Введение
1.Проектирование технологического процесса с использованием типового
1.1 Анализ исходных данных
1.2 Определение конструкторско-технологического кода детали
2. Оценка показателя технологичности конструкции детали
3. Выбор метода изготовления детали
4. Выбор заготовок и технологических баз
5. Назначение режимов обработки
6. Выбор технологической оснастки
7. Техническое нормирование
7.1 Раскрой на гильотинных ножницах
7.2 Холодная штамповка
8. Определение типа производства
9. Технико-экономические показатели разработанного технологического процесса
10. Расчет размера партии деталей, заготовок
12. Мероприятия по безопасности труда
13. Заключение
14. Библиографический список
Введение
В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.
Одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат. Такими специалистами являются инженеры-экономисты, разбирающиеся не только во всех тонкостях экономических аспектов функционирования предприятия, но и в сущности производственного процесса, который и обуславливает это функционирование.
Целью данного курсового проекта является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.
Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции, а, следовательно, на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.
Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.
Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.
1. Проектирование технологического процесса
с использованием типового
Технологический процесс - главная часть производственного процесса, включающая действия по изменению размеров, формы, свойств и качества поверхностей детали, их взаимного расположению с целью получения нужного изделия.
Типовой технологический процесс является унифицированным для наиболее типичных деталей, обладающих сходными технико-конструктивными параметрами. Инженерами высокого класса разрабатывается технологический процесс для типовых деталей, а затем, с их помощью, составляют рабочие технологические процессы для конкретной детали. Использование типового технологического процесса позволяет упростить разработку тех. процессов, повысить качество этих разработок, сэкономить время и сократить затраты на технологическую подготовку производства.
Разработка технологического процесса включает в себя следующие этапы :
Определение технологической классификационной группы детали;
Выбор по коду типового технологического процесса (выбор метода получения детали);
Выбор заготовок и технологических баз;
Уточнение состава и последовательности операций;
Уточнение выбранных средств технологического оснащения.
1.1 Анализ исходных данных
Для определения технологической классификационной группы детали необходимо изучить исходные данные, в которых содержится информация о детали и располагаемом для ее изготовлению оборудовании.
Исходные данные содержат:
· чертеж детали
· сборочный чертеж штампа
· спецификация
В результате изучения этих данных, получаем:
Деталь - экран - представляет собой плоскую деталь с конструкторским кодом:
РГРА. 755561.002.
Материал: Сталь 10 ГОСТ 914- 56 - качественная низкоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,2 %. Этот сплав хорошо сваривается и обрабатывается резанием, а также давлением в холодном состоянии. Эти свойства доказывают целесообразность использования холодной штамповки для изготовления этой детали.
Сортамент: лист толщиной 1 мм. Из данного материала обычно изготавливают горячекатаные листы.
Шероховатость: для всей поверхности детали высота неровностей профиля по десяти точкам Rz=40 мкм, среднеарифметическое отклонение профиля Ra=10 мкм. Класс шероховатости 4. Поверхность детали образуется без удаления верхнего слоя.
Степень точности: наибольший квалитет 8
Технологический процесс: в данном случае наиболее целесообразно применять холодную штамповку.
Холодная штамповка - это процесс формообразования поковок или готовых изделий в штампах при комнатной температуре.
Масса детали:
M = S*H*r, где S – площадь детали, мм2 ; H – толщина, мм; r - плотность, г/мм3
Штамп последовательный
Штамп - деформирующий инструмент, под воздействием которого материал или заготовка приобретает форму и размеры, соответствующие поверхности или контуру этого инструмента . Основными элементами штампа являются пуансон и матрица.
Конструкция данного штампа включает пуансон для пробивки отверстия диаметром 18 мм, а также пуансон для вырубки наружного контура детали.
Этот штамп является последовательным многооперационным штампом, который предназначен для штамповки деталей из листового материала. Изготовление заготовки проходит в 2 этапа: сначала пробиваются отверстие диаметром 18 мм, затем получение наружного контура детали.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ
АКАДЕМИЯ
Кафедра технологии РЭА
Пояснительная записка к курсовому проекту
по курсу "Технология машиностроительного производства"
на тему "Разработка технологического процесса изготовления детали
экран РГРА 745 561.002"
Проект выполнила
студентка гр. 070 А. А. Болтукова
Руководитель проекта
Задание………………………………………………………………………………………………………………..2
Чертеж детали………………………………………………………………………………………………………..3
Введение………………………………………………………………………………………………………………5
1.Проектирование технологического процесса с использованием типового……………….……..……..6
1.1 Анализ исходных данных…………………………………………………………………………...…….6
1.2 Определение конструкторско-технологического кода детали……………………………………..7
2. Оценка показателя технологичности конструкции детали………………………………………………8
3. Выбор метода изготовления детали………………………………………………………………………...9
4. Выбор заготовок и технологических баз…………………………………………………………………..10
5. Назначение режимов обработки…………………………………………………………………………....12
6. Выбор технологической оснастки…………………………………………………………………………..13
7. Техническое нормирование………………………………………………………………………………….14
7.1 Раскрой на гильотинных ножницах……………………………………………………………………14
7.2 Холодная штамповка…………………………………………………………………………………….15
8. Определение типа производства…………………………………………………………………………...17
9. Технико-экономические показатели разработанного технологического процесса………………...18
10. Расчет размера партии деталей, заготовок………………………………………………………………21
12. Мероприятия по безопасности труда………………………………………………………………………23
13. Заключение……………………………………………………………………………………………………..24
14. Библиографический список………………………………………………………………………………….25
Приложение 1………………………………………………………………………………………………..…26
Приложение 2………………………………………………………………………………………………..…27
Приложение 3………………………………………………………………………………………………..…28
Приложение 4………………………………………………………………………………………………..…29
В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.
Одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат. Такими специалистами являются инженеры-экономисты, разбирающиеся не только во всех тонкостях экономических аспектов функционирования предприятия, но и в сущности производственного процесса, который и обуславливает это функционирование.
Целью данного курсового проекта является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.
Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции, а, следовательно, на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.
Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.
Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.
Технологический процесс - главная часть производственного процесса, включающая действия по изменению размеров, формы, свойств и качества поверхностей детали, их взаимного расположению с целью получения нужного изделия.
Типовой технологический процесс является унифицированным для наиболее типичных деталей, обладающих сходными технико-конструктивными параметрами. Инженерами высокого класса разрабатывается технологический процесс для типовых деталей, а затем, с их помощью, составляют рабочие технологические процессы для конкретной детали. Использование типового технологического процесса позволяет упростить разработку тех. процессов, повысить качество этих разработок, сэкономить время и сократить затраты на технологическую подготовку производства.
Разработка технологического процесса включает в себя следующие этапы :
Определение технологической классификационной группы детали;
Выбор по коду типового технологического процесса (выбор метода получения детали);
Выбор заготовок и технологических баз;
Уточнение состава и последовательности операций;
Уточнение выбранных средств технологического оснащения.
Для определения технологической классификационной группы детали необходимо изучить исходные данные, в которых содержится информация о детали и располагаемом для ее изготовлению оборудовании.
Исходные данные содержат:
· чертеж детали
· сборочный чертеж штампа
· спецификация
В результате изучения этих данных, получаем:
Деталь - экран - представляет собой плоскую деталь с конструкторским кодом:
РГРА. 755561.002.
Материал: Сталь 10 ГОСТ 914- 56 - качественная низкоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,2 %. Этот сплав хорошо сваривается и обрабатывается резанием, а также давлением в холодном состоянии. Эти свойства доказывают целесообразность использования холодной штамповки для изготовления этой детали.
Сортамент: лист толщиной 1 мм. Из данного материала обычно изготавливают горячекатаные листы.
Шероховатость: для всей поверхности детали высота неровностей профиля по десяти точкам R z =40 мкм, среднеарифметическое отклонение профиля R a =10 мкм. Класс шероховатости 4. Поверхность детали образуется без удаления верхнего слоя.
Степень точности: наибольший квалитет 8
Технологический процесс: в данном случае наиболее целесообразно применять холодную штамповку.
Холодная штамповка - это процесс формообразования поковок или готовых изделий в штампах при комнатной температуре.
Масса детали:
M = S*H*r, где S – площадь детали, мм 2 ; H – толщина, мм; r - плотность, г/мм 3
Штамп последовательный
Штамп - деформирующий инструмент, под воздействием которого материал или заготовка приобретает форму и размеры, соответствующие поверхности или контуру этого инструмента . Основными элементами штампа являются пуансон и матрица.
Конструкция данного штампа включает пуансон для пробивки отверстия диаметром 18 мм, а также пуансон для вырубки наружного контура детали.
Этот штамп является последовательным многооперационным штампом, который предназначен для штамповки деталей из листового материала. Изготовление заготовки проходит в 2 этапа: сначала пробиваются отверстие диаметром 18 мм, затем получение наружного контура детали.
При нахождении технологической классификационной группы детали необходимо к уже имеющемуся конструкторскому коду детали добавить технологический код детали.
Введение
Машиностроение является одной из важнейших отраслей в промышленном комплексе нашей страны. Для народного хозяйства необходимо увеличение выпуска продукции машиностроения и повышение её качества. Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкции машин, но и непрерывном совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, экономично и в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществлённого труда изготовить любую машину или деталь.
Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию более современных машин и механизмов, и снижению их себестоимости. Актуальна задача повышения качества машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет особо важное значение для повышения эксплуатационного качества машин. Обеспечение заданной точности при наименьших затратах – основная задача при разработке технологических процессов.
Основные задачи в области машиностроения и перспективы её развития:
приближение формы заготовки к форме готового изделия за счёт применения методов пластической деформации, порошковой металлургии, специального профильного проката и других прогрессивных видов заготовок;
автоматизация технологических процессов за счет применения автоматических загрузочных устройств, манипуляторов, промышленных роботов, автоматических линий, станков с ЧПУ;
концентрация переходов и операций, применение специальных и специализированных станков;
применение групповой технологии и высокоэффективной оснастки;
использование эффективных смазочно-охлаждающих жидкостей с подводом их в зону резания;
разработка и внедрение высокопроизводительных конструкций режущего инструмента из твёрдых сплавов, минералокерамики, синтетических сверхтвёрдых материалов, быстрорежущих сталей повышенной и высокой производительности;
широкое использование электрофизических и электрохимических методов обработки, нанесение износоустойчивых покрытий.
В курсовом проекте согласно заданию предусматривается разработка технологического процесса изготовления «Вала», который является одной из важнейших деталей механизма для передачи вращения при заданном передаточном отношении.
1. Общетехническая часть
1.1 Служебное назначение изделия. Анализ конструкции и технических требований
Вал относится к классу валов. Вал предназначен для передачи вращения при заданном передаточном отношении.
На поверхности 3 имеется шпоночная канавка под призматическую шпонку для крепления сопрягаемой детали. В торце 1 имеется резьбовое отверстие М8–7Н для крепления детали предотвращающее осевое смещения детали с поверхности 3. На поверхности 15 расположены прямобочные шлицы, предназначенные для крепления сопрягаемой детали. Канавки 5, 9, 14 – являются технологическими и служат для выхода режущего инструмента. Канавка 17 предназначена для установки стопорного кольца.
Таблица 1.1 Технические требования
|
Наименование поверхности, номинальное значение, мм |
Назначение поверхности |
Точность |
Шероховатость Ra, мкм |
|
|
Торцевая L=290 мм |
||||
|
2, 6, 10, 12, 18 |
Фаска 1Ч45є |
Свободная |
||
|
Наружная цилиндрическая Ш 25 мм |
Вспомогательная конструкторская база |
|||
|
Шпоночный паз 40х8х4 |
||||
|
Торцевая L=50 мм |
Вспомогательная конструкторская база |
|||
|
Наружная цилиндрическая Ш 24,5 мм |
Свободная |
|||
|
Торцевая L=53 мм |
Вспомогательная |
|||
|
Наружная цилиндрическая Ш 29,5 мм |
Свободная |
|||
|
Наружная цилиндрическая Ш 40 мм |
Свободная |
|||
|
Торцевая L=81 мм |
Вспомогательная конструкторская база |
|||
|
Наружная цилиндрическая Ш 30 мм |
Основная конструкторская база |
|||
|
Шлицы прямобочные |
Вспомогательная конструкторская база |
|||
|
Торцевая L=87 мм |
Свободная |
|||
|
Наружная цилиндрическая Ш 28,5 мм |
Свободная |
|||
|
Фаска 1,6Ч45є |
Свободная |
|||
|
Внутренняя цилиндрическая М8 на L=18 мм |
Вспомогательная конструкторская база |
1.2 Анализ технологичности детали
Вал относится к деталям типа «вал».
Вал изготовлена из стали 45 (ГОСТ 1050–88), которая сравнительно хорошо обрабатывается резанием.
С точки зрения рационального выбора заготовки вал-шестерня относится к достаточно технологичным деталям. В качестве заготовки можно использовать прокат как наиболее дешёвый вид заготовки.
Геометрическая форма детали состоит из поверхностей, которые образованны вращением образующих относительно оси и торцов.
Поверхности открыты для подвода и перемещения режущего инструмента. Конфигурация детали не позволяет выполнить её полную обработку за один установ. Поэтому маршрут обработки будет складываться из ряда последовательных операций и переходов.
Конфигурация детали обеспечивает нормальный вход и выход инструмента.
Конструкция вала позволяет использовать типовые этапы обработки для большинства поверхностей.
Показатели точности и шероховатости находятся в экономических пределах: 6 квалитет точности и шероховатость Rа 0,63 мкм.
Возможна реализация принципа постоянства баз на основных операциях. Выбранные базы обеспечивают простое, удобное и надежное закрепление. Это позволяет применять сравнительно простые и дешевые приспособления.
Деталь обрабатывается в центрах и имеет достаточную жесткость, т.к. l/d < 10 (294/42 < 10).
Конструкция детали обеспечивает безударную обработку.
На основных операциях возможность применения стандартного режущего и мерительного инструментов и оснастки (резец проходной, резец контурный, резец канавочный, фреза червячная, фреза шпоночная, сверло центровочное, фреза торцевая, центра, линейка, штангенциркуль).
Конструктивные элементы не вызывают деформацию инструмента на входе и выходе.
В результате вышеизложенного деталь технологична.
1.3 Материал, его состав и его свойства. Режимы термообработки
Вал изготовлен из стали 45 ГОСТ 1050–88. Сталь 45 относится к группе углеродистых качественных конструкционных сталей. Это улучшаемая сталь с нормальным содержанием марганца. [ 1.17]
Таблица 1.2 Химический состав стали
Таблица 1.3 Физико-механические свойства стали
Таблица 1.4 Виды и режимы термообработки
|
Марка стали |
|||||
|
Температура нагрева, | |||||
Типовой ТП разрабатывается на основе анализа множества действующих и возможных ТП для типовых представителей групп изделий. Он должен быть рациональным в конкретных производственных условиях и обладать единством содержания и последовательности большинства ТО для группы изделий, обладающих общими конструктивными признаками.
Проектирование техпроцессов зависит от типа производства.
Для простых деталей разрабатываются подробные маршрутные техпроцессы с указанием содержания операций и переходов, а также выдерживаемых размеров. Типовые техпроцессы обычно оснащаются универсальным станочным оборудованием и стандартной оснасткой. Применяются универсальные и групповые приспособления.
В крупносерийном производстве в качестве заготовок широко используются сортовой прокат, отливки, штамповки на молотах, сварные конструкции и другие виды заготовок, применение которых экономически целесообразно.
Технологический процесс должен обеспечивать изготовление деталей заданного качества и объема выпуска, удовлетворять требованиям высокой производительности обработки, наименьшей себестоимости продукции, безопасности и облегчения условий труда.
Свойства деталей формируются поэтапно - от операции к операции, поскольку для каждого способа обработки (точения, шлифования и др.) существуют возможности исправления исходных погрешностей заготовки и получения требуемых точности и качества обработанных поверхностей. Это объясняется, прежде всего, физической сущностью способ обработки.
Проектируя технологическую операцию, необходимо стремиться к уменьшению ее трудоемкости. Производительность обработки зависит от режимов резания, количества переходов и рабочих ходов, последовательности их выполнения.
Число и последовательность технологических переходов зависят от вида заготовок и точностных требований к готовой детали. Совмещение переходов определяется конструкцией детали, возможностями расположения режущих инструментов на станке и жесткостью заготовки. Переходы, при которых соблюдаются жесткие требования к точности и шероховатости поверхности, иногда целесообразно выделить в отдельную операцию, применяя одноместную одноинструментальную последовательную обработку.
Форма детали «крышка» является правильной геометрической, она является телом вращения. Значение шероховатостей поверхностей соответствует классам точности их размеров и методам обработки этих поверхностей. Для обработки детали достаточно использовать токарную, расточну, протяжную, шлифовальную и зубофрезерную операцию.
РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
При разработке технологического процесса следует руководствоваться следующими принципами:
при обработке заготовок, полученных литьем, необработанные поверхности можно использовать в качестве баз для первой операции;
при обработке у заготовок всех поверхностей в качестве технологических баз для первой операции целесообразно использовать поверхности с наименьшими припусками;
в первую очередь следует обрабатывать те поверхности, которые являются базовыми в дальнейшей обработке;
в начале технологического процесса следует осуществлять те операции, в которых велика вероятность получения брака из-за дефекта.
Технологический процесс записывается по операционно, с перечислением всех переходов.
А 005 Операция токарная
Б Станок токарный с ЧПУ 16К30Ф3
О
2. Подрезать торец в размер 24±0,3
3. Проточить в размер ш90,6 +0,2
4. Расточить в размер ш 66,8 +0,2
4. Снять фаску 1х45
5. Снять деталь.
Т
А 010 Операция токарная
Б Станок токарный с ЧПУ 16К30Ф3
О 1. Установить деталь в патрон.
2. Подрезать торец в размер 22
3. Проточить в размер ш120
4. Расточить в размер 75,6 +0,2
6. Снять деталь.
Т Патрон самоцентрирующийся, резец подрезной Т15К6, резец проходной упорный Т15К6, линейка, штангенциркуль.
А 015 Радиально-сверлильная
Б Радиально-сверлильный 2А534
О 1.Установить деталь
2. Сверлить отверстие Ш9±0,2
3. Цековать отверстие Ш14
4. Снять деталь.
Т Сверло Р6М5, цековка Р6М5 штангенциркуль.
А 020 Операция горизонтально-фрезерная
Б Горизонтально-фрезерный 6Р83Г
О 1. Установить деталь
2. Фрезеровать лыски в размер 109.
3. Снять детали.
Т Фреза дисковая Т15К6,шнангенциркуль, образец шероховатости.
А 025 Операция круглошлифовальная
Б Станок круглошлифовальный 3Б161
О 1. Установить деталь.
2. шлифовать деталь в размер Ш90
3. Снять деталь.
А 030 Операция внутришлифовальная
Б
О 1.Установит деталь
2. Шлифовать отверстие в размер ш66Н7 +0,03 с шероховатостью Ra0,8.
3. Снять деталь.
Т
А 035 Операция внутришлифовальная
Б . Станок внутришлифовальный 3К2228А
О 1.Установит деталь
2. Шлифовать отверстие в размер ш75Н7с шероховатостью Ra0,8.
3. Снять деталь.
Т Оправка, круг шлифовальный, нутромер, образец шероховатости.
Операция 040 Контроль окончательный.
РАСЧЁТ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ
Основными элементами резания при токарной обработке являются: скорость резания V, подача S и глубина резания t.
Режимы резания при обработке детали рассчитаем расчетным методом.
а) При точении скорость резания рассчитываем по формуле:
где Т - среднее значение стойкости, мин;
(при одноинструментной обработке Т=60 мин)
t - глубина резания;
S - подача;
C v = 56; m = 0,125; y =0,66; x=0,25.
Значение величины подачи S берём из т. 11-14 .
Значение коэффициентов C и показателей степеней выбираем из т. 8
Коэффициент K определяется по формуле
где K m - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;
K п - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;
K u - коэффициент учитывающий материал инструмента;
Значение коэффициентов K m , K u и K п выбираем из т. 1-6 .
K m = 0,8; K u = 1; K п = 0,8.
Определим число оборотов шпинделя станка.
где V - cкорость резания;
D - диаметр обрабатываемой поверхности;
Определяем основное технологическое время
где l р.х. - длина рабочего хода резца, мм;
i - количество проходов, шт.
б) Скорость резания при фрезеровании:
v = C v ·K v ·D q /(T m ·t x ·s y ·B p ·Z p);
где B p и Z p - справочные коэффициенты.
Для отрезания, прорезания пазов:
K Mv = 0,80; K Пv = 0,85; K Иv = 1,68.
Результаты расчётов по приведенным выше формулам заносим в комплект документации на технологический процесс в соответствующие графы маршрутно-операционной карты.
НОРМИРОВАНИЕ ТЕХОПЕРАЦИЙ
Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Тш-к по следующей формуле:
где Т п-з - подготовительно-заключительное время, мин;
n - количество деталей в партии;
Тшт - норма штучного времени, мин.
Норму штучного времени можно определить по формуле:
где Т о - основное время, мин.;
Тв - вспомогательное время, мин.;
Тоб.от - время на обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности мин..
Вспомогательное время определяется по формуле:
где Т ус - время на установку и снятие детали, мин.;
Тзо - время на закрепление и открепление детали, мин.;
Туп - время на приёмы управления, мин.;
Тиз - время на измерение детали, мин.
Время на обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности определяется по формуле:
Операционное время Т оп определяется по формуле:
Далее произведём расчёт для всех технологических операций, используя вышеприведенные формулы, результаты занесем в комплект документации на технологический процесс в соответствующие графы маршрутно-операционной карты.
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 Московской области
ГБПОУ МО «Колледж» «Коломна»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Профессиональный модуль: Разработка технологических процессов изготовления деталей машин
Тема: Разработать технологический процесс изготовления детали
Данилин Д.Н.
Руководитель проекта
Кондюхов Д.П.
На курсовое проектирование по профессиональному модулю: Разработка технологических процессов изготовления деталей машин для студентов очной формы обучения III курса, группы 305 ТМ -13 _ _____Данилину Денису Николаев и чу __________________________________________
Тема: Разработать технологический процесс изготовления детали «Втулка»
Исходные данные:
1) Чертеж детали «Втулка» Д 49.78.49-1
2) Годовая программа выпуска N = 30000 штук _____________________
3) Работа двухсменная
Объем курсового проекта
Графическая часть:
1) Чертеж детали
2) Чертеж заготовки
3) Технологические наладки (карта наладки для станка с ЧПУ)
Пояснительная записка содержит 30-50 листов формата А4:
1) Титульный лист
2) Задание на курсовое проектирование
4) Введение
5) Технологический раздел (смотри на обороте)
6) Список используемой литературы
7) Приложения (смотри на обороте)
Дата выдачи задания «0 1 » октя бря 2015г.
Срок окончания «1 5 » июня 2016г.
Введение
1. Общий раздел
1.1 Назначение и конструкция детали
1.2 Анализ детали на технологичность
2. Технологический раздел
2.2 Анализ базового технологического процесса
Заключение
Список литературы
Введение
Машиностроение занимается производством машин и оборудования, различного рода механизмов для материального производства, науки, культуры, сферы услуг. Следовательно, продукция машиностроения потребляется всеми без исключения отраслями народного хозяйства.
Машиностроение - главная отрасль обрабатывающей промышленности. Именно эта отрасль отражает уровень научно-технического прогресса страны и определяет развитие других отраслей хозяйства. Современное машиностроение состоит из большого числа отраслей и производств. Предприятия отрасли тесно связаны между собой, а также с предприятиями других отраслей хозяйства. Машиностроение, как крупный потребитель металла имеет широкие связи, прежде всего, с черной металлургией. Территориальное сближение этих отраслей дает возможность металлургическим заводам использовать отходы машиностроения и специализироваться в соответствии с его потребностями. Машиностроение также тесно связанно с цветной металлургией, химической промышленностью и многими другими отраслями. Продукция машиностроения потребляется всеми, без исключения, отраслями народного хозяйства.
В настоящее время в структуре машиностроения насчитывается 19 самостоятельных отраслей, куда входят свыше 100 специализированных под отраслей и производств. К комплексным самостоятельным отраслям относятся: тяжелое, энергетическое и транспортное машиностроение; электротехническая промышленность; химическое и нефтяное машиностроение; станкостроение и инструментальная промышленность; приборостроение; тракторное и сельскохозяйственное машиностроение; машиностроение для легкой и пищевой промышленности и т.д.
Машиностроение является ведущей отраслью всей промышленности. Продукция предприятий машиностроения играет решающую роль в реализации достижений научно-технического прогресса во всех областях хозяйства.
Фрезерный станок с ЧПУ по металлу DMTG XD40A - аналог отеч е ственных станков моделей 6Т13Ф3 и 6Р13Ф3.
Обладает высокой скоростью вращения шпинделя, высокой скоростью обработки и быстрых перемещений. Вертикально-фрезерные станки по металлу с ЧПУ модели DMTG XD40A, разработанные с использованием последних мировых технологий, представляют новое поколение вертикально-фрезерных станков с ЧПУ, которые идеальны для мелкосерийных и единичных производств средних и небольших деталей.
На фрезерные станки с ЧПУ XD40A поставляется система ЧПУ "Siemens 0i-mate MC". Такие характеристики станка, высокоточная трех-осевая обработка, современное программирование (макро коды), графический дисплей, гарантируют превосходную точность исполнения команд и позволяет оператору быстро достичь желаемого результата. Сервопривода Siemens с цифровым управлением обеспечивают точные и быстрые перемещения по всем 3- м осям.
Большое количество операций, таких как фрезерование, растачивание, сверление, нарезание резьбы, можно осуществить за одну установку детали.
Стол и суппорт фрезерного станка по металлу с ЧПУ модели DMTG XD40A отливаются из специального высокопрочного чугуна, они компактны, имеют большую область загрузки, высокую жесткость и отличные антивибрационные характеристики, способные обеспечить самую высокую точность обработки на станках подобного типа.
Конструкция включает в себя мощный шпиндель и встроенную систему подачи СОЖ, что обеспечивает высокоскоростные режимы резания.
1. Общий раздел
1.1 Назначение и конструкция детали
Деталь «Втулка» Д 49.78.49-1 входит в гидротолкатель, который входит в крышку цилиндров дизель-генераторов 21-26 ДГ; 1-26 ДГ; 22 ДГМ.
Материал детали сталь ШХ 15 ГОСТ 801-78
Таблица 1 - Массовая доля элементов, % по ГОСТ 801-78
|
Массовая доля элементов, % |
С? кретич. точек |
|||||||||||||
? |
? |
? |
? |
|||||||||||
|
Сумма Cu и Ni ? 0,50% |
Таблица 2 - Механические свойства при комнатной температуре
Назначение - втулки плунжеров, нагнетательные клапаны, седла нагнетательных клапанов, корпусы распылителей, ролики толкателей, кулачки, накладные направляющие и другие детали, к которым предъявляются требования высокой твердости, износостойкости и компактной прочности, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм.
1.2 Анализ детали на технологичность
Под технологичностью конструкции понимают ее соответствие к требованию минимальной трудоемкости и материалоемкостью.
Цель анализа на технологичность - выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертеже и технических требованиях, а также воз-можны улучшения технологичности рассматриваемой конструкции.
Отработка конструкции на технологичность - это комплекс мероприятий
по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям.
Качественная оценка технологичности производится по следующим параметрам:
- материал -ШХ 15 ГОСТ 801-78 - хорошо;
- форма и качество обрабатываемых поверхностей - хорошо;
- простановка размеров - хорошо;
- заготовка - прокат - допустимо.
Количественная оценка технологичности выполняется согласно ГОСТ 14.201-83
Таблица 3 - Количественный метод оценки технологичности конструкции
|
Наименование поверхности |
Количество поверхностей |
Количество унифицированных элементов |
Квалитет точности |
Параметры шероховатости, |
|
|
Наружная поверхность |
|||||
|
Внутренняя поверхность |
|||||
Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:
,
где и - соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее.
Деталь технологична, если > 0,6.
Коэффициент использования материала:
где и - соответственно масса детали и заготовки, кг.
Деталь технологична, если Ким?0,65.
Коэффициент точности обработки:
,
Деталь технологична, если > 0,8.
Деталь технологична, если > 0,8.
Коэффициент шероховатости поверхности:
где - средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра, мкм.
мкм
Кш = = 0,16
Деталь технологична, если Кш < 0,32.
Вывод: на основании выполненных расчетов можем считать деталь технологичной за исключением коэффициента использования материала, т.е. необходимо предложить более прогрессивный метод изготовления заготовки.
2. Технологический раздел
2.1 Определение типа производства
Тип производства представляет собой комплексную характеристику технических, организационных и экономических особенностей производства, обусловленных степенью специализации, сложностью и устойчивостью изготовляемой номенклатуры изделий, размером и повторяемостью выпуска продукции.
Основным показателем, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций, который определяется как отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.
В теории и практике различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.
Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий.
Серийное производство характеризуется производством нескольких однородных типов изделий, периодически повторяющимися партиями или сериями.
Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция подетальной специализацией участков.
Для серийного производства определяем размер партии деталей:
==592штуки,
где N - годовая программа выпуска, штук;
б - количество дней запаса деталей на складе;
ф - количество рабочих дней в году.
Принимаем 600 штук.
2.2 Анализ базового технологического процесса
Таблица 4 - Базовый технологический процесс
|
№ операции |
Модель оборудования |
||
|
Отрезная |
|||
|
Контроль |
Стилоскоп СЛ-11А |
||
|
Токарно-винторезная |
|||
|
Плоскошлифовальная |
|||
|
Слесарная |
Верстак К3 7409А |
||
|
Токарная |
|||
|
Токарная |
п/а 1А240П-8 |
||
|
Токарно-винторезная |
|||
|
Токарно-винторезная |
|||
|
Токарно-винторезная |
|||
|
Калибровка |
|||
|
Вертикально-фрезерная |
|||
|
Слесарная |
|||
|
Контроль |
Плита ГОСТ 10905-86 |
||
|
Транспортирование |
Электрокар ЕП-011.2 |
||
|
Закалить 51…56 HRC |
|||
|
Транспортирование |
Электрокар ЕП-011.2 |
||
|
Доводочная |
Стол ТТ 7960-4174 |
||
|
Очистка ультразвуковая |
|||
|
Внутришлифовальная |
|||
|
Токарная с ЧПУ |
С ЧПУ 160НТ |
||
|
Круглошлифовальная |
|||
|
Доводочная |
Стол ТТ 7960-4174 |
||
|
Очистка ультразвуком |
|||
|
Доводочная |
Стол ТТ 7960-4174 |
||
|
Очистка ультразвуковая |
|||
|
Доводочная |
Стол ТТ 7906-4174 |
||
|
Очистка ультразвуковая |
|||
|
Контроль неразруш. магнитный |
|||
|
Контроль |
Плита ГОСТ 10905-86 |
||
|
Маркирование |
Электрограф |
2.3 Выбор заготовки и ее технико-экономическое обоснование
В машиностроении основным видом заготовки являются чугунные и стальные отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката.
Для изготовления детали «Втулка» применяем 2 способа получения заготовки: из проката и методом горячей объемной штамповки.
Для выбора рационального метода получения заготовки производим экономическое сравнение их себестоимости.
Определение стоимости заготовки из проката
За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр детали? 32
Таблица 5 - Технологический маршрут обработки поверхности
Определяем припуски на обработку наружной поверхности:
2Z = 4,0 мм
Определяем припуски на подрезание торцевых поверхностей:
Z= 0,5 мм
Определяем промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршруту технологического процесса.
где - диаметр детали, мм;
2Z - припуск на обработку, мм.
= 32 + 4 = 36 мм
По ГОСТ 2590-2006 определяем размер горячекатаного проката обычной точности:
мм
Определяем общую длину заготовки:
,
где - длина детали, мм;
- припуск на подрезку торцов, мм.
= 27 + 2 · 0,5 = 28 мм, принимаем 28 мм.
Определяем объем заготовки с учетом плюсовых отклонений:
,
где р-3.14;
D- диаметр заготовки, см;
L- длина заготовки, см.
V= 29,1 см
Определяем массу заготовки по формуле:
,
где - плотность стали, кг/см3 .
m= 0,00785 · 29,1 = 0,23 кг
где - масса детали, кг;
- масса заготовки из проката, кг.
Ким = = 0,17
Определяем стоимость заготовки из проката:
где С- оптовые цены на сортовой материал, руб.;
С- 0,391 Ч 350 руб.
m- масса заготовки из проката, кг;
С- оптовые цены на лом и отходы углеродистых черных
металлов, руб.
С= 36,8 Ч 350 руб.
С= 136,85 · 0,23 12880 = 29,07 руб.
Определение стоимости заготовки изготовленной методом горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ)
Техническая характеристика заготовки:
Класс точности Т4;
Группа стали M3;
Степень сложности определяется путем вычисления отношения массы поковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки
Определяем расчетную массу поковки:
где m- расчетная масса поковки, кг;
m- масса детали, кг;
К- расчетный коэффициент.
К= 1,7
m= 0,04 · l,7 = 0,068 кг
Определяем массу геометрической фигуры, в которую вписана форма поковки по формуле:
D- наибольший диаметр детали, см;
L- наибольшая длина детали, см;
Плотность стали кг/см3.
Определяем отношение, затем определяем степень сложности:
Степень сложности - С2
Определяем исходный индекс 10
Рисунок 1- Рабочий чертёж заготовки
Определяем основные припуски на размеры:
Таблица 6-Основные припуски на механическую обработку
Определяем размеры поковки, мм:
32+1,12 = 34,2; принимаем 34,5;
4+1,12 = 6,2; принимаем 6,5;
26+1,42 = 28,8; принимаем 29;
23+1,42 = 24,4; принимаем 24,5.
Определяем допускаемые отклонения размеров, мм:
Условно разбиваем фигуру заготовки на отдельные простые элементы, проставляем размеры с учетом плюсовых допусков:
Рисунок 2 - Элементы заготовки для определения объёма
Определяем объем заготовки штамповка на две фигуры:
где D - диаметр поверхности, см;
L - длина поверхности, см.
Определяем общий объем:
Vоб = 17,8+7,3 = 25,1 см
Определяем массу заготовки штамповка:
где с - плотность стали, кг/ см;
VЗШ - объем заготовки штамповка, см.
Определяем коэффициент использования материала:
где m- масса детали, кг;
m- масса заготовки штамповка, кг.
Определяем стоимость заготовки штамповка:
где С- оптовая цена за 1 кг горячештамповочных заготовок, руб.
С= 1,243 Ч 350=435,05 руб.
С- оптовые цены за 1 тонну на лом и отходы углеродистых черных металлов, руб.
С= 36,8 Ч 350 =12880 руб.
Определяем годовую экономию материала от выбранного варианта изготовления заготовки:
где m- масса заготовки прокат, кг;
m- масса заготовки штамповка, кг;
Э= (0,23- 0,2) Ч 30000 = 900 кг
Определяем экономический эффект по стоимости изготовления заготовки:
Э= (С- С)·N,
где С- стоимость заготовки штамповка, руб.;
С- стоимость заготовки прокат, руб.;
N - годовая программа выпуска, штук.
Э= (84,95 - 29,07) Ч 30000 = 2548587 руб.
Таблица 7 - Наиболее выгодный способ получения заготовки
|
Показатели |
Вид заготовки |
||
|
штамповка |
|||
|
1. Масса детали, кг |
|||
|
2. Масса заготовки, кг |
|||
|
3. Коэффициент использования материала |
|||
|
4. Стоимость заготовки, руб. |
|||
|
5. Экономический эффект от материала заготовки, кг |
|||
|
6. Экономический эффект от стоимости, руб. |
|||
|
7. Наиболее выгодный способ получения заготовки |
2.4 Разработка маршрута обработки детали
Таблица 8 - Маршрут обработки детали
|
операции |
Наименование и содержание операции |
Оборудование |
Режущий инструмент |
Приспособление |
|
|
Отрезная |
|||||
|
Зажим при станке |
|||||
|
2. Отрезать заготовку в размер 32-0,5 |
Пила 22570162 ГОСТ 4047-82 |
||||
|
Токарно -винторезная |
|||||
|
1. Установить деталь и закрепить |
Патрон 7100-0005 ГОСТ 2675-80 |
||||
|
2. Точить фаску 0,5х45? |
Резец 2102-0005 BK8 ГОСТ 18877-73 |
||||
|
Токарная |
|||||
|
1. Установить деталь и закрепить |
Патрон 7100-0005 ГОСТ 2675-80 |
||||
|
2. Подрезать торец в размер 28-0,5 |
Резец 2103-0057 Т15К6 ГОСТ 18879-73 |
||||
|
3. Центровать торец в размер 28-0,5 |
Сверло 2301-0060 ГОСТ 10903-77 |
||||
|
4. Сверлить отверстие Ш17,5Н9 |
Сверло 2300-7515 ГОСТ 10902-77 |
||||
|
5. Сверлить отверстие Ш3 |
Сверло 2300-7515 ГОСТ 10902-77 |
||||
|
6. Рассверлить фаску в размер 30? |
Сверло укороченное ТТ 2301-4232 |
||||
|
7. Сверлить отверстие предварительно Ш7,8и Ш17,5Н9 |
Сверло комбинированное ТТ 2310-4152 |
||||
|
8. Зенкеровать отверстие Ш7,8и Ш17,5Н9 и торец на длину 19,9 |
Зенковка КП 9347-589 |
||||
|
9. Развернуть отверстие Ш17,5Н9 |
Развертка ТТ 2363-4096 |
Расчет припусков (по округл енным нормативам)
Припуски определяются табличным и расчетно-аналитическим методом. шероховатость обработка деталь заготовка
Табличным методом определяются припуски на основании стандартов. Данный метод применяется в единичном и серийном производстве.
Таблица 9 - Табличный метод расчета припусков
|
Вид операции. |
Точность заготовки. |
Расчетные припуски, |
Расчетные размеры, |
Допуск,Тd, мм |
|||||
|
Наружная Поверхность |
|||||||||
|
Заготовка прокат |
|||||||||
|
Токарная черновая |
Проверка:
Zmax-Zmin= Тзаг.-Тдет
4,53 - 4 = 1,15 - 0,62
0,53мм = 0,53мм
Расчет режимов резания (на две операции по нормативам)
Разработка технологического процесса механической обработки заготовки обычно завершается установлением технологических норм времени для каждой операции.
Режимные параметры выбираются таким образом, чтобы была обеспечена наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конструкции наивыгоднейшей геометрии с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностей станка.
При определении режимов резания пользуемся табличным методом, как наиболее простым и дающим возможность ускорить разработку технологических процессов и сократить сроки подготовки к запуску изготовления данного изделия.
Расчёт режимов резания на операцию 020 - токарно-винторезная.
Переход 1
Установить деталь и закрепить;
Переход 2
Точить поверхность до Ш26,4h11 с подрезкой торца в размер
1.1) Выбор режущего инструмента:
Резец проходной отогнутый, материал режущей части Т15К6 ц=45°.
Выбираем номер эскиза резца 1, тип конструкции резца М.
Оценка в баллах 4.
Геометрические параметры лезвия инструментов: б = 6°; г = 10°; fo =1,2 мм.
где D - диаметр до обработки, мм;
d - диаметр после обработки, мм.
1.3) Определяем подачу S:
SТ = 0,60 мм/об;
Расчетная подача:
Sр=SТ*КS0*КS1*КS2*КS3*КS4*КS5*КS6=0,60*1,0*0,9*1,2*1,0*1,0*1,0*0,7=0,45 мм/об; (25)
где SТ - табличная подача, мм/об;
КS0 - поправочный коэффициент;
Корректируем подачу по паспортным данным:
Sn= 0,4 мм/об
1.4) Определяем скорость резания:
VТ= 200 м/мин;
Расчетная скорость резания:
Vр=VТ*Кv0*Кv1*Кv2*Кv3*Кv4*Кv5*Кv6=200*1,15*1,0*1,0*1,05*1,0*1,2*0,7=202,86м/мин;
где Vт - табличная скорость резания, м/мин;
Кv0 - поправочный коэффициент;
Кv1, Кv2, Кv3, Кv4, Кv5 - поправочные коэффициенты.
n= 1000* V ;
где V- расчетная скорость резания, м/мин;
D - диаметр до обработки, мм.
n = 1000*202,86 = 2019 мин -1
Корректируем частоту вращения по паспортным данным:
nn= 1000 мин -1
Vф= Dnn ,
где V - расчетная скорость резания, м/мин;
D - диаметр до обработки, мм;
nп - частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1 .
Vф= 3,14* 32* 10 00 = 100,48 м/мин.
1.7) Определяем мощность, затрачиваемую на резание:
Nт=3,7 кВт.
где Nт-табличная мощность резания, кВт;
К- поправочный коэффициент на мощность резания.
Nр=3,7*1,0=3,7 кВт.
з -КПД станка.
3,7 кВт? 10*0,75=7,5 кВт.
1.8) Определяем основное время
Т0 = Lрез/(S*n)*I ,
Lрез.= L+ lвр.+ lпер,
lвр - врезание резца, мм;
lпер. - перебег резца, мм;
Sn - подача по паспорту, мм/об;
nп - частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1;
i - количество проходов.
Lрез = 26,7+10=36,7
Т0 =36,7/0.4*1000=0.09мин.
Расчёт режимов резания на операцию 040 - вертикально-фрезерная.
Переход 1
Установить деталь и закрепить
Переход 2
Фрезеровать паз 3Н14 в размер 26Н14.
1) Нормирование основного времени.
1.1) Выбор режущего инструмента.
Фреза дисковая пазовая шириной 3Н14 и 26Н14
Материал режущей части Т5К10
Геометрические параметры лезвия инструмента:
б= 12° , г = 0 , ц = 60 , z=1.
1.2) Определяем глубину резания:
Определяем подачу на зуб:
SZ = 0,05 мм/зуб.
1.3) Расчетная подача:
SZP=SZT*КS1*КS2*КS3*КS4*КS5*КS6=0,05*1,0*1,25*1,1*1,0*0,5*1,0*=0,034мм/об,
где SZT - табличная подача;
КS1КS2, КS3, КS4, КS5, КS6 - поправочные коэффициенты.
Определяем подачу на 1 оборот фрезы:
Где SZ - расчетная подача;
Z - число зубьев.
SO = 0,034*5 = 0,17 мм/об.
1.4) Определяем скорость резания
VT = 187 м/мин.
Расчетная скорость резания:
VP=VT*Кv1*Кv2*Кv3*Кv4*Кv5*Кv6*Кv7=187*0,8*1,0*1,0*0,65*1,0*1,0*1,5=145,86 м/мин,
где VT - табличная скорость резания, м/мин;
Кv1, Кv2, Кv3, Кv4, Кv5, Кv6, Кv7- поправочные коэффициенты.
1.5) Определяем частоту вращения:
n = 1000* V ;
где р - 3,14;
V- расчетная скорость резания, м/мин;
D - диаметр до обработки, мм.
n = 1000*145,86 = 1451,63 мин -1
Корректируем частоту вращения по паспортным данным n= 800мин-1
1.6) Определяем фактическую скорость резания:
Vф = Dnn ;
V - расчетная скорость резания, м/мин;
D - диаметр до обработки, мм;
nп - частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1.
Vф =3,14* 3 2* 800 = 80,4 м/мин.
1.7) Определяем минутную подачу:
где SO - подача на 1 оборот фрезы, мм/об;
SФ = 0,17*800 = 136 мм/мин.
Корректируем минутную подачу по паспортным данным:
SMn = 133,3 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб:
SZCC = SMn / Z*nn ;
где SMn - минутная подачу по паспортным данным;
Z - число зубьев;
nn - частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1.
SZCC = 133,3 = 0,03 мм/зуб.
1.8) Определяем мощность, затрачиваемую на резание:
NT = 9,1 кВт
Расчетная мощность, затрачиваемая на резание:
NP= NT*КN1*КN2*КN3*КN4*КN5*КN6*КN7*КN8 = 9,1*1,0*1,0*1,0*0,65*1,0*1,0*1,5*0,5 = 4,4 кВт,
где NT - мощность, затрачиваемую на резание, кВт;
КN1, КN2, КN3, КN4, КN5, КN6, КN7, КN8 - поправочные коэффициенты.
Проверяем станок по мощности:
где Nдв- мощность двигателя, кВт;
з -КПД станка.
4,4 кВт? 11*0,8=8,8 кВт.
В связи с тем, что Nр меньше допустимой, то обработка возможна на всех переходах.
1.9) Определяем основное время:
Т0 = Lрез/SMn*i ,
где Lрез. - длина рабочего хода инструмента, мм;
Lрез.= L+ евр.+ епер.+ еподв.;
где L - длина обрабатываемой поверхности, мм;
евр., епер., еподв - врезание, перебег, подвод, мм;
SMn - минутная подачу по паспортным данным;
i - количество проходов.
Lрез = 4+11=15
Т0 =15/133,3*1=0.11 мин.
Таблица 10 - Сводная таблица режимов резания
|
№ операции |
Наименование и содержание операции |
Модель станка |
||||||
|
Токарно-винторезная |
||||||||
|
1.Установить деталь и закрепить |
||||||||
|
2.Точить поверхность Ш26,4h11 с подрезкой торца в размер 4,1 |
||||||||
|
Вертикально-фрезерная |
||||||||
|
1. Установить деталь и закрепить |
||||||||
|
2.Фрезеровать паз 3Н14 в размер 26Н14 |
Расчет норм времени (на две операции по таблицам)
Расчёт норм времени на операцию 020 Токарно-винторезная
1) Определяем основное время:
Тосн = 0,09 мин.
Твсп=Туст=Тв.оп+Тизм,
где Туст - время на установку детали, мин.;
Тв.оп - время, связанное с операцией, мин.;
Тизм - время на контрольные измерения, мин.
Туст=0,10 мин.
Тв.оп=0,10+0,08+0,06+0,03= 0,28 мин.;
Тизм=0,08 мин.;
Твсп=0,10+0,28+0,08= 0,46 мин.
Топер=Тосн+Твсп= 0,09+0,46= 0,55 мин.
4) Определяем штучное время
Тшт=(Т0+Ктв*ТТвсп)*(1+(аобсл+аотл)/100)
где Т0-основное время, мин.;
Ктв- коэффициент на вспомогательное время;
Тшт= (0,09+0,76*0,46)*(1+8/100) = 0,475 мин.
Нормирование подготовительно-заключительного времени:
Позиция 1,2,3,4,5,13,16,25,34.
Тпз= 4+9+2+2+4+6,8+0,8+0,3=28,9 мин. (46)
5) Определяем штучно-калькуляционное время
Тшт.к.=Тшт+Тпз/n,
где Тшт- штучное время, мин.;
Тпз- подготовительно-заключительное время, мин.;
n- количество деталей в партии, штук.
Тшт.к=0,475+28,9/600=0,523 мин.
Расчёт норм времени на операцию 040 Вертикально-фрезерная
1) Определяем основное время:
Тосн=0,11мин.
2) Нормирование вспомогательного времени:
Твсп=Туст=Тв.оп+Тизм,
где Туст - время на установку детали, мин.;
Тв.оп - время связанное с операцией, мин.;
Тизм - время на контрольные измерения, мин.
Туст=0,09мин.
Тв.оп=0,12+0,06+0,05=0,23мин.
Тизм=0,06+0,06=0,12 мин.
Твсп=0,09+0,23+0,12=0,44 мин.
3) Определяем оперативное время:
Топер=Тосн+Твсп=0,11+0,44=0,55 мин.
4) Определяем штучное время:
Тшт=(Т0+Ктв*ТТвсп)*(1+(аобсл+аотл)/100))
где Т0-основное время, мин.;
Ктв- коэффициент на вспомогательное время;
(аобсл + аотл) - время на обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности.
Тшт= (0,11+0,76*0,44)*(1+8/100)=0,479 мин.
5) Нормирование подготовительно-заключительного времени:
Позиция 1,2,3,4,7,15,21,22,31.
Тпз=4+10+2+2+2+0,8+0,3+0,15+0,2=29,45мин. (51)
6) Определяем штучно-калькуляционное время
Тшт.к.=Тшт+(Тпз/n) , (52)
где Тшт- штучное время мин;
Тпз- подготовительно-заключительное время мин;
n- количество деталей в партии шт.
Тшт.к=0,479+29,45/600=0,528 мин.
Таблица 11 - Сводная таблица норм времени
2.5 Экономическое обоснование принятого варианта техпроцесса
Все расчеты выполняются с использованием цен и тарифных ставок, действующих на предприятии.
Расчет себестоимости производится на две операции: 020 и 040
Токарно-винторезная и вертикально-фрезерная. При оценке эффективности рассчитываются следующие технико-экономические показатели:
Основная заработная плата;
Затраты на силовую электроэнергию;
Расходы по эксплуатации режущих инструментов.
Определяем основную заработную плату производственных рабочих:
Зоп=Тст*К*Тшт/60,
где Тст- часовая тарифная ставка станочника 1 разряда в рублях;
Тст=74 руб.
К- тарифный коэффициент, 1,44;
Тшт- норма штучного времени на операцию, мин.
Зоп=Зоп.ток+Зоп.фрез
Зоп.ток= 74*1,44*0,475/60=0,84 руб.
Зоп.фрез= 74*1,44*0,479/60=0,85 руб.
Зоп.разр.= 0,84+0,85=1,69 руб.
Зоп.ток=74*1,44*0,475*1,05/60=0,88 руб.
Зоп.фрез=74*1,44*0,479*1,05/60=0,90 руб.
Зоп.баз=0,88+0,90=1,78 руб.
2) Определяем расходы на заработную плату:
Ф=Зоп.*Кпрем.*Котп.*Ксоц,.
где Кпрем.- коэффициент премирования = 1,2;
Котп- коэффициент учитывающий оплату отпусков = 1,2;
Ксоц- коэффициент учитывающий отчисления на социальные страхования = 1,077.
Разработанный технологический процесс:
Фразр.= 1,69*1,2*1,2*1,077=2,63 руб.
Базовый технологический процесс:
Фбаз.=1,78*1,2*1,2*1,077=2,76 руб.
3) Определяем расходы силовой электроэнергии:
Э=Сэ*Ng* з м*Тосн/60* з с* з д,
где Сэ - стоимость 1кВт/ч. = 4,54 руб.;
Ng - установленная мощность эл. двигателя станка = 7,5 кВт/час.;
з м-коэффициент загруженности двигателя станка по мощности 0,5;
Тосн - основное время на операцию, мин;
з с - коэффициент потерь в сети =0,96;
з д - КПД электродвигателя.
Разработанный технологический процесс:
Эток=4,54*7,5*0,5*0,09/60*0,96*0,75=0,03 руб.
Эфрез=4,54*8,8*0,5*0,11/60*0,96*0,8=0,05 руб.
Эразр=0,03+0,05=0,08руб.
Базовый технологический процесс:
Эток=4,54*7,5*0,5*0,09/60*0,96*0,75*1,05=0,04 руб.
Эфрез=4,54*8,8*0,5*0,11/60*0,96*0,8*1,05=0,05 руб.
Эбаз.=0,04+0,05=0,09 руб.
4) Определяем расходы на эксплуатацию режущего инструмента:
Иоп.=Смин.*Тосн,
где Смин - стоимость эксплуатации режущего инструмента на одну станко-минуту (резец 2,55 ст/мин.; фреза дисковая 30,42 ст/мин.)
Разработанный технологический процесс:
Иоп.ток=2,55*0,09=0,23 руб.
Иоп.фрез=30,42*0,11=3,35 руб.
Иоп.разр.=0,23+3,35=3,58 руб.
Базовый технологический процесс:
Иоп.ток=2,55*0,09*1,05=0,24 руб.
Иоп.фрез=30,42*0,11*1,05=3,51 руб.
Иоп.баз.=0,24+3,51=3,75 руб.
5) Определяем затраты:
Эф= Ф+Э+Иоп.
Разработанный технологический процесс:
Эф.разр.=2,63+0,08+3,58=6,29 руб.
Базовый технологический процесс:
Эф.баз.=2,76+0,09+3,75=6,6 руб.
6) Определяем годовой экономический эффект:
Э=(Эф.баз.- Эф.разр.)*N,
где N- годовая программа выпуска, штук.
Э=(6,6- 6,29)*30000=9300 руб.
Из расчетов видно, что затраты в разработанном технологическом процессе меньше, чем в базовом.
2.6 Охрана труда и окружающей среды. Мероприятия по безопасности жизнедеятельности
Охрана труда представляет собой систему законодательных актов и соответствующих им экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность сохранения здоровья и работоспособность человека в процессе труда. Составными частями охраны руда является трудовое законодательство, техника безопасности и производственная санитария.
Задачами трудового законодательства являются регламентация правовых норм, непосредственно направленных на обеспечение здоровых и безопасных условий труда, норм, регулирующих организацию и планирование труда.
Задачей охраны окружающей среды является обеспечение равновесия человеческого общества и окружающей среды, сохранение и рациональное использование природных ресурсов.
Проблема окружающей среды и рационального использования природных ресурсов является одной из наиболее актуальных общечеловеческих проблем, так как от ее решения зависит жизнь на земле, здоровье и благосостояние человечества. Вокруг предприятия предусмотрена санитарно-защитная зона шириной 50 м. Эта зона озеленена и благоустроена. Зеленые насаждения обогащают воздух кислородом, поглощают углекислый газ, шум, очищают воздух от пыли и регулируют микроклимат. Загрязнение атмосферного воздуха и водоемов находся в пределах допустимых норм, так как с этой целью предусмотрены очистные сооружения.
После промывки оборудования и инвентаря вода, содержащая загрязнения сливается через отверстия в полу, которые связаны с канализацией, сточные воды обрабатываются на очистных сооружениях, а образовавшиеся осадки используются для реализации как удобрения в сельском хозяйстве. Очищенная вода на предприятии используется повторно, но только в бытовых целях.
Планировка и устройство территории предприятия предусматривает отвод атмосферных осадков от зданий к водостокам; хозяйственное и пожарное водоснабжение и канализацию. На территории устанавливают указатели проездов и проходов, специальные надписи и знаки мест стоянок. В производственных помещениях поддерживаются нормальные санитарно-гигиенические условия (, влажность, давление и чистота воздуха). Производственные, складские, вспомогательные, подсобные и бытовые помещения, лестничные площадки, проходы и рабочие места содержатся в чистоте, не допуская загромождения рабочих мест и проходов оборудованием, материалами и запасными частями.
Поверхность пола, стен и потолков является гладкой, удобной для очистки и удовлетворяющей гигиеническим и эксплуатационным требованиям. Для обеспечения безопасных условий труда, работоспособности человека, окружающая его на производстве воздушная среда должна соответствовать установленным санитарно-гигиеническим нормативам. В основу нормирования положены условия, при которых организм человека сохраняет нормальный тепловой баланс, то есть за счет физиологических процессов осуществляется терморегуляция, обеспечивающая сохранение постоянной температуры тела путем теплового обмена с внешней средой.
Средства индивидуальной защиты, обычно выполняющие роль дополнительного мероприятия, являются основным фактором предупреждения производственного травматизма. Они нужны для того, чтобы обеспечить комфортную работу работникам. В состав средств индивидуальной защиты входят: спецодежда, резиновые сапоги и технические перчатки, защитные каски, шлемы, наушники, защитные очки, тулупы, жилеты.
Перед запуском все станции, защитные приспособления должны функционировать. Руководство по эксплуатации станции необходимо хранить постоянно на месте производства. Дополнительно к инструкции по эксплуатации необходимо подготовить общепринятые, а также личные правила по предупреждению несчастных случаев и по защите окружающей среды. На станции может работать только обученный и проинструктированный персонал. Ни в коем случае не
проделывать изменения программы на электронных регуляторах. Только проинструктированному персоналу разрешено проводить действия управления.
При всех неполадках на станции и, которые указывают на электрические или механические дефекты, может ремонтировать только уполномоченный специалист. Запрещено проводить работы на частях под напряжением. Работы по электрическому обеспечению разрешено выполнять только специалисту электрику.
Комплексная механизация и автоматизация промышленности сопровождается значительным увеличением количества единиц электрооборудования. Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Все производственные помещения по степени опасности поражения людей электрическим током разделяются на три группы: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и слабо опасные.
При повреждении изоляции нетоковедущей части электроустановок оказывается под напряжением. Основными техническими мерами защиты людей от поражения электрическим током в этом случае являются защитные заземления, зануление и защитные отключения.
Ограждающие средства защиты предназначены для временного или постоянного ограждения токоведущих частей, для предупреждения ошибочных операций, временного заземления токоведущих частей с целью устранения опасности поражения.
Важное значение имеет профессиональная подготовка рабочих и инженерно-технических работников, чёткое знание ими всех организационных и технических мероприятий по обеспечению безопасности при работе с электрооборудованием.
Не допускается к работе персонал, который не прошёл инструктаж по технике безопасности, в алкогольном и наркотическом опьянении, дети до 18 лет.
Заключение
В процессе курсового проекта мной была проделана значительная исследовательская и учебно-методическая работа по совершенствованию технологического процесса обработки детали «Втулка», а так же разработан комплект документов на обработку.
Рассмотрел два вида изготовления заготовок: прокат и штамповка. По результатам расчетов получил, что заготовка-прокат более экономична по расходу материала и коэффициенту использования материала и дешевле по стоимости. Экономический эффект от выбранного вида изготовления заготовки составляет 2548587 рублей при годовой программе выпуска детали 30000 штук.
При разработке нового варианта технологического процесса я использовал концентрацию операций с целью повышения загрузки оборудования и произвел замену станков на более производительные, что позволило уменьшить затраты на заработную плату производительных рабочих, а это в свою очередь снизило себестоимость изготовления детали.
При разработке операций выполняющихся на токарно-винторезном 16К20 и вертикально-фрезерном 6Н11станках мной вычерчены карты наладки, наладка инструментальная, а также разработан комплект документов на обработку детали.
Список литературы
1 Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения». М. Машиностроение. 1985.
2 Босинзон М.А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация. М. Академия. 2006.
3 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ.В 2-х частях. Т1,Т.2. М. Экономика 1990
4 Локтев А.Д. Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник. В 2-х частях. Т1,Т.2. Машиностроение. 1991
6 Зубченко А.С. Марочник сталей и сплавов. 2-е издание. М. Машиностроение. 2003.
7 ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. М. Машиностроение. 1990.
8 ГОСТ 14.209-85.
9 Стандарт СЭВ 144-75.
10 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М. Машиностроение. 1990.
11 Панов А.А. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. М. Машиностроение. 1988.
12 Под редакцией Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х частях. Т1, 2. М. Машиностроение. 1985.
13 Трудовой кодекс Российской Федерации от 10.10.2008.
14 Девисилов В.А. Охрана труда М. Форум-Инфра-М . 2003.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ формы точности, шероховатости, размеров материала и обработки детали, а также характера нагружения. Определение технологического маршрута обработки поверхности детали в зависимости от точности размеров и шероховатости поверхностей детали.
курсовая работа , добавлен 25.09.2012
Проведение анализа технологичности и разработка технологического процесса изготовления детали "Корпус разъема". Обоснование метода получения заготовки и выбор способов обработки поверхностей детали. Расчет технологического маршрута изготовления детали.
курсовая работа , добавлен 05.11.2011
Выбор способа получения заготовки. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор методов обработки поверхности заготовки, схем базирования заготовки. Расчет припусков, промежуточных технологических размеров. Проектирование специальной оснастки.
курсовая работа , добавлен 04.02.2014
Разработка энергосберегающего технологического процесса изготовления детали. Методы оценки технологичности изделия. Выбор способа получения заготовки, ее технико-экономический анализ. Технология токарной и фрезовой обработки, контроль качества изделия.
курсовая работа , добавлен 23.06.2009
Анализ конструкции и размерный анализ детали типа "шатун". Химический состав и механические свойства стали. Резка, фрезерование, шлифование поверхности детали. Анализ технологичности конструкции шатуна, коэффициент точности обработки и шероховатости.
контрольная работа , добавлен 08.12.2013
Разработка технологического процесса изготовления корпуса. Выбор заготовки и способа её получения. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка структуры и маршрута обработки детали. Выбор режимов резания, средств измерения и контроля.
дипломная работа , добавлен 09.12.2016
Анализ эксплуатационных свойств и технологичности конструкции детали. Разработка технологического процесса обработки детали, маршрут операций, расчет погрешностей базирования, рациональные режимы резания и нормы времени, расчет точности обработки.
курсовая работа , добавлен 24.10.2009
Анализ технологичности конструкции детали. Выбор стратегии производства и технологического оснащения. Используемое оборудование, схема базирования заготовки. Приборы контроля точности обработки поверхности детали "вал". Калибр-пробки, скобы, отверстия.
контрольная работа , добавлен 13.11.2013
Анализ служебного назначения и технологичности детали. Выбор способа получения заготовки. Обоснование схем базирования и установки. Разработка технологического маршрута обработки детали типа "вал". Расчет режимов резания и норм времени по операциям.
курсовая работа , добавлен 15.07.2012
Описание конструкции детали "Серьга", анализ ее технологичности. Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки. Расчет и назначение промежуточных припусков на механическую обработку. Расчет и выбор режимов резания при обработке.