Инструментальное оснащение участка механической обработки чашки стартера (деталь СТ721-159)

Вдоль протяжки будут расположены винтовые пазы для поворота протяжки в работе, что уменьшит опасное сечение. Поэтому материал протяжки принимаем Р18. Конструкция протяжки - цельная.

Принимаем значения передних и задних углов зубьев протяжки.

Протяжки, подобно всякому режущему инструменту, должны иметь оптимальные передние и задние углы, а так же положительные задние углы на боковых режущих кромках.

Величину переднего угла для винтовых шлицевых протяжек при обработке деталей из стали 45 принимаем [1].

Величину заднего угла следует принимать равной для режущих б =3?, калибрующих зубьев 30ґ. Большее значение заднего угла из-за сложности выполнения операции заточки может нарушить равномерность подъёма на каждый режущий зуб, что приведет к быстрой потере размеров протяжки.

Определим диаметр первых режущих зубьев d1. Его следует принимать равным диаметру передней направляющей части протяжки: d1 =25мм.

Диаметр передней направляющей части D3 должен быть таким, чтобы можно было обеспечит свободное передвижение протяжки в предварительно подготовленном отверстии.

Слишком свободное передвижение может вызвать недопустимое несовпадение оси протяжки с осью протягиваемой детали и возможную её поломку. Поэтому диаметр передней направляющей следует принимать равным наименьшему диаметру предварительного отверстия d, то есть D3 = 25мм.

Определим диаметр последних режущих зубьев d2, который равен диаметру калибрующих зубьев. Для увеличения срока службы протяжки диаметр калибрующей части протяжки dк необходимо принимать равным наибольшему допустимому размеру отверстия с учетом его деформации, возникающей при протягивании. Таким образом,

(3.2)

где Dmax - наибольший допустимый диаметр отверстия с учетом допуска на его изготовления,мм;

д - радиальная остаточная деформация отверстия, мм; (0,005 - 0,015) [1].

Остаточная деформация протянутого винтового шлицевого отверстия по наружному диаметру Dmax выражается в увеличении или уменьшении его размеров по сравнению с размерами зубьев протяжки. При протягивании толстостенных деталей имеет место увеличение, а при протягивании тонкостенных, наоборот, уменьшение размеров протянутого отверстия.

Для черновой протяжки:

.

Для чистовой протяжки:

Определяем припуск под протягивание:

(3.3)

Для черновой протяжки:

.

Для чистовой протяжки:

мм.

Число зубьев в секции принимаем равным 2, то есть zс=2, для черновой и чистовой протяжки. Первое условие построения групповой схемы резания у винтовых шлицевых протяжек - кратность числа зубьев секций zс числу заходов стружечных канавок n. В секции целесообразно принимать 2 зуба.

Большее число зубьев в секции, во-первых, значительно усложнит технологический процесс изготовления протяжек, а во-вторых, ввиду применяемых на практике сравнительно небольших по ширине винтовых пазов (до 28мм) удовлетворительное разделение стружки для такой ширины режущих кромок протяжки можно осуществить секцией, состоящей из двух зубьев.

Определяем величину подачи на секцию.

При протягивании винтовых шлицевых отверстий в детали из стали 45 с углом наклона передний угол зубьев протяжки . Требуемый класс точности - 5. Принимаем величину подачи на секцию аzc=0,1 мм [1].

Определяем средний диаметр для черновой, чистовой протяжки:

; (3.4)

.

Определяем угол наклона винтовой линии расположения зубьев протяжки на среднем диаметре:



, (3.5)

где Т - шаг винтовой линии, мм.

Тогда для и чистовой протяжки:

;

.

Определим число заходов n стружечных канавок:

(3.6)

Принимаем n = 6 заходами при двухзубой секции.

Определяем нормальный шаг стружечных канавок:

; (3.7)

Определяем форму и размеры стружечной канавки в нормальном сечении. Наилучшая форма стружечных канавок следует считать канавку, спинка зуба которой выполнена по дуге окружности.



Рисунок 3.3 - Форма стружечных канавок

Размеры стружечной канавки:

h = (0.28ч0.35)tн; (3.8)

q = (0.3ч0.35)tн; (3.9)

R= (0.6ч0.8)tн; (3.10)

r ? 0.5h. (3.11)

Таким образом, размеры стружечной канавки:

;

;

;

.

Определяем способ разделения стружки между зубьями секции. Эффективность протяжек группового резания в первую очередь зависит от рационального способа разделения стружки по ширине между группой зубьев одной секции. При выборе способа разделения стружки необходимо обеспечить благоприятные условия резания, особенно на боковых режущих кромках; срезание стружки без утолщения; технологичность стружкоразделительных устройств. Этим условиям могут удовлетворять три известных способа разделения стружки между группой зубьев секций: выкружками, лысками и фасками.

Целесообразность назначения способа разделения стружки между группой зубьев секции лучше всего выражается отношением ширины профиля протяжки Шп к её наибольшему диаметру d2, то есть .

На рисунке 3.4 показан участок режущей части винтовой шлицевой протяжки группового резания. В сечении Б-Б показана ширина профиля протяжки Шп, измеренная по вершинам двух зубьев одного захода. С целью упрощения это сечение выполнено концентричными окружностями.

Рисунок 3.4 - Ширина профиля и ширина режущей кромки винтовой шлицевой протяжки

Рисунок 3.5 - Разделение между группой зубьев у винтовых шлицевых протяжек группового резания: а - выкружками; б - лысками; в - фасками

Определить ширину профиля Шп у винтовых шлицевых протяжек в зависимости от конструктивных параметров винтовых шлицевых отверстий с достаточной для практики точностью можно определить по следующее формуле:



, (3.12)

где Вп - ширина режущей кромки зуба протяжки, мм;

К - коэффициент размещения стружечной канавки; К=3 [1].

Определим наибольшую длину режущей кромки зуба протяжки и форму первого зуба секции:

, (3.13)

где bmax - наибольший допустимый размер винтового паза по ширине, мм;

д - величина «разбивания» шлица при протягивании (устанавливается опытным путем), мм.

Для чистовой:

Вп = 7,1 - 0,1 = 7,04;

;

Для черновой:

Вп = 6,0.

.

Если отношение , то разделение стружки между группой зубьев секций следует производить фасками или лысками. Разделение стружки фасками - наиболее надежный способ.

Размер F не должен превышать 2,5 - 3 мм. Общая длина кромок первого зуба должна составлять примерно . Для надежного разделения стружки между первым и вторым зубьями секции необходимо, чтобы высота S разделительных устройств первого зуба была больше подачи aZc на секцию:

. (3.14)

Определяем осевой шаг стружечных канавок:

; (3.15)

.

Для удобства настройки станка на обработку стружечных канавок принимаем осевой шаг toc=15 мм.

Определим ход стружечных канавок:

. (3.16)

Определяем число режущих секций:

(3.17)

Принимаем секции.

Определяем длину режущей части:

(3.18)

Калибрующая часть протяжки обеспечивает получение протягиваемого винтового шлица в заданной форме в пределах допуска и дает возможность перетачивать протяжку без потери её размера.

Шаг, форму и размеры стружечных канавок калибрующих зубьев у винтовых шлицевых протяжек с винтовым расположением режущих кромок такие же, как и у режущей части. На калибрующих зубьях оставляется ленточка без заднего угла шириной 0,1 - 0,2 мм. Это позволяет сохранить размер калибрующей части во время переточек и точно измерять размеры протяжки во время её изготовления.

Задний угол калибрующих зубьев назначается в пределах 0?30ґ.

Определим длину калибрующей части:

(3.19)

где zk - число калибрующих зубьев zk =4-8.

Принимаем zk =6.

Задней направляющей части у винтовых шлицевых протяжек нет.

Это связано с тем, что выполнить её у протяжек с винтовым расположением стружечных канавок сложно. Вместо задней направляющей части за калибрующей частью у них имеется задний хвостовик длиной l7, выбирающейся конструктивно.

Задний хвостовик обычно является базой при шлифовании винтовых канавок.

Определяем длину протяжки до первого зуба:

(3.20)

Для шлифования винтовой канавки по всей длине протяжки перед хвостовой частью следует предусмотреть технологическую шейку lт.ш для крепления хомутика длиной примерно 10мм. Форма хвостовой части протяжки зависит от способа крепления её в тяговом патроне.

Длина l1 хвостовой части протяжки зависит от диаметра и назначается, как у обычных протяжек. Шейка и передний конус составляют связующее звено между хвостовой частью и передней направляющей протяжки. Диаметр шейки D2 обычно принимается меньше диаметра хвостовой части D1 на 0,3 - 0,5 мм. Длина шейки l2 определяется конструктивно с учетом осевых размеров протяжного приспособления и детали. Её длина должна позволить свободно закрепить протяжку в патроне.

Переходный конус направляет протяжку по предварительно подготовленному отверстию. Длина переходного конуса принимается равной 5 - 15 мм, в зависимости от размеров протяжки. Поперечное сечение переходного конуса зависит от формы протягиваемого отверстия. Переходы от хвостовой части к шейки и от шейки к конусу необходимо закруглять.

Передняя направляющая часть протяжки должна обеспечить надежное центрирование режущей части протяжки относительно оси протягиваемого отверстия. Практика эксплуатации винтовых шлицевых протяжек показала, что длина передней направляющей части вместе с длиной технологической канавки l4 = 1,5L.

В конструкции винтовых шлицевых протяжек с винтовым расположением режущих кромок необходимо за передней направляющей предусмотреть технологическую канавку для выхода резцов lт.к, фрез и шлифовальных кругов при обработке стружечных канавок. Длина технологической канавки выбирается конструктивно в пределах 8 - 10 мм, а её диаметр зависит от глубины стружечных канавок:

(3.21)

Определяем общую длину протяжки:

(3.22)

Определяем длину режущих кромок одновременно работающих зубьев:

(3.23)

Поскольку в прорезании профиля винтового паза участвует секция, состоящая из двух зубьев, то длина режущих кромок одновременно участвующих в работе зубьев протяжки группового резания:

(3.24)

Определяем удельную силу резания , приходящуюся на 1 мм длины активной части режущей кромки, по приложению 2 [1]. Для обработки рассматриваемой детали .

Определяем угол ф отклонении равнодействующей от оси протяжки:



; (3.25)

;

.

Определяем осевую составляющую силы резания:

, (3.26)

где - коэффициенты, характеризующие соответственно влияние переднего угла, степени износа зубьев протяжки и смазочно - охлаждающей жидкости. Принимаем их значение соответственно по таблице 3 и 4 [1]. Принимаем .

- максимальная осевая сила резания при протягивании винтовых шлицевых отверстий.

Определяем площадь опасного сечения. Диаметр технологической канавки:

; (3.27)

(3.28)

Определяем растягивающее напряжение в теле протяжки:

(3.29)

Определяем величину окружности составляющей силы резания:

(3.30)

Определяем крутящий момент:

, (3.31)

где - средний диаметр режущей части протяжки, мм.

Определяем момент сопротивления опасного сечения:

. (3.32)

Определяем касательное напряжение в теле протяжки:

. (3.33)

Определяем сложное напряженное состояние в теле протяжки:

(3.34)

Так как протяжка при протягивании винтовых шлицев поворачивается по копирной гайке, то к силам резания следует добавить силы трения пазов протяжки о выступы гайки.

Величина этих сил определяется коэффициентом трения и для случая протягивания со смазочно-охлаждающей жидкостью составляет примерно 0,1 [2]. Сложное напряженное состояние в теле протяжки увеличивается примерно на 0,1 и составит .

Сложное напряжение в теле протяжки должно быть всегда меньше опускаемого сложного напряженного состояния, т.е. .

Приведенный расчет удовлетворяет этому требованию.

3.1.2 Зенкер сборный с СМП

Цель расчета - определение конструктивных параметров.

Материал обрабатываемого изделия - сталь 45.

Твердость НВ= 240

Шероховатость обработанной поверхности Rz=40мкм

Зенкерование глухое ступенчатого отверстия по диаметру - - чистовой проход.

Глубина отверстия l=5мм

Для зенкерования отверстия в заготовке применяем зенкер со сменными многогранными пластинами.

Твердосплавные зенкера с напайными пластинами имеют ряд недостатков:

- необходимость переточки, которая непосредственно сложна;

- ограниченность числа переточек;

- низкая точность при зенкеровании зенкерами с напайными пластинами;

Указанные недостатки в значительной степени устранимы в сборных конструкциях зенкеров с СМП.

Рассчитываемый зенкер оснащен тремя пластинами. Для расчета наружного диаметра зенкера необходимо знать поле допуска на изготовление детали; условия обработки: разбивка или усадка обработанного отверстия.

, (3.35)

где В - допуск на изготовление зенкера;

Д - запас на износ в процессе эксплуатации;

- максимальная величина разбивки отверстия;

- минимальная величина разбивки отверстия.

Номинальный диаметр равен наибольшему предельному размеру обрабатываемого отверстия с учетом разбивки или усадки.

Расчет номинального диаметра проводим с учетом разбивки, величина которой определяется из литературы [2] и равна 0,35 от допуска на отверстие. В связи с этим, максимальный (номинальный) диаметр нового зенкера определяется:

Dном = Dмах зенк = Dмах отв - 0,35А, (3.36)

где А - допуск на обрабатываемое отверстие.

Dном = Dмах зенк = 56.19 - 0,35•0,190 = 56,124 мм.

Допуск на изготовление составляет 0,25 от допуска на отверстие. Тогда минимальный диаметр нового зенкера составляет:

Dmin зенк = Dном- 0,25А, (3.37)

Dmin зенк = 56.19 - 0,25•0,190 = 56.238 мм.

В данном зенкере принимаем пластину 2008-1854 ТУ 19-4206-95/83 из твердого сплава ТТ7К12ГТ(ДТ). Размеры пластины 3,18х9,525х9,525; угол при вершине - , задний угол , главный угол в плане , угол в плане переходной кромки .

Способ крепления выбираем угловым рычагом (через отверстие). Исходя из конструктивных соображений выбираем наиболее оптимальную конструкцию крепления неперетачиваемой пластины, которая оставляет свободной переднюю поверхность пластины, обеспечивает четкое её позиционирование по трем точкам и максимальную быстросменность. Наиболее оптимальный вариант - крепление пластины угловым рычагом.

Диаметр сердцевины зенкера влияет на жесткость и виброустойчивость зенкера в работе, а следовательно на его стойкость. С увеличением диметра сердцевины жесткость и прочность зенкера возрастает, что способствует увеличению стойкости. Однако при чрезмерном увеличении диаметра сердцевины ухудшается отвод стружки, увеличивается длина поперечной кромки, осевое усилие и теплообразование, что вызывает соответствующее снижение стойкости.

Рисунок 3.6 - Крепление СМП угловым рычагом: 1 - корпус сборного инструмента; 2 - зажимной винт; 3 - сменная многогранная пластина; 4 - опорная многогранная пластина; 5 - угловой рычаг; 6 - втулка крепления прокладки

В результате для определения условий обработки можно найти оптимальное решение - значение диаметра сердцевины.

Для повышения жесткости и виброустойчивости корпуса зенкера с СМП сердцевина повышается до 0,25D, где D - диаметр зенкера, мм.

Значит, диаметр сердцевины будет равен:

.

Диаметр сердцевины в исходном торцевом смещении находим по формуле:

, (3.38)

где - угол режущей части, который из-за геометрии пластины равен 80°.

Хвостовик сверла выполнен коническим, в зависимости от максимального диаметра инструмента выбираем конус Морзе №4.

Основные размеры указаны в ГОСТ 25557-82.

Так как для повышения жесткости и виброустойчивости корпуса длина рабочей части зенкера принимается значительно меньше, чем для зенкеров из быстрорежущей стали.

Для зенкера работающего без кондуктора:

мм, (3.39)

где l0 - длина рабочей части

l - глубина зенкерования;

1,5d - прибавка на переточку зенкера, а так как СМП не перетачивают, а восстанавливают либо заменяют, то запас на переточку нецелесообразен.

Следовательно:

.

Длина рабочей части .

Определим общую длину зенкера:

мм, (3.40)

где - длина корпуса, мм;

- длина конического хвостовика, мм ; ;

- длина шейки, мм; принимаем ;

.

В процессе резания возникает осевая сила Р0 и крутящий момент от сил препятствующих резанию металлов Мкр:

Угол наклона винтовой канавки рекомендуют .

Корпус зенкера - сталь 40Х ГОСТ 4543 - 80.

Крутящий момент найдем по формуле:

Проверим на прочность корпус зенкера по условию:

, (3.41)

где - допускаемое напряжение для материала державки, Н/. Для стали 45 =240 Н/;

- касательное напряжение, возникающее в сечение корпуса зенкера, Н/.

(3.42)

где Мкр - крутящий момент, препятствующий резанию металла, найденный выше: Мкр=59,8 Н•мм;

Wp - полярный момент сопротивления кольцевого сечения, мм3;

, (3.43)

где D - наружный диаметр державки, мм;

d - диаметр сердцевины, мм.

Подставим полученные значения в формулу:

.

Условие прочности выполнимо с запасом 23,19<240.

Проверим на прочность сердцевину зенкера (dсерц=14,1мм) по условию:

, (3.44)

где Wp - полярный момент сопротивления для круглого сечения, мм3:

.

Крутящий момент равен:

.

Касательное напряжение будет равно:

;

46,65 Н/<240 Н/.

Условие выполнено. Значит, сердцевина зенкера выдерживает деформирующие нагрузки.



3.1.3 Головка для кольцевого сверления

Шероховатость обработанной поверхности Rz=40мкм

Рисунок 3.7 - Схема обработки

Для зенкерования отверстия в заготовке применяем зенкер со сменными пластинами.

В действующем технологическом процессе применяется зенкер насадной из быстрорежущей стали Р18 ГОСТ19265-73. Такой инструмент имеет ряд недостатков:

- необходимость переточки, которая непосредственно сложна;

- ограниченность числа переточек;

- низкая точность при зенкеровании;

- использование большого объема быстрорежущей стали Р18 ГОСТ19265-73.

Указанные недостатки в значительной степени устранимы в сборных конструкциях зенкеров с СМП.

Рисунок 3.8 - Головка для кольцевого сверления

Рассчитываемый зенкер оснащен двумя пластинами.

Для расчета наружного диаметра зенкера необходимо знать поле допуска на изготовление детали; условия обработки: разбивка или усадка обработанного отверстия.

На рис. 3.9 представлена схема расположения допуска на диаметр зенкера.

, (3.45)

где В - допуск на изготовление зенкера;

Д - запас на износ в процессе эксплуатации;

- максимальная величина разбивки отверстия;

- минимальная величина разбивки отверстия.

А - допуск на обрабатываемое отверстие.

Номинальный диаметр равен наибольшему предельному размеру обрабатываемого отверстия с учетом разбивки или усадки.

Расчет номинального диаметра проводим с учетом разбивки, величина которой определяется из литературы [1] и равна 0,35 от допуска на отверстие.

Рисунок 3.9 - Схема расположения полей допусков обрабатываемого отверстия и диаметра зенкера:

В связи с этим, максимальный (номинальный) диаметр нового зенкера определяется:

D1ном = Dмах зенк = Dмах отв - 0,35А; (3.46)

D1ном = Dмах зенк = 52.74 - 0,35•0,74 = 52.481 мм.

Допуск на изготовление составляет 0,25 от допуска на отверстие. Тогда минимальный диаметр нового зенкера составляет:

D1min зенк = D1ном- 0,25А; (3.47)

D1min зенк = 52.484 - 0,25•0,74 = 52.299мм.

Аналогично для второго диаметра:

D1ном = Dмах зенк = 37,752 мм;

D1min зенк = 37.597мм.

В данной головке для кольцевого сверления принимаем пластину TCMW 07T308 E02515-PF из ТТ7К12ГТ(ДТ):

Т - форма пластины;

С - задний угол;

М - допуск на s и iC/iW;

W - тип пластины;

07 - длина режущей кромке;

Т3 - толщина пластины;

08 - радиус при вершине;

Е - состояние режущей кромки;

025 - ширина фаски;

15 - угол фаски;

PF - для чистовой обработки.

Для оснащения зенкера применяют трехгранный пластины с положительными задними углами и отверстием. Крепление и точная фиксация пластины в корпусе производятся винтом с конической головкой. Диаметр винта меньше диаметра отверстия пластины. При завинчивании винта коническая головка давит на криволинейную образующую пластины и фиксирует ее в корпусе зенкера, при этом ось отверстия пластины смещается относительно оси винта.

3.1.4 Резец

При токарной обработке наиболее рационально использовать резцы со сменными многогранными пластинами (СМП) из твердого сплава, поскольку они не требуют переточек и позволяют повысить режимы резания.

На практике наибольшую применяемость имеют режущие пластины квадратной, ромбической (угол при вершине ), шестигранной (), трехгранной и круглой форм. Пластины из твердого сплава со сферическими лунками зарекомендовали себя с положительной точки зрения стружколома.

Выбираем проходной резец с шестигранной твердосплавной пластиной().

Материал заготовки - сталь 45, вид - поковка, твердость ?240 НВ, предел прочности на растяжение в=600МПа. Качество обработанной поверхности Rz40 мкм.

Станок токарный с ЧПУ 1П426ДФ3, размеры державки (ВН) 2020 мм.

Данная пластина имеет сферические лунки для обеспечения стружколомания. Чтобы оставить переднюю поверхность свободной при закреплении, принимаем конструкцию пластины с отверстием выбираем наиболее оптимальный способ базирования по боковым сторонам. Способ крепления используем угловым рычагом (через отверстие). Исходя из конструктивных соображений наиболее оптимальную конструкцию является крепления неперетачиваемой пластины, которая оставляет свободной переднюю поверхность пластины, обеспечивает четкое её позиционирование по трем точкам и максимальную быстросменность. Наиболее оптимальный вариант - крепление пластины угловым рычагом.

Рисунок 3.10 - Крепление СМП угловым рычагом

Определим материал режущей части резца. Для чистовой обработки стали согласно таблице П1 [7] можно использовать твердый сплав марки Т15К6 по ГОСТ 3882-74.

Определим оптимальные параметры режущей части резца. Угол в плане зависит от назначения резца, =95 [6]. Главный задний угол выбираем по таблице П2 [7], для чистовой обработки стали =12. Вспомогательный задний угол у проходного резца принимаем равным 1=8. Угол при вершине пластины =80.

Угол в корпусе , под которым должна быть установлена пластина для создания задних углов определим по формулам (1) и (2).

где - задний угол;

- главный угол;

- угол при вершине;



С учетом всех известных параметров получим:

.

Следовательно и = 50,3°.

.

Угол =12.

Угол наклона режущей кромки определим по формуле (3):

tg=tgtg;

tg =tg12сtg50,3=0,176.

Принимаем =10.

При конструировании резца выбираем форму сечения державки - квадратную, так как при врезании пластины обеспечивается наименьшее снижение прочности державки и данная форма является наиболее оптимальной для данного резца с механическим креплением пластины.

Для определения минимальных размеров сечения державки резца используем формулу:

, (3.51)

где Pz - главная составляющая силы резания, кгс;

уu - допускаемое напряжение на изгиб материала державки, кгс/мм2; в нашем случае уu = 20 кгс/мм2 для незакаленной державки из конструкционной углеродистой стали [7].

Главная составляющая силы резания Рz [3] определяется по эмпирической формуле:

, (3.52)

где t - глубина резания, мм; t = 1;

S - подача, мм/об; S = 0,3;

V - скорость резания, м/мин; V = 160;

Сpz- коэффициент; Сpz = 300;

x, y, n- показатели степени; x = 1, y = 0.75, n = - 0,15;

Kpz- поправочный коэффициент.

Поправочный коэффициент Кpz представляет собой произведение ряда коэффициентов учитывающих фактические условия резания.

Крz= Кмр Кр Кр КрКrр,

где Кмр - коэффициент, учитывающий влияние качества материала заготовки на силовые зависимости, по таблице 9 [3]. Для стали Kмр = (в/750)n, показатель степени n=0,75 при расчете силы Рz.

Кр, Кр, Кр, Кrр - коэффициенты, учитывающие влияние геометрии инструмента на силу резания. По таблице 23 [3] Кр=0,89, Кр=1,1, Кр=1,0, Кrр=0,9.

Кр=(800/750) 0,750,891,110,9=0.92.

Таким образом, главная составляющая силы резания:

кгс.

Ширину державки определяем по формуле (4):

=16,2 мм.

Округляем до 20 мм. Высоту державки принимаем H = 20 мм. Сверяясь со стандартами выбираем державку , где L = 120 мм - длина державки.

Из условия прочности приравняем действующий изгибающий момент максимальному моменту допускаемому прочностью державки:

, (3.54)

где вылет резца.

.

Проведем проверочный расчет по жесткости державки резца. Максимальная нагрузка, допустимая жесткостью резца:

, (3.55)

где f - допустимая стрела прогиба, мм; f = 0.05;

Е - модуль упругости материала державки резца, кгс/мм2; E = 20•103;

I - момент инерции сечения державки, мм4;

, (3.56)

.

Необходимо, чтобы было Pz ? Pzж.

.

- условие выполняется.

Сила, действующая при резании, не превышает допустимой жесткостью резца, следовательно, резец обеспечивает необходимую при обработке жесткость.

3.2 Расчет, проектирование и описание работы разработанной технологической оснастки

3.2.1 Приспособление зажимное

Станочным приспособлением в машиностроении называют дополнительные устройства к металлорежущим станкам, применяемые для установки и закрепления деталей, обрабатываемых на металлорежущий станках. Выбор станочных приспособлений зависит от формы, габаритных размеров и технических требований, предъявленных к обрабатываемым деталям, а также от типа производства и программы выпуска изделий.

Содержание установа: Подрезать торец, выдерживая размер 12. Расточить отверстие, выдерживая размер 9 и 7, проточить канавку, выдерживая размер 7 и 6, 9 и 8,свелить отверстие, выдерживая размер 16 (8 отв.) и 5, точить фаски.

Результаты разработки эскиза заготовки, поступившей на выполняемую операцию.

Разработка принципиальной схемы. Разработка схемы установки.



Рисунок 3.11 - Теоретическая схема установки (СхУ)

Рисунок 3.12- Эскиз заготовки, поступающей на операцию

Данная простановка опор дает двухзначное решение.

1 вариант:

Рисунок 3.13- Теоретическая схема базирования

Основная база - установочная (опорные точки 1,2,3);

Вспомогательная база - направляющая (опорные точки 4,5).

Обеспечивает допуск торцевого биения наружных и внутренних поверхностей относительно базовой поверхности Б.

Рисунок 3.14 - Лишение заготовки 5 степеней свободы

2 вариант:

Рисунок 3.15 - Теоретическая схема базирования

Основная база - двойная направляющая (опорные точки 1,2,3,4). Вспомогательная - опорная база (точка 5).

Обеспечивает допуск радиального биения внутренних и наружных поверхностей.

Рисунок 3.16 - Лишение заготовок 5 степеней свободы

Выбираю 1 вариант базирования, так как он обеспечивает наиболее точное выполнение размеров при обработке.

Рисунок 3.17 - Схема установочных элементов (Сх.УЭ)

Разработка схемы ЗУ.

Рисунок 3.18 - Теоретическая схема закрепления (Сх.З)

Закрепление заготовки происходит зажимом со сферической формой контактной поверхности. Направление действия силы - по поверхности А.

Рисунок 3.19 - Схема закрепления

Дополнительных устройств нет, поэтому переходим к разработке принципиальной схемы станочного приспособления

Разработка принципиальной схемы станочного приспособления

Рисунок 3.20 - Принципиальная схема СП

Анализ принципиальной схемы станочного приспособления показывает следующее:

В представленной схеме полностью реализованы ограничения, выявленные в этапе I анализа технологической операции.

Предусмотрены возможности для свободной установки и снятия заготовки.

Нет препятствия для свободного подвода СОЖ и отвода стружки.

Принципиальная схема может быть принята за основу будущей конструкции СП.

Определение условий закрепления заготовки.

Определение теоретической силы W.

Определение лимитирующего силового параметра.

Операция состоит из сверления, зенкования, растачивания и прорезания канавки, подрезки торца. Получение канавки будет лимитирующим параметром, так как создает наибольшую силу резания, стремящуюся повернуть заготовку.

Рисунок 3.21- Силы и момент резания

Pz - составляющая силы резания, стремящаяся повернуть заготовку.

Py - составляющая силы резания, прижимающая резец к заготовке.

Мкр - момент, поворачивающий заготовку.

Сила Рх отсутствует, сила Ру = (0,4…0,5)Рz, следовательно, лимитирующей силой (наибольшей по величине) является сила Рz. В точке наиболее удаленной от центра вращения детали создается наибольший крутящий момент, старающийся повернуть заготовку.

Допущения: Ру = 0.

Разработка расчетной схемы

Определим условие сдвига заготовки при обработке. Лимитирующая сила Рz создает крутящий момент сдвига заготовки ?Мсдв.

Рисунок 3.22 - Условие сдвига (поворота) заготовки.

Определим условие удержания заготовки при обработке.

При закреплении заготовки создаются силы (W и N), стремящиеся ее удержать в неизменном положении. Примем что распределение этих сил точечное.

Рисунок 3.23 - Условие удержания заготовки

Рисунок 3.24- Расчетная схема сил, удерживающих заготовку

Закрепление заготовки осуществляется силой W. В процессе обработки возникают силы трения в этих точках, которые создают момент УМуд.

В соответствии с расчетной схемой условие равновесия заготовки при обработке записывается следующим образом:

УМуд = К·УМсдв, (3.57)

где УМуд = fтр·R.

Мсдв = Рz·L. (3.58)

Тогда преобразовав получим:

W = K·Рz·L/ fтр·R. (3.59)

где fтр- коэффициент трения; fтр = 0,35;

R= 116мм.

L = 86мм.

Определение параметров, входящих в расчетное уравнение. К - коэффициент надежности закрепления. Установим его значение.

К = К0·К1·К2·К3·К4·К5·К6 , (3.60)

где К0 - коэффициент, учитывающий гарантированный запас надежности закрепления; К0=1,5;

К1 - коэффициент, учитывающий затупление РИ; К1 = 1,0;

К2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за колебаний припусков на заготовки; К2 = 1,2;

К3 - коэффициент, учитывающий изменение сил резания при обработке прерывистых поверхностей; К3 = 1,0;

К4 - коэффициент, учитывающий непостоянство сил при закреплении, К4 = 1,0;

К5 - коэффициент, учитывающий непостоянство сил ЗУ с ручным приводом, К5 = 1,0;

К6 - коэффициент, учитывающий неопределенность мест контакта плоских базовых поверхностей Зг с плоскими поверхностями УЭ; К6 = 1,5;

К = 1,5·1,0·1,2·1,0·1,0·1,0·1,5 = 2,7;

Расчет конкретных значений силы W:

W =Н.

Определение параметров зажимного устройства.

Разработка расчетной схемы.

Расчетными параметрами являются тяговое усилие Q и диаметр гидроцилиндра.

Определение расчетных уравнений.

Запишем уравнение силового замыкания:

Q = W/i; (3.70)

где i - передаточное отношение клинового механизма.

, (3.71)

где б - угол наклона клина, б = 20°.

ц1 - угол трения, учитывающий потери от силы трения Fтр.

.

.

где з = 0,85 - коэффициент полезного действия гидроцилиндра;

Гидроцилиндр должен развить тяговое усилие Q равное:

, (3.72)

где qж - давление гидроцилиндра;

d - диаметр штока.

Откуда и получаем зависимость для определения расчетного диаметра:

. (3.73)

Определение конкретных значений параметров, входящих в расчетные уравнения.

Давление гидроцилиндра qж = 5,0 МПа.

Коэффициент полезного действия з = 0,85.

Передаточное отношение i = 1,2.

Расчет и выбор конкретных значений параметров зажимного устройства.

Определяем приблизительное значение диаметра D, приняв d = 0:

мм.

Учитывая, что диаметр D должен увеличиться из-за уменьшения рабочей площади под диаметром штока d, примем стандартное значение D = 40 мм. и d = 14 мм.

Уточняем диаметр гидроцилиндра

мм.

Расчет точности обработки

Результат определения лимитирующего параметра точности

Анализ технологического эскиза показал, что от конструкции станочного приспособления зависит выполнение двух технических требований: допуск торцевого биения и допуск радиального биения. По величине они одинаковы ( Т = 0,1), поэтому примем допущение, что лимитирующим параметром является допуск радиального биения, так как его сложнее выполнить.



Результаты разработки расчетной схемы.

Рисунок 3.25 - Расчетная схема для определения основных параметров обработки

Определение расчетного уравнения.

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением для расчета суммарной погрешности обработки вероятностным методом:

=v тп2+уп2+рп2+нп2 , (3.74)

где Д4 = Дт.п. - технологическая погрешность;

Д1+Д2 = Дн.п. - погрешность пространственного расположения установочной поверхности к опорной.

рп = 0, так как погрешность расположения резца влияет только на выполнение диаметрального размера и форму канавки.

тп = К1мо+с+и+изм ; (3.75)

уп =v бп2+зп2+ип2, (3.76)

где зп - сила закрепления Зг (так как сила закрепления Зг в направлении параметра точности не действует), то зп = 0;

ип - так ее величина учтена при расчете допуска на измерение предельных размеров УЭ, то ип = 0;

Д3 = Дб.п. - погрешность базирования - отклонение фактического достижения положения оси заготовки от требуемого - оси опорной поверхности.

Определение параметров входящих в расчетное уравнение

мо = 0, так как выполнение заданного на эскизе технического требования практически не зависит от метода обработки.

с = 0,015 мм - точность станка;

и = 0, погрешность изготовления и износа режущего инструмента не влияет на радиальное биение.

изм = 0,1Т = 0,10,1 = 0,01мм.

тп = 0+0,015+0+0,01 = 0,025мм.

бп = 0,245, определена с учетом эскиза Зг, поступающей на операцию. Принята посадка с гарантированным зазором ш232 Н7/h6;

Величина погрешности равна максимальному зазору между отверстием приспособления и посадочным диаметром заготовки.

бп = 0,046+0,029 = 0,075,

Рисунок 3.26 - Схема допусков на посадку

уп =v 0,0752+02+02 = 0,075 мм;

нп = 0,25Т = 0,2•0,1 = 0,025мм.

= v0,042+0,0752+0+0,0252 = 0,089мм.

3.2.2 Приспособление сверлильное

Включив вводный автомат 1, при этом должны загореться сигнальные лампы 2. Нажать кнопку 9,10, если вращение шпинделя окажется не правильным(шпиндель вращается в противоположную сторону необходимого вращения режущих инструментов), остановить станок нажатием кнопки 7, включить вводный автомат 1 и и произвести смену фаз подвода питания на вводном автомате 1. При правильном вращении шпинделя нажать кнопку 7 и остановить станок.

Становить режущий инструмент согласно чертежу и инструментальной наладке. В ручную повернуть планшайбу поворотного делительного стола на 360 градусов и проверить, чтобы при повороте выступающие элементы зажимных приспособлений не затрагивали режущий инструмент, при необходимости провести силовые агрегаты назад.

Нажать кнопку 10, проверить работу каждой силовой головки, путем ручного включения подачи пиноли, причем, если силовая головка установлена на приводной плите, то вначале нужно подать силовую головку вперед, переключив тумблер расположенный на корпусе плиты, а потом включить подачу пиноли.

При работе станка в режиме “Работа”: переключатель 11 установить в положение Р, нажать поочередно кнопку 5 на пульте управления кнопку 6. Произойдет поворот планшайбы поворотного делительного стола и после его фиксации, движение режущего инструмента. При обработки контрольной заготовки; переключатель 1 перевести в “Н”, установить на загрузочной позиции заготовку, нажать кнопку 6 “ВРАЩЕНИЕ”, нажать кнопку 6.

В ручную включить подачу режущего инструмента первой операционной станции, затем поочередно поворачивать планшайбу делительного поворотного стола и в ручную включать подачу режущего инструмента каждой последующей операционной станции, произвести полную обработку контрольной заготовки.

При этом зажимное устройство приспособления работает следующим образом, сжатый воздух передается в пневмоцилиндр 1, перемещаясь внутри его поршень, своей направляющей конусной частью, давит на ролик, который в свою очередь, перемещаясь толкает палец, прижимая чашку пятой 7 к базовой поверхности, которая служит база с шестью отверстиями.

Расчет теоретической силы закрепления W. Стадия 1 - Определение лимитирующего силового параметра.

При сверлении отверстия на заготовку действует осевая сила и крутящий момент резания .

Осевая сила прижимает заготовку к установочному элементу 1 и поворачивает ее относительно т.О.

Крутящий момент резания вызывает поворот заготовки относительно оси сверла в горизонтальной плоскости.

Анализ возможных поворотов заготовки при обработке показывает, что для рассматриваемых случаев наиболее вероятен поворот заготовки под действием . При этом полагаем, что отрицательное действие в вертикальной плоскости компенсируется уменьшением плеча поворота заготовки при конструировании.

Стадия 2. Разработка расчетной схемы

Принимаем, что условием сдвига (поворота) заготовки является действие - лимитирующего силового параметра (при допущении ).

Закрепление заготовки при обработке осуществляется силой W. Условием удержания заготовки является .

Расчетная схема разработана при следующих допущениях:

При обработке на 3г. Действует только крутящий момент резания ().

Действие всех сил на 3г имеет точечный характер.

Наиболее вероятным смещением 3г при обработке является ее поворот от момента крутящего (), образующегося при резании.

Расчетная схема для определения теоретической силы W

Определим силу на штоке:

(3.77)

где - давление воздуха, Па; ;

- диаметр поршня, м;

- диаметр штока, м.

(3.78)

где - передаточное отношение рычажного механизма;

- КПД зажимного устройства.

.

Подсчитаем D при .

; (3.79)

.

Принимаем, .

Тогда .

; (3.80)



.

Увеличение диаметра незначительно и поэтому результаты расчетов позволяют принять стандартное значение диаметра цилиндра , диаметр штока .

3.2.3 Приспособление протяжное

Общие сведения об операции: Материал заготовки Сталь45, станок (С) - вертикально-протяжной 7Б510, включение станка, установка и снятие Зг, ее закрепление и раскрепление осуществляет рабочий, выполняющий эту операцию; режущий инструмент (РИ) - протяжка на винтовые шлицы 4х заходная из быстрорежущей стали Р18. Схемой простановки опор предусмотрена установка Зг на жесткую плоскую поверхность и на цилиндрический длинный палец.

Схемой простановки зажима предусматривается: направление действия силы перпендикулярно плоской установочной поверхности, форма контактной поверхности - плоская; силовой привод - пневматический.

Процесс протягивания поверхностей обеспечивается перемещением протяжки с подачей (Sz) ползуна.

Для реализации теоретической схемы базирования предусматривается схема установки Зг на плоскую площадку лишающую Зх трех степеней свободы и на цилиндрический палец лишающий Зг двух степеней свободы. При разработке схемы закрепления будем использовать в конструкции СП пневматический силовой привод (СПр) и рычажный силовой механизм (СМ). На основе анализа возможных схем зажимного устройства (ЗУ) выбрана схема, приведенная на рисунке 3.

В структуре ЗУ предусматривается прижимной клин 1 (СМ рычажного типа) и пневматический силовой цилиндр 3 (СПр) и корпус приспособления 2.

Используя результаты разработки схемы установки и схемы закрепления (ЗУ) и соединив их в одно целое элементами корпуса (Ксп), получаем принципиальную схему СП.

При повороте Зг будет воздействовать только на тот клин с сторону которого она будет поворачиваться. Поэтому силы зажима и трения будут действовать только на него. Появляются силы трения.

Составим расчетные уравнения:

Муд.=kМсдв;

Муд.= FN1•r1+ FN2•r1+ FN2•r1++Fw•r2•sin +W•cos•r2; (3.81)

FN1= N1•fN; FN2= N2•fN; FN3= N3•fN; Fw= W•fW; (3.82)

N= N1+N2+N3; (3.83)

X= N+ Fw•cos-W•sin=0; (3.84)

N= W•fW •cos-W•sin. (3.85)

Муд.= (W•fW•cos-W•sin)• fN•r1+ W•fW •r2•sin +W•cos•r2; (3.86)

Мсдв.=Pz•r3; (3.87)

Pz= {(W•fW •cos-W•sin)•fN •r1+ W•fW •r2•sin +W•cos•r2}/r3; (3.88)

W=k• Pz •r3{(fW •cos-sin)• fN•r1+fW •r2•sin +cos•r2}, (3.89)

где k- коэффициент надежности закрепления;

fN ,fW - коэффициенты трения;

- угол клина.

Определим значения параметров входящих в расчетное уравнение.

Коэффициент k для протягивания k=2,5-4,5 [4]

Конструктивно принимаем k=3,5; fN =0,25; fW=0,20; r1=0,044 r2=0,055; r3=0,01; угол наклона клина -=25.

Теперь рассчитаем значение W.



W=k• Pz •r3/((fW•cos-sin)•fN •r1+fW •r2•sin +cos•r2); (3.90)

W=3,5•1983000•0,01/((0,25•0,91-0,43)•0,25•0,04+0,25•0,0550,43+

+0,91•0,055)= 1,286•106 Н.

Определим параметры ЗУ.

Q=2W•sin; (3.91)

Q=Pв•SD= Pв•0,785 D2; (3.92)

Pв•0,785 D2=2W• sin, (3.93)

где Рв - давление;

D- диаметр поршня;

Рв=0,4-0,6 Мпа.

Примем Рв=0,5 Мпа.

ЗУ- сложное, КПД =0,90, то •Pв•0,785•D2=2W• sin;

Примем рекомендуемое D=250 мм.

Проведем расчет точности обработки. Анализ технологического эскиза показывает, что от конструкции СП зависит выполнение размера 490,31.

Лимитирующим параметром является допуск Т=0,62.

Точностные расчеты, таким образом, сводятся к выполнению условий этого параметра точности.

Определим расчетные уравнения:

по предельным значениям:

= K1•м.о.•с.+ и. + изм.+ р.п + н.п. + у.п.; (3.94)

вероятностным методом:



=. (3.95)

Определим параметры, входящие в расчетное уравнение:

м.о. - погрешность применяемого метода обработки, м.о.=0 т.к. выполнение заданного технического требования практически не зависит от метода обработки;

с. - погрешность от неточности станка; с.=0,02 мм;

и. - погрешность изготовления и износа режущего инструмента;

и.=0 т.к. инструмент предварительно настраивается.

изм. - погрешность измерения; изм.= 0,3• ТА = 0,3•0,62=0,186 мм;

р.п - погрешность расположения; р.п= 0,10мм;

н.п.- погрешность пространственного расположения установочных поверхностей СП по отношению к посадочным поверхностям станка. н.п.=0,25• ТА=0,155 мм;

у.п. - погрешность установки;

у.п. =, (3.96)

где б.п. - погрешность базирования; б.п=0 т.к. Зг установлена на плоские контактные поверхности;

з.п - закрепления Зг. з.п=0,11 так как сила действует в направлении параметра точности;

изм.п. - примем 0;

у.п.=0,11.

Результаты расчетов.

с=0,02 мм, изм.=0,186 мм; р.п=0,10мм; н.п.=0,155 мм, у.п.=0,11;

по предельным значениям:

= 0,02+0,186+0,10+0,155+0,11=0,571 мм;

вероятностным методом:

==0,284 мм.

Так как допуск Т=0,62. > чем суммарная погрешность по любому из расчетов данное СП будет давать требуемое техническое требование.

Приспособление предназначено для обработки детали на 025 протяжной операции, для протягивания паза.

Заготовка устанавливается на цилиндрический палец с упором в торец. При помощи рукоятки заготовка установленная на палец вводиться в рабочую зону. Закрепление заготовки производиться с помощью пневматического цилиндра. На штоке пневмоцилиндра смонтированы два клина.

Шток, воздействуя на клинья прижимает заготовку к торцу. Разжим и снятие заготовки происходит в обратном порядке.

В приспособлении имеются два отверстия для закрепления его на рабочем столе станка.



4. Экономическая часть

4.1 Расчет затрат при производстве проектной детали

Расчет технико-экономических показателей осуществляется по [8].

Основные материалы:

(4.1)

где GЗ - масса заготовки (черная), кг;

GЧ - масса детали (чистая), GЧ =0,6 кг;

КИ - коэффициент использования металла, принимается по заводским данным, КИ =0,89.

кг.

Оптовая цена на поковку из стали 45 ГОСТ 1583-93 - 17494,00 рублей/тонна. Соответственно, стоимость одной заготовки весом 0,682 кг равна 31,14 рубля.

Транспортно-заготовительные расходы:

Обычно равны 2…4% от стоимости материалов:

31,14·0,02=0,6228 руб.

Возвратные отходы (вычитаются):

Цена на лом и отходы металлов составляет 5000 руб/тонна.

Поэтому, цена лома от одной детали будет равна:

руб.

Топливо и энергия на технологические цели:

Данные затраты исчисляются по нормативам, действующим на предприятии, где проходила преддипломная практика.

Поэтому, затраты на 1 деталь = 4,5 руб.

Дополнительная заработная плата производственных рабочих вычисляется по установленному для данного предприятия проценту к основной заработной плате. Принимаем 13,2%.

28,30,072 = 2,0376 руб.

Основная заработная плата производственных рабочих:

Она отражает прямую заработную плату основных производственных рабочих:

, (4.2)

где ТШТi - штучное время i-ой операции;

СТАРi - тарифная ставка i-ой операции, СТАРток = 54,76 руб./ч;

m - количество операций технологического процесса изготовления данной детали.

руб.

Отчисления на социальные нужды.

Ставка принимается равной 27,9% от основной и дополнительной заработной платы:

(28,3+2,0376)0,279 =8,464 руб.

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования:

Ставка отчислений принимается в пределах 100…300% от основной заработной платы производственных рабочих:

28,32 = 56,6 руб.

Общецеховые расходы вычисляются в процентах к основной заработной плате производственных рабочих (70…100%):

28,30,85 = 24,055руб.

Общезаводские расходы рассчитываются в процентах к основной заработной плате производственных рабочих (50…80%):

28,30,7= 19,81 руб.

Расходы будущих периодов:

Величина этих затрат принимается как 2% от цеховой себестоимости.

Цеховая себестоимость - это сумма всех цеховых затрат на данное изделие:

56,6+24,055 = 80,655 руб.

Соответственно, расходы будущих периодов:

80,6550,02 = 1,6131руб.

Внепроизводственные расходы принимаются в процентах от производственной себестоимости детали, 4…4,5%.

Производственная себестоимость - сумма затрат на производство детали:

Поэтому, внепроизводственные расходы:

171,65250,04=6,89 руб.

Таблица 4.1 - Калькуляция себестоимости изделия

Наименование статей	Затраты	Структура, %
	на деталь, руб.	на программу (3000шт), тыс. руб.
Основные материалы за вычетом отходов	25,65	51,3	19,4
Транспортно-заготовительные расходы	0,6228	1,24	0,8
Топливо и энергия на технологические цели	4,5	9	5,9
Основная з/п производственных рабочих	28,3	56,6	8
Дополнительная заработная плата	2,0376	4,075	2,34
Отчисления на соц. страхование	8,464	16,928	2,6
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	56,6	113,2	24
Общецеховые расходы	24,055	48,11	6,8
Общезаводские расходы	19,81	39,62	5,6
Расходы будущих периодов	1,6131	3,22	0,62
ИТОГО производственная себестоимость	171,65	343,305	96
Внепроизводственные расходы	6,89	13,74	3,53
Налоги, входящие в себестоимость	1	2	0,47
ИТОГО полная себестоимость	179,51	359,025	100

2 Затраты при производстве детали, производимой на заводе (на основе данных из цеха)

Основные материалы по формуле (4.1):

кг.

Оптовая цена на отливку из АК7ч ГОСТ 1583-93 - 17495,00 рублей/тонна. Соответственно, стоимость одной заготовки весом 0,68 кг равна 81,53 рублей.

Транспортно-заготовительные расходы:

Обычно равны 2…4% от стоимости материалов:

81,53·0,02 = 3,2612 руб.

Возвратные отходы (вычитаются):

Цены на лом и отходы металлов (стружка стальная легированная) составляет 5000 руб./тонна.

Поэтому, цена лома от одной детали будет равна

руб.

Топливо и энергия на технологические цели:

Данные затраты исчисляются по нормативам, действующим на предприятии, где проходила преддипломная практика.

Поэтому, затраты на 1 деталь = 4,5 руб.

Основная заработная плата производственных рабочих:

Берется на основе данных полученных на заводе с учетом тарифных ставок:

Механическая обработка - 47,59 руб.

Дополнительная заработная плата производственных рабочих:

Вычисляется по установленному для данного предприятия проценту к основной заработной плате. Принимаем 13,2%.

47,590,072 = 3,43 руб.

Отчисления на социальные нужды:

Ставка принимается равной 27,9% от основной и дополнительной заработной платы:

(47,59+3,43)0,279 = 14,24 руб.

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования.

Ставка отчислений принимается в пределах 100…300% от основной заработной платы производственных рабочих:

47,593 = 142,77 руб.

Общецеховые расходы.

Вычисляются в процентах к основной заработной платы производственных рабочих (70…100%):

47,590,85=40,45 руб.

Общезаводские расходы.

Рассчитываются в процентах к основной заработной плате производственных рабочих (50…80%):

47,590,7=33,313 руб.

Расходы будущих периодов.

Укрупнено величина этих затрат принимается как 2% от цеховой себестоимости.

Цеховая себестоимость - это сумма всех цеховых затрат на данное изделие:

142,77+40,45=183,22 руб.

Соответственно, расходы будущих периодов:

183,220,02 = 3,67 руб.

Внепроизводственные расходы.

Принимаются в процентах от производственной себестоимости детали, 4…4,5%.

Производственная себестоимость - сумма затрат на производство детали:

81,53+1,63-19,89+4,5+47,59+3,43+14,24+142,77+40,45+33,313+3,67=

= 353,24 руб.

Поэтому, внепроизводственные расходы.

353,240,04=14,13 руб.

Таблица 4.2 - Калькуляция себестоимости изделия

Наименование статей	Затраты	Структура,%
	на деталь руб.	на програм, тыс. руб.
Основные материалы за вычетом отходов	61,64	123,28	6,4
Транспортно-заготовительные расходы	1,63	3,26	0,26
Топливо и энергия на технологические цели	4,5	9	7,3
Основная з/п производственных рабочих	47,59	95,18	43,90
Дополнительная заработная плата	3,43	6,86	1,90
Отчисления на соц. страхование	14,24	28,48	16,20
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	142,77	285,54	43,20
Общецеховые расходы	40,45	80,9	10,90
Общезаводские расходы	33,31	66,26	7,2
Расходы будущих периодов	3,67	7,34	1,07
ИТОГО производственная себестоимость	353,24	706,48	96,80
Внепроизводственные расходы	14,13	28,26	3,07
Налоги, входящие в себестоимость	1	2	0,13
ИТОГО полная себестоимость	368,37	736,74	100,00



Таблица 4.3 - Сравнение таблиц калькуляции себестоимости проектируемого и изготавливаемого изделий

Наименование статей	Проектируемый технологический процесс	Базовый технологический процесс
	Затраты	Затраты
	на деталь, руб.	на программу, руб.	на деталь, руб.	на программу, руб.
Основные материалы за вычетом отходов	25,65	51,30	61,64	123,28
Транспортно-заготовительные расходы	0,62	1,24	1,63	3,26
Топливо и энергия на технологические цели	4,5	9	4,5	9
Основная з/п производственных рабочих	28,30	56,60	47,59	95,18
Дополнительная заработная плата	2,04	4,08	3,43	6,86
Отчисления на соц. страхование	8,46	16,93	14,24	28,48
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	56,60	113,20	142,77	285,54
Общецеховые расходы	24,06	48,11	40,45	80,9
Общезаводские расходы	19,81	39,62	33,31	66,26
Расходы будущих периодов	1,61	3,22	3,67	7,34
ИТОГО производственная себестоимость	171,65	343,31	353,24	706,48
Внепроизводственные расходы	6,89	13,74	14,13	28,26
Налоги, включаемые в себестоимость	1	2	1	2
ИТОГО полная себестоимость, в том числе	179,51	359,03	368,37	736,74

План маркетинга (ценообразование).

Цена с возмещением издержек производства детали, производимой по проектному ТП:

, (4.3)

где С - фактические издержки производства изделия, С = 179,51 руб.;

З - административные расходы и расходы по реализации, З = 66,8 руб.;

Р - средняя норма прибыли на данном рынке, Р=20%.

Ц=179,51+66,8+0,2·(179,51+66,8)= 295,573 руб.

Цена с возмещением издержек производства детали, производимой по базовому ТП по формуле (4.3):

Ц=368,37+66,8+0,2(368,37+66,8)= 522,204 руб.

Оценка коммерческой состоятельности проекта.

Капитальные вложения (инвестиции) в строительство и организацию работ (КСУМ) по выпуску новой продукции:

, (4.4)

где КПР - прямые капитальные вложения, руб.;

КСОПР - сопряженные капитальные вложения, руб.;

КОБ - минимально необходимые оборотные средства, руб.;

КНИР - капитальные вложения в НИР, руб.

Рассмотрим только капиталообразующие инвестиции, в которых учитываются только прямые капитальные вложения (КПР).

Средняя рыночная стоимость нового станка с ЧПУ - 10 000 000 руб., стоимость протяжного, шлифовального: 500 000руб и 600 000руб., в том числе НДС.

ТШТ = 31 минут на изготовления одной проектной детали.

Если принять на предприятии 1 рабочих смены в сутки, то для изготовления годового объема данной детали понадобится 136 рабочих смен, т.е. 136 рабочих дней - 4,26 месяца.

Т.к. станки широкоуниверсальные, то они могут использоваться для обработки других деталей. Поэтому на себестоимость изготовления данной детали переносим только 10% стоимости данных станков:

КПР=(1100+10000)·0,1=1110 тыс. руб.,

КСУМ = 1110 тыс. руб.

Простая норма прибыли (ПНП) - это гарантированный уровень доходности, сложившийся на рынке капиталов.



; (4.5)

, (4.6)

где ПБ - балансовая (общая) прибыль;

kН.П. - коэффициент, учитывающий налог на прибыль, kН.П. = 0,7.

; (4.7)

ПБ=(295,572-179,51)·2000=232124 руб;

ПР=232124·0,7=162486,8руб;

=0,146.

Срок окупаемости инвестиций:

, (4.8)

где ФАМОР - амортизационные отчисления, НАМОР = 12%.

ФАМОР =11100 ·0,12=133,2 тыс. руб.

Точка безубыточности проекта:

, (4.9)

где В - условно-постоянные издержки на весь выпуск, руб./год;

ЦОТП - отпускная цена предприятия, руб./шт.;

а - условно-переменные издержки на единицу продукции, руб./шт.

Условно-постоянные издержки включают в себя: