- •Курсовой проект
- •Задание на курсовую работу
- •-В - предел кратковременной прочности , [кГ/];
- •1.3 Определение такта выпуска, типа производства
- •Основное технологическое время (фрезерование плоскости 1) определяется по формуле 2 [1]:
- •Штучное время на операцию можно определить по формуле 14 [1]:
- •N –количество деталей в партии (79 штук деталей). Норма штучного времени определяется по формуле 78:
Штучное время на операцию можно определить по формуле 14 [1]:
(14)
где - коэффициент для типов станков (сверлильно-фрезерно-расточной)
Получаем значение :
мин
Коэффициент серийности рассчитываем по формуле 15:
, (15)
где - такт выпуска изделия,;
- среднее штучное время, рассчитывается по формуле 16:
(16)
Следовательно, тип производства – крупносерийное производство.
1.4 Расчет количества деталей в партии
Данные, необходимые для определения расчетного количества деталей партии n :
- годовая программа выпуска N=20000 штук;
- среднее штучное время мин;
- периодичность запуска-выпуска изделий а=1 смена;
- число рабочих дней году F=254 дней.
Расчетное количество деталей в партии определяется по формуле 17:
(17)
Расчетное число смен на обработку партии деталей на участке по формуле 18:
(18)
2 Сопоставление и выбор варианта технологического процесса при различных способах получения заготовки
2.1 Расчет себестоимости объемной заготовки полученной литьем
Для детали подушка направляющими выбираем два типа заготовок – литье и прокат.
Для того, чтобы рассчитать припуски на механическую обработку, по рисунку 5.21 [2] определяем исходный индекс – 12, а также определяем по каким линейным размерам и шероховатости поверхности детали будем выбирать припуски (таблица 5.8 [2]). Основной припуск на сторону – 2,8 мм.
Теперь уточняем допуски и допускаемые предельные отклонения размеров поковки по таблице 5.9 [2] – мм.
Далее назначаем уклоны. Уклоны служат для облегчения заполнения полости заготовки и удаления из нее поковки.
Литейные уклоны делятся на внешние α, относящиеся к поверхностям, по которым между поковкой и стенкой заготовки образуются зазоры вследствие тепловой усадки при остывании поковки, и внутренние β. Значения уклонов выбираем по таблице 5.10 [2], исходя из выбранного литейного оборудования – песчаная форма. Наружные уклоны - 1°42’
После этого на все пересечения поверхностей назначаем радиусы закруглений, который улучшают заполнение полости штампа и уменьшают износ острых углов. По таблице 5.11 радиусы закруглений углов поковки выбираем равными 2,5мм.
Исходя из вышеперечисленных расчетов, делаем заготовку для детали подушки, размеры и форма которой показаны на рисунке 2.
Рисунок 2– Чертеж заготовки полученной литьем
2.2 Расчет себестоимости заготовки из проката и выбор варианта заготовки
Данные для сравнения двух вариантов производства заготовок приведены в таблице 5.
Таблица 5
Данные для расчетов стоимости заготовок при различных способах получения
Наименование показателя |
Варианты | |
Первый |
Второй | |
Вид заготовки |
Литье |
Прокат |
Масса заготовки Q ; кг |
4,32 |
12,5 |
Стоимость 1 т заготовок, принятых за базу ; тг |
45000 |
25500 |
Стоимость 1 т стружки ; тг |
10500 |
4500 |
Стоимость заготовки, полученной литьем, можно определить по следующей формуле 20 [1]:
; (20)
где - коэффициент, зависящий от класса точности и равный 1;
- коэффициент, зависящий от группы сложности и равный 1;
- коэффициент, зависящий от массы заготовки и равный 1;
- коэффициент, зависящий от марки материала заготовки и равный 1;
- коэффициент, зависящий от объема производства заготовок и
равный 1.
Следовательно, стоимость заготовки, полученной литьем, равна:
тг.
Стоимость заготовки, полученной из проката, можно определить по следующей формулам 21, 22:
(21)
, (22)
тг.
Стоимость заготовки проката, равна:
тг.
Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле 23:
(23)
Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок равен:
тг
(24)
где основная и дополнительная зарплата с начислениями, (тг/ч);
- часовые затраты по эксплуатации рабочего места, (тг/ч);
- нормативный коэффициент экономической эффективности
капитальных вложений (в машиностроении равный 0,15);
- удельные часовые капитальные вложения соответственно станок и в здание, (тг/ч).
Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания рассчитывается по формуле 25:
; (25)
где - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика третьего разряда;
- коэффициент, учитывающий зарплату наладчика и в условиях крупносерийного производства равный 1;
у – коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании и равный 0,65.
Тогда основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания равна:
тг/ч
Часовые затраты по эксплуатации рабочего места определяются по формуле 26:
; (26)
где - практические часовые затраты на базовом рабочем месте, тг/ч.
Часовые затраты на базовом рабочем месте в условия двухсменной работы для крупносерийного производства можно принять равными 36,3 тг/ч.
Тогда часовые затраты по эксплуатации рабочего места равны:
тг/ч
Капитальные вложения в станок 2204ВМФ4 определяются по следующей формуле 27:
(27)
Тогда капитальные вложения в станок 2204ВМФ4равны:
тг/ч
Капитальные вложения в здание:
=0,8тг/ч;
Часовые приведенные затраты можно определить по формуле 24:
тг/ч
Технологическая себестоимость операции механической обработки можно определить по следующей формуле:
, (28)
где - коэффициент выполнения норм, равный 1,3 [1].
Тогда технологическая себестоимость операции механической обработки равна:
тг.
Следовательно, технологическая себестоимость операции механической обработки на сверлильно-фрезерно-расточном станке 2204ВМФ4 равна 529 тг.
2.4 Расчет технологической себестоимости обработки заготовки, полученной из проката
Обработка на сверлильно-фрезерно-расточном станке 2204ВМФ4
Штучное время на операцию = 80 мин.
В итоге, технологическая себестоимость операции механической обработки определяется по формуле 20:
тг.
Технологическая себестоимость операции механической обработки на сверлильно-фрезерно-расточном станке 2204ВМФ4 равна 445 тг.
Таблица 6
Результаты определения технологической себестоимости обработки по вариантам
Наименование показателя |
Варианты | |
Первый |
Второй | |
Литье |
Прокат | |
Стоимость заготовки, тг. |
187 |
365 |
Технологическая себестоимость операции механической обработки , тг. |
445 |
529 |
Годовой экономический эффект можно определить по следующей формуле 29 [1]:
(29)
Годовой экономический эффект равен:
тг.
Таким образом, предпочтение следует отдать заготовке, полученной литьем. Применение первого варианта обработки подущки обеспечивает годовой экономический эффект в 1680000 тг.
3 Расчет элементов режимов резания и основного времени
Обработка детали подушки состоит из 15 операций:
1,1′,2,2′) фрезерование поверхности Ø 200 [2]
а) скорость резания:
(30)
Cv= 332
z= 20
q= 0,2
x= 0,1
y= 0,4
u= 0,2
p= 0
m= 0,2
Kv= 0,7
T=240
B= 45
(31)
б) число оборотов торцевой фрезы
об/мин (32)
в) подача при черновом фрезеровании торцевой фрезой
Sz=0,2
г) сила резания :
(33)
Cp= 82,5
x= 0,95
t= 2,8
y= 0,8
u= 1,1
q= 1,1
w= 0
B= 45
Kмр= 0,7
д) мощность резания
(34)
Так как мощность станка и, то данная операция выполнима на данном виде станка.
3) фрезерование по контуру:
а) скорость резания:
(35)
Cv= 700
z= 4
q= 0,17
x= 0,38
y= 0,28
u= 0,08
p= 0,1
m= 0,33
Kv= 0,7
T=80
B= 22
б) число оборотов фрезы
об/мин (36)
в) подача при черновом фрезеровании.
Sz= 0,2
г) сила резания :
(37)
Cp= 101
x= 0,88
t= 2,8
y= 0,75
u= 1,0
q= 0,87
w= 0
B= 22
Kмр= 0,7
z=4
д) мощность резания:
(38)
Так как мощность станка и, то данная операция выполнима на данном виде станка
4,4) фрезерование поверхности пальчиковой фрезой Ø21:
а) скорость резания:
(39)
Cv= 145
z= 4
q= 0,44
x= 0,24
y= 0,26
u= 0,1
p= 0,13
m= 0,37
Kv= 0,7
T=80
B= 22
б) число оборотов фрезы:
об/мин (40)
в) подача при черновом фрезеровании пальчиковой фрезой:
Sz= 0,2
г) сила резания :
(41)
Cp= 68,2
x= 0,86
t= 2,8
y= 0,72
u= 1,0
q= 0,86
w= 0
B= 22
Kмр= 0,7
z=4
д) мощность резания
(42)
Так как мощность станка и, то данная операция выполнима на данном виде станка
5) сверление отверстия диаметром 10 мм:
(43)
а) скорость резания:
(44)
б) крутящий момент:
(45)
в) число оборотов фрезы:
n= =685 (46)
г) подача при резании:
Sz=0,2
д) мощность резания:
(47)
Так как мощность станка и, то данная операция выполнима на данном виде станка
5.1) сверление отверстия диаметром 11 мм:
(48)
а) скорость сверления:
(49)
б) крутящий момент:
(50)
в) число оборотов сверла:
n= =534 (51)
г) подача при сверлении:
s=0,2
д) мощность рассверливания:
(52)
Так как мощность станка и, то данная операция выполнима на данном виде станка
5.2) фрезерование поверхности пальчиковой фрезой Ø22:
а) скорость резания:
(53)
Cv= 145
z= 4
q= 0,44
x= 0,24
y= 0,26
u= 0,1
p= 0,13
m= 0,37
Kv= 0,7
T=80
B= 22
б) число оборотов фрезы:
об/мин (54)
в) подача при черновом фрезеровании пальчиковой фрезой:
Sz= 0,2
г) сила резания :
(55)
Cp= 68,2
x= 0,86
t= 2,8
y= 0,72
u= 1,0
q= 0,86
w= 0
B= 22
Kмр= 0,7
z=4
д) мощность резания
(56)
Так как мощность станка и, то данная операция выполнима на данном виде станка
6) сверление отверстия диаметром 12,5 мм:
а) скорость рассверливания:
(57)
б) крутящий момент:
(58)
в) число оборотов сверла:
n= =532 (59)
г) подача при сверлении:
Sz=0,2
д) мощность сверления:
(60)
Так как мощность станка и, то данная операция выполнима на данном виде станка
7) сверление отверстия диаметром 12,6 мм:
(61)
а) скорость рассверливания:
(62)
б) крутящий момент:
(63)
в) число оборотов сверла:
n= =532 (64)
г) подача при сверлении:
Sz=0,2
д) мощность рассверливания:
(65)
Так как мощность станка и , то данная операция выполнима на данном виде станка
7.1) развертывание отверстия диаметром 13 мм:
(66)
а) скорость развертки:
(67)
б) крутящий момент:
(68)
в) число оборотов развертки:
n= =2155 (69)
(70)
Так как мощность станка и , то данная операция выполнима на данном виде станка
8) фрезерование выступа дисковой фрезой Ø125:
а) скорость резания:
(71)
Cv= 48,5
z= 22
q= 0,25
x= 0,3
y= 0,4
u= 0,1
p= 0,1
m= 0,2
Kv= 0,7
T=150
B= 8
t= 2,8
б) число оборотов фрезы:
об/мин (72)
в) подача при черновом фрезеровании дисковой фрезой:
Sz= 0,2
г) сила резания :
(73)
Cp= 68,2
x= 0,86
t= 2,8
y= 0,72
u= 1,0
q= 0,86
w= 0
B= 8
Kмр= 0,7
z=22
д) мощность резания
Так как мощность станка и, то данная операция выполнима на данном виде станка
4 Расчет припусков и предельных размеров на обработку подушки
Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия подушки Ø13Н7 [1].
Заготовка- литье. Масса заготовки- 4,32 кг. Результаты расчетов припусков приведены в таблице 1.
Таблица 7
Расчет припусков на обработку
Технологические переходы обработки поверхности Ø13Н7 |
Элементы припуска, мкм |
2zmin, мкм |
dp, мм |
, мкм |
Предельные размеры | ||||||||||||
Rz |
T |
ᶓ |
dmin, мм
|
dmax, мм |
|
| |||||||||||
Заготовка |
600 |
744 |
|
|
15,6 |
2800 |
16 |
18,4 |
|
| |||||||
Сверление |
40 |
60 |
65 |
307 |
2*702 |
14,4 |
400 |
12,318 |
14,8 |
1600 |
4000 | ||||||
Развертывание |
10 |
25 |
|
15 |
2*600 |
13 |
18 |
13,018 |
13,018 |
1400 |
1782 | ||||||
итого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3000 |
5782 |
Технологический маршрут обработки отверстия размером Ø13Н7 состоит из сверления и развертывания.
Элементы припуска Rz и Т находим по соответствующим таблицам .
Значение отклонения для заготовки находим по таблице, а значениядля сверления и развертки находим соответственно, умножая на значения коэффициента уточнения для видов заготовки.
Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой 1и 2 :
(74)
2zmini (75)
2zmin=2() (76)
Минимальный припуск:
Под сверление и развертывание:
Расчетный размер для переходов получаем, начиная с конечного (чертежного) размера , путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:
Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждый технологический переход и заготовку, в графе «наибольший предельный размер dmax» определим их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетные размеры увеличением их значений.
Наименьшие предельные размеры вычисляем вычитанием допуска от округленного наибольшего предельного размера:
Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров и- как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:
Производим проверку правильности выполнения расчетов:
Составляем схему графического расположения припусков на обработку поверхности Ø13Н7. (Рисунок 1)
dmax развертывания 13,018мм
dmin развертывания 13мм
δ развертывания 18мкм
dmaxсверления 14,8мм
dmin сверления 14,4мм
δ сверления 400мкм
dmax заготовки 18,8мм
dном заготовки 14,8мм
dmin заготовки 16мм
δ заготовки 2800мкм
2z прmax на развертывание 1782мкм
2z прmin на развертывание 1400мкм
2z прmax на сверление 4000мкм
2z прmin на сверление 1600мкм
Рисунок 3 - Схема графического расположения припусков на обработку поверхности Ø13Н7
5 Расчет технических норм времени
В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени по следующей формуле 77 [1]:
; (77)
где - подготовительно-заключительное время, 1,5 % от (Т0 +) , (мин);