Технологический процесс механической обработки детали винт

Министерство образования республики Беларусь Учреждение образования

Могилевский государственный университет продовольствия

Кафедра прикладной механики

Специальность 1−36 01 01 Машины и аппараты пищевых производств

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Технология машиностроения»

технологический процесс механической обработки детали ВИНТ

(АРР-01.01.03.01)

Могилев 2012

1. Назначение и конструкция детали

2. Анализ технологичности конструкции детали

3. Определение типа производства

4. Обоснование способа получения заготовки

5. Выбор варианта технологического маршрута

6. Расчёт припусков

7. Обоснование выбора оборудования, режущего и мерительного инструмента, технологической оснастки

8. Расчёт режимов резания

9. Техническое нормирование четырёх операций

10. Расчет себестоимости выполнения одной операции

Список используемых источников

ВВЕДЕНИЕ

Роль машиностроения в развитии всех отраслей народного хозяйства. Основные направления повышения производительности и обеспечения требуемой точности при разработке новых технологических процессов механической обработки деталей.

Цель машиностроения — изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Предусматривается осуществить переход к экономике высшей организации и эффективности с всесторонне развитыми силами, зрелыми производственными отношениями, отлаженным хозяйственным механизмом. Такова стратегическая линия государства.

Перед машиностроительным комплексом поставлена задача резко повысить технико-экономический уровень и качество машин, оборудования и приборов.

Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припуски на неё, базирование заготовок; способы механической обработки поверхностей — плоских, цилиндрических, сложнопрофильных и др.; методы изготовления типовых деталей — корпусов, валов, зубчатых колёс и др.; процессы сборки (характер соединения деталей и узлов, принципы механизации и автоматизации сборочных работ); конструирование приспособлений.

Основными направлениям развития современной технологии: переход от прерывистых, дискретных технологических процессов к непрерывным автоматизированным, обеспечивающим увеличение масштабов производства и качества продукции; внедрение безотходной технологии для наиболее полного использования сырья, материалов, энергии, топлива и повышения производительности труда; создание гибких производственных систем, широкое использование роботов и роботизированным технологических комплексов в машиностроении и приборостроении.

В представленном курсовом проекте разработан технологический процесс изготовления винта АРР-01.01.03.01, произведены расчеты режимов резания, норм времени, себестоимости операции.

1. Назначение и конструкция детали Винт АРР-01.01.03.01 выполняет функцию упора в механизме. Упорная поверхность (торец 60) подвергается термообработке и шлифуется для получения чистой упорной поверхности. Вылет винта регулируется при помощи резьбы М42. Вращение осуществляется при помощи специнструмента, устанавливаемого в отверстия 6. На винте имеется канавка для установки мерительного приспособления.

Винт изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050–88.

Свойства стали 45 приведены в таблице 1.

Таблица 1

Свойства стали 45 ГОСТ 1050–88

2. Анализ технологичности конструкции детали Винт АРР-01.01.03.01 изготавливается из конструкционной стали 45, которая широко применяется в народном хозяйстве для изготовления деталей и узлов машин. В связи с этим показатель обрабатываемости у данной детали достаточно высокий, что позволяет использовать стандартизированный режущий инструмент.

Конструкция детали не сложная, количество обрабатываемых поверхностей маленькое, размеры детали небольшие — эти свойства детали позволяют обеспечить короткий технологический процесс ее изготовление и применить универсальное оборудование для обработки резанием.

Точность изготовления детали — нормальная, не требующая прецизионных методов обработки и соответствующего оборудования. Шероховатость обрабатываемых поверхностей также позволяет вести обработку стандартизированным режущим инструментом.

Конструкция детали дает возможность совмещать конструкторские, технологические и измерительные базы. Для базирования можно применять наружные цилиндрические поверхности.

В качестве заготовки для изготовления винта можно применять прокат либо поковку, полученную штамповкой на ГКМ.

В общем, деталь АРР-01.01.03.01 считается технологичной.

3 Определение типа производства Исходные данные:

— рабочий чертеж детали АРР-01.01.03.01 (см. графическую часть проекта).

— годовая программа выпуска N=10 000 шт.

При массе детали 2,51 кг и годовой программе выпуска N=10 000 шт., ориентировочно, тип производства, в котором будет изготавливаться деталь — крупносерийное.

Обозначим на эскизе детали все элементарные поверхности (рисунок 1).

Рисунок 1 — Элементарные поверхности детали

1, 2 — торец детали;

3, 4 — фаска;

5 — поверхность 60h9 длиной 20 мм;

6 — поверхность 35,5h9 длиной 18 мм;

7 — поверхность 60h9 длиной 28 мм;

8 — поверхность 6Н9 длиной 10 мм;

9 -поверхность 35,5h9 длиной 10 мм (канавка под выход резьбонарезающего инструмента);

10 — резьбовая поверхность М42 длиной 114 мм.

Определим набор технологических переходов для получения требуемого качества элементарных поверхностей, пользуясь таблицей 3 /2, с. 150 — 153/:

пов. 1 -обтачивание однократное, шлифование;

пов. 2, 3, 4 — обтачивание однократное;

пов. 5, 6, 7 — обтачивание предварительное, обтачивание чистовое;

пов.8 — сверление;

пов.9 — обтачивание предварительное, обтачивание чистовое;

пов.10 — обтачивание предварительное, нарезание резьбы.

По каждому технологическому переходу, пользуясь таблицей 1 /2, с. 150 — 153/ определим основное технологическое время, затем просуммируем эти времена в пределах технологической операции, умножим на коэффициент ц_к и результат занесем в таблицу 2.

Операция 010.

Установ А.

Обтачивание торца пов.1

t_о1=0,037•(D²-d²)•10^-3мин Черновое обтачивание пов.5,7

t_о2=0,17•d•l•10^-3мин Чистовое обтачивание пов.5,7

t_о3=0,17•d•l•10^-3мин Точение фаски (обтачивание фасонным резцом)

t_о4=0,063•(D²-d²)•10^-3мин Точение канавки в 4 захода (обтачивание фасонным резцом)

t_о5=4•0,063•(D²-d²)•10^-3мин

t_о1=0,037•(60²-0²)•10^-3=0,13мин

t_о2=0,17•60•70•10^-3=0,71мин

t_о3=0,17•60•70•10^-3=0,71мин

t_о4=0,063•(60²-57²)•10^-3=0,02мин

t_о5=4•0,063•(60²-35,5²)•10^-3=0,59мин Установ Б.

Черновая подрезка торца пов.2

t_о6=0,037•(D²-d²)•10^-3мин Черновое обтачивание пов.10

t_о7=0,17•d•l•10^-3мин Точение фаски (обтачивание фасонным резцом)

t_о8=0,063•(D²-d²)•10^-3мин Точение канавки под выход резьбонарезающего инструмента (заглубление и проход)

t_о9=0,063•(D²-d²)•10^-3+0,17•d•l•10^-3мин

t_о6=0,037•(42²-0²)•10^-3=0,07мин

t_о7=0,17•42•124•10^-3=0,89мин

t_о8=0,063•(42²-39²)•10^-3=0,02мин

t_о9=0,063•(42²-35,5²)•10^-3+0,17•35,5•10•10^-3=0,03мин

t_о010=0,13+0,71+0,71+0,02+0,59+0,07+0,89+0,02+0,03=3,36мин Пользуясь формулой t_шт-к010=ц_к•t_омин, и взяв значение ц_к=1,36 для токарных станков при крупносерийном производстве получим

t_шт-к010=1,36•3,36=4,57мин Аналогичным образом производим расчёт для остальных операций.

Операция 015. Сверление 4 отверстий пов.8

t_о1=4•0,52•d•l•10^-3мин

t_о015=t_о1=4•0,52•6•15•10^-3=0,29мин принимаем ц_к=1,3 для вертикально-сверлильных станков

t_шт-к015=1,3•0,26=0,38мин Операция 020.

Нарезание резьбы М42 резьбовой головкой. Основное время целесообразно определять по формуле /1, с.161/

мин где L_рх-длина рабочего хода,

L_рх=l+l₁+l₂=124+9+7=140мм;

S — подача, равна 1,125 мм;

n — частота вращения, n=100 об/мин мин принимаем ц_к=1,36 для токарных станков

t_шт-к020=1,36•1,61=2,19мин Операция 030.

Шлифование чистовое торца пов.1. (шлифование плоскостей торцом круга)

t_о1=2,5•l•10^-3мин

l. принимаем равным диаметру пов.1 плюс 50 мм радиус шлифовального круга

t_о030=t_о1=2,5•60•10^-3=0,28мин принимаем ц_к=1,55для круглошифовальных станков

t_шт-к030=1,55•0,08=0,43мин Определяем число станков на каждую операцию по формуле

/2, с.20/

где N — годовая программа выпуска, шт;

t_шт-к — штучное или штучно-калькуляционное время на операцию, мин;

Fд — действительный годовой фонд времени работы оборудования, час.

Fд=4029 часов, /2, табл.2.1, с. 22/;

_зн— нормативный коэффициент загрузки оборудования.

_зн=0,75, /2, с. 20/.

Принятое число рабочих мест (станков) на каждую смену:

P_о010=1; P_о015=1; P_о020=1; P_о030=1.

Подсчитаем коэффициент загрузки фактический для каждой операции по формуле

/2, с.20/

=0,25

=0,021

=0,12

=0,024

Подсчитаем количество операций, которые можно закрепить за одним местом по формуле

/2, с.21/

Расчетные данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2

Определение типа производства

Просуммируем графы Р и О УР=4;

УО=75

Найдем коэффициент закрепления операций По коэффициенту закрепления операций 18,75 определяем тип производства для заданных в курсовом проекте условий — среднесерийное.

4. Обоснование способа получения заготовки В качестве заготовки для винта можно применять заготовку из проката или поковку, полученную на ГКМ. Рассмотрим экономическую целесообразность каждого из способов получения заготовку.

Эскиз заготовки из проката — см. рисунок 1.

Рисунок 2 — Заготовка из проката Стоимость заготовки из проката

S_заг=М+УС_оз

где М — затраты на материал заготовки, руб.

УС_оз — технологическая себестоимость разрезки на штучные заготовки.

где С_пз — приведенные затраты, приходящиеся на 1 ч работы оборудования;

С_пз=1,21•10⁴ руб./2, с.30/

Т_шт-к — штучно-калькуляционное время отрезания.

где d — диаметр заготовки;

согласно расчету припусков, приведенному в п. 6, максимальный предельный диаметр под механическую обработку равен 61,87 мм, по ГОСТ 2590–88 выбираем диаметр проката d=62 мм.

s — подача;

s=100 мм/мин.

мин руб Затраты на материалы где Q — масса заготовки, кг;

S — цена 1 кг материала заготовки, руб.;

S=1700 руб./2, с. 31, табл.2.6/

q — масса детали, кг;

q=2,51 кг.

S_отх — цена 1 т отходов, руб;

S_отх=25•10⁴руб где с — плотность стали;

с=7850 кг/м³

кг руб

S_заг=7327+1250=8577руб Определяем стоимость заготовки, полученной штамповкой на ГКМ.

Расчетная масса поковки по ГОСТ 7505–89

G_п=М_д•К_р

где К_р— расчетный коэффициент;

К_р=1,4;

М_д — масса детали

G_п=2,51•1,4=3,51 кг Класс точности поковки — Т4, группа стали — М2.

Степень сложности определяется путем вычисления отношения массы G_п поковки к массе G_ф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки. Цилиндр, описывающий поковку, имеет размеры:

диаметр d_ф=60•1,05=63 мм длина l_ф=190•1,05=199,5 мм кг Отношение G_п/G_ф=3,51/4,88=0,72, следовательно выбираем степень сложности С1. Конфигурация поверхности разъема штампа — плоская. Исходный индекс по ГОСТ 7505–89 — 10. Назначаем припуски на обработку, вычерчиваем эскиз заготовки (рисунок 2).

Определяем объем поковки м³

Рисунок 3 — Штампованная заготовка Определяем массу поковки

Q=V_п•с=5,246•10^-4•7850=4,12 кг Стоимость заготовки, получаемой штамповкой на ГКМ

/2, с.31/

где С_i — базовая стоимость 1 т заготовок, руб;

C_i=373•10⁴ руб.

k_т=1, k_м=½, с.37/

k_с=0,75, k_в=½, с. 38, табл.2.12/

k_п=½, с. 38, табл.2.13/

руб.

На основании рассчитанной стоимости заготовок из проката и штампованной на ГКМ для изготовления винта выбираем заготовку из проката.

Экономический эффект рассчитывается по формуле Э_з=(S_заг1-S_заг2)•N=(11 123−8577)•10 000=25460000 руб.

5 Выбор варианта технологического маршрута Таблица 3

Технологический процесс изготовления винта

6. Расчет припусков Рассчитываем припуски на обработку поверхности 60h9.

Таблица 4

Припускина обработку поверхности 60h9

Определяем элементы припуска R_z — высота неровностей, Т — глубина дефектного слоя.

Для заготовки R_z=150 мкм, Т=150 мкм/2, с. 63, табл.4.3/

Для чернового точения R_z=50мкм, Т=50 мкм/2, с. 64, табл.4.5/

Для чистового точения R_z=30мкм, Т=30 мкм/2, с. 64, табл.4.5/

Величина пространственных отклонений с_заг=с_к=Д_к•l/2, с. 68, табл.4.7/

где Д_к — удельная кривизна заготовки на 1 мм длины.

Д_к=½, с. 71, табл.4.8/

с_заг=с_к=1•195=195 мкм Остаточные отклонения последующих переходов с_ост = k_у•с_заг

где k_у — коэффициент уточнения формы;

для чернового точения k_у=0,06/2, с.73/;

с_ост=0,06•195=12 мкм для чистового точения k_у=0,04/2, с.73/;

с_ост=0,04•195=8 мкм Погрешность установки

/2, с.74/

где е_б — погрешность базирования;

е_б=0, т.к. установка заготовки производится в самоцентрирующемся патроне;

е_з=420 мкм/2, с. 76. табл.4.10/

мкм

Припуск на обработку определяется по формуле

/2, с. 62. табл.4.2/

Для чернового обтачивания мкм Для чистового обтачивания мкм Расчетный размер для каждого предшествующего перехода определяется прибавлением к расчетному размеру расчетного припуска, следующего за ним смежного перехода Для чистового точения d_р = 59,926 мм Для чернового точения d_р = 59,926+0,224=60,15 мм Для заготовки d_р = 60,15+1,526=61,676 мм Допуск Для заготовки д = 190 мкм Для чернового точения д = 190 мкм Для чистового точения д = 74мкм Наименьший предельный размер d_min для каждого перехода получаем округлением в большую сторону расчетного размера с той же точностью, с которой дан допуск. Наибольший предельный размер d_max получается прибавлением к наименьшему предельному размеру величины допуска Для заготовки d_min=61,62; d_max=61,68+0,19=61,87 мм Для чернового точения d_min=60,15; d_max=60,15+0,19=60,34 мм Для чистового точения d_min=59,926; d_max=60мм Предельные значения припусков 2z^пр_minи 2z^пр_max определяются как разность соответственно наименьших и наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Для чернового точения

2z^пр_min=61,68−60,15=1,53 мм

2z^пр_max=61,87−60,34=1,53 мм Для чистового точения

2z^пр_min=60,15−59,926=0,224 мм

2z^пр_max=60,34−60=0,34 мм Проверим правильность расчетов Для чернового точения

2z^пр_max-2z^пр_min=1,53−1,53=0

д_заг-д_черн=0,19−0,19=0

Для чистового точения

2z^пр_max-2z^пр_min=0,34−0,224=0,116

д_черн-д_чист=0,19−0,074=0,116

Расчет произведен верно.

Схема расположения припусков представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 — Схема расположения припусков на 60h9

Аналогичным образом рассчитываем припуски на обработку поверхности 1 (торец60). Расчет ведется для линейного размера 190.

Таблица 5

Припуски на обработку поверхности 1 (торец 60)

Определяем элементы припуска R_z — высота неровностей, Т — глубина дефектного слоя.

Для заготовки R_z+Т=200 мкм/2, с. 64, табл.4.4/

Для точения R_z=30мкм, Т=30 мкм/2, с. 64, табл.4.5/

Для шлифованияR_z=10мкм, Т=20 мкм/2, с. 64, табл.4.5/

Величина пространственных отклонений с_заг=с_к=Д_к•l/2, с. 68, табл.4.7/

где Д_к — удельная кривизна заготовки на 1 мм длины.

Д_к=½, с. 71, табл.4.8/

с_заг=с_к=1•195=195 мкм Остаточные отклонения последующих переходов с_ост=k_у•с_заг

где k_у — коэффициент уточнения формы;

для точения k_у=0,04/2, с.73/;

с_ост=0,04•195=8 мкм для шлифованияk_у=0,002/2, с.73/;

с_ост=0,002•195=0,39 мкм для шлифования принимаем с_ост=0

Погрешность установки

/2, с.74/

где е_б — погрешность базирования;

е_б=0, т.к. установка заготовки производится в самоцентрирующемся патроне;

е_з=420 мкм/2, с. 76. табл.4.10/

мкм Припуск на обработку определяется по формуле

/2, с. 62. табл.4.2/

Для точения мкм Для шлифования мкм Расчетный размер Для шлифованияl_р=189,977 мм Для точения l_р=189,977+0,06=190,037 мм Для заготовки l_р=190,037+0,62=190,657 мм Допуск Для заготовки д=800мкм Для чернового точения д=460мкм Для чистового точения д=46мкм Наименьший предельный размер l_minи наибольший предельный размер l_max

Для заготовки l_min=19,07; l_max=19,07+0,8=191,5 мм Для точения l_min=190,04; l_max=190,04+0,46=190,5 мм Для шлифованияl_min=189,977; l_max=189,977+0,046=190,023 мм Предельные значения припусков z^пр_minи z^пр_max

Для точения

z^пр_min=190,7−190,04=0,66 мм

z^пр_max=191,5−190,5=1мм Для шлифования

z^пр_min=190,04−189,977=0,063 мм

z^пр_max=190,5−190,023=0,477 мм Проверим правильность расчетов Для точения

z^пр_max-z^пр_min=1000−660=340

д_заг-д_точ=800−460=340

Для шлифования

z^пр_max-z^пр_min=477−63=414

д_точ-д_шлиф=460−46=414

Расчет произведен верно.

Схема расположения припусков представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 — Схема расположения припусков пов.1, торец 60

7. Обоснование выбора оборудования, режущего и мерительного инструмента, технологической оснастки При обработке винта, исходя из технологического маршрута обработки, назначаем станки, режущий и мерительный инструмент. Станки выбираем по типу операции в соответствии с точностью обработки, техническими и геометрическими параметрами станка. При выборе типа и конструкции режущего инструмента следует учитывать основные факторы: характер производства, тип станка, метод обработки, размер и конфигурацию обрабатываемой детали, точность обработки, материал обрабатываемой детали, материал режущей части инструмента. Размер и конфигурация обрабатываемой детали влияют на выбор инструмента в отношении его размеров и конструкции. винт заготовка припуск оборудование На токарной операции применяем резцы, оснащенные твердосплавными пластинами: подрезной резец по ГОСТ 18 880–73 для подрезки торцев; проходной резец по ГОСТ 22 611–85 с твердосплавной пластиной по ГОСТ 25 003–81 для точения цилиндрических поверхностей и обработки фасок; фасонный резец для точения канавки. Материал режущей части резцов — Т15К6. На данной операции используется токарно-винторезный станок 16К20.

На сверлильной операции применяется сверло по ГОСТ 10 903–77 из быстрорежущей стали Р6М5. Сверлильная операция проводится на вертикально-сверлильном станке 2Н135. Поворот заготовки на заданный угол осуществляется при помощи делительной головки.

Для нарезания резьбы применяется токарно-винторезный станок 16К20, оснащенный винторезной самооткрывающейся головкой. Винторезная головка позволяет по окончании процесса нарезания резьбы осуществлять вывод инструмента без обратной подачи, что значительно сокращает штучно-калькуляционное время. Шлифование торца производится шлифовальным кругом 1−100×20×25 Э9А 25 СМ1 7К5 35 м/с, А 1 кл. ГОСТ 2424–83 на универсальном круглошлифовальном станке 3А110 В.

Для измерения диаметральных и линейных размеров применяется штангенциркуль по ГОСТ 166–78. Измерение глубины отверстий производится штангенглубиномером ГОСТ 162–90.

8. Расчет режимов резания Производим расчет режимов резания аналитическим способом для операции 010 — Токарная, Установ А.

Расчет режимов резания по переходу 2 — черновое точение 60 на длину L=70 мм. Обрабатываемый материал — Сталь 45 ГОСТ 1050–88. Резец проходной, оснащенный пластиной из твердого сплава Т15К6.

Глубина резания t=1,5 мм.

Подача s=0,8 мм/об/4, с. 266, табл.11/

Скорость резания определяем по формуле где T — стойкость инструмента;

Т=40 мин;/4, с.268/

C_v= 340; x=0,15; у=0,45, m=0,2/4, с. 269, табл.17/

K_v=K_мv•K_пv•K_иv

Где K_мv — коэффициент, учитывающий материал заготовки;

K_пv — коэффициент, учитывающий состояние поверхности;

K_пv=0,9/4, с. 263, табл.5/

K_иv — коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_иv=¼, с. 263, табл.6/

/4, с. 261, табл.1/

где у_в=600 МПа;

K_r — коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

K_r=¼, с. 262, табл.2/

n_v — показатель степени;

n_v=¼, с. 262, табл.2/

K_v=1,25•0,9•1=1,125

По паспорту станка принимаем n=1000 об/мин. Пересчитываем скорость Сила резания

P_z,y,x=10•C_p•t^x•s^y•vⁿ•K_p

Где C_p=300; x=1; y=0,75;n=-0,15 — значения для расчета P_z;

C_p=243; x=0,9; y=0,6;n=-0,3 — значения для расчета P_y;

C_p=339; x=1; y=0,5;n=-0,4 — значения для расчета P_х/2,с.273, табл.22/

K_p=K_мp• K_цp• K_гp• K_лp• K_rp

/4, с. 264, табл.9/

где n=0,75/0,35=2,14/4, с. 264, табл.9/

Для тангенциальной составляющей P_z

K_цp=0,94; K_гp=1,1; K_лp=1; K_rp=0,93/4, с. 275, табл.23/

K_p=1,61•0,94•1,1• 1• 0,93=0,327

P_z =10•300•1,5¹•0,8^0,75•188^-0,15•0,327=545Н Для радиальной составляющей P_y

K_цp=0,77; K_гp=1,4; K_лp=1; K_rp=0,82/4, с. 275, табл.23/

K_p=1,61•0,77•1,4• 1• 0,82=0,301

P_y =10•243•1,5^0,9•0,8^0,6•188^-0,3•0,301=175Н Для осевой составляющей P_x

K_цp=1,11; K_гp=1,4; K_лp=1; K_rp=¼, с. 275, табл.23/

K_p=1,61•1,11•1,4• 1• 1=0,528

P_x =10•339•1,5¹•0,8^0,5•188^-0,4•0,528=262Н Мощность резания рассчитываем по формуле кВт При этом паспортная мощность главного привода станка равна 11 кВт, следовательно мощности станка достаточно.

Расчет режимов резания аналитическим способом для операции 015 — Сверлильная.

Материал инструмента — Р6М5. Диаметр сверления D=6 мм.

Глубина резания при сверлении

t=0,5•D=0,5•6=3 мм Подача s=0,13 мм/об/4, с. 277, табл.25/

Скорость резания определяем по формуле где C_v=7; q=0,4; y=0,7; m=0,2/4, с. 278, табл.28/

Тстойкость инструмента, Т=25 мин/4, с. 279, табл.30/

K_v — общий поправочный коэффициент.

K_v=K_мv• K_иv• K_lv

Где K_мv — коэффициент на обрабатываемы материал;

K_иv — коэффициент на инструментальный материал;

K_иv=0,9/4, с. 263, табл.6/

K_lv — коэффициент, учитывающий глубину сверления;

K_lv=¼, с. 280, табл.31/

/4, с. 261, табл.1/

где у_в=600 МПа;

K_r — коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

K_r=¼, с. 262, табл.2/

n_v — показатель степени;

n_v=-0,9/4, с. 262, табл.2/

K_v=0,6•1•1=0,6

По паспорту станка принимаем n=800 об/мин. Пересчитываем скорость Крутящий момент и осевая сила

M_кр=10•C_м•D^q•s^y•K_р

P_o=10•C_p•D^q•s^y•K_р

где С_м=0,0345; q=2; y=0,8 — для расчета М_кр;

С_р=68; q=1; y=0,7 — для расчета Р_о.

К_р — коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки.

/4, с. 264, табл.9/

где у_в=600 МПа;

n=0,75/0,75=¼, с. 264, табл.9/

M_кр=10•0,0345•6²•0,13^0,8•0,8=14,6 Н•м

P_o=10•68•6¹•0,13^0,7•0,8=588 Н Мощность резания кВт При этом паспортная мощность главного привода станка равна 4 кВт, следовательно мощности станка достаточно.

Расчет режимов резания табличным способом для операции 010 — Токарная. Установ А.

Расчет режимов резания по переходу 3 — чистовое точение 60 на длину L=70 мм.

Определяем длину рабочего хода суппорта

L_р.х=L_рез+y+L_доп

Где L_рез -длина резания;

L_рез=70 мм;

y — длина подвода, врезания и перебега инструмента;

y=10 мм;

L_доп — дополнительная длина хода;

L_доп=0

L_р.х=70+10+0=80мм Назначаем подачу суппорта на оборот шпинделя

s_о=0,6 мм/об/1, с. 23, карта Т-2/

Определяем стойкость инструмента Т_р=Т_м•л где Т_м — стойкость в минутах машинной работы станка;

Т_м=70 мин/1, с. 26, карта Т-3/

л — коэффициент времени резания;

кВт Т.к. л>0,7 принимаем Т_р=Т_м=70 мин./1, с.26/

Определяем скорость резания

v=v_табл•К₁•К₂•К₃

где v_табл=125 м/мин/1, с. 29, карта Т-4/

К₁ — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₁=0,9/1, с. 30, карта Т-4/

К₂ — коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава;

К₂=1,25/1, с. 33, карта Т-4/

К₃ — коэффициент, зависящий от вида обработки;

К₃=1/1, с. 34, карта Т-4/

v=125•0,9•1,25•1=141 м/мин Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка об/мин По паспорту станка принимаем n=800 об/мин. Уточняем скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя м/мин Рассчитываем основное машинное время обработки мин Определяем силу резания

P_z=P_zтабл•К₁•К₂

P_zтабл=350 Н К₁ — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₁=0,8/1, с. 36, карта Т-5/

К₂ — коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла при точении сталей твердосплавным инструментом;

К₂=1/1, с. 36, карта Т-5/

P_z=35•0,8•1=280Н Определяем режимы резания для операции 020 — Резьбонарезная.

Скорость резания находим по формуле

v=v_табл•К_v

где v_табл=16 м/мин/1, с. 162, карта Р-2/

К_v — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К_v=1/1, с. 162, карта Р-2/

v=16•1=16м/мин Рассчитываем рекомендуемое число оборотов шпинделя станка об/мин По паспорту станка принимаем n=125 об/мин. Уточняем скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя м/мин Крутящий момент М_кр=М_{кр (табл)}•К₁•К₂

где М_{кр (табл)}=30Н•м/1, с. 163, карта Р-2/

К₁ — коэффициент, зависящий от диаметра резьбы;

К₁=4,8;/1, с. 163, карта Р-2/

К₂ — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₂=1;/1, с. 163, карта Р-2/

М_кр=30•4,8•1=144Н•м Определяем машинное время где L_р.х — длина рабочего хода;

s — шагрезьбы;

s=4,5 мм

L_р.х=L_рез+y=124+5=129мм мин Мощность резания кВт При этом паспортная мощность главного привода станка равна 11 кВт, следовательно мощности станка достаточно.

9. Техническое нормирование операций Операция 010 — Токарная.

/2, с.101/

где t_oi — основное время;

t_всп — вспомогательное время;

t_об.отд — время на обслуживание и отдых;

t_пз— подготовительно-заключительное время;

n — количество деталей в настроечной партии

n=250 шт.

где L — длина пути, пройденная инструментом в направлении подачи;

s — минутная подача;

n — частота вращения шпинделя;

i — число рабочих ходов;

L=l+l₁+l₂+l₃

где l — длина обрабатываемой поверхности;

l₁ — длина врезания;

l₁=2,5 мм;

l₂ — длина перебега инструмента;

l₂=1,5 мм;

l₃ — дополнительная длина (учитывается лишь в единичном производстве) мин мин мин мин мин мин мин мин мин Уt_oi=0,065+0,123+0,154+0,012+0,108+0,065+0,213+0,012+0,023=0,763

Вспомогательное время складывается из времени на установку и снятие детали, времени на закрепления и открепления детали, времени на приемы управления, времени на измерение детали. Выбор времен производится по таблицам /2, с.197−206/ Таким образом

t_всп=0,23+0+0,12+0,6=0,95мин Время на обслуживание и отдых равно 7% от суммы основного и вспомогательного времени /2, с. 214, табл.6.1/.

t_об.отд.=(0,763+0,95)•0,07=0,12мин Подготовительно-заключительное время t_пз=12 мин/2, с. 216, табл.6.3/

мин Операция 015 — Сверлильная мин

t_всп=0,52+0+0,07+1,12=1,71мин Время на обслуживание и отдых равно 5,5% от суммы основного и вспомогательного времени /2, с. 214, табл.6.1/.

t_об.отд.=(0,54+1,71)•0,055=0,12мин Подготовительно-заключительное время t_пз=9 мин/2, с. 217, табл.6.4/

мин Операция 020 — Резьбонарезная где l₁равняется двум шагам нарезаемой резьбы;

l₁=9 мм;

l₂ равняется 1,2 шага нарезаемой резьбы;

l₂=5,5 мм;

мин

t_всп=0,23+0+0,12+0 =0,35мин Время на обслуживание и отдых равно 7% от суммы основного и вспомогательного времени /2, с. 214, табл.6.1/.

t_об.отд.=(0,23+0,35)•0,07=0,04мин Подготовительно-заключительное время t_пз=12 мин/2, с. 217, табл.6.4/

мин Операция 030 — Шлифовальная

/2, с.101/

где t_тех — время на техническое обслуживание рабочего места;

t_орг — время на организационное обслуживание рабочего места;

t_отд — затраты времени на перерыв, отдых и личные надобности где l₁+l₂=15 мм;

sподача;

s=0,5 м/мин;

мин

t_всп=0,122+0+0,15+0,18 =0,452мин Время на техническое обслуживание равно 3% от суммы основного и вспомогательного времени /2, с. 212, табл.5.20/.

t_тех.=(0,15+0,452)•0,03=0,018мин Время на организационное обслуживание равно 1,7% от суммы основного и вспомогательного времени /2, с. 212, табл.5.21/.

t_орг.=(0,15+0,452)•0,017=0,01мин Время на отдых равно 20% от суммы основного и вспомогательного времени /2, с. 213, табл.5.22/.

t_отд.=(0,15+0,452)•0,2=0,12мин Подготовительно-заключительное время t_пз=10 мин/2, с. 220, табл.6.7/

мин

10. Расчет себестоимости выполнения одной операции Рассчитываем себестоимость выполнения вертикально-сверлильной операции.

Технологическая себестоимость операции

/2, с.43/

Где К_в=1,3- коэффициент выполнения норм;

С_пз — часовые приведённые затраты

/2, с.39/

где Е_н-нормативный коэффициент экономической эффективности и капитальных вложений;

Е_н=0,15/2, с.39/

С_з = е•С_тф•k•у Где е — коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату е=1,53/2, с.39/

С_тф — часовая тарифная ставка станочника сдельщика соответствующего разряда;

С_тф=6060 руб/ч/2, с. 40 табл.2.14/

k — коэффициент, учитывающий зарплату наладчика;

k=1;/2, с.40/

у — коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании;

у=½, с.40/

С_з = 1,53•6060•1•1=9272руб/ч Часовые затраты по эксплуатации рабочего места

/2, с.40/

Где С^бп_чз — практические часовые затраты на базовом рабочем месте;

С^бп_чз=3630 руб/ч;

k_м — коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка;

k_м=1,8/2, с. 147 табл.2/

С_чз=3630•1,8=6534

Капитальные вложения в станок

/2, с.42/

Где Ц — балансовая паспортная стоимость станка;

Ц=102 200 000 руб.;

F_д — годовой фонд времени, ч;

F_д = 4029;

з_з — коэффициент загрузки станка;

для серийного производства з_з=0,8

Капитальные вложения в здание

/2, с.43/

гдеF — производственная площадь, занимаемая станком с учётом проходов, м²;

F= f•k_f/2, с.43/

гдеf — площадь станка в плане, м²;

f=2,67 м²;

k_f — коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов, проездов и др.;

k_f=3,5

F=2,67•3,5=9,35

С_пз=9272 +6534+0,15•(31 707+2274)=20 903руб/ч СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Барановский, Ю. В. Режимы резания металлов: Справочник/Ю.В. Барановский; под ред. Ю. В. Барановского. — М.: Машиностроение, 1972. 407 с.

2. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. — Мн.: Вышэйшая школа, 1983;255 с.

3. Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х т. Т.1 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1985 -655 с.

4. Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х т. Т.2 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1985 -495 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ГОСТ 3,1105−74 Форма 1

ГОСТ 3,1105−74 Форма 1

ГОСТ 3,1105−74 Форма 1

ГОСТ 3,1105−74 Форма 1

ГОСТ 3,1105−74 Форма 1