Технология машиностроения

Служебное назначение детали и конструкция. Разработка маршрутного технологичного процесса. Выбор заготовки и его обоснование. Расчет припусков на одну поверхность, режимов резания и нормы времени на две операции. Проектирование станочного приспособления.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 23.05.2016
Размер файла 686,4 K

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

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Введение

Технология машиностроения - наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействия на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов и повышения их точности.

Эффективность производства его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависит от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов и конструктивных разработок.

Основная задача при курсовом проектировании заключается в том, чтобы при работе над проектом были внесены предложения по усовершенствованию существующей технологии, оснастки, организации и экономии производства, значительно опережающие современный производственный процесс изготовления детали.

1. Общий раздел

1.1 Цель проекта и его связь с задачами машиностроения

Технология машиностроения - наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействия на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов и повышения их точности.

Основным направлением экономического и социального развития в период рыночной экономики России предусматривается обеспечить корректную реконструкцию машиностроительного комплекса, осуществить техническую перестройку производства.

Решение этих задач связано с существенным улучшением качества и надежности выпускаемых машин, оборудования и приборов, повышением их технического уровня, продолжением работ по увеличению мощности оборудования, агрегатов и установок, что позволяет улучшить их эксплуатационные показатели и повысить степень автоматизации производственных процессов, создать системы машин и приборов, позволяющие комплексно механизировать и автоматизировать весь технологический цикл производства от поступления, до отгрузки готовой продукции.

В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы усовершенствования существующего техпроцесса, введены прогрессивные режимы резания, уменьшена трудоемкость изготовления детали, сокращена численность рабочих, рассчитан экономический эффект от внедрения нового техпроцесса.

1.2 Описание конструкции сборочной единицы

Деталь корпус является приводом диафрагмирования оптической головки ОЦТ35,которая входит в телевизионную систему КД-1.

Телевизионная система КД-1 предназначена для преобразования отраженного от объекта светового потока в электрические сигналы трех светоделенных изображений и формирования полного цветного телевизионного сигнала вещательного телевидения кодированного по системе «СЕКАМ», согласно ГОСТ 7845-79.

Наша оптическая головка ОЦТ35 входящая в телевизионную систему.

КД-1 изменяет диапозон фокусного расстояния.

1.3 Сведения о детали: технологичность, технические требования

Таблица 1 - Химический состав стали АЛ9-Т ГОСТ 2685-75 в процентах

Al

Si

Mg

87-90

10-13

-

Таблица 2 - Механические свойства сплава АЛ9-Т ГОСТ 2685-75

Предел текучести

в, МПа

Временное сопротивление

в, МПа

Относительное удлинение , %

Относительное сужение , %

НВ

не более

140

200

5

0,1-1,1

216

Деталь корпус представляет собой отливку плоской формы из алюминиевого сплава АЛ-2 ГОСТ 2685-75.

Отливка довольно сложная по конфигурации, в форме должен быть предусмотрен сложный разъем ввиду наличия у детали выступов на боковой поверхности, что определяет следующий метод её изготовления: литье в кокиль.

Этот метод позволяет получить довольно точную отливку по отношению к окончательно готовой детали. Следовательно, эту деталь можно назвать технологичной из-за минимальной металлоемкости и экономии материала.

С точки зрения механической обработки деталь представляет определенную сложность. Значительную трудность вызывает обработка основных и крепёжных отверстий, так как они расположены близко относительно друг друга. Затруднительна обработка основных отверстий и занижение.

Остальные обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шераховатости не представляют технологических трудностей, позволяют вести обработку напроход и дают возможность обрабатывать несколько деталей одновременно высокопроизводительными методами.

1.3 Характеристика типа производства

Тип производства зависит от двух факторов, а именно: заданной программы и трудоёмкости изготовления изделия. На основании заданной программы рассчитывается такт выпуска изделия tв, а трудоёмкость определяется средним штучным временем Тшт по операциям действующего на производстве или аналогичного технологического процесса. Отношение этих величин принято называть коэффициентом серийности:

, (1.3.1)

где tв - такт выпуска изделий, мин/шт.;

Тшт - трудоёмкость, час.

Обычно считают, что коэффициент серийности определяет количество различных операций по обработки одной или нескольких деталей закреплённых за одним станком в течение года. Приняты следующие значение коэффициента серийности:

для массового производства kс = 1;

для крупносерийного kс = 2 - 10;

для среднесерийного kс = 10 - 20;

для мелкосерийного kс > 20.

Величина такта выпуска рассчитывается по формуле

(1.3.2)

где Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч/см;

N - годовая программа выпуска деталей, шт.

(1.3.3)

где Fп.о. - полезный фонд работы оборудования, мин.,

n - количество смен.

Из производственного расчёта получили коэффициент серийности 0,09 следовательно наше производство будет массовое.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течении продолжительного времени.

Применяется специализированное и специальное оборудование, механизация и автоматизация производственных процессов.

Оборудование располагается в технологической последовательности.

2. Специальная часть

2.1 Разработка маршрутного тех процесса

деталь заготовка станочный приспособление

Технологический процесс представляет собой часть производственного процесса, содержащего целенаправленные действия по изменению состояния предмета труда. В основу разработки технологических процессов положены два принципа: технический и экономический. В соответствии с техническим принципом проектируемый технологический процесс должен полностью обеспечивать выполнения всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление изделия. В соответствии с минимальными затратами труда и издержками производства. Технологический процесс изготовления детали должен выполняться с наиболее полным использованием технических возможностей, средств производства при наименьших затратах времени и себестоимости изделий.

Правильно составленный технологический процесс изготовления детали способствует получению хорошего качества и высокой точности размеров детали.

Маршрутный технологический процесс - это процесс выполняемый по документации, в которой содержание операции излагается без указания переходов и режимов обработки. Разработаем маршрутный технологический процесс для изготовления детали “Золотник”.

005 Литейная.

010 Фрезерная.

015 Фрезерная.

020 Фрезерная.

025 Фрезерная.

030 Фрезерная.

035 Фрезерная.

040 Слесарная.

045 Контрольная.

050 Расточная.

055 Расточная.

060 Расточная.

065 Расточная.

070 Расточная.

075 Слесарная.

080 Токарная.

085 Токарная.

090 Токарная.

095 Фрезерная.

100 Фрезерная.

105 Сверлильная с ЧПУ.

110 Фрезерная.

115 Сверлильная с ЧПУ.

120 Контрольная.

2.2 Выбор заготовки и его обоснование

Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичность изготовления. Выбрать заготовку -- значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Одно из основных направлений современной технологии машиностроения является совершенствования заготовительных процессов с целью снижения припусков на механическую обработку, обеспечение малоотходных или безотходных технологий. Метод получения заготовки в значительной мере определяется размерами программного задания, материалом детали, её назначением и техническими требованиями на изготовления, формой поверхности и размерами.

Выбираем получение заготовки с помощью литья. Используется литье в кокиль. Кокиль - это металлическая форма из чугуна, стали или алюминиевых сплавов, может быть цельным или разъемным, рабочие поверхности покрываются защитной огнеупорной обмазкой.

Преимущества:

– более высокая точность и качество поверхности отливок

– получается мелкозернистая структура

– уменьшается брак

– улучшаются условия труда

– снижаются припуски на механическую обработку

Недостатки:

– низкая фаза проницаемость и небольшая податливость

– трудно получать отливки со сложными очертаниями

Рассчитаем коэффициент использования материала:

, (2.2.1)

где mд - масса детали, кг;

mз - масса заготовки, кг;

mд = 0,048 кг;

mз = 0,065 кг;

У данного типа заготовки нет сложной конфигурации, и поэтому она легко получается литьем. Так же в детали присутствуют сквозные отверстия, которые отлично получаются литьем, что уменьшает затраты на использование материала т.к. для литья Ким = 0,7…0,85, то метод получения заготовки выбран правильно.

2.3 Расчет припусков на две поверхности

Общим припуском на обработку называют слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в процессе обработки на всех операциях.

Промежуточный припуск - это слой металла, необходимый для выполнения технологического перехода. Промежуточный припуск определяется разностью размеров получаемых на предшествующих и выполняемом технологических переходов процесса обработки данной поверхности.

В данном курсовом проекте я произвожу расчет припусков на обработку одной поверхности.

Поверхность Ш 40Н8 обрабатывается следующим образом:

- черновое растачивание

- чистовое растачивание

Расчет припусков на обработку поверхности ведем путем, в который последовательно записываем технологический маршрут.

Таблица 3 - Технологический маршрут на точение

Технологические переходы обработки поверхности Ш 40Н8

Элементы припуска, мкм

Расчётный размер

dp, мм.

Расчётный припуск

2zmin, Мкм.

Допуск

д, мкм.

Rz

T

с

е

Заготовка Ш мм.

200

100

619,4

396,2

37,6

-

1000

Черновое растачивание Ш мм.

50

50

30,97

-

39,8

2•1035

200

Чистовое растачивание Ш мм.

30

30

-

-

40,039

2•130

39

Таблица 4 - предельные размеры и значения

Технологические переходы обработки поверхности Ш 40Н8

Предельный размер

Предельное значение

dmin

dmax

2z

2z

Заготовка Ш мм.

36,7

37,7

-

-

Черновое растачивание Ш мм.

39,6

39,8

2200

3000

Чистовое растачивание Ш мм.

40

40,039

239

400

Найдем суммарное значение пространственных отклонений

(2.3.1)

мкм

мкм

мкм

Найдем погрешность установки и базирования

где е - погрешность базирования;

е - погрешность заготовки;

е= 70 мкм;

е= 390 мкм;

Рассчитаем минимальные значения межоперационных припусков

(2.3.2)

где Rzi-1 - шероховатость, полученная на предыдущем переходе;

Тi-1 - глубина дефектного слоя поверхности заготовки после предыдущего перехода;

сi-1 - пространственные отклонения, полученные на предыдущем переходе;

еi - погрешность установки и базирования на выполняемом переходе.

2Z1min = 2(200 + 100 + ) = 2•1035 мкм.

2Z2min = 2(50 + 50 + ) = 2•130 мкм.

Определяем расчётный размер

dp = dpi + 2zi min , (2.3.3)

где dpi - расчетный размер на последующем переходе;

2zimin - минимальное значение межоперационного припуска на последующем переходе.

dp3 = 40 + 0,039 = 40,039 мм.

dp2 = 40,039 - 0,26 = 39,8 мм.

dp1 = 39,7 - 2,07 = 37,7 мм.

Определяем максимальный предельный размер

dmin = dmax + д (2.3.4)

dmin2 = 40,039 - 0,039 = 40 мм.

dmin1 = 39,8 - 0,2 = 39,6 мм.

dmin заг = 37,7 - 1 = 36,7 мм.

Определяем максимальное предельное значение припусков

2zi min пр = dmin i-1 - dmin (2.3.5)

2z3min пр = 40,039 - 39,8 = 0,239 мм = 239 мкм.

2z2min пр = 39,8 - 37,6 = 2,2 мм = 2200 мкм.

Определяем минимальное предельное значение припусков

2zi max пр = dmin i-1 - dр , (2.3.6)

2z3max пр = 40 - 39,6 = 0,4 мм = 400 мкм.

2z2 max пр = 39,6 - 36,6 = 3 мм = 3000 мкм.

Произведем проверку правильности произведенных расчетов

?2zi max пр - ?2zi min пр = дз - дд (2.3.7)

(400 + 3000) - (2200 + 239) = 1000 - 39

3400 - 2439 = 1000 - 39

961 = 961 - Проверка показала, что расчет выполнен, верно.

Рисунок 1 - Схема полей припусков и допусков

Поверхность Ш 12Н9 обрабатывается следующим образом:

- черновое растачивание

- чистовое растачивание

Расчет припусков на обработку поверхности ведем путем, в который последовательно записываем технологический маршрут.

Таблица 3 - Технологический маршрут на точение.

Технологические переходы обработки поверхности Ш 40Н8

Элементы припуска, мкм

Расчётный размер dp,

мм.

Расчётный припуск 2zmin,

Мкм.

Допуск

д,

мкм.

Rz

T

с

е

Заготовка Ш мм.

50

140

90

-

15,08

-

90

Черновое растачивание Ш мм.

25

50

2,7

121

13,03

2*102,5

70

Чистовое растачивание Ш мм.

25

25

1,8

6

12

2•51,5

43

Таблица 4 - предельные размеры и значения

Технологические переходы обработки поверхности Ш 40Н8

Предельный размер

Предельное значение

dmin

dmax

2z

2z

Заготовка Ш мм.

15,08

15,17

-

-

Черновое растачивание Ш мм.

13,03

13,1

2050

2070

Чистовое растачивание Ш мм.

12

12,043

1030

1057

Найдем суммарное значение пространственных отклонений

(2.3.1)

мкм

мкм

мкм

Найдем погрешность установки и базирования

е =;

е2 =0,05Че1;

е2 = 0,05Ч121=6 мкм

Рассчитаем минимальные значения межоперационных припусков

(2.3.8)

где Rzi-1 - шероховатость, полученная на предыдущем переходе;

Тi-1 - глубина дефектного слоя поверхности заготовки после предыдущего перехода;

сi-1 - пространственные отклонения, полученные на предыдущем переходе;

еi - погрешность установки и базирования на выполняемом переходе.

2Z1min = 2(50+ 50++2,7)=205 мкм.

2Z2min = 2(25+25+1,8)=103 мкм

Определяем расчётный размер

dp = dpi + 2zi min , (2.3.9)

где dpi - расчетный размер на последующем переходе;

2zimin - минимальное значение межоперационного припуска на последующем переходе.

dp3 = 12 мм

dp2 = 12+1,03 = 13,03 мм

dp1 = 13,03+2,05=15,08 мм.

Определяем максимальный предельный размер

dmin = dmax + д (2.3.10)

dmin2 = 12 мм.

dmin1 = 13,03 мм

dmin заг = 15,08 мм.

Определяем максимальное предельное значение припусков

2zi min пр = dmin i-1 - dmin (2.3.11)

2z3min пр = 13,03-12 =1030 мкм.

2z2min пр = 15,08 - 13,03 = 2050 мкм.

Определяем минимальное предельное значение припусков

2zi max пр = dmin i-1 - dр , (2.3.12)

2z3max пр = 13,1-12,043 = 1057мкм.

2z2 max пр = 15,17-13,1 = 2070 мкм.

Произведем проверку правильности произведенных расчетов

?2zi max пр - ?2zi min пр = дз - дд (2.3.13)

3127- 3080 = 90 - 43

47 = 47 - Проверка показала, что расчет выполнен, верно.

Рисунок 2 - Схема полей припусков и допусков

2.4 Расчет режимов резанья и норм времени на две операции

2.4.1 Расточная операция

На координатно-расточном станке 2431 выполняем растачивание отверстия диаметров 40 по восьмому квалитету точности. Обрабатываемый материал АЛ-2 ГОСТ 2685-75, заготовка - литьё.

1 Принимаем токарный расточной резец. Материал рабочей части - пластины - твердый сплав ВК6, материал корпуса резца - сталь 45;

2 Определяем глубину резания

(15)

где D - диаметр, полученный после растачивания, мм;

d - растачиваемый размер.

мм

3 Определим подачу S= 0,07 мм/об [1,с. 266]

4 Определяем стойкость инструмента T = 240 мин. [1,c. 270]

5 Определим скорость резания

, (16)

где Сv - постоянный коэффициент, зависящий от физико-механических свойств обрабатываемого материала;

Т - стойкость инструмента, мин [1,c.270];

t - глубина резания, мм [1,c.270];

S - подача, мм/об [1,c.270];

Кv - общий поправочный коэффициент на изменение условий резания;

m - показатель относительной стойкости, характеризующий интенсивным влиянием стойкости на скорость резания;

x, y, - показатели степени, характеризующие влияние глубины резания, подачи фрезы и диаметра фрезы на скорость резания.

Кц (17)

где Kмv - коэффициент учитывающий обрабатываемый материал;

Knv - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;

Kuv - коэффициент учитывающий инструментальный материал.

Кtv-коэффициент изменения стойкости, в зависимости от числа одновременно работающих инструментов;

Кц-коэффициент, учитывающий влияние параметров резца на скорость резания.

Значения коэффициентов выбираем по [1,c.275]

Принимаем Сv=485; x=0,12; y=0,25; m=0,28 по [1,с.270]

м/мин

6 Определим частоту вращения шпинделя

, (18)

где: D - диаметр инструмента, мм;

V - скорость резания, м/мин.

мин-1

По паспортным данным станка принимаем действительную частоту вращения шпинделя nд=900 мин-1

7 Определим действительную скорость резания

, (19)

где: D-диаметр, полученный после растачивания, мм;

nд - действительная частота вращения шпинделя, принятая по паспорту станка.

м/мин

8 Определим мощность необходимую на резание

, (20)

где Pz - сила резания, кВт;

, (21)

где Ср - постоянный коэффициент, зависящий от физико-механических свойств обрабатываемого материала;

t - глубина резания, мм;

S - подача , мм/об;

n - частота вращения шпинделя, мин-1;

Кp - общий поправочный коэффициент на изменение условий резания;

x, y, n - показатели степени, характеризующие влияние глубины резания, подачи фрезы и диаметра фрезы на скорость резания.

Кр=Кмр·Кцр·Кгр·Кл·Кrp (22)

где Кмр-коэффициент, учитывающий влияние качества алюминиевых сплавов на силовые зависимости;

Кцр-коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания;

Кгр - коэффициент, учитывающий влияние угла г на составляющие силы резания;

Кrp, - коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине на составляющие силы резания.

Значения коэффициентов, учитывающих фактические условия резания выбираем по [1,c.275].

Кр=0,3·1,08·1·0,93=0,3

Принимаем Kp=0,3; Сp=40; x=1; y=0,75;n=0; по [1,с.274]

Н.

кВт

9 Определяем коэффициент загрузки двигателя

, (2.4.3.8)

где з - КПД двигателя.

2.4.1.4 Расчёт норм времени

а) расчет основного времени

, (2.4.3.9)

где Lp - расчетная длина обработки;

i - число рабочих ходов.

Lp = L + L1 + L2 , (2.4.3.10)

где L - длинна обрабатываемой поверхности;

L1 - величина врезания режущего инструмента;

L2 - величина перебега инструмента.

мм (2.4.3.11)

Lp = 3,5 + 0,06 + 2 = 5,56 мм.

мин.

б) расчёт вспомогательного времени

Тв = Тв1 + Тв2 + Тв3 , (2.4.3.12)

где Тв1 - время на закрепление и снятие детали, мин.;

Тв2 - время на вспомогательные ходы, мин;

Тв3 - время на контроль размеров исполнителей, мин.

Тв1 = 0,12; [5 стр. 224 карта 9]

Тв2 = 0,05; [5 стр. 231 карта 27]

Тв3 = 0

Тв = 0,12 + 0,05 + 0 = 0,17 мин.

в) расчет оперативного времени

Топов (2.4.3.13)

Топ = 0,2 + 0,17 = 0,37 мин.

г) расчёт времени на обслуживание рабочего места

, (2.4.3.14)

где а - процент от оперативного времени.

а = 4% [5 стр. 226 карта 45]

мин.

д) расчёт времени на отдых и личные потребности

, (2.4.3.15)

где b ? процент от оперативного времени.

b = 5% [5 стр. 223 карта 46]

мин.

е) расчет штучного времени

Тшт = Топ + Тобс + Тотл (2.4.3.15)

Тшт = 0,37 + 0,015 + 0,019 = 0,404 мин

2.5 Выбор оборудования и инструмента на механические операции

Выбираем металлообрабатывающее оборудование, инструмент и сводим их в таблицу.

Таблица 5 - Техническая характеристика оборудования

Наименование оборудования

Модель станка

Мощность,

кВт

Габаритные размеры, мм

Предельная частота вращения шпинделя

Пределы подач

Фрезерный

676

2,2

2260*2000*1320

2040

395 мм/мин

Расточной

2431

1,9

1780*1330*2430

3000 об/мин

Подача шпинделя - 0,2 мм/об

стола - 600 мм/мин

Токарный

1К62

11

3795*1190*1500

1600 об/мин

Продольная - 2,8 мм/об

Поперечная - 1,4 мм/об

Сверлильный с ЧПУ

2Р135Ф1

3,7

1800*2170*270

2000 об/мин

500 мм/мин

Таблица 6 - Параметры режущего инструмента

Наименование

ГОСТ

Размеры, мм

Материал режущей части

Материал инструмента

Длина, мм

Фреза концевая

17025-71

Ш20

Т15К6

Сталь 45

100

Фреза торцевая

17025-71

Ш60

Т15К6

Сталь 45

Резец расточной

23380-83

16х16

ВК6

Сталь 45

120

Резец канавочный

Сверло спиральное

10902-77

Ш4,5

Р6М5

-

75

Сверло спиральное

10902-77

Ш3,3

Р6М5

-

75

Метчик

3266-81

М4Н7

Р6М5

-

53

2.6 Проектирование станочного приспособления

Таблица 7 - Техническое задание

Раздел

Содержание раздела

Наименование и область применения

Тиски с механизированным приводом для растачивания отверстия диаметром 40Н8 на координатно-расточном станке 2431,операция 050.

Основание для разработки

Технологический процесс и чертеж детали.

Цель и назначение разработки

Проектируемые тиски с механизированным приводом должны обеспечивать : точную установку и надежное закрепление заготовки Корпус, а также постоянно во времени положение заготовки относительно стола станка и режущего инструмента с целью получения необходимой точности размеров и его положения относительно других поверхностей заготовки; удобство установки, закрепления и снятия заготовки; время установки не должно превышать 0,05 мин.; рост производительности труда на данной операции на 15-20 процентов.

Технические требования

Установочные и присоеденительные размеры должны соответствовать станку 2431

Конструкция привертных шпонок по ГОСТ 14737-69, тип 1;

Размер паза стола 14Н7.

Регулирование конструкции приспособления не допускается.

Время закрепления заготовки не более 0,02 мин.

Уровень унификации и стандартизации деталей приспособления 40%.

Выходные данные заготовки поступающие на операцию 050: габаритные размеры: 81,5Н14,45,5Н14; отверстие Ш38,5Н14, Ra=6,3 мкм.

Выходные данные после операции 050: габаритные размеры - без изменения; отверстие Ш40Н8, шераховатость поверхности Ra=3,2 мкм, Ra=6,3 мкм; допуск перпендикулярности оси отверстия Ш40Н8 относительно поверхности «Б» = 0,02 мм.

Приспособление обслуживается оператором 3-4 разряда.

Технические характеристики станка:

Размер рабочей поверхности стола 225Ч750 мм;

Ширина Т-образного паза h = 14Н7 мм;

Мощность станка N = 1,9 кВт.

Характеристика режущего инструмента:

Резец расточной (для глухих отверстий) ВК6 - 16Ч16 ГОСТ 23380-83.

Документация используемая при разработке

1. Косилова А. Г., Мещериков Р. К. Справочник технолога - машиностроителя. - М., Высшая школа, машиностроение 1986.

2.Справочник Горошкина приспособления для металлорежущих станков.

3. Белоусов. Проектирование станочных приспособлений.

Документация подлежащая разработке

Пояснительная записка с необходимыми расчетами; сборочный чертеж приспособления; спецификация.

Схема базирования и определение погрешности базирования.

Рисунок 3 - Схема базирования: 1,2,3 - установочная база; 4,5 - направляющая база; 6 - скрытая база от проворота

Погрешность базирования определяем по формуле

где д - допуск на размер а,

мкм = 0,39 мм.

Конструирование и расчет приспособления.

Приспособлением называется устройство, присоединяемое к станку и использование для базирования и закрепления предметов производства при выполнении технологической операции.

Применение станочных приспособлений является одним из основных путей повышения производительности труда, позволяет производить обработку заготовок без предварительной разметки и выверки.

Проектируемое приспособление должно обеспечивать точную установку и надежное закрепление заготовки, удобство установки, закрепления и снятия.

Сконструируем приспособление для закрепления заготовки при обработке отверстия на координатно-расточном станке 2431.

Деталь базируется на опорные пластину 13 и брус 19, опирается на постоянные опоры 14. Затем в корпус цилиндра подается воздух, воздействуя на поршень 11, он приводит в действие рычаг 10, который закрепляет деталь.

Рассчитаем силу зажима приспособления.

R = P - составляющая силы резания совпадающая со скоростью главного движения резания.

,

а = 0,3 мм/об.

t = 1,5 мм.

у= 147 МПа.

R= 0,8.

д = 0,06.

ц = 40

Рассчитаем необходимую силу зажима по формуле:

К = 2,6.

R = P= 116,6.

f и f - коэффициент трения между деталью и установочными зажимными элементами приспособления.

f и f= 0,1.

где

а и b - плечи рычагов.

f = 0,1

Н

q = 4 атм.

Расчетный диаметр 36,28 по ГОСТ принимаем равным диаметру 40. Чтобы не произошло смятия заготовки, давление будем регулировать редуктором.

Диаметр штока d = 14 мм; Р= 400 Н. [2,стр 91].

Расчёт стоимости проектирования приспособления.

Рассчитаем стоимость основных материалов.

, (2.6.1)

где m - масса приспособления, кг;

Цопт - оптовая цена материала, руб.

руб

Рассчитаем транспортно-заготовительные расходы

руб

Определим суммарную стоимость основных материалов

(2.6.2)

руб

Определим заработную плату основных рабочих

, (2.6.3)

где Тшт - трудоёмкость, н/час;

Тст - тарифная ставка, руб.

руб

Определим заработную плату дополнительных рабочих

ЗПдоп=20%•ЗПосн

ЗПдоп=0,2•9665=1933 руб

Определим отчисления на социальное страхование

(2.6.4)

руб

Определим расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

РСЭО=325%•ЗПосн

РСЭО=3,25•9665=31411 руб

Полученные данные сведём в таблицу 8.

Таблица 8 - Калькуляция себестоимости приспособления

Наименование статей затрат

Сумма расходов, руб

Суммарная стоимость основных материалов

156

Заработная плата основных рабочих

9665

Заработная плата дополнительных рабочих

1933

Отчисления на социальное страхование

3015

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

31411

Итого:

46180

2.7 Расчёт и конструирование режущего инструмента

Для обработки отверстия диаметром 40Н8 необходимо взять расточной резец.

Материал державки резца сталь 45, режущая пластина из твердого сплава ВК6 крепится к державке с помощью припоя Л68.

– Выбираем материал державки и режущей части резца.

Материал державки - сталь 45, ув = 60 кгс/мм2, уи = 20 кгс/мм2.

Материал режущей части - ВК6.

– Из расчетов режимов резания для расточной операции, главная составляющая силы резания Рz = 12,6 Н.

– Определим размеры сечения державки В и Н:

Форма сечения державки квадратная

В = , (2.7.1)

где уи = 20 кгс/мм2 - предельное напряжение при изгибе;

l - вылет резца;

В = мм,

Принимаем сечение В = 16, Н = 16.

– Проверяем на прочность и жесткость державку резца:

[Pz] > Pz < [Pzж]

Расчет максимальной нагрузки допустимой прочности резца

[Pz] = , (2.7.2)

[Pz] = Н.

Расчет нагрузки допустимой жесткости резца

[Pzж] = , (2.7.3)

где f - стрела прогиба

Е - модуль упругости

принимаем f = 0,05 мм

Е = 2Ч104 кг/мм4

мм4

[Pzж] = Н.

Условие прочности и жесткости резца выполняется

[Pz] > Pz < [Pzж]

290,5 > 12,6 < 157,8.

Выбираем конструктивные размеры резца: В = 16 мм, Н = 16 мм; L = 120 мм; R = 1.0 мм, пластина из твердого сплава по ГОСТ 25396-82.

Рассчитаем режимы резания для фрезерной операции на станке 676.

Фрезеровать поверхность шириной 45,5 мм и длиной 81,5 мм припуск на обработку 1,5 мм.

Обрабатываемый материал АЛ-2.

1. принимаем торцевую фрезу, диаметр фрезы выбираем в зависимости от ширины фрезеруемой поверхности

D = 1.6*B = 1.6*45.5 = 72.8 мм, по ГОСТ выбираем стандартную фрезу Ш80 и числом зубьев z = 5, материал фрезы быстрорежущая сталь Р6М5.

2. определяем геометрические параметры фрезы:

л = 15є; б = 14є; ц = 3є.

3. назначаем режимы резаия:

ѕ устанавливаем глубину резания

l = h =1,5 мм

ѕ назначаем подачу на зуб фрезы

Sz = 0.30 мм/зуб

ѕ назначаем период стоикости

Т = 60 мин

Допустимый износ зубьев фрезы на задней поверхности фрезы hз = 0,5 мм.

ѕ Определим скорость резания

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость резания

С учетом коэффициентов

ѕ Частота вращения шпинделя соответствующая найденной скорости резания

Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения

ѕ Действительная скорость резания

ѕ Продольная подача

ѕ Определяем мощность на резание

Проверим достаточна ли мощность привода станка:

1,82,2

4. основное время

y = 0.3ЧD; y = 0.3Ч80 = 24 мм.

Перебег Д = 3 мм, тогда L = l+ y + Д,

L = 81,5+24+3 = 108,5 мм

2.8 Расчет и конструирование мерительного инструмента

При серийном производстве изделий широко применяется мерительный инструмент жесткой конструкции, который называется предельным калибром.

Они не имеют отсчетных устройств и с их помощью можно быстро установить выполнен ли размер в пределах допуска или нет. Процесс контроля заключается в простой сортировке деталей на годные, брак исправимый и брак неисправимый.

По конструкции могут быть односторонними и двухсторонними.

Изготавливают калибры из конструкционной и инструментальной стали с последующим хромированием рабочих поверхностей. Хромирование увеличивает срок службы в 3-4 раза.

На калибр наносят следующие обозначения:

а) номинальный размер детали,

б) поле допуска и квалитет,

в) цифровые величины предельных отклонений в мм,

г) обозначение сторон калибра.

В качестве мерительного инструмента для контроля основного отверстия Ш15js7 я выбрал двухстороннюю калибр-пробку. Данный мерительный инструмент я выбрал потому, что он мне наиболее подходит. Пробка является бесшкальным инструментом и удобным в использовании, при помощи пробки можно быстро проверить выполнен ли заданный размер.

Пробки устанавливаются в корпусе на конус 1:50, материал пробок У10А, корпуса сталь 20 ГОСТ 1050-88.

Шероховатость рабочих поверхностей Ra=0,08 мкм. Для изготовления пробок-вставок необходимо наличие центровых отверстий, которые выбираются по ГОСТу по размеру диаметра вставок.

Рассчитаем и сконструируем двухстороннюю калибр-пробку для контроля размера диаметром 32 мм и допуском по десятому квалитету Ш15js7.

Ш15js7 ()

D min=15,009 мм,

D max=14,993 мм

Вычислим значение проходного размера.

, (2.8.1)

где Dmin - минимальный диаметр отверстия, мм;

z - отклонение середины поля допуска на изготовление калибра пробки ПР относительно наибольшего предельного размера отверстия, мм;

H - допуск на изготовление калибров пробок, мм.

Принимаем Z= 0,0025 мм, H=0,003 мм, Y=0,002 мм, =0,

мм

Вычислим значение непроходного размера.

, (2.8.2)

где Dmax - максимальный диаметр отверстия, мм;

H - допуск на изготовление калибров пробок, мм.

мм

мм

Определяем изношенный размер.

ПРизн=-У,

Где У- допустимый выход размера изношенного ПР калибра;

У=0,002

ПРизн=14,991 мм.

Исходя их полученных результатов строим схему расположения полей допусков.

Остальные размеры пробки выбираем по ГОСТ 14810-81 и выполняем рабочий чертёж.

Рисунок 4 - Схема полей допусков

3. Организация производства

3.1 Расчёт количества основного технологического оборудования и его загрузки

На основании разработанного в дипломном проекте технологического процесса произведем расчет участка по производству детали корпус.

Таблица 9 - Данные для расчета участка

Наименование операции

Разряд работы

Трудоемкость на 1 деталь, н/час

Наименование оборудования

Фрезерная

3

1,33

676

Токарная

3

0,8

1К62

Расточная

3

1,35

2431

Сверлильная

4

0,46

2Р135Ф2

Слесарная

3

0,07

Верстак

Выпуск - 10000 штук.

Для определения количества технологического оборудования по каждой операции, необходимы следующие данные: годовая программа выпуска, нормы времени на обработку единицы изделия на операции, полезный фонд работы оборудования на год.

Расчетное количество оборудования определяется по формуле:

Срасч = (Тшт * Nгод) / (Фд * Кв.н.), (3.1.1)

где Nгод - годовая программа выпуска, и равна 10000 шт;

Тшт - трудоёмкость, н/час;

Фд - действительный годовой фонд времени, час;

Кв.н. - коэффициент нормы выработки, и равен 1,03.

Фд = Фп.о. * n, (3.1.2)

где Фп.о. - фонд полезной работы оборудования в год, час;

n - число смен, и равно 2.

Фп.о. = ((Дк - Дв - Дп) * Фсм - Дпр) * Кисп.об. (3.1.3)

где Дк - число календарных дней в год, и равно 365 дней;

Дв - число выходных дней в год, и равно 105 дня;

Дп - число праздничных дней в год, и равно 12 дней;

Фсм - фонд смены, и равен 8 час;

Дпр - сокращение смены на 1 час в предпраздничные дни;

Кисп. об. - коэффициент использования оборудования с учётом 5% времени на ремонт, и равен 0,95.

Фп.о. = ((365-104-12)*8-1*5)*0,95 = 1888 час

Фд = 1888*2 = 3776 час

Коэффициент загрузки оборудования определяется по формуле:

Кз = Срасч / Сприн (3.1.4)

где Сприн -- принятое число оборудования, ед.

1).Фрезерная операция, станок 676.

Срасч1 =1,33*10000/(1888*2*1,03) = 3,42 ед

Сприн1 = 4 ед

Кз1 =3,42/4=0,85 = 85 %

2). Токарная операция, токарно-винторезный станок 16К20.

Срасч2-3 =0,8*10000/(1888*2*1,03) = 2,06 ед

Сприн2-3 = 2 ед

Кз = 2,06/2 = 1,03 = 103 %

3). Сверлильная операция, вертикально-сверлильный станок 2Р135Ф2.

Срасч4 = 0,46*10000/(1888*2*1,03) = 1,182 ед

Сприн4 = 2 ед

Кз = 1,182/2 = 0,59 = 59 %

Сверлильный станок дозагружается другими видами деталей.

4). Слесарная операция, верстак.

Срасч5 = 0,07*10000/(1888*2*1,03) = 0,18 ед

Сприн5 = 1 ед

Кз = 0,18/1 = 0,18 = 18 %

Верстак дозагружается другими видами деталей.

5).Расточная операция, станок 2431.

Срасч6 = 1,35*10000/(1888*2*1,03) = 3,47 ед

Сприн6 = 4 ед

Кз = 3,47/4 = 0,87 = 87 %

Средний коэффициент загрузки оборудования определяется по формуле:

Кз.ср. = ?Срасч / ?Сприн , (3.1.5)

где ?Срасч - суммарное значение расчётного числа оборудования;

прин - суммарное значение принятого числа оборудования, ед.

расч = 3,42+3,47+2,06+1,182+0,18 = 10,312 ед

?Сприн = 4+4+2+2+1= 13 ед

Кз.ср.= 10,312/13 = 0,79 = 79 %

Средний коэффициент загрузки оборудования по участку 79%.

3.2 Расчёт численности рабочих на участке

Расчет количества основных рабочих по профессиям и разрядам определяется на основании планово-оперативной карты и баланса рабочего времени (действительный полезный годовой фонд работы одного рабочего).

Таблица 10 - Баланс рабочего времени

Категория времени

Расчёт

Количество часов

Календарное время

365*8

2920

Потери в выходные и праздничные дни

(104+12)*8

928

Потери в предпраздничные дни

1*5

5

Номинальный фонд времени

Очередной отпуск

2920-928-5

24*8

1987

192

Фонд времени возможный к использованию

Неявки по причинам

Болезни - 1,5 %

Гос. Обязанности - 0,5 %

Учебные отпуска - 0,5 %

Всего - 2,5 %

1987-192

1795*0,025

1795

45

Явочный фонд времени

Потери в нутрии рабочего дня

1795-27

1768*0,01

1750

18

Полезный фонд времени одного рабочего в год

1768-18

1732

Определим количество основных рабочих для каждой операции по формуле:

Ррасч = (Тшт * Nгод+W) / (Фдр * Кв.н.) (3.2.1)

где Фдр - полезный фонд времени работы одного рабочего в год, взятый из таблицы 3, и равен 1732 час.

1). Фрезерный станок

Ррасч1 = 1,33*10000/(1732*1,03) = 7,45

Рприн1 = 8 чел

2). Токарно-винторезный станок 1К62

Ррасч2 = 0,8*10000/(1732*1,03) = 4,48

Рприн2 = 4 чел

3). Вертикально-сверлильный станок 2Р135Ф2

Ррасч4 = 0,46*10000/(1732*1,03) = 2,57

Рприн4 = 3 чел

4). Верстак

Ррасч5 = 0,07*10000/(1732*1,03) = 0,39

Рприн5 = 1 чел

5). Расточной станок 2431

Ррасч6 = 1,35*10000/(1732*1,03) = 7,56

Рприн6 = 8 чел

Общее количество основных рабочих по участку рассчитывается суммированием количества рабочих по отдельным операциям.

осн = 8+8+4+3+1 = 24 чел

Общее количество вспомогательных рабочих по отдельным профессиям определяется по нормам обслуживания трудоемкости вспомогательных работ или условно 18…20% от численности основных рабочих.

Рвсп = Росн * 20% / 100% = 24*0,2 = 5 чел

Необходимое количество инженерно-технического персонала условно определяется в размере 10% от численности основных и вспомогательных рабочих.

Ри.т.р.=(Роснвсп)*10% /100% = (24+5)*0,1 = 3 чел

3.3 Расчёт годового фонда оплаты труда участка

Фонд оплаты труда участка состоит из основной и дополнительной заработной платы.

Основная заработная плата определяется на основе годовой программы выпуска и сдельной расценки на единицу продукции.

ЗПосн = Рсд * Nгод * (1 + П% / 100), (3.3.1)

где Рсд - сдельная расценка на единицу продукции, руб;

П% - процент премии по положению, руб.

Рсд = Тст * Тшт , (3.3.2)

где Тст - часовая тарифная ставка согласно разряду работ, час.

Дополнительная заработная плата включает оплату и компенсацию отпусков и ориентировочно составляет 15…20% от ЗПосн.

Расчет фонда оплаты труда основных рабочих приведен в таблице 5.

ЗПдоп = ЗПосн * 20% / 100% = ЗПосн * 0,2 (3.3.3)

Средняя заработная плата основных рабочих определяется по формуле:

ЗПосн.ср. = ФОТосн.р. / (12 * ?Росн), (3.3.4)

где ФОТосн.р. - всего ФОТ основных рабочих, руб.

ЗПосн.ср. = 2783424/(12*24) = 9664,7 руб.

Таблица 11 - Расчёт годового фонда оплаты труда основных рабочих-сдельщиков

Наименование операции

Разряд работ

Трудоёмкость на 1 деталь корпус, н/час

Часовая тарифная ставка, руб

Рсд на 1 деталь корпус,

руб.

Nгод детали корпус,

шт

Годовой

ФОТ,

руб.

1

2

3

4

5

6

10

Фрезерная

3

1,33

40,8

54,3

10000

1656800

Токарная

3

0,8

40,8

32,6

Расточная

3

1,35

40,8

55,08

Сверлильная

4

0,46

45,3

20,84

Слесарная

3

0,07

40,8

2,86

Итого Рсд

165,68

Премия 40 %

662720

Всего прямой ФОТ оплаты труда

2319520

Дополнительная заработная плата 20 %

463904

Всего ФОТ основных рабочих

2783424

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 12 - Расчёт годового фонда оплаты труда вспомогательных рабочих

Профессия

Кол-во

рабочих

Разряд

работы

Тст, руб.

Годовой фонд рабочего времени, руб.

Повременной ФОТ,

руб.

Распределитель работ

1

3

36,9

1732

63910,8

Наладчик

1

5

45,3

1732

78459,6

Наладчик

2

4

40,8

1732

141331,2

Электрик

1

6

50,1

1732

86773,2

Премия 40%

148189,9

Прямой ФОТ, руб.

518664,7

Дополнительная заработная плата

103732,9

Всего ФОТ вспомогательных рабочих

622397,6

Средняя заработная плата вспомогательных рабочих определяется по формуле:

ЗПвсп.ср =ФОТвсп.р /(12*?Рвсп), (3.3.4)

где ФОТвсп.р. - всего ФОТ вспомогательных рабочих, руб.

ЗПвсп.ср. = 622397,6/(5*12) = 10373,3 руб.

Таблица 13 - Расчёт годового ФОТ инженерно-технических рабочих

Должность

Кол - во человек

Оклад

Годовой ФОТ

Мастер

2

8000

192000

Технолог

1

7800

93600

Всего ФОТитр

285600

Средняя заработная плата инженерно-технических рабочих определяется по формуле:

ЗПи.т.р.ср. = ФОТи.т.р. / (12*?Ри.т.р.), (3.3.5)

где ФОТи.т.р. - всего ФОТ инженерно-технических рабочих, руб.

ЗПи.т.р.ср. = 285600/(12*3) = 7933,3 руб.

Годовой фонд оплаты труда на участке вычисляется по формуле:

ФОТуч = ФОТосн.р. + ФОТвсп.р. + ФОТи.т.р., (3.3.6)

ФОТуч = 2783424+622397+285600 = 3691422 руб.

Таким образом, на механическом участке по производству детали корпус должно быть установлено 13 единиц оборудования со средней загрузкой 79%.

При работе в две смены на участке работают 24 основных рабочих, 5 вспомогательных рабочих и 3 специалиста.

Годовой фонд оплаты труда участка - 3 млн. 691 тыс. руб.

4. Экономическая часть

4.1 Расчет себестоимости изготовления детали и условной оптовой цены

Себестоимость - это затраты на производство и реализацию продукции. Она бывает цеховая, производственная и полная. В данном дипломном проекте рассчитывается полная плановая себестоимость изготовления детали и определяется условная оптовая цена детали. Расчет ведется по статьям калькуляции.

Расчет стоимости основных материалов

Исходными данными для расчета являются: нормы расхода материалов и основные цены. При этом учитываются транспортно - заготовительные расходы и вычитается стоимость отходов.

Таблица 14 - Расчет стоимости основных материалов


Подобные документы

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

Наименование материала

Единица

измерения

Норма

расхода

Цена за единицу, р.

Стоимость, р.