Модернизация широкоуниверсального фрезерного станка

(2.60)

где Ср - постоянный коэффициент;

t- глубина резания;

Sz- подача на зуб;

B- ширина фрезерования;

z- число зубьев фрезы;

D-диаметр фрезы;

n-частота вращения фрезы;

Kмр- поправочный коэффициент Kмр=1;

- показатели степеней;

; ; ; ; ;

; ; ; ; ;

Наибольший крутящий момент на шпинделе ,

, (2.61)

Наибольшая мощность, потребляемая на резание , кВт

(2.61)

где - наибольшая главная составляющая силы резания, Н;

- наименьшая скорость резания, м/мин.

kВт

Мощность электродвигателя главного движения

(2.62)

где - коэффициент повторно-кратковременной перегрузки электродвигателя; - приближенный КПД.

кВт

По рассчитанной мощности подбираем электродвигатель серии АИР100L4 n=1500 мин^-1, N=4,0 кВт, исполнение по степени защиты IP44, способ охлаждения ICA0141.

2.14 Кинематический расчет коробки скоростей вертикального шпинделя

Исходные данные:

Z=3; n _min= 71 мин^-1;

Строим график частот вращения

Рисунок 2.13 График частот вращения вертикального шпинделя

Таблица 2.7 Механика главного движения

Номера на переключателе поз. 43 (см. рису нок 6.5)	Способ регулирования	Частота вращения шпинделя, мин-1	Вертикальный шпиндель
			Наибольший допустимый крутящий момент на шпинделе, Н•м	Эффективная мощность на шпинделе, кВт
1 2 3 4 5 6 7 8	Бесступенчато в пределах каждой ступени	71 110 145	210	1.5 2.4 3.2
		190 230 260 310 360	186.2 153 131.2 114.4 100	3.65
4 5 6 7 8	Бесступенчато в пределах каждой ступени	450 580 670 800 900	75 61.6 52.7 46 40	3.65
4 5 6 7 8	Бесступенчато в пределах каждой ступени	1210 1450 1670 1970 2240	31 25.6 21.9 19 16.6	3.88

Кинематическая схема привода представлена на рисунке 2.14

Рисунок 2.14 - Кинематическая схема привода главного движения.

По графику частот вращения находим передаточное отношение всех передач

Для зубчатых передач:

;(2.63)

;

;

Таблица 2.8

Обозначение колеса	Передаточное число	Сумма зубьев передачи	Число зубьев колеса
1	2	3	4
	0,681	116	47
			69
	0,230	96	18
			78
	0,574	96	35
			61

2.15 Силовые расчеты и расчеты деталей на прочность

Определение мощности на валах:

N_Д=4кВт;

N₁= N_Д·₄=4·0,95=3,8 кВт

N₂=N₁·₁·₃·=3,8·0,99·0,975·=3,668 кВт;

N₃= N₂·₁·₂ =3,668·0,99·0,97=3,522 кВт;

N₄= N₃·₁²·₂ =3,522·0,99²·0,97=3,348 кВт;

где = 0,99 - КПД пары подшипников качения,

=0,97 - КПД прямозубых цилиндрических колес,

= 0,975 - КПД косозубых цилиндрических колес,

= 0,95 - КПД клиноременной передачи.

Определяем частоту на валах при различном зацеплении зубчатых колес:

(2.64)

(2.64)

Определение крутящих моментов на валах:

T₁= 9550· (N₁/n_д) =9550· ( 3,8/1070,89)=33,89 Нм;(2.65)

T₂= 9550· (N₂/n₁) =9550· ( 3,668/729,44)=48,02 Нм;

T₃= 9550· (N₃/n₂) =9550· (3,522/168,33)=199,82 Нм;

T₄= 9550· (N₄/n₃) =9550· ( 3,348/418,53)=76,39 Нм;

Результаты расчетов сводим в таблицу

Таблица 2.9- Расчетные нагрузки.

N Вала	Мощность на валу, кВт	Крутящий момент на валу, Нм	Частота вращения вала, мин-1
I	3,8	33,89	1070,89
II	3,668	48,02	729,44
III	3,522	199,82	168,33
IV	3,348	76,39	418,53

2.16 Расчёт поликлиноременной передачи вертикального шпинделя

Исходные данные:

Передаваемая мощность р₁ = 4 кВт;

Частота вращения вала двигателя n_э = 1410 мин^-1;

Частота вращения 2-го вала n =1070 мин^-1;

Передаточное число передачи u_p = n_э/n = 1410/1070,89 = 1,3167

По таблице 8.4 [5] при моменте Т₂=33,89 Нм на ведомом шкиве выбираем ремни сечений Л и их размеры (рис. 12).

Диаметры шкивов (таблица 8.10 [5]) D₁,мм

D₁= 134

Диаметр ведомого шкива D₂, мм

D₂= u_p D (2.66)

D₂ = 1,32134 = 176,68 мм

По таб.8.20[5] принимаем стандартные значения D_2, мм

D₂ =177

Рисунок 12. Сечение ремня

Фактическое передаточное число u_p определяем по формуле

u_p= (2.67)

где = 0,01 - коэффициент упругого скольжения.

u_p = = 1,334;

Скорость ремня V, м/с

V=D₁n_э/(601000) (2.68)

V = 3,141341410/(601000) = 9,89

Межосевое расстояние а, мм

2(D₁+D₂)а0,55(D₁+D₂)+h (2.69)

2(134+177)а0,55(134+177) + 9,5

622а180,6(принимаем а = 200мм)

Расчётная длина ремня L, мм таблица3.1

L=2а+(D₁+D₂)+(D₂-D₁)²/4а (2.70)

L = 2200 + (134+ 177) + (134-177)²/4200 = 889,43

Ближайшая стандартная длина ремней таблица 8.16 [5]

L = 900мм

Определение необходимого числа клиньев ремня рисунок 8.22 [5]

Z=10

Условное обозначение ремня: 900 Л 10 38-40528-74 РТМ

Уточнённое межосевое расстояние а, мм по формуле

а= (2.71) а= =206

При надевании ремня минимальное межосевое расстояние а_min,мм

а_min=а-0,015L (2.72)

а_min = 206 - 0,015900 = 192,5

Для компенсации вытяжки ремня максимальное межосевое расстояние а_max, мм

а_max= а + 0,03L (2.73)

а_max = 206+ 0,03900 = 233

Угол обхвата таблица 9.1

(2.74)

= 167,5⁰

Условие 120⁰ выполняется.

Усилие, действующее на вал:

где для сечения ремня Л, таблица 8.18 [5]

Ширина шкивов таблица 8.17,рисунок 8.18 [5]

2.17 Проектный расчет зубчатых передач

2.17.1 Выбор материалов и термообработки

В качестве материала для изготовления всех зубчатых колес принимаем сталь 20Х ГОСТ 4543-71, с термообработкой - цементация плюс закалка (35…40HRC). Обработка зубчатого венца т.в.ч. с последующим низким отпуском. (56…63НRC). Механические свойства материала:

- для колеса: =650 МПа, =400 МПа, 52HRC

- для шестерни: =850 МПа, =650 МПа, 60HRC

2.17.2 Определение допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса определяем по формуле:

,(2.75)

где , МПа - базовый предел контактной выносливости зубьев, определяемый для шестерни и колеса:

_ш=17·HRC+200=17·60+200=1220 МПа(2.76)

_к=17·HRC+200=17·52+200=1084 МПа,(2.77)

= 1,2 - коэффициент безопасности для зубчатых колес с поверхностным упрочнением зубьев,

- коэффициент долговечности,

K_HL=(2.78)

=30·НВ^2.4=30·500^2.4=8·10⁷ - базовое число циклов нагружения,

=60·n_т· - эквивалентное число циклов перемены напряжений, при:

n_т= 71 мин^-1- частота вращения тихоходного вала,

=L·365·K_год·24·К_сут=5·365·0.6·24·0.3=7884ч - число часов работы передачи за расчетный срок службы,

где К_год, К_сут - коэффициенты использования передачи в году и в сутках,

L, годы - срок службы;

=60·n_т·=60·71·7884=3,35·10^{7 ;}

==1,55;

Тогда допускаемое контактное напряжение для колеса составит:

=1084·1,55/1.2 = 1400,17 МПа(2.79)

Так как передача является косозубой, то дальнейший расчет будем производить по 1400,17 МПа

Допускаемые напряжения изгиба колеса и шестерни определяем по формуле:

(2.80)

где - базовый предел выносливости зубьев при изгибе, определяемый для шестерни и колеса:

= 0.8 - коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (для НВ> 350 и реверсивной передачи),

=·=1·2=2 - коэффициент безопасности,

где =2 - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатого колеса и ответственность зубчатой передачи,

=1 - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса,

- коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагружения (по аналогии с принимаем =1, при базовом числе циклов перемены напряжений = 4·10⁶ - для стали).

Тогда допускаемые напряжения изгиба колеса составят:

=1220·0,8·1/2 = 488 МПа

=1084·0,8·1/2 = 433,6 МПа

2.17.3 Определение размеров передач и зубчатых колес

Ориентировочное значение делительного межосевого расстояния пары Z₇-Z_8, определяем по формуле:

;(2.81)

где К_а=495,

К_HB=1,06 - выбирается по графику [ ] в зависимости от

=(2.82)

T3=199,87 H·м;

Определяем модуль, пологая его одинаковым для обеих пар колес:

m=2a/Z,(2.83)

где Z- суммарное число зубьев колес,

a - межосевое расстояние,

m=(2·119,02)/96=2,48

По ГОСТ 9563-60 принимаем модуль m=2,5

Уточняем межосевое расстояние

а=m·Z/2

a=2,5·96/2=116мм.

Определяем размеры венцов колес при X₁=X₂=0.

Делительные диаметры:

d=m·Z; (2.84)

d_Z3=m·Z₇ =2,5·18=45 мм;

d_Z4=m·Z₈ =2,5·78= 195мм;

Диаметры вершин:

d_a=d_Z+2m; (2.85)

d_a3=d_Z3+2m=45 +2·2,5=50 мм;

d_a4=d_Z4+2m= 195+2·2,5=200 мм;

Диаметры впадин:

d_f=d_Z-2,5m; (2.86)

d_f3=d_Z3-2,5m=45-2,5·2,5=38,75 мм;

d_f4=d_Z4-2,5m=195-2,5·2,5=188,75мм;

Ширина венцов колес:

; (2.87)

мм;

принимаем ширину колеса b_к =18мм;

ширину шестерни b_ш=22мм;

Аналогично определяем геометрические параметры остальных зубчатых передач этой же и последующих групп. Результаты расчетов сводим в таблицу (2.10).

Таблица 2.10 Размеры передач и валов.

Обозначение	Ширина венцов мм	Модуль мм	Число зубьев	Делительный диаметр мм	Диаметр вершин мм	Диаметр впадин мм
Z1	14	2	47	94	98	89
Z2	18	2	69	138	142	133
Z3	18	2,5	18	45	50	38,75
Z4	22	2,5	72	180	185	173,75
Z5	16	2,5	35	87,5	92,5	81,25
Z6	18	2,5	61	152,5	157,5	146,25

Остальные расчеты аналогичны расчетам коробки скоростей горизонтального шпинделя, изложенных в пунктах 1.9.4 - 1.12

фрезерный шпиндель червяк резание

3. Охрана труда

3.1 Анализ условий труда на рабочем месте

При работе фрезерном станке возникает ряд физических, химических, психофизиологических и биологических опасных и вредных производственных факторов.

К физическим факторам относятся:

Постоянно движущиеся и изменяющие положения в пространстве части производственного оборудования, передвигающиеся заготовки и изделия. Опасность заключается в том, что попадая в опасную зону рабочий может получить травму от удара рабочими органами станка, порез режущим инструментом [7].

Стружка обрабатываемых материалов, осколки инструментов, высокая температура поверхности обрабатываемых деталей и инструментов. При обработке материала на высоких скоростях резания стружка от станка разлетается на расстояние 3-5м. Металлическая стружка, имеющая высокую температуру, представляет серьезную опасность для работающего на станке и рядом находящихся людей, так как может повредить органы зрения и другие части тела.

Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны может привести к повреждению органов дыхания.

При уровне звукового давления больше 140дБ возникает физическая боль в ухе, дальнейшее увеличение звукового давления может привести к разрыву барабанной перепонки. При вибрации может произойти повреждение внутренних органов, нарушение центральной нервной системы, сердечно- сосудистой системы, повышение кровяного давления, заболевание сосудов, мышц, зрения, слуха.

Повышенная пульсация светового потока, наличие прямой и отраженной блескости приводит к повреждению органов зрения или травме.

Электродвигатели приводов станка включены в сеть напряжением 380В, частотой 50Гц. Ток I=0,1А смертельно опасен, так как проходя через тело человека оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействие.

К химическим факторам относятся вредные смеси паров СОЖ. Применение СОЖ позволяет повысить режимы обработки, уменьшить затраты времени, а, следовательно, повысить производительность труда.

Однако СОЖ - не что иное, как водный раствор щелочи со всевозможными добавками, которые контактируя с нагретой поверхностью детали, испаряются и создают газообразное облако летучих соединений. Эти соединения являются вредными для человека.

К психофизиологическому фактору относятся физические перегрузки при установке, закреплении и съеме крупногабаритных деталей, перенапряжение зрения, монотонность труда. Суть опасности: вызывается переутомление, сонливость, потливость [7].

К биологическому фактору относятся болезнетворные микроорганизмы и бактерии, проявляющиеся при работе с СОЖ, которые могут привести к отравлению, кожной сыпи и т.п.

При проектировании «Горизонтально-фрезерного станка» были выявлены опасные и вредные факторы и предусмотрены мероприятия по их устранению.

3.2 Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда

Для предотвращения попадания человека в опасную зону, попадания стружки и СОЖ в глаза и на открытые участки кожи оператора, широкоуниверсальный-фрезерный станок оснащен специальным ограждением, которое закрывается при выполнении цикла обработки детали. Опасные зоны станка ограждены заблокированным ограждением. Имеется площадка, блокирующая станок при наличии на ней оператора. Все элементы защиты выполнены в соответствии требований ГОСТ 12.4.059-89

В целях исключения травм от стружки, образующейся при обработке металла резанием на широкоуниверсальном-фрезерном станке, устанавливаются пылестружкоотсасывающие устройства. Конструкции этих устройств описаны в ГОСТ 12.2.009-80.

Уровень шума на рабочем месте не превышает 80дБ. Зоны с уровнем шума более 80дБ означают специальными знаками, а рабочие снабжаются средствами индивидуальной защиты: наушниками. Для защиты от вибраций используется создание в фундаменте специальных разрывов и виброизоляцию в соответствии требований СанПиН № 2.2.4/2.1.8.10-33-2002.

Уровень вибрации не превышает 102 дБ.

Для предотвращения поражения оператора электрическим током применено заземление станка в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.030 - 81. Оно выполнено присоединением корпуса станка к заземляющему контуру посредством голого стального проводника сечением 6 мм².

Для предотвращения попадания вредных веществ в организм оператора применяются средства индивидуальной защиты: распиратор, защитные очки в соответствии требований ГОСТ 12.4.011-89.

Для предотвращения поражения органов зрения прямой блескостью ее ограничивают уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников. Отраженную блескость ослабляют правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности, заменяют блестящие поверхности матовыми. Освещение выполнено в соответствии требований СНБ 2.04.05-98 и составляет 1000 Лк.

Рассчитаем общее люминесцентное освещение цеха, исходя из норм по разряду зрительной работы и безопасности труда, по следующим исходным данным: высота цеха H=6 м; размеры цеха 50х30;напряжение осветительной сети 220 В; коэффициенты отражения: потолка-Sп=70%, cnty-Sс=50%;светильник с люминесцентными лампами ЛБ 40-4,имеющими световой поток Ф=3000 лм; разряд и подразряд работы ЙЙв.

Согласно[ 8 ] oпределим расчётную высоту подвеса светильника:

(3.1)

где - высота рабочей поверхности над полом,

- расстояние светового центра светильника от потолка (свес),

Оптимальное расстояние между светильниками при многорядном расположении определяется:

(3.2)

Найдём индекс площади помещения:

(3.3)

где А - длина помещения, м

Б - ширина помещения, м

Определим необходимое количество ламп:

(3.4)

где - минимальная освещённость, Е=1500 лк;

- коэффициент запаса, учитывает загрязнение ламп, непрозрачность воздуха и зависит от характера работы =1,5;

- освещаемая площадь,; =АхБ;

- коэффициент неравномерности освещения, =1,5;

- коэффициент использования светового потока, =0,4.

По произведённым расчётам для освещения данного цеха принимаем 4218 ламп.

Для предотвращения электродвигателя от перегрузок станок снабжен датчиками защиты от перегрузок, что не позволяет создать аварийную ситуацию и, как следствие, несчастный случай.

Для снижения перегрузок и переутомления оператора установка заготовок и снятие готовых деталей во время работы оборудования допускается вне зоны обработки, при применении специального позиционного приспособления (поворотного стола), обеспечивающего безопасность труда работающих, а также подъемного консольного крана в соответствии требований ГОСТ 12.4.156-83.

При организации труда станочника предусмотрен комплекс мероприятий, обеспечивающих высокую производительность и полную безопасность работы. Основные из этих мероприятий следующие: рациональная планировка рабочего места, обеспечивающая взаимосвязь основного и вспомогательного оборудования, естественное и искусственное их освещение в соответствии с действующими нормами; возможность поддержания зрительной связи между работающими на участке, а также нормы рабочей площадки и разрывов между станками.

3.3 Пожарная безопасность

При обработке металла резанием на широкоуниверсальном-фрезерном станке, пожарная безопасность обеспечивается согласно требованиям ГОСТ 12.004 - 91 и “Типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий”.

В соответствии с НПБ 5-2000 все производства делят по пожарной, взрывной и взрывопожарной опасности на пять категорий (А,Б,В,Г,Д) [8]. Производства, в которых обрабатываются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии, относятся к категории Д.

Производственные здания, содержащие парк металлорежущих станков относятся к зданиям со II степенью огнестойкости.(СНБ 2.02.01-98)

Причины возникновения пожаров могут быть следующие: нарушение технологического режима; неисправность электрооборудования (короткое замыкание, перегрузки и большие переходные сопротивления); плохая подготовка оборудования к ремонту; самовозгорание промасленной ветоши и других материалов, склонных к самовозгоранию; несоблюдение графика планового ремонта, износ и коррозия оборудования; конструктивные недостатки оборудования; ремонт оборудования на ходу; реконструкция установок с отклонением от технологических схем.

Для быстрого сообщения о пожаре в цеху предусмотрены средства сигнализации, телефонная связь.

Предусматриваются огнестойкие перекрытия для предупреждения возникновения огня по высоте здания. Для этой цели обычно используют железобетонные конструкции.

Вследствие того, что в производственных цехах находятся в основном оборудование, находящееся под напряжением, то в качестве средства пожаротушения используются углекислотные огнетушители. Данные огнетушители позволяют тушить пожар углекислотой, которая попадая в зону пожара снижает содержание О₂ до предела прекращения горения. СО₂ применяется для быстрого тушения пожара в течении 2-10сек, особенно для тушения поверхностей горючих жидкостей, а также электродвигателей и установок, находящихся под напряжением.

В случае возникновения пожара на рабочем месте для его тушения предусмотрено наличие в специально отведенном месте пожарного щита, оснащенного средствами пожаротушения: двумя огнетушителями, лопатами, ящиками с песком, ведрами.

4. Экономическая часть

4.1 Общая постановка

В дипломном проекте исследуется широкоуниверсальный фрезерный станок, предназначенный для выполнения разного вида фрезерных работ на деталях из чугуна, стали или других металлических и неметаллических материалов цилиндрическими, торцевыми, концевыми, фасонными и другими фрезами с охлаждением или без охлаждения. Модернизация станка заключается в изменении конструкции корпуса широкоуниверсальной фрезерной головки и изменении конструкции зубчатых колес.

4.2 Расчет годовой программы обрабатываемых деталей

Расчет производим по методике, приведённой в [8].

Величина годового действительного фонда работы оборудования F_Д, ч определяется по формуле

,(4.1)

где - номинальный сменный фонд работы, ч;

- коэффициент сменности;

- коэффициент, учитывающий внутрисменные простои по организационно-техническим причинам (крупносерийное производство - 0,8);

- число рабочих дней в году;

- коэффициент, учитывающий долю времени простоев в плановых ремонтах (К_ПР = 0,03-0,06).

Норма штучного времени цикла обработки (так как тип производства массовый) , мин складывается из следующих элементов [9]

, (4.2)

где - основное время, мин;

- вспомогательное время, мин;

- время обслуживания рабочего места, мин;

- время на отдых и личные надобности, мин.

Основное время , мин при цилиндрическом и торцевом фрезеровании на горизонтально-фрезерных станках определяется по формуле

, (4.3)

где

Согласно [10]

Основное время , мин определим по формуле

Вспомогательное время , мин находим по формуле [9]

(4.5)

где =0,156 - время на установку и снятие детали;

=0,024 - время на закрепление и открепление детали;

=0,01 - время на управление;

=0,21 - время на измерение детали.

Время , мин, складывается из технического обслуживания рабочего места и затрат времени на организационное обслуживание рабочего места. Время и чаще всего определяется как доля от оперативного времени и рассчитывается по формуле

(4.6)

Тогда штучное время цикла обработки , мин будет равно

При оценке деятельности рабочих мест размер годового выпуска , шт. по вариантам сравнения рассчитывается по формуле

(4.7)

где - годовой действительный фонд работы оборудования, ч;

- коэффициент, учитывающий выполнение норм (К_ВН =1,0-1,2);

- норма штучного времени, мин.

Годовой выпуск базового варианта , шт

Годовой выпуск проектируемого станка , шт

.

4.3 Расчет единовременных затрат

Единовременные капитальные затраты , р, рассчитываются по формуле

(4.8)

где

Затраты в оборудование , р. определяются по формуле

(4.9)

где - принятое количество оборудования, шт;

Ц - цена станка, р;

a_T, a_м - коэффициенты, учитывающие транспортно-заготовительные расходы, затраты на монтаж и отладку оборудования (a_T =0,05-0,1; a_м - 0,1-0,15).

Так как исследуемый станок создается на базе существующего и отличается от него, то его цена _, тыс.р. определяется из выражения:

(4.10)

где

Цену как аннулированных, так и вновь вводимых узлов , т.р., можно определить по формуле

(4.11)

где С - себестоимость изготовления узлов, т. р.;

П - прибыль в цене узлов, т. р.;

1,192 - коэффициент, учитывающий налоги и отчисления в цене.

Величину прибыли , т.р. в цене агрегата (узла) можно определить по формуле

(4.12)

где величина прибыли в долях единицы к себестоимости (принимается в пределах от 0,15 до 0,2).

Затраты на материалы С_м, р, определяются по формуле

(4.13)

где масса деталей простой механической обработки, входящих в проектируемый узел, т;

стоимость 1 т деталей простой механической обработки, т. р.;

Затраты на материалы по базовому варианту _, т. р.

Затраты на материалы по проектируемому узлу , т. р.

Расходы на основную заработную плату производственных рабочих , тыс.р., определяются по формуле

 (4.15)

где

Расходы на основную заработную плату производственных рабочих определяются по базовому варианту , т. р., определяется по формуле

По проектируемому варианту , т. р.

После расчета затрат на материалы и заработную плату составляется калькуляция себестоимости несущей системы и шпинделя.

Таблица 4.1 Калькуляция себестоимости несущей системы и шпинделя

Наименование статьи	Обозначение	Метод расчета	Значение, тыс.р.
			аннулируемое	вводимое
Основные материалы		см. расчеты	276,9	230,75
Основная заработная плата		см. расчеты	180,9	150,75
Дополнительная заработная плата		10% от	18,09	15,075
Отчисления от з/п (социальной защиты, фонд занятости, ЧАЭС)		34% от (+)	67,66	56,38
Общепроизводственные расходы		200% от	361,100	301,500
Общехозяйственные расходы		150% от	271,350	226,125
Итого производственная себестоимость			1176,7	980,58
Коммерческие расходы		2%от	23,534	19,61
Итого полная себестоимость			1200,23	1000,19

Затраты на проектирование , р., определяются по формуле

(4.16)

где

Заработная плата конструктора , р., определяется по формуле

_, (4.17)

где С_Ч - среднечасовая ставка зарплаты конструктора, р;

Т_пр - трудоемкость проектных работ, ч;

К_пр - коэффициент, учитывающий премии;

К_с - коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды.

Среднечасовая ставка зарплаты конструктора , тыс.р., определяется по формуле

, (4.18)

где

Трудоемкость проектных работ , ч, определяется по формуле

, (4.19)

где

Ожидаемая трудоемкость , чел./дн., рассчитывается по формуле

, (4.20)

где

Расчет трудоемкости проектных работ сведем в таблицу.

Таблица 4.2 Расчет трудоемкости проектных работ

Номер этапа	Наименование этапа	чел.-дн.	чел.-дн.	, чел.-дн.
1	Ознакомление с литературой и постановкой задачи	1	3	1,8
2	Анализ вариантов технических решений	1,5	2,5	1,9
3	Разработка схем электрооборудования и кинематики	2	5	3,2
4	Разработка монтажа	1	3	1,8
5	Разработка структурной схемы и расчет надежности	1	4	2,2
6	Технико-экономический эффект	1	2	1,4
7	Решение вопросов стандартизации	1	3	1,8
8	Оформление пояснительной записки	0,5	1,5	0,9
9	Оформление графической части	1	3	1,8
Итого	16,8

Определим трудоемкость проектных работ

Определим заработную плату конструктора

Определим затраты на проектирование

Определяем величину прибыли в цене базовой модели

Определяем величину прибыли в цене проектируемой станины

Определяем цену аннулированного узла

Определяем цену вновь введенного узла

Определяем цену проектируемого станка

Определяем затраты в оборудование по базовому варианту

Определяем затраты в оборудование по проектируемому варианту

Определяем единовременные капитальные затраты по базовому варианту

Определяем единовременные капитальные затраты по проектируемому варианту

Результаты расчетов по элементам единовременных затрат сводятся в таблицу.

Таблица 4.3 Единовременные затраты

Наименование элементов единовременных затрат	Величина затрат по вариантам
	Базовый	Проектируемый
Затраты на оборудование, т. р.	384000	380831,395
Затраты на проектирование, т.р.		1091,898
Итого	384000	381623,293

4.4 Расчет годовых текущих издержек

Для большинства технических решений годовые текущие издержки по вариантам сравнения И, р. рассчитываются по следующим статьям

, (4.21)

где годовые затраты на заработную плату основным рабочим с

начислениями, р.;

годовые затраты на энергию, р.;

годовые затраты на ремонт и содержание оборудования, р.;

годовые затраты на ремонт и содержание зданий, р.;

годовые накладные расходы по обслуживанию и управлению производством, р.

Прежде чем определить затраты на заработную плату рабочих, выбираем форму оплаты их труда и согласно приложению устанавливаем для рабочих разряд работы.

Годовой фонд оплаты для сдельщиков с начислениями И_з, р. рассчитывается по операции

(4.22)

где норма штучного времени по i-ой операции, ч;

часовая тарифная ставка 1-го разряда, р.;

тарифный коэффициент разряда по i-ой операции;

коэффициент, учитывающий условия труда рабочего;

коэффициент премирования по i-ой операции, 0,4-0,5;

коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату,

0,1;

коэффициент, учитывающий отчисления в фонд социальной защиты, 0,35;

годовая программа выпуска (годовой объем работ по сравниваемым вариантам), шт.

Годовой фонд оплаты для сдельщиков с начислениями по базовому варианту И_збаз, тыс.р.

Годовой фонд оплаты для сдельщиков с начислениями по проектируемому варианту И_зпр, тыс.р.

Годовые издержки потребляемой электроэнергии И_Э, р. рассчитываются по формуле

(4.23)

где норма штучно-калькуляционного времени на i-ой операции, ч;

потребляемая мощность оборудования на i-ой операции, кВт;

коэффициент, учитывающий использование потребляемой

мощности на i-ой операции;

коэффициент, учитывающий использование мощности во времени на i-ой операции ();

коэффициент, учитывающий величину потерь в заводских сетях (1,05);

цена (тариф) за один кВт·ч потребленной электроэнергии,

коэффициент полезного действия электроустановки (принимается по паспортным данным).

Годовые издержки потребляемой электроэнергии по базовому варианту И_Эбаз, тыс.р.

Годовые издержки потребляемой электроэнергии по проектируемому варианту И_Эпр, тыс.р.

Годовые издержки на ремонт и содержание оборудования И_РО, р. рассчитываются по формуле для стационарного оборудования

(4.24)

где стоимость используемого оборудования, р.

Годовые издержки на ремонт и содержание оборудования И_РОбаз, тыс. р по базовому варианту

Годовые издержки на ремонт и содержание оборудования И_РОпр, тыс. р по проектируемому варианту

Годовые затраты на ремонт и содержание здания И_РЗ, тыс. р. рассчитывается по формуле

(4.25)

где норматив на ремонт и содержание здания, (принимается в

пределах от 2,2 до 3%), %.

Годовые затраты на ремонт и содержание здания И_РЗ, тыс.р.

Годовые накладные расходы складываются из следующих статей затрат: на управление , освещение , воду на бытовые нужды , теплоэнергии на горячую воду , отопление , вентиляцию

(4.26)

которые определяются по следующим формулам

(4.27)

где коэффициент, учитывающий косвенные расходы по

управлению, принимается в пределах от 0,2 до 0,3.

Расходы на управление И_У, тыс.р.

Расходы на управление по базовому варианту

Расходы на управление по проектному варианту

(4.28)

где норма освещенности (принимается в пределах 0,02-0,036 кВт/м²), кВт/м²;

S - площадь зданий производственных и служебно-бытовых, м²;

Расходы на освещение И_ОС, тыс.р.

 (4.29)

где цена воды на бытовые нужды, р./м³;

норма расхода воды на бытовые нужды за сутки на одного работника (0,025м³), м³;

численность рабочих, чел.

Расходы на бытовые нужды , тыс.р.

(4.30)

где цена (тариф) за теплоэнергию, р./Гкал;

удельная тепловая характеристика воды (1/(м³·ч·°С)),

ккал//(м³·ч·°С);

объем потребления воды горячей за час ( определяется из расчета 3 л на одного работающего), л;

температура горячей воды в системе (принимается +65°С), холодной воды (принимается +5°С), °С;

-период теплоснабжения горячей водой, (), ч.

Расходы теплоэнергии на горячую воду , тыс.р.

(168) [10]

где удельная тепловая характеристика здания, ккал//(м³·ч·°С);

объем здания по наружному обмеру (S·H, где высота H от

3 до 4 м), м³;

температура воздуха внутри помещения, с наружи

(+20°С, -10°С), °С;

отопительный период за год (4320 ч), ч;

Расходы на отопление , тыс.р.

(169)

где удельная тепловая характеристика вентиляции здания, ккал//(м³·ч·°С);

температура воздуха вытяжного, с наружи (+20°С,

-1,5°С), °С;

период работы вентиляционной системы за год, (1100-1200ч), ч;

коэффициент, учитывающий потери теплоэнергии (1,18).

Расходы на вентиляцию , тыс.р.

Годовые накладные расходы И_НР, тыс.р.

Годовые накладные расходы по базовому варианту

Годовые накладные расходы по проектному варианту

Годовые текущие издержки по базовому варианту И_БАЗ, тыс.р.

,

Годовые текущие издержки по проектируемому варианту И_ПР, тыс.р.

Результаты расчетов по статьям текущих издержек сводятся в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 - Годовые текущие издержки

Наименование статей годовых издержек	Величина по вариантам в тыс.р
	Базовый	Проектируемый
Затраты на заработную плату	43811,33	45210,90
Затраты на энергию	982,571	1013,960
Затраты на ремонт и содержание оборудования	31406,403	31395,511
Затраты на ремонт и содержание зданий	300,000	300,000
Накладные расходы по обслуживанию и управлению производством	58902,567	58902,679
Итого	135402,871	136823,05

4.5 Расчет годовых потерь

Потери от брака , р. можно определить по формуле

(4.35)

где стоимость материалов на изделие, тыс. р.;

норма штучного времени на изготовление изделия, мин;

часовая тарифная ставка соответствующего разряда, тыс. р.;

цеховые расходы (берутся по данным предприятия-потребителя проектируемого изделия),%;

годовой объем производства продукции (годовая производительность механизма), шт;

- процент брака (по данным завода).

Потери от брака по базовому варианту, тыс.р.

Потери от брака по проектируемому варианту, р.

Потери (экономия) по сравниваемым вариантам сводятся в таблицу 8.

Таблица 4.5 - Потери (экономия) по сравниваемым вариантам

Наименование показателей	Величина по вариантам, тыс. р.
	Базовый	Проектируемый
Потери от брака	336729,074	231700,69

4.6 Расчет показателей экономической эффективности

Годовой экономический эффект Э_Г, р. определяется как разность приведенных затрат ()

(4.36)

где - величина приведенных затрат по базовому варианту, р.;

- величина приведенных затрат по проектируемому варианту, р.;

- годовой объем выпуска по базовому варианту, р.;

- годовой объем выпуска по проектируемому варианту, р.

Величина приведенных затрат по сравниваемым вариантам З_Г, р. определяется по формуле

 (4.37)

где нормативный коэффициент эффективности (0,1);

единовременные затраты (таблица 8) суммарные, по i-ым элементам, р.;

норма реновации рассчитывается как обратная величина срока службы;

И - годовые текущие издержки (итог таблицы 6), р.;

П - годовые потери, р.

Величина приведенных затрат по базовому варианту, р.

Величина приведенных затрат по проектируемому варианту, р.

Годовой экономический эффект Э_Г, р.

4.7 Результаты организационно-экономической части

На основании рассчитанных технико-экономических показателей была доказана целесообразность уменьшения массы фрезерной головки, которая подтвердилась годовым экономическим эффектом (таблица 4.6).

Увеличение производительности процесса обработки, сокращение затрат на основные материалы в значительной мере повлияли на величину показателей экономической эффективности.

Таблица 4.6 Технико-экономические показатели по сравниваемым вариантам

Наименование показателей	Величина по вариантам
	Базовый	Проектируемый
1 Годовая программа выпуска деталей (годовая эксплуатационная производительность станка), шт	82547	85184
2 Норма штучного времени, ч	2,23	2,23
3 Потребляемая мощность станка, кВт	14,5	14,5
4 Масса станка, кг	3500	3450
5 Единовременные затраты, т.р.	384000	381623,293
6 Годовые текущие издержки, т.р.	135402,871	136823,05
7 Годовые потери, т.р.	336792,074	231700,69
8 Годовые приведенные затраты, т.р.	504719,845	400847,33
9 Годовой экономический эффект, т.р.	119014,11

5. Технологическое проектирование

5.1 Назначение и конструкция детали

Деталь «Червяк СМ 50.00.0.020.0/18» относится к классу валов и входит в состав фрезерной головки станка Орша-Ф32Ш.

Поверхность Ш24h11 предназначена для зацепления с червячным колесом. Поверхность Ш10js6 предназначена для запрессовки шпонки, торцовое биение буртика ограничивается допуском Т=0,03 мм. Поверхность Ш10js6 предназначена для подшипника. Во избежание перекоса подшипника при его установке торцовое биение буртика ограничивается допуском Т=0,03 мм.

Материал, из которого изготовлен червяк легированная сталь 40Х ГОСТ 4543-75.

Деталь подвергается нормализации. Стальную заготовку нагревают до температуры 825-860 ⁰С, непродолжительно выдерживают и охлаждают на спокойном воздухе. Нормализация дает достаточно удовлетворительные механические свойства.

Витки червяка подвергаются ТВЧ на глубину 0,8…1,2 мм до твердости 48…55 HRC.

Химический состав стали 40Х приведен в таблице 5.1:

Таблица 5.1 - Химический состав стали 40Х, в процентах

C	Si	Mn	Cr	Ni не более	S не более	P не более	Cu не более
0,36-0,4	0,17-0,37	0,5-0,8	0,8..1,1	0,3	0,04	0,035	0,3

Физический состав стали 40Х приведен в таблице 5.2

Таблица 5.2 - Физический состав стали 40Х

Предел кратковременной прочности, МПа	Предел пропорциональности, МПа	Относительное удлинение при разрыве, %	Относительное сужение, %	Ударная вязкость, кДж / м2
940	785	10	45	590

5.2 Анализ технологичности конструкции детали

Червяк СМ 50.00.0.020.0/18 представляет собой деталь типа тела вращения. Деталь является достаточно жесткой, соотношение ее длины к диаметрам шеек меньше 10, что позволяет использовать высокопроизводительное оборудование и вести обработку на нормативных режимах резания, не уменьшая их.

Обработка почти всех поверхностей ведется с установкой по центровым отверстиям, что позволяет приблизить к нулю погрешность установки детали. Конструкция детали дает возможность совмещать конструкторские, технологические и измерительные базы.

Положительным следует считать возможность получения заготовки штамповкой с максимально возможным приближением ее формы и размеров к форме и размерам готовой детали.

Геометрические параметры детали позволяют точить поверхности проходными резцами.

Поверхности Ш 16,5 мм могут быть использованы для надежного захвата детали рабочим органом манипулятора, а также для базирования на автоматических транспортных средствах.

Нетехнологичным конструктивным элементом является закрытый паз шириной 3 мм.

Существенных недостатков в конструкции червяка нет. Для обработки всех поверхностей детали существует возможность применения высокоэффективного оборудования и высокопроизводительных методов обработки.

В соответствии с ГОСТ 14.202-73 рассчитываем количественные показатели технологичности конструкции детали.

Средний квалитет точности обработки детали

(5.1)

где - номер квалитета точности i - ой поверхности;

- количество размеров деталей, обрабатываемых по -му квалитету.

Для расчета составляем исходную таблицу 3.

Таблица 5.3- Точность поверхностей детали

Квалитет точности	6	9	11	14
Количество размеров	2	1	1	6

Т_СР =

Принимаем Тср=11.

Коэффициент точности обработки

(5.2)

Средняя шероховатость поверхностей

(5.3)

где - значение шероховатости i-ой поверхности;

-количество поверхностей, имеющих шероховатость .

Для расчета составляем исходную таблицу 4 шероховатости детали.

Таблица 5.4 - Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Rа, мкм	1,25	2,5	5	10
Количество поверхностей n	7	2	8	1

мкм

Коэффициент шероховатости детали

(5.4)

В целом конструкция червяка является достаточно технологичной и позволяет сравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известными технологическими способами. При этом на всех операциях обеспечивается соблюдение принципа единства и постоянства баз.

5.3 Выбор заготовки

При выборе метода получения заготовки решающими факторами являются: форма детали, масса, материал, объем выпуска деталей.

Червяк выполнен из стали 40Х, масса детали составляет 0,24 кг, объем выпуска N=10000 шт.

Для выбора метода получения заготовки сравним стоимость заготовки по базовому варианту S₁ и проектируемому S₂.

Расчёт стоимости заготовок из проката [1]:

, (5.5)

где М - затраты на материал заготовки, р.;

-технологическая себестоимость правки, калибрования, разрезки, р.

Расчёт затрат на материалы и технологической себестоимости:

, (5.6)

где Q - масса заготовки, кг;

S - цена 1 кг материала заготовки, р.;

q - масса детали, кг;

S_отх - цена 1 кг отходов, р.

, (5.7)

где С_п.з. - приведенные затраты на рабочем месте, р./ч;

t_шт -штучное время выполнения заготовительной операции, мин.

Подставим значения:

, (5.8)

где L_рез - длина резания при разрезании проката на штучные заготовки, мм;

y - величина врезания и перебега (при разрезании дисковой пилой у=6-8 мм);

S_M - минутная подача при разрезании (S_M=50-80 м/мин);

ц - коэффициент, показывающий долю вспомогательного времени в штучном (ц =1,84 для мелко- и среднесерийного производства; ц =1,5 для крупносерийного и массового производства).

Расчет будем вести в условных единицах, исходя из данных [1]:

Параметры штампованной заготовки определим по ГОСТ 7505-89:

1. Определение фактического объема и массы заготовки:

, (5.9)

где d -диаметр заготовки;

l - длина заготовки.

, (5.10)

где d_i -диаметр i-й шейки заготовки;

l_i - длина i-й шейки заготовки.

мм³

, (5.11)

где р - плотность материала заготовки;

(5.12)

2. Расчет коэффициента, для определения ориентировочной массы поковки:

Кр=1,3-1,6, принимаем Кр=1,5

(5.13)

3. Определение степени сложности поковки:

(5.14)

,что соответствует С2

4. Для данной детали класс точности поковки Т4, группа стали поковки М2.

5. По данным п.3-4 определяем исходный индекс=9.

Таким образом:

- группа материала - М2;

- класс точности - Т4;

- степень сложности - С2;

-исходный индекс - 9.

Также устанавливаются припуски, по которым рассчитывается объем и масса поковки.

6. Определение основных припусков на обработку:

z_D10 =1,4 мм; z_D16,5 =1,3 мм; z_D24 =1,3 мм; z_L26=1,3 мм; z_L29=1,3 мм; z_L27=1,3 мм.

7. Определение дополнительных припусков:

z⁽¹⁾=0,1 мм; z⁽²⁾=0,4.

8. Определение номинальных размеров поковки:

(5.15)

мм

мм

мм

После округления окончательно принимаем D₁₀=14 мм; D_16.5=20.5мм; D₂₄=28 мм.

(3.4.12)

мм

мм

мм

После округления окончательно принимаем L₂₆=30 мм; L₂₉=29 мм; L₂₇=27 мм.

Расчёт стоимости штампованных заготовок [1]:

 (5.16)

где С_i - базовая стоимость 1 т заготовок, р.;

Q -масса заготовки;

K_T - коэффициент, зависящий от класса точности;

K_C - коэффициент, зависящий от степени сложности;

K_B - коэффициент, зависящий от массы заготовки;

K_M - коэффициент, зависящий от марки материала;

K_П - коэффициент, зависящий от объема выпуска заготовок.

Рассчитаем экономических эффект:

(5.17)

где S₁ и S₂ - стоимость заготовки по базовому и проектируемому вариантам;

N - годовой объём выпуска деталей.

/год

5.4 Разработка техпроцесса

В принятом технологическом процессе на всех операциях, требующих большой точности изготовления, базовыми поверхностями являются центровые отверстия. При этом соблюдается принцип единства и совмещения баз. Принятый маршрутный техпроцесс изготовления детали приведен в таблице 5.5.

Таблица 5.5 - Маршрутный техпроцесс изготовления детали

опер.	Наименование и краткое содержание операции	Модель станка	Технологические базы
1	2	3	4
000	Заготовительная	КГШП
005	Термическая	Электропечь
010	Фрезерно-центровальная (фрезерование торцев, сверление центровых отверстий Ш2 мм)	МР-71М	Поверхность заготовки
015	Токарная с ЧПУ (установить и закрепить заготовку, обработать начерно с переустановкой)	16А20Ф3	Центровые отверстия
020	Токарная с ЧПУ (установить и закрепить заготовку, обработать начисто с переустановкой)	16А20Ф3	Центровые отверстия
025	Токарная с ЧПУ (установить и закрепить заготовку, нарезать профиль червяка под шлифование)	16А20Ф3	Центровые отверстия
030	Вертикально-фрезерная (установить и закрепить заготовку, фрезеровать неполные витки червяка до толщины вершины полных витков)	6Р13	Поверхность заготовки
035	Слесарная (зачистить заусенцы, притупить острые кромки)	Верстак
040	Шпоночно-фрезерная (разметить паз, фрезеровать шпоночный паз 3N9(-0,036)х13)	6Р12	Поверхность заготовки
045	Слесарная (зачистить заусенцы, притупить острые кромки)	Верстак
050	Термическая	ТВЧ
055	Токарно-винторезная (установить и закрепить заготовку, притереть фаски центровых отверстий)	16К20
060	Круглошлифовальная (шлифовать поверхностьШ10js6 до Ш10,15(-0,02))	3М152В	Центровые отверстия
065	Круглошлифовальная (шлифовать поверхность Ш24h11)	3М152В	Центровые отверстия
070	Резьбошлифовальная (установить и закрепить заготовку, шлифовать червяк)	5822М	Центровые отверстия
075	Резьбошлифовальная (установить и закрепить заготовку, шлифовать по вершинам профиля витка червяка)	5822М	Центровые отверстия
080	Круглошлифовальная (шлифовать поверхностьШ10js6 и торец Ш16,5/Ш10js6)	3М152В	Центровые отверстия
085	Круглошлифовальная (шлифовать поверхностьШ10js6 и торец Ш16,5/Ш10js6)	3М152В	Центровые отверстия
090	Гальваническая (нанести покрытие)	Хим.окс.прм.
095	Контроль
100	Промывка

Расчет необходимого количества операций проведем для шейки Ш10js6(±0,0045) Необходимую величину уточнения определим по формуле [3]

₀ = , (5.18)

где - _ЗАГ - допуск на изготовление заготовки, мм;

_ДЕТ - допуск на изготовление детали, мм.

Допуск заготовки согласно ГОСТ 7505-89 составляет 1,2 мм, т.е. _ЗАГ = 1,2 мм, Допуск детали _ДЕТ =0,009мм,

_{0 =}

Сумма уточнений, полученных на i-ых операциях определяем по формуле [3]

_{пр = 1 2 3},

где _{1, 2, 3} -_{_} величины уточнений, полученных на каждой операции.

Значения уточнений рассчитываем по формулам [3]

₁ = (5.19)

_i = (5.20)

где - _i - допуски размеров, полученных на каждой операции.

Для обработки данной поверхности в маршрутном технологическом процессе предусмотрены следующие операции:

-черновое точение;

-чистовое точение;

- шлифование предварительное;

- шлифование окончательное.

Допуски размеров, для каждой технологической операции определяем по таблицами при обработке данной поверхности с нормативными режимами резания:

- для чернового точения ₁=0,6 мм.

- для чистового точения ₂=0,1 мм.

- для шлифования предварительного ₃ =0,06 мм;

- для шлифования предварительного ₄ =0,016 мм

Тогда получим расчетные уточнения для каждой операции :

₁ =

₂ =

₃ =

₄ =

Определяем общую величину уточнения для принятого маршрута обработки

_пр=

Для обеспечения заданной точности должно соблюдается условие

_о<_пр; (5.21)

133,3< 137,77

Полученное значение _пр показывает, что при принятом маршруте точность обработки поверхности Ш10js6(±0,0045) обеспечивается.

5.5 Расчет припусков на обработку

Расчет припусков будем вести по [6]:

Рассчитаем припуски на самую точную поверхность Ш10js6, размер заготовки Ш14, что соответствует 16 квалитету точности.

Для поковки выбираем начальные значения параметров шероховатости Rz и точности Т по [6, табл.4.3]:

Rz=150 мкм; Т=200 мкм.

Рассчитаем суммарное отклонение:

(5.22)

где -отклонение коробления;

отклонение центрирования;

отклонение смещения.

 (5.23)

где удельный увод;

длина обработки.

(5.24)

где допуск на изготовление заготовки.

, (5.25)

Расчет минимальных припусков производим, пользуясь формулой:

(5.26)

Для определения промежуточных значений пространственных отклонений, используем эмпирическую формулу:

, (5.27)

где к_у - коэффициент уточнения формы.

мкм

мкм

мкм

мкм

Расчетный размер d_p заполняется в расчетную таблицу 5.6, начиная с конечного размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам [6] в соответствии с квалитетом вида обработки.

Наибольшее значение d_max получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры d_min определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов.

Минимальные предельные значения припусков равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения - соответственно разности наименьших предельных размеров.

Все результаты произведенных расчетов приведены в таблице 5.6.

Таблица 5.6 -Значения припусков на обработку поверхности Ш10js6

Операция	Элементы припуска, мкм	2Zmin, мкм	dp, мм	д, мкм	Предельный размер, мм	Предельное значение, мкм
	Rz	T	с				d min	d max	2Zmin	2Zmax
Заготовительная	150	200	1195		13,6	1200	13,6	14,8
Токарная черновая	50	50	72	3090	10,6635	180	10,6635	10,8435	2937	3957
Токарная чистовая	30	30	48	344	10,3195	70	10,3195	10,3895	344	454
Шлифование предв.	10	20	24	216	10,1035	27	10,1035	10,1305	216	259
Шлифование оконч.	5	15		108	9,9955	11	9,9955	10,0045	108	126

Припуски и допуски на все обрабатываемые поверхности детали приведем в таблице 5.7.

Таблица 5.7 - Припуски и допуски на все обрабатываемые поверхности детали

Размер	Припуск	Допуск
	табличный	расчетный
Ш10	2·5,25	-
Ш10	-	2·2
Ш16,5	2·2	-
Ш24	2·2	-
Ш16,5	2·2	-
26	2·2	-
27	3	-
27	3	-
109	3·2	-

5.6 Расчет режимов резания

Расчёт режимов резания на операцию 010 - Фрезерно-центровальнаю.

1. Фрезерование торца детали.

D=(1.25-1.5)B (5.28)

где D-диаметр фрезы;

В-ширина фрезерования.

Выбираем диаметр фрезы, число зубъев, глубину фрезерования, подачу на зуб[2]:

D=25 мм; z=6; t=3,5мм; Sz=0,12 мм.

Выбираем коэффициенты:

Cv=41; q=0.25; x=0.1; y=0.4; u=0,15; p=0; m=0,2.

Скорость резания рассчитываем по формуле:

(5.29)

где Cv- постоянный коэффициент;

q, x, y, u, p, m-показатели степени;

Sz-подача, мм;

D- диаметр фрезы, мм;

z- число зубьев фрезы;

Kv-поправочный коэффициент;

Т-период стойкости фрезы, мин;

Найдем частоту вращения фрезы:

(5.30)

По паспорту станка принимаем n=497 мин^-1,

Минутная подача:

(5.31)

Пересчитаем значение скорости

 (5.32)

Принимаем V=40 м/мин.

Длину рабочего хода рассчитываем по формуле [2]

, (5.33)

где длина резания, мм;

длина подвода, врезания и перебега, мм.

=20,5 мм; 6мм;

20,5+6=26,5 мм,

Рассчитаем основное машинное время обработки

; (5.34)

мин.

2. Сверление отверстий Ш2 мм, длиной L=2,54 мм.

Определим скорость вращения сверла:

(5.35)

где Cv- постоянный коэффициент;

q, x, y, u, p, m-показатели степени;

S-подача, мм;

D- диаметр сверла, мм;

Kv-поправочный коэффициент;

Т-период стойкости сверла, мин;

Выбираем коэффициенты:

Сv=7; q=0.4; y=0.7; m=0.2

T=15 мин, S=0.08-0.1 мм/об, принимаем S=0.1 мм/об.

Частота вращения

(5.36)

По паспорту станка принимаем n=1125 мин^-1

Пересчитаем значение скорости

(5.37)

Минутная подача

(5.38)

Длину рабочего хода рассчитываем по формуле [2]

, (5.39)

где длина резания, мм;

длина подвода, врезания и перебега, мм.

=2,54 мм; 2мм;

2,54+2=4,54 мм,

Рассчитаем основное машинное время обработки

; (5.40)

Расчёт режимов резания на операцию 030 Токарная с ЧПУ(для чернового точения ступени на Ш24,8мм)

- скорость м/мин(5.41)

Выбираем коэффициенты, стойкость инструмента и подачу:

T=40 мин; S=0.3; Cv=350; x=0.15; y=0.35; m=0.20; ;

(5.42)

По паспорту станка принимаем n=2000 мин^-1

Пересчитаем значение скорости

 (5.43)

Минутная подача:

(5.44)

Длину рабочего хода рассчитываем по формуле [2]

, (5.45)

где длина резания, мм;

длина подвода, врезания и перебега, мм.

=16 мм; 4мм;

16+4=20 мм,

Рассчитаем основное машинное время обработки

; (5.46)

Расчёт режимов резания на операцию №80-Вертикально-фрезерную

Фрезерование двух шпоночных пазов шириной 3 мм и длиной 10мм. Станок модели 6Р12. Инструмент - шпоночная фреза. Режущая часть - пластины из твердого сплава Р6М5.

Определим стойкость инструмента по таблице [2]

мин,

Выбираем диаметр фрезы, число зубьев, глубину фрезерования, подачу на зуб[2]:

D=3 мм; z=2; t=1,8мм; Sz=0.02 мм.

Выбираем коэффициенты:

Cv=12; q=0.3; x=0.3; y=0.25; u=0; p=0; m=0.26.

Скорость резания рассчитываем по формуле:

(5.47)

где Cv- постоянный коэффициент;

q, x, y, u, p, m-показатели степени;

Sz-подача, мм;

D- диаметр фрезы, мм;

z- число зубьев фрезы;

Kv-поправочный коэффициент;

Т-период стойкости фрезы, мин;

Найдем частоту вращения фрезы:

(5.48)

По паспорту принимаем n=1250 мин-1

Минутная подача:

 (5.49)

Пересчитаем значение скорости

(5.49)

Длину рабочего хода рассчитываем по формуле [2]

, (5.50)

где длина резания, мм;

длина подвода, врезания и перебега, мм.