Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О. СУХОГО»

Машиностроительный факультет

Кафедра «Гидропневмоавтоматика»

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине «Технология гидропневмопривода»

на тему: «Разработка технологического процесса механической обработки детали «Крышка насоса типа 2Г15-14»»

Гомель 2012



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Технологический раздел

1.1 Назначение конструкции обрабатываемой детали

1.2 Определение типа производства

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

1.4 Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки

1.5 Анализ базового и технико-экономическое обоснование предлагаемого варианта технологического процесса

1.6 Расчет режимов резания

1.7 Техническое нормирование

1.8 Выбор оборудования и расчет его количества

1.9 Уточнение типа производства

Литература



ВВЕДЕНИЕ

Научно-технический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всего народного хозяйства страны.

Важнейшим условием научно-технического прогресса является рост производительности труда, повышение эффективности общественного производства и улучшение качества продукции.

Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, её надёжность, долговечность в процессе эксплуатации зависят не только от совершенства её конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины; методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машин в целом; эффективное использование современных автоматических и поточных линий, станков с программным управлением, ЭВМ и другой новой техники, применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов - всё это направлено на решение задач: повышение эффективности производства и качества продукции.

В решении этих задач принимают активное участие инженерно-технические работники и руководители производства, подготовка которых осуществляется в высших учебных заведениях по ряду технических специальностей, в том числе и по специальности “металлорежущие станки и инструменты”.

При подготовке высококвалифицированных кадров большое внимание отводится самостоятельной работе студентов - выполнению курсовых работ и проектов. Курсовое проектирование является одним из промежуточных этапов и имеет большое значение в общем цикле подготовки специалиста. При выполнении курсового проекта студент решает большой комплекс инженерных задач самостоятельно. Основной задачей курсового проекта является приобретение знаний по проектированию технологического процесса, по расчёту станочного и контрольного приспособлений, а также применение знаний изученных ранее специальных дисциплин, таких как: технология машиностроения, проектирование производства заготовок и т.д.

При выполнении проекта принятие решений по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовок производится на основании технико-экономических расчётов, что даёт возможность предложить наилучший вариант.

Защита проекта позволяет оценить умение студента кратко, в установленное время изложить сущность проделанной работы, а также аргументировано объяснить принятие решения при ответах на вопросы по проекту.



1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Назначение конструкции обрабатываемой детали

Деталь крышка изготовлена из стали 20КП и не имеет термической обработки. Деталь достаточно жёсткая при установке на станках, достаточно проста в изготовлении, возможна обработка высокопроизводительными методами.

Заготовка для данной детали - полоса нормализованная или горячекатаная. Деталь имеет нетехнологические пазы, которые требуется обрабатывать так, чтобы в итоге получился прямой угол. Для этого необходимо применить электроэрозионный станок, который предназначен для автоматического изготовления деталей сложной формы из электропроводных материалов.

На всех поверхностях, за исключением канавок, предусмотрен свободный доступ инструмента. Обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не предоставляют технологических трудностей.

Так как данная деталь имеет достаточно простую конфигурацию и имеет относительно небольшие размеры, то при ее обработке нет необходимости в использовании станков специального назначения.

Таблица 1.1 - Химический состав стали 20КП (ГОСТ 1050-74) в процентах

сталь	С	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	As
				не более
20кп	0,17-0,24	0,07	0,25-0,50	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08



Таблица 1.2 - Механические свойства стали 20КП (ГОСТ 1050-74)

ГОСТ	Состояние поставки	?в., МПА	?в	ц	НВ не более
			%
10702-78	Сталь калиброванная после отжига или отпуска	390-490	-	50	163

1.2 Определение типа производства

Исходные данные:

-объем выпуска N, шт./год - 10000

-режим работы предприятия - односменный

-действительный годовой фонд работы оборудования Фд, ч - 2030

Тип производства по ГОСТ 3.1119 характеризуется коэффициентом закрепления операции К_ЗО, который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течении месяца, к числу рабочих мест.

Коэффициент закрепления операций К_ЗО, определяется по формуле

,

где О_i - число различных операций, закреплённых за рабочим местом;

Р_i - число рабочих мест.

Порядок расчета коэффициента закрепления операций следующий: Располагая штучно - калькуляционным временем, затраченным на каждую операцию, определяем количество станков

,

где - годовая программа;

- штучно-калькуляционное время, мин;

- действительный годовой фонд времени;

з_з.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования; можно принять для условий крупносерийного, среднесерийного и мелкосерийного производства соответственно з_з.н =0,75; 0,8; 0,9. Так как на данном этапе тип производства ещё не известен, то принимаем усреднённое значение з_з.н =0,75. Это не приведет к большим погрешностям в расчетах, а фактические значения коэффициента загрузки оборудования будут определяться после детальной разработки технологического процесса.

Далее по каждой операции выполняем расчет фактического коэффициента загрузки оборудования по формуле

,

где - принятое число рабочих мест.

Количество операций выполняемых на рабочем месте определяется по формуле

_.

Результаты расчета типа производства сводим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - Определение типа производства (базовый вариант)

Оперции	Т шт.	Mр.	P	?з.ф.	О	Tcр.	Qc	Тшк ср
Фрезерная	11,53	1,262	2	0,631	1,188	1,441	247,6939	4,43
Токарная	0,30	0,032	1	0,032	23,126	0,099	3615,105
Сверлильная	1,641	0,281	1	0,281	2,670	0,428	834,731
Резьбонарезная	0,21	0,023	1	0,023	33,178	0,052	6915,174
Шлифовальная	0,61	0,067	1	0,067	11,195	0,204	1750,083
Полировочная	0,775	0,085	1	0,085	8,840	0,775	460,6452
Электроразионная	15	1,642	2	0,821	0,914	15,000	23,8
Сумма			9		81,111

Коэффициент закрепления операций определяем по формуле

Полученное значение по ГОСТ 3.1108-74 соответствует крупносерийному типу производства(1<К_з.о<10).

Принимаем групповую схему организации производства. При групповой форме организации производства запуск изделий в производство производится партиями с определённой периодичностью, что является признаком серийного производства. Метод групповой технологии представляет собой способ унификации технологии производства, при котором для групп однородных по конструкции и технологическим признакам деталей устанавливаются однотипные, прогрессивные методы обработки с использованием быстро переналаживаемых оборудования и оснастки. Групповая технология является важнейшим звеном в общей цепи подготовки современного машиностроительного производства: конструирование - технология - организация - экономика и создаёт необходимые условия для организации группового производства.

При групповой форме организации производства запуск изделий производится партиями с определенной периодичностью. Количество деталей в партии для одновременного запуска n, шт., определяется упрощенным способом.

шт,

где - периодичность запуска в днях (рекомендуются следующие периодичности запуска изделий 3,6,12,24 дней). Принимаем a=3 дня;

F - число рабочих дней в году; по данным графика календаря, Р.У.П. Гомельский завод «Гидропривод». F=255 дней.

Размер партии должен быть скорректирован с учетом удобства организации производства. Определение расчетного числа смен:

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

Ф_с - действительный фонд времени работы оборудования в одну смену, мин

F_с - число часов в одну смену, час; F_с=8 часов.

Расчётное число смен округляем до принятого целого числа (С_пр=1) и определяем число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования в течение целого числа смен

принимаем n_пр=81 шт.



1.3 Анализ технологичности конструкции детали

В результате анализа чертежа было выявлено несколько неточностей, а именно: так как деталь имеет такую операцию как цементация, то необходимо указать глубину слоя цементации, на чертеже указано, что слой цементации должен составлять 12мм, что невозможно технологически, следовательно, правильно будет заменить этот параметр на более близкий к возможному 1,2мм.

В дальнейшем технологический контроль показал правильную расстановку всех размеров и их наличие, на этом технологический контроль закончен.

1. Деталь имеет одну операцию, связанную со значительными затратами времени, это электроэрозионная операция (?40 мин/дет.)

2. Данная деталь имеет относительно простую конфигурацию, следовательно, возможно применение высокопроизводительных методов обработки, таких как многошпиндельный токарный станок.

3. Труднообрабатываемым местом в нашей детали являются пазы, которые должны иметь профиль под прямым углом (90 градусов). Есть только один станок, который позволят нам обработать данный узел нашей детали - электроэрозионный станок, но на обработку этим станком одной детали уходит значительное время обработки.

4. Для достижения необходимой шероховатости необходимо произвести шлифование поверхности.

5. Все данные о детали проставлены вполне грамотно, и все назначенные размеры, шероховатости и отклонения вполне могут быть достигнуты на имеющемся оборудовании.

6. Так чертёж составлен грамотно и учтены все нормы и ГОСТы то при имеющемся масштабе 2:1 мы можем снимать недостающие размеры непосредственно с чертежа не забывая учитывать масштабный коэффициент.

7. Деталь не нуждается в искусственном базировании, так как имеет собственные базы в виде плоских поверхностей.

8. Деталь на поверхности 50мм необходимо получить шероховатость Ra0,16 для этого мы применим полировочный станок. Для поверхности с шероховатостью Ra0,32 мы применим шлифовальный станок.

9. Наиболее рациональным методом получения заготовки является нормализованный или горячекатаный прокат.

Дополнительной технологической операцией в изготовлении данной детали является цементирование, сложность состоит в том, что необходимо цементировать не всю поверхность, а лишь её часть, для этого мы наносим защитное покрытие на поверхности, которые не требуется цементировать.

Так как деталь «крышка» должна обеспечивать хорошую герметичность всей конструкции, то обработка отверстий на проход категорически исключается. Обработка может вестись на многошпиндельных станках с обработкой поочерёдно несколькими резцами. К детали обеспечен свободный доступ инструмента. В детали имеются глухие отверстия, которые в силу технологических причин невозможно заменить сквозными. Все имеющиеся отверстия расположены под прямым углом к плоскости входа, поэтому нет необходимости располагать отверстия каким-либо другим образом. Деталь имеет достаточно хорошую жёсткость

Анализ чертежа показал, что он в достаточной мере содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о форме детали, точности обработки ее поверхностей. На чертеже указаны все размеры с их предельными отклонениями, класса точности и чистоты обработки поверхности.

где - масса детали, кг;

- масса заготовки, кг.

Коэффициент точности обработки определяем по формуле

,

где - средний квалитет точности обработки

;

- i-ый квалитет точности поверхности;

- количество поверхностей i-ой точности.

13,75.

0,93.

Коэффициент шероховатости определяем по формуле

,

где - средняя шероховатость обработки

;

- i-ая шероховатость поверхности;

- количество поверхностей i-ой шероховатости.

мкм,

.

Исходя из проведенного расчета по количественной оценке технологичности детали, можно сделать вывод о том, что деталь вполне технологична.

1.4 Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки

Выбор метода получения заготовки определяется:

- технологической характеристикой материала детали;

- конструктивными формами и размерами заготовки;

- требуемой точностью выполнения заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностных слоев;

- величиной объема выпуска и времени, на которое рассчитано выполнение этого задания.

На выбор метода получения заготовки оказывают также большое влияние время подготовки технологической оснастки, наличие соответствующего технологического оборудования и желаемая степень автоматизации процесса. Причем, выбранный метод должен обеспечить наименьшую себестоимость изготовления детали, так как с повышением точности заготовки объем механической обработки снижается. Однако при малом объеме выпуска все методы могут оказаться не рентабельными из-за того, что расходы на оснастку для заготовительных процессов экономически не окупаются.

В базовом заводском варианте тех. процесса заготовкой для детали “Крышка” насоса типа 2Г15-14, является горячекатаный прокат стали 20 КП. Вес заготовки в базовом технологическом процессе равен 6,1кг, а вес готовой детали 5,4кг, коэффициент использования материала k _и: .

Произведем определение стоимости технологического процесса при базовом получении заготовки. Расчет ведем по методике, изложенной в литературе [1]. Исходные данные для расчета стоимости заготовок сведем в таблицу 1.4.

Стоимость заготовок можно с достаточной для проектирования точностью определить по формуле:

,

где С - базовая стоимость 1 т заготовок, руб.;

К_Т - коэффициент, зависящий от точности проката;

К_м - коэффициент, зависящий от марки материала;

К_с - коэффициент, зависящий от группы сложности проката;

К_в - коэффициент, зависящий от массы проката;

К_П - коэффициент, зависящий от объема производства;

Q - вес заготовки, кг;

q - вес детали, кг;

S_отх - цена 1 т отходов, руб.

Таблица 1.4 - Данные для расчета

Наименование показателей	Базовый вариант
Вид заготовки	Прокат
Масса заготовки	6,1
Масса детали	5,4
Цена основного материала i-го вида за 1т, руб.	18000000
Стоимость 1т отходов Sотх, руб.	3483870
Кт, Кс, Кв, Км, Кп	1;0,83;1;1,12;1

Стоимость заготовки (базовый вариант):

В базовом технологическом процессе именно эта заготовка и используется, следовательно, усовершенствовать технологический процесс на данном этапе не представляется возможным.

1.5 Анализ базового и технико-экономическое обоснование предлагаемого варианта технологического процесса

Базовый технологический процесс обработки детали “Крышка” насоса типа 2Г15-14 состоит из трех операций механической обработки (010,020,030 Фрезерная с ЧПУ, 040 Токарно-винторезная, 050 Сверление с ЧПУ, 060 Резьбонарезная, 070 Шлифование,080 Полирование, 090 Электроэрозионная). В проектируемом варианте технологического процесса предлагается добавить операцию «100 Моечная» и заменить все оборудование зарубежными аналогами для повышения организации труда и безопасности.

Для проведения анализа базового и обоснование предполагаемого варианта технологического процесса обработки детали составим таблицу 1.5.

Таблица 1.5 Варианты маршрутного технологического процесса

Базовый вариант	Проектируемый вариант
Наименование Операций	Модель оборудования	Наименование Операций	Модель оборудования
010 Фрезерная c ЧПУ 020 Фрезерная c ЧПУ 030 Фрезерная c ЧПУ 040Токарно-винторезная 050 Сверлильная c ЧПУ 060Резьбонарезная 070 Шлифование 080 Полирование 090Электроэрозионная	6Р11МФ3-1 6Р11МФ3-1 6Р11МФ3-1 16К20 2Р135Ф2-1 16К20 3Д725 ТШП-2 EA8PV Advance (Mitsubishi)	010 Фрезерная c ЧПУ 020 Фрезерная с ЧПУ 030 Фрезерная с ЧПУ 040Токарно-винторезная 050 Сверлильная c ЧПУ 060 Резьбонарезная 070 Шлифование 080 Полирование 090 Электроэрозионная 100 Моечная	P-90 (felhmann) P-90 (felhmann) P-90 (felhmann) DZ45CNC(Felhman) P55CNC2/3 P55CNC2/3 PSGS-1535 MS-2600 EA8PV Advance (Mitsubishi) Amsonic



Экономическое обоснование предлагаемого варианта технологического процесса.

Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут изготовления всей детали, необходимо произвести расчеты экономической эффективности отдельных вариантов и выбрать из них наиболее рациональный для данных условий производства. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции. Данные для проведения экономического обоснования предлагаемого варианта технологического процесса сведём в таблицу 1.6.

Таблица 1.6 Краткие технические характеристики оборудования

Модель оборудования	Площадь F, м2	Стоимость станка Ц, $*	Мощность N, кВт
P-90 (felhmann) DZ45CNC (Felhmann) P55CNC2/3 PSGS-1535 MS-2600 EA8PV Advance (Mitsubishi) Amsonic 4100	0,61 2.34 13,1 4,61 4,13 3,27 4	23000 32510 24150 38410 12000 40000 12000	8,8 14.5 10.5 11,3 9,4 21,3 1

*1$=8600 бел. руб.

При выборе варианта технологического маршрута приведенные затраты могут быть определены в виде удельных величин на 1 ч работы оборудования. В качестве себестоимости рассматривается технологическая себестоимость, которая включает изменяющиеся по вариантам статьи затрат. Часовые приведенные затраты можно определить по формуле

,

где С_з - основная и дополнительная зарплата с начислениями, руб./ч;

С_чз - часовые затраты по эксплуатации рабочего места, руб./ч;

Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, для машиностроения Ен=0,15;

К_с, К_з - удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и здание, руб./ч.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания рассчитывается по формуле:

С_з = С_тф к y,

где е - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, е=1,53;

С_тф - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего разряда, руб./ч.[1]; С_тф =1760,5 руб/час - для третьего разряда

к - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика; к=1

у - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места:

,

где Cчз^б - практические часовые затраты на базовом рабочем месте, руб./ч;

Cчз^б =4800 руб/час

Км - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка (значения Км принимаем по приложению 2 [1]).

Часовые затраты на базовом рабочем месте Счз^б в условиях односменной работы для крупносерийного производства можно принять равным 4800 руб./ч.

Капитальные вложения в станок (руб./ч):

,

Капитальные вложения в здание (руб./ч):

,

где Ц - балансовая стоимость станка, руб.;

F - производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов, м².;

ззан - коэффициент занятости, ззан =0,17;

,

f - площадь станка в плане, м²;

Кj - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов, проездов и др.;

F_д - действительный годовой фонд времени работы станка, ч;

з_з - коэффициент загрузки станка;

з_з - коэффициент загрузки станка (в серийном производстве рекомендуется принимать равным 0,8).

Технологическая себестоимость операции механической обработки (руб./ч):



,

крышка насос резание

где Т_шт - штучное или штучно-калькуляционное время на операцию, мин;

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

Приведенная годовая экономия (экономический эффект на программу) (руб.):

,

где Со' и Со'' - технологическая себестоимость сравниваемых операций, руб.;

Произведем расчет для одной операции («050 Сверлильная с ЧПУ»)

Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания:

.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места:

.

Капитальные вложения в станок:

.

Капитальные вложения в здание:

.

Часовые приведенные затраты:

.

Технологическая себестоимость операции механической обработки:

.

Расчёт экономической эффективности предлагаемого технологического процесса сведём в таблицу 1.7

Таблица 1.7 - Расчет экономической эффективно
Название	Тшт,	Разряд	Сз,	Счз,	Кс,	Кз,	Спз,	Со,
операции	мин	рабочего	руб/ч	руб/час	руб/час	руб/час	руб/час	руб/ч
Базовый технологический процесс
010 Фрезерная c ЧПУ	3,637	4	2693,6	3360	444889	1132510	242663	8710
020 Фрезерная c ЧПУ	4,942	4	2693,6	3360	444889	1132510	242663	9418
030 Фрезерная c ЧПУ	3,654	4	2693,6	3360	444889	1132510	242663	8290
040Токарно-винторезная	0,3	3	2693,6	3360	474200	1282000	257402	1790
050Сверлильная c ЧПУ	1,641	3	2693,6	3360	127887	1675331	276536	5817
060Резьбонарезная	0,21	4	2693,6	3360	128600	1342000	146700	4210
070 Шлифование	0,61	4	2693,6	3360	91080	964109	112700	10362
080 Полирование	0,775	4	2693,6	3360	96214	813020	117073	4212
090Электроэрозионная	15	4	2693,6	3360	700401	1574002	274500	22700
Итого	75000
Предлагаемый технологический процесс
Название	Тшт,	Разряд	Сз,	Счз,	Кс,	Кз,	Спз,	Со,
операции	мин	рабочего	руб/ч	руб/час	руб/час	руб/час	руб/час	руб/ч
010 Фрезерная c ЧПУ	3,232	4	2693,6	3360	572160	1376412	342705	10200
020 Фрезерная c ЧПУ	4,109	4	2693,6	3360	572160	1376412	342705	12702
030 Фрезерная c ЧПУ	3,054	4	2693,6	3360	572160	1376412	342705	9850
040Токарно-винторезная	0,3	3	2693,6	3360	434207	1282000	257402	1790
050Сверлильная c ЧПУ	1,301	3	2693,6	3360	127887	1675331	276536	5817
060Резьбонарезная	0,14	4	2693,6	3360	128600	1342000	146700	4210
070 Шлифование	0,46	4	2693,6	3360	109400	964109	156330	10362
080 Полирование	0,771	4	2693,6	3360	120650	913020	119045	4714
090Электроэрозионная	15	4	2693,6	3360	804411	1574002	274500	26700
Итого	107550

Несмотря на то, что предлагаемый технологический процесс дороже базового, так как мы заменили все оборудование зарубежными аналогами, предпочтение следует отдавать этому варианту технологического процесса, так как он позволит обеспечить необходимую точность обработки поверхностей детали, повысить производительность труда и безопасность.

1.6 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания производим по методике [2] для операции "050 Сверлильная c ЧПУ".

Определим режимы резания на сверление отверстий O8мм.

Исходные данные:

-станок сверлильный с ЧПУ P55CNC2/3;

-глубина резания: t=4 мм;

-режущий инструмент: сверло 2301-1392 ГОСТ22736-77.

Определяем длину рабочего хода сверла Lр.х, мм, по формуле

,

где Lр - длина резания, Lр=50 мм;

y - длина подвода, врезания и перебега инструмента; y=6мм;

Lд - дополнительная длина хода, Lд=0 мм.

Подача суппорта на оборот шпинделя станка S₀, мм/об

S₀=0,142857 мм/об.

Определяем стойкость инструмента по нормативам Tр, мин:

,

Tм - стойкость, мин, Tм=30 мин,

Так как , то

Определяем скорость резания v, м/мин, по нормативам.

V=V_т?К₁?К₂?К₃=31,5м/мин

где: v_т - табличное значение скорости резания с учетом примечания; v_т=25,2 м/мин;

К₁ - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала; К₁=1,0

К₂ - коэффициент зависящий от стойкости и марки инструмента; К₂=1,25

К₃ - коэффициент зависящий от отношения длины резания к диаметру; К₃=1,0.

Определяем число оборотов шпинделя станка n, об/мин, по формуле:

Принимаем по паспорту станка .

Уточняем скорость резания:

Произведем расчет основного машинного времени обработки t_м, мин:

Проведем проверочные расчеты по мощности резания.

Определим осевую силу резания

где: P_т - табличная сила резания; P_т=162 кг.

К_р - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; К_р=0.9.

Определим мощность резания N, кВт, по формуле:

,

где: N_т - мощность резания по таблице; N_т=0,45 кВт.

К_n - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; К_n=0,405.

n - число оборотов инструмента в минуту

- мощность двигателя, =10,5 кВт

Проверка по мощности двигателя станка выполняется

1.7 Техническое нормирование

В качестве примера рассмотрим расчёт технических норм времени на одну операцию технологического процесса «010 Фрезерная c ЧПУ».

Исходные данные:

- Основное время Т_о, мин --2,79;

размеры заготовки, мм -- 132?120;

масса заготовки, кг -- 6,1;

измерительный инструмент -- штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-2 ГОСТ166-89;

объём производственной партии n, шт -- 117;

оборудование -- Фрезерный станок P-90 (felhmann).

Для условий серийного производства определим норму штучно-калькуляционного времени Тшт-к, мин, используя литературу [1],

,

где Т_шт - норма штучного времени, мин;

n - количество деталей в настроечной партии, шт; n=35 шт;

Т_п-з - подготовительно-заключительное время, мин.

Норма штучного времени определяется по формуле

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об + Т_от,

где Т_о основное время, мин;

Т_в вспомогательное время, мин;

Т_в = Т_у.с + Т_з.о + Т_уп + Т_из;

Т_у.с время на установку и снятие детали, мин;

Т_з.о время на закрепление и открепление детали, мин;

Т_уп время на приемы управления, мин;

Т_из время на измерение детали, мин;

Т_об время на организационное обслуживание рабочего места, мин

Т_об=Т_тех+Т_орг;

Т_тех - время на техническое обслуживание рабочего места на операцию, мин;

Т_орг - время на организационное обслуживание рабочего места на операцию, мин;

Т_от - время на отдых и личные надобности, мин.

В условиях среднесерийного производства для всех операций кроме шлифовальной времена Т_об и Т_от по отдельности не определяются. В нормативах даётся сумма этих двух составляющих в процентах от оперативного времени.

где П_об.от - затраты времени на обслуживание рабочего места и отдых в процентном отношении к оперативному.

Оперативное время Т_оп, мин, представляет собой сумму основного и вспомогательного времени

Т_оп=Т_о+Т_в.

Используя методику, приведённую в литературе[1]осуществим расчёт технических норм времени по операциям технологического процесса. Нормативы вспомогательного времени принимаем по литературе [1], применяя коэффициент k=1,5 для условий крупносерийного производства. В качестве примера рассмотрим расчёт технических норм времени на одну операцию технологического процесса «010 Фрезерная c ЧПУ ».

Определяем вспомогательное время, затрачиваемое на то, чтобы взять деталь, установить её в патрон, закрепить, открепить деталь, снять и уложить в тару Т_ус+Т_зо=0,12 мин; включить и выключить станок, подвести, отвести инструмент к детали и другие составляющие времени управления равны Т_уп=2х0,01+0,04?4+0,04=0,18 мин; время на контрольные измерения перекрывается основным.

Вспомогательное время на операции Т_в, мин

Т_в=(0,12+0,18)1,5 =0,45 мин.

Оперативное время на операцию Т_оп, мин

Т_оп=1,08+0,45=1,53 мин.

Время на обслуживание рабочего места и отдых Т_обс.от, мин

Штучное время на операцию Тшт, мин

Тшт=1,53+0,1=1,63мин.

Подготовительно-заключительное время на операцию Тп.з, мин

Тп.з=14+2+7=23мин.

Штучно-калькуляционное время на операцию Тшт-к, мин

Тшт-к=23/117+1,63=1,82мин.

Аналогично проводим расчет для всех остальных операций.

Результаты нормирования остальных операций приведены в таблице 1.8

Таблица 1.8 - Технические нормы времени на обработку

Операция	То, мин	Ту.с+Тз.о, мин	Туп, мин	Тв, мин	Тоб.от мин	Топ, мин	Тп-з, мин	Тш-к, мин	n, шт.
010Фрезернаяc ЧПУ	1,08	0,12	0,18	0,45	0,1	1,53	23	1,82	117
020Фрезерная c ЧПУ	3,84	0,58	0,52	1,62	0,4	4,78	25	4,17
030Фрезерная c ЧПУ	4,17	0,86	0,74	1,98	0,53	0,98	16	5,12
040Токарно-винторезная	0,23	0,09	0,05	0,79	0,15	0,87	12,3	0,38
050Сверлильная c ЧПУ	2,15	0,34	0,27	1,15	0,47	4,23	22	2,62
060Резьбонарезная	0,14	0,06	0,045	0,15	0,08	1,12	18	0,22
070 Шлифование	0,53	0,05	0,1	0,23	0,09	1,24	19,2	0,61
080 Полирование	0,67	0,14	0,12	0,33	0,084	1,17	21	0,775
090Электроэрозионная	14,1	6,12	5,47	5,12	1,16	7,11	29	15

1.8 Выбор оборудования и расчет его количества

Правильный выбор оборудования определяет его рациональное использование. При выборе станков для разработанного технологического процесса этот фактор должен учитываться таким образом, чтобы исключить их простои, т.е. нужно выбирать станки по производительности. С этой целью определяют наряду с другими технико-экономическими показателями критерии, показывающие степень использования каждого станка в отдельности и всех вместе по разработанному технологическому процессу.

Для каждого станка в технологическом процессе должны быть подсчитаны коэффициент загрузки и коэффициент использования станка по основному времени.

Коэффициент загрузки станка _з определяется как отношение расчетного количества станков m_р, занятых на данной операции процесса, к принятому (фактическому) m_пр.

_з = (m_р/m_пр.)•100, %

Расчетное количество станков определяется как отношение штучного времени на данной операции Т_шт к такту выпуска t_в

m_р = Т_шт/t_в

Коэффициент использования оборудования по основному времени _о свидетельствует о доле машинного времени в общем времени работы станка. Он определяется как отношение основного времени к штучно-калькуляционному.

_о=(Т_о/Т_ш-к.)•100, %

Этот фактор характеризуется коэффициентом использования оборудования _м, который представляет собой отношение необходимой мощности на приводе станка N_пр к мощности установленного электродвигателя N_ст

_м = (N_пр/N_ст.)•100%

Результаты вычисления коэффициентов использования оборудования по времени и мощности приведены в таблице 1.9

Таблица 1.9 - Расчет коэффициентов использования оборудования

Операция	То, мин	Тш-к, мин	mр	mпр	з,%	о,%	Nпр, кВт	Nст, кВт	м,%
010Фрезерная c ЧПУ	1,08	1,82	0,15	1	15	59	7,6	8,8	86
020Фрезерная c ЧПУ	3,84	4,17	0,34	1	34	92	7,6	8,8	86
030Фрезерная c ЧПУ	4,17	5,12	0,42	1	42	47	7,6	8,8	86
040Токарно-винторезная	0,23	0,38	0,03	1	3	60	12,1	14,5	83
050Сверлильная c ЧПУ	2,15	2,62	0,215	1	21,5	82	9,2	10,5	88
060Резьбонарезная	0,14	0,22	0,018	1	1,8	64	9,2	10,5	88
070 Шлифование	0,53	0,61	0,05	1	5	87	10,1	11,3	89
080 Полирование	0,67	0,775	0,06	1	6	86	8,3	9,4	88
090Электроэрозион-ная	14,1	15	0,93	1	93	94	19,2	21,3	90

1.9 Уточнение типа производства

По рассчитанным нормам времени уточняем тип производства. Расчет выполняется в последовательности приведенной в пункте 1.2. Результаты расчета сведены в таблицу 1.10.

Таблица 1.10 - Определение типа производства

Операция	Тш-к, мин	mр	Р	З.Ф	О
010 Фрезерная c ЧПУ	1,82	0,15	1	0,15	5
020 Фрезерная c ЧПУ	4,17	0,34	1	0,34	2,2
030 Фрезерная c ЧПУ	5,12	0,42	1	0,42	1,78
040Токарно-винторезная	0,38	0,03	1	0,03	25
050 Сверлильная c ЧПУ	2,62	0,215	1	0,215	3,48
060Резьбонарезная	0,22	0,18	1	0,18	4,16
070 Шлифование	0,61	0,05	1	0,05	15
080 Полирование	0,775	0,06	1	0,06	12,5
090Электроэрозионная	15	0,93	1	0,93	0,8
Итого	30,715		9		87,9

Коэффициент закрепления операций определяем по формуле

Полученное значение по ГОСТ 3.1108-74 соответствует крупносерийному типу производства(1<К_з.о<10).

Принимаем групповую схему организации производства. При групповой форме организации производства запуск изделий в производство производится партиями с определённой периодичностью, что является признаком серийного производства. Метод групповой технологии представляет собой способ унификации технологии производства, при котором для групп однородных по конструкции и технологическим признакам деталей устанавливаются однотипные, прогрессивные методы обработки с использованием быстро переналаживаемых оборудования и оснастки. Групповая технология является важнейшим звеном в общей цепи подготовки современного машиностроительного производства: конструирование - технология - организация - экономика и создаёт необходимые условия для организации группового производства.

При групповой форме организации производства запуск изделий производится партиями с определенной периодичностью. Количество деталей в партии для одновременного запуска n, шт., определяется упрощенным способом.

шт,

где - периодичность запуска в днях (рекомендуются следующие периодичности запуска изделий 3,6,12,24 дней). Принимаем a=3 дней;

F - число рабочих дней в году; по данным графика календаря, Р.У.П. Гомельский завод «Гидропривод». F=255 дней.

Размер партии должен быть скорректирован с учетом удобства организации производства. Определение расчетного числа смен:

n/ Ф_с з_з.н

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

Ф_с - действительный фонд времени работы оборудования в одну смену, мин

F_с - число часов в одну смену, час; F_с=8 часов.

Расчётное число смен округляем до принятого целого числа (С_пр=1) и определяем число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования в течение целого числа смен

принимаем n_пр=80 шт.



ЛИТЕРАТУРА

Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных специальностей - Мн.: Вышэйшая школа, 1983 - 256 с.

Режимы резания металлов: Справочник./Под редакцией Ю.В. Барановского. - М.: Машиностроение, 1983 - 200 с.

3. Горохов В.А. Проектирование технологической оснастки: Учебник для студ. Машиностроительных специальностей высш. Учебных заведений. - Мн.: «Бервита», 1997 - 344 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.2 /Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Машиностроение, 1985 - 496 с.

5. Дипломное проектирование по технологии машиностроения /Под общ. ред. В.В. Бабука. - Мн.: Вышэйшая школа, 1979 - 464 с.

6. ГОСТ 3.1404-85 Формы и правила оформления документов на технологические процессы и операции обработки резанием.

7. ГОСТ 21495-76 Базирование и базы в машиностроении.

Размещено на Allbest.ru

...