Проектирование щита подшипникового электродвигателя глубинного насоса с разработкой технологического процесса приспособления для его изготовления

Рис.2 Эскиз детали с прономерованными поверхностями, которые обрабатываются резанием.

Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин имеет целью установить наиболее рациональный и экономический способ обработки; при этом обработка на металлорежущих должна обеспечить выполнения требований, предъявляемых к точности и частоте обрабатываемых поверхностей, взаимному расположению осей и поверхностей, правильности контуров и форм и т. д. Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен при его осуществлении обеспечить выполнение требований, обуславливающих нормальную работу собранной машины.

При разработке маршрутного технологического процесса руководствуемся следующими принципами:

1) в первую очередь обрабатываем те поверхности, которые являются базовыми при дальнейшей обработке;

2) после этого обрабатываем поверхности с наибольшим припуском;

3) далее выполняем обработку поверхностей, снятие металла с которых в наименьшей степени влияет на жесткость заготовки;

4) в начало технологического процесса относим те операции, на которых можно ожидать появление брака из-за скрытых дефектов металла (трещин, раковин, волосовин и т. п.);

5) поверхности, обработка которых связана с точностью и допусками относительного расположения поверхностей (соосности, перпендикулярности, параллельности и т. п.) изготавливаем при одной установке;

6) соблюдаем принципы совмещения и постоянства баз;

7) планируем наиболее концентрированные операции;

В таблицах 4 приведен разработанный маршрутный технологический процесс, а в таблице 5 заводской маршрутный технологический процесс.

Маршрутный технологический процесс на изготовления щита подшипникового таблица4

Выбор и обоснование технологических баз

База - это поверхность или выполняющая ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемая для базирования. Базирование - придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. В технологии машиностроения различают базы технологические, сборочные и конструкторские.

Технологические базы подразделяются на установочные и измерительные. Установочными базами называют такие поверхности детали, которыми она устанавливается для обработки в определенном положении относительно станка (или приспособления) и режущего или другого рабочего инструмента.

От правильного выбора технологических баз в значительной степени зависят: фактическая точность выполнения размеров, заданных конструктором; правильность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей; степень сложности приспособлений, режущих и измерительных инструментов; общая производительность обработки заготовок.

На первых операциях мы производим обработку чистовых установочных баз, а именно отверстие 25, торцов 1,20 (см рис2). На первой операции за черновые установочные базы выбираем цилиндрическую поверхность 14, и торец 20.Выбор этих баз связан с потребностью равномерно распределить припуск на обработку, обеспечить параллельность обработанных и необработанных поверхностей, также эти поверхности являются наиболее удобными для установки заготовки в патроне станка.

Выбранные чистовые базы наиболее удовлетворяют принципу постоянства баз.

На рис3 приведены схемы базирования заготовки, на рис3 а) деталь лишена пяти степей свободы что достаточно для тел вращений так трёхкулачковый патрон лишил деталь трёх степеней свободы, а упор в торец виде двойной опорной точки 2-х степеней свободы, на рис.3,в цанговая оправка виде двойной направляющей лишает деталь четырёх степеней свободы, а опорная точка в торец одну степень свободы.

Рис.3 схемы базирования заготовки

Обоснование последовательности операций.

На первых операциях мы подготавливаем чистовые установочные базы, и это же чистовая установочная база в данной детали является наиболее точной обработанной цилиндрической поверхностью, а именно отверстием диаметром 75+0,046мм с посадкой Н8, которое служит, для установки в него антифрикционных материалов которые будут работать виде подшипников скольжения. Что касается маршрута обработки, для этой поверхности то даная операция как уже указывалась выше обрабатывается на первых операциях. С этой целью определяем величины общего уточнения:

[6,c18]

где - общие уточнение определенного размера, показывающее во сколько раз должна быть увеличена точность этого размера в результате ряда (m) переходов и операций.

- частное уточнение і - той технологической системы, показывающие во сколько раз увеличивается точность при выполнении i-ого перехода.

Из определения понятия «уточнение» следует, что

и = [6,c19]

где ; - допуск на заготовки и деталь;

; - допуск на обработку при выполняемой операции и на предшествующей.

Допуск на i-тую операцию (переход) определяется по экономической точности соответствующего метода обработки. Для получения отверстия нужной точности используем три перехода: черновое, получистовое и чистовое растачивание.

Следовательно, в 34,8 раза увеличивается точность детали по сравнению с точностью заготовки.

Обоснование выбора методов обработки и оборудования.

На первых операциях производится токарная обработка детали, для этой этих операций мы применили токарно-револьверные станки модели 2Е340П, и многорезцовый токарный полуавтомат модели 1А730. Эти станки характерны по применению для серийного производстве, так как они легко переналаживаются на нужную деталь в соответствии с своими кинематическими возможностями. Их настраивает наладчик на нужный размер, а затем работает токарь невысокого разряда на уровне 3-4, так как станок работает в полуавтоматическом режиме. В результате этого повышается производительность труда. Применение этих станков также связано с габаритами этих станков так как например токарный многорезцовый автомат 1А720 уже не проходит по своим габаритам поскольку наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над поперечным суппортом составляет 160мм, а диаметр обрабатываемой детали составляет 219мм. Далее выполняются сверлильные операции, на станках модели 2Н125 и 2Р135Ф2-1. На станке с ЧПУ модели 2Р135Ф2-1 производим сразу пять переходов. Этот станок характерен для серийного производства, так как легко переналаживается на другую деталь, так как для этого необходимо всего лиж заменить перфоленту и инструмент. Вертикально-сверлильные станки модели 2Н125 являются универсальными станками и они используются с применением специальными и универсальными приспособлениями в серийном производстве.

Расчет припусков

Припуск - слой материала, назначаемый для компенсации погрешностей, возникающих в процессе изготовления детали, в целях обеспечения заданного ее качества. Различают минимальные, номинальные и максимальные припуски на обработку. Они удаляются с поверхности заготовки в процессе ее обработки для получения детали.

Расчету подлежит минимальный припуск на обработку. Колебание же размера обрабатываемой поверхности заготовки в пределах допуска на ее изготовление создает колебание величины припуска от минимального до максимального.

Величина припуска для элементарных поверхностей детали может быть назначена на основе расчета аналитическим методом или определения по соответствующим справочным таблицам (ГОСТам, РТМ или нормалям).

Рассчитываем припуск на отверстие диаметром 75 рис.2 расчетно-аналитическим методом, а на остальные поверхности назначаем табличным.

Определяем количество переходов:

Тзаг - допуск на заготовку в мкм

Тдет - допуск на деталь в мкм

Назначаем три перехода: черновое, получистовое и чистовое растачивание.

Минимальный припуск рассчитываем на каждый переход по формуле:

мм [5,с65 ]

где Rzi-1 - высота микронеровностей профиля на предшествующем переходе

hi-1- глубина дефектного слоя на предыдущем переходе (отбеленный или обезуглероженный слой )

Дi-1 -суммарное отклонение расположения поверхности (отклонение от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пресечение осей, позиционное) и в некоторых случаях отклонения формы поверхности.

Еi - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе

Заготовка базируется в трёхкулачковом самоцентрирующимся патроне.

Расчет припуска на обработку отверстия диаметром 75+0,046 ведем путём составления таблицы 6, в которую последовательно записываем технологический маршрут обработки отверстия и все значения элементов припуска.

Заготовка представляет собой отливку 2-го класса точности массой8,521кг. Начинаем заполнять таблицу 6, параметр шероховатости Rz и величину дефектного слоя h выбираем по [5,таб.27] суммарное их значение составляет 700 мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определяем по формуле [5,c.68]

Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметральном так и в осевом сечении:

где Дк -удельная кривизна заготовки в мкм на 1мм длины; Дк=0,7 [5,с.72 ]

Определяем по [5,табл.31 ]

Тогда суммарное значение пространственного отклонения заготовки составит

Величина остаточного пространственного отклонения после чернового растачивания:

Погрешность установки при черновом растачивании

=0 тогда

На основе записанных в табл.6 данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков

Минимальный припуск на черновое растачивание

Минимальный припуск на получистовое растачивание

Минимальный припуск на чистовое растачивание

В графе расчетный размер dр заполняется, начиная с конечного, в данном случае чертёжного, размеры последовательно вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Таким образом, имея расчетный (чертёжный) размер, после последнего перехода для остальных переходов получаем:

для получистового растачивания

dр1=75,046-0,182=74,864мм

для чернового растачивания

dр2= 74,864-0,416=74,448мм

для заготовки

dр3=74,448-2,754=71,694мм

Результаты заносим в таблицу 6

Рис.4 Схема графического расположения припусков и допусков на обработку

На остальные поверхности мы назначаем припуск табличным методом см. выше порагров 3.1, где указаны припуски, и они приведены в таблице 7.

Таблица7

Расчёт режимов резания

Сначала рассчитаем режимы резания для многоинструментальной обработки. Операция 015 токарно-многорезцовая. Операционная наладка показана на рис.5

Рис.5 Операционная наладка для операции 015 токарно-многорезцовой

Необходимо назначить режимы резанья определить машинное время.

Назначения режима резанья.

1. Устанавливаем значения глубины резанья для каждого резца наладки, при условии снятия припуска за один проход:

для резца 1 t=(D-d)/2=(225-219)/2=3мм

для резца 2 t=(D-d)/2=(219-206)/2=4,5мм

для резца 4 припуск на сторону t=h=3мм

для резца 5 t=h=2,5мм

для резца 6,8 t=2,5мм

для резца 7,3 t=1,2мм

для резца 9 t=h=2мм

2. Определяем длину рабочего хода продольного и поперечного суппортов:

где lрез - длина резания по лимитирующему инструменту, мм; у - величина врезания и перебега инструмента, мм; lдоп -дополнительная длин хода, вызванная особенностями наладки и конфигурации заготовки.

2.1 Определяем Lрх продольного суппорта: в продольном суппорте наибольшую (лимитирующею) длину резания имеет резец 1, lрез=28мм . Величину у определяем по формуле:

у = уврез + уподв + уп + удоп [10с56]

где уврез=3мм (при t=2,5мм), уподв + уп=6мм; удоп=0 [8,c300]

таким образом у=7мм

тогда

2.2 Определяем Lр.х поперечного суппорта; в поперечном суппорте наибольшую (лимитирующею) длину резанья имеет резец 5

lрез=(D-d)/2=(219-140)/2=39,5мм

уврез=1,5; упод=1мм; уп=удоп=0

Lрх=39,5+1,5+1=42мм

3. Определяем подачу суппорта за оборот шпинделя.

Суммарная глубина резанья резцов составляет для продольного суппорта

для поперечного суппорта

Для этих значений суммарной глубины резанья рекомендуются подачи:

для продольного суппорта s0 =0,35 мм/об

для поперечного суппорта s0 = 0,25 мм/об

При назначении подачи для поперечного супорта также надо учитывать заданный параметр шероховатости детали.

Для предусмотренной чертежом детали шероховатости поверхности Ra=3,2 мкм в таблице рекомендуется подача не свыше 0,35мм/об.

Учитывая поправочный коэффициент на материал ( поправочный коэффициент Кs =0,78) подача sрасч=sтабл · Кs=0,25· 0,78=0,195 мм/об. Корректирую данную подачу по паспортным данным станка для поперечного суппорта, получаем sпас=0,16 мм/об.

Так как продольный суппорты должен закончить обработку раньше чем начнёт работать поперечный суппорт кроме того поверхности которые обрабатывает продольный суппорт имеет параметры шероховатости Ra=12,5 следовательно можно принять подачу по подачу по паспортным данным станка для поперечного суппорта, получаем sпас=0,29мм/об.

Определяем период стойкости лимитирующих инструментов. Период стойкости в минутах времени резания для каждого предположительного лимитирующего инструмента наладки, по которому ведется расчет скорости резания :

;мин.

где Тм - период стойкости в минутах машиной работы станка - для нашего случая принимаем третью группу наладок ( для десяти инструментов в наладке) т.е. Тм=130мин;[9, c247]

- коэффициент времени резания.

Предположительно лимитирующими инструментами для многоинструментальных наладках являются обычно инструменты, расположенные на наибольших диаметров обрабатываемых поверхностей (наибольшая скорость резания) или имеющие наибольшею длину резания. В нашем случае такими резцами может быть резец 1 или резец 5.

Определяем значение коэффициента времени резания для резца 1. Количество оборотов шпинделя за время резания равно отношению длины резания к подаче:

Количество оборотов шпинделя за время рабочего хода суппортов при их параллельной работе равно наибольшему отношению длины рабочего хода подаче:

Тогда коэффициент времени резания

Период стойкости резца 1 в минутах времени резания составит:

Т=Тм· =130·0.46=60 мин

Для резца 5, расположенный на поперечном суппорте, имеющем наиболее продолжительное время работы ( при условии параллельной работы суппортов станка), коэффициент времени:

Если коэффициент >0,7, то его можно не учитывать и принимать . Таким образом для резца 5 период стойкости Т=Тм=130мин.

5. Определяем скорости резания для предположительно лимитирующих резцов наладки.

Для резца 5 vтабл=100 м/мин (при t=2,5мм; sо до 0,25мм/об; обработка чугуна и угле) Поправочные коэффициенты на скорость резания: Коэффициент к4 в зависимости от обрабатываемого материала к4=1 [9,с649]; Коэффициент к5=0,8 в зависимости от периода стойкости режущего инструмента (для материала инструмента ВК8; найден путём интерполирования значений к5=0,85 для Т=100мин и к5=0,75 дляТ=150мин)[9,с650] Коэффициент к6=1,2 в зависимости от вида обработки [9,с650]

Расчётная скорость резания

Для резца 1 vтаб=95 м/мин [9,с648] (при t=2,5мм; sо до 0,35мм/об; обработка чугуна и угле) Поправочные коэффициенты на скорость резания: Коэффициент к4 в зависимости от обрабатываемого материала к4=1 [9,с649]; Коэффициент к5=0,8 в зависимости от периода стойкости режущего инструмента (для материала инструмента ВК8; найден путём интерполирования значений к5=0,85 для Т=100мин и к5=0,75 дляТ=150мин) [9,с650] Коэффициент к6=1 (для продольного точения) в зависимости от вида обработки [9,с650]

Расчётная скорость резания

Таким образом лимитирующий резец по скорости резания является резец 5 vрас=96м/мин.

6.Расчетная частота вращения шпинделя станка:

Корректирую значение n по паспорту станка, устанавливаем действительное значение nд=140 об/мин

7. Действительные скорости резания равны:

для резцов 1,2 ,3,5,7,8,9

для резцов 4,,6,

8. Определяем суммарную мощность по всем инструментам наладки

Для резца 1 Nтабл=3,3кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Для резца 2 Nтабл=8 кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Для резца 3 Nтабл=1,3 кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Для резца 4 Nтабл=2,5 кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Для резца 5 Nтабл=2,1 кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Для резца 6 Nтабл=1,6 кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Для резца 7 Nтабл=0,8 кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Для резца 8 Nтабл=1,6 кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Для резца 9 Nтабл=1,6 кВт [9,с650]

Поправочные коэффициент на мощность резания:

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Расчетная мощность резания

[9,с651]

Суммарная мощность резания для всей наладки

9.Определяем достаточность мощности привода станка

у станка модели 1А730 NМ=14 кВт, к.п.д. станка Ю=0,8;

следовательно, обработка возможна (9,1<11,2). Коэффициент использования мощности станка:

где Nр - потребная (расчетная) мощность станка на данной операции Nм - мощность станка 14,0 кВт

КN=11,375/14=0,81

Определение машинного времени. При наибольшей длине хода поперечного суппорта Lрх= 42мм

Тм=Lрх/n·s=42/140·0,16=1,875 мин

Далее расчетам режимы резанья для одноинструментальной обработки для операции 025 сверлильной с ЧПУ. Рассчитаем режимы для сверления четырёх отверстий 22 см рис.2 диаметром 17мм. Данные отверстия будет получать, спиральным сверлом ГОСТ10903-77 из быстрорежущей стали, на - станке модели 2Р135Ф2.

По [2,табл.25] назначаем подачу для сверления в пределах 0,35-0,41мм/об, выбираем подачу равную 0,36 мм/об На модели 2Р135Ф2 минутные подачи поэтому потом выбранную подачу переведем в минутную.

Определяем скорость резанья по формуле 6.1.1, м/мин,

(6.1.1) [2,c276]

где S-подача мм/об

Т - стойкость инструмента определяем по[2, таб. 30] Т=60мин

Значения коэффициентов Сv и показателей степени приведены в [2,таб.28] где Сv=14,7; g=0.25; x=0.3; y=0.55; m=0,125 [2,c278]

Кv=Кmv*Киv*К1v

где Кmv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

 [2.c261]

Киv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резанья [2,c263]

Киv=1

К1v - коэффициент учитывающий глубину сверления [2,c280]

K1v=1

kv=0,78*1*1=0,78

щит подшипниковый электродвигатель насос

Определяем крутящий момент, Н?м, и осевую силу, Н, рассчитываем по формулам:

где См=0,021;у=0,8; q=2; [2,c281]

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением: Кр=Кмр

Значения коэффициента Кмр приведены в таблице 9 [2,c264]

Определяем осевую силу Рх

Н

Определяем частоту вращения шпинделя

Определяем действительную скорость резания

Уточнив частоты вращения станка 2Р135Ф2 принимаем n=500 об/мин

Минутная подача на станке будет равна

определяем основное время

Мощность резания (эффективная) кВт, определяем по формуле: [2,c280]

На остальные операции назначаем режимы резанья табличным методом

Определяем режимы резания для остальных операций

для 005 токарно-револьверной.

Так для первой операции 005 токарно-револьверной определяем скорость резанья для чернового растачивания отверстия 25 рис.2;

[8,c29]

где К1- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; К2- от стойкости и марки твердого сплава; К3- от вида обработки;

vтабл -табличная скорость резанья выбираем по таблице [9,c648] vтабл=75

Подачу выбираем по [2,табл11, с266] s=0,6 мм/об

К1=0,8 [9,с649]; К2=1 [9,с650] К3=0,85 [9,с650]

тогда vтабл=75*0,8*1*0,85=52,36 м/мин

определяем основное время для первого перехода

определяем основное время для второго перехода

определяем основное время для всей операции

Тос= toc1 + toc2 =1.17+0.19=1.36мин

Определяем мощность резания: так как одновременно с растачиванием отверстия происходит подрезания торца то определяем суммарную мощность обработки.

Коэффициент К7=0,45 на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала [9,с651]

Nтабл1=4,5кВт [9,с650]

Суммарная мощность резания для всей наладки

9.Определяем достаточность мощности привода станка

у станка модели1Е340П NМ=4,7 кВт, к.п.д. станка

Ю=0,8;

следовательно, обработка возможна (1,585<3,76). Коэффициент использования мощности станка:

где Nр - потребная (расчетная) мощность станка на данной операции

Nм - мощность станка 4,7 кВт

КN=2/4,7=0,42

Для остальных операции режимы резания определяем по программе на ПК и ниже приведены результаты для каждой операции в табл 6.1,6.2,6.3,6.4,6.5,6.6.

Техническое нормирование

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле [6, с.36]:

Т ш.-к. = То + Тв + Тm.об.+ Тотд.+ , мин (4.7.1)

где:

То - основное технологическое время;

Тв - вспомогательное время [11, с.92-94;95-102;146-150];

Тm.об. - время на техническое обслуживание рабочего места [11, с.92-94;95-102;146-150];

Тотд. - время на отдых и физические потребности рабочего [11,с.203];

- подготовительно-заключительное время [11, с.92-94;95-102;146-150];

n - количество деталей в партии.

Определяем количество деталей в партии, одновременно запускаемых в производстве

шт

Основное время мы определили в расчете режимов резания, записуем его для каждой операции в табл.6.2.1. Вспомогательное время это суммарное время на установку и снятие детали, управление станком и измерение деталей. Для первой операции 005 токарно-револьверной оно равно время установки и снятие детали в патроне 0,5мин [11,с32]; время управление станком: а именно смена инструмента поворотом револьверной головки 0,06мин [11,с90], обработка с продольной подачей 0,1мин[11,с88],, обработка с поперечной подачей 0,12мин[11,с89],, итого просуммирую время управления станком равно 0,28мин, время на измерение обработанного отверстия и торца, проводится штангенциркулем и равно 0,26мин[11,с191]. Таким образом вспомогательное время равно Тв=1,04мин. Время технического обслуживания рабочего места равно 4,5% от оперативного времени [11,с94], оперативное время это суммарное время основное и вспомогательное и равно Топр=Тос+Твс= 1,36+1,04=2,4мин, таким образом Тт.о.=0,108мин. Время на отдых равно 4% от оперативного времени[11,с203], и равно Тотд=0,096мин. Подготовительно-заключительное время для данной операции равно 16мин [11,с92].Определив все компоненты рассчитываем Тшт.-к время подставив все определенные элементы времени в формулу 4.7.1.

Для вторй операции 010 токарно-револьверной вспомогательное время равно время установки и снятие детали в патроне с выверкой на биение 0,8мин [11,с32]; время управление станком: а именно смена инструмента поворотом револьверной головки 0,06мин [11,с90], обработка с продольной подачей 0,1мин[11,с88],, обработка с поперечной подачей 0,12мин[11,с89],, итого просуммирую время управления станком равно 0,28мин, время на измерение обработанного отверстия и, проводится пробками и равно 0,18мин[11,с188]. Таким образом вспомогательное время равно Тв=1,26мин. Время технического обслуживания рабочего места равно 4,5% от оперативного времени [11,с94], оперативное время это суммарное время основное и вспомогательное и равно Топр=Тос+Твс= 2,46+1,26=3,72мин, таким образом Тт.о.=0,167мин. Время на отдых равно 4% от оперативного времени[11,с203], и равно Тотд=0,149мин. Подготовительно-заключительное время для данной операции равно 16мин [11,с92].Определив все компоненты рассчитываем Тшт.-к время подставив все определенные элементы времени в формулу 4.7.1.

По такой же последовательности определяем штучное время для остальных операций и заполняем его в табл.6.2.1

Расчет штучного времени по операциям технологического процесса (время в минутах)

Обоснование варианта выполнения операций технологического процесса

Сравнение двух вариантов по стоимости механической обработки производится в проекте только для одной операции.

Будем сравнивать 015 операцию токарно-многорезцовую с двумя токарно-винторезными заводскими так как они выполняют одинаковую работу.

Одним из критериев оценки механической обработки детали на каждой операции является технологическая себестоимость [6, с.20]:

С = М + З + Сu + Cn + Ca + Ср.+ Сэ; гр

где:

М - заработная плата рабочего, выполняющего операцию;

З - стоимость материала или заготовки;

Сu - затраты на эксплуатацию инструмента на выполняемой операции;

Cn - затраты по эксплуатации применяемого приспособления;

Са - затраты на амортизацию оборудования при выполнении одной операции;

Сэ - затраты на силовую энергию, отнесенную к операции;

Ср - затраты на текущий ремонт оборудования, отнесённые к одной операции.

При составлении вариантов механической обработки на отдельных операциях нет необходимости производить подсчёты всех элементов технологической себестоимости. Достаточно сравнить только те из них, которые при различных вариантах значительно изменяются. По этой причине стоимость материала обычно не учитывается.

Заработная плата производственного рабочего, выполняющего операцию, определяется по формуле [6, с.20]:

, коп

где:

К =1,14- коэффициент, учитывающий расходы по соцстраху, дополнительную за работную плату и премию;

Сз - часовая зарплата в зависимости от разряда рабочего по тарифной сетке, грв; [6,приложение7]

t - время на операцию.

Для заводской операции

=1,9·0,0079·25,55=0,384гр=38,4коп

Для предлагаемой операции

=6,3коп

Затраты на эксплуатацию инструмента при выполнении операции определяется по формуле [6, с.21]:

, гр

где: - затраты на эксплуатацию инструмента за период его стойкости, коп [6, с70];

- основное технологическое время, мин;

- коэффициент, учитывающий изменения стойкости инструмента при много инструментальной обработки;

Т - стойкость инструмента, мин.

Для заводской операции

руб=35коп

Для предлагаемой операции

руб=11коп

Затраты на эксплуатацию приспособления определяется по формуле [6, с.21]:

Cn = Snp ? t ? K1 ? K2 , коп

где: Snp - затраты на эксплуатацию приспособления в течении одной минуты, коп [6, с.75];

K1 - коэффициент, учитывающий срок службы приспособления [6, с.75];

K2 - коэффициент, учитывающий степень использования приспособления [6, с.75].

Для заводской операции

CnЗ = Snp ? t ? K1 ? K2= 30·25,55 ·1,14·1=873, коп

Для предлагаемой операции

Cnпр = Snp ? t ? K1 ? K2=65·4,8·1,41·1=439 , коп

Степень использования приспособления можно определить по формуле

[6 с.21]:

где: Fд - действительный годовой фонд времени работы приспособления [6, с.63].

Для заводской операции

Для предлагаемой операции

Затраты на амортизационные отчисления определяются по формуле [6, с.22]:

, коп

где: а - величина ежегодных отчислений, коп;

- коэффициент загрузки оборудования.

Величина ежегодных амортизационных отчислений определяется по формуле [6, с22]:

а = 15% ? Co , гр

где:

Со - стоимость оборудования, грв.

Для заводской операции

аз = 15% ?2·2000=600гр

Для предлагаемой операции

апр = 15% ?2760=414гр

Теперь определяем затраты на амортизационные отчисления

Для заводской операции

Для предлагаемой операции

Затраты на силовую электроэнергию при выполнении операции определяют по формуле [6, с.22]:

, коп

где:

Nуст. - суммарная установочная мощность всех электродвигателей станка, кВт;

- коэффициенты использования установочной мощности соответственно по времени и величине;(6,с23)

- цена 1 кВт энергии, коп.17

Для заводской операции

Для предлагаемой операции

Теперь определяем себестоимость по каждому варианту:

Для заводской операции

Сз=38,4+35+873+6+15=967,4коп=9,67гр

Для предлагаемой операции

Спр=6,3+11+439+0,9=454,2коп=4,54гр

Удельные капитальные затраты определяются по формуле [6, с.23]:

, грв

U - коэффициент, учитывающий расходы на транспорт, монтаж и запасные части для ремонта оборудования;

Сз - стоимость здания площадью 1 м2;

F - площадь одного станка по габаритам, м2;

- коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проходы

Sn - количество станков на одной операции, шт..

Для заводской операции

гр.

Для предлагаемой операции

Приведённые затраты определяются по формуле [6, с.23]:

, грв

Для заводской операции

Для предлагаемой операции

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат. Годовая экономия от внедрения принятого варианта определяется по формуле [6, с.24]:

, грв

Как показали расчеты более выгодней применять токарно-резцовый полуавтомат 1А730 в замен двух универсальных токарно-винторезных станков 16К20, так как он по производительности значительно превосходит их, и его применение экономически обосновано.

Определение количества оборудования и степени его использования

Расчётное количество станков, необходимое в условиях среднесерийного производства, определяются по формуле [6, с.38]

tшт.к - штучно-калькуляционное время в, мин.

N - программа запуска деталей.

Fd - действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах.

Определяем количество токарно-револьверных станков модели 1Е340П

Таким образом округляем расчетное количество станков до 1 станка.

Степень использования станков по времени, мощности и производительности определяют для каждой операции соответственно по формуле [6, с.38]:

- коэффициенту загрузки станка:

Определяем количество токарно-многорезцовых станков модели 1А730

Таким образом округляем расчетное количество станков до 1 станка.

- коэффициенту загрузки станка:

Определяем количество вертикально-сверлильных станков с ЧПУ

Таким образом округляем расчетное количество станков до 1 станка.

- коэффициенту загрузки станка:

Определяем количество вертикально-сверлильных станков модели 2Н125

Таким образом округляем расчетное количество станков до 1 станка.

- коэффициенту загрузки станка:

Полученное значение должно соответствовать при среднесерийном производстве, при догрузки другими деталями 0,75 - 0,85.

Подробные технологические расчеты

Операция 020 вертикально-сверлильная.

Ниже приведена краткая характеристика вертикально-сверлильного станка модели 2Н135, и других станков используемых в тех.процесе.Приспособление для этой операции сконструировано специальное см. ниже. Вот его краткая характеристика: приспособление одноместное, крепится на станке с помощью Т- образных болтов, приспособление является винтовым, с ручным приводом. Заготовка зажимается гайкой, для быстрой смены заготовок применяется быстросменная шайба.

Обработка ведётся спиральным сверлом 2301-0050 ГОСТ 10903-77.

Режимы резания для этой операции рассчитаны ниже в конструировании приспособления поэтому просто выпишем готовые значения: n=250 об/мин; S=0,4мм/об

V=11,78 м/мин; То=0,75мин; Тшт-к=3,46мин; Nе=0,98Квт

Определяем количество оборудования для данной операции

Для данной операции используется один станок ,итак как показали расчеты определения количество оборудования на трёх вертикально-сверлильных операциях мы будем применять один станок, по партиям переналаживая его при обработки одной партии.

Технические характеристики металлорежущих станков.

(используемые при проектировании тех. процесса)

Токарно-револьверный станок модели 1Е340П

Наибольший размер обрабатываемого прутка, мм

круглого (диаметр) …………………………………………………….40

шестигранного (размер под ключ)……………………………………..34

квадратного (сторона квадрата)………………………………………28

Наибольший диаметр обрабатываемый в патроне, мм

над станиной ……………………………………………………………400

над поперечным суппортом ……………………………………………220

Диаметр отверстия шпинделя, мм……………………………………….63

Число позиций револьверной головки ………………………………….6

Наибольшая длина прутка, мм ………………………………………3000

Диаметр отверстия в револьверной головки

для крепления инструмента, мм……………….…………………….65

Частота вращения шпинделя, мин-1 …………………………….45-2000

Подача:

Продольная……………………………………………………..0,05-1,6

Поперечная……………………………………………………….0,025-0,8

Число поперечных суппортов

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт………6,3

Габаритные размеры станка, мм:

длина………………………………………………………………….5040

ширина………………………………………………………………..1240

высота…………………………………………………………………1630

Масса станка, кг………………………………………………………...228

Вертикально-сверлильный станок модели2Н125

Наибольший условный диаметр сверления в стали…………………..25

Рабочая поверхность стола…………………………………….. 400*450

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей

поверхности стола……………………………………………………. 700

Вылет шпинделя………………………………………………………... 250

Наибольший ход шпинделя……………………………………………. 200

Наибольшее вертикальное перемещение:

сверлильной (револьверной) головки……………………….…… 170

стола………………………………………………..……………… 270

Конус Морзе отверстия шпинделя…………………………………….. 3

Число скоростей шпинделя…………………………………………….. 12

Частота вращения шпинделя, об/мин…..……………………… 45-2000

Число подач шпинделя (револьверной головки)……………………….. 9

Подача шпинделя (револьверной головки), мм/об……………… 0,1-1,6

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт…… 2,2

Габаритные размеры:

длина………………………………………………………… 915

ширина………………………………………………………. 785

высота……………………………………………………….. 2350

Масса…………………………………………………………………… 880

Токарный многорезцовый полуавтомат модели 1А730

Наибольший размер обрабатываемой заготовки, мм:

над станиной……………………………………………………..410

над суппортом……………………………………………………300

Расстояние между центрами, мм……………………………….200-500

Конус отверстия шпинделя …………………………Метрический № 80

Количество ступеней чисел оборотов шпинделя…………………..12

Приделы чисел оборотов шпинделя………………………………56-710

Количество передних и задних суппортов ………………………….1/1

Наибольшее перемещение, мм:

переднего суппорта продольное……………………………………250

то же поперечное……………………………………………………80

заднего суппорта поперечное……………………………………..135

Пределы продольных подач переднего суппорта, мм/об………0,12-1,38

Количество ступеней продольных подач переднего суппорта………8

Пределы поперечных подач заднего суппорта, мм/об……….0,016-2,37

Мощность электродвигателя главного движения, кВт……………….14

Габариты станка, мм………………………………………….2335 х 1800

Категория ремонтной сложности………………………………………17

Основные технические данные и характеристики вертикально-сверлильного станка 2Р135Ф2

Технические характеристики, основные параметры и размеры согласно ОСТ2 Н62-1-85, ОСТ2 Н62-6-79, ГОСТ 24644-81 и техническому задании.

Подобные документы

• Разработка технологического процесса обработки щита подшипникового

  Конструкция и служебное назначение подшипникового щита. Определение типа и характера производства детали. Метод получения заготовки. Аналитический расчёт припусков на обработку. Проектирование технологического маршрута и процесса механической обработки.
  
  курсовая работа [126,3 K], добавлен 08.11.2010
  

• Проектирование технологического процесса изготовления детали вала

  Служебное назначение вала и технические требования, предъявляемые к нему. Анализ технологичности конструкции детали. Обоснование способа получения заготовки. Разработка маршрутной технологии обработки детали. Проектирование операционной технологии.
  
  дипломная работа [338,9 K], добавлен 24.01.2016
  

• Технологический процесс обработки детали щита подшипникового

  Материал детали щита подшипникового. Аналитический расчёт припусков на одну поверхность. Конструирование контрольно-измерительного инструмента. Выбор общих припусков с определением размеров заготовки. Определение коэффициента использования металла.
  
  курсовая работа [192,4 K], добавлен 28.07.2013
  

• Проектирование технологического процесса по производству крышки

  Конструкция детали, ее служебное назначение, материал и его свойства. Определение типа производства. Выбор метода и способа получения заготовки. Анализ технологичности конструкции. Маршрутное и операционное описание технологического процесса обработки.
  
  контрольная работа [370,2 K], добавлен 06.11.2014
  

• Проектирование технологического процесса изготовления детали "Корпус приспособления"

  Служебное назначение и условие работы детали "Корпус приспособления", проектирование заготовки. Определение методов обработки поверхностей. Разработка технологических операций с подбором оборудования на предприятии по заданной детали. Расчет норм времени.
  
  дипломная работа [741,6 K], добавлен 11.07.2014
  

• Разработка технологического процесса обработки ступенчатого вала

  Служебное назначение и технические требования детали. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности конструкции. Выбор способа получения заготовки. Проектирование маршрутной технологии обработки детали. Расчет режимов резания и норм времени.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 06.12.2010
  

• Разработка технологического процесса механической обработки ступенчатого вала с шпоночным пазом

  Служебное назначение изделия и анализ технологичности его конструкции. Определение типа и организационной формы производства. Выбор способа получения заготовки, маршрут ее обработки, обоснование оборудования и инструментов. Расчет режимов резания.
  
  курсовая работа [165,6 K], добавлен 26.06.2014
  

• Проектирование и расчет приспособлений

  Определение типа производства. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности конструкции детали. Выбор и обоснование метода изготовления заготовки. Проектирование станочного приспособления. Назначение режущего и измерительного инструмента.
  
  курсовая работа [525,8 K], добавлен 04.01.2014
  

• Изготовление детали "кронштейн"

  Разработка технологического процесса. Служебное назначение и техническая характеристика детали. Постановка задачи на проектирование. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка технологического чертежа. Выбор и обоснование типа производства.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 24.11.2010
  

• Разработка технологического процесса механической обработки корпуса

  Разработка технологического процесса механической обработки детали типа корпус. Анализ технологичности конструкции детали, определение типа производства. Выбор и обоснование способа получения заготовки, разработка маршрутной и операционной технологии.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.02.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам