Технологический процесс механической обработки детали "Вал"

Выбор, обоснование типа производства детали "Вал". Обоснование выбора заготовки и расчет ее стоимости. Сопоставление и выбор варианта технологического процесса при различных способах получения заготовки. Чертеж детали, исходные данные для проектирования.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 08.12.2014
Размер файла 694,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Рязанский государственный радиотехнический университет

Кафедра "Экономики, менеджмента и организации производства"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

"Технология машиностроения"

на тему

"Технологический процесс механической обработки детали "Вала"

Выполнила: студентка гр. П - 200

Игумнова Н.В.

Руководитель: доц. кафедры УКС

Дьяков С.Н.

Рязань 2014

Оглавление

  • Введение
  • Выбор и обоснование типа производства
  • Обоснование выбора заготовки и расчет ее стоимости
  • Сопоставление и выбор варианта технологического процесса при различных способах получения заготовки
  • Заключение
  • Список использованной литературы
  • Приложения

Введение

Технология машиностроения - это наука об изготовлении машин требуемого качества в установленном производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьших затратах живого и вещественного труда, т.е. при наименьшей себестоимости.

Разработка проблемы организации поточных и автоматизированных технологических процессов обработки заготовок в серийном и массовом производстве началась в годы послевоенного развития. В эти годы продолжается накопление производственного опыта изготовления машин, и совершенствуются различные методы обработки заготовок.

Отличительной особенностью современного этапа развития технологии машиностроения является распространенное применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и математическое моделирование процессов механической обработки.

Целью данной курсовой работы является разработка технологического процесса механической обработки детали "Вала".

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- ознакомиться с чертежом детали и исходными данными для проектирования;

- обосновать выбор типа производства;

- обосновать выбор заготовки и рассчитать ее стоимость;

- разработать вариант технологического процесса по минимуму затрат.

Выбор и обоснование типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз. о., который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест. Так как Кз. о. отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжения рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, то Кз. о. оценивается применительно к явочному числу рабочих подразделения из расчета на одну смену:

, (1)

где - суммарное число различных операций; - явочное число рабочих подразделения, выполняющих различные операции.

Согласно ГОСТ 14.004-74, принимаются следующие коэффициенты закрепления операций: для массового производства ; для крупносерийного производства 1??10. Практическое значение для массового производства может быть 0,1…10.

Для этого необходимо на основании исходных данных рассчитать годовую программу:

), (2)

где - годовая программа изделий; m-количество деталей на изделие; - доля запасных частей.

шт.

Далее необходимо по каждой операции рассчитать технологическое штучное (калькуляционное) время на каждую операцию (формулы для расчета представлены в приложении Б).

Следующий этап - расчет количества станков:

, (3)

где N - годовая программа; Т шт. - штучное или штучно - калькуляционное время; Fд - действительный годовой фонд времени, ч (4029 ч.); зз. н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования (для данной работы принимается равным 0,75).

Далее устанавливается принятое число рабочих мест P, округляя до ближайшего большего целого числа полученное значение .

Далее по каждой операции вычисляют значение фактического коэффициента загрузки рабочего места по формуле:

. (4)

Количество операций, выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле:

(5)

Далее, просчитав суммарные значение для O и P, определяют коэффициент закрепления операций по формуле (1).

механическая обработка деталь чертеж

Проанализировав чертеж детали "Вал" (чертеж представлен в приложении А), был составлен технологический процесс и расчетные данные по формулам (3), (4), (5) занесены в таблицу 1.

Таблица 1 - Данные по технологическому процессу

Наименование операции

Тшт, мин

mp, шт.

P, шт.

?з. ф

O, шт.

005 Токарная

Точить наружную поверхность Ш 70 на длину 282

3,36

2,67

3

0,89

0,84

010 Токарная

Точить наружную поверхность Ш 65 на длину 247

2,73

2,17

3

0,72

1,04

015 Токарная

Точить наружную поверхность Ш 60 на длину 150

1,53

1,22

2

0,61

1,23

020 Токарная

Точить наружную поверхность Ш 55 на длину 82

0,77

0,61

1

0,61

1,23

025 Токарная

Точить наружную поверхность Ш 60 на длину 27

0,28

0,22

1

0,22

3,42

030 Токарная

Снять фаску 2 •45°

0,02

0,02

1

0,02

42,26

035 Фрезерование

Фрезеровать цилиндрической фрезой на длину 70

0,49

0,39

1

0,39

1,92

040 Фрезерование

Фрезеровать цилиндрической фрезой на длину 85

0,6

0,47

1

0,47

1,58

Итого по операциям

9,76

13

53,54

Рассмотрим расчет столбцов таблицы для первой операции, т.к. для последующих - расчеты будут аналогичны.

1. Технологическое время в минутах на токарную операцию рассчитывается как: Следовательно, = 3,36 мин.

2. Расчетное количество рабочих мест будет равно: = 2,67.

3. Принятое число рабочих мест округляется до 3.

4. , что соответствует нормативному значению.

5. Количество операций, выполняемых на одном рабочем месте .

Коэффициент закрепления операций по формуле (1): ,12 следовательно, производство будет массовым, так как значение лежит в диапазоне от 1 до 10.

Расчет количества деталей в партии

Необходимо рассчитать среднюю трудоемкость операций:

, (6)

где - штучное время i-ой основной операции, мин; n - количество основных операций.

мин.

Такт производства (в минутах) определяется по формуле:

, (7)

где

- фонд времени в планируемый период, ч.

мин.

Число рабочих дней в году: дней.

Количество деталей в партии для одновременного запуска допускается определять упрощенным способом по формуле (8):

, (8)

где а - периодичность запуска в днях.

шт.

Размер партий должен быть скорректирован с учетом удобства планирования и организации производства (его целесообразно принимать не менее сменной выработки). Корректировка размера партии состоит в определении расчетного числа смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах:

, (9)

где - среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям, мин.

смен.

Расчетное число смен округляется до принятого целого числа, т.е. cпр = 47 смены.

Затем определяется число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен:

, (10)

где 476 - действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин.

шт.

Т.е. количество деталей в партии будет равным 13747 шт.

Обоснование выбора заготовки и расчет ее стоимости

Для производства заготовки для детали "Вал" было выбрано два метода ее производства - методом литья и методом штамповки. Для каждого метода необходимо произвести расчеты стоимости получения заготовки и сравнить между собой.

Материал детали: Сталь 45 ГОСТ 1050-88; масса детали q= 7,666 кг; группа сложности: 1; стоимость 1 т стали Ci =165 руб.; стоимость 1 т стружки (отходов) Sотх. = 25 руб.

1. Получение заготовки методом литья.

Наиболее универсальным методом является литье в песчаные формы, но изготовление форм требует больших затрат времени. Литье в землю по металлическим моделям получают отливки при наименьшей толщине стенок 3…8 мм.

Стоимость заготовок, получаемых таким методом можно с достаточной для курсового проектирования точностью определить по формуле (11):

, (11)

где Сi-базовая стоимость 1 т заготовок, руб.; - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок; Q - масса заготовки, кг; q - масса детали, кг; -стоимость одной тонны отходов.

Масса заготовки:

кг,

где - плотность стали, г/см3 = 7850 кг/м3.

Базовая стоимость 1 т отливок C1= 360 руб., = 1,05 (в зависимости от точности отливок; для отливок из черных металлов 2-ого класса точности); =0,7 (коэффициент, зависящий от группы сложности отливок; материал отливки - сталь, 1-ая группа сложности); = 0,93 (коэффициент, зависящий от массы отливок, материал отливки - сталь, масса отливки 3…10 кг); =1,22 (в зависимости от марки материала; сталь углеродистая); =0,77 (коэффициент, зависящий от объема производства; 2-ая группа серийности для массы отливок 3…10 кг литья в земляные формы).

На основании этих данных рассчитаем по формуле (11) стоимость заготовки полученной методом литья:

руб.

2. Получение заготовки методом штамповки.

Стоимость заготовки, получаемой методом штамповки, рассчитывается также по формуле (11). Различие заключается в других коэффициентах и базовой стоимости 1 тонны заготовок.

Базовая стоимость 1 т отливок C4 = 373 руб., = 1 (в зависимости от точности штамповок; нормальная точность); =0,75 (коэффициент, зависящий от группы сложности штамповки; материал штамповки - сталь углеродистая 45, 1-ая группа сложности); = 1 (коэффициент, зависящий от массы штамповки, материал штамповки - сталь 45, масса штамповки 2,5…4 кг); =1 (в зависимости от марки материала; сталь углеродистая 45); =1 (коэффициент, зависящий от объема производства).

руб.

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле (12):

, (12)

где Sзаг1, Sзаг2 - стоимость сопоставляемых заготовок, руб.

руб.

Таким образом, производя заготовку методом литья, можно сэкономить 59122 руб., следовательно, целесообразно производить изготовление детали методом литья.

Сопоставление и выбор варианта технологического процесса при различных способах получения заготовки

Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут изготовления всей 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 ч работы оборудования. В качестве себестоимости рассматривается технологическая себестоимость, которая включает изменяющиеся по вариантам статьи затрат. Часовые приведенные затраты можно определить по формуле (13):

, (13)

где - основная и дополнительная зарплата с начислениями, коп. /ч; - часовые затраты по эксплуатации рабочего места, коп. /ч; - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений ( 0,15); - удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и в здание, коп. /ч.

1. Стоимость механической обработки по первому варианту (вид заготовки - литье в землю).

Операция № 1: чистовое обтачивание наружных поверхностей на токарно-копировальном многорезцовом полуавтомате 1Н713 (5 разряд работы).

, (14)

где - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, равную 9%, начисления на социальное страхование 7,6% и приработок к основной зарплате в результате перевыполнения норм на 30%; ; - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего разряда, коп. /ч (приложение В таблица В1); - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика (в условиях массового производства ); - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании (1).

коп. /ч.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места можно рассчитать по формуле (15):

, (15)

где - часовые затраты на базовом рабочем месте в условиях двухсменной работы для массового производства принимают равными 44,6 коп. /ч; - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка (приложение В таблица В.2); - поправочный коэффициент.

, (16)

где - доля постоянных затрат в себестоимости часовых на рабочем месте, принимаемых по приложению В таблице В.2; - коэффициент загрузки станка.

Коэффициент загрузки станка в массовом производстве принимают по фактической загрузке станка, определяемой по формуле (15):

, (17)

где - штучное (калькуляционное) время на операцию, мин.

мин.

;

коп. /ч.

Удельные часовые капитальные вложения в станок определяются по формуле (18):

, (18)

где Ц - балансовая стоимость станка, определяемая как сумма оптовой цены станка и затрат на транспортирование и его монтаж, составляющих 10% оптовой цены станка: Ц = 6450•1,1 = 7095 руб.

коп. /ч.

Удельные часовые капитальные вложения в здание рассчитываются по формуле (19):

, (19)

где - производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов, м2, рассчитываемая по формуле (20).

, (20)

где - площадь станка в плане, м2; - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов, проездов и др.

м2.

Значения коэффициента в зависимости от площади станка в плане принимаются: более 20 м2 - 1,5; свыше 10 до 20 м2 - 2; свыше 6 до 10 м2 - 2,5; свыше 4 до 6 м2 - 3; свыше 2 до 4 м2 - 3,5; менее 2 м2 - 4.

м2. коп. /ч.

коп. /ч.

Технологическая себестоимость операции механической обработки (коп. /ч) рассчитывается по формуле (21):

, (21)

где - коэффициент выполнения норм, обычно принимаемый равным 1,3.

коп. /ч.

Механические операции дополнительной обработки изделия при штамповке выдавливанием не требуются.

Сравнение вариантов технологического процесса и методов получения заготовки представлено в таблице 2.

Таблица 2 - Сравнение вариантов технологического процесса и методов получения заготовки

Наименование позиций

1 вариант

2 вариант

Вид заготовки

Литье в землю

Штамповка выдавливанием

Стоимость заготовки, коп

172,30

238

Отличающиеся операции механической обработки:

1 операция

Чистовое обтачивание наружных поверхностей на токарно-копировальном многорезцовом полуавтомате 1Н713

Стоимость обработки, коп

22,46

Технологическая себестоимость обработки по вариантам

194,76

238

Остальные операции по обоим вариантам одинаковы.

Годовой экономический эффект рассчитывается по формуле (22):

, (22)

где и - технологическая себестоимость сравниваемых операций, коп.

руб.

Применение первого варианта обработки вала обеспечивает годовой экономический эффект в 62352,08 рублей, что делает первый вариант обработки рациональным для применения.

Заключение

В данной курсовой работе рассматривалось построение технологического процесса механической обработки детали "Вала".

Главным показателем для определения типа производства является коэффициентом закрепления операций, значения которого закреплены в ГОСТ 14.004-74. В данной работе производство относится к массовому, так как коэффициент закрепления операций лежит от 0,1 до 10.

В курсовой работе в качестве способа получения заготовки выбраны штамповка выдавливанием и отливка в земляные формы, так как на эти виды заготовок разработаны прейскуранты и методика технико-экономического расчета стоимости заготовок. Штамповка выбрана, потому что она применяется в массовом производстве, а отливка - соответствует толщине стенок детали. Также при выборе была ссылка на справочную литературу, где эти варианты указаны как оптимальные.

Сравнив эти два варианта, был получен экономический эффект применения заготовки путем отливки в 59122 рублей, т.е. следует отдать предпочтение ему, как более рациональному.

При определении технологического маршрута по минимуму приведенных затрат был получен годовой экономический эффект от применения первого варианта в размере 62353,08 рублей (т.е. при обработке заготовки полученной литьем в землю в металлические формы). Следовательно, необходимо отдать предпочтение именно этому методу и руководствоваться первым вариантам технологического маршрута и принять его к дальнейшей разработке.

Список использованной литературы

1. Бурцев В.М. Основы технологии машиностроения. В 2-х т. / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. Дальский и др. / под ред.А.М. Дальского. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.

2. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие для вузов / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. - М.: ООО ИД "Альянс", 2007. - 256с.

3. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учебник для машиностроительных специальностей вузов. / И.М. Колесов. - М.: Высшая школа, 2001. - 591 с.

4. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты" / А.А. Маталин. - Л.: Машиностроение, 1985. - 496с.

5. Руденко П.А. Проектирование и производство заготовок в машиностроении: Учебное пособие / П.А. Руденко: и др. - К.: Высшая школа, 1991. - 247 с.: ил.

Приложения

Приложение А

Таблица Б.1 - Приближенные формулы для определения основного технологического времени обрабатываемой поверхности То•10-3 мин

Наименование операции

Расчетная формула

Черновая обточка за один проход

0,17dl

Чистовая обточка по 11-му квалитету

0,1dl

Чистовая обточка по 9-му квалитету

0,17dl

Черновая подрезка торца Ra 6,3

0,037 (D2-d2)

Чистовая подрезка торца Ra 1,6

0,052 (D2-d2)

Отрезание

0,19 D2

Черновое и чистовое обтачивание фасонным резцом

0,63 (D2-d2)

Шлифование грубое по 11-му квалитету

0,07dl

Шлифование чистовое по 9-му квалитету

0,1dl

Шлифование чистовое по 6-му квалитету

0,15dl

Растачивание отверстий на токарном станке

0,18dl

Сверление отверстий

0,52dl

Рассверливание d= 20.60

0,31dl

Зенкерование

0,21dl

Развертывание черновое

0,43dl

Развертывание чистовое

0,86dl

Внутреннее шлифование отверстий 9-го квалитета

1,5dl

Внутреннее шлифование отверстий 7-го квалитета

1,8dl

Черновое растачивание отверстий за один проход Ra 12,5

0,2dl

Черновое растачивание под развертку

0,3dl

Развертывание плавающей разверткой по 9-му квалитету

0,27dl

Развертывание плавающей разверткой по 7-му квалитету

0,52dl

Здесь d - диаметр; l - длина обрабатываемой поверхности; D - диаметр обрабатываемого торца; D-d-разность наибольшего и наименьшего диаметров обрабатываемого торца

Протягивание отверстий и шпоночных канавок (d-длина протяжки, мм)

0,4l

Строгание черновое на продольно-строгальных станках

0,065Bl

Строгание чистовое под шлифование или шабрение

0,034Bl

Фрезерование черновое торцевой фрезой:

За проход

Чистовое

6l

4l

Фрезерование черновое цилиндрической фрезой

7l

Шлифование плоскостей торцом круга2,5/

2,5l

Здесь В - ширина обрабатываемой поверхности, мм;

l - длина обрабатываемой поверхности, мм

Окончание таблицы Б.1

Фрезерование зубьев червячной фрезой (D= 80.300)

2,2Dd

Обработка зубьев червячных колес (D =100.400) 60,3D

60,3D

Здесь D - диаметр зубчатого колеса, мм; b-длина зуба, мм)

Фрезерование шлицевых валов методом обкатки91г№d

9lz

Шлицешлифование4, С/2

4,6lz

(Здесь l - длина шлицевого валика, мм; z - число шлицев)

Нарезание резьбы на валу (d= 32.120)

19dl

Нарезание метчиков резьбы в отверстиях (d=10.24)

0,4dl

Здесь d - диаметр резьбы, мм; l - длина резьбы, мм

Приложение Б

Таблица В.1 - Часовые тарифные ставки рабочих, занятых на станочных работах по обработке металла и других материалов резанием на металлорежущих станках

Условия труда

Разряд работы

1

2

3

4

5

6

Работа с нормальными условиями труда:

Сдельщики

50,3

54,8

60,6

67

75,4

86,3

повременщики

47,1

51,2

56,6

62,7

70,5

80,7

Таблица В.2 - средние значения kм и Ь по группам оборудования

Наименование группы оборудования

Характеристика станка

kм

Ь

Токарный многорезцовой полуавтомат

Высота центров не более 150 мм

1,4

0,37

Зубофрезерные

Диаметр изделия 750…1250 мм

2,4

0,26

зубошлифовальные

Диаметр изделия не более 320 мм

2,6

0,60

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Служебное назначение фланца. Класс детали и технологичность ее конструкции. Определение и характеристика типа производства. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки. Оформление чертежа заготовки. Разработка маршрутно-технологического процесса.

    курсовая работа [575,4 K], добавлен 16.06.2010

  • Цели использования соединительных муфт. Рабочий чертеж детали. Проектирование маршрутного технологического процесса. Выбор вида и метода получения заготовки. Описание материала изделия. Определение типа производства. Средства технического контроля.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.01.2016

  • Расчет объёма выпуска и определение типа производства. Нормоконтроль и метрологическая экспертиза чертежа детали типа "корпус". Выбор вида заготовки и его обоснование. Разработка технологического процесса изготовления детали. Расчет размеров и припусков.

    курсовая работа [920,2 K], добавлен 14.10.2013

  • Разработка технологического процесса механической обработки детали – сателлит 5336-2405035, назначение и условия работы в сборочной единице. Выбор типа и организационной формы производства, подбор оборудования. Экономическое обоснование выбора заготовки.

    курсовая работа [4,0 M], добавлен 13.04.2012

  • 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

  • Служебное назначение и конструкция детали "Рычаг правый", анализ технологичности конструкции. Выбор метода получения исходной заготовки. Технологический процесс механической обработки детали. Выбор оборудования; станочное приспособление, режим резания.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.04.2016

  • Служебное назначение детали. Обоснование метода получения заготовки. Разработка технологического процесса изготовления детали. Обоснование выбора технологических баз. Проектирование режущего инструмента. Техническое нормирование станочных операций.

    дипломная работа [676,3 K], добавлен 05.09.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.