Технология и оборудование обработки материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Череповецкий Государственный Университет

Институт педагогики и психологии

Кафедра профессионального образования

Курсовой проект по курсу

"Технология и оборудование обработки материалов"

Череповец 2011 год

Содержание пояснительной записки

I. Технологическая часть

1. Обоснование выбора заготовки. Расчет объема и массы заготовки и детали. Расчет потерь металла при обработке

2. Определение величин припусков на обработку

3. Выбор оборудования оснастки

4. Разработка технологического процесса

II. Нормативная часть

1. Определение режимов резания и норм времени

2. Расчет резцов на прочность и жесткость

3. Определение основного времени

4. Определение вспомогательного времени

5. Определение времени на обслуживание рабочего места. Отдых и естественные надобности

6. Определение норм штучного времени

7. Определение подготовительно-заключительного времени

8. Определение штучно-калькуляционного времени

III. Экономическая часть

1. Экономическая оценка технологического процесса

Литература

I. Технологическая часть

1. Обоснование выбора заготовки. Расчет объема и массы заготовки и детали. Расчет потерь металла при обработке

В зависимости от типа производства, конфигурации, размеров и материала детали определяем тип заготовки: прокат в виде прутков круглого сечения.

Материал детали - сталь углеродистая качественная конструкционная сталь с нормальным содержанием марганца Сталь 45 ГОСТ 1050 - 74, НВ - 229,в = 598 МПа.

Прокат горячекатаный диаметром 40мм. [1, с131]

Правильность выбора заготовки оцениваем по величине коэффициента использования материала:

Км = Qд/Q,

Qд - чистая масса детали, кг;

Q - норма расхода материала на одну деталь, кг;

Q = Qз +Zобщ,

Qз - черновая масса заготовки, определяемая из теоретической массы одного погонного метра проката;

Zобщ - общие потери при обработке в % к длине прутка:

Zобщ = Zз + Zотр + Zнк,

Zз - потери на зажим;

Zотр - потери на отрезание;

Zнк - потери на некратность;

а) потери на зажим:

Zз = (Z'з / lпр) * 100%

Z'з - 60мм., исходя из экономической и технологической целесообразности процесса изготовления детали.

lпр = 3500мм - это длина прутка.

Zз = (60/3500)*100%= 1,7%

б) потери на отрезание:

Zотр = (b/lдет)*100%

b - глубина отрезного резца, b = 0,1d, где d - диаметр прутка; b = 0,1* 40 = 4 мм

lдет - длина детали, мм с припуском lдет =170+1,2=171,2 мм табл.31с.30 [3], Zотр = (4/171.2) * 100% = 2,3 %

в) потери на некратность:

Zнк = (lост пр / lпр) * 100%

Считаем какое количество деталей можно изготовить из прутка длинной 3,5м:

X = (lпр - Z'з) / (lдет + b)

X = (3500 - 60) / ( 171,2+ 4) = 19

Находим остаток длины прутка:

3440- 19 * (171,2 + 4) = 111,2 мм

Zнк = (111,2 / 3500) * 100 = 3,2%

Итак общие потери при обработке составляют:

Zобщ = 1,7 + 2,3 + 3,2 = 7.2 %

Таким образом, норма расхода материала Q на одну деталь с учетом всех потерь будет:

Q = Qз + Zобщ

Масса 1 м стали - 9,86 кг, по табл.33,с130 [1]

9,86 кг - 1000 мм

Х кг - 171,2 мм

Qзаг + (9,86 * 171,2) / 1000 = 1,68 кг

Zобщ = (1,68 / 100) * 7.2 = 0,120

Q = 1,68 + 0,120 = 1,8 кг.

Рассчитываем объем и массу заготовки и готовой детали.

Vз =(d?*lдет)/4

Vз = [3,14 * (40мм)? * 175,2мм]/4 = 220051,2 мм3

Масса заготовки:

mз = Vз* p

где p = 7,8 - 7,85 г/см3

mзаг = [(220051,2 / 1000) * 7,8] /1000= 1,716 кг.

Находим объем детали:

Vдет = (V1 + V3 + V6) - V2 - V4 - V5 - 2*V7

V1 = (d?*l)/4 = (3,14 * 32? * 30) / 4 = 24115,2 мм3

V2 = (d?*l)/4 = (3,14 * 20? * 30) / 4 = 9420 мм3

V3= (d?*l)/4 = (3,14 * 36? * 110) / 4 = 111909,6 мм3

V4 = (d?*l)/4 = (3,14 * 20? * 102) / 4 = 32028 мм3

V5 = (d?*l)/4 = (3,14 * 24? * 38) / 4 = 17182.08 мм3

V6 = (d?*l)/4 = (3,14 * 32? * 30) / 4 = 24115,2 мм3

V7 = 12 * 12 * [(32-24) / 2] = 576 мм3

Отсюда объем детали:

Vдет = 24115,2 + 111909,6 +24115,2 -9420 - 32028 - 17182,08 - 2 * 576 = 100357,92 мм3

Масса детали:

m = p * Vдет

m = [(100357,92 / 1000) *7,8] / 1000 = 0,783 кг

Определяем коэффициент использования материала:

Kм = Qдет/Q

Kм = 0,783 / 1,8 = 0,46

Вывод: материал детали выбран правильно, так как коэффициент использования материала Kм = 0,46, что в пределах норм. Исходя из того, что деталь меньше 8 кг. и годовая программа выпуска 300 шт., то производство считается малосерийным, поэтому при норме Kм 0,75 из экономических соображений коэффициент использования материала значительно уменьшается.

2. Определение величин припусков на обработку.

заготовка потеря зажим припуск

Таблица1

№ операции	№ перехода	Наименование операций и переходов	Припуск, мм	Размер d,мм	Допуск, мкм
	1	Установить заготовку	-	d = 40; l = 175.2;	-
	2	Точить торец	2,2	d = 40 l = 173	160
	3	Точить наружную поверхность на диаметр 36 мм	4	d = 36 l = 173	160
	4	Точить наружную поверхность на диаметр 32 мм	4	d = 32 l = 30	160
	5	Сверлить отверстие	-	d = 20 l = 173	130
	6	Расточить отверстие	0,5	d = 32 l = 38	110
	7	Отрезать заготовку	1	d = 32 l = 171	160
	8	Снять и установить заготовку	-	-	-
	9	Точить наружную поверхность на диаметр 32 мм	4	d = 32 l = 30	160
	10	Точить торец	2	d = 32 l = 170	160
	11	Снять фаску	1	3X45°	110
	12	Снять и установить заготовку	-	-	-
	13	Фрезерование паза на 12 мм	-	l = 12	110

Максимальный диаметр вала dN = 40 мм;

Допуск на шлифование 1 = 0,013 мм;

Припуск на шлифование z1 = 0,1 мм;

d* = dN - z1 - 1

d* = 40 -0,1 - 0,013

d* = 39,88 мм

3. Выбор оборудования и оснастки

Для изготовления детали подойдет токарно-винторезный - станок 16К20. табл. 9 с.21 [4]

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

над станиной - 400

над суппортом - 220

Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие:

шпинделя - 53

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки 710; 1000; 1400; 2000;

Шаг нарезаемой резьбы: 0,5 - 112

метрической - 56 - 0,5

дюймовой - 0,5 - 112

Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5 - 1600

Число скоростей шпинделя: 22

Наибольшее перемещение суппорта:

продольное 645 - 1935

поперечное 300

Подача суппорта, мм/об (мм/мин):

продольная 0,05 - 2,8

поперечная 0,025 - 1,4

Число ступеней подач 24

Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин:

продольного 3800

поперечного 1900

Мощность электродвигателя главного привода, 11кВт

Габаритные размеры (без ЧПУ)

длина 2505 - 3795

ширина 1190

высота 1500

Масса, кг 2835 - 3685

Высота центров 215мм

Мощность двигателя главного привода Nн = 10 кВт.

Расстояние между центрами до 2000мм.

Кпд станка 0,75.

Частота вращения шпинделя об/мин: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

Продольные подачи мм/об: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2,14; 2,6; 2,8.

Поперечные подачи мм/об: 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,0725; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4.

Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи Рх = 600кгс.

Вспомогательные инструменты к токарным станкам: державка резцов, сверлильные патроны др.

Токарные приспособления: зажимной патрон трехкулачковый самоцентрирующийся

Для изготовления детали (для фрезерной операции) подойдет вертикально-фрейзерный станок модели 6811Р табл. 9 с.75 [4], с характеристиками:

Рабочая поверхность стола: 250 * 1000 мм.

Мощность двигателя главного привода Nм = 5,5 кВт.

КПП станка = 0,75

Частота вращения шпинделя (об/мин) 45, 56, 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 365, 450, 560, 710, 900, 1120, 1400, 1800, 2240.

Профильная подача стола (мм/мин) 20, 25, 315, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 800, 1000.

Поперечная подача стола (мм/мин) 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 32, 40, 51, 61, 77, 96, 123, 155, 192, 245, 310, 385.

наибольшее усилие допускаемое механизмом подач (кГс):

продольное - 1200 кГс,

поперечное - 1200 кГс,

вертикальное - 590 кГс.

Выбираем токарные резцы: упорный, отрезной, расточной, для подрезание торца, расточной резец, проходной отогнутый.

Выбираем сверло: спиральное с коническим хвостовиком.

Выбираем фрезу: концевая фреза с нормальным зубом.

4. Разработка технологического процесса

Рисунок 1.

План-маршрут механической обработки данной детали представлен на рисунке 1. процесс механической обработки включает в себя токарные, сверлильные и фрезерные операции.

Токарная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 1;

Измерительная база - поверхность 2;

Обрабатываем поверхности 3, 4, 5;

Сверлильная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 1

Измерительная база - 2

Обрабатываем поверхности - 7

Токарная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 1

Измерительная база - 2

Обрабатываем поверхности - 8;

Токарная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 2

Измерительная база - 9

Обрабатываем поверхности - 10, 6, 11;

Фрезерная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 1

Измерительная база - 2

Обрабатываем поверхности - 12.

II. Нормативная часть

1. Определение режимов резания и норм времени

a) Точение.

1. Для обработки поверхности воспользуемся проходным отогнутым резцом. Материал режущей части Р18. Так как резцом необходимо обработать сталь углеродистую качественную конструкционную сталь с нормальным содержанием марганца Сталь 45 ГОСТ 1050 - 74, НВ - 229,в = 598 МПа. То значение углов геометрии токарного резца будут следующие:

= 12°; 1 = 5 - 10°

= 25° = 45°

Н В = 25 16 [5, с103, т.34]

2. Исходя из общего припуска и характера выполняемого перехода (чистового) определяем глубину резания, мм:

t = (D - d)/ 2

где: D - диаметр обрабатываемой поверхности в мм;

d - диаметр обработанной поверхности в мм;

t = (40 - 36) / 2 = 2 мм;

3. Выбираем табличное значение подачи S.

S = 0,4 мм/об;

4. Исходя из оптимального времени работы инструмента без переточки, выбираем стойкость инструмента Т = 60 мин [5, с96, т32] и определяем допустимую для этой стойкости скорость резания, м/мин:

V = (Сv * Кv) / (Т^m * t^хv * S^Yv),

где Сv, m, xv, Yv, постоянная и показатели степени, соответственно: 56; 0,20; 0,15; 0,20; [10, с430 т22]

Кv - поправочный коэффициент,

Кv = Кmv * Кnv * Кuv * Кv * К'v * Кrv * Кqv * Кov

где: Кmv - качество обрабатываемого материала, 1,36

Кnv - состояние поверхности заготовки, 0,9

Кuv - материал режущей части, 1

Кv - коэффициент главного угла в плане, 1

К'v - коэффициент вспомогательного угла в плане, 0,94

Кrv - коэффициент радиуса при вершине, 1

Кqv - коэффициент поперечного сечения державки, 0,97

Кov - вид обработки, 1

Кmv = 0,6(75 / в.р.)^1,25 = 0,6 * (75/ 42) ^1,25 = 1,23

Кv = 1,23 * 0,9 * 1 * 1 * 0,94 * 1 * 0,97 * 1 = 1,016

V = (56 * 1,016) / (60^0,20 * 2^0,15 * 0,4^0,20) = 30,13 м/мин.

5. Рассчитываем частоту вращения шпинделя по допустимой скорости резания, об/мин:

n = (1000V) / (DП)

где: V - скорость резания, 30,13 м/мин;

D - диаметр обрабатываемой поверхности, 40мм;

n = (1000 * 30,13) / (40 * 3,14) = 239,88 об/мин;

6. Полученную расчетную частоту вращения корректируем по паспортным данным станка и рассчитываем действительную скорость резания Vд(об/мин):

Vд = ( * D * nд) /1000

где: nд - действительная частота вращения шпинделя (скорректированная по паспорту), 200 об/мин.

Vд = (3,14 * 40 * 200) / 1000 = 25,12 об/мин;

7. Определяем требуемую мощность станка (кВт):

N = (Pz * V) (60 * 102)

где: Pz - тангенциальная составляющая силы резания, кгс

Pz = Ср * t^хр * S^yp * V^np* Кp

где: t - глубина резания, 1мм;

Ср - постоянная для данных условий резания, 300;

xp, yp, np - показатели степени составляющих силы резания, соответственно: 1; 0,75; -0,15; [10, т24]

Кp - поправочный коэффициент:

Кp = Кmp * Кp* Кp * Кр * Кгp

Кmp - учитывает обрабатываемый материал;

Кmp = (в.р. / 75) np0.35 = (42 / 75)-0.15 0.35 = 1,030

Кp, Кp, Кр, Кгp - учитывают влияние геометрических параметров резца на составляющие силы резания, соответственно: 1; 1; 1; 1,04;

Кp = 1,030 * 1 * 1* 1 * 1,04 = 1,072

V - скорость резания, 30,13 м/мин; - к.п.д. передач станка, 0,75;

Pz = 300 * 11 * 0,40,75 * 30,13-0,15 * 1,07 = 96,87 кгс

N = (96,87 * 30,13) / (60 * 102 * 0,75) = 0,635 кВт

8. Определяем усилие подачи:

Pх = Ср * t^хр * S^yp * V^np * Кp

где: Ср = 339; хp = 1; yp = 0,5; np = -0,4, [10, т24] ;

Кp = Кmp * Кp* Кp * Кр * Кгp

Кmp = (в.р. / 75) np0.35 = (42 / 75)-0.4 0.35 = 1,08

Кp = 1;

Кp = 1;

Кр = 0,85;

Кгp = 1;

Кp = 1,08 * 1 * 1* 0,85 * 1= 0,92

Pх = 339 * 11 * 0,40,5 * 30,13-0,4 * 0,92 = 50,51 кгс

Определяем радиальную составляющую силы резания:

Pу = Ср * t^хр * S^yp * V^np * Кp

где: Ср = 243; хp = 0,9; yp = 0,6; np = -0,13, [10, т24];

Кp = Кmp * Кp* Кp * Кр * Кгp

Кmp = (в.р. / 75) np0.35 = (42 / 75)-0.13 0.35 = 1,026

Кp = 1;

Кp = 1;

Кр = 1,25;

Кгp = 1,14

Кp = 1,026 * 1 * 1 * 1,25 * 1,14 = 1,46

Pу = 243 * 10,9 * 0,40,6 * 30,13-0,13 * 1,46 = 71,28 кгс

Pz : Py : Px

96,87 : 71,28 : 50,51

9. Определяем основное время (мин):

То = (L * i) / (n * S)

где: L - длина прохода, 40мм [3, с44, т.47]

i - количество проходов, 1

n - частота вращения шпинделя, 1250 об/мин;

S - подача, 0,4 мм/об;

То = (40 * 1) / (1250 * 0,4) = 0,08 мин;

10. Вспомогательное время определяем по справочнику - мин; [9, с275]

Продольное точение и растачивание - 0,42

Твсп = 4,5 мин.

б) Сверление.

1. Материал режущей части инструмента - Р18, [5, с.145], тип - сверло спиральное 24. геометрия сверла:

= 12°; w = 40-60°;

a = 1,5 мм; l = 3мм; l1 = 1,5 мм;

2. Исходя, из диаметра просверливаемого отверстия и характера выполняемого перехода назначаем количество проходов - 1 и определяем глубину резания:

t = 0,5D

где: D - диаметр просверливаемого отверстия, 16мм;

t = 0,5 * 24 = 10 мм

3. Выбираем максимальную допустимую подачу:

S = 0,1 мм/об [5, с.224, т.63]

Принятую подачу проверяем по осевой силе, допускаемой прочностью станка. Для этого определяем осевую силу:

Р0 = Ср * Dqp * S^yp * Kр

где: Ср, qp, ур - постоянная и показатели степени, соответственно: 37,5; 1; 0,7; [10, т32] ;

Кp = Кmp - поправочный коэффициент, 0,92

Р0 = 37,5 * 201 * 0,10,7 * 0,92 = 178,92 кгс

Р0 < Р0 max.

178,92 < 300

4. Назначаем период стойкости сверла: Т = 25 мин, [5, с.97, т.32]

5. Определяем скорость резания:

V = [(Cv * D^qp) / ( T^m * t^xv * S^Yv)] * Кv

где: Cv, qp, m, xv, Yv - постоянная и показатели степени, соответственно: 7; 0,4; 0,2; 0; 0,7; [10, т32] ;

Кv = Кmv * Кuv * Кlv - общий поправочный коэффициент.

Кmv - коэффициент на качество обрабатываемого материала,

Кmv = Cm * (75 / в)^nv = 0,6 * (75 / 75 ) ^0,9 = 0,6

Кuv - коэффициент на инструментальный материал, 0,3;

Кlv - коэффициент, учитывающий глубину просверливаемого отверстия, 1;

Кv = 0,6 * 0,3 * 1 = 0,18

V = [( 7 * 20^0,4 ) / (25^0,2 * 10⁰ * 0,1^0,7)] * 0,18 = 19,79 м/мин

6. Рассчитываем частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания об/мин:

n = (1000 * V) / ( * D)

где: n = (1000 * 19,79) / 3,14 * 24 = 393,90 об/мин.

nд = 400 об/мин.

7. Определяем действительную скорость резания м/мин:

V = ( * D * nд) / 1000

V = (3,14 * 24 * 400) / 1000 = 20,096 м/мин.

8. Рассчитываем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении, кгс/м:

M = Cm * D^qm * S^Ym * Kр

Cm, qm, Ym - постоянная и показатели степени, соответственно: 0,0345; 2; 0,8; [10, т32] ;

Кp = Кmp - поправочный коэффициент, 0,92

M = 0,0345 * 24² * 0,1^0,8 * 0,92 = 1,28

9. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Nрез = (M * nд) / 975

Nрез = (M * nд) / 975 = 0,52 кВт.

9. Проверяем достаточность мощности привода станка.

Nшп = Nэ *

Nэ - мощность электродвигателя станка, 10 кВт

- к.п.д. станка, 0,75

Nшп = 10 * 0,75 = 7,5 кВт.

11. Определяем основное и машинное время:

Tо = L / (nд * S)

L - общая длина прохода сверла, 173 мм

Tо = 173 / (400 * 0,4) = 0,25 мин

12. Определяем вспомогательное время, связанное с переходом:

Твсп = 1,8 мин.

в) фрезерование

1. Выбираем геометрические параметры концевой фрезы = 5°; = 17°; w = 15-25°;

Диаметр фрезы D = 12 мм, длина фрезы L = 190 мм.

Число зубьев фрезы z = 6,

Материал режущей части Р18 по ГОСТу 4543-71

2. Назначаем количество проходов 1, Тогда глубина резания t = 12 мм,

3. Назначаем подачу на 1 зуб фрезы Sz = 0,08 мм/зуб,

Минутная подача зависит от частоты вращения режущего инструмента и вычисляется по формуле:

Sm = Sz * z * n,

где: Sm - минутная подача, мм/мин,

Sz - подача на один зуб фрезы, мм/зуб,

n - частота вращения фрезы об/мин

Sm = 0,08 * 6 * 180 = 84,4 мм/мин,

Согласно паспортным данным станка 6811Р уточняется и корректируется значение минутной подачи Sm, принимаем Sm =80 мм\мин.

4. Скорость резания допускаемая режущими свойствами фрезы определяется по эмпирической формуле:

V = [(Cv * D^qp) / ( T^m * t^xv * S^Yv * В * Z)] * Кv

где: Cv - коэффициент. учитывающий характеризующий обрабатываемый материал и условии обработки;

D - диаметр фрезы,

t - глубина резания,

T - стойкость фрезы,

В - ширина фрезерной поверхности,

Z - число зубьев,

Кv = Кmv * Кuv * Кlv - общий поправочный коэффициент.

Кmv - коэффициент на качество обрабатываемого материала,

Кuv - коэффициент на инструментальный материал;

Кlv - коэффициент, учитывающий глубину просверливаемого отверстия;

Кv = 0,6 * 0,3 * 1 = 0,18

V = 23, 79 м/мин

Частота вращения шпинделя соответствует найденной скорости резания и определяется по формуле:

n = (1000 * V) / ( * D),

где D - диаметр фрезы,

n = 1000 * 23,79/ 3.14 * 12 + 189,4 об/мин

Корректируя частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 6811Р. принимаем действительную скорость вращения 180 об/мин

Находим действительную скорость резания

V = ( * D * nд) / 1000

V = 3.14 * 12 * 180 / 1000 = 22,6 м/мин

5. Рассчитываем силу резания при фрезеровании по формуле:

Рz = [Ср * t^xv * S₀^yp * В * Z/ n * D^qp ] * Kр

Рz = 682,7 кГс

Сравним с Р_zдоп = 1200 кГС

682,7 1200

6. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Nрез = Рz * Vк / 60 * 120

Nрез = 682,7 * 23,79 / 60 * 120 = 2,25 кВТ

Возможность обработки при данных режимах резания, определяется из условия:

Nрез Nэф.

где Nэф - эффективная мощность на шпинделе станка

Nэф = Nэ * ,

где: Nэ - мощность электродвигателя привода главного движения станка, - кпд станка

Nэф = 5,5 * 0,75 = 4,125 кВт

Nрез = 2,25 кВт. Nэф = 4,125 кВт - условие выполняется

6. Основное время при фрезеровании определяется по формуле:

Tо = (L / Sм) * i

где: L - общая длина прохода фреза, 12 мм, Sм = 80 мм/мин, i = 1

Tо = (12 / 80)* 1 = 0,15 мин

12. Определяем вспомогательное время, связанное с переходом: Твсп = 1,8 мин.

2. Расчет резцов на прочность и жесткость

Мизг < Ммах.изг.

Мизг - действующий изгибающий момент;

Ммах. изг. - максимальный изгибающий момент, допускаемый сечением державки резца;

Мизг = Pz * l

Мизг = [u]* W

Pz - сила резания, 75,61 кгс

l - вылет резца, (1 - 2,5)Н = 1,56 * 16 = 25 мм

[u] - допускаемое напряжение на изгиб материала державки, 1100кгс/см2 или 11кгс/мм2

W - момент сопротивления сечения державки резца, мм3

Pz * l = [u]* W

где W = (В *Н2) / 6

W = (16 * 252) / 6 = 1666,6мм3

Рассчитываем ширину резца прямоугольного сечения:

В = (6 * Pz * l) / (2,56 * [u])

В = (6 * 96,87 * 25*2,5) / 2,56 * 11 = 8,02мм

Нагрузка допускаемая прочностью резца:

Pzдоп. = (В * Н2 * [u]) / (6 * l)

Pzдоп. = (16 * 252 * 11) / (6 * 25) = 733,3 кгс

Максимальная нагрузка, допустимая жесткостью резца:

Pzдоп.жост. = (3 * f *E *J) / l3

f - допустимая стрела прогиба резца, 0,05мм;

E - модуль упругости резца,20000 кгс/мм2;

J - момент инерции сечения державки, J=(BH3) / 12 = 20833,3 мм4;

l - вылет резца, 40 мм;

Pzдоп.жост. = (3 * 0,05 *20000 *20833,3) / 403 = 976,56 кгс

Pzдоп. > Pz < Pzдоп.жост

733,3 > 96,87 < 976,56

Тосн - 4,51 мин.

n = 1000 * V / DП

1. n = 1000 * 114 / 40 * 3,14 = 955,4 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

2. n = 1000 * 89 / 36 * 3,14 = 745,8 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

3. n = 1000 * 89 / 32 * 3,14 = 787,33 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

4. n = 1000 * 20,3 / 20 * 3,14 = 404,06 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 400 об/мин;

5. n = 1000 * 97 / 32 * 3,14 = 1471 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 1250 об/мин;

6. n = 1000 * 114 / 40 * 3,14 = 907,64 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 1000 об/мин;

7.

8. n = 1000 * 89 / 32 * 3,14 = 745,8 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

9. n = 1000 * 114 / 32 * 3,14 = 955,4 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

10. n = 1000 * 89 / 32 * 3,14 = 787,3 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

11. n = 1000 * 23,79/ 3.14 * 12 + 189,4 об/мин, действительная скорость вращения 180 об/мин

№ перехода	t, мм.	S мм/об	V м/мин.	n об/мин	Tосн мин.
1	-	-	-	-	-
2	0,6	0,2	114	800	0,05
3	1,5	0,35	89	800	0,8
4	1,5	0,35	89	800	0,8
5	0,5	0,15	20,3	400	0,26
6	0,5	0,25	97	1250	0,05
7	0,7	0,12	114	1000	0,15
8	-	-	-	-	-
9	1,5	0,35	89	800	0,8
10	0,6	0,2	114	800	0,05
11	1	0,35	89	800	0,8
12	-	-	-	-	-
13	2,75	0,44	22,6	180	5,1

3. Определение основного времени

Основное время Т0 суммируется как основное время определенное для каждого отдельного перехода во всех операциях.

Т0 токарное - 3,05 мин.

Т0 сверлильное - 0,26 мин.

Т0 фрезерное - 5,1 мин.

Общее основное время - 8,41 мин. [9, с275]

4. Определение вспомогательного времени

Общее вспомогательное время - 8,41 мин.

Продольное точение - 0,42 мин.

Поперечное точение - 0,36 мин.

Отрезка заготовки - 0,11 мин.

Обточка фасок - 0,22 мин.

Сверление - 0,16 мин.

Изменить частоту вращения шпинделя 0,08 мин.

Изменить величину или направление подачи - 0,06 мин.

Сменить резец - 0,07 мин.

Установить и снять инструмент - резец (проходной подрезной, расточной, отрезной) 0,5 мин, сверло 0,12 мин, фрезу 0,5 мин.

Время связанное с переходом 1,8 мин.

Время на промеры - 0,10 мин.[9, 265]

Твсп. = 8,41 + 0,42 *4 +0,36 * 2 + 0,11 + 0,22 + 0,16 + 0,08 * 6 + 0,07 * 6 + 0,12 + 0,5 + 0,5 *6 + 1,8 + 0,10 = 17,78 мин.

5. Определение времени на обслуживание рабочего времени, отдых на естественные надобности

Топер. = То + Твсп.

Топр. = 17,78 * 4% = 0,7112 мин.[9, с263]

6. Определение норм штучного времени

Норму штучного времени на операцию подсчитываем по формуле:

Тшт = То + Твсп + Тобсл. + Тп

Тшт = 8,41 + 17,78 + 0,7112 + 0,348 = 27,25 мин.

7. Определение подготовительно-заключительного времени

Всего: 28 мин.

8. Определение штучно-калькуляционного времени

Тш.к. - штучно-калькуляционное временя, это техническая норма времени на изготовление одной детали:

Тш.к. = (Тшт. + Тп.з.) / nш

nш - количество штук деталей в партии запуска

nш = (Д * t) / Ф

Д - годовая программа 300 штук;

t - запас деталей на складе выраженный в днях 5;

Ф - число рабочих дней в году - 262;

nш = (300 * 5) / 262 = 6 штук деталей в партии запуска.

Тш.к. = (27,25 + 28) /6 = 9,25 мин.

III. Экономическая часть

1. Экономическая оценка технологического процесса

Рассчитываем годовую себестоимость изготовления данной детали по всей годовой программе методом прямого калькулирования.

С=(М + З + И + А + Э + Н + П)*Д

1) М - стоимость материала заготовки (нормы расхода) 8тыс 271руб.

1 тонна стоит 8 тыс. 271 руб. Отсюда 1 килограмм 8,27 руб. Масса нашей детали 0,783 кг. Значит она стоит 8,27 * 0,783= 6,48

2) З - зарплата производственных рабочих с учетом прямых накладных расходов, а так же расходов на социальное страхование и отпуска.

(70 * 17,42мин) / 60 = 20,32.

3) И - расходы на эксплуатацию инструментов

[(4,1 *30) / 100] * 4,51 = 38,83 руб.

4) А - расходы на оборудование (амортизация) 10,177 руб.

5)Э - расходы на силовую энергию 3,65

6) Н - стоимость наладки оборудования

Ннал. = [(Lнал. * kдоп.) / Тнал.] * tп.з.

kдоп. = 1,15; Тнал. = 20 мин; Lнал. - зарплата наладчика, 15,09; tп.з. = 6,6 мин.

Ннал. = [(15,09 * 1,15) / 20.] * 6,6 = 24,29 руб.

7) П - стоимость эксплуатации специальных приспособлений 11,50

8) Д - годовая программа выпуска детали 300 штук.

С=(М + З + И + А + Э + Н + П)*Д

С = (6,48+20,32 + 11,50 + 4,05 + 24,29 + 12,75) * 400 = = 17511 руб

Литература

1. Анурьев В.И. "Справочник конструктора- машиностроителя", Москва, 2001г.

2. Златоустов В.Д. "Технологические расчеты в курсовом проектировании по резанию металлов", Череповец, 1988г.

3. Комков А.А. "Справочные материалы к курсовому проекту по резанию материалов", Череповецкий государственный университет, 1998г.

4. Дальской А.М., Суслова А.Г. "Справочник технолога - машиностроителя", том 2, Москва 2001г.

5. Бергер И.И. "Справочник молодого токаря", Минск 1972г.

6. Орлова П.Н., Скороходова Е.А. "Краткий справочник металлиста", Москва, 1987г.

7. Нефедов Н.А. "Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах", Москва, 1976г.

8. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин Р.К. "Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении", Москва, 1976г.

9. "Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работы, выполняемые на металлорежущих станках", Москва, 1989г.

10. Под ред. А.Н. Малова Справочник технолога машиностроителя.

Размещено на Allbest.ru