Технологія машини та обладнання машинобудівного виробництва

Міністерство освіти Російської Федерації

Санкт-Петербурзький інженерно-економічний університет

Факультет економіки і менеджменту в промисловості

Кафедра управління якістю та машинознавства

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни: "Технологія машинобудування"

на тему:

"Технологія, машини та обладнання машинобудівного виробництва"

Зміст

1. Аналіз деталі

2. Визначення технічного маршруту кожної поверхні в залежності від точності розмірів і шорсткості

3. Розрахунок коефіцієнта закриття операцій і визначення типу виробництва: дрібносерійне, среднесерійное, великосерійного і массосерійное (за трьома операціями обробки)

4. Розробка технологій заготовок

5. Порівняння двох варіантів виконання однієї операції обробки різанням

Список літератури

1. Аналіз деталі

Деталь - кришка. Служить для осьової фіксації підшипника кочення, що підтримує черв'ячний вал редуктора.

Складається з посадкового циліндра Про 52е9. Параметр шорсткості якого Ra 1,6.

Для кріплення кришки болтами до корпусу редуктора, її фланець Про 80 має чотири отвори Про 8

Торець Про 52е9 упирається в зовнішнє кільце підшипника і привальні торець фланця має параметри шорсткості так само Ra 1,6.

Ці торці пов'язані розміром 14 чотирнадцятий квалітету, проте паралельність цих поверхонь обмежена величиною 0,05 мм. Поверхні порожнини О 42 мм і глибиною 14 мм не обробляється. Розміри кришки маленькі (до 500мм). Матеріал кришки - сірий чавун з межею міцності на розтяг 15кг/мм.

Структура СЧ15: перліт, ферит, графіт пластинчастий середньої величини.

Хімічний склад:

• Вуглець - 3,5% - 3,7%

• Кремній - 2% - 2,4%

• Марганцю - 0,5% - 0,8%

• Шкідливі домішки: фосфору не більше 0,3%; сірки не більше 0,15%. Механічні властивості СЧ15: твердість НВ - 163 - 229

межа міцності сж = 65кг мм

Річна програма випуску кришки - 20'000

Оскільки матеріал деталі чавун, то отримують заготівлю тільки литтям. Так як литтям не можна отримати точність розмірів і шорсткість поверхні кришки (за винятком порожнини О 42 і глибиною 14 мм), то ці поверхні будуть піддані обробці.

2. Визначення технічного маршруту кожної поверхні в залежності від точності розмірів і шорсткості

1.Ціліндр Про 52 e 9 Ra 1,6 - гостріння одноразове

-Шліфування одноразове

2.Торци шорсткістю Ra 1,6 і з допуском не паралельності не більше 0,05 гостріння одноразове, шліфування одноразове.

3.Остальние оброблювані поверхні пов'язані між собою розмірами чотирнадцятий квалітету і мають шорсткість Ra 6,3 - одноразова лезової обробки.

3. Розрахунок коефіцієнта закриття операцій і визначення типу виробництва: дрібносерійне, среднесерійное, великосерійного і массосерійное (за трьома операціями обробки)

1. Свердління чотирьох отворів.

Основний час: 0,00052 * 8 * 10 * 4 = 0,1664

2.Шліфованіе Про 52 e 9

Основний час: 0,00010 d * 1 = 0,00010 * 52 * 14 = 0,0073

3.Первая токарна операція:

а) підрізати торець Про 80

0,000037 (Д - d) = 0,000037 (80 - 0) = 0,02368

б) обточування циліндра Про 80

0,00005 * 80 * 7 = 0,028

Штучно-калькулятівное час операції

Час штучно-калькулятівное середнє:

0,2862 +0,1638 +0,6775 / 3 = 0,3186

0,2163 +0,1209 +0,4306 / 3 = 0,2298

N шт. на рік = 20'000

Такт випуску: Фд * 60 / N = 4015ч .* 60 / 20'000 = 12

Коефіцієнт закріплення

Кзомс = Т / Тш.к.ср = 20,1 / 0,3189 = 63,03

Кзомс = Т / Тш.к.ср = 20,1 / 0,2298 = 87,47

Т.О., Кзо> 20 виробництво дрібносерійне

Розмір партії запуску:

n = N * a / F

де N - річний обсяг випуску деталей, шт.

а - періодичність запуску деталей у виробництво, дн.

F - кількість робочих днів у році (240 дн.).

n = 20'000 * 20/240 = +1667 (шт.)

4. Розробка технологій заготовок

Оскільки матеріал кришки - чавун, то заготівля може бути отримана литтям. Лиття під тиском застосовується найчастіше для кольорових сплавів особливо складних тонкостінних виливків, воно дорого, тому навряд чи підійде для кришки (застосовується у великому виробництві).

Лиття по виплавлюваних моделях або в оболонкової формі відпадають через дорожнечу і дрібносерійного нашої кришки, залишається лиття в об'ємній піщаної формі і в кокіль.

Остаточний варіант буде вибраний за результатами комп'ютерного, економічного сраненію.

Роз'єм кокиля вибираємо так, щоб вся виливок знаходилася в одній половині, тим самим, уникаючи похибки заготівлі від взаємного зміщення полуформ.

Роз'єм по правому торцю фланця на кресленні деталі.

Дрібні отвори Про 8 дешевше буде отримати свердлінням, тому в литві вони виконані не будуть, там буде напуск.

Клас розмірної точності виливка - 7

Ступінь викривлення елементів виливків - 5

Ступінь точності поверхонь виливків - 8

Ряд припусків на обробку виливків - 4

Клас точності маси виливки - 10

Мінімальний ливарний припуск на бік, мм, не більше 0,4

5. Порівняння двох варіантів виконання однієї операції обробки різанням

Операція 055 свердлильна

1варіант: свердління 4-х отворів Про 8 на одношпиндельні вертіально-свердлильному верстаті по одному.

2варіант: свердління на багатошпиндельних вертикально-свердлильному верстаті 4 отвори одночасно.

Матеріал деталі СЧ15 - сірий чавун, характеристика наведена вище НВ163-229.

Визначення режимів різання.

Подача S = 0,2 мм / об.

Швидкість різання V = 28мм/мін

Поправочні коефіцієнти на швидкість різання = 1,0

L в рез = L перебу = 5мм

То = L вр + L обр = L пер / nS

Основний час

L обр. - Довжина оброблюваної поверхні

L вр. - Довжина врізання інструменту

L пер. - Довжини перебігаючи інструменту

n = 1000 V / π Д

n = 1000 * 28/3.14 * 8 = 1115 = 1115 - по верстату беремо 1000

To = S + 10 + 5 / 1000 * 0.2 = 0.1

Склад дії робітника.

Перший варіант.

Знімає попередню і встановлює нову деталь у кондуктор, потім кондуктор підводиться під свердло перший отвором (це допоміжний час входить в робочий перехід).

Робочий підводить свердло і включає подачу. Починається основний час - зняття стружки. Після виходу свердла робочий вимикає подачу і виводить свердло. Потім кондуктор підводиться іншим отвором під свердло і все повторюється. Підведення і відведення свердла - допоміжний час, що входить в норму допоміжного часу на перехід.

Час на операцію (операційне)

Топ = ΣТо + ΣТв

Тв на прохід 0,07 хв

Тв на переміщення деталі з кондуктором під свердло 0,015 хв.

Час на обслуговування робочого місця - Аобс = 3,5% від Топ

Підготовчо-заключний час на партію (ТПЗ)

А) на накладку верстата, інструмента і пристосувань = 12мін.

Б) на додаткові прийоми = 0мін.

В) на отримання інструменту і пристосувань до початку і здачу їх після закінчення обробки = 5хв.

Відсоток операційного часу на відпочинок і особисті потреби

Аолн = 4% від Топ

0,10 хвилин - допоміжний час на установку і зняття деталі

Топ = 0,10 + 0,015 * 4 + 0,07 * 4 ​​+ 0,04 * 4 = 0,60

Тшт = Топ (1 + Аобс + Аолн/100)

Тшт = 0,60 (1 + 3,5 + 4 / 100 = 0.64) = 0,64

Тшт = 12 + 0 + 5 / 1000 = 0,64 +17 / 1000 = 0,7

Другий варіант.

S = 0,2 мм / обор.

V = 28 * 0,7 = 19,6 мм / хв

Поправочний коефіцієнт = 1,0

n = 1000 * 19,6 / 3,14 * 8 = 780, беремо 750

То = 5 + 10 + 5 / 750 * 0,2 = 0,13 хв

Тв на прохід = 0,08 хв

Аобс = 4

ТПЗ = 19

А = 15

Б = 0

У = 7

Аолн = 4

Топ = 0,12 + 0,13 + 0,08 = 0,33

Тшт = 0,33 (1 + 8 / 100) = 0,36

Тшк = 0,36 + 19/1000 = 0,38

V = πDn / 100 = 3,14 * 8 * 750/1000 = 18,84

а) Розрахунок потреби устаткування Qp за варіантами техпроцесу.

Перший варіант (одношпінд.) Другий варіант (многошпінд.)

Qp = n / Qr * K в * Фд * Кр

Фд = 4015ч./год

Кв. - Коефіцієнт, що враховує виконання норм (1,1)

Кр. - Коефіцієнт, що враховує витрати часу на ремонт обладнання

Кр. - Коефіцієнт, що враховує витрати часу на ремонт обладнання

qr - річна продуктивність, шт / год

qr = 60/Тшт = 60 / 0,9 = 66,6 qr = 60 / 0,38 = 157,9

Кр = 1 - 0,1 ГР; ГР - група ремонтної складності устаткування

ГРП = ГРМ + 0,25 Гре

ГРП = 5,5 + 0,25 * 5,5 = 6,9 ГРП = 15 + 0,25 * 17,5 = 19,37

Кр = 1 - 0,01 * 6,9 = 0,9 Кр = 1 - 0,01 * 19,37 = 0,8

Qp = 20000/66, 6 * 1,1 * 4015 * 0,9 = 0.075

Qp = 2000 / 66,6 * 1,1 * 4015 * 0,8 = 0,085

Кз - коефіцієнт завантаження

Кз = Qp / Qn

Q п - ціле значення числа верстатів

Кз = 0,075 / 1 = 0,075 Кз = 0,085 / 1 = 0,085

б) Розрахунок собівартості варіантів технологічних операцій.

Цехова собівартість виготовлення 1 деталі на 1 операцію

Сцч - цехова собівартість години роботи верстата коп / год

Сц1 = Сцч * Тшк / 6000 = руб / дет

Сц1 = 478 * 0,9 / 6000 = 0,07 = 0,07 Сц1 = 548 * 0,38 / 6000 = 0,034

Сц = Сц1 * N

Сц = 0,07 * 20'000 = 1400 C ц = 0,34 * 20'000 = 680

в) Розрахунок капітальних вкладень за варіантами в технологічне обладнання

Кот = Σ (1-к) Цот * Q

К-число операцій

Цот - балансова вартість устаткування, руб.

Мо - коефіцієнт зайнятості технологічного обладнання

Мо = Те / Тро

Траба - річний обсяг робіт з даної деталі

Траба = Тшк * N / 60

Траба = 0,9 * 20'000 / 60 = 300

Траба = 038 * 2000/60 = 127

Тро - загальний час роботи обладнання за рік

Тро = Фд * Кр, год

Тро = 4015 * 0,9 = 3613,5 Тро = 4015 * 0,8 = 3212

Мо = 180/3613, 5 = 0,05 76

Мо = 76/3212 = 0,02

Кот = 721 * 0,05 = 36,05 Кот = 2714 * 0,02 = 54,28

Капітальні вкладення будинку

КЗД = S * Ks * Qn * Ms * h * Ц, руб

S - площа устаткування в плані, м?

S = 0,51 S = 2,61

Ks = коеф, додаткової площі

Ks = 1 +10 / S

Ks = 1 + 10 / 0,513 = 20,48

Ks = 1 + 10 / 2,6 = 4,8

h - висота будівлі в метрах (= 5м)

Ц - ціна 1м? будівлі (= 10руб / м)

КЗД = 0,513 * 20,48 * 0,05 * 5 * 10 = 26,26 КЗД = 2,6 * 4,8 * 0,02 * 5 * 10 = 12,48

Сумарна величина капіталовкладень

К = Кот + КЗД

К = 36,058 + 26,26 = 62,31 К = 54,25 + 12,48 = 66,73

Розрахунок приведених витрат

Сп = Сц + Σ * К, руб

Σ - норма доп. капіталовкладень (Σ = 0,15)

Сп = 840 + 0,15 * 62,31 = 849,3 Сп = 408 + 0,15 * 66,73 = 418

Економія за приведеними витратами

Сп = СП1 - СП2, Сп = 849,3 - 418 = 431,3

Список літератури

1. Розрахунки економічної ефективності нової техніки: Справочнік.2-е ізд.перераб. і доп. / За заг. Ред. К.М. Великанова /-Л.: Машинобудування, Ленінгр. відділення, 1990.448 с.

2. Мосталигін Г. П., Толмічевскій М.М. Технологія машинобудування: Учеб. для ВНЗ по інж.-екон. спец. -М.: Машинобудування, 1990.-233 с.