Вихідні дані до проекту
креслення деталі - підставка
річна програма випуску за основною програмою N 1 = 10
річна програма випуску для перспективної програми N 2 = 600 000
кількість деталі на виріб m = 1
відсоток запасних частин 5-7%
режим роботи підприємства - двозмінний Fg = 4029
Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які підлягають розробці)
все необхідне для записки
аналіз конструкції деталі
аналіз конструкції деталі на технологічність
визначення типу виробництва для основної та перспективної програм
вибір і обгрунтування методів отримання заготовок для основної і перспективної програм
обгрунтування маршруту обробки для основної і перспективної програм
вибір і обгрунтування технологічного обладнання та оснащення
розрахунок і призначення припусків на обробку та міжопераційних розмірів
розрахунок і призначення режимів різання
детальна розробка чотирьох операцій (переходів)
розрахунок технічно-обгрунтованих норм часу
основні техніко-економічні показники технологічного процесу
висновки
список використаної літератури
додатки (комплект технологічної документації на весь технологічний процес для основної програми)
Перелік графічного матеріалу:
креслення деталі
операційні ескізи (А1 - 1)
схеми маршруту для основної програми (А1 - 1)
схеми маршруту для перспективної програми (А1-1)
Тих. завдання
Зміст
Введення
1. Опис деталі, аналіз технологічності деталі, обгрунтування прийнятих технологічних рішень
1.1 Конструкторський аналіз деталі та її призначення
1.2 Матеріал деталі і його властивості
1.3 Аналіз технологічності деталі і обгрунтування вибраного типу обробки
2. Визначення типу виробництва
3. Вибір і обгрунтування методів отримання заготовок для основної і перспективної програм
4. Обгрунтування маршруту обробки для основної і перспективної програм
5. Обгрунтування вибору верстатного обладнання, і технологічної оснастки
6. Визначення операційних розмірів і допусків
7. Визначення режимів різання для операції
8. Нормування верстатної операції
9. Основні техніко-економічні показники технологічного процесу
Висновки
Список літератури
Введення
Машинобудування - найбільша галузь матеріального виробництва, в якій створюються знаряддя праці, переважна частина предметів праці і предметів народного споживання. У машинобудуванні виробляються всі види машин і устаткування. Закон переважного розвитку виробництва засобів виробництва тягне за собою більш високі темпи розвитку машинобудування в порівнянні з промисловістю в цілому і рядом інших галузей. Основною метою машинобудування є: забезпечити широкий перехід на випуск продукції, яка відповідає за своїми техніко-економічними показниками кращим світовим зразкам, конкурентно здатною на зовнішньому ринку, різко скоротити терміни освоєння нової техніки і технології; оновити виробництво, підвищити рівень механізації і автоматизації.
У даному курсовому проекті виконано проектування технологічного процесу виготовлення деталі «Підставка». Розглянуто варіанти проектування ТП для різних типів виробництва.
1. Опис деталі, аналіз технологічності деталі, обгрунтування прийнятих технологічних рішень
1.1 Конструкторський аналіз деталі та її призначення
Деталь «Підставка» може бути описана як П-подібний профіль з лапками в основі. Конструктивно вона складається з основи, стінок і перемички. Товщина основи постійна і дорівнює 13 мм, товщина перерізу стінок - 7,5 мм. поперечини - 7 мм. У підставі виконано два отвори під кріпильні болти М6 з внутрішнім шестигранником, а також два центруючих отвори під штифт Æ 4Н7 У перекладині виконується 4 отвори Æ квітня +0,1, і 4 різьбових отвори М3. Зовнішній вигляд деталі показаний на кресленні.
1.2 Матеріал деталі і його властивості
Деталь виготовляється зі сталі 45 по ГОСТ 1050-74;
Матеріал деталі - сталь 45, призначена для деталей загальномашинобудівного призначення, що не випробовують значних різноспрямованих навантажень, тертя і не призначених для роботи в корозійно-активному середовищі.
Хімічний склад і фізичні властивості стали 45 наведено в табл. 1 і 2.
Таблиця 1
Хімічний склад сталі 45,%
З | Si | Mn | Cr | S | P | Cu | Ni | As |
не більше | ||||||||
0.42-0.50 | 0.17-0.37 | 0.50-0.70 | 0.25 | 0.04 | 0.035 | 0.25 | 0.25 | 0.08 |
Таблиця 2
Механічні і фізичні властивості стали 45
Механічні властивості | Фізичні властивості | |||||
s в, МПа | s,% | н, кДж / м 2 | НВ | , г / см 3 | , Вт / м з | |
10 6, 1 / с | ||||||
630 | 17 | 173 | 197 | 7,8 | 57 | 11,649 |
1.3 Аналіз технологічності деталі і обгрунтування вибраного типу обробки
Аналіз конструкції деталі показав:
конструкція деталі повністю складається з уніфікованих конструктивних елементів;
заготівля для деталі має просту форму;
розміри і поверхні деталі мають точність і шорсткість, відповідні їх функціональному призначенню;
форма, розміри, марка матеріалу деталі добре відповідають вимогам технології виготовлення та подальшої експлуатації;
в конструкції деталі немає закритих елементів;
в конструкції деталі немає поверхонь, важкодоступних для ріжучого інструменту;
всі оброблювані поверхні можуть бути оброблені стандартними інструментами;
За результатами аналізу можна зробити висновок про те, що деталь технологічна.
2. Визначення типу виробництва
Тип виробництва згідно з ГОСТ 3.1108-74 характеризується коефіцієнтом закріплення операцій за одним робочим місцем або одиницею обладнання. Програма випуску деталей може бути визначена за формулою:
шт,
де N 1 = 10 шт - програма виробництва основних виробів;
m = 1 шт - кількість деталей в машині;
= 7% - відсоток запасних частин
Для перспективної програми
N = 600000 * 1 * 1,07 = 642000 шт.
Орієнтуючись на таблиці відповідності маси й обсягу виробництва, приймаємо, що основна програма відповідає одиничному, а перспективна - масового виробництва.
3. Вибір і обгрунтування методів отримання заготовок для основної і перспективної програм
В одиничному виробництві можливе отримання деталі з суцільного матеріалу, проте в силу зігнутості деталі, більша частина матеріалу заготовки перейде в стружку. Для сталевих деталей, виконаних з конструкційної сталі, найкращим методом одержання заготовки є поковка або штампування.
Вільна кування дозволяє обійтися без складної штампового оснащення і отримати заготівлю близькою до деталі форми шляхом вільної проковки молотом на оправках. Форма заготівлі показана на рис. 1
Рис. 1. Форма заготовки
У великосерійному і масовому виробництві виготовлення заготівлі, форма якої була б як модно більш близька до форми заготовки, є обов'язковою умовою. У цьому випадку можна використовувати штампову оснащення, в якій заготівка виходить за один хід повзуна штампа. Зовні форма заготівлі залишиться такою ж, як показано на рис. 1, але припуски зменшаться. Якщо для поковки припуск складає 5-7 мм на сторону, то для штампування в закритих штампах - близько 2 мм, а для прецизійної штампування точність розмірів порівнянна з точністю після одноразової механічної обробки.
Таким чином приймаємо для основної програми - поковки, а для перспективної - штампування в закритих штампах.
4. Обгрунтування маршруту обробки для основної і перспективної програм
Відмінність технологічних процесів в серійному та одиничному виробництві полягає насамперед у ступеня механізації і автоматизації робіт. Для одиничного виробництва характерне індивідуальне отримання розмірів, розділення операцій відповідно з робочою поверхнею, низький ступінь механізації допоміжних операцій.
Для основної програми пропонується наступний маршрут:
Операція 005
Назва: Вертикально-фрезерна
Обладнання: Вертикально-фрезерний 6М12П
Оснащення: Фрезерне пристосування (лещата машинні)
Інструмент: фреза з механічним кріпленням твердосплавних пластин за ГОСТ 29595-85 80 мм, z = 8; пластини 01114-160304 з твердого сплаву Т15К6 за ГОСТ 19046-83
Зміст:
Фрезерувати площину, підстави витримуючи розмір 62
Операція 010
Назва: Вертикально-фрезерна
Обладнання: Вертикально-фрезерний 6М12П
Оснащення: Фрезерне пристосування (лещата машинні)
Інструмент: фреза з механічним кріпленням твердосплавних пластин за ГОСТ 29595-85 80 мм, z = 8; пластини 01114-160304 з твердого сплаву Т15К6 за ГОСТ 19046-83
Зміст:
1. Фрезерувати площину «як чисто»
2. Перевстановити заготівлю
3. Фрезерувати площину, витримуючи розмір 40
Операція 015
Назва: Вертикально-фрезерна
Обладнання: Вертикально-фрезерний 6М12П
Оснащення: Фрезерне пристосування (лещата машинні)
Інструмент: фреза з кінцева твердосплавна 20 мм, z = 4; Т15К6
Зміст:
1. Фрезерувати бічні поверхні лапок, витримуючи розмір 1
2. Фрезерувати отвір, витримуючи розміри 2-4
Операція 020
Назва: Вертикально-фрезерна
Обладнання: Вертикально-фрезерний 6М12П
Оснащення: Фрезерне пристосування (лещата машинні)
Інструмент: фреза з механічним кріпленням твердосплавних пластин за ГОСТ 29595-85 80 мм, z = 8; пластини 01114-160304 з твердого сплаву Т15К6 за ГОСТ 19046-83
Зміст:
1. Фрезерувати площину, витримуючи розмір 60,25 h9
Операція 0 2 Травня
Назва: Вертикально-фрезерна
Обладнання: Вертикально-фрезерний 6М12П
Оснащення: Фрезерне пристосування (лещата машинні)
Інструмент: фреза з кінцева твердосплавна 40 мм, z = 4; Т15К6
Зміст:
1. Фрезерувати за два установа бічні поверхні стінок, витримуючи розміри 1-4
Операція 030
Назва: слюсарну
Обладнання: Плита дорожня
Зміст: Провести розмітку отворів у відповідності з робочим кресленням деталі
Операція 035
Назва: Вертикально-свердлувальний
Обладнання: Вертикально-свердлильний НС12
Оснащення: свердлильний пристосування (лещата), швидкозажимний патрон
Інструмент: Свердло спіральне Æ 7; Æ 3,5 ГОСТ 19543-74, Р6М5, Зенкер Æ 3,9 Н8, Р9М5
1. Свердлити 2 отвори Æ 3,5 Н12, витримуючи розміри 1,3,5;
2. Зенкеровать 2 отвори Æ 3,5 Н8, витримуючи розміри 1,3,5, 7;
3. Свердлити 2 отвори Æ 7, витримуючи розміри 2,4,5,8.
Операція 040
Назва: Вертикально-свердлувальний
Обладнання: Вертикально-свердлильний НС12
Оснащення: свердлильний пристосування (лещата), швидкозажимний патрон
Інструмент: Цековка Æ 11; Свердло спіральне Æ 2,2, Æ 4 ГОСТ 19543-74,
1. Цековать 2 отвори Æ 11, витримуючи розміри 3,10;
3. Свердлити по розмітці 4 отвори Æ 2,2, витримуючи розміри 5-7,12-15.
3. Свердлити по розмітці 4 отвори Æ 4Н12, витримуючи розміри 5,8,9;
4. Зенковать 4 фаски 0,5 х45 ° у отворах Æ 2,2
Операція 045
Назва: слюсарну
Обладнання: Верстат, лещата
Інструмент: Мітчик М3, Р6М5; комірець.
Зміст: Нарізати різьблення М3 в отворах Æ 2,2
Операція 050
Назва: Термічна
Обладнання: Піч, гартівних ванна
Зміст: Виконати термообробку, забезпечивши 28 ... 32 HRC е.
Операція 055
Назва: Вертикально-свердлувальний
Обладнання: Вертикально-свердлильний НС12
Оснащення: свердлильний пристосування (лещата), швидкозажимний патрон
Інструмент: Розгортка Æ 4Н7, Т15К16;
Розгорнути 2 отв. Æ 4Н7
Операція 060
Назва: Плоскошліфувальна
Обладнання: Плоскошліфувальний 3Г71
Оснащення: Магнітна плита
Інструмент: Круг шліфувальний
1. Шліфувати поверхню остаточно, витримуючи розмір згідно ескізу
На відміну від одиничного виробництва в умовах серійного виробництва необхідно як можна швидше обробити деталь з умовою автоматичного отримання розмірів. У цьому випадку широко застосовуються верстати з ЧПУ. У нашому випадку можна об'єднати для виконання на одному фрезерному верстаті з ЧПК операції 005 і 015, а також 020,025,035,040,045. Крім того, в цьому випадку стають непотрібними слюсарні операції розмітки і нарізування різьби.
5. Обгрунтування вибору верстатного обладнання, і технологічної оснастки
Технологічне обладнання вибирається виходячи з розмірів заготовки і деталі, необхідної точності обробки, можливостей верстата та ін
На цій підставі вибираємо такі верстати:
На операціях фрезерування пропонується застосувати широко поширений верстат: вертикально-фрезерний: 6Н12П.
Свердління і обробка отворів малого діаметру не вимагають застосування великих верстатів. Для обробки цих поверхонь можна використовувати верстати типу НС-12, що мають можливість свердління по сталі отворів до 12 мм.
Шліфування пропонується виконати на плоскошліфувальному верстаті 3Г71
Для перспективної програми потрібно використовувати верстати, що володіють більшим ступенем автоматизації, ніж універсальні.
Таким верстатом є багатоцільовий свердлильно-фрезерно-розточний вертикальний верстат з хрестовим столом мод. 21104П7Ф4.
Верстат призначений для високопродуктивної обробки корпусних та плоских деталей.
На верстаті виконуються наступні операції: свердлення, зенкування, розгортання, розточування отворів, фрезерування по контуру з лінійної та кругової інтерполяцією, нарізання різьб мітчиками.
Конструкція верстата дозволяє здійснювати контурне фрезерування (в режимі програмного управління) двома подачами: столу (поперечна) і санчат (поздовжня).
Автоматизована зміна оброблюваних деталей з двомісного завантажувального пристрою дає можливість багатоверстатного обслуговування з суміщенням часу установки і обробки деталі.
Клас точності верстата П за ГОСТ 8-82Е.
Управління верстатом здійснюється за допомогою системи числового програмного керування 2С42-65
Програмовані переміщення: поперечне і поздовжнє - столу; вертикальне - шпиндельної бабки.
Вузол шпінделя змонтований на прецизійних підшипниках кочення, що забезпечує тривале збереження точності, підвищену жорсткість і вібростійкість.
Високоточні комбіновані загартовані напрямні зі стрічкою з фторопласту для поздовжнього і поперечного переміщень столу і шпиндельної бабки забезпечують точне позиціонування і тривале збереження точності в процесі роботи.
Електричні приводи подач вузлів роздільні з тиристорним управлінням широкого діапазону дозволяють змінити величину подачі в процесі різання.
Перемикання швидкостей шпинделя в кожному з двох механічних діапазонів проводиться автоматично під час обертання шпинделя.
Стіл хрестовий і шпиндельної бабки переміщаються за допомогою гвинтових пар кочення, з можливістю компенсації люфту при реверсі.
Основні дані:
Розміри робочої поверхні столу і супутника (довжина х ширина), мм 630х400
Найбільший хід столу, мм:
поздовжній (X) 630
поперечний (У) 400
Найбільший хід шпиндельної бабки, мм 630
Кінець шпинделя з внутрішнім конусом по ГОСТ 15945-82 1940
Розміри Т-образних пазів столу і супутника, мм:
ширина 14
відстань між пазами 60
Кількість Т-образних пазів столу 5
Найбільшою умовний діаметр свердління в сталі 45 ГОСТ 1050-74, мм 25
Відстань від торця шпинделя до робочої поверхні столу, мм:
найменшу 170
найбільшу 800
Відстань від торця шпинделя до робочої поверхні супутника, мм:
найменшу 16
найбільшу 645
Частота обертання шпинделя, об / хв 30 ... 3000
Дискретність завдання частот обертання шпинделя, об / хв 1
Подача шпиндельної бабки, мм / хв 5 ... 2000
Поздовжні і поперечні подачі столу, мм / хв 20 ... 2000
Дискретність завдання подачі столу і шпиндельної бабки, мм / хв
Швидкість швидкого ходу стола в поздовжньому і поперечному напрямках, шпиндельної бабки, м / хв 10
Найбільший крутний момент на шпинделі, Н-м 294
Найбільше зусилля подачі, Н:
шпиндельної бабки (Z) 8000
столу (Х, У) 5000
Найбільша маса виробу, кг:
встановлюваного на супутник 350
встановлюваного на стіл 630
Найбільша маса інструменту, встановленого в магазин, кг 15
Найбільше число інструментів в магазині 16
Найбільший діаметр інструменту, встановленого в магазині, мм 85
Найбільший діаметр різьби, нарізається мітчиком, мм М24
Час зміни, з:
інструментів 10
заготовок 12
Габарит верстата з виносним обладнанням, мм 3420х2850х3190
М acca верстата, кг, не більше:
без пристрою ЧПУ, гідроагрегату та АНЗ. 6200
з огорожею, електрошафи, пристроєм ЧПУ, гідроагрегатом і АНЗ. 8000
Потужність пристрою ЧПУ, кВт ... l, 0
Сумарна потужність всіх електродвигунів, кВт ......... 20,165
Система програмного управління
Тип 2С42-65
Число керованих координат / одночасно-керованих координат 4 / 3
Вид числового програмного керування Комбіноване
Код програми ISO
Спосіб завдання розмірів Абсолютний і в збільшеннях
Швидкість зчитування інформації, стр. / хв 300
Дискретність відліку але осях X, У, Z:
мм 0,001
град 0,001
Для операції шліфування можна залишити вже прийнятий верстат 3Г71, оскільки базування заготовки просте, а вибраний верстат може працювати в напівавтоматичному режимі.
Оснащення для основної програми - виключно універсальна. Це пов'язано з необхідністю обробляти на одному верстаті велику кількість найменувань деталей.
У масовому і великосерійному виробництві потрібно використовувати спеціальні пристосування, що забезпечують обробку на одному верстаті великої кількості поверхонь.
6. Визначення операційних розмірів і допусків
Зробимо детальний розрахунок припусків і допусків на обробку отвори 4Н7 (+0,036).
Призначаємо маршрут обробки: свердління, зенкування, розгортання
Розрахунок мінімальної величини припуску здійснюється за формулою
,
де Rz i-1 - шорсткість поверхні після попереднього переходу;
h i -1 - величина дефектного шару матеріалу на попередньому переході;
Т i-1 - величина дефектного шару, що залишилася після попереднього переходу;
i-1 - сумарні відхилення розташування поверхні і форми на попередньому переході;
i - похибка закріплення на поточному переході. Вона дорівнює 0 мкм, так як при обробці по розмітці не грає ролі в результуючої похибки розмірів.
Величини Rz і h для відповідних стадій обробки вибираються за таблицями 6 і 12 - 25
Для попереднього свердління значення Rz складе 60 мкм; h - 60 мкм. Після зенкерування Rz = 20 мкм, h = 15 мкм. Після розгортання Rz = 6,3 мкм, h = 1 мкм.
Відведення свердла від осі отвору н складе 0,3 мкм на 1 мм довжини отвору
н = 0,3 * 7 = 2,1 мкм
При обробці осьовим інструментом ця похибка залишиться постійною
Величина мінімального припуску складе:
2 Z min. зенки. = 2 * (60 +60 + 2,1) = 244 мкм;
2 Z min. разв. = 2 * (12,5 + 15 + 2,1) = 59 мкм;
Величина максимального припуску розраховується за формулою:
2 Z m ах. зенки. = 244-14 +100 = 330 мкм;
2 Z m ах. разв. = 59-10 +14 = 63 мкм;
Граничні проміжні розміри утворюються шляхом додавання по переходах до відповідних розмірами остаточно обробленої поверхні величин 2 Zmin і 2 Zm ах
Результати розрахунків також зводяться в табл. 2.1.
Таблиця 2. 1
Таблиця аналітичного розрахунку припусків
Перехід | IT | Допуск, мкм | Rz, мкм | h, мкм | мкм | мкм | 2Z min мкм | 2Z max, мкм | d min, |
мм | d max, мм | |||||||||
Розмір 4 Н 7 (+0,01) | ||||||||||
Попереднє свердління | 12 | 100 | 60 | 60 | 2,1 | - | - | - | 3,607 | 3,707 |
Зенкування | 8 | 14 | 12,5 | 15 | 2,1 | - | 244 | 330 | 3,937 | 3,951 |
Розгортання | 7 | 10 | 6,3 | 1 | 2,1 | - | 59 | 63 | 4 | 4,01 |
7. Визначення режимів різання для операції
Визначаємо режими різання на операцію 005
Назва: Вертикально-фрезерна
Обладнання: вертикально-фрезерний 6Н12
Оснащення: лещата машинні.
Перехід 1. Фрезерувати площину;
Інструмент: фреза з механічним кріпленням твердосплавних пластин за ГОСТ 29595-85 80 мм, z = 8; пластини 01114-160304 з твердого сплаву Т15К6 за ГОСТ 19046-83.
Глибина різання t = 2 мм;
Довжина різання l рез = 110 мм;
Довжина робочого ходу l р.х. = 190 мм;
Ширина фрезерування B = 45 мм.
Подача таблична S т = 0,15 мм / зуб [карта 57, поз. 1, с. 180]
Поправочні коефіцієнти приймаємо по карті 56 (с. 183-185).
S т | До s м | До s і | Ks р | Ks | Ks в | Ks з | S пр |
0,15 | 0,8 | 1,0 | 1,0 | 1,15 | 1,3 | 1,0 | 16,32 |
Швидкість різання приймається по карті 65, поз. 9 (с. 188). Поправочні коефіцієнти приймаємо по карті 65 (сс. 191-193)
V т | До v м | До v і | Kv п | Kv | Kv У | Kv т | Kv р | Kv ж | V пр |
190 | 0,8 | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1,3 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 16,32 |
Таблична потужність N т = 9,7 кВт. З урахуванням поправочних коефіцієнтів, потужність дорівнює
N = 9,7 * 1,2 * 0,95 * 0,4 = 4,42 кВт.
При потужності верстата 7,5 кВт це прийнятне значення
Частота обертання шпинделя розраховується за формулою
n = 1000 * 217,36 / (3,14 * 80) = 865,29 хв -1
Приймаються n = 800 хв -1, тоді
V = 3,14 * 80 * 800 / 1000 = 200,96 м / хв.
Хвилинна подача дорівнює
S хв = nS про = 800 * 0,18 * 8 = 1152 мм / хв.
Основний час
T o = l р.х. / S хв = 190/1152 = 0,16 хв.
Визначаємо режими різання на операцію 015
Назва: Вертикально-фрезерна
Обладнання: вертикально-фрезерний 6Н12
Оснащення: лещата машинні.
Інструмент: фреза кінцева 20 по ГОСТ 17025-71, Т15К6;
Глибина різання t = 5 мм;
Довжина різання l рез = 5 * 40 = 200 мм;
Довжина робочого ходу l р.х. = 200 +5 * 40 * 0,6 = 320 мм;
Ширина фрезерування B = 13 мм.
Подача таблична S т = 0,04 мм / зуб [карта 79, поз. 15, с. 212]
Поправочні коефіцієнти приймаємо по карті 82 (с. 217).
S т | До s м | До s і | Ks z | Ksl | S пр |
0,04 | 0,8 | 0,8 | 1,0 | 1,0 | 16,32 |
Швидкість різання приймається по карті 83, поз. 20 (с. 219). Поправочні коефіцієнти приймаємо по карті 65 (сс. 95-97)
V т | До v м | До v і | Kv п | Kv У | Kv т | Kv o | Kv ж | V пр |
32 | 1,0 | 2,8 | 1 | 1 | 1,0 | 0,8 | 1 | 16,32 |
Частота обертання шпинделя розраховується за формулою
n = 1000 * 71,68 / (3,14 * 20) = 1141,40 хв -1
Приймаються n = 1100 хв -1, тоді
V = 3,14 * 20 * 1100 / 1000 = 69,08 м / хв.
Хвилинна подача дорівнює
S хв = nS про = 1100 * 0,03 * 4 = 132 мм / хв.
Основний час
T o = l р.х. / S хв = 320/132 = 2,42 хв.
Операція 035
Назва: Вертикально-свердлувальний
Обладнання: Вертикально-свердлильний НС12
Оснащення: свердлильний пристосування (лещата), швидкозажимний патрон
Інструмент: Свердло спіральне Æ 7; Æ 3,5 ГОСТ 19543-74, Р6М5, Зенкер Æ 3,9 Н8, Р9М5
1. Свердлити 2 отвори Æ 3,5 Н12, витримуючи розміри 1,3,5;
2. Зенкеровать 2 отвори Æ 3,9 Н8, витримуючи розміри 1,3,5, 7;
3. Свердлити 2 отвори Æ 7, витримуючи розміри 2,4,5,8.
Перехід 1. Свердлити напроход послідовно 2 отвори 3,5 Н12.
Інструмент: свердло спіральне з циліндричним хвостовиком 035 2300-1197 Æ 3,5 мм, Р6М5
Глибина різання t = 1,75 мм;
Довжина різання l рез = 2 * 13 = 26 мм;
Довжина робочого ходу l р.х. = 26 +2 * 5 = 36 мм;
Оброблюваний діаметр 3,5
По карті 46 (с. 129) приймаємо табличні подачу, швидкість, осьову силу і потужність різання.
S 0 т = 0,15 мм / об;
Vт = 26,5 м / хв;
Рт = 1156 Н;
Nт = 0,4 кВт
Поправочні коефіцієнти приймаємо по карті 53 (с. 143).
S = S 0 т * Ksm = 0,15 * 0,64 = 0,1 мм / об;
Швидкість різання:
V т | Кvм | Кvз | Kvж | Kvт | Kvп | Кvі | Kvl | Kvw | V пр |
26,5 | 0,64 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 16,32 |
Частота обертання шпинделя для розрахункової швидкості різання дорівнює
= 1000 * 16,96 / (3,14 * 3,5) = 1543,22 хв -1
Приймаються n = 1500 хв -1, тоді
V ф = 3,14 * 3,5 * 1500 / 1000 = 16,49 м / хв
Хвилинна подача дорівнює
S хв = nS про = 1500 * 0,1 = 150 мм / хв
Основний час
T o = l р.х. / S хв = 36/150 = 0,24 хв.
Перехід 2. Зенкеровать напроход послідовно 2 отвори 3,9 Н8
Інструмент: зенкер цільний 035-2320-0001 3,9 мм по ТУ 2-035-926-83; Р6М5
Глибина різання t = 0,2 мм;
Довжина різання l рез = 2 * 13 = 26 мм;
Довжина робочого ходу l р.х. = 32 мм;
Оброблюваний діаметр 3,9
По карті 48 (с. 132) приймаємо табличні подачу, швидкість, осьову силу і потужність різання.
S 0 т = 0,41 мм / об;
Vт = 27,4 м / хв;
Рт = 161 Н;
Nт = 1,0 кВт
Поправочні коефіцієнти приймаємо по карті 53 (с. 143).
S = S 0 т * Ksm = 0,41 * 0,64 = 0,26 мм / об;
Швидкість різання:
V т
Кvм
Кvз
Kvж
Kvт
Kvп
Кvі
Kvl
Kvw
V пр
27,4
0,64
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
16,32
Частота обертання шпинделя для розрахункової швидкості різання дорівнює
= 1000 * 17,54 / (3,14 * 3,9) = 1432,30 хв -1
Приймаються n = 1500 хв -1, тоді
V ф = 3,14 * 3,9 * 1500 / 1000 = 18,37 м / хв
Хвилинна подача дорівнює
S хв = nS про = 1500 * 0,26 = 390 мм / хв
Основний час
T o = l р.х. / S хв = 32/390 = 0,08 хв.
Перехід 3. Свердлити напроход послідовно 2 отвори 7Н12,;
Інструмент: Свердло спіральне 035-2301-1007 ОСТ 2І20-2-80, матеріал Р6М5.
Глибина різання t = 3,5 мм;
Довжина різання l рез = 13 * 2 = 26 мм;
Довжина робочого ходу l р.х. = 46 мм;
Оброблюваний діаметр 7,5
По карті 46 (с. 129) приймаємо табличні подачу, швидкість, осьову силу і потужність різання.
S 0 т = 0,19 мм / об;
Vт = 25,5 м / хв;
Рт = 1885 Н;
Nт = 0,64 кВт
Поправочні коефіцієнти приймаємо по карті 53 (с. 143).
S = S 0 т * Ksm = 0,18 * 0,64 = 0,12 мм / об;
Швидкість різання:
V т | Кvм | Кvз | Kvж | Kvт | Kvп | Кvі | Kvl | Kvw | V пр |
25,5 | 0,64 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 16,32 |
Частота обертання шпинделя для розрахункової швидкості різання дорівнює
= 1000 * 16,32 / (3,14 * 7) = 742,49 хв -1
Приймаються n = 700 хв -1, тоді
V ф = 3,14 * 7 * 700 / 1000 = 15,39 м / хв
Хвилинна подача дорівнює
S хв = nS про = 700 * 0,12 = 84 мм / хв
Основний час
T o = l р.х. / S хв = 46/84 = 0,55 хв.
8. Нормування верстатної операції
Зробимо розрахунок норми штучно-калькуляційного часу для операції 035 - свердлильної.
Норма штучного часу для верстатів з ЧПК розраховується за формулою
де Т в - допоміжний час, яке складається з:
Т вус - час на установку-зняття деталі. Для установки деталі масою до 1 кг в пристосуванні з ручним затиском Т вус = 0,35 хв.
Т зм - час на проведення контрольних вимірів. Т зм = 0,5 хв (5 вимірів по 0,1 хв).
Т в.оп. - допоміжний час, пов'язане з операцією (включення верстата, видалення стружки та ін - 0,15 хв.
Разом Тв = 0,35 + 0,5 + 0,15 = 1 хв.
а орг, а отл, а тих - відповідно нормативи витрат часу на організацію процесу, відпочинок і особисті потреби і технічне обслуговування верстата, обчислювані у відсотках від оперативного часу. Приймаються а орг + а отл + а тих = 15%
Т о - машинний час роботи верстата. Розраховується з урахуванням режимів різання по кожному переходу за формулою:
.
де: L - довжина робочого ходу (з урахуванням врізання й перебігаючи);
n - частота обертання шпинделя;
S - робоча подача;
i - кількість проходів.
То = 0,24 +0,08 +0,55 = 0,87 хв
Час на зміну інструменту і переміщення укрупнено приймаємо рівним 20% від основного, тоді:
Т оп = 0,87 +0,87 * 0,2 + 1 = 2,04 хв,
Т шт = 2,04 1,15 = 2,35 хв.
Штучно-калькуляционное час розраховується за формулою:
,
де n - величина партії;
Т пз - підготовчо-заключний час. Приймаються Т пз = 8,7 хв.
В одиничному виробництві підготовчо заключний час повністю переходить на кожну деталь
Т ш.к. = 2,35 + 8,7 / 1 = 11,05 хв
9. Основні техніко-економічні показники технологічного процесу
Розрахунок техніко-економічних показників проведемо на прикладі операції 035
Капітальні вкладення, що враховуються при визначенні ефективності технології обробки деталей, включають такі витрати:
К = К про + К осн + К зд
де K про - вартість обладнання, включаючи транспортно-заготівельні витрати і монтаж, руб; K осн - вартість оснащення, пристосувань, ріжучого і вимірювального інструменту, руб; До зд - вартість виробничої площі, руб;
Балансова вартість обладнання визначається за формулою:
,
де Ц i - оптова ціна верстата i-того виду, руб; S пр. i - прийняте число верстатів, шт; n - кількість видів обладнання; До д = 1,1 - коефіцієнт, що враховує витрати на доставку і монтаж верстатів.
Приймемо вартість верстата 25000 крб, тоді
Коб = 25000 * 1 * 1,1 = 27500 руб
Вартість виробничої площі, визначається за формулою:
де Ц пл - ціна 1 м 2 виробничої площі, руб; - площа, займана одиницею i-того виду обладнання, м 2;
Питома площа для свердлильного верстата НС12 становить 3,5 м 2.
Ціна 1 м 2 виробничої площі - 15000 руб / м 2.
КЗД = 15000 * 1 * 3,5 = 52500 руб
Вартість пристосувань і інструмента приймаємо в розмірі 15% від вартості обладнання
Кпр = 27500 * 0,15 = 4125 руб
РАЗОМ К = 27500 + 52500 + 4125 = 84125 руб
9.2 Питомі капітальні вкладення
= 84125 / 10 = 8412,5 руб
9.3Определеніе технологічної собівартості обробки
9.3.1 Основна заробітна плата виробничих робітників на визначається на підставі норми штучного часу виконання операцій техпроцесу і годинної тарифної ставки робітника встановленого розряду:
де C ч. i - годинна тарифна ставка робітника з виконання операцій по i-того виду обладнання, руб / год;
Ставка для першого розряду робіт за відрядною формою оплати праці складає 39,7 руб. Тарифний коефіцієнт по 3-м розрядом робіт - 1,15, тоді
Зо = 39,7 * 1,15 * 11,05 / 60 = 8,41 руб
9.3.2. Додаткова заробітна плата виробничих робітників береться в розмірі 11% від ОЗП
З доп = 8,41 * 0,11 = 0,93 руб
9.3.3 Відрахування беруться в розмірі 26% від суми основної та додаткової заробітної плати
З отч = (8,41 +0,93) * 0,26 = 2,43 руб
9.3.4. Витрати на силову електроенергію з розрахунку на одиницю виробу визначаються за формулою:
Зе = N е * З.О. * Тшк * Це/60 = 2,5 * 0,75 * 11,05 * 1,93 / 60 = 0,67 руб
де N е - встановлена потужність електродвигунів, кВт, одиниці i-го виду обладнання;
З.О. - коефіцієнт завантаження верстата,
Це - ціна 1 кВт.год електроенергії, руб / кВт.год;
9.3.5. Витрати на поточний ремонт і технічне обслуговування устаткування в розрахунку на одиницю виробу визначаються за формулою
де Ц б i - балансова вартість верстата i-го виду, грн;
S i - прийняте число верстатів i-го виду, шт;
Н рем. I - норматив відрахувань на поточний ремонт і технічне обслуговування обладнання i-го виду від його вартості.
З рем = 27500 * 1 * 0,05 / 10 = 137,5 руб
9.3.6 Витрати на амортизацію технологічного устаткування, пристосувань і виробничої площі
;
А про = 8412,5 * 0,122 = 1026,33 руб
9.3.7 Витрати на налагодження обладнання i-го виду, що припадають на одну деталь визначаються за формулою:
де t нал. i - Середній час на одну наладку по i-мy видом обладнання, хв;
Сч - годинна тарифна ставка наладчика, руб / год;
Р i - число переналагоджень
n i - кількість деталей, оброблюваних на i-му виді обладнання за зміну, шт.
Переналагодження верстата не потрібна, так як виконується основним робочим, тому заробітна плата наладчика не враховується
Таблиця 5
Розрахунок елементів технологічної собівартості виробу
№
п / п
Найменування статей витрат
Величина показників, руб
1
Основна заробітна плата основних виробничих робітників
8,41
2
Додаткова заробітна плата
0,93
3
Відрахування на соціальні потреби
2,43
4
Витрати на силову електроенергію
0,67
5
Витрати на поточний ремонт і технічне обслуговування обладнання
137,5
6
Амортизація обладнання, пристроїв та виробничої площі
1026,33
РАЗОМ технологічна собівартість
1176,27
Розрахунок показує, що собівартість навіть найпростішої операції в умовах одиничного виробництва дуже висока.
Висновки
В результаті виконання проекту можна зробити наступні висновки:
Деталь, прийнята до обробки, проста і технологічна.
Основна програма 10 шт. відповідає одиничному типу виробництва, а перспективна - 600000 шт. - Масовому. Відповідно до типу виробництва повинен будується технологічний маршрут. Для одиничного головне - досягнення заданого ступеня точності і якості індивідуальними методами, а для масового - методами автоматичного отримання розмірів.
Розроблено детальний технологічний маршрут виготовлення деталі в умовах основної програми. Проведено детальний розрахунок режимів обробки для трьох багатоперехідних операцій, а також пронормовані одна з багатоперехідних операцій.
Техніко-економічний розрахунок свердлильної операції показав, що вартість операції тільки однієї цієї операції в одиничному виробництві становить 1176 руб. Це дуже дорого.
Список літератури
1. Довідник технолога машинобудівника. У 2-х т. Т.1 / За ред. А.Г. Косилової і Р.К. Мещерякова. - М.: Машинобудування 2003. 656 з.
2. Довідник технолога машинобудівника. У 2-х т. Т.2 / За ред. А.Г. Косилової і Р.К. Мещерякова. - М.: Машинобудування 2003. 496 с.
3. Обробка металів різанням: Довідник технолога / А.А. Панов, В.В. Анікін та ін; під заг. ред. А. А. Панова. - М.: Машинобудування 2002. 736 с.
4. Горбацевіч А.Ф. Курсове проектування з технології машинобудування. Мінськ: Вища школа 2000, 288 с.
5. Гжіров Р.І. Короткий довідник конструктора. - Л.: Машинобудування 1983. 464 с.
7. Бєлкін І.М. Довідник по допусках і посадках для робочого машинобудівника. - М.: Машинобудування 1985. 320 с.
8. Самойлов В.С., Ейхманс Е.Ф. та ін Металообробний твердосплавної інструмент: Довідник. - М.: Машинобудування 2000. 368
9. Загальномашинобудівні нормативи часу і режимів різання на роботи, що виконуються на металорізальних верстатах .- М.: Економіка 2004, 448 с.
10. Кузнєцов Ю.І., Маслов А.Р., Байков, О.М. Оснащення для верстатів з ЧПК. Довідник. - М.: Машинобудування 2003. 359 с.