Разработка технологического процесса изготовления детали

метки: Деталь, Технологический, Процесс, Разработка, Изготовление, Технология, Курсовой, Работа

Машиностроение занимается производством машин и оборудования, различного рода механизмов для материального производства, науки, культуры, сферы услуг. Следовательно, продукция машиностроения потребляется всеми без исключения отраслями народного хозяйства.

Машиностроение — главная отрасль обрабатывающей промышленности. Именно эта отрасль отражает уровень научно-технического прогресса страны и определяет развитие других отраслей хозяйства. Современное машиностроение состоит из большого числа отраслей и производств. Предприятия отрасли тесно связаны между собой, а также с предприятиями других отраслей хозяйства. Машиностроение, как крупный потребитель металла имеет широкие связи, прежде всего, с черной металлургией. Территориальное сближение этих отраслей дает возможность металлургическим заводам использовать отходы машиностроения и специализироваться в соответствии с его потребностями. Машиностроение также тесно связанно с цветной металлургией, химической промышленностью и многими другими отраслями. Продукция машиностроения потребляется всеми, без исключения, отраслями народного хозяйства.

В настоящее время в структуре машиностроения насчитывается 19 самостоятельных отраслей, куда входят свыше 100 специализированных под отраслей и производств. К комплексным самостоятельным отраслям относятся: тяжелое, энергетическое и транспортное машиностроение; электротехническая промышленность; химическое и нефтяное машиностроение; станкостроение и инструментальная промышленность; приборостроение; тракторное и сельскохозяйственное машиностроение; машиностроение для легкой и пищевой промышленности и т.д.

Машиностроение является ведущей отраслью всей промышленности. Продукция предприятий машиностроения играет решающую роль в реализации достижений научно-технического прогресса во всех областях хозяйства.

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу DMTG XD40A — аналог отечественных станков моделей 6Т13Ф3 и 6Р13Ф3.

Обладает высокой скоростью вращения шпинделя, высокой скоростью обработки и быстрых перемещений. Вертикально-фрезерные станки по металлу с ЧПУ модели DMTG XD40A, разработанные с использованием последних мировых технологий, представляют новое поколение вертикально-фрезерных станков с ЧПУ, которые идеальны для мелкосерийных и единичных производств средних и небольших деталей.

На фрезерные станки с ЧПУ XD40A поставляется система ЧПУ «Siemens 0i-mate MC». Такие характеристики станка, высокоточная трех-осевая обработка, современное программирование (макро коды), графический дисплей, гарантируют превосходную точность исполнения команд и позволяет оператору быстро достичь желаемого результата. Сервопривода Siemens с цифровым управлением обеспечивают точные и быстрые перемещения по всем 3- м осям.

Территориальная организация новейших отраслей промышленности

... отраслей по функциональному назначению выпускаемой продукции (тяжелое машиностроение, среднее машиностроение, общее машиностроение и электротехническое машиностроение). тяжелое машиностроение – Общее машиностроение, ... аппаратов как новейшие самостоятельные отрасли; авиационная промышленность представ­лена производством разных ... результатов исследования. Объектом Предметом Работа состоит из Введения, 3 ...

Большое количество операций, таких как фрезерование, растачивание, сверление, нарезание резьбы, можно осуществить за одну установку детали.

Стол и суппорт фрезерного станка по металлу с ЧПУ модели DMTG XD40A отливаются из специального высокопрочного чугуна, они компактны, имеют большую область загрузки, высокую жесткость и отличные антивибрационные характеристики, способные обеспечить самую высокую точность обработки на станках подобного типа.

Конструкция включает в себя мощный шпиндель и встроенную систему подачи СОЖ, что обеспечивает высокоскоростные режимы резания.

1. Общий раздел

1.1 Назначение и конструкция детали

Деталь «Втулка» Д 49.78.49-1 входит в гидротолкатель, который входит в крышку цилиндров дизель-генераторов 21-26 ДГ; 1-26 ДГ; 22 ДГМ.

Материал детали сталь ШХ 15 ГОСТ 801-78

Таблица 1 — Массовая доля элементов, % по ГОСТ 801-78

Массовая доля элементов, %

С? кретич. точек

С

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Mo

Ti

Cu

Ac№

Acі

Ar№

Arі

0,95-1,05

0,17-0,37

0,20-0,40

? 0,020

? 0,027

1,30-1,65

? 0,30

—

—

? 0,25

724

900

700

713

Сумма Cu и Ni ? 0,50%

Таблица 2 — Механические свойства при комнатной температуре

НД

Режим термообраб.

Сечение

д 0,2 H/ммІ

д В H/ммІ

д, %

ш, %

KCU

HRC

HB

Операция

t,C?

Охл. среда

ГОСТ 801-78

Зака- лка

820- 860

Масло

32

Не менее

58-65

—

Не определяются

Назначение — втулки плунжеров, нагнетательные клапаны, седла нагнетательных клапанов, корпусы распылителей, ролики толкателей, кулачки, накладные направляющие и другие детали, к которым предъявляются требования высокой твердости, износостойкости и компактной прочности, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм.

1.2 Анализ детали на технологичность

Под технологичностью конструкции понимают ее соответствие к требованию минимальной трудоемкости и материалоемкостью.

Цель анализа на технологичность — выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертеже и технических требованиях, а также воз-можны улучшения технологичности рассматриваемой конструкции.

Отработка конструкции на технологичность — это комплекс мероприятий

по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям.

Качественная оценка технологичности производится по следующим параметрам:

• материал -ШХ 15 ГОСТ 801-78 — хорошо;
• форма и качество обрабатываемых поверхностей — хорошо;
• простановка размеров — хорошо;

— заготовка — прокат — допустимо.

Количественная оценка технологичности выполняется согласно ГОСТ 14.201-83

Таблица 3 — Количественный метод оценки технологичности конструкции

Наименование поверхности	Количество поверхностей	Количество унифицированных элементов	Квалитет точности	Параметры шероховатости, Rа мкм
1	2	3	4	5
Наружная поверхность
? 32	1	1	14	6,3
? 26g6	1	1	6	2,5
? 18,5	1	1	14	6,3
Внутренняя поверхность
? 8H10	1	1	10	6,3
? 1,4	1	1	14	6,3
? 4,1H12	1	—	12	6,3
? 18H7	1	1	7	0,32
? 20	1	1	14	6,3
? 32	1	1	14	12,5
? 3	1	1	14	6,3
? 19,5	1	1	14	6,3
Радиусы
R 0,5	2	—	14	6,3
R 1	1	1	14	6,3

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

где и — соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее.

Деталь технологична, если > 0,6.

Коэффициент использования материала:

где и — соответственно масса детали и заготовки, кг.

Деталь технологична, если Ким ?0,65.

Коэффициент точности обработки:

Деталь технологична, если > 0,8.

Деталь технологична, если > 0,8.

Коэффициент шероховатости поверхности:

где — средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра, мкм.

мкм

Кш = = 0,16

Деталь технологична, если Кш < 0,32.

Вывод: на основании выполненных расчетов можем считать деталь технологичной за исключением коэффициента использования материала , т.е. необходимо предложить более прогрессивный метод изготовления заготовки.

2. Технологический раздел

2.1 Определение типа производства

Тип производства представляет собой комплексную характеристику технических, организационных и экономических особенностей производства, обусловленных степенью специализации, сложностью и устойчивостью изготовляемой номенклатуры изделий, размером и повторяемостью выпуска продукции.

Основным показателем, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций, который определяется как отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.

В теории и практике различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий.

Серийное производство характеризуется производством нескольких однородных типов изделий, периодически повторяющимися партиями или сериями.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция подетальной специализацией участков.

Для серийного производства определяем размер партии деталей:

==592штуки,

где N — годовая программа выпуска, штук;

• б — количество дней запаса деталей на складе;
• ф — количество рабочих дней в году.

Принимаем 600 штук.

2.2 Анализ базового технологического процесса

Таблица 4 — Базовый технологический процесс

№ операции	Наименование и содержание операции	Модель оборудования
005	Отрезная	8Б66
010	Контроль	Стилоскоп СЛ-11А
015	Токарно-винторезная	1К62
020	Плоскошлифовальная	3Б722
025	Слесарная	Верстак К3 7409А
030	Токарная	16К20
035	Токарная	п/а 1А240П-8
040	Токарно-винторезная	16К20
045	Токарно-винторезная	1К62
050	Токарно-винторезная	16К20
055	Калибровка	ТТ 7801-4035
060	Вертикально-фрезерная	6Н11
065	Слесарная	К37409А
070	Контроль	Плита ГОСТ 10905-86
075	Транспортирование	Электрокар ЕП-011.2
080	Закалка	Закалить 51…56 HRC
085	Транспортирование	Электрокар ЕП-011.2
090	Доводочная	Стол ТТ 7960-4174
095	Очистка ультразвуковая	ПСБ 22035-05
100	Внутришлифовальная	п/а Si125
105	Токарная с ЧПУ	С ЧПУ 160НТ
110	Круглошлифовальная	BUA-16А
115	Доводочная	Стол ТТ 7960-4174
120	Очистка ультразвуком	ПСБ 22035-05
125	Доводочная	Стол ТТ 7960-4174
130	Очистка ультразвуковая	УЭВ-16
135	Доводочная	Стол ТТ 7906-4174
140	Очистка ультразвуковая	ПСБ 22035-05
145	Контроль неразруш. магнитный	РУ-2М
150	Контроль	Плита ГОСТ 10905-86
155	Маркирование	Электрограф

2.3 Выбор заготовки и ее технико-экономическое обоснование

В машиностроении основным видом заготовки являются чугунные и стальные отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката.

Для изготовления детали «Втулка» применяем 2 способа получения заготовки: из проката и методом горячей объемной штамповки.

Для выбора рационального метода получения заготовки производим экономическое сравнение их себестоимости.

Определение стоимости заготовки из проката

За основу расчета промежуточных припусков пр инимаем наружный диаметр детали ? 32

Таблица 5 — Технологический маршрут обработки поверхности

Размер поверхности по чертежу, мм	Параметр шероховатости, мкм	Квалитет точности	методы обработки
? 32	6,3	14	Заготовка- прокат. Токарная черновая.

Определяем припуски на обработку наружной поверхности:

2Z = 4,0 мм [1, стр.41, таб. 3.13]

Определяем припуски на подрезание торцевых поверхностей:

Z= 0,5 мм [1, стр.40, таб. 3.12]

Определяем промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршруту технологического процесса.

где — диаметр детали, мм;

2Z — припуск на обработку, мм.

= 32 + 4 = 36 мм

По ГОСТ 2590-2006 определяем размер горячекатаного проката обычной точности:

мм

Определяем общую длину заготовки:

где — длина детали, мм;

• припуск на подрезку торцов, мм.

= 27 + 2

• 0,5 = 28 мм, принимаем 28 мм.

Определяем объем заготовки с учетом плюсовых отклонений:

где р-3.14;

• D- диаметр заготовки, см;
• L- длина заготовки, см.

V= 29,1 см

Определяем массу заготовки по формуле:

где — плотность стали, кг/см3 .

m= 0,00785

• 29,1 = 0,23 кг

Определяем коэффициент использования материала:

где — масса детали, кг;

• масса заготовки из проката, кг .

Ким = = 0,17

Определяем стоимость заготовки из проката:

где С- оптовые цены на сортовой материал, руб.;

• С- 0,391 Ч 350 руб.

m- масса заготовки из проката, кг;

С- оптовые цены на лом и отходы углеродистых черных

металлов, руб.

С= 36,8 Ч 350 руб.

С= 136,85

• 0,23 12880 = 29,07 руб.

Определение стоимости заготовки изготовленной методом горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ )

Техническая характеристика заготовки:

• класс точности Т4; [7, табл. 2, стр. 7]
• группа стали M3;
• степень сложности определяется путем вычисления отношения массы поковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки [7, прил.

2, стр. 29]

Определяем расчетную массу поковки:

m= m·К,

где m- расчетная масса поковки, кг;

• m- масса детали, кг;
• К- расчетный коэффициент.

К= 1,7 [7, стр.31, прил. 3]

m= 0,04

• l,7 = 0,068 кг

Определяем массу геометрической фигуры, в которую вписана форма поковки по формуле:

• где р-3.14;
• D- наибольший диаметр детали, см;
• L- наибольшая длина детали, см;
• плотность стали кг/см3.

=0,21 кг

Определяем отношение , затем определяем степень сложности:

= 0,32

Степень сложности — С2 [7, стр.30, прил.4]

Определяем исходный индекс 10 [7, стр.10, прил.2]

Рисунок 1- Рабочий чертёж заготовки

Определяем основные припуски на размеры: [7,стр.12, таб.3]

Таблица 6-Основные припуски на механическую обработку

Наименование поверхности	Параметр шероховатости Rа, мкм	Припуск Z, мм
Диаметр наружный Ш 32	12,5	1,1
Длина 4	3,2	1,1
Диаметр наружный Ш 26	2,5	1,4
Длина 23	6,3	1,4

Определяем размеры поковки, мм:

32+1,12 = 34,2; принимаем 34,5;

4+1,12 = 6,2; принимаем 6,5;

26+1,42 = 28,8; принимаем 29;

23+1,42 = 24,4; принимаем 24,5.

Определяем допускаемые отклонения размеров, мм: [7,стр.17,таб.8]

Ш34,5 Ш29

6,5 24,5

Условно разбиваем фигуру заготовки на отдельные простые элементы, проставляем размеры с учетом плюсовых допусков:

Рисунок 2 — Элементы заготовки для определения объёма

Определяем объем заготовки штамповка на две фигуры:

V=,

где D — диаметр поверхности, см;

• L — длина поверхности, см.

V1 см

V2 см

Определяем общий объем:

Vоб = V1 + V2

Vоб = 17,8+7,3 = 25,1 см

Определяем массу заготовки штамповка:

• где с — плотность стали, кг/ см;
• VЗШ — объем заготовки штамповка, см.

кг

Определяем коэффициент использования материала:

• где m- масса детали, кг;
• m- масса заготовки штамповка, кг.

Определяем стоимость заготовки штамповка:

(20)

где С- оптовая цена за 1 кг горячештамповочных заготовок, руб.

С= 1,243 Ч 350=435,05 руб. [1, стр.143, прил. 8]

m- масса заготовки штамповка, кг;

• С- оптовые цены за 1 тонну на лом и отходы углеродистых черных металлов, руб.

С= 36,8 Ч 350 =12880 руб. [1, стр.144, прил. 8]

руб.

Определяем годовую экономию материала от выбранного варианта изготовления заготовки:

Э= (m- m)·N,

где m- масса заготовки прокат, кг;

• m- масса заготовки штамповка, кг;
• N — годовая программа выпуска, штук.

Э= (0,23- 0,2) Ч 30000 = 900 кг

Определяем экономический эффект по стоимости изготовления заготовки:

Э= (С- С)·N,

где С- стоимость заготовки штамповка, руб.;

• С- стоимость заготовки прокат, руб.;
• N — годовая программа выпуска, штук.

Э= (84,95 — 29,07) Ч 30000 = 2548587 руб.

Таблица 7 — Наиболее выгодный способ получения заготовки

Показатели	Вид заготовки
	прокат	штамповка
1. Масса детали, кг	0,04
2. Масса заготовки, кг	0,23	0,19
3. Коэффициент использования материала	0,17	0,2
4. Стоимость заготовки, руб.	29,07	84,95
5. Экономический эффект от материала заготовки, кг	900
6. Экономический эффект от стоимости, руб.	2548587
7. Наиболее выгодный способ получения заготовки	+

2.4 Разработка маршрута обработки детали

Таблица 8 — Маршрут обработки детали

№ операции	Наименование и содержание операции	Оборудование	Режущий инструмент	Приспособление
1	2	3	4	5
005	Отрезная	8Б66
	1. Установить деталь и закрепить			Зажим при станке
	2. Отрезать заготовку в размер 32-0,5		Пила 22570162 ГОСТ 4047-82
010	Токарно -винторезная	16К20
	1. Установить деталь и закрепить			Патрон 7100-0005 ГОСТ 2675-80
	2. Точить фаску 0,5х45?		Резец 2102-0005 BK8 ГОСТ 18877-73
015	Токарная	16К20
	1. Установить деталь и закрепить			Патрон 7100-0005 ГОСТ 2675-80
	2. Подрезать торец в размер 28-0,5		Резец 2103-0057 Т15К6 ГОСТ 18879-73
	3. Центровать торец в размер 28-0,5		Сверло 2301-0060 ГОСТ 10903-77
	4. Сверлить отверстие Ш17,5Н9		Сверло 2300-7515 ГОСТ 10902-77
	5. Сверлить отверстие Ш3		Сверло 2300-7515 ГОСТ 10902-77
	6. Рассверлить фаску в размер 30?		Сверло укороченное ТТ 2301-4232
	7. Сверлить отверстие предварительно Ш7,8и Ш17,5Н9		Сверло комбинированное ТТ 2310-4152
	8. Зенкеровать отверстие Ш7,8и Ш17,5Н9 и торец на длину 19,9		Зенковка КП 9347-589
	9. Развернуть отверстие Ш17,5Н9		Развертка ТТ 2363-4096

Расчет припусков ( по округл енным нормативам )

Припуски определяются табличным и расчетно-аналитическим методом. шероховатость обработка деталь заготовка

Табличным методом определяются припуски на основании стандартов. Данный метод применяется в единичном и серийном производстве.

Таблица 9 — Табличный метод расчета припусков

Вид операции.	Точность заготовки.	Расчетные припуски, мм	Расчетные размеры, мм	Допуск,Тd, мм	Dmax,мм	Dmin, мм	2Z max,мм	2Z мin,мм
Наружная Поверхность ?32h14 L=27				?36
Заготовка прокат	17	4,0	35,38	1,15	36,53	35,38	—	—
Токарная черновая	14	4,0	31,38	0,62	32	31,38	4,53	4

Проверка:

Zmax-Zmin= Тзаг.-Тдет

4,53 — 4 = 1,15 — 0,62

0,53мм = 0,53мм

Расчет режимов резания (на две операции по нормативам)

Разработка технологического процесса механической обработки заготовки обычно завершается установлением технологических норм времени для каждой операции.

Режимные параметры выбираются таким образом, чтобы была обеспечена наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конструкции наивыгоднейшей геометрии с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностей станка.

При определении режимов резания пользуемся табличным методом, как наиболее простым и дающим возможность ускорить разработку технологических процессов и сократить сроки подготовки к запуску изготовления данного изделия.

Расчёт режимов резания на операцию 020 — токарно-винторезная.

Содержание операции:

Переход 1

Установить деталь и закрепить;

Переход 2

Точить поверхность до Ш26,4h11 с подрезкой торца в размер

4,1.

1) Нормирование основного времени.

1.1) Выбор режущего инструмента:

Резец проходной отогнутый, материал режущей части Т15К6 ц=45°. [4, карта 7, стр.34]

Выбираем номер эскиза резца 1, тип конструкции резца М. [4,карта 8, стр.43]

Оценка в баллах 4. [4, карта 9,стр.47]

Геометрические параметры лезвия инструментов: б = 6°; г = 10°; fo =1,2 мм. [4, карта 11,стр.50]

1.2) Определяем глубину резания:

t = ,

где D — диаметр до обработки, мм;

• d — диаметр после обработки, мм.

t = 2,8 мм.

1.3) Определяем подачу S:

• SТ = 0,60 мм/об;
• [4, карта 12, стр. 58]

Расчетная подача:

• Sр=SТ*КS0*КS1*КS2*КS3*КS4*КS5*КS6=0,60*1,0*0,9*1,2*1,0*1,0*1,0*0,7=0,45 мм/об;
• (25)

где SТ — табличная подача, мм/об;

• КS0 — поправочный коэффициент; [4, карта 12, стр. 59]

КS1КS2, КS3, КS4, КS5, КS6 — поправочные коэффициенты.

[4, карта 12, стр. 70-73]

Корректируем подачу по паспортным данным:

Sn= 0,4 мм/об

1.4) Определяем скорость резания:

• VТ= 200 м/мин; [4, карта 12, стр. 61]

Расчетная скорость резания:

• Vр=VТ*Кv0*Кv1*Кv2*Кv3*Кv4*Кv5*Кv6=200*1,15*1,0*1,0*1,05*1,0*1,2*0,7=202,86м/мин;

• где Vт — табличная скорость резания, м/мин;
• Кv0 — поправочный коэффициент; [4, карта 12, стр. 61]

Кv1, Кv2, Кv3, Кv4, Кv5 — поправочные коэффициенты.

[1, карта 12, стр. 73-75]

1.5) Определяем частоту вращения:

n= 1000* V ;

D

где V- расчетная скорость резания, м/мин;

• р-3,14;
• D — диаметр до обработки, мм.

n = 1000*202,86 = 2019 мин -1

3,14*32

Корректируем частоту вращения по паспортным данным:

[10, прил.1, стр. 422]

nn= 1000 мин -1

1.6) Определяем фактическую скорость резания:

Vф= Dnn ,

1000

где V — расчетная скорость резания, м/мин;

• 3,14;
• D — диаметр до обработки, мм;
• nп — частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1 .

Vф= 3,14* 32* 10 00 = 100,48 м/мин.

1000

1.7) Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Nт=3,7 кВт. [4, карта 12. стр. 76]

Расчетная мощность, затрачиваемая на резание:

Nр=Nт*К,

где Nт-табличная мощность резания, кВт;

• К- поправочный коэффициент на мощность резания.

Nр=3,7*1,0=3,7 кВт. [4. карта 12. стр. 76]

Проверяем станок по мощности: [2, прил. 1. стр. 421]

Nр ? Nдв* з ;

• где Nдв- мощность двигателя, кВт;
• з -КПД станка.

3,7 кВт ? 10*0,75=7,5 кВт.

В связи с тем, что Nр меньше допустимой, то обработка возможна на всех переходах.

1.8) Определяем основное время

Т0 = Lрез/(S*n)*I ,

где Lрез. — длина рабочего хода инструмента, мм;

• Lрез.= L+ lвр.+ lпер,

где L — длина обрабатываемой поверхности, мм;

• lвр — врезание резца, мм;
• [4, прил. 6, стр. 168]

lпер. — перебег резца, мм;

• Sn — подача по паспорту, мм/об;
• nп — частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1;
• i — количество проходов.

Lрез = 26,7+10=36,7

Т0 =36,7/0.4*1000=0.09мин.

Расчёт режимов резания на операцию 040 — вертикально-фрезерная.

Содержание операции:

Переход 1

Установить деталь и закрепить

Переход 2

Фрезеровать паз 3Н14 в размер 26Н14.

1) Нормирование основного времени.

1.1) Выбор режущего инструмента.

Фреза дисковая пазовая шириной 3Н14 и 26Н14

Материал режущей части Т5К10 [4,карта 9, стр. 206]

Геометрические параметры лезвия инструмента:

б= 12° , г = 0 , ц = 60 , z=1. [4,карта 10,стр. 207]

1.2) Определяем глубину резания:

t = 4 мм.

Определяем подачу на зуб:

SZ = 0,05 мм/зуб.

1.3) Расчетная подача: [4,карта 1, стр. 213]

SZP=SZT*КS1*КS2*КS3*КS4*КS5*КS6=0,05*1,0*1,25*1,1*1,0*0,5*1,0*=0,034мм/об,

где SZT — табличная подача;

• КS1КS2, КS3, КS4, КS5, КS6 — поправочные коэффициенты.

[4, карта 12, стр. 70-73]

Определяем подачу на 1 оборот фрезы:

SO = SZ * Z

Где SZ — расчетная подача;

• Z — число зубьев.

SO = 0,034*5 = 0,17 мм/об.

1.4) Определяем скорость резания

VT = 187 м/мин. [4, карта 2, стр. 217]

Расчетная скорость резания:

VP=VT*Кv1*Кv2*Кv3*Кv4*Кv5*Кv6*Кv7=187*0,8*1,0*1,0*0,65*1,0*1,0*1,5=145,86 м/мин,

где VT — табличная скорость резания, м/мин;

• Кv1, Кv2, Кv3, Кv4, Кv5, Кv6, Кv7- поправочные коэффициенты.

[4, карта 12, стр. 73-75]

1.5) Определяем частоту вращения:

n = 1000* V ;

D

где р — 3,14;

• V- расчетная скорость резания, м/мин;
• D — диаметр до обработки, мм.

n = 1000*145,86 = 1451,63 мин -1

3,14*32

Корректируем частоту вращения по паспортным данным n= 800мин-1

1.6) Определяем фактическую скорость резания:

Vф = Dnn ;

1000

где — 3,14;

• V — расчетная скорость резания, м/мин;
• D — диаметр до обработки, мм;
• nп — частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1.

Vф = 3,14* 3 2* 800 = 80,4 м/мин.

1000

1.7) Определяем минутную подачу:

• SФ = SO * nn ;
• где SO — подача на 1 оборот фрезы, мм/об;
• nn — частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1.

SФ = 0,17*800 = 136 мм/мин.

Корректируем минутную подачу по паспортным данным:

SMn = 133,3 мм/мин.

Определяем фактическую подачу на зуб:

• SZCC = SMn / Z*nn ;
• где SMn — минутная подачу по паспортным данным;
• Z — число зубьев;
• nn — частота вращения шпинделя по паспорту, мин-1.

SZCC = 133,3 = 0,03 мм/зуб.

5*800

1.8) Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

NT = 9,1 кВт [4, карта 2, стр. 217]

Расчетная мощность, затрачиваемая на резание:

NP= NT*КN1*КN2*КN3*КN4*КN5*КN6*КN7*КN8 = 9,1*1,0*1,0*1,0*0,65*1,0*1,0*1,5*0,5 = 4,4 кВт,

где NT — мощность, затрачиваемую на резание, кВт;

• КN1, КN2, КN3, КN4, КN5, КN6, КN7, КN8 — поправочные коэффициенты.

[1, карта 2, стр. 218]

Проверяем станок по мощности: [2, прил. 1. стр. 421]

Nр ? Nдв* з ,

где Nдв- мощность двигателя, кВт;

• з -КПД станка.

4,4 кВт ? 11*0,8=8,8 кВт.

В связи с тем, что Nр меньше допустимой, то обработка возможна на всех переходах.

1.9) Определяем основное время:

Т0 = Lрез/SMn*i ,

где Lрез. — длина рабочего хода инструмента, мм;

• Lрез.= L+ евр.+ епер.+ еподв.;

• где L — длина обрабатываемой поверхности, мм;
• евр., епер., еподв — врезание, перебег, подвод, мм;

• SMn — минутная подачу по паспортным данным;
• i — количество проходов.

Lрез = 4+11=15

Т0 =15/133,3*1=0.11 мин.

Таблица 10 — Сводная таблица режимов резания

№ операции	Наименование и содержание операции	Модель станка	t, мм.	S, мм/об.	V, м/мин	n, мин-1	Т0,мин
020	Токарно-винторезная	16К20
	1.Установить деталь и закрепить
	2.Точить поверхность Ш26,4h11 с подрезкой торца в размер 4,1		2,8	0,4	100,48	1000	0,09
040	Вертикально-фрезерная	6Н11
	1. Установить деталь и закрепить
	2.Фрезеровать паз 3Н14 в размер 26Н14		4	0,05	80,4	800	0,11

Расчет норм времени (на две операции по таблицам)

Расчёт норм времени на операцию 020 Токарно-винторезная

1) Определяем основное время:

Тосн = 0,09 мин.

2) Нормирование вспомогательного времени:

Твсп=Туст=Тв.оп+Тизм,

где Туст — время на установку детали, мин.; [3, карта 3,стр. 52]

Тв.оп — время, связанное с операцией, мин.; [3, карта 20, стр. 227]

Тизм — время на контрольные измерения, мин. [3,карта 15,стр.80,84]

Туст=0,10 мин.

Тв.оп=0,10+0,08+0,06+0,03= 0,28 мин.; [3,карта 20,стр.227]

Тизм=0,08 мин.; [3,карта 15, стр.84]

Твсп=0,10+0,28+0,08= 0,46 мин.

3) Определяем оперативное время:

Топер=Тосн+Твсп= 0,09+0,46= 0,55 мин.

4) Определяем штучное время

Тшт=(Т0+Ктв*ТТвсп)*(1+(аобсл+аотл)/100)

где Т0-основное время, мин.;

• Ктв- коэффициент на вспомогательное время; [3, карта 1,стр.50]

(аобсл + аотл ) — время на обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности. [3, карта 16, стр. 90]

Тшт= (0,09+0,76*0,46)*(1+8/100) = 0,475 мин.

Нормирование подготовительно-заключительного времени:

Позиция 1,2,3,4,5,13,16,25,34. [3,карта 21-22 стр.96-103]

Тпз= 4+9+2+2+4+6,8+0,8+0,3=28,9 мин. (46)

5) Определяем штучно-калькуляционное время

Тшт.к.=Тшт+Тпз/n,

где Тшт- штучное время, мин.;

• Тпз- подготовительно-заключительное время, мин.;
• n- количество деталей в партии, штук.

Тшт.к=0,475+28,9/600=0,523 мин.

Расчёт норм времени на операцию 040 Вертикально-фрезерная

1) Определяем основное время:

Тосн=0,11мин.

2) Нормирование вспомогательного времени:

Твсп=Туст=Тв.оп+Тизм,

где Туст — время на установку детали, мин.; [3,карта 3, стр. 52]

Тв.оп — время связанное с операцией, мин.; [3,карта 20, стр. 227]

Тизм — время на контрольные измерения, мин. [3,карта 15, стр. 80,84]

Туст=0,09мин.

Тв.оп=0,12+0,06+0,05=0,23мин.

Тизм=0,06+0,06=0,12 мин.

Твсп=0,09+0,23+0,12=0,44 мин.

3) Определяем оперативное время:

Топер=Тосн+Твсп=0,11+0,44=0,55 мин.

4) Определяем штучное время:

Тшт=(Т0+Ктв*ТТвсп)*(1+(аобсл+аотл)/100))

где Т0-основное время, мин.;

• Ктв- коэффициент на вспомогательное время; [3, карта 1, стр.50]

(аобсл + аотл ) — время на обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности. [3, карта 16, стр. 90]

Тшт= (0,11+0,76*0,44)*(1+8/100)=0,479 мин.

5) Нормирование подготовительно-заключительного времени:

Позиция 1,2,3,4,7,15,21,22,31. [3,карта 21-27, стр.97-103]

Тпз=4+10+2+2+2+0,8+0,3+0,15+0,2=29,45мин. (51)

6) Определяем штучно-калькуляционное время

Тшт.к.=Тшт+(Тпз/n) , (52)

где Тшт- штучное время мин;

• Тпз- подготовительно-заключительное время мин;
• n- количество деталей в партии шт.

Тшт.к=0,479+29,45/600=0,528 мин.

Таблица 11 — Сводная таблица норм времени

№ опера-ции	Наименование операции	Т0 мин.	Твсп мин.	Топ мин.	Тотл мин.	Тпз мин.	Тшт. мин.	Тшт.к мин.
020	Токарно-винторезная	0,09	0,46	0,55	0,04	28,90	0,475	0,523
040	Вертикально-фрезерная	0,11	0,44	0,55	0,04	29,45	0,479	0,528

2.5 Экономическое обоснование принятого варианта техпроцесса

Все расчеты выполняются с использованием цен и тарифных ставок, действующих на предприятии.

Расчет себестоимости производится на две операции: 020 и 040

Токарно-винторезная и вертикально-фрезерная. При оценке эффективности рассчитываются следующие технико-экономические показатели:

• основная заработная плата;
• затраты на силовую электроэнергию;
• расходы по эксплуатации режущих инструментов.

Определяем основную заработную плату производственных рабочих:

Зоп=Тст*К*Тшт/60,

где Тст- часовая тарифная ставка станочника 1 разряда в рублях;

• Тст=74 руб.

К- тарифный коэффициент, 1,44;

• Тшт- норма штучного времени на операцию, мин.

Разработанный технологический процесс:

Зоп=Зоп.ток+Зоп.фрез

Зоп.ток= 74*1,44*0,475/60=0,84 руб.

Зоп.фрез= 74*1,44*0,479/60=0,85 руб.

Зоп.разр.= 0,84+0,85=1,69 руб.

Базовый технологический процесс:

Зоп.ток=74*1,44*0,475*1,05/60=0,88 руб.

Зоп.фрез=74*1,44*0,479*1,05/60=0,90 руб.

Зоп.баз=0,88+0,90=1,78 руб.

2) Определяем расходы на заработную плату:

Ф=Зоп.*Кпрем.*Котп.*Ксоц,.

где Кпрем.- коэффициент премирования = 1,2;

• Котп- коэффициент учитывающий оплату отпусков = 1,2;
• Ксоц- коэффициент учитывающий отчисления на социальные страхования = 1,077.

Разработанный технологический процесс:

Фразр.= 1,69*1,2*1,2*1,077=2,63 руб.

Базовый технологический процесс:

Фбаз.=1,78*1,2*1,2*1,077=2,76 руб.

3) Определяем расходы силовой электроэнергии:

Э=Сэ*Ng* з м*Тосн/60* з с* з д,

где Сэ — стоимость 1кВт/ч. = 4,54 руб.;

• Ng — установленная мощность эл. двигателя станка = 7,5 кВт/час.;
• з м-коэффициент загруженности двигателя станка по мощности 0,5;
• Тосн — основное время на операцию, мин;
• з с — коэффициент потерь в сети =0,96;
• з д — КПД электродвигателя.

Разработанный технологический процесс:

Эток=4,54*7,5*0,5*0,09/60*0,96*0,75=0,03 руб.

Эфрез=4,54*8,8*0,5*0,11/60*0,96*0,8=0,05 руб.

Эразр=0,03+0,05=0,08руб.

Базовый технологический процесс:

Эток=4,54*7,5*0,5*0,09/60*0,96*0,75*1,05=0,04 руб.

Эфрез=4,54*8,8*0,5*0,11/60*0,96*0,8*1,05=0,05 руб.

Эбаз.=0,04+0,05=0,09 руб.

4) Определяем расходы на эксплуатацию режущего инструмента:

Иоп.=Смин.*Тосн ,

где Смин — стоимость эксплуатации режущего инструмента на одну станко-минуту ( резец 2,55 ст/мин.; фреза дисковая 30,42 ст/мин.)

Разработанный технологический процесс:

Иоп.ток=2,55*0,09=0,23 руб.

Иоп.фрез=30,42*0,11=3,35 руб.

Иоп.разр.=0,23+3,35=3,58 руб.

Базовый технологический процесс:

Иоп.ток=2,55*0,09*1,05=0,24 руб.

Иоп.фрез=30,42*0,11*1,05=3,51 руб.

Иоп.баз.=0,24+3,51=3,75 руб.

5) Определяем затраты:

Эф= Ф+Э+Иоп.

Разработанный технологический процесс:

Эф.разр.=2,63+0,08+3,58=6,29 руб.

Базовый технологический процесс:

Эф.баз.=2,76+0,09+3,75=6,6 руб.

6) Определяем годовой экономический эффект:

Э=(Эф.баз.- Эф.разр.)*N,

где N- годовая программа выпуска, штук.

Э=(6,6- 6,29)*30000=9300 руб.

Из расчетов видно, что затраты в разработанном технологическом процессе меньше, чем в базовом.

2.6 Охрана труда и окружающей среды. Мероприятия по безопасности жизнедеятельности

Охрана труда представляет собой систему законодательных актов и соответствующих им экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность сохранения здоровья и работоспособность человека в процессе труда. Составными частями охраны руда является трудовое законодательство, техника безопасности и производственная санитария.

Задачами трудового законодательства являются регламентация правовых норм, непосредственно направленных на обеспечение здоровых и безопасных условий труда, норм, регулирующих организацию и планирование труда.

Задачей охраны окружающей среды является обеспечение равновесия человеческого общества и окружающей среды, сохранение и рациональное использование природных ресурсов.

Проблема окружающей среды и рационального использования природных ресурсов является одной из наиболее актуальных общечеловеческих проблем, так как от ее решения зависит жизнь на земле, здоровье и благосостояние человечества. Вокруг предприятия предусмотрена санитарно-защитная зона шириной 50 м. Эта зона озеленена и благоустроена. Зеленые насаждения обогащают воздух кислородом, поглощают углекислый газ, шум, очищают воздух от пыли и регулируют микроклимат. Загрязнение атмосферного воздуха и водоемов находся в пределах допустимых норм, так как с этой целью предусмотрены очистные сооружения.

После промывки оборудования и инвентаря вода, содержащая загрязнения сливается через отверстия в полу, которые связаны с канализацией, сточные воды обрабатываются на очистных сооружениях, а образовавшиеся осадки используются для реализации как удобрения в сельском хозяйстве. Очищенная вода на предприятии используется повторно, но только в бытовых целях.

Планировка и устройство территории предприятия предусматривает отвод атмосферных осадков от зданий к водостокам; хозяйственное и пожарное водоснабжение и канализацию. На территории устанавливают указатели проездов и проходов, специальные надписи и знаки мест стоянок. В производственных помещениях поддерживаются нормальные санитарно-гигиенические условия (, влажность, давление и чистота воздуха).

Производственные, складские, вспомогательные, подсобные и бытовые помещения, лестничные площадки, проходы и рабочие места содержатся в чистоте, не допуская загромождения рабочих мест и проходов оборудованием, материалами и запасными частями.

Поверхность пола, стен и потолков является гладкой, удобной для очистки и удовлетворяющей гигиеническим и эксплуатационным требованиям. Для обеспечения безопасных условий труда, работоспособности человека, окружающая его на производстве воздушная среда должна соответствовать установленным санитарно-гигиеническим нормативам. В основу нормирования положены условия, при которых организм человека сохраняет нормальный тепловой баланс, то есть за счет физиологических процессов осуществляется терморегуляция, обеспечивающая сохранение постоянной температуры тела путем теплового обмена с внешней средой.

Средства индивидуальной защиты, обычно выполняющие роль дополнительного мероприятия, являются основным фактором предупреждения производственного травматизма. Они нужны для того, чтобы обеспечить комфортную работу работникам. В состав средств индивидуальной защиты входят: спецодежда, резиновые сапоги и технические перчатки, защитные каски, шлемы, наушники, защитные очки, тулупы, жилеты.

Перед запуском все станции, защитные приспособления должны функционировать. Руководство по эксплуатации станции необходимо хранить постоянно на месте производства. Дополнительно к инструкции по эксплуатации необходимо подготовить общепринятые, а также личные правила по предупреждению несчастных случаев и по защите окружающей среды. На станции может работать только обученный и проинструктированный персонал. Ни в коем случае не

проделывать изменения программы на электронных регуляторах. Только проинструктированному персоналу разрешено проводить действия управления.

При всех неполадках на станции и, которые указывают на электрические или механические дефекты, может ремонтировать только уполномоченный специалист. Запрещено проводить работы на частях под напряжением. Работы по электрическому обеспечению разрешено выполнять только специалисту электрику.

Электробезопасность

При повреждении изоляции нетоковедущей части электроустановок оказывается под напряжением. Основными техническими мерами защиты людей от поражения электрическим током в этом случае являются защитные заземления, зануление и защитные отключения.

Ограждающие средства защиты предназначены для временного или постоянного ограждения токоведущих частей, для предупреждения ошибочных операций, временного заземления токоведущих частей с целью устранения опасности поражения.

Важное значение имеет профессиональная подготовка рабочих и инженерно-технических работников, чёткое знание ими всех организационных и технических мероприятий по обеспечению безопасности при работе с электрооборудованием.

Не допускается к работе персонал, который не прошёл инструктаж по технике безопасности, в алкогольном и наркотическом опьянении, дети до 18 лет.

Заключение

В процессе курсового проекта мной была проделана значительная исследовательская и учебно-методическая работа по совершенствованию технологического процесса обработки детали «Втулка», а так же разработан комплект документов на обработку.

Рассмотрел два вида изготовления заготовок: прокат и штамповка. По результатам расчетов получил, что заготовка-прокат более экономична по расходу материала и коэффициенту использования материала и дешевле по стоимости. Экономический эффект от выбранного вида изготовления заготовки составляет 2548587 рублей при годовой программе выпуска детали 30000 штук.

При разработке нового варианта технологического процесса я использовал концентрацию операций с целью повышения загрузки оборудования и произвел замену станков на более производительные, что позволило уменьшить затраты на заработную плату производительных рабочих, а это в свою очередь снизило себестоимость изготовления детали.

При разработке операций выполняющихся на токарно-винторезном 16К20 и вертикально-фрезерном 6Н11станках мной вычерчены карты наладки, наладка инструментальная, а также разработан комплект документов на обработку детали.

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovoy/razrabotka-detali/

1 Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения». М. Машиностроение. 1985.

2 Босинзон М.А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация. М. Академия. 2006.

3 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ.В 2-х частях. Т1,Т.2. М. Экономика 1990

4 Локтев А.Д. Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник. В 2-х частях. Т1,Т.2. Машиностроение. 1991

5 Журнал по металлообработке «Стружка». № 1(16)/2(17).

Март — июнь 2007.

6 Зубченко А.С. Марочник сталей и сплавов. 2-е издание. М. Машиностроение. 2003.

7 ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. М. Машиностроение. 1990.

8 ГОСТ 14.209-85.

9 Стандарт СЭВ 144-75.

10 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М. Машиностроение. 1990.

11 Панов А.А. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. М. Машиностроение. 1988.

12 Под редакцией Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х частях. Т1, 2. М. Машиностроение. 1985.

13 Трудовой кодекс Российской Федерации от 10.10.2008.

14 Девисилов В.А. Охрана труда М. Форум-Инфра -М . 2003.