После обработки детали, полученный размер проверяем измерительным инструментом. Точность обработки поверхности определяется полем рассеивания размеров Д и величиной смещения Е центра рассеивания от середины поля допуска д.

Нормальный закон распределения описывается формулой (7.1)

, (4.1)

где - случайная величина;

- математическое ожидание случайной величины;

у - среднее квадратичное отклонение;

е - основание натурального логарифма, е = 2,7.

В свою очередь:

, (4.2)

, (4.3)

где d_i - среднее значение интервала, мм;

k_i - эмпирическая частота i-го интервала значений х;

n - объём выборки.

Результаты измерений, проведенных во время эксперимента представлены в таблице 4.2.

Результаты расчетов среднего квадратичного отклонения сводим в расчетную таблицу 4.3.

Таблица 4.2

Значения измеряемой величины

№	значение величины	№	значение величины	№	значение величины	№	значение величины
1	60,46	6	60,48	11	60,49	16	60,45
2	60,48	7	60,47	12	60,45	17	60,45
3	60,48	8	60,46	13	60,43	18	60,46
4	60,47	9	60,47	14	60,47	19	60,48
5	60,43	10	60,44	15	60,48	20	60,45

Таблица 4.3

Таблица расчeтов среднего квадратического отклонения

№	Измерительный интервал	di, мм	ki	di ·ki		di-	(di-)2·ki	у
1	60,43-60,445	60,4375	3	52,3125	60,46525	-0,02775	0,00231019	0,0166
2	60,445-60,46	60,4525	4	69,81		-0,01275	0,00065025
3	60,46-60,475	60,4675	7	122,2725		0,00225	0,00003544
4	60,475-60,49	60,4825	5	87,4125		0,01725	0,00148781
5	60,49-60,505	60,4975	1	17,4975		0,03225	0,00104006

По формуле (4.1) определим координаты теоретической кривой:

При х = 0;;

При х = у;;

При х = 3у,.

Вероятностный процент брака с завышенным (заниженным) против чертежа размером определим по формуле:

, %, (4.4)

где Е - величина смещения центра рассеивания от середины поля допуска, Е = 0,00975.

Коэффициент точности технологического процесса:

(4.5)

График распределения размеров представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 График распределения размеров



4.3 Статистическая проверка гипотез

Статистическая проверка гипотез, относящихся к эмпирическим распределениям изучаемых случайных величин, играет важную роль в статистических исследованиях.

Для проверки гипотез математической статистики пользуются рядом критериев, которые называют критериями согласия. Для того, чтобы принять или забраковать гипотезу по этим критериям, установлены уровни их значимости: р = 0,05 (редкие явления), р =0,01 (очень редкие), р = 0,001 (чрезвычайно редкие). Для установления закона распределения генеральной совокупности по большой выборке из неё, пользуются рядом критериев, из которых наибольшее практическое применение имеют критерий Пирсона ч² и критерий А. Н. Колмогорова л.

Критерий ч² применим для любых сгруппированных совокупностей, но при достаточно большом их объёме.Критерий л даёт достаточно точные результаты даже при объёме выборок, состоящих из нескольких десятков членов и прост для вычисления.

4.4 Проверка гипотезы о законе распределения случайной величины по критерию Пирсона

Критерий Пирсона определяется формулой:

(4.6)

где m - число сравниваемых частот;

d_iґ - теоретическая частота i-го интервала значений х.



, (4.7)

где с - длина интервала.

Вычислим ¦t¦ по формуле:

. (4.8)

,

,

,

,

.

Значение Z_t определяется по таблице [21] в зависимости от t:

; ;;;.

Определяем теоретическую частоту i-го интервала значений х по (4.7):

По формуле (4.6) вычисляем критерий Пирсона.

,

,

,

,

,

Результаты расчeтов сводим в таблицу 4.4.

Таблица 4.4

Расчeтная таблица ч

Х	ki	diґ	¦ki - diґ¦	(ki - diґ)2	чi2
от	до
60,43	60,445	3	1,766	1,234	1,523	0,86
60,445	60,46	4	5,296	1,296	1,680	0,32
60,46	60,475	7	7,055	0,055	0,003	0,00042
60,475	60,49	5	4,148	0,852	0,726	0,18
60,49	60,505	1	1,086	0,086	0,007	0,01
ч2 = 1,367; Р(ч2) = 0,99.

Значение вероятности Р(ч²) выбираем по таблице; Р(ч²) = 0,99.

Т.к. Р(ч²) > 0,05, то гипотеза принимается.

4.5 Проверка гипотезы о законе распределения случайной величины по критерию А. Н. Колмогорова

Критерий А. Н. Колмогорова определяется выражениями:

(4.9)

, (4.10)

(4.11)

Вычислим теоретическую функцию предполагаемого закона распределения по формуле:

, (4.12)

,

,

,

,

,

где ц(t) - функция Лапласа.

Полученные результаты заносим в расчётную таблицу.

Эмпирическая функция предполагаемого закона распределения определяется формулой:



, (4.13)

где k_i - частота i-го значения х;n - объём выборки.

, ,

,,

,,

,,

,

Полученные результаты заносим в расчётную таблицу 4.5.

Таблица 4.5

Расчeтная таблица л

Х	ki		Fn(x)	F(x)	F(x) - Fn(x)¦
от	до
60,43	60,445	3	0,15	0,15	0,0475	0,1025
60,445	60,46	4	0,2	0,35	0,2206	0,1294
60,46	60,475	7	0,35	0,7	0,5557	0,1443
60,475	60,49	5	0,25	0,95	0,8508	0,0992
60,49	60,505	1	0,05	1	0,9738	0,0262
л = 0,645; Р(л) = 0,7910

По таблице определяем:

; ;

Определяем ;Т.к. >, то гипотеза принимается.



5. Экономическая часть

5.1 Анализ структуры затрат при изготовлении кольца по двум вариантам технологии

5.1.1 Материальные затраты

Расчет затрат основных материалов на кольцо 256706АКЕ12.01/02 производим исходя из нормы расхода на деталь, годовой программы выпуска и стоимости материалов. Расчет ведем по формуле:

З_{осн.мат.} = (Gм ЧСмЧКт.з - Gо ЧСо),руб., (5.1)

где G м - норма расхода материала на единицу продукции, кг;

Gо - масса режущих отходов на единицу выпуска, кг;

См - стоимость основных материалов, руб./кг.;

Кт.з = 1,065 - коэффициент, учитывающий транспортно - заготовительные расходы;

Со = 4,5 - стоимость отходов основных материалов, руб./кг;

1) Для базового варианта.

Исходя из рабочего чертежа детали и технологической карты:

Gм = 0,950кг.;

,кг, (5.2)

= 0,950 - 0,499 = 0,451кг.;

См = 39,6руб./кг;

Со = 4,5руб./кг;

Подставляя, найденные величины в формулу получим:



З_{осн.мат.} = (0,950 Ч39,5 Ч1,065 - 0,451Ч4,5) =38,03руб.

2) Для проектного варианта:

Gм = 0,767кг,

= 0,767- 0,499 = 0,268кг.

По данным:

См = 33,4 руб./кг;

Со = 4,5руб./кг.

Подставляя, найденные величины в формулу получим:

З_{осн.мат.} = (0,767Ч33,4Ч1,065 - 0,268Ч4,5)=26,08 руб.

Стоимость и нормы расходных материалов между базовым и предлагаемым вариантами изготовления подшипника показана в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Расходные материалы

Наименование показателей	Ед. изм.	Значение показателя
		Базовый вариант	Предлагаемый вариант
Цена 1т (ШХ15)	руб.	39600	33400
Производственная программа	тыс.шт.	840	840
Норма расхода для изготовления 1 шт. подшипников	кг.	0,950	0,787

Затраты на сжатый воздух:



руб. (5.3)

Для базового предприятия по заводским данным компрессорная станцияпотребляет за месяц электроэнергииWс.э = 10440 кВт.ч.. Цену 1м³ воздуха принимаем для обоих вариантов.

Годовая программа выпуска всей группы деталей А=840000 шт. год.

Для проектного варианта:

Wс.э= 10440 кВт.ч.,

Затраты на пар:

руб., (5.4)

где Ц_п - стоимость 1м пара, руб.;

Q_г.п - годовой расход пара, м³;

Ц_п = 83руб. [13]

Для базового варианта:

На подогрев СОЖ расходуется 0,16кг/час пара на один литр воды:

где Р_уi = 0,6л/ч. - часовой расход воды на один станок;

m = 16 - число потребителей.

Средний расход пара для подогрева воды в моечной машине принимаем на одну тонну обрабатываемых деталей 80кг/ч.

Расход пара на нагрев моечной машины 120кг. в смену:

в год

Для проектного варианта:

в год

Затраты на энергию показаны в таблице 5.2. и определяются по формуле:

Для базового варианта на основании данных об потребляемой мощности участка равна Wс.э = 104436,0 кВтЧч.

руб., (5.5)

где Цэ - стоимость 1 кВтЧч. электроэнергии по действующим тарифам;

(Цэ=5 руб./кВт.ч.) [14]

З_э= 104436 Ч5 = 522180 Ч12/840000= 7,4 руб./изд.

Таблица 5.2

Затраты на электроэнергию

Состав оборудования	Тмаш., мин	Мощность, кВт	Количество оборудования	Потребление, кВт/ед.
Перспективная технология изготовления подшипника 256706АКЕ12
Л-309	0,44	32,7	1	0,239
KIT-450	1,7	7	9	1,785
Лш-098	2,5	11,9	4	1,983
ЛЩ-053	1,4	15,5	4	1,446
СИАГ-50Г	0,3	4,5	1	0,022
СИВ-3Е	0,21	9,9	1	0,035
ЛЗ-261Ш	0,15	16,5	1	0,041
СВЗАГЛ-50	0,2	7,7	1	0,026
СИАГ-50	0,15	4,8	1	0,012
СИВ-3В	0,4	9,9	1	0,016
ЛЗ-261Ш	0,35	16,5	1	0,096
5,7
Действующая технология изготовления подшипника 256706АКЕ12
1А290-6	1,6	19,9	5	2,65
1265М-6	1,1	18,7	3	1,028
ЛШ-098	2,5	11,9	4	1,98
ЛШ-053	1,4	15,5	4	1,45
СИАГ-50Г	0,3	4,5	1	0,23
СИВ-3Е	0,21	9,9	1	0,35
ЛЗ-261Ш	0,15	16,5	1	0,41
СВЗАГЛ-50	0,2	7,7	1	0,025
СИАГ-50	0,15	4,8	1	0,012
СИВ-3В	0,4	9,9	1	0,066
ЛЗ-261Ш	0,35	16,5	1	0,096
				7,41

Для проектного варианта:

Wс.э = 80340,14кВтЧч,

З_э=80340,14 Ч5 = 401700,7 Ч12/840000= 5,7руб./изд.

Затраты на инструмент приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3

Затраты на инструмент

Инструмент по новой технологии
Позиция	Вид инструмента	Цена, руб.	Количество в наладке, шт.	Ожидаемая стойкость, тыс. деталей	Затраты на одну деталь, руб.
1	резец	9916,9	5	200	0,247
	пластина	155	5	20	0,038
	державка	9679	5	200	0,241
	адаптер	1741	1	100	0,017
	пластина	1573,9	1	10	0,157
	державка	7346	1	200	0,036
	картридж	2339	1	200	0,011
	пластина	139,5	2	4	0,069
2	державка	7376	3	200	0,11
	картридж	2339,6	3	200	0,035
	пластина	139,5	3	4	0,104
	державка	13106	3	200	0,19
	пластина	1691,4	1	4	0,422
3	державка	7346	2	200	0,073
	картридж	2339,6	2	200	0,023
	пластина	139,5	2	4	0,069
4	резец	9916,9	1	200	0,049
	пластина	155	1	20	0,007
5	державка	13774	1	200	0,068
	пластина	1691,4	1	5	0,338
6	державка	9679	1	200	0,48
	адаптер	1691	1	100	0,17
	пластина	441,4	1	6	0,073
	Итого: 2,46
Инструмент по базовой технологии
Позиция	Вид инструмента	Цена, руб.	Количество в наладке, шт.	Ожидаемая стойкость, тыс. деталей	Затраты на одну деталь, руб.
1	резец	184,7	1	40	0,005
	пластина	39,4	1	2	0,019
	резец прорезной	94,6	1	10	0,01
	зенкер	127,9	1	6	0,21
2	зенкер	140	1	10	0,14
	резец дисковый	879,6	1	40	0,22
3	пластина расточная	53,8	1	2	0,27
4	резец	184,7	1	40	0,005
	пластина	39,4	1	2	0,19
5	резец фасочный	224,7	1	6	0,037
6	резец отрезной	140,8	1	12,5	0,011
	Итого: 0,201

Сравнение цены на оборудование между действующей и перспективной технологией представлено в таблице 5.4.

Таблица 5.4

Цена оборудования

Технологическая операция	Состав оборудования	Количество оборудования, шт	Стоимость, руб.
Перспективная технология изготовления подшипника 256706АКЕ12
Изготовление поковки	Л-309	1	2800000
Токарная	KIT-450	9	84802126
Шлифование на линии: торцев предварительно, НЦП предварительно, торцев окончательно, НЦП окончательно 01	ЛШ-098	4	1200000
Шлифование на линии: бортика предварительно, торцев предварительно, бортика окончательно, торцев окончательно 02	ЛШ-053	4	800000
Технологическая операция	Состав оборудования	Количество оборудования, шт	Стоимость, руб.
Шлифование бортиков 01	СИАГ-50Г	1	250000
Шлифование дорожек качения 01	СИВ-3Е	1	261000
Супершлифование дорожек качения 01	ЛЗ-261Ш	1	300000
Шлифование дорожки качения 02	СВЗАГЛ-50	1	350000
Шлифование отверстия 02	СИАГ-50	1	260000
Шлифование отверстия 02	СИВ-3В	1	250000
Супершлифование дорожки качения 02	ЛЗ-261Ш	1	300000
	Итого:91573126
Действующая технология изготовления подшипника 256706АКЕ12
Токарная	1А290-6	5	1250000
Токарная	1256М-6	3	800000
Шлифование на линии: торцев предварительно, НЦП предварительно, торцев окончательно, НЦП окончательно 01	ЛШ-098	4	1200000
Шлифование на линии: бортика предварительно, торцев предварительно, бортика окончательно, торцев окончательно 02	ЛШ-053	4	800000
Шлифование бортиков 01	СИАГ-50Г	1	250000
Шлифование дорожек качения 01	СИВ-3Е	1	261000
Супершлифование дорожек качения 01	ЛЗ-261Ш	1	300000
Шлифование дорожки качения 02	СВЗАГЛ-50	1	350000
Шлифование отверстия 02	СИАГ-50	1	260000
Шлифование отверстия 02	СИВ-3В	1	250000
Супершлифование дорожки качения 02	ЛЗ-261Ш	1	300000
	Итого: 6021000

Затраты на ремонт и обслуживание оборудования, а также на запасные части определим по формуле:

З_ро= (0,03/0,05)ЧЗ_м,руб., (5.6)

где З_м- материальные затраты, руб./изд.

Для базового варианта:

З_ро= 0,04 Ч(38,03+0,74+0,04+7,4+0,19)= 1,86 руб./изд.

После модернизации:

З_ро= 0,04 Ч(26,08+0,74+0,03+5,7+2,46)= 1,40 руб./изд.

Тогда суммарный расход материальных затрат для базового варианта будет составлять:

З_м= 38,03+0,74+0,04+1,86+0,19+7,4= 48,26 руб./изд.

Для проектного варианта:

З_м= 26,08+0,74+0,03+1,40+2,46+5,7=36,41 руб./изд.



Заключение

В результате выполнения выпускной квалификационной работы был проведен анализ существующего маршрута обработки подшипника 256706АКЕ.12. В результате анализа было выявлено, что данный технологический процесс содержит устаревшее оборудование. В связи с этим был разработан новый технологический маршрут обработки с использованием современного токарного оборудования. Для нового технологического процесса были рассчитаны режимы обработки, выбран стандартный инструмент. Были спроектированы токарные приспособления: блок, цанга.

Внедрение автоматической линии дает преимущества не только с технической стороны. При затратах на приобретение и монтаж нового оборудования, равных 84802126 рублей годовая программа выпуска подшипников увеличивается на 84000 штук в год.

Таким образом, можно говорить о необходимости и целесообразности внедрения автоматической линии, что даст преимущества не только в технологии обработки и сборки подшипников, но и увеличит объем годового выпуска подшипников, при сокращении себестоимости на 1 единицу продукции.



Список использованных источников

1. Алексеев, Г. А. Конструирование инструмента / Г. А. Алексеев. Москва: Машиностроение, 1979. 384 с.

2. Алексеев, И. В. Конструирование режущего инструмента / И. В. Алексеев, Н. К. Аршинов. Москва: Машиностроение,1984. 465 с.

3. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3т. Т.1 / В. И. Анурьев. Москва: Машиностроение, 1992. 816 с.

4. Беспалов, Б. Л. Технология машиностроения / Б. Л. Беспалов, Л. А. Глейзер, И. М. Колесов. Москва: Машиностроение, 1973. 448 с.

5. Бурцев, В. М. Технология машиностроения / В. М. Бурцев, А. С. Васильев, А. М. Дальский. Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. 564 с.

6. Гамрат-Курек, Л. И. Экономическое обоснование дипломных проектов: учебное пособие / Л. И. Гамрат-Курек. 4-е изд., перераб. и доп. Москва: Высшая школа, 1985. 159 с.

7. Гамрат-Курек, Л. И. Экономика инженерных решений в машиностроении / Л. И. Гамрат-Курек. Москва: Машиностроение, 1986. 256 с.

8. Гапонкин, В. А. Обработка резанием, режущий инструмент и станки: учебник / В. А. Гапонкин, Л. К. Лукашов, Т. Г Суворова. Москва: Машиностроение, 1990. 567 с.

9. Горбацевич, А. Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для вузов / А. Ф. Горбацевич, В. А. Шкред. Изд. 5-е, стер. ;Перепеч. с 4-го изд. 1983 г.. Москва: Альянс, 2007. 255, [1] с.

10. Горошкин, А. К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник / А. К. Горошкин. 7-е изд., перераб. и доп. Москва: Машиностроение, 1979. 303 с.

11. Егоров, М. Е. Технология машиностроения: учебник / М. Е. Егоров, В. И. Дементьев, В. Л. Дмитриев; под ред. М. Е. Егорова. 2-е изд., доп.. Москва: Высш. шк., 1976. 534 с.

12. Карлик, Е. М. Экономика машиностроения: учебник / Е. М. Карлик, К. М. Великанов, В. Ф. Власов. Ленинград: Машиностроение, 1985. 392 с.

13. Колев, Н. С. Металлорежущие станки: учебное пособие / Н. С. Колев, Л. В. Красниченко, Н. С. Никулин. Москва: Машиностроение, 1980. 500 с.

14. Колемаев, В. А. Теория вероятностей и математическая статистика: учебник / В. А. Колемаев, В. Н. Калинина. 3-е изд., перераб. и доп.. Москва: КНОРУС, 2009. 384 с.

15. Кондраков, Н. П. Бухгалтерский учет: учебное пособие для вузов / Н. П. Кондраков. Изд. 6-е, перераб. и доп.. Москва: ИНФРА-М, 2009. 830, [1] с.

16. Кузнецов, В. В. Организация работы по охране труда на машиностроительном предприятии / В. В. Кузнецов. Москва: Машиностроение, 1978. 160 с.

17. Нефедов, Н. А. Сборник задач по резанию металлов и режущему инструменту/ Н. А. Нефедов, К. А. Осипов. Москва: Машиностроение, 1976. 438 с.

18. Попов, С. А. Шлифовальные работы: учебник / С. А. Попов. Москва: Высшая школа, 1987. 383 с.

19. Родин, П. Р. Металлорежущие инструменты: учебник / П. Р. Родин. 3-е изд., перераб. и доп.. Киев: Вища школа, 1986. 455 с.

20. Рудзит, Я. А. Основы метрологии, точность и надежность в приборостроении / Я. А. Рудзит, В. Н. Плуталов. Москва: Машиностроение, 1991. 304 с.

21. Самойлов, В. С. Металлообрабатывающий твердосплавный инструмент: справочник / В. С. Самойлов, Э. Ф. Эйхманс, В. С. Фальковский. Москва: Машиностроение, 1988. 368 с.

22. Смирницкий, Е. К.Экономические показатели промышленности: справочник / Е. К. Смирницкий. 3-е изд., перераб. и доп.. Москва: Экономика, 1989. 335 с.

23. Подшипники качения: справ. пособие / под ред. Н. А. Спицына, А. И. Спришевского. Москва: Машгиз, 1961. 827 с.

24. Терликова, Т. Ф.Основы конструирования приспособлений: учебное пособие / Т. Ф. Терликова, А. С. Мельников, В. И. Баталов. Москва: Машиностроение, 1980. 120 с.

25. Фрумин, Ю. Л. Комплексное проектирование инструментальной оснастки / Ю. Л. Фрумин. Москва: Машиностроение, 1987. 344 с.

26. Чистяков, В. П. Курс теории вероятностей / В. П. Чистяков - Москва: Наука, 1978 - 224 с.

27. Боровский, Г. В.Справочник инструментальщика / Г. В. Боровский, С. Н. Григорьев, А. Р. Маслов; под общ.ред. А. Р. Маслова. Москва: Машиностроение, 2005. 463 с.

28. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т.Т. 1/ под ред.: А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. 3-е изд., перераб.. Москва: Машиностроение, 1973. 694 с.

Размещено на Allbest.ru

...