Разработка техпроцесса механической обработки детали

ВВЕДЕНИЕ

Высшей целью экономической ступени нашей страны был и остается неуклонный подъем материального и культурного уровня жизни народа. Реализация этой цели требует ускорения социально-экономического развития, всемерной интенсификации и повышение эффективности производства на базе научно-технического прогресса.

Основными задачами тяжелой промышленности является обеспечение механизации, топливно-энергетическими ресурсами, машинами, оборудованием и другими современными средствами производства. Основным направлением тяжелой промышленности является повысить объем капитальных вложений, направленных на развитие машиностроительного комплекса. Увеличить выпуск продукции машиностроения и металлообработки. Широко внедрять станки с ЧПУ, гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования. Развивать специализированные производства инструмента. Увеличить выпуск продукции машиностроения. Сократить сроки разработки и освоения новой техники.

При дипломном проектировании особое внимание уделяется самостоятельному творчеству с целью развития инициативы в решении технических и организационных задач, а также детального творчества и анализа существующих технологических процессов. Основная задача при этом заключается в том, чтобы при работе над дипломным проектом были вынесены предложения по усовершенствованию существующей технологии, оснастки организации экономики производства. Для выполнения этой задачи необходимо улучшить и изучить прогрессивные направления развития технологических методов и средств на основании анализа и сопоставления качественных показателей, дать свои предложения по применению прогрессивной техники.

С внедрением в дипломном проекте станков с ЧПУ время на обработку детали уменьшается, следовательно, в течение рабочего дня станок может обработать большее количество деталей. Производительность труда увеличится в несколько раз.

Цель дипломного проекта: систематизировать, закреплять, а также применять знания, полученные путем изучения специальных дисциплин; разработать такой техпроцесс механической обработки детали. Муфта АМ.02.05.012, от применения которого деталь была бы эффективна, качественна и надежна в работе.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции и служебных назначения

Муфта АМ2.02.05.012 входит в редуктор установленного на Автомотрисе. Деталь служит для передачи крутящего момента в поездном режиме (при движение Автомотрисы) и постановки Автомотрисы в нейтральное положение. Посредствам вывода из зацепления, с помощью шлицевого соединения.

1.2 Материал детали и его свойства

Данная деталь изготавливается из легированной стали марки 12ХН3А

ГОСТ 4543-91. Эту сталь применяют для изготовления шестерен, валов, червяков, кулачковых муфт, поршневых пальцев и других цементуемых деталей, к которым применяются требования высокой точности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающих при ударных нагрузках.

Таблица 1. Химический состав

Таблица 2. Механические свойства

Вывод: Исходя, из служебного назначения детали материал для неё выбран правильно.

1.3 Анализ технических требований

Таблица 3.- Анализ технических требований.

Точность формы на поверхности установлены: Ш не цилиндричность 0,012, и радиальное биение не более 0,02. Также радиальное биение на Ш не более 0,02. Деталь подвергается термообработке . Это обусловлено служебным назначением детали. Деталь не требуется балансировке, так как она передает крутящий момент.

1.4 Анализ на технологичность

Поверхности детали удобны для обработки. Она представляет собой совокупность поверхностей вращения и торцевых поверхностей, требующих применение высокопроизводительных методов обработки. Деталь не требует дополнительных технологических операций для получения высокой точности и качества обработки. Поверхность, которую можно использовать для базирования- это шлицевое отверстие. Допуски и шероховатости а также отклонения от формы и взаимного расположения поверхностей назначены обосновано и не являются завышенными.

Вывод: По выше изложенным пунктам, деталь можно считать технологичной.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Определение и обоснование типа производства

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операции.

(1)

где F_Д- действительный месячный фонд работы оборудования,

F_Д= 335 ч,

Q - количество основных операций;

Q= 8

N - годовая программа выпуска данной детали, шт.;

N= 3000 шт,

Т_СУМ - суммарное время выполнение основных операций, мин.

Т_сум= 82,98 мин

Для серийного производства 10-20

Это соответствует серийному производству

Для серийного производства определяется партия запуска деталей в производство.

(2)

где N - годовая программа запуска деталей, шт;

q - число дней запаса на которые должны быть заготовлены детали,

q= 5 дней,

Для серийного производства характерно:

а) Кзо=10…20.

Б) Номенклатура и программа выпуска изделий средняя.

В) Разрабатываются технологические процессы.

Г) Оборудование, расставленное по ходу тех. Процесса или по группам станков.

Д) Квалификация рабочих средняя.

Е)Оборудование универсальное и специализированное.

Ж) Оснастка - универсальная, реже специализированная.

З) Уровень механизаций и автоматизаций средний.

И) Характерны ГПС и станки с ЧПУ.

2.2 Выбор заготовки и конструирование

2.2.1 Выбираем фиктивный контур

Рисунок 1.- Фиктивный контур

(3)

2.2.2 Определяем объем фиктивного контура

(4)

где D - наибольший наружный диаметр детали,

D = 0,0095 м,

h- длина фиктивного контура,

h= 0,839 м,

2.2.3 Определяем массу фиктивного контура

М_Ф=РЧV_Ф,кг; (5)

где Р - плотность материала, Р=7,8Ч10³ кг/м³.

М_Ф=кг

2.2.4 Определяем критерии сравнения

Таблица 4. - Критерий сравнения.

2.2.5 Назначаем варианты заготовки для данной детали

а) штамповки в штампах;

б) поковка.

Определяем коэффициент соответствия:

Таблица 5. - Коэффициент соответствия.

Расчетные формулы:

К_зо= К_збЧ К₁Ч К₂ ЧК₃Ч К₄Ч К₅Ч К₆Ч К₇, (6)

где К_зб - коэффициент использования материала для условной базовой детали;

К₁ - коэффициент массы;

К₂ - коэффициент габаритности;

К₃ - коэффициент толщины стенок;

К₄ - коэффициент геометрии;

К₅ - коэффициент точности;

К₆ - коэффициент материала;

К₇ - коэффициент типа производства.

К_З=К_ЗОЧК₈, (7)

где К₈ - коэффициент полноты механической обработки поверхности детали.

М_З=М_д/К_з, (8)

где М_д - масса детали

Исходя из анализа на металлоемкость рациональной заготовкой, является заготовка штамповка в штампах. Её выбираю в качестве базовой заготовки М_{з min}= 3,8 кг.

Определяем приведенную стоимость:

Таблица 6. - Приведенной стоимости.

Расчетные формулы:

С_З=МЗЧСкг, (9)

где С_З - стоимость заготовки;

С_кг - средне - удельная стоимость 1 кг заготовки.

ДМ_з = М_З - М_Зmin , (10)

где ДМ_з - изменение напуска на по сравнению с базовой.

С_умо =ДМ_з Чt_ув ЧК₉Ч К₁₀Ч К₁₁Ч С_сч , (11)

где t_ув - средне - удельное время по снятию одного килограмма стружки;

К₉ - коэффициент, учитывающий тип производства;

К₁₀- коэффициент, учитывающий вид оборудования;

К₁₁- коэффициент, учитывающий вид материала;

С_сч - стоимость одного станкочаса.

Исходя из анализа на металлоемкость и приведенную стоимость, рациональной заготовкой является штамповка в штампах. Она выбирается в качестве заготовки для данной детали.

2.2.6 Конструирование заготовки

Рисунок 2.- Заготовка

2.3 Разработка технологического процесса

2.3.1 Выбор и обоснование баз

Рисунок 3.- Схема теоретического базирования

Торцевая поверхность точки 1,2,3 заготовки лишает её 3-х степеней свободы и называется установочной. Цилиндрическая поверхность заготовки, точки 4,5 которые лишает её 2-х степеней свободы, называется двойной опорной. Поверхность паза лишает заготовки одной степени свободы и называется опорной базой.

Рисунок 4 - Схема базирования с установочными элементами.

Погрешность установки в станочном приспособлении находится по формуле:

[3,с151] (12)

где - погрешность базирования:

,

Допустимая погрешность базирования рассчитывается по формуле :

(13)

где Т - допуск на соответствующий размер, получаемый на станочном приспособлении Т = 0,25 мм;

- средняя экономическая точность обработки детали на данной операции

К- коэффициент серийности, К=0,6

Рассчитанная погрешность базирования сравнивается с допустимой:

,

Погрешность базирования не превышает предельно допустимую.

2.3.2 Составление маршрута обработки

005 Токарно-винторезная.

Оборудование - станок модели 16К20.

Приспособление - трех кулачковый самоцентрирующийся патрон.

Рисунок 5 - Эскиз на токарно-винторезную операцию

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Точить поверхность 1 начерно;

3. Точить конус 6 начерно;

4. Точить поверхность 3 начерно;

5. Подрезать уступ 8 начерно;

6. Точить конус 7 начерно;

7. Точить поверхность 2 начерно

8. Расточить отверстие 4 начерно

9. Расточить фаску 5 начерно

010 Токарно-винторезная с ЧПУ.

Оборудование - токарно-винторезный станок с ПУ 16Б16Т1.

Рисунок 6- Эскиз на токарно-винторезную операцию с ПУ

1.Подрезать торец 1 начерно.

2.Точить поверхность 3 начерно.

3.Подрезать уступ 6 начерно.

4.Точить поверхность 2 начерно.

5.Подрезать уступ 5 начерно.

6.Точить фаску 7.

7.Расточить фаску 7 начерно.

8.Точить поверхность 3 начисто.

9Точить канавку 8 начисто

015 Горизонтально-протяжная.

Оборудование - станок модели 7Б520.

Рисунок 7 - Эскиз на горизонтально-протяжную

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Протянуть отверстие 1 начисто;

020 Зубофрезерная операция;

Оборудование - станок модели 5К32П;

Приспособление - Оправка с пневмоприводом;

Рисунок 8 - Эскиз на зубофрезерную операцию

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Фрезеровать поверхность 1 начерно;

3. Контроль исполнителем.

025 Зубофрезерная операция;

Оборудование - станок модели 5К32П;

Приспособление - Оправка с пневмоприводом;

Рисунок 9 - Эскиз на зубофрезерную операцию.

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Фрезеровать поверхность 1 начисто;

3. Контроль исполнителем.

030 Зубозакругляющая операция;

Оборудование - станок модели 5Д580 ;

Приспособление - Станочное приспособление;

Рисунок 10 - Эскиз на зубозакругляющая операцию.

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Закруглить поверхность зубьев 1

3. Контроль исполнителем.

035 Термообработка

040 Калибровочная

Оборудование- станок мод. 7Б520

Приспособление- адаптер

Рисунок 11 - Эскиз на горизонтально-протяжную операцию

1. Установить, закрепить и снять.

2. Прокалибровать отверстие 1 начисто.

045- Зубообкатная.

Оборудование- станок мод. 5А72

050-Контрольная

2.3.3 Расчет припусков и межоперационных размеров

Аналитическим способом

Ш

Способ обработки:

а) Черновое точение:

Тd₁ = 0,87 мм, Ra =6,3мкм.

б) Чистовое точение:

Тd₂ = 0,025 мм, Ra =1,6мкм.

Т_з = 2мм() мм

(14)

Д_i = Д _з·К_уi (15)

(16)

где Д _з- пространственное отклонение заготовки;

Д _см- погрешность смещения штампов;

Д_i - остаточные пространственные отклонение;

К_уi - коэффициент уточнения заготовки;

R_z - высота микронеровности, мкм;

h - глубина дефектного слоя, мкм;

е_i - погрешность установки, мкм .

Рисунок 12 - Графическое изображение припусков

Статистический метод.

Таблица 8 - Сводная таблица припусков и межоперационных размеров

Расчет размерных цепей

А₁= мм

АД=мм

Х₁=?

Рисунок 13- Размерные цепи

А_? = А₁+ Х₁,мм; (17)

Х₁=А₁-АД,

Х₁=85-5=80 мм

Т_? = Т₁ + Т_х, мм; (18)

Т_х = -0,7+1,2= 0,5 мм.

ES_? = ES₁-EI_х,мм; (19)

EI_x =ES₁-ES_Д.

EI_x=0,6-0=-0,6 (20)

ES_х = -0,6+0,6 = 0 мм.

Принимаем Х₁=

А₁= мм

АД=мм

Х₁=?

Рисунок 14- Размерные цепи

А_? = А₁+ Х₂,мм; (21)

Х₂=А₁-АД,

Х₂=80-21=59 мм

Т_? = Т₁ + Т_х, мм; (22)

Т_х = 0,5-0,1= 0,4 мм.

ES_? = ES₁-EI_х,мм; (23)

EI_x =ES₁-ES_Д.

EI_x=0-0,1=--0,1 (24)

ES_х = 0,6-0,5 = 0,1мм.

Принимаем Х₁=

2.3.4 Расчет режимов обработки

Операция 015 - Горизонтально-протяжная.

Оборудование - Горизонтально-протяжной станок модели 7Б520.

Выбор режущего инструмента.

Протяжка Р6М5

a) Глубина резания

t =

t =

б) Подача

S_z=0,07 мм/зуб

в) Скорость резания

V=4,5 м/мин

г) Устанавливается нормативная скорость резания сравнивается с max скоростью рабочего хода станка

V

4.5=4.5 м/мин

д)Сила резания

Р_z=P'Ч (25)

где, Р'- сила резания приходящаяся на 1 мм

(26)

где, Z_max- max число одновременно работающих зубьев

(27)

Принимаем Z_max=5

Р_z=302Ч12Ч10Ч5=18,12 т

е) Силу резания проверяем по тяговому усилию

т

ж) Мощность резания

(28)

з) Проверка станка по мощности

N_p= (29)

N_p=

N_p

16,5<20 кВт

и) Машинное время

(30)

где, К₁-коэффициент учитывающий соотношение между скоростью рабочего и обратного хода.

g-количество одновременно обрабатываемых деталей,

L_px -длина рабочего хода,

L_px=l_пр+l; (31)

где, l_пр- длина пряжки,

l-длина обрабатываемой поверхности,

L_px=1375+85=1460 мм

Операция №010 - Токарно-винторезная с ПУ.

Оборудование - Токарно-винторезный станок с ПУ модели 16Б16Т1.

1 инструмент

1.Порезать торец в размер 85 на длину 12,35 мм

Резец Т5К10 PDINR 3225Р15 ТУ2-035-892-82. [3, с.166., табл.8]

а) Глубина резания.

t = 2,3мм

б) Подача.

S_o = S_{o табл} * К_s, (32)

где S_{o табл} - табличная подача, мм/об;

S_{o табл}=0,8 мм/об [15, с.76, к.21, л.1]

К_s - общий поправочный коэффициент на подачу.

К_s = К₁ * К₂ * К₃, (33)

где К₁ - поправочный коэффициент на подачу для измененных условий

работы в зависимости от состояния поверхности заготовки;

К₁=0,9

К₂ - поправочный коэффициент на подачу для измененных условий

работы в зависимости от предела прочности обрабатываемого

материала;

К₂=1

К₃ - поправочный коэффициент на подачу для измененных условий

работы в зависимости от материала режущей части инструмента и

главного угла в плане ц.

К₃=0,7

[ 15, с.77, к.21, л.2]

К_s =0,9Ч1Ч0,7=0,63

S_o = 0,8 Ч0,63=0,504об/мин код F50

в) Скорость резания.

V = V_табл * К_v, (34)

где V_табл - табличная скорость резания; [15, с.93, к.32, л.1]

К_v - Общий поправочный коэффициент на подачу.

К_v = К₁ * К₂ * К₃ * К₄ * К₅, (35)

где К₁ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от состояния поверхности заготовки;

К₂ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от материала режущей части инструмента;

К₃ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от периода стойкости инструмента;

К₄ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от вида обработки; [15, с.94, к.32, л.2]

К₅ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала. [ 15, с.293, к.111, л.1]

К_v =

V =

г) Частота вращения шпинделя.

n = (36)

n=

д) Корректируется частота вращения шпинделя по станку.

n_ст = 160 код М40

S2

е) Действительная скорость резания.

V_д = (37)

V_д =

ж) Минутная подача.

S_м = S_o * n_ст, (38)

S_м =

з) Мощность потребная на резание.

N = N_табл * К_N, (39)

где N_табл - табличная мощность; [ 15, с.95., к.33., л.1]

К_N - общий поправочный коэффициент на мощность.

К_N = К₁ * К₂, (40)

где К₁ - поправочный коэффициент на мощность для измененных условий в зависимости от главного угла в плане; [ 15, с.96., к.33., л.2]

К₂ - поправочный коэффициент на мощность для измененных условий в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала. [ 15, с.293., к.111., л.1]

К_N =

N =

и) Проверка станка по мощности.

N_пр = N/з, (41)

N_пр =

N_пр ? N_ст,

4,1 ? 4,2 кВт.

к) Машинное время.

Т_о = L/(S_м * i), (42)

где L - расчетная длина обработки;

i - количество проходов.

L = l₁ + l₂ + l₃, (43)

где l₁ - величина врезания;

l₂ - длина обрабатываемой поверхности;

l₃ - величина перебега.

L =5+12,35=17,25мм

Т_о =

2.Точить пов. начерно Ш96,1 на длину26 мм

а) Глубина резания.

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл = 0,8об/мин

К_s = 0,9 [15, с. 89, к.21, л.1]

S_O = Код F50

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл = [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄,

К₁= 0,85, К₂ =1, К₃ = 1,09 [15, с. 94, к.32, л.2]

К₅ =1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн =

V =

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 200 . Код М39

S5

и) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,504Ч200=100,8

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.=2,9 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN =0,9Ч1=0,9

N =2,9 Ч0,9=2,61 кВт

и) Проверка станка по мощности.

2,9< 4,2 кВт.

й) Машинное время.

L_р.х =l₂+l₃;

L_р.х =26+3=29мм

3.Подрезать уступ начерно в размер 59 на длину 6,95мм

а) Глубина резания.

=1,8 мм

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл = 1,3 мм/об

К_s =0,9Ч1Ч0,7=0,63 [15, с. 89, к.30, л.1]

S_O = 1,3Ч0,63=0,819 мм/об Код F81

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл =66 [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄ЧК_5,

К₁ = 0,85, К₂ = 1, К₃ = 1 , К₄ =1 [15, с. 94, к.32, л.2] К₅ =1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн = 0,85Ч1Ч1,09Ч1Ч1=0,926

V =66 Ч0,926=61,1 м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 160об/мин. Код М40 S2

е) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача.

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,819Ч 160=131 мм/об .

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.= 3,4 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN = 0,9 Ч1=0,9,

N = 3,4 Ч0,9=3,06 кВт

и) Проверка станка по мощности.

где N_ст =

3,4 < 4,2 кВт

й) Машинное время.

L_р.х =6,95 мм

4.Точить пов. начерно Ш110 на длину 10 мм

а) Глубина резания.

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл =1,3 мм/об

К_s = 0,9Ч1Ч0,7=0,63 [15, с. 89, к.30, л.1]

S_O =1,3 Ч0,63=0,819мм/об Код F81

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл = 77 м/мин [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄,

К₁= 0,85, К₂ = 1, К₃ = 1,09 [15, с. 94, к.32, л.2]

К₅ = 1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн =0,85Ч1Ч1,09Ч1=0,926

V =77Ч0,926=71,3 м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 200 . Код М39 S5

и) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,819Ч200=163,8м/мин.

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.= 4,1 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN = 0,9Ч1=0,9

N = 4,1Ч0,9=3,69кВт

и) Проверка станка по мощности.

4,1 < 4,2 кВт.

й) Машинное время.

L_р.х = 10 мм

5.Подрезать уступ начерно в размер 49 на длину на длину 11 мм

а) Глубина резания.

=1,8 мм

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл =1,3мм/об

К_s = 0,9Ч1Ч0,7=0,63 [15, с. 89, к.30, л.1]

S_O =1,3 Ч0,63=0,819мм/об Код F81

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл = 77м/мин [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄ЧК_5,

К₁ = 0,85, К₂ =1, К₃ = 1,09, К₄ = 1 [15, с. 94, к.32, л.2] К₅ = 1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн =0,85Ч1Ч1,09Ч1Ч1=0,026

V =77Ч0,926=71,3м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 160 об/мин. Код М40 S2

е) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача.

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м =0,819Ч 160=131мм/мин .

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.= 4,1 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN =0,9Ч 1=0,9 ,

N = 4,1Ч0,9=3,69кВт

и) Проверка станка по мощности.

4,1< 4,2 кВт

й) Машинное время.

L_р.х =11+2=13мм

6.Точить фаску 1Ч45°

а) Глубина резания.

=1 мм

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл = 0,8мм/об

К_s =1Ч1Ч0,7=0,7 [15, с. 89, к.30, л.1]

S_O = 0,8Ч0,7=0,56мм/мин Код F56

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл =88 м/мин [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄ЧК_5,

К₁ = 0,95, К₂ = 1, К₃ = 1,09 [15, с. 94, к.32, л.2] К₅ =1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн =0,95Ч1Ч1,09Ч1=1,035

V = 88Ч1,035=91,08м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ =250 об/мин. Код М40 S3

е) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача.

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,56Ч 250=140мм/мин .

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.=3,4 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN = 0,9Ч 1=0,9

N =3,4Ч 0,9=3,06кВт

и) Проверка станка по мощности.

3,4< 4,2 кВт

й) Машинное время.

L_р.х =5+1,4=6,4мм

Т₁=0,281+0,287+0,053+0,061+0,099+0,045=0,826мин

2-й инструмент

Резец Т5К10 K.01.4981.000-08 ТУ 2-035 1040-86. [3, с.171, табл.15]

7.Расточить фаску 4 под 30° на длину 5,77

а) Глубина резания.

=5 мм

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл = 0,22 мм/мин

К_s =1Ч1Ч1Ч=1 [15, с. 89, к.25, л.1]

S_O = 0,22Ч1=0,22 Код F22

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл =88 м/мин [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄ЧК_5,

К₁ = 0,95, К₂ = 1, К₃ = 1,09, К₄ = 0,9 [15, с. 94, к.32, л.2] К₅ = 1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн = 0,95Ч1Ч1,09Ч0,9Ч1=0,931

V = 88Ч0,931=81,8м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 315 об/мин. Код М40 S4

е) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача.

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,22Ч 315=69,3мм/об .

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.=4,1 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN = 0,9Ч 1=0,9 ,

N = 4,1Ч ,9=3,69кВт

и) Проверка станка по мощности.

4,1< 4,2 кВт

й) Машинное время.

L_р.х =5+5,77=10,77мм

3 инструмент

Резец Т15К6 PDINR 2525М15 ТУ2-035-892-82. [ 3, с.166., табл.8]

8.Точить пов.3 начисто Ш95 на длину 26 мм

а) Глубина резания.

t = мм.

t =

б) Подача.

S_{o табл}=0,23 мм/об [15, к.30, л.1]

К_s = К₁, (43)

К₁ = 1

К_s = 1Ч0,8=0,8

[ 15, к.30, л.2]

S_o = 0,23Ч0,8=0,184мм/об код F18

в) Скорость резания.

V_табл=130м/мин [15, к.32, л.1]

К_v = К₁ ·К₂ ·К₃· К₅, (44)

К₁=0,95

К₂=1,54

К₃=1,09

[13, к.32, л.2]

К₅=1,09

[15, к.111, л.1]

К_v =0,95Ч1,54Ч1,09Ч1=1,594

V =130Ч1,594=207 м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

n =

n =

д) Корректируется частота вращения шпинделя по станку.

n_ст =630 об/мин кодМ40

S9

ж) Действительная скорость резания.

V_д =

V_д =

з) Минутная подача.

S_м = S_o ·n_ст; мм/мин

S_м =0,25Ч600=150мм/мин

и)Мощность потребная на резание.

N = N_табл ·К_N; кВт

N_табл=4,1 кВт [15, к.33., л.1]

К_N = К₁ ·К₂,

К₁=0,9 [15, к.33., л.2]

К₂=1 [15, к.111., л.1]

К_N = 0,9Ч1=0,9

N =4,1Ч0,9=3,69 кВт

й) Проверка станка по мощности.

N_пр = ,

N_пр = .

N_пр ? N_ст,

4,1? 4,2 кВт.

к) Машинное время.

Т_о =

где L - расчетная длина обработки;

i - количество проходов.

L = l₁ + l₂;мм

где l₁ - величина врезания;

l₁=5

l₂ - длина обрабатываемой поверхности;

l₂= 25мм

L = 26+5=3,1мм

Т_о =

4 Инструмент

Резец Т15К6 035-2126-1179 ОСТ2И10-7-84 [ 3, с.174, табл.18]

9.Точить канавку 8 начисто шириной 3,4 на длину 1,75

а) Глубина резания.

t =3,4 мм.

б) Подача.

S_{o табл}= 0,15мм/об [15, к.30, л.1]

К₁ = 0,7

К_s = 0,85Ч0,4=0,34

[ 15, к.30, л.2]

S_o = 0,15Ч0,34=0,034 код F3

в) Скорость резания.

V_табл=181 м/мин [15, к.32, л.1]

К_v = К₁ ·К₂ ·К₃· К₅, (45)

К₁=1

К₂=1,08

К₃=1,1

[15, к.32, л.2]

К₅=1

[15, к.111, л.1]

К_v =1Ч1,08Ч1,1Ч1=1,188

V =181Ч1,188=215м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

n =

n =

д) Корректируется частота вращения шпинделя по станку.

n_ст = 630 код М40

S6

е) Действительная скорость резания.

V_д =

V_д =

ж) Минутная подача.

S_м = S_o ·n_ст; мм/мин

S_м =0,034Ч630=21,42мм/мин

з) Мощность потребная на резание.

N = N_табл ·К_N; кВт

N_табл=4,1кВт [15, к.33., л.1]

К_N = К₁ ·К₂,

К₁= 0,9 [15, к.33., л.2]

К₂=1 [15, к.111., л.1]

К_N = 0,9Ч1=0,9

N =4,1Ч0,9=3,69кВт

и) Проверка станка по мощности.

N_пр = ,

N_пр = .

N_пр ? N_ст,

4,1? 4,2 кВт.

й) Машинное время.

Т_о =

L = l₁ + l₂;мм

l₁= 3мм

l₂=1,75мм

L = 3+1,75=4,75мм

Т_о =

Т_общ=0,826+0,155+0,206+0,221=1,408мин

Таблица 9- Сводная таблица режимов резания

2.3.5 Расчет норм времени

Операция 015-Горизонтально-протяжная.

1 Общее основное время.

мин; (46)

где Т_oi - время одного перехода,

Т_Ообщ = 0,39 мин.

2 Вспомогательное время:

2.1 Время, связанное с переходом

t_пер=0,16мин. [10,табл.6]

2.2 Время на контрольные измерения

t_изм. = У (t_к · К_n · Z); (47)

где t_изм- время одного измерения; [10,табл.17]

К_n - коэффициент периодичности измерения; [10,табл.18]

Z - количество замеряемых размеров.

t_изм= 0,19·1·1=0,16мин.

2.5 Поправочный коэффициент на вспомогательное время:

К_tв = 0,93. [10,табл.19]

2.6 Общее вспомогательное время:

Т_всп =(t_уст+t_пер+t_изм. ) · К_tв, мин; (48)

Т_всп = (0,31+0,16) · 0,93=0,43мин.

3 Оперативное время.

Т_оп = Т_{о общ.} + Т_всп, мин; (49)

Т_оп = 0,39+0,43= 0,82мин.

4 Время на обслуживание рабочего места.

мин; (50)

где а_обс - время на обслуживание рабочего места, % [10,табл.21]

мин.

5 Время для перерывов на отдых и личные надобности.

мин; (51)

где в_отл. - время для перерывов на отдых и личные надобности ,% [10,табл.20]

мин.

6 Штучное время.

Т_шт. = Т_оп. + Т_обс. + Т _отл., мин; (52)

Т_шт. =0,82+0,02+0,03 = 0,87 мин.

7 Подготовительно - заключительное время.

Т_п.з.i = 17мин. [10,табл.25]

8 Штучное - калькуляционное время.

мин; (53)

мин.

9 Норма выработки деталей в смену.

шт; (54)

шт.

Операция 015 - токарно-винторезная с ПУ.

1 Штучное время.

мин; (55)

где Т_а - Время автоматической основной работы по программе;

Т_а = Т_оа + Т_ва; (56)

где Т_оа - время основной работы инструмента.

Т_ва - время вспомогательной автоматической работы;

Т_оа = ? Т_оi , мин;

Т_оа= 1,408 мин.

Т_ва = 0,03x + 0,1y + 0,07z, (57)

где х - количество быстрых перемещений инструмента по циклограмме;

y - количество установочных перемещений стола

z - количество поворотов револьверной головки.

Т_ва = 0,03·13 + 0,1·0 + 0,07· 4= 0,67 мин,

Т_а = 1,408+0,67= 2,07 мин.

Т_в - время выполнения ручной вспомогательной работы, не перекрываемой временем автоматической работы станка;

Т_в = Т_ву + Т_всп. + Т_ви., мин. (58)

где Т_ву - время на установку и снятие детали;.

Т_всп - вспомогательное время, связанное с выполнением операций;

Т_ви - вспомогательное время, не перекрываемое на измерение;

Т_всп = 0,04 + 0,03 + 0,25 + 0,15·2+0,04·5+0,04+0,33= 1,49 мин.

Т_ви = ? (t_изм ·К_п ·Z), мин, (59)

где К_{п. ср.} - коэффициент периодичности,(0,5)

t_изм - время на измерение одной поверхности инструментом данного вида;

Z - количество поверхностей контролируемых инструментом данного вида;

Т_ви = 0,262·0,5·9 = 1,17мин.

Т_в = 1,15+1,49+1,17=3,81 мин.

К_tв - коэффициент вспомогательного времени;

Т_об - процент от оперативного времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, %.

мин.

2 Подготовительно заключительное время.

Т_п.з. = ?Т_п.з, мин; (60)

Т_п.з. = 15+2+0,8+0,5+0,4+1,4= 20,1 мин.

3 Штучно - калькуляционное время определяется по формуле.

мин.

мин.

4 Определяется норма выработки.

Таблица 10 - Сводная таблица норм времени

2.3.6 Разработка управляющей программы для станков с ЧПУ

2.3.6.1 Краткая техническая характеристика токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 16Б16Т1

2.3.6.2 Краткая характеристика ОСУ „Электроника - НЦ - 31”

2.3.6.3 Управляющая программа для операции с ЧПУ

Таблица 11 - Рукопись УП

2.3 Технико-экономическое обоснование спроектированного техпроцесса

Расчет производится на примере одной из операций.

1.Вариант-проектируемый: 020 Зубофрезерная.

2.Вариант-базовый: 020 Зубофрезерная.

Таблица 12 - Технико-экономическое обоснование спроектированного техпроцесса

где С_з - основная и дополнительная часовая заработная плата основных рабочих, руб.;

М - коэффициент многостаночности;

Я_о - общи коэффициент доплаты к заработной плате;

С_чз - часовые затраты на эксплуатацию рабочего места, руб.;

С_чб - часовые затраты на базовом рабочем месте, руб.;

К_м - машинный коэффициент;

Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности

капиталовложения;

К_с - капиталовложения в оборудование, руб.;

Ц - оптовая цена станка, руб.;

К_з - капитала вложения в здание, руб.;

F - производственная площадь занимаемая одним станком с учетом проходов и проездов, м²;

f - опорная площадь станка, м²;

К_f - коэффициент, учитывающий проходы и проезды.

3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Разработка конструкции станочного приспособления

3.1.1 Описание принципа работы, назначения и устройства проектируемого приспособления

Данное приспособление предназначено для установки и зажима заготовки и последующего фрезерования по диаметру 132 на зубофрезерном полуавтомате мод.5К32П

Приспособление состоит из корпуса на который монтируются втулка и пневмоцилиндр.

Приспособление базируется на стол станка при помощи специальных болтов, для которых предусмотрены пазы в корпусе приспособления. Для того чтобы обработать заготовку её устанавливают на шлицевую оправку, имеющимся на ней отверстием и закрепляют быстросъёмной шайбой, прижим которой к заготовке осуществляется штоком с накрученной на него гайкой, вся эта система работает с помощью пневмоцилиндра вмонтированного в корпус приспособления. При попадании воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра, заготовка прижимается к корпусу приспособления посредством быстросъемной шайбы. При поступлении воздуха в безштоковую полость, поршень со штоком поднимается вверх и происходит разжим заготовки.

Вращение приспособления происходит вместе со столом при его повороте на один обрабатываемый зуб.

3.1.2 Теоретическая схема базирования и определение погрешности базирования. Расчет на точность

Рисунок 15- Теоретическая схема базирования

Торцевая поверхность точки 1,2,3 заготовки лишает её 3-х степеней свободы и называется установочной. Цилиндрическая поверхность заготовки, точки 4,5 которые лишает её 2-х степеней свободы, называется двойной опорной. Поверхность паза лишает заготовки одной степени свободы и называется опорной базой.

Рисунок 16- Практическая схема базирования

Рисунок 17 - Схема базирования с установочными элементами.

Погрешность установки в станочном приспособлении находится по формуле:

[3,с151] (60)

где - погрешность базирования:

,

Допустимая погрешность базирования рассчитывается по формуле :

(61)

где Т - допуск на соответствующий размер, получаемый на станочном приспособлении Т = 0,25 мм;

- средняя экономическая точность обработки детали на данной операции

К- коэффициент серийности, К=0,6

Рассчитанная погрешность базирования сравнивается с допустимой:

,

Погрешность базирования не превышает предельно допустимую.

3.1.3 Силовой расчет приспособлении

Рисунок 18- Схема действия сил на заготовку

Сила зажима рассчитывается по формуле:

; (62)

Расчёт усилия зажима.

где коэффициент запаса ,

коэффициент трения,

окружающая сила;

Сила зажима:

[5,c 445, табл. 36] (63)

где N- мощность резания , кВт

V- скорость резания, м/мин

(64)

где S - подача на один оборот детали, м/мин S=1,18 мм /об

m - модуль нарезного колеса, m=3,5

Z - число зубьев нарезного колеса, Z=36

D - нарезной диаметр инструмента, D=80 [5,c245,табл.76]

V - скорость резания, V=20 м/мин

поправочный коэффициент на мощность, учитывающий изменения условия эксплуатации;

поправочный коэффициент на мощность.

Рассчитываем усилия на шток для поршневого пневмоцилиндра одностороннего тянущего действия, по формуле:

, (65)

где - диаметр пневмоцилиндра

d- диаметр штока

- КПД; =0,9

- давление сжатого воздуха;

Р=0,4мПа

Q (W) - усилие зажима заготовки в приспособлении, Н W=Q=16309H

Диаметр пневмоцелиндра рассчитывается по формуле:

,мм; (66)

;

принимаем D = 250мм

Диаметр штока определяем по формуле:

(67)

W<[W],Н

16309<17064 Н

Вывод: Расчётная сила зажима получилась меньше силы зажима данного пневмоцилиндра следовательно обеспечивается надёжное закрепление детали.

3.1.4 Технико-экономическое обоснование спроектированного приспособления

Расчёт экономической эффективности применяемого приспособления основывается на составлении затрат и экономии, возникающих при его использовании. Экономия достигается за счёт снижения трудоёмкости изготовления детали , а следовательно будет снижена и штучная заработная плата.

Э = N[(1/60)Ч(t_сC_с-t_нC_н) +?З] - (a + E)(K_с-K_н),руб.; (68)

где N - годовой объем выпуска, шт., N=3000шт

t_с,t_н - вспомогательное время для открепления и закрепления заготовки для старого и нового приспособления, мин.

C_с,C_н - стоимость работы станка в течение одного часа по-старому и новому вариантам, руб./мин.;

C_с,C_н = 0,9 [8, с. 287, табл. 13 ]

?З - Экономия зарплаты на сопутствующих операциях, руб.,

K_с,K_н - стоимость старого и нового приспособлений, руб.,

a - годовая норма описаний стоимости приспособления - амортизация

a = 0,5

E - нормативный коэффициент экономической эффективности

E = 0,2

Э = 3000[(1/60)Ч( 0,44Ч0,9-0,4Ч0,9)+0] - (0,5+0,2)(3100-4000) = 630,4 руб.

Вывод: в результате экономическая эффективность данного приспособления составила 630,4 руб.

3.1.5 Прочностные расчеты детали приспособления

Осуществим расчёт резьбового соединения штока с гайкой на прочность.

Все стандартные болты, винты и шпильки с крупными шагами являются равнопрочными на разрыв стержня по резьбе на срез резьбы и отрыв головки. Поэтому расчёт на прочность резьбового соединения проводится только по одному основному критерию - прочности нарезанной части стержня на растяжение. д? [д]

где д - напряжение, возникающее в опасном сечении, мПа;

[д] - допускаемое напряжение при сжатии и растяжении, мПа.

,мПа ; (69)

где А - площадь опасного поперечного сечения, мм².

,мм²; (70)

где D - диаметр штока, мм.

.

Рассчитаем напряжение, возникающее в опасном поперечном сечении

.

Рассчитаем допускаемое напряжение

[д] = /_Т,мПа, [2,c.269]

где - предел текучести материала,

_Т - коэффициент запаса прочности.

[д] = 340/2=170 мПа.

53,8<170 мПа.

Вывод: условие прочности соблюдается.

3.2 Конструирование и расчёт специального режущего инструмента

3.2.1 Выбор конструктивных параметров фрезы

Рисунок 19 - Конструктивные параметры фрезы

где D_eu - наружный диаметр фрезы

D_eu = 112 мм;

d- диаметр отверстия под оправку

d= 32 мм;

d₁ - диаметр буртиков

d₁= 50 мм;

L- длина фрезы

L= 125 мм;

а- ширина буртиков

а = 5 мм;

Z_k - число зубьев фрезы

Z_k = 10 мм;

Фреза правозаходная. Класс точности фрезы -- А

3.2.2 Определяем высоту головки зуба.

Рисунок 20 - Высота головки зуба.

h'u = (fpn + C'pn) Ч m, мм; (78)

где fpn - коэффициент высоты зуба исходного контура для некорегированных колес.

fpn = 1

Cpn - коэффициент радиального зазора отнесенный к нормальному модулю.

C'pn = 0,25

m - модуль фрезы.

m = 3,5

h'u = (1 + 0,25) Ч 3,5 =4,37 мм.

3.2.3 Определить высоту ножки зуба.

h'u = h'u ;

h'u = 4,37 мм.

3.2.4 Радиус закруглений головки зуба

r1 = 0,25 Ч m мм; (79)

r1 = 0,25 Ч 3,5 = 0,87 мм.

Принимаем r₁ =0,9

Радиус закруглений ножки зуба.

r2 = 0.3 Ч m, мм;

r2 = 0,3 Ч 3,5 = 1,05 мм.

Принимаем r₂ =1

3.2.5 Определяем полную высоту зуба hu

hu = h'u + h'u, мм; (80)

hu = 4,37 +4,37 =8,74 мм.

3.2.6 Толщина зуба в нормальном сечении на делительный диаметр

мм; (81)

мм.

3.2.7 Определяем средний расчетный диаметр фрезы с нешлифованным профилем

Dt = Deu - 2h'u - 0.5ЧK1 (82)

где K1 - Величина затылования.

(83)

где Ьв задний угол на вершине зуба

бв = 10?…12?

принимаю Ьв = 10?

Принимаю по ГОСТ K1 = 5

Dt = 80 - 2 Ч4,37 - 0,5 Ч 5 =68,76 мм.

Рисунок 21 - Профиль зуба.

.3.2.8 Определить высоту стружечных канавок для нешлифованных фрез

hк = h4 + K1 +0,5 мм; (84)

hк = 8,74 +5+ 0,5 = 14,24 мм

3.2.9 Радиус закругления стружечных канавок

(85)

3.2.10 Определяем угол стружечных канавок

Qk = 22?

.3.2.11 Определяем угол подъема витков фрезы

sinщ =, мм; (86)

sinщ =

щ = 2?37'

Рисунок 22 - Геометрические параметры фрезы.

3.2.12 Шаг винтовой стружечной канавки

(87)

3.2.13 Шаг между зубьями фрезы

(88)

3.2.14 Длина нарезанной части фрезы

?4 = L - 2 Ч toc,мм; (89)

l4 = 125 - 2 Ч 11 = 103 мм.

3.2.15 Определяем длину шлифованной части

l = (0,22…0,26) Ч L; (90)

принимаю ? = 0,22 Ч L; (91)

l = 0,22 Ч 125 = 27,5 мм.

3.2.16 Определяем диаметр выточки по фрезе

d1 = d + 2, мм; (92)

d1 = 32 + 2 = 34 мм.

3.2.17 Определяем угол профиля в осевом сечении

,мм; (93)

бл = 29?56'

мм (94)

бп = 20?4'

3.2.18 Ордината центра окружности радиуса

tgбд = tgбb Ч sinб; (95)

tgбд = tg10° Ч sin20° = 0,1763 Ч 0,3420 = 0,0603

бb - задний угол на вершине зуба.

б? - угол зацепления.

б? = 20?

бд = 3?27'

Рисунок 23-Зазмеры шпоночного паза

d = 32H7

b = 8H9

t1 = 34,8H14

3.3 Конструирование и описание специального контрольного приспособления

Проектируемое мной контрольное приспособление предназначено для контроля радиального биения поверхности Ш95. Колесо с помощью оправки 6 устанавливаются в горизонтальных центрах 4, а центры находятся в стойках 2 и 8. На поверхность Ш95 устанавливают индикатор 20. Зажим оправки осуществляется при помощи центра который толкает винт 10 и пружины 18. Винт перемещается по резьбе с гайкой 15. Гайка накручена на винт не подвижно и держится на винте с помощью оси 11.

4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

4.1 Определение потребного количества оборудования и коэффициентов его загрузки.

Таблица 13-Сводные данные технологического процесса

Определяю коэффициент ужесточения.

муфта шпиндель станок

(96)

где Т _{шт.к.пр.} - проектируемое штучно-калькуляционное время, мин;

Т _{шт.к.баз.} - базовое штучно-калькуляционное время, мин.

Определяем расчетное количество станков с учётом догрузки.

(97)

где N - годовая программа выпуска, шт.,

Т_{шт.к.пр.}- норма времени по операциям проектируемого варианта, мин;

Т_{шт.к.баз.} -норма времени по операциям базового варианта, мин;

N₁ - принятая программа выпуска догруженной детали, шт.;

F_д. - годовой действительный фонд времени работы оборудования, ч;

К_вн. - коэффициент выполнения норм.

принимаем С_п1 = 2 шт.;

принимаем С_п2 = 3 шт.;

принимаем С_п3 =5 шт.;

принимаем С_п4 = 14 шт.;

принимаем С_п5 =9 шт.;

принимаем С_п6 =2 шт.;

принимаем С_п7 = 1 шт.;

принимаем С_п8 = 3 шт.;

Определяем коэффициент загрузки оборудования по каждому типу станков

(98)

где С_р - расчетное количество станков, шт.;

С_п. - принятое количество станков, шт.

Определяется средний коэффициент загрузки оборудования

(99)

где ?С_р - сумма расчетного количества станков, шт.;

?С_п. - сумма принятого количества станков, шт.

Рисунок 24-График загрузки оборудования

Таблица 14 - Ведомость оборудования участка

4.2 Расчет численности рабочих

(100)

где F_др. - годовой действительный фонд времени рабочего, ч;

К_мо. - коэффициент многостаночного обслуживания;

принимаем Р_п1 = 2 шт;

принимаем Р_п2 = 6 шт;

принимаем Р_п3 = 10 шт;

принимаем Р_п4 = 14 шт;

принимаем Р_п5 = 6 шт;

принимаем Р_п6 = 2 шт;

принимаем Р_п7 = 8 шт;

принимаем Р_п8 = 8 шт;

Определяем средний разряд рабочих станочников

(101)

где В - разряд рабочего;

Р_р. - количество рабочих с данным разрядом, чел.

Определяем средний тарифный коэффициент

(102)

где К_тп. - тарифный коэффициент соответствующего разряда.

Таблица 15 - Сводная ведомость производственных рабочих участка

4.3 Определение состава и численности рабочих на участке

Численность основных рабочих:

Р_осн.уч = 44 чел.

Численность вспомогательных рабочих:

Р_всп.= Р_осн.уч·(0,2..0,25); (103)

Р_всп. = 440,2=8,8 Р_всп.пр =8 чел.

Численность руководителей:

Р_рук.= (Р_осн.уч +Р_всп )·(0,08..0,1); (104)

Р_рук. = (44+8)·0,08= 4,16; Р_рук.пр = 4чел.

Численность МОП:

Р_моп = (Р_осн.уч +Р_всп )·(0,02..0,03); (105)

Р_моп = (44+8)·0,02=1,04; Р_моп. =2 чел.

Таблица 16 - Штатное расписание участка

4.4 Расчет площадей

Производственная площадь участка:

S_уч.пр. = S_уд·С_осн.уч.; (106)

где S_уд - удельная площадь на один станок, м²;

С_осн.уч. - принятое количество станков на участке данной группы, шт.

S_уч.пр. = 25·39=975м²

Контрольное отделение:

S_к = S_уч.пр. · (0,02…0,05): (107)

S_к = 975·0,02= 19,5м².

Склад заготовок и материалов:

S_зм = S_уч.пр. · (0,1…0,15); (108)

S_зм =975·0,1=97,5 м².

Склад готовых деталей:

S_г.д.= S_уч.пр·0,06; (109)

S_г.д =975·0,06=58,5 м².

Рабочее место мастера:

S_м=6…8 м²;

S_м=7 м².

Вспомогательная площадь участка:

S_всп.=? S; (110)

S_всп=19,5+97,5+58,5+7=182,5 м².

Расчетная общая площадь участка:

S_общ.уч.= S_уч.пр.+ S_всп ; (111)

S_общ.уч=975+182,5=1160,5 м².

Определяем ширину участка:

(112)

где В - ширина здания, м.

.

Общий объем участка:

V_об.уч=S_об.уч.·h_уч.; (113)

где h_уч. - принятая высота участка, м.

V_об.уч= 1160,5 ·8,4=9748,2 м³.

Удельная площадь и удельный объем на одного работающего:

(114)

где Р_мс - количество работающих в наибольшей по численности смене, чел.

;

(115)

Вывод: помещение соответствует санитарным нормам, так как на каждого работника приходится 423,8м³ объёма и 50,4м² площади, что не ниже этих норм.

4.5 Определение стоимости основных производственных фондов

Определяем стоимость здания:

С_зд = S_м·V_об.уч·1,1,руб; (116)

С_зд = 5000·9748,2·1,1=53615100руб.

Стоимость оборудования:

С_об = С_осн + С_пр, (117)

где С_осн - общая стоимость основного оборудования, руб.;

С_пр - общая стоимость транспортного оборудования, руб.

С_об = 15451000+250000=15701000 руб.

Стоимость оснастки и инструмента

С_ои = С_об·(0,1..0,13),руб; (118)

С_ои =15701000·0,11=1727110руб.

Стоимость производственного и хозяйственного инвентаря входящего в состав основных фондов

С_инв. = С_об·(0,01…0,013) ,руб; (119)

С_инв. = 15701000·0,012=1884120руб.

Таблица 17 - Структура основных производственных фондов

4.6 Определение стоимости основных материалов

М=(Q_зЧЦ_мЧК_тр - q_отхЧЦ_отх) Ч N, (120)

где Q_з - масса заготовки, кг;

Ц_м - цена 1 кг материала, руб;

К_тр - коэффициент транспортных расходов,

q_отх - масса отходов, кг;

Ц_отх - цена 1 кг отходов, руб.

М_проект =(3,8·76,33·1,05-1,1·3,05)·3000 = 903605,1руб.

М_баз =(5,4·76,33·1,05-2,7·3,05)·3000 = руб.

Таблица 18 - Ведомость основных материалов

4.7 Расчет годового фонда заработной платы

Определим сдельную расценку на каждую операцию

(121)

где С_ч - часовая тарифная ставка данного разряда, руб.;

Т_шт.к - штучно калькуляционное время на данную операцию, мин;

К_сн. - коэффициент снижения сдельной расценки.

Определяем сдельную расценку на деталь

?Р_сд. = Р_сд1. +…+Р_сдп , (121)

?Р_сд. = 1,39+2,74+0,51+13,95+6,34+1,54+0,51+1,46=28,44 руб.

Годовой фонд прямой (основной) зарплаты производственных рабочих - сдельщиков

Ф_о = ?Р_сд · N + ?Р_сд1 · N₁ (122)

Ф_о = 28,44·3000 + 31,28·95000 = 3056920руб.

Годовой фонд дополнительной зарплаты

Ф_доп. = Ф_о (0,08…0,12) (123)

Ф_доп. = 3056920·0,08 = 244553,5руб.

Премирование основных рабочих

Ф_пр. = Ф_о ·1,00 (124)

Ф_пр =3056920 ·1,00 = 3056920 руб.

Поясная надбавка

Ф_п = (Ф_о + Ф_доп + Ф_пр) ·0,15 (125)

Ф_п = (3056920+244553,5+3056920) · 0,15 = 953759,02руб.

Доплаты не освобождённым бригадам

(126)

где С_ч - часовая тарифная ставка рабочего, руководящего бригадой, руб.;

F_др - действительный годовой фонд времени рабочего, ч;

Р_бр. - количество бригадиров, чел;

П - процент доплаты за руководство бригадой, %.

Общий годовой фонд зарплаты производственных рабочих сдельщиков

Ф_зп = Ф_о + Ф_доп. + Ф_пр + Ф_п + Ф_д (127)

Ф_зп = 3056920+244553,5+3056920+953759,02+8533=7320685,5 руб.

Годовой фонд прямой (основной) зарплаты вспомогательных рабочих

Ф_о = С_ч ·К_т.ср ·F_др. ·Р_всп. , (128)

где С_ч - часовая тарифная ставка рабочего 1 разряда, руб;

Р_всп - численность вспомогательных рабочих, чел.

Ф_о = 15,8 ·1,6 ·1870·8 = 378188,8 руб.

Годовой фонд дополнительной зарплаты

(129)

где П - процент дополнительной заработной платы, %.

Ф_доп. =378188,8 ·0,08 = 30255,1 руб.

Премирование вспомогательных рабочих

(130)

где П - процент премиальных, %.

Поясная надбавка определяется

Ф_п = (378188,8 +30255,1+189094,4) ·0,15 = 89630,76 руб.

Общий годовой фонд зарплаты вспомогательных рабочих

Ф_зп = Ф_о + Ф_доп. + Ф_пр + Ф_п (131)

Ф_зп = 378188,8 +30255,1+189094,4+89630,76 =687169 руб.

Годовой фонд основной зарплаты руководителей определяется

Ф_о = У О_рук·12 , (132)

где О_рук - сумма окладов всех работающих руководителей, руб.

Ф_о = 38000·12 = 456000 руб.

Премирование руководителей определяется по формуле (35)

Поясная надбавка определяется

Ф_п = Ф_о · 0,15 , (133)

Ф_п = 4560000,15 = 68400 руб

Общий годовой фонд зарплаты руководителей

Ф_зп = Ф_о +Ф_п , (134)

Ф_зп =456000+68400 = 524400 руб.

Годовой фонд основной зарплаты МОП

Ф_о = У О_моп·12 , (135)

Ф_о =6000 ·12 = 72000 руб.

Поясная надбавка определяется по формуле

Ф_п = 72000 · 0,15 =10800 руб.

Общий годовой фонд зарплаты МОП определяется по формуле

Ф_зп = 75000+10800 = 82800 руб.

Отчисления на социальное страхование

руб (136)

где П_соц - процент отчислений на социальное страхование, %

Отчисления на социальное страхование основных рабочих

.

Отчисления на социальное страхование вспомогательных рабочих

.

Отчисления на социальное страхование руководителей

.

Отчисления на социальное страхование МОП

.

Таблица 19- Сводная ведомость заработной платы

Средняя зарплата каждой категории работающих

(137)

где Р - численность работающих по данной категории, чел.

Средняя зарплата основных рабочих

Средняя зарплата вспомогательных рабочих

Средняя зарплата руководителей

Средняя зарплата МОП

Таблица 20 - Среднемесячная зарплата рабочих

4.8 Составление плановой калькуляции

Таблица 21- Плановая калькуляция себестоимости единицы продукции

Производственная себестоимость детали

С_пр=С_ц + Р_хоз, (138)

где С_ц- цеховая себестоимость детали, руб;

Р_хоз- общехозяйственные расходы, руб.

С_пр= 430,89+430,89=861,78 руб.

Полная себестоимость детали

С_п=С_пр+Р_ком, (139)

где Р_ком- коммерческие расходы, руб.

С_п= 861,78+25,85=887,63 руб

4.9 Расчет экономической эффективности

Экономия основных материалов

Э_м = (Q_з1 - Q_з2 )·N, (140)

где Q_з1 - масса заготовки по базовому варианту, кг;

Q_з2 - масса заготовки проектируемо варианту, кг.

Э_м = (5,4-3,8)3000=4800 кг

Снижение трудоемкости

(141)

где ?Т_{шт.к.баз.} - трудоемкость по базовому варианту, мин;

?Т_{шт.к.пр.} - трудоемкость по проектируемому варианту, мин.

Рост производительности труда

(142)

Снижение себестоимости

(143)

где С_шт.баз. - себестоимость детали по базовому варианту, руб.;

С_шт.пр. - себестоимость детали по проектируемому варианту, руб.

Условно годовая экономия

Э_у.год = (С_шт.баз - С_шт.пр.) · N, (144)

Э_у.год = (1029,8-887,63)3000=424470 руб

4.10 Основные технико-экономические показатели

Таблица 22 - Технико-экономические показатели участка

5. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

5.1 Организация транспортирования заготовок и деталей. Уборка стружки

Для облегчения тяжелого ручного труда, для сокращения трудоемкости производственного цикла при обработке деталей резцами на участке применены высокоэффективные средства такие как кран-балка. Все цеха, где кран-балка не может работать, применяются электрокары и автоматизированные транспортно-складские системы. Заготовки подводятся к станкам и обратно в склад готовых изделий с помощью каретки оператора.

На спроектированном участке применена очень удобная линия для уборки стружки со станков. Для этого имеются стружечные колодцы, а сама линия проходит под полом, что позволяет не увеличивать производственную площадь участка. От каждого станка идут стружечные транспортер, которые входят в основную линию.

Весь собранный лом из стружечных колодцев собирают и вывозят в определенные места или на переплавку.

5.2 Планировка оборудования на участке и организация рабочего места многостаночника

Спроектированный план участка включает в себя 39 станка, 3 из которых с ЧПУ.

Планировка оборудования и рабочих мест на участке механического цеха зависит от величины завода, характера производства, особенностей и объема производственного здания, габаритных размеров и массы обрабатываемых заготовок. При планировке механического цеха все его отделения, участки и вспомогательные помещения располагают так, чтобы обеспечить последовательность прохождения материалов, заготовок и изделий по стадиям обработки, максимально использовать производственную площадь, удовлетворять требованиям охраны труда, техники безопасности и противопожарной безопасности.

Рабочие места должны быть оборудованы так, чтобы их обстановка не повлияла на трудоспособность человека. При проектировании рабочих мест решается вопрос наилучшей организации труда, эстетических условий, которые в той или иной мере способствуют повышению производительности труда.

Оснастка рабочих мест станочника встроена в стеллажи и оснащается передвижными секциями, в которых имеется тара для заготовок и готовых деталей, тумбочки с режущим инструментом, а также стеллажи для приспособлений и контрольно-измерительных средств. Для уборки станка имеется отсек с инструментом для уборки.

На рабочем месте должно быть предусмотрено индивидуальное освещение, обеспечивающее нормальную освещенность рабочей зоны.

5.3 Обеспечение участка инструментом, его заточка, хранение и надзор

Цеха основного производства являются потребителями большого количества инструмента, поэтому рациональная организация инструментального хозяйства имеет большое значение. От полного и своевременного обеспечения рабочих мест качественным и производительным инструментом зависит равномерное выполнение плана, качество выпускаемой продукции, рост производительности труда и уровень себестоимости продукции.

Лучшим способом выдачи инструмента является его доставка непосредственно на рабочие места. Это освобождает рабочих от потерь времени и способствует увеличению их выработки.

Основной задачей инструментального хозяйства является полное и своевременное обеспечение рабочих мест нужным и качественным инструментом, освобождение основных рабочих от работы по заточке и работы инструмента.

Основная часть работы по организации инструментального хозяйства цеха сосредотачивается в инструментально-раздаточной кладовой. Она предназначена для хранения запасов инструментов, выдачи инструмента на рабочие места, проверки и сортировки его после работы.

5.4 Ремонт оборудования на участке

Планом проведения работ по ремонту оборудования является график ремонта. Он разрабатывается перед началом каждого следующего года работниками бюро планово-предупредительного ремонта, отдела главного механика.

На механика цеха возлагается ответственность за состояние оборудования, качество его ремонта и проведения профилактических мероприятий, увеличивающих срок службы оборудования и устраняющих преждевременные поломки и аварии.

Механик цеха осуществляет надзор и руководство всеми ремонтными работами и проводит их своевременную подготовку.

5.5 Охрана труда, техника безопасности и противопожарная защита

Охрана труда устанавливается и регулируется трудовым кодексом РФ, специальными правилами и нормами. В нашей стране принцип охраны труда вытекает из основных положений трудового права, направленных на обеспечение наиболее благоприятных, здоровых и безопасных условий труда, сопутствующих его высокой производительности.

Организация безопасности труда на участке возложена на мастера. Он следит за выполнением инструкций по техники безопасности и несет ответственность за ее нарушение.

Для рабочих проводят инструктаж по технике безопасности перед поступлением на работу и инструктаж на рабочем месте.

Пожарная профилактика - это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожаров, предотвращения распространения огня, создания условий для быстрой ликвидации опасности.

Мероприятия, устраняющие причины возникновения пожаров на предприятии, разделяют на строительно-технические и организационные.

5.6 Действия работающих в условиях чрезвычайных ситуаций

В случае возникновения пожара на участке все работающие должны знать пути эвакуации. На участке должны быть средства пожаротушения, такие как: пожарный щит и огнетушители. Они должны находится на видных и легко доступных местах участка. Всем работающим на участке необходимо знать правила пользования средствами пожаротушения.

Если на участке произошел несчастный случай, то необходимо оказать пострадавшему первую доврачебную помощь и сообщить о случившемся.

5.7 Разработка мероприятий по охране окружающей среды

В настоящее время охрана окружающей среды одна из важнейший задач на предприятии. Эту задачу нужно решать коллективно. От состояния окружающей среды зависит здоровье человека. Это означает, что производительность труда в прямом смысле зависит от окружающей среды.

В цехе, на участке должны быть предусмотрены воздухоочистители. Стружка должна находится в строго отведенном месте и транспортироваться без загрязнения территории. Масла, применяемые во время обработки деталей, должны сливаться в отстойники и снова использоваться в производстве. Для этого их обрабатывают, попуская через специальные фильтры. Цех не должен загрязняться маслами, а в случае утечки должен быть очищен за короткий срок.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ансеров М.А. Приспособление для металлорежущих станков. Л.: Машиностроение,1975.

2.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.1. М.: Машиностроение,1980.

3.. Кузнецов Ю.И. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник. М.: Машиностроение, 1993.

4. Долмотовский Г.А. Справочник технолога. М.: Машгиз,1962

5. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения». Методические указания для учащихся. Часть 1 и 2. Днепропетровск, : УМК Минтяжмаша,1990.

6. Методическое руководство по организационно-экономической части

дипломного проекта. Камбарка: КМТ, 1991

7. Методическое руководство по выбору рациональной заготовки. Камбарка,: КМТ,1993.

8. Методическая разработка по курсовому проектированию предмета

«Технология машиностроителя». Комплект технологической документации. М.: Минтяжмаша,1985.

9. Методическое руководство по расчету припусков. Камбарка,: КМТ, 1994.

10. Методическое руководство по нормированию. Камбарка,: КМТ, 1996.

11. Мовчин В.Н., Мовчин С.В. Сборник задач по техническому нормированию в механических цехах. М.: Машиностроение, 1993.

Методическое руководство по организационно - экономической части дипломного проекта. Камбарка, : КМТ, 1986.

12. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах. М.: Высшая школа, 1986.

13. Нефедов Н.А. Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1984.

14. Нормативы времени при работе на станках с ЧПУ. Днепропетровск,: ЦМОТ Минтяжмаша,1985.

15. Нормативы режимов резания при работе на станках с ЧПУ. Днепропетровск,: ЦМОТ Минтяжмаша,1982.

16. Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для технического нормирования работ на металлорежущих станках. М.: Машиностроение, 1972-1978.

Оптовые цены на станки металлорежущие группы. Преискуратиздат. М.: 1971.

17. Режимы резания металлов. Справочник, под редакцией Ю.В.Барановского. М.: Машиностроение, 1972.

18. Справочник металлиста. Т-2. (Под редакцией Б.А.Богословского). М.: Машиностроение, 1976.

19. Справочник технолога-машиностроителя. Т-2, под редакцией А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985.

20. Справочник нормировщика-машиностроителя. Техническое нормирование станочных работ. Под редакцией Е.И.Стружстраха. М.: Машиностроение, 1976.

21. Стародубцева В.С. Сборник задач по техническому нормированию в машиностроении. М.: Машиностроение, 1974.

22. Требования стандартов при выполнении курсового проектирования по технологии машиностроения. Методические указания для учащихся. Части 1,2,3. (Сост. В.М.Кривенков). УМК Минтяжмаша,1983.

23. ГОСТ-ы ЕСКД и ЕСТД,ЕСТПП.