Теоретические методы технологии машиностроения

Время на техническое обслуживание и время на отдых определяется в процентах от оперативного времени по справочным нормативным таблицам. При расчете можно принимать

(42)

Все технологические операции относят к определенным квалификационным разрядам согласно тарифно-квалификационному справочнику, который представляет собой перечень характерных работ и требований, предъявляемых к рабочим определенного тарифного разряда в зависимости от сложности и точности работ, условий труда и требующихся для выполнения этих работ знаний и практических навыков. В машиностроении принята шестиразрядная система тарификации работ.

По приведенным выше формулам рассчитываем технические нормы времени на все операции технологического процесса.

Точение черновое .

- Поверхность Ш 54

Т_о = 0,0017•54•60 = 0,55 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,5+0,44) = 0,9776 мин.

Т_шт = 1,96 мин.

- Поверхность Ш 52

Т_о = 0,0017•52•49,5 = 0,43 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,43+0,44) = 0,03 мин.

Т_шт = 0,9 мин.

- Поверхность Ш 36

Т_о = (0,0017•72,5•36) = 1,33 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(1,33+0,44) = 1,84 мин.

Т_шт = 3,61 мин.

- Поверхность Ш 30

Т_о = (0,0017•30•63,1) 2= 0,64 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,64+0,44) =0,44 мин.

Т_шт = 1,12 мин.

- Поверхность Ш 20

Т_о = (0,0017•20•28) 2= 0,28 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,28+0,44) =0,03 мин.

Т_шт = 0,75 мин.

Итого на токарную черновую: Т_о = 3,23 мин

Т_шт = 8,34 мин

Далее рассчитываем технические нормы времени для остальных поверхностей таким же образом.

Точение чистовое

- Поверхность Ш 52

Т_о = 0,0001•52•50= 0,26 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,26+0,44) = 0,028 мин.

Т_шт = 0,728 мин.

- Поверхность Ш 54

Т_о = 0,0001•54•10= 0,054 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,054+0,44) = 0,019 мин.

Т_шт = 0,513 мин.

- Поверхность Ш 20

Т_о = 0,0001•20•28,5= 0,057 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,057+0,44) = 0,03 мин.

Т_шт = 0,53 мин.

 - канавка Ш 17

Т_о = 0,0001•1,5•17= 0,0025 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,0025+0,44) = 0,04 мин.

Т_шт = 0,48 мин.

- канавка Ш 27,5

Т_о = 0,0001•1•27,5= 0,0027 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,0027+0,44) = 0,01 мин.

Т_шт = 0,46 мин.

- 2 фаски 1,5 х 45

Т_о = 0,0001•1,5•20= 0,003 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,003+0,44) = 0,017 мин.

Т_шт = 0,92 мин.

- 2 фаски 1 х 45

Т_о = 0,0001•1•30= 0,003 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,003+0,44) = 0,002 мин.

Т_шт = 0,96 мин.

- 1 фаска 1 х 45

Т_о = 0,0001•1•36= 0,0036 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,0036+0,44) = 0,04 мин.

Т_шт = 0,48 мин.

- 3 фаски 3 х 45

Т_о = 0,0001•1•52= 0,015 мин.

Т_в = 0,44 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,0036+0,44) = 0,04 мин.

Т_шт = 0,48 мин.

Итого на токарную чистовую: Т_о = 0,45 мин

Т_шт = 5,541 мин

Центрование

Т_{о фр.}=(0,006•60)²= 0,72 мин.

Т_в = 0,09 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,09•0,72) = 0,0324мин.

Т_шт = 0,194мин.

Т_{о св.}=0,00052•8,5•8,9= 0,039 мин.

Т_в = 0,14 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,039•0,14) = 0,0324мин.

Т_шт = 0,186мин.

Итого на центрование: Т_о = 0,76 мин

Т_шт = 0, 38 мин

Накатывание резьбы

Т_о = 0,019•20•8,2= 3,116 мин.

Т_в = 0,2 мин.

Т_то+Т_от = 4%(3,116+0,2) = 0,13 мин.

Т_шт = 3,44 мин.

Итого на накатывание резьбы: Т_о = 3,11 мин

Т_шт = 3,44 мин

Калибрование резьбы

Т_о = 0,019•20•8,2= 3,116 мин.

Т_в = 0,2 мин.

Т_то+Т_от = 4%(3,116+0,2) = 0,13 мин.

Т_шт = 3,44 мин.

Итого на калибрование резьбы: Т_о = 3,11 мин

Т_шт = 3,44 мин

Фрезерование

Т_о = 0,006•8,2= 0,05 мин.

Т_в = 0,22 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,22+0,05) = 0,27 мин.

Т_шт = 0,54 мин.

Итого на фрезерование: Т_о = 0,05 мин

Т_шт = 0,54 мин

Шлифование черновое

Т_о = 0,0007•30•35= 0,7 мин.

Т_в = 0,43 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,43+0,7) = 0,04 мин.

Т_шт = 1,17мин.

Итого на шлифование черновое : Т_о = 0,7 мин

Т_шт = 1,17 мин

Шлифование чистовое

Т_о = 0,0007•30•35= 0,1 мин.

Т_в = 0,43 мин.

Т_то+Т_от = 4%(0,43+0,1) = 0,02 мин.

Т_шт = 0,55мин.

Итого на шлифование черновое : Т_о = 0,1 мин

Т_шт = 0,55 мин

Результаты расчетов сводим в итоговую таблицу (см. графическую часть).

2.10 Определение технико-экономических показателей технологического процесса.

Себестоимость обработки детали определяется по формуле

руб. (43)

где 3 - основная заработная плата производственных рабочих на данной операции, руб., Н-процент цеховых накладных расходов (200... 250%).

Основная заработная плата определяется по формуле:

руб. (44)

где Т_шт - штучное время на операции, ч.; Т_з - тарифный коэффициент (табл. 3.37).

Таблица 6

Часовая тарифная ставка, коп

Условия труда	Разряд
	1	2	3	4	5	6
Для рабочих-станочников
Нормальные: Для сдельщиков Для повременщиков	50,3 47,1	54,8 51,2	60,6 56,6	67,0 62,7	75,4 70,5	86,3 80,7
Вредные: Для сдельщиков Для повременщиков	53,0 49,5	58,6 53,9	63,7 59,6	70,5 65,9	79.4 74,2	90,4 84,9

Определяем заработную плату по вышеприведенной формуле на каждую операцию.

Фрезерно-центровочная

З = 0,38• 56,6 = 21,5 руб.

Токарная черновая

З = 8,34• 56,6 = 472 руб.

Токарная чистовая

З = 5,541• 56,6 = 194,7 руб.

Резьбонакатная

З = 3,44• 56,6 = 194,7 руб.

Фрезерная

З = 0,54• 56,6 = 30,5 руб.

Токарная

З = 3,44• 56,6 = 194,7 руб.

Шлифовальная черновая

З = 1,17• 56,6 = 66,2 руб.

Шлифовальная чистовая

З = 0,55• 56,6 = 31,13 руб.

Далее вычисляем себестоимость обработки детали с учетом процента цеховых накладных расходов (Н = 200%) на все операции

Фрезерно-центровочная

С= 21,5•(1+200/100) = 64,5 руб.

Фрезерно-центровочная

С= 21,5•(1+200/100) = 64,5 руб.

Токарная черновая

С= 472•(1+200/100) = 1416 руб.

Токарная чистовая

С= 313,6•(1+200/100) = 940,8 руб.

Резьбонакатная

С= 194,7•(1+200/100) = 584,1 руб.

Фрезерная

С= 30,5•(1+200/100) = 91,5 руб.

Токарная

С= 194,7•(1+200/100) = 584,1 руб.

Шлифовальная черновая

С= 66,2•(1+200/100) = 198,6 руб.

Шлифовальная чистовая

С= 33,13•(1+200/100) = 93,39руб.

Результаты расчетов сводим в итоговую таблицу (см. графическую часть).

Кроме себестоимости для каждой операции необходимо рассчитать коэффициент использования станков по основному технологическому времени по формуле:

. (45)

Центрование.

з = 0,76/0,38 = 2

Точение черновое .

з = 3,23/8,34 = 0,38

Точение чистовое.

з = 0,45/5,541 = 0,08

Накатывание резьбы.

з = 3,11/3,44 = 0,9

Фрезерование

з = 0,05/0,54 = 0,1

Калибрование резьбы.

з = 3,11/3,44 = 0,9

Шлифование черновое

з = 0,7/1,17 = 0,59

Шлифование чистовое

з = 0,1/0,55 0,18

3. Конструкторская часть

3.1 Проектирование станочного приспособления

Приступая к конструированию приспособления, необходимо, прежде всего, ознакомиться с существующими конструкциями- После этого выбранную принципиальную конструктивную схему станочного или контрольного приспособления согласовывают с руководителем курковой работы.

Конструктивной разработкой могут служить модернизация приспособлений по закреплению деталей, загрузочные устройства, подъемники, межоперационные кантователи и т.д.

Конструирование станочного приспособления целесообразно начинать с изучения рабочих чертежей детали и заготовки, технологического процесса и чертежа наладки на операцию, для которой проектируется приспособление станка, после чего определяют тип и размер установочных элементов, их количество и взаимное положение. Затем устанавливают место приложения сил зажима и определяют величину их по силам резания, которые известны из технологического процесса.

Исходя из времени на зажим и разжим заготовки, ее конфигурации и точности, а также места приложения и величины силы зажима, устанавливаются тип зажимного устройства и его основные размеры. После этого выбирают тип и размеры деталей для направления и контроля положения режущего инструмента, а также выявляют необходимые вспомогательные устройства. При конструировании приспособления и выборе отдельных его элементов максимально используют имеющиеся нормали и стандарты.

Проектирование приспособления начинается нанесения на лист контуров заготовки, которые показывают условными линиями. В зависимости от сложности схемы приспособления вычерчивают несколько проекций заготовки.

Проектирование общего вида приспособления осуществляют методом последовательного нанесения отдельных его элементов вокруг контура заготовки: установочных элементов (опор), зажимных устройств, деталей для направления инструмента и вспомогательных устройств. Затем определяют контуры корпуса приспособления.

Общий вид приспособлений вычерчивают в масштабе с проставлением нумерации деталей, а в спецификации указывают ГОСТы, нормали, материал, количество деталей и термообработку. При конструировании приспособления рассчитывают силы зажима (в зависимости от силы резания), погрешность установки, а для механизированных приводов -- основные размеры силового привода, На общем виде спроектированного приспособления проставляют его габаритные размеры и размеры, определяющие точность приспособления и являющиеся основными (контрольными) при его сборке и контроле.

Так для кондукторов основными размерами будут диаметры кондукторных, втулок и расстояния между их осями, расстояния от этих осей до базовых поверхностей обрабатываемой заготовки, посадки основных сопрягаемых деталей кондуктора.

На сборочном чертеже приспособления все составные части (сборочные единицы, детали) нумеруют, после чего составляют их спецификацию.

При проектировании станочных приспособлений необходимо особое внимание уделить выбору зажимных устройств и расчету силы зажима обрабатываемых заготовок. Сила зажима должна обеспечить надежное закрепление заготовок в приспособлении и не допускать сдвига, поворота или вибрации заготовки при обработке.

Величину сил зажима определяют в зависимости от сил резания и их моментов, действующих в процессе обработки.

Чтобы обеспечить надежность зажима обрабатываемой заготовки, применяют коэффициент запаса, который зависит от ряда факторов

, (46)

где К_о - постоянный коэффициент запаса при всех случаях обработки, К_о = 1,5; К₁ - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (табл.); К₂- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента; К₃ - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при обработке прерывистых поверхностей деталей; К₄ - коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой приводом приспособления; К₅ - коэффициент, учитывающий удобное расположение рукоятки для ручных зажимных устройств; К₆ - коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси.

Рассчитываем коэффициент по вышеприведенной формуле

= 1,8

Проверим можно ли использовать данное приспособление на чистовой токарной обработке.

Рассчитаем для каждой поверхности токарной чистовой операции максимальную силу P_z

P_z,y,x=10C_pt^xS^yVⁿK_p, где

C_p^x,y,n, - эмпирические коэффициенты

K_p= K_мрK_грK_лрK_фK_rр - коэффициент, характеризующий фактические условия резания.

- Поверхность Ш 52

Устанавливаем глубину резания(t) на обрабатываемую поверхность. При черновой обработке следует назначать наибольшую глубину, равную всему межоперационному припуску. При чистовой обработке глубину резания следует назначать в следующих пределах: 0,5...2,0 мм да диаметр при шероховатости поверхности R_а > 4 мкм, 0,1...0,4 мм при R_a = 2,5... 1,25 мкм.

t = 0,6мм

Устанавливают подачу станка(S) исходя из прочности державки и пластинки из твердого сплава Для чистовой обработки подачу выбирают из справочных таблиц в соответствии с точностью и качеством обработки поверхностей. Выбранное значение подачи уточняют по паспорту станка.

S = 0,045 мм/об

Скорость резания(V) устанавливают по табличным нормативам для определенных условий работы с учетом поправочных коэффициентов. После этого определяют частоту вращения шпинделя и уточняют ее по паспорту станка.

V=C_v/T^mt^xS^yK_v,

где T- период стойкости инструмента (30-60 мин)

K_v =K_мvK_пvK_иvK_фK_r, где

коэффициенты, учитывающие

K_мv - материал заготовки

K_пv - состояние поверхности

K_иv - материал инструмента

K_ф - угол в плане резца

K_r - радиус при вершине резца

C_v, ^m, ^x ,^y- эмпирические коэффициенты.

K_мv=K_г (750/д_в)ⁿ_v , где

д_в- фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал

K_г- коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости.

n_v- показатель степени по таблице.

K_мv=1 (750/600) = 1,25

K_v=1,25•0,9•1•1•1•1=1,125

V=420/40^0,20,6^0,150,045^0,21,125=390 м/мин

,

где - оптимальная скорость резания, м/мин; D-диаметр заготовки или инструмента, мм.

об/мин

Корректируем число оборотов по паспарту станка и вычисляем скорость резания.

V=3,14•D•n/1000

V= 3,14•52•1600/1000=261 м/мин

Рассчитываем составляющие скорости резания.

P_z,y,x=10C_pt^xS^yVⁿK_p, где

C_p^x,y,n, - эмпирические коэффициенты

K_p= K_мрK_грK_лрK_фK_rр - коэффициент, характеризующий фактические условия резания.

_Kмp=( д_в /750)ⁿ

_Kмp=(600/750)^0,75=0,84

K_p = 0,84•1•1•1=0,84

Р_z = 10•300•0,6¹•0,045^0,75•261^-0,15•0,84 = 110,5 Н

Далее рассчитываем режимы резания на остальные поверхности данной операции по приведенным выше формулам.

- Поверхность Ш 54

1. t = 0,75 мм

2. S = 0,1мм/об

3. n = 1600 об/мин

Р_z = 138,2 Н

- Поверхность Ш 36

1. t = 0,75 мм

2. S = 0,1 мм/об

3. n = 1600 об/мин

Р_z = 151 Н

- Поверхность Ш 30

1. t = 0,4 мм

2. S = 0,045 мм/об

3. n = 1600 об/мин

Р_z = 4,7 Н

- Поверхность Ш 20

1. t = 0,75 мм

2. S = 0,1 мм/об

3. n = 1600 об/мин

Р_z = 160 Н

Максимальная сила Р_z = 160 Н

С учетом коэффициента запаса Р_z1 = 160•1,8 = 288 Н

Таким образом, получаем, что все поверхности на данной операции можно обработать при помощи применяемого специального приспособления.

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта закрепил, углубил и обобщил знания по курсу «Технологии машиностроения».

Также научился пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами и расценками, научился сочетать справочные данные с теоретическими знаниями. В общем, получил полное представление о процессе производства.

Список использованной литературы

Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. - М: Машиностроение, 1975.-654 с,

Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 2-х т, - М.:Машиностроение, 1977.

Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. - М.:Машиностроение, 1975.-440 с.

Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. - М: Высшая школа, 1980.-240 с.

Беспалов Б,Л. и др. Технология машиностроения. - М.: Машиностроение,1973.-330 с.

Боголюбов С.К., Воинов А.В. Черчение. - М.; Машиностроение,1982. - 303с.

Болотин Х.Л., Костромин Ф.П. Станочные приспособления. - М.: Машиностроение, 1973.-315 с.

Горбацевич А.Ф. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. -Мн.: Вытекшая школа, 1975. - 286 с.

Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник.- М.: Машиностроение, 1979. - 304 с.

Ю.Данилевский В.В. Справочник молодого машиностроителя. - М: Машиностроение, 1973. - 645 с.

1 ].Данилевский В.В. Технология машиностроения. - М.: Высшая школа, 1978. -416 с.

12.Дипломное проектирование по технологии машиностроения , Под ред. В.В. Бабука. - Мн.: Вышейшая школа. 1979. - 412 с.

13. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмет) «Технология машиностроения)). - М.: Машиностроение, 1985. - 184 с.

14.Журавлев В.Н. Машиностроительные стали: Справочник. - М.: Машиностроение, 1981.-39] с.

15. Зуев А.А., Гуревич Д.Ф. Технология сельскохозяйственного машиностроения,- М.; Колос, 1980.-256 с.

16.Кован В.М. Основы технологии машиностроения. - М.: Машиностроение, 1977. -416 с.

17. Краткий справочник металлиста /Под ред. А.И. Малова. - М.: Машиностроение, 1972.-768 с.

18. Кузнецов В.С. Пономарев Б.А. Универсально-сборные приспособления. - М: Машиностроение, 1974.

19.Маталин А.А. Технология механической обработки - М.: Машиностроение, 1977.-464 с.

Металлорежущий инструмент. Каталог-справочник. - М.: Изд-во НИИМАШ,1971. -585 с.