Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Машиностроение - является главным технологом всех отраслей производства. В связи с этим оно должно на базе новейших достижений науки и техники непрерывно разрабатывать новые технологические процессы для осуществления, которых нужно создавать и выпускать в необходимых количествах орудия производства и машины, отвечающие своему служебному назначению при наименьшей себестоимости.

Целью данной контрольной работы является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.

Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.

Технологический процесс ставит перед человеком две задачи :

1. Получить изделие которое, удовлетворяло бы его потребность;

2. Затратить на его изготовление меньше труда.;

Каждое изделие, может удовлетворять ту или иную потребность человека, только в том случае, если оно обладает качеством, которое определяется его назначением. Без надлежащего качества становится не нужным человеком и затраченные на его труд и предметы природы расходуются бесполезно.

Количество затраченного труда измеряется его интенсивностью и продолжительностью. Интенсивность труда сверх нормальной вызывает переутомление человека и преждевременный износ его организма. Поэтому вполне естественным является желание человека работать с нормальной интенсивностью труда. Продолжительность труда с нормальной интенсивностью измеряется заработной платой рабочего времени. Сокращение затрат рабочего времени на изготовление изделия позволяет увеличить выпуск изделий за определенный промежуток времени то есть полнее удовлетворить потребности человека. Следовательно непрерывное увеличение производительности труда нормальной интенсивности является основным источником наиболее полного удовлетворения потребности человека и повышения его жизненного уровня.

Одним из основных показателей роста производительности общественного труда- является себестоимость изделия, выражающая в денежной форме затраты обоих видов труда при его изготовлении на заводе.

Отрасль науки занимающая изучением закономерностей действующих в процессе изготовления машин с целью использования этих закономерностей для обеспечения требуемого качества машин и наименьшей себестоимости называется технологией машиностроения.

Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта

1. Назначение и условия работы детали в узле

Деталь «Корпус рычага» является составной частью регулировочного рычага, который входит в систему ножного тормозного механизма. Данная деталь предназначена для поворота разжимного кулака и для регулирования зазора между тормозным барабаном и фрикционными накладками колодок, увеличивающегося вследствие их изнашивания.

1- корпус;

2- червяк;

3- болт;

4- червячное колесо;

5- стопорная пластина;

6- масленка;

Рис. 1 Сборочная единица «Регулировочный рычаг»

В корпус 1 встроена червячная передача. Если вращать ключом червяк 2 за шестигранную головку (справа на рисунке), то будет поворачиваться червячное колесо 4 вместе с разжимным кулаком, который разводит колодки тормозного механизма, зазор между ними и барабаном будет уменьшаться. При этом изменится и ход штока цилиндра, являющийся контрольным параметром тормозного механизма. Поршень цилиндра перемещается, сжимая пружины, поворачивает регулировочный рычаг вместе с разжимным кулаком и разблокирует тормозной механизм. Стопорная пластина 5 препятствует самопроизвольному вращению червяка.

Деталь является важной частью механизма и из ее конструкции следует, что к ней предъявляется жесткие требования т.к. она отвечает за надежность тормозной системы и работает в тяжелых условиях.

2. Анализ технологичности конструкции детали

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной. Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта и допускается на всех стадиях проектирования как предварительная. Количественная оценка технологичности изделия выражается числовыми показателями и оправдана в том случае, если они существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

В контрольной работе анализ технологичности конструкции будем проводить на основании качественной оценки. При анализе требуется убедиться в рациональности выбора ее формы и качества обрабатываемых поверхностей с учетом возможности применения высокопроизводительного оборудования.

Для изготовления детали «Корпус рычага» используется сталь 35 ГОСТ 1050-88. Данная сталь относится к разряду среднеуглеродистых сталей, средней прочности. Сталь 35 применяется после нормализации, улучшения и закалки с низким отпуском.

Таблица 1.

Термообработка	Сечение, мм	КП	у0,2	уВ	д5	ш	KCU, Дж/см2	НВ, не более
			МПа	%
			не менее
Нормализация	100-300	215	215	430	20	48	49	123-167
Закалка. Отпуск.	100-300	275	275	530	20	40	44	156-197

Учитывая требования, предъявляемые к деталям в автомобильной промышленности, целесообразно использовать в качестве материала сталь. Так как сталь более дешевый металл, нежели цветные металлы.

Заготовка по размерам и конфигурации близка к параметрам готовой детали, поверхность разъема совпадает с двумя наибольшими размерами заготовки и обеспечивает свободное удаление заготовки из штампа и контроль сдвига верхней части штампа относительно нижней, следовательно, конструкция заготовки технологична.

Чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые проекции, разрезы и сечения, которые четко и однозначно определяют ее конфигурацию, а также примеры исполнения отдельных конструктивных элементов рычага в нескольких вариантах. На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями; требуемой шероховатостью обрабатываемых поверхностей, которая составляет Ra = 6,3…12,5 мкм для плоских поверхностей обрабатываемых протягиванием и фрезерованием и Ra = 1,6…3,2 мкм для обработки отверстий; допустимые отклонения от взаимного положения поверхностей: для отверстий М5-5Н предусмотрено смещение осей от номинального расположения не более 0,25мкм и отклонение от перпендикулярности отдельных поверхностей не более 0,3мкм на длине 100мм. Также чертеж содержит сведения о материале детали, технических требований на поковку, неуказанных радиусах и требованиях предъявляемых к отдельным поверхностям и т.д.

С точки зрения механической обработки детали, отверстия М5-5Н удобны для обработки с одной стороны поковки, что дает возможность их одновременного сверления с помощью сверлильной головки, что позволяет обеспечить требования относительно смещения осей от номинального расположения. Конструкция детали допускает обработку плоскостей напроход, есть свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, также имеются достаточные по размерам и расстоянию базовые поверхности что значительно облегчает обработку. Деталь достаточно жесткая и не ограничит режимы резания

В рычаге имеются глухие отверстия, но заменить их сквозными не возможно т.к. это не позволяет работа данной детали в узле машины.

Значительные трудности вызывает обработка отверстия М101-5Н расположенного на боковой поверхности детали в труднодоступном для инструмента месте. В результате чего происходит увод инструмента, даже при наличии удлиненной кондукторной втулки в приспособлении.

Так же нетехнологичным элементом является наличие большого поковочного уклона, что ведет к снижению стойкости инструмента.

Т.к. деталь по конфигурации довольно сложная, то ее обработка за один установ не представляется возможной, однако она имеет хорошие и надежные базы.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции.

3. Выбор и обоснование метода получения заготовки

Построение технологических процессов механической обработки деталей машин, удовлетворяющих решению поставленных задач, основывается на ряде принципов и положений. Основными из них являются: технический (обеспечение заданного качества изделий) и экономический (наивысшая производительность при полном использовании орудий труда и наименьших затратах) принципы, которые необходимо сочетать в технологическом процессе.

В качестве заготовки для изготовления рычага используют поковку, получаемую горячей штамповкой. Она выполняется по двум схемам: в открытых и закрытых штампах

Рис. 2. Схемы штамповки в открытых и закрытых штампах: 1 - облойная канавка

деталь рычаг корпус заготовка

Штамповка в открытых штампах (рис.2.а) характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла - облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

Штамповка в закрытых штампах (рис.2.б) характеризуется тем, что полость штампа в процесс деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нем облоя не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя - выступ (на прессах), или верхняя - полость, а нижняя - выступ (на молотах). Закрытый штамп может иметь две взаимно перпендикулярные плоскости разъема (рис. 2.в).

При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

Существенное преимущество штамповки в закрытых штампах - уменьшение расхода металла из-за отсутствия облоя. Поковки имеют более благоприятную структуру, так как волокна обтекают контур поковки, а не перерезаются в месте выхода металла в облой. Металл деформируется в условиях всестороннего неравномерного сжатия при больших сжимающих напряжениях, это позволяет получать большие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы.

Наиболее характерные дефекты штампованных заготовок: вмятины; недоштамповка выступов, углов, скруглений и ребер; смещение по плоскости разъема; зажимы; повышенная кривизна; отклонение от заданного допуска; утяжка; брак при термической обработке и очистки от окалины.

Рассмотрим два метода получения заготовки с экономическим расчетом: штамповка в открытых штампах и закрытых штампах.

1) Стоимость заготовки полученной методом горячей объемной штамповки в открытых штампах можно определить по формуле:

Sзаг = (Si/1000*Qkт k сk вk мkп ) - (Q - q) * Sотх/1000,

где Si - базовая стоимость 1т заготовок, руб.;

kт k сk вk мkп - коэффициенты, зависящие соответственно от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок;

Q - масса заготовки, кг;

q - масса готовой детали, кг;

Sотх - стоимость 1 т отходов, кг.

Рассчитаем стоимость заготовки:

Si = 820600 руб;

Sотх = 55000 руб

Q = 2,9 кг;

q = 1,45 кг

kт = 1 - нормальная сложность

k с = 1 - углеродистая сталь 3 группы сложности

kв = 1 - масса штамповки 2,5…4

kм= 1 - углеродистая сталь

kп = 1 - т.к. объем производства 4500…120000 шт.

Sзаг = (820600/1000*2,9*1*1*1*1*1) - (2,9 - 1,45) *55000/1000 = 2379,74 - 76,85 = 2302,9 руб.

2) Стоимость заготовки полученной методом горячей объемной штамповки в закрытых штампах.

Рассчитаем стоимость заготовки:

Si = 820600 руб;

Sотх = 55000 руб

Q = 2,15 кг;

q = 1,45 кг

kт = 1 - нормальная сложность

k с = 1 - углеродистая сталь 3 группы сложности

kв = 1,44 - масса штамповки 1,6…2,5

kм= 1 - углеродистая сталь

kп = 1 - т.к. объем производства 4500…120000 шт.

Sзаг = (820600/1000*2,15*1*1*1,44*1*1) - (2,15 - 1,45) *55000/1000 =

= 2540,58 - 38,5 = 2502,1 руб.

Рассчитаем коэффициент использования материала по двум методам получения поковки:

Ки.м. = q/Q

В открытом штампе: Ки.м. = 1,45/2,9 = 0,5

В закрытом штампе: Ки.м. = 1,45/2,15 = 0,67

Сравнивая два метода мы получили, что с экономической точки зрения штамповка в открытых штампах будет дешевле по сравнению с закрытой, но при втором методе у нас значительная экономия металла из-за отсутствия облоя, а следовательно и сокращение трудоемкости последующей механической обработки, за счет повышения точности их формы и размеров, а также уменьшение расхода электроэнергии.

4. Разработка элементов маршрутно-операционного технологического процесса

4.1 Анализ базового варианта технологического процесса

Анализ базового технологического процесса проводится с точки зрения обеспечения заданного качества изделия и производительности обработки.

Содержание и степень углубленности анализа зависят от различных факторов: конструкции изделия, применяемых методов его обработки, реальных производственных условий.

В базовом варианте технологического процесса в качестве заготовки для изготовления корпуса рычага используют паковку, получаемую штамповкой в закрытых штампах. Такой метод получения заготовки вполне рациональный и экономически целесообразен в условиях среднесерийного производства.

Техпроцесс механической обработки детали состоит из горизонтально-фрезерных, вертикально-фрезерных, вертикально-сверлильных, токарной и протяжных операций. Они обеспечивают необходимую точность получаемых размеров и качество поверхностей. Принятую в данном варианте техпроцесса общую последовательность обработки логически следует считать целесообразной, так как при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств обрабатываемой детали.

При анализе сведений о станочном оборудовании, прежде всего необходимо оценить технологические возможности данных станков по обработке деталей заданной формы и размеров и обеспечению требуемой точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей. Для этого составим таблицу 2. и проанализируем полученные данные.

Таблица 2.

Номер операции	Модель станка	Пределы или наибольшие размеры обрабатываемой заготовки,мм	Квалитет обработки (экономический)	Параметр шероховатости обрабатываемой поверхности Ra, мкм
		Диаметр (ширина) d (b)	Длина l	Высота h
005	2Г942	60…80	800..1000	-	12	6,3
010	16К20Ф3	400	710..1000	-	9	6,3
015	АБ4181	350	740	-	12	12,5
020	5635ПФ2	36…60	900	-	9	3,2
025	2А135	50	250	-	8	1,6
030	3М152ВМ	150	1000	-	9	3,2
035	3М152ВМ	150	1000	-	9	0,8
040	2А754В	250	500..800	-	9	12,5
045	6Т12Ф20	200	450	-	12	3,2
050	2А135	250	500	-	12	1,6

Анализ приведенных данных таблицы 2 показывает, что используемые станки по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости соответствуют требуемым условиям обработки. Категория ремонтной сложности станков невысокая.

Коэффициенты загрузки применяемого оборудования невысокие. Поэтому станки должны быть дозагружены обработкой других деталей до среднего коэффициента загрузки 0,6...0,7. Это может быть обеспечено при соответствующем подборе обрабатываемых деталей благодаря достаточно широким технологическим возможностям оборудования.

Для оценки режущего инструмента составим таблицу 3.

Таблица 3.

Номер операции	Наименование инструмента	Вид инструмента	Материал режущей части	Стойкость, мин	Параметры резания
					V,м/мин	S, мм/об	t, мм
005	Фреза	Стандартная	Р6М5	-	140	0,02	3
010	Резец Резец	Стандартная Стандартная	Т15К6	100	20 26	0,56 0,23	2,25 1,3
015	Фреза	Стандартный	Т15К6	240	140	0,1	2
020	Сверло Зенкер Развертка	Стандартный Специальный Специальный	Р6М5 Р6М5 Р6М5	45 30 40	10,5 8 5	0,15 0,28 0,46	4,5 1,3 0,3
025	Зенкер Зенкер Развертка Зенкер Резец Резец Развертка	Стандартный Стандартный Стандартный Стандартный Стандартный Стандартный Стандартный	ВК6 ВК6 ВК6 ВК6 Т15К20 Т15К20 ВК6	50 50 90 80 40 40 140	29 21,5 16 25 26,3 27 24,3	0,56 0,56 1,5 0,7 0,25 0,25 1,5	2,5 3 0,25 4,5 1,3 3 0,2
030	Зенкер Зенкер Зенковка Цековка	Специальный Специальный Специальный Специальный	Р6М5 Р6М5 Р6М5 Р6М5	50 50 50 50	28 28 16 28	0,35 0,35 0,35 0,35	0,8 0,9 0,9 1
035	Фреза концевая	Специальный	Р6М5	120	25	0,32	3
040	Фреза прорезная	Специальный	Р6М5	120	60	0,08	3
045	Развертка Раскатка Раскатка Раскатка	Специальный Специальный Специальный Специальный	Р6М5 ВК6 ВК6 ВК6	80 - - -	14,5 20 8,4 10	1,4 2,4 2,4 2,4	0,15 0,01 0,01 0,01
050	Метчик	Стандартный	Р6М5	90	14	1,5	0,75

Как видно из таблицы в технологическом процессе применяются как стандартный, так и специальный инструмент. Замена специального инструмента на стандартный, позволит ускорить технологическую подготовку производства и уменьшить затраты на него.

Для оценки средств технического контроля составим таблицу 4.

Таблица 4.

Номер операции	Наименование инструмента (прибора) и эталонаинструмента	Вид инструмента	Точность измерения, мм	Допуск на измеряемый размер	Время на одно измерение, мин
005	Скоба Плита Штатив Индикатор	Специальный Стандартный Стандартный Стандартный	0,25 0,2	0,37 0,25	0,09 -
015	Штангенциркуль	Стандартный	0,1	0,39	0,12
020	Скоба Плита	Специальный Стандартный	0,43	0,43 0,31	0,09
030	Штангенциркуль Пробка	Стандартный Спациальный	0,1 0,075	0,2 0,18	0,12 0,11
050	Штангенциркуль Пробка Пластина Контрольное приспособление	Стандартный Специальный Специальный Специальный	0,1 0,05 0,1 45°	0,2 0,1 0,3 45°	0,12 0,11 0,04 0,2
085	Пробка Штангенциркуль Шаблон Контрольное приспособление	Специальный Стандартный Специальный Специальный	0,05 0,1 0,05	0,16 0,2 0,3	0,11 0,12 0,04
095	Штангенциркуль	Стандартный	0,1	1	0,12
100	Пластина Штангенциркуль	Специальный Стандартный	0,01 0,1	1 0,48	0,04 0,12
115	Контрольное приспособление Пробка на соосность Пробка Образцы шероховатости поверхности	Специальный Специальный Специальный Стандартный	0,005 Ra 1,6	0,065 Ra 1,6	0,15 0,07
120	Пробка резьбовая Шаблон на длину резьбы	Специальный Специальный	6Н 0,1	6Н 0,1	0,24 0,04

В технологическом процессе применены быстродействующие измерительные инструменты (стандартные и специальные). Точность измерения достаточно высокая. Оснащенность измерительными средствами операции обработки хорошая. Дополнительных мероприятий по совершенствованию оснащения операций измерительными инструментами не требуется.

Для оценки вспомогательного инструмента составим таблицу 5.

Таблица 5.- Вспомогательные инструменты

№ опер.	Наименование инструмента	Вид инструмента	Установка режущего инструмента во вспомогательный
			Способ крепления	Время на смену одного инструмента
1	2	3	4	5
015	патрон	специализированный	по цилиндрической поверхности	0,8
	втулка	специализированный	по цилиндрической поверхности	1,8
020	оправка фрезерная	специализированный	по цилиндрическому отверстию и пазу	2,8
030	удлинитель	специализированный	по конусу	0,8
050	втулка	специализированный	по цилиндрической	1,8
	оправка	специализированный	по цилиндрической	2,0
060	втулка втулка разрезная	стандартный	по конусу	1,8
	втулка разрезная	специализированный	по цилиндрической	1,8
065	патрон	специализированный	по конусу	2,0
070	втулка	стандартный	по конусу	1,8
	патрон	специальный	по конусу	2,0
075	патрон	специализированный	по конусу	2,0
	втулка	специализированный	по конусу	1,8
085	втулка	специализированный	по цилиндрической	1,8
095	оправка фрезерная	специализированный	по цилиндрическому отверстию и пазу	2,8
100	оправка	специализированный	по цилиндрической	2,8
110	патрон	специализированный	по конусу	2,0
	втулка	специализированный	по цилиндрической	1,8
115	патрон	специализированный	по цилиндрической	2,0
	втулка	специализированный	по цилиндрической	2,5
120	патрон	специализированный	по цилиндрической	2,0
	втулка	специализированный	по цилиндрической	2,5

В рассматриваемом технологическом процессе применена стандартная и специализированная вспомогательная оснастка. Время, необходимое на смену одного режущего инструмента во вспомогательном, сравнительно невелико. В большинстве случаев применяется специализированная оснастка, поэтому ее можно заменить на аналогичную стандартную.

4.2 Усовершенствованный вариант технологического процесса

Методы обработки, принятые в базовом варианте технологического процесса, достаточно прогрессивны.

В результате анализа базового варианта технологического процесса, выяснили, что на операции 005 необходимо заменить протяжной станок на фрезерный, специальный режущий инструмент - аналогичным стандартным инструментом.

Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали, необходимо произвести расчеты экономической эффективности отдельных вариантов и выбрать из них наиболее рациональный для данных условий производства. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции. При выборе варианта технологического маршрута приведенные затраты могут быть определены в виде удельных величин на 1 час работы оборудования. В качестве себестоимости рассматривается технологическая себестоимость, которая включает изменяющиеся по вариантам статьи затрат.

На заводе применяют вертикальное протягивание, но это довольно невыгодный процесс в условиях серийного производства, который требует сложного и дорогого инструмента, оснастки и вертикально-протяжного станка, который имеет большую высоту, что часто требует использования пространства, находящегося ниже уровня пола цеха. Альтернативой может стать применение центровально-фрезерного станка. Для этого вначале рассчитаем технологическую себестоимость операции в обоих методах.

Заводской вариант:

Часовые приведенные затраты можно определить по формуле:

Сп.з. = Сз+Сч.з.+Ен(Кс+Кз) ,

где Сз - основная и дополнительная зарплата с начислениями, у.е./час

Сч.з. - часовые затраты по эксплуатации рабочего места, у.е./час

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (в машиностроении Ен = 0,15)

Кс, Кз - удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и здание, у.е./час.

Сз = еСтфky = 53·60,6·1·1 = 92,72 у.е./час,

где е - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, равную 9%, начисления на социальное страхование 7,6% и приработок к основной зарплате в результате перевыполнения норм на 30%;

е = 1,09·1,076·1,3 = 1,53

Стф - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего разряда, Стф = 60,6 у.е./час

k - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика k = 1, т.к. в серийном производстве, выполняется самим рабочим

y - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании y = 1, т.к обслуживает 1 станок.

Сч.з = Сч.зб.п kм = 36,3·8,42 = 305,65 у.е./час

где Сч.зб.п - практические часовые затраты на базовом рабочем месте,

Сч.зб.п =36,3 у.е./час для серийного производства

kм - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка

для протяжного станка: kм = (3Ц/1000 + 0,6Ny + 0,69Pм + 0,4Рэ + И) 1/21,8 = (3·15070/1000 + 0,6·22 + 0,69·22 + 0,4·20 + 102) 1/21,8 = (45,21+13,2+15,18+8+102) 1/21,8 = 8,42

Ц - балансовая стоимость станка, определяемая как сумма оптовой цены станка и затрат на транспортирование и его монтаж, составляющих 10…15% оптовой цены станка, Ц = 13700 + 1370 = 15070у.е.

Ny - установленная мощность двигателя, Ny = 22кВт

Pм и Рэ - категория ремонтной сложности соответственно механической и электрической частей станка Pм = 22 и Рэ =20

И - часовые затраты на возмещение износа металлорежущего инструмента, И = 2·51 = 102 у.е.

Кс =Ц·100/FД·зз = 15070·100/4029·0,8 = 467,55 у.е./час

Кз =F·78,4·100/FД·зз = 16,75·78,4·100/4029·0,8 = 40,74 у.е./час

где F = f·kf = 6,7·2,5 = 16,75 м2 - площадь станка в плане.

F = 3,87·1,74 = 6,7м2

Часовые приведенные затраты :

Сп.з. = 92,72 +305,65.+ 0,15 (467,55 +40,74) = 398,37+76,24 = 474,61 у.е./час

Технологическая себестоимость операции механической обработки:

у.е.

Аналогично рассчитаем себестоимость по новому, предлагаемому варианту.

Новый вариант:

Часовые приведенные затраты:

Сп.з. = Сз+Сч.з.+Ен(Кс+Кз) ,

Сз = еСтфky = 53·60,6·1·1 = 92,72 у.е./час,

Сч.з = Сч.зб.п kм = 36,3·1,1 = 39,93 у.е./час

Кс =Ц·100/FД·зз = 2850·100/4029·0,8 = 88,42 у.е./час

Кз =F·78,4·100/FД·зз =9,45·78,4·100/4029·0,8 = 22,99 у.е./час

где F = f·kf = 2,7·3,5 = 9,45 м2 - площадь станка в плане.

Часовые приведенные затраты :

Сп.з. = 92,72 +39,93.+ 0,15 (88,42 +22,99) = 132,65+16,71 = 149,36 у.е./час

Технологическая себестоимость операции механической обработки:

у.е.

для операции 005 вертикально-фрезерной

Т0 = 6·l·10-3 = 6·112·10-3 = 0,672мин

Тшт = 0,672·1,84 = 1,24мин.

Следовательно, экономически выгоднее применение нового варианта обработки, т.к. он в два раза экономнее по сравнению с заводским, также площадь, занимаемая фрезерным станком значительно меньше по сравнению с площадью, которую занимает протяжной станок.

4.3 Выбор схемы базирования и оценка погрешности базирования

Рассчитаем припуск на обработку расчетно-аналитическим методом.



Технологический маршрут обработки отверстия состоит из 3 операций:

Зенкерования, растачивания, развертывания, выполняемых при одной установке обрабатываемой детали. Заготовка базируется на оправку и поверхность обработанную ранее. Расчет припусков на обработку отверстия Ш62+0,074 ведется в форме таблицы 7.1., в которую последовательно записываем технологический маршрут обработки отверстия и все значения элементов припуска.

Таблица 6.

Технологические переходы обработки отверстия	Элемент припуска, мкм	2z min, мкм	Расчетный размер dр , мм	Допуск д, мкм	Предельн. размер, мм	Предельное значение припуска, мм
	Rz	h	с	е				dmin	dmax	2z min	2z mах
штамповка	150	200	401,1	-	-	61,81	400	61,41	61,81	-	-
зенкерование	30	40	2,01	-	2·72,01	61,954	160	61,79	61,95	0,14	0,38
растачивание	20	25	0,08	-	2·45,08	62,044	62	61,98	62,04	0,09	0,19
развертывание	5	10	0	-	2·15	62,074	62	62,01	62,07	0,03	0,03

Итого : 0,26 0,6

Расчетная формула для определения минимального припуска для зенкерования, растачивания, развертывания соответственно:

Rzi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм

hi-1 - толщина дефектного поверхностного слоя, мкм

сi-1 - суммарные отклонения расположения поверхности, мкм

еi - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм

определим суммарное пространственное отклонение для заготовки:

= v 4002+29,62 = 401,1 мкм

скор = Дkl = 0,8 37 = 29,6 мкм

для последующих переходов принимаем

сост = ку с

сзен = 0,005 401,1 = 2,01мкм

срас = 0,04 2,01= 0,08 мкм

сраз = 0,002 0,08 ? 0

Погрешность установки принимаем равную нулю.

Минимальные припуски:

для зенкерования

для растачивания

для развертыввания

Расчетный размер:

Для развертывания d = 62,074 мм

для растачивания d = 62,074 - 0,030 = 62,044 мм

для зенкерования d = 62,044 - 0,090 = 61,954 мм

для штамповки d = 61,954 - 0,144 = 61,81 мм

Наименьшие предельные размеры dmin определим округляя расчетные размеры в сторону увеличения до точности допуска соответствующего перехода. Наибольшие предельные размеры dmax получим из наименьших путем прибавления к ним допуска соответствующих переходов. Предельные значения припусков 2z mах определим как разность наибольших предельных размеров, а 2z min - как разность наименьших предельных размеров на предшествующем и выполняемом переходах.

Проверяем правильность выполнения расчетов:

2z mах - 2z min = д1 - д2

0,03 - 0,03 = 62 - 62 ; 0,19 - 0,09 = 0,160 - 0,060; 0,38 - 0,14 = 0,4 - 0,16

0 = 0; 0,1 = 0,1; 0,24 = 0,24

Т.к. условие выполняется, то расчеты выполнены верно.

4.4 Назначение и расчет режимов резания

В качестве баз для черновой обработки выбираем - необработанные поверхности, которые вообще не обрабатываются, что позволит обеспечить наименьшее смещение обработанных поверхностей относительно необработанных. Для чистовой обработки, базой будет являться отверстие, что позволит соблюдать принцип единства и постоянства баз, обеспечивая при этом заданную точность.

Проведем расчет режимов резания по измененным операциям. Рассчитаем скорость резания, подачу, глубину для фрезерной операции 005:

1. определяем глубину и ширину фрезерования:

ширина В = 74мм, глубина t = 2 мм.

2. определяем подачу:

подача на один зуб

SZ = 0,08 мм/зуб

Sм = SZ ·z·n =0,08·14 ·100 = 112 мм/мин

3. определяем скорость резания

v = 38 м/мин

Кv = Кмv Кпv Киv = 0,73·0,8·1 = 0,6

Кмv = Кг (750/уB)nv = 1 (750/530)-0,9 = 0,73

4. определяем силу резания

>

4.5 Определение норм времени

Технические нормы времени в условиях серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом.

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Тш-к.

Тш-к = То + Тв + Тоб + Тот , [3,с. 101]

где То - основное время, мин;

Тв - вспомогательное время, время на управление станком (включить, выключить и т.п.), установку и снятие заготовки, подвод и отвод режущего инструмента, измерение заготовки, мин;

Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин;

Тот - время перерывов на отдых, мин.

В свою очередь:

Тоб = Ттех + Торг [3,с.101]

где Ттех - время на техническое обслуживание, мин - это смазка станка, удаление стружки, смена режущего инструмента, определяемое в % от То или по формуле:

- для фрезерных станков:

Ттех = ТоТсм / Тр, [3,с.102]

где Тсм - время на смену инструмента (-ов), мин;

Тр - стойкость режущего инструмента, мин;

- для шлифовальных станков:

Ттех = ТоТп / Тр, [3,с.102]

где Тп - время на одну правку шлифовального круга, мин.

Для остальных операций:

Ттех = ТоПтех / Тр, [3,с.102]

где П тех - затраты на техническое обслуживание рабочего места в процентах от основного времени.

Далее Торг - время на организационное обслуживание, это подготовка станка к работе в начале смены и уборка его в конце смены, передача станка сменщику, определяется в % от операционного времени, а Топ = То + Тв.

Вспомогательное время определяется по формуле:

Тв = (Тус + Тз.о + Туп + Тиз) k, [3,с.101]

где Тус - время на установку и снятие детали, мин.;

Тзо - время на открепление и закрепление детали, мин;

Туп - время на приемы управления, мин;

Тиз - время на измерение, мин.

k - коэффициент нормирования, k = 1,5;

В качестве примера рассмотрим процесс нормирования токарной операции 005, пользуясь нормативными данными из [3].

На фрезерной операции 005, основное время определим по формуле:

То = Lрх / (Sоn), [3,с.236]

То = 144,5 / (0,700164) = 1,26 мин;

Так как на данных суппортах (поз.3 - 4) это основное время наибольшее, в расчет включаем именно его.

Время на установку и снятие детали Тус = 0,22мин[3, табл.5.1, стр.197].

Время на открепление и закрепление Тзо = 0,024 мин[3, табл.5.7, стр.201].

Время на приемы управления: включить, выключить станок

Туп = 0,01 мин; [3, табл.5.8, стр.202].

Время на измерение детали, с учетом процента деталей на измерение (20%):

Тиз = (0,12 + 0,22)0,2 = 0,068 мин; [3, табл.5.10, 5.16, стр.206,209].

Времена Тус, Тиз перекрываются основным временем и они не учитываются при подсчёте штучного времени.

Тв = (0,024 + 0,01) 1,5 = 0,051 мин.

Время на техническое обслуживание Тсм = 3 мин, [3, табл.5.17, стр.209];

Ттех = 1,26 3,0 / 90 = 0,042 мин.

Оперативное время:

Топ = То + Тв = 1,26 + 0,051 = 1,311 мин.

Время на организационное обслуживание рабочего места берётся в процентах от оперативного, = 3,1[3, табл.5.21, стр.213].

Торг = (1,311 3,1) / 100 = 0,041 мин.

Тогда время на обслуживание рабочего места:

Тоб = 0,042 + 0,041 = 0,083 мин.

Время перерывов на отдых и личные надобности берётся в процентах от оперативного, = 6,5[3, табл.5.22, стр.214].

Тот = (1,311 6,5) / 100 = 0,085 мин.

Тогда штучное время будет равно

Тшт = 1,26 + 0,051 + 0,083 + 0,085 = 1,479 мин.

Режимы на обработку остальных поверхностей назначаем аналогично по источнику [3] и сводим их в таблицу 7

Таблица 7-- Сводная таблица технической нормы времени по операциям

№ оп.	То, мин	Тв, мин	Топ, мин	Тоб, мин	Тот, мин	Тшт, мин
		Тус, мин	Туп, мин	Тиз, мин		Ттех, мин	Торг, мин
005	1,26	(0,22)	0,01	(0,068)	1,311	0,042	0,041	0,085	1,479
010	2,54	(0,22)	0,01	(0,082)	2,641	0,037	0,032	0,11	2,82
015	1,99	0,30	0,01	(0,052)	2,05	0,01	0,01	0,01	2,08
020	1,1	0,22	0,03	(0,15)	1,144	0,086	0,04	0,23	1,5
025	2,0	0,22	0,03	(0,15)	2,08	0,51	0,24	0,32	3,15
030	0,72	0,22	0,01	(0,079)	0,964	0,26	0,066	0,09	1,38

Заключение

В ходе контрольной работы мы подробно рассмотрели вопросы касающиеся определения типа и организационной формы производства, подробно изучили понятия технологичности конструкции детали, метода получения заготовки. Научились анализировать базовый вариант технологического процесса механообработки детали и на его основе предложили усовершенствования.

В результате анализа было предложено заменить вертикально-протяжную операцию на центровально-фрезерную, для этого были проведены расчеты технико-экономических показателей, расчеты по минимуму приведенных затрат. В контрольной работе были проведены расчеты режимов резания, а так же припуска, для самого точного размера, разработаны чертежи операционных эскизов.

Что дало хорошую базу для дальнейшего использования полученного материала в будущем курсовом проекте.

Список используемых источников

1. Бабук В.В., Шкред В.А., Кривко Г.П. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении. - Мн.: Высшая школа, 1987. - 255 с.

2. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Мн.: Высшая школа, 1983. - 256 с.

3. Гусев А.А., Ковальчук Е.Р., и др. Технология машиностроения. - М.: Машиностроение, 1986. - 481 с.

4. Маталин А.А. Технология машиностроения, Ленингр.: 1985. - 496 с.

Размещено на Allbest.ru