция 035 Фрезерование шпоночных пазов.

Фреза шпоночная (концевая)

d = 8 мм; z = 5; Р18

t = 0,2 мм

S = 472 мм/об.

VP = 30 м/мин [3, стр. 1028]

np = 1000*30/(3,14*8) = 1194,3 мин-1

nп = 1200 мин-1

Vп = 3,14*8*1200/1000 = 30,1 м/мин

i = h/t

h - глубина паза

i = 5,5/0,2 = 28

Т0 = (l/ s)*i

l1 = 50-14 = 36 мм

Т0 = (36/472)*25*2 = 3,18 мин

Размеры шпоночных канавок приняты по ГОСТ 23360-78

Операция 040 Шлифование опорных шеек (Станок 3М 151).

Шлифовальный круг ПП 200х32х32 63С 25 СМ4 К ГОСТ2424-83 [2, стр. 378].

Шлифование производится методом врезания (радиальной подачи).

VP= Vп=30 м/с; Vд=20 м/мин [2, стр. 629].

nд=1000*20/(3,14*30)=212,3мин-1 nд = 200 мин-1

Sм = 0,3 мм/мин [2, стр. 629].

S0 = Sм/ nд=0,3/200 = 0,0015 мм/об;

t = 0,002 мм,

Т0 = (L/ (nд. S0))*K

L = zшл = 0,12 мм (см.таблица. 6.1)

К - коэффициент, учитывающий выхаживание и доводку, К = 1,5

Т0 = 0,12*1,5/(200*0,002) = 0,45 мин.

Для двух опорных шеек Т0 =0,9 мин.

Операция 045 Шлифование выходного конца вала.

Шлифовальный круг ПП 200х32х32 63С 25 СМ4 К ГОСТ2424-83 [2, стр. 378].

Шлифование производится методом врезания (радиальной подачи).

VP = Vп = 30 м/с; Vд = 20 м/мин [2, стр. 629].

nд = 1000*20/(3,14*50) = 318,5 мин-1

nд = 300 мин-1

Sм = 0,3 мм/мин [2, стр. 629].

S0 = Sм/ nд = 0,3/300 = 0,001 мм/об;

T = 0,0015 мм,

Т0 = (L/ (nд. S0))*K

L = zшл = 0,12 мм

К - коэффициент, учитывающий выхаживание и доводку, К = 1,5

Т0 = 0,12*1,5/(300*0,0015) = 0,4 мин.

Для двух выходных концов Т0 = 0,8 мин.

Операция 055 Повторное шлифование опорных шеек.

Аналогично операции 040

Операция 060 Повторное шлифование выходного конца вала.

Аналогично операции 045

Операция 065 Хонингование зубьев

Т0 = 4мин

Все расчёты сводим в таблица 7.1

Таблица 7.1

Операция	Название операции	t, мм	l, мм	S, мм/об	np/nп, мин-1	Vр/Vп, м/мин	SМ, мм/мин	T0, мин
005.1	Фрезерно- центроваль-ная Ш53,4	2	26	0,7	382/400	120/126	280	0,093
005.2	Сверлильная Ш10	5	16	0,07	955/1000	30/31,4	70	0,32
010.1	Токарная черновая Ш65,1	1,28	42	0,25	1647/1600	120/116,6	400	0,105
010.2	Ш65,1	1,7	9,4	0,25	1078/100	120/111,3	25	0,05
010.3	Ш65,1	2,176	24,36	0,25	1078/1000	120/111,3	250	0,097
010.4	Ш58,4	1,7	22	0,25	1345/1300	120/115,9	325	0,07
010.5	Ш96,6	1,7	24,2	0,25	576/600	120/125,1	150	0,16
010.6	Ш93	1,7	47,76	0,25	606/600	120/118,7	150	0,32
010.7	Ш96,6	1,7	24,2	0,25	576/600	120/125,1	150	0,16
015.1	Токарная черновая Ш53,4	1,28	42	0,25	1647/1600	120/116,6	400	0,105
015.2	Ш65,1	1,7	9,4	0,25	1078/100	120/111,3	25	0,05
015.3	Ш65,1	2,176	24,36	0,25	1078/1000	120/111,3	250	0,097
015.4	Ш58,4	1,7	22	0,25	1345/1300	120/115,9	325	0,07
020.1	Токарное чистовое точение Ш50	0,32	42	0,14	1910/1900	120/119,3	266	0,16
020.2	Ш60	0,34	22,06	0,14	1274/1300	120/122,5	182	0,12
020.3	Ш63	0,34	43	0,14	607/600	120/118,7	84	0,51
020.4	Ш50,Ш93	0,07	3	0,07	1910/1900	120/119,3	133	0,193
025.1	Токарная чистовая Ш50	0,32	42	0,14	1910/1900	120/119,3	266	0,16
025.2	Ш60	0,34	22,06	0,14	1274/1300	120/122,5	182	0,12
025.3	Ш50	0,07	3,0	0,07	1910/1900	120/119,3	133	0,023
030	Зубофрезер-ная Ш90	5,625	58,2	0,8	318/300	60/56,5	240	7,23
040	Шлифова-ние Ш60	0,002	0,12	0,002	212/200	30/30	0,4	0,9
045	Ш50	0,0015	0,12	0,001	318/300	30/30	0,3	0,4
055	Повторное шлифова-ние Ш60	0,002	0,12	0,002	212/200	30/30	0,4	0,9
060	Ш50	0,0012	0,12	0,001	318/300	30/30	0,3	0,4
065	Хонингова-ние Ш90	0,006	40	0,25	995/1000	20/17	250	4,0

8. ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ

Термин ''технически обоснованная норма времени'' понимает под собой время, необходимое для выполнения заданного объема работы (операции) при определенных организационно-технических условиях и наиболее эффективном использовании всех средствах производства и производственного опыта предприятия.

Определяем расчетным методом технические нормы времени для операции 010-токарной, а для остальных операций- по нормативным данным.

Норма штучно-калькуляционного времени в массовом производстве:

(мин.) (8.1)

Т0 - основное время;

ТВ - вспомогательное время ;

ТОБ - время на обслуживание рабочего места;

ТОТ - время на отдых и личные надобности.

Вспомогательное время определяется по формуле:

(мин.) (8.2)

где:

Тус- время на установку и снятие детали, 0,24 мин

Тзо- время на закрепление и открепление детали, 0,11мин

Туп- время на приемы управления станком, 0,08 мин

Тиз- время на измерение детали, 0,05 мин

Тв=0,46 мин

Время на приемы управления:

Включить и выключить станок кнопкой- 0,01 мин.

Подвести деталь к резцу- 0,04 мин.

Переместить резец в обратном направлении- 0,03 мин.

мин.

Время, затраченное на измерение детали равно 0,25 мин. При 20% контролируемых деталей:

мин;

Оперативное время определяется по формуле:

Топ=То+Тв=2,135+0,48=2,615 мин.

Время на обслуживание рабочего места и отдых составляет 6% от оперативного времени:

Тоб.от.=Топ*0,6=2,615*0,6=1,569 мин.

Определяем штучно-калькуляционное время:

Тшт-к=2,615+0,48+1,569=4,184 мин.

Техническое нормирование на остальные операции произведём по аналогичной методике, и результаты расчетов сводим в табл. 8.1:

Таблица 8.1 Сводная таблица технических норм времени по операциям

Номер операции	Т0, мин	ТВ, мин	ТОП, мин	ТОБ.ОТ, мин	ТШ-К, мин
		ТУ.С+ТЗ.О.	ТУП.	ТИЗ
005	0,388	0,36	0,04	0,03	0,818	0,4908	1,3088
010	2,135	0,35	0,08	0,05	2,615	1,569	4,184
015	1,447	0,35	0,08	0,05	1,927	1,1562	3,0832
020	1,99	0,35	0,08	0,05	2,47	1,482	3,952
025	1,21	0,35	0,08	0,05	1,69	1,014	2,704
030	13,8	0,15	0,1	0,11	14,16	8,496	22,656
035	0,66	0,138	0,06	0,06	0,918	0,5508	1,4688
040	0,66	0,137	0,06	0,06	0,917	0,5502	1,4672
045	4,28	0,26	0,28	0,15	4,97	2,982	7,952
050	0,66	0,138	0,06	0,06	0,918	0,5508	1,4688
055	0,66	0,137	0,06	0,06	0,917	0,5502	1,4672
060	0,66	0,136	0,06	0,6	3,865	1,373	2,521
065	5	0,13	0,615	0,12	5,865	3,519	9,348



9. РАСЧЁТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Наиболее выгодным признаётся тот вариант обработки у которого величина затрат на единицу продукции будет минимальна. Для определения этого варианта найдём приведенные часовые затраты на рабочих местах по формуле:

(9.1)

где: СП.З. - приведенные часовые затраты на единицу продукции.

СЗ -основная и дополнительная заработная плата с учётом начислением на социальное страхование.

СЧ.З. - практические часовые затраты по эксплуатации рабочего места.

ЕН - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений.

Кс - удельные капитальные вложения в станок.

КН - удельные капитальные вложения в здание.

М - количество станков обслуживаемых одним рабочим; М=1

(9.2)

где: СТ.Ф. - часовая тарифная ставка, станочника соответствующего разряда. Принимаем станочника 4 разряда. СТ.Ф. =4300 у.е./ч.

К - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика, К=1

(9.3)



где: - практические часовые затраты на базовом рабочем месте; = 500 у.е./ч.

КМ - коэффициент, показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше затрат на базовом рабочем месте.

Удельные капитальные вложения в станок и в здание для серийного производства определяются по формулам:

(9.4), (9.5)

где: Ц - первоначальная балансовая стоимость станка.

Фд - действительный фонд времени работы станка.

зз - коэффициент загрузки станка

Фд=4015 часов; зз = 0,8

F - производственная площадь занимаемая станком с учётом проходов.

25000 - средняя стоимость здания приходящаяся на 1 м2 производственной площади

Ц=Р*1,1 (9.6)

где: Р- оптовая цена станка по прейскуранту

1,1 - коэффициент, учитывающий расходы на транспортировку и монтаж станка.

F=f*Kf (9.7)

f- площадь станка в плане.

Kf - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проходы, проезды и т.д.

Технологическая себестоимость операции механической обработки определяется по формуле:

(9.8)

Таблица 9.1 Характеристика станков

Наименование станка	Номер операции	Модель	Р,у.е./ч, *1000	Габариты ВхН, мм	КМ
Токарно-винторезный	010,015,020,025	16К20	5450	2505х1190	1,3
Фрезерно-центровальный	005,030	МР-71М	7040	3140х1630	1,5
Круглошлифовальный	035,040,050,055	3М151	11600	4605х2450	1,8
Шпоночно-фрезерный	045	6Д-92	4730	1995х1115	1,5
Зубохонинговальный	065	5В913	11750	2160х1600	1,5

Определяем приведенные часовые затраты и полученные данные сводим в табл. 9.2:

Таблица 9.2 Приведенные часовые затраты

Номер Операции	ТШ-К, мин	СЧ.З.i, у.е/ч	KC.i, у.е/ч	KЗ.i, у.е/ч	EH,	СП.З.i, у.е/ч
005	4,8208	750	241095,9	11950,97	0,15	50145,03
010	5,4784	650	186643,8	8120,583	0,15	41302,66
015	2,6322	650	186643,8	8120,583	0,15	41302,66
020	5,4784	650	186643,8	8120,583	0,15	41302,66
025	2,6322	650	186643,8	8120,583	0,15	41302,66
030	31,955	750	241095,9	11950,97	0,15	50145,03
035	0,882	900	397260,3	17562,66	0,15	74561,44
040	2,562	900	397260,3	17562,66	0,15	74561,44
045	0,08	900	161986,3	6059,688	0,15	37544,9
050	0,882	900	397260,3	17562,66	0,15	74561,44
055	2,562	750	397260,3	17562,66	0,15	74411,44
060	3,854	750	278937,3	3214,676	0,15	73149,31
065	8	750	402397,3	9414,695	0,15	73959,79



Рассчитаем Т0, Тшт-к, С0 для двух вариантов получения заготовки: штамповки и проката.

Целесообразность метода получения заготовок определяется, помимо отмеченного, с учётом стоимости их черновой обработки С(см. формулу 9.8).

(9.9)

где

Т0 - основное технологическое время, мин

l - расчётная длина обрабатываемой поверхности, мм

(9.10)

где

l0 - длина обрабатываемой детали по чертежу, мм

lвр - длина пути врезания (1-3 мм)

lр - длина пути перебега (0-2 мм)

і - число проходов (всегда целое число)

(9.11)

где

D - диаметр на обработку, мм

d - диаметр после обработки, мм

t - глубина резания, мм (при черновой обработке t до 3 мм)

n - частота вращения детали (инструмента), мин-1 (для точения и фрезерования принимать n=400 мин-1, для сверления и зенкерования n=200 мин-1)

S - подача, мм/об (для токарных и фрезерных работ S=0,25 мм/об, для сверления и зенкерования S=0,8 мм/об). При подрезке торцов на токарных станках S=0,5 мм/об.

Вариант 1. Прокат

005: Т01= (93+2+3)/(400*0,25)=1,06 мин

010: Т02=[(100+1)*22+(25+1)*19+(30+1)*20+(60+1)]/(400*0,25)=31,9мин

015: Т03=[(100+1)*22+(25+1)*19+(30+1)*20]/(400*0,25)=31,2мин

Вариант 2. Штамповка

005: Т01= (93+2+3)*1/(400*0,25)=1,06 мин

010: Т02=[((100+1)+(25+1)+(30+1)+(60+1))*1]+[(5+2,5+80)*1]/

(400*0,25)=3,1 мин

015: Т03=[((90+1)+(25+1)+(30+1))*1]+[(5+2,5)*1]/(400*0,25)=1,6 мин

Определяем Тшт-к, С0 и полученные данные сводим в табл. 9.3

Таблица 9.3 Стоимость черновой обработки

Операция	СП.З.i, у.е/ч	Вариант получения заготовки
		Прокат	Штамповка
		Т0, мин	цк	Тшт-к, мин	С, у.е.	Т0, мин	цк	Тшт-к, мин	С, у.е.
005	50145,03	1,06	1,84	1,95	1630,048	1,06	1,84	1,9504	1630,048
010	41302,66	31,9	2,14	68,26	46992,79	3,1	2,14	6,634	4566,698
015	41302,66	31,2	2,14	66,76	45961,6	1,6	2,14	3,424	2357,005
Суммарное значение	94584,438		8553,751

Определяем технологическую себестоимость С0 и сводим результаты в табл. 9.4

Таблица 9.4 Технологическая себестоимость

Показатели	Вариант получения заготовки
	Прокат	Штамповка
Стоимость заготовки S, у.е	5991,6	17910,0
Стоимость черновой обработки С, у.е	94584,438	8553,751
Технологическая себестоимость, у.е. С0= S+С	100576	26463,75

Следовательно экономически целесообразно применять в качестве заготовки вариант 2 (штамповка). При этом экономический эффект на заданную годовую программу составит:

Э=(С01- С01)*N (9.12)

Э=(100576-26463,75)*30000=222,3*107 у.е.

Определяем максимальное количество рабочих:

(9.13)

(количество полных ставок заработных плат)

Число наладчиков на участке:

(9.14)

Принимаем Н=2 чел.

Годовой фонд зарплаты станочников и наладчиков определяется как сумма годовых фондов зарплаты по отдельным операциям:

, где (9.15)

(9.16)

Для удобства расчета годового фонда зарплаты составим табл. 9.5



Таблица 9.5 Определение фонда заработной платы.

Номер операции	SЗ.i,у.е/ч	Tшт-кi, мин	ФЗ.i, у.е
005	17910	4,8208	21585132
010	17910	5,4784	24529536
015	17910	2,6322	11785676
020	17910	5,4784	24529536
025	17910	2,6322	11785676
030	17910	31,955	1,43E+08
035	17910	0,882	3949155
040	17910	2,562	11471355
045	17910	0,08	358200
050	17910	0,882	3949155
055	17910	2,562	11471355
060	17910	8	35820000
065	17910	8	35820000
Итого:	67019220

Среднемесячная зарплата рабочих:

у.е. (9.17)

Годовой выпуск продукции по технологической себестоимости:

В=Ст*Nг=26463,75*30000=794,0 млн. у.е. (9.18)

Трудоемкость годовой программы:

ч (9.19)

Годовой выпуск продукции на одного рабочего:



Г=В/R=794,0/18=44,11млн. у.е. (9.20)

Основные технико-экономические показатели разработанного технологического процесса сведем в итоговую таблицу 9.6.

Таблица 9.6. Основные технико-экономические показатели разработанного технологического процесса.

Наименование показателя	Величина показателя
Наименование и номер детали	Вал-шестерня
Годовой объем выпуска деталей NГ, шт	30000
Эффективный годовой фонд времени работы оборудования FЭ, ч	4055
Эффективный годовой фонд времени рабочего FР, ч	1860
Число смен работы i	2
Масса готовой детали q, кг	10,8
Масса заготовки Q, кг	14,4
Коэффициент использования материала заготовки КU	0,75
Стоимость заготовки SЗАГ, у.е	17910
Себестоимость мех. обработки детали УСOi, у.е	8553,75
Технологическая себестоимость детали СТ, у.е	26463,75
Годовой выпуск продукции по технологической себестоимости В, млн.у.е	794
Основное время по операциям УТOi, мин	17,02
Штучно-калькуляционное время по операциям УТШ-К I, мин	67,97
Трудоемкость годовой программы выпуска деталей ТГ, часов	33985
Количество единиц производственного оборудования УmПРi, шт.	9
Число рабочих-станочников на две смены, R	18
Число наладчиков на две смены, Н	2
Годовой фонд зарплаты, млн. у.е.	67,02
Среднемесячная зарплата рабочих, тыс. у.е.	293,9
Годовой выпуск продукции на одного рабочего млн. у.е.	44,11



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсового проекта было описано назначение и условия работы детали вал-шестерня, осуществлен анализ технологичности конструкции детали, выбор типа и организационной формы производства, выбор метода получения заготовки с экономическим обоснованием. Также произвели анализ существующего варианта (базового) технологического процесса; назначили припуски на механическую обработку, режимы резания и нормы времени. Определили необходимое количество оборудования; описали конструкцию и принцип работы приспособления. В итоге произвели расчет основных технико-экономических показателей.

Все мероприятия по усовершенствованию базового варианта обосновали расчетом экономической эффективности, где главным критерием является минимум приведенных затрат на единицу продукции.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения.--Мн.: Выш. шк., 1983, 256 с.

2. Обработка металлов резанием. Справочник технолога/Под ред. Панова А.А.-М.: Машиностроение, 1998

3. Долматовский Г.А. Справочник технолога про обработке металлов резанием. - М.: Машгиз, 1962.

4. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении / Под ред. В.В. Бабука.--Мн. Выш. шк., 1987, 255 с

5. Режимы резания металлов / Под ред. Ю.В. Барановского М.: машиностроение, 1972, 408 с.

6. Справочник конструктора-инструментальщика. / Под общ. ред. В.И. Баранчикова.--М.: Машиностроение,1994, 560 с.

7. Справочник технолога-машиностроителя В 2-х т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.--М.: Машиностроение 1972, 496 с.

Размещено на Allbest.ru