90630

Разработка технологического процесса изготовления фланца заднего в условиях среднесерийного производства.

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Выбор стратегии и выбор производства Выбор и проектирование заготовки Выбор технологических баз. Технологический маршрут и план обработки Выбор средств технологического оснащения Разработка технологических операций Проектирование инструмента Проектирование производственного участка Экономическая эффективность проекта...

Русский

2015-06-09

2.02 MB

18 чел.

Содержание

Введение 2

1 Анализ исходных данных. Цель и задачи проекта  6

2 Выбор стратегии и выбор производства 18

3 Выбор и проектирование заготовки 21

4 Выбор технологических баз. Технологический маршрут и

план обработки. 25 

5 Выбор средств технологического оснащения 31

6 Разработка технологических операций 40

7Проектирование инструмента . 62

8 Проектирование производственного участка  65

9 Экономическая эффективность проекта 80

10 Экологичность и безопасность проекта 98

Заключение. 110

Литература…………………………………………………………………111

                                                          ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время вопрос развития производства в экономике серьёзная и наукоёмкая задача, но без развития производства и вложения в него средств предприятия существовать не могут. Сейчас заметно стремление завода максимально снижать себестоимость своей продукции, применять более высокопроизводительное оборудование и оснастку, оснащать станки промышленными роботами.

Темой  дипломного проекта является разработка технологического процесса изготовления фланца заднего в условиях среднесерийного производства.

В условиях нынешней экономической ситуации необходимо использовать средства с максимальным эффектом, чтобы они смогли в будущем приносить наибольший доход, это касается всех машиностроительных предприятий.

Таким образом, целью дипломного проекта является разработка совершенно нового технологического процесса изготовления детали, повышение качества обработки, снижение себестоимости изготовления, применение самых новейших разработок в области технологии машиностроения.


1. Анализ исходных данных. Цель и задачи

проекта

1.1. Анализ служебного назначения детали

1.1.1. Описание конструкции узла, в который входит деталь

Данная деталь называется «фланец задний», устанавливается на шпиндельной бабке станка «Комток-2» и предназначена для установки сопрягаемых деталей.  

 1.1.2.  Анализ материала детали

Фланец задний имеет достаточно высокие требования к материалу и точности изготовления.

Материал фланца: сталь 40ХГНМ ГОСТ 1414-75

Химический состав и механические свойства стали 40ХГНМ ГОСТ 1414-75 представлены в таблицах 1.1. и 1.2.

Таблица 1.1

Химический состав стали 40ХГНМ

Элемент

C

S

P

Cr

Mn

Ni

Мо

Si

Не более

Содержание, %

0.37-0.43

0.035

0.035

0,6-0,9

0,5-0,8

0,7-1,1

0,15-0,25

0.17-0.37

Таблица 1.2

Механические свойства стали 40ХГНМ

Т

в


KCU


НВ

МПа

МПа

%

%

Дж/см2

835

980

12

40

88

180

Обозначения в таблице 1.2:

в

- Предел кратковременной прочности, [МПа]

T

- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

5

- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

- Относительное сужение, [ % ]

KCU

- Ударная вязкость, [ Дж /см2]

HB

- Твердость по Бринеллю

Согласно таблицам 1.1. и 1.2. химический состав и механические свойства стали 40ХГНМ вполне соответствуют служебному назначению изготавливаемого из нее фланца заднего.

1.1.3. Классификация поверхностей детали по служебному назначению

С целью выявления поверхностей, влияющих на выполнение деталью своего служебного назначения, проведём классификацию поверхностей детали (рис. 1.1), результаты сведем в таблицу 1.3.

Рис. 1.1. Систематизация  поверхностей

Таблица 1.3  

Классификация поверхностей детали по служебному назначению


N


Вид поверхностей


Номера поверхностей

1


Исполнительные

1

2

Основные конструкторские базы (ОКБ)

8,10

3

Вспомогательные конструкторские базы (ВКБ)

3,6,13,19,23,28,27,26,85,90,58,

57,44,50,46,48,52,61,66,67,72,

73,69,74,77,78,80,30,82,59,30

4

Свободные

остальные

1.2.  Анализ технологичности конструкции детали

1.2.1. Количественный анализ технологичности

1.2.1.1. Коэффициент унификации поверхностей

               Ку = nу  / n,                                                          (1.1)

где nу -число унифицированных поверхностей;

      n - сумма всех поверхностей.

Ку  = 1, т.к все поверхности детали выполняются стандартным инструментом на стандартном универсальном оборудовании с использованием стандартной оснастки.

1.2.1.2. Коэффициент шероховатости поверхностей

             Кш =,                                                           (1.2)

где Бср- среднее численное значение параметра шероховатости;

             Бср = ,                                                          (1.3)

где Бni  – числовое значение параметра шероховатости;

     ni  – число поверхностей одного значения шероховатости

Бср = (10,2 + 30,4 + 21,6 + 12,5 + 43,2 + 776,3)/88 = 5,74 мкм

Кш = 1/5,74 = 0,17

Вывод: по данному показателю деталь технологична, т.к Кш < 0,32

1.2.1.3. Коэффициент точности

       КТ = 1- ,                                                          (1.4)

где Аср - средняя точность изготовления детали

        Аср = ,                                                              (1.5)

где Аni – числовое значение точности

     ni  – число поверхностей одной точности

Аср = (13 + 34 + 26 + 29 + 1311 + 6714)/88 = 12,8

КТ = 1- 1/12,8 = 0,92

Вывод: по данному показателю деталь технологична, т.к Кт > 0,85

 1.2.2. Качественный анализ технологичности

Анализ технологичности детали выполняем с целью выявления возможности снижения себестоимости обработки детали путем совершенствования ее конструкции.

К критериям технологичности детали относятся:

а) технологичность заготовки,

б) технологичность конструкции детали в целом,

в) технологичность базирования и закрепления,

г) технологичность обрабатываемых поверхностей.

Рассмотрим выполнение этих критериев применительно к заданной детали.

1.2.2.1. Технологичность заготовки

Деталь – фланец задний изготавливается из стали 40ХГНМ ГОСТ 1414-75 методом горячей объемной штамповки или из проката. Конфигурация наружного контура детали не вызывают значительных трудностей при получении заготовки.

Таким образом, заготовку можно считать технологичной.

1.2.2.2. Технологичность конструкции детали в целом

Рабочий чертеж фланца заднего содержит необходимую графическую информацию для полного представления о его конструкции. Указаны все размеры, отклонения от правильности, геометрических форм, проставлены шероховатости поверхностей.

Деталь относится к классу втулок, для которых разработаны типовые ТП. Поскольку деталь не содержит каких-либо конструктивных элементов, отличных от типовых, она может быть обработана непосредственно по типовому ТП.

Форма детали позволяет выполнять обработку всех поверхностей правого конца фланца заднего на одном установе, левого конца - на другом установе. На каждом установе обработку поверхностей можно вести последовательно одним инструментом, либо параллельно несколькими инструментами.

Конфигурация детали позволяет широко использовать механизацию и автоматизацию при ее установке, обработке и транспортировке и не требует специальных СТО. Все поверхности расположены удобно для обработки на обычных универсальных станках с помощью стандартного режущего инструмента.

Все поверхности имеют удобный доступ для обработки и контроля.

Таким образом, с точки зрения общей конфигурации детали ее можно считать технологичной

1.2.2.3. Технологичность базирования и закрепления

Технологичность базирования и закрепления детали характеризуется наличием опорных поверхностей (баз), совпадением технологической и измерительной баз, точностью и шероховатостью базовых поверхностей, возможностью захвата детали роботом.

Анализируя конструкцию детали с точки зрения этих критериев, выясняем, что в качестве черновых баз на первой токарной операции возможно использовать наружный диаметр штамповки, пов. 43 и торец пов. 23.

В качестве  баз при дальнейшей токарной, фрезерной, сверлильной обработке необходимо  использовать отв. 1 и торцы 3,23 или пов. 8 и торец 3.

Таким образом, обработку цилиндрических шеек фланца заднего можно вести от одних и тех же баз. При закреплении детали возможно надежно обеспечить ее установочное положение.

На большинстве установов в качестве технологических баз можно использовать измерительные базы.

Базовые поверхности имеют достаточно высокую точность и малую шероховатость, что обеспечивает точность и шероховатость обработанных поверхностей.

Таким образом, с точки зрения базирования и закрепления деталь можно считать технологичной.

1.2.2.4. Технологичность обрабатываемых поверхностей

Поверхности  детали имеют квалитеты, степени точности и шероховатости, соответствующие их служебному назначению. Максимальное значение данных параметров следующее:

Квалитета: IT3 – пов. 8

Шероховатости: Ra 0,2 на пов. 1

Биение 0,002 пов. 10 относительно оси пов. 1

Непараллельность 0,002 пов. 6 относительно пов. 10

Следовательно, хотя точность и шероховатость поверхностей детали и заданы достаточно жесткими, тем не менее, позволяют обеспечить их на станках нормальной точности.

Количество и протяженность сопрягаемых поверхностей фланца определяется конструкцией узла и условиями работы детали. Точность поверхностей определяется требованиями работоспособности всего узла. Для нормальной работы детали заданная точность является оптимальной, ее повышение приведет к неоправданному росту затрат на обработку, а снижение приведет к снижению работоспособности. То же самое можно сказать и о требованиях к шероховатости рабочих поверхностей.

Доступ к местам обработки и контроля свободный.

Таким образом, конструкция фланца заднего является технологичной.

1.3.  Анализ базового варианта техпроцесса

Задача анализа - выявить недостатки базового техпроцесса (ТП), устранение которых будет содействовать достижению цели ТП.

1.3.1.  Технологический маршрут базового техпроцесса

Анализ технологического маршрута базового техпроцесса проводим с целью выявления недостатков последовательности и содержания операций.

Порядок и содержание операций базового маршрута приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Характеристика базового техпроцесса

N

оп

Содержание

СТО

Оборудование

Оснастка

Режущий инструмент

Мерительный инструмент

Приспособ-ления

1

2

3

4

5

6

005

Комплектовочная  

010

Транспортировочная

015

Очистная

020

Разметочная

025

Токарная

16К20

Резец проходной, Т5К10

подрезной, Т5К10

расточной, Т5К10

штангенциркуль

Патрон трехкулачковый

030

Слесарная

035

Разметочная

Продолжение таблицы 1.4

1

2

3

4

5

6

040

Токарная

16К20

Резец проходной, Т5К10

подрезной, Т5К10

расточной, Т5К10

штангенциркуль

Патрон трехкулачковый

045

Слесарная

050

Термическая (отпуск)

055

Токарная

16К20

Резец проходной, Т15К6

подрезной, Т15К6,

расточной, Т15К6

штангенциркуль

Патрон трехкулачковый

060

Слесарная

065

Наладочная

070

Токарная

16К20

Резец проходной, Т15К6

подрезной, Т15К6

штангенциркуль

Патрон трехкулачковый

075

Слесарная

080

Внутришлифовальная

3К227В

Шлифовальный круг

Калибр-пробка

Патрон трехкулачковый

085

Слесарная

090

Координатно-расточная

243ВМФ2

Сверло центровочное Р6М5

Сверло спиральное Р6М5

Резец расточной Т15К6

штангенциркуль

калибр-пробка

Приспособление специальное

095

Слесарная

100

Наладочная

105

Координатно-расточная

243ВМФ2

Сверло центровочное Р6М5

Сверло спиральное Р6М5

Резец расточной Т15К6

штангенциркуль

калибр-пробка

Приспособление специальное

110

Слесарная

115

Сверлильная

243ВМФ2

Сверло спиральное Р6М5

Резец расточной Т15К6

штангенциркуль

калибр-пробка

Приспособление специальное

120

Слесарная

Метчик машинный Р6М5

Продолжение таблицы 1.4

1

2

3

4

5

6

125

Термическая (закалка)

130

Токарная

16К20

Резец проходной, Т15К6

подрезной, Т15К6

расточной, Т15К6

штангенциркуль

Патрон трехкулачковый

135

Слесарная

140

Плоскошлифовальная

3Е711В

Шлифовальный круг

штангенциркуль

приспособление с индикатором

Стол магниитный

145

Слесарная

150

Внутришлифовальная

3К227В

Шлифовальный круг

Калибр-пробка

155

Слесарная

160

Кругло-шлифовальная

3М152

Шлифовальный круг

Микрометр

Патрон трехкулачковый

165

Кругло-шлифовальная

3М152

Шлифовальный круг

Микрометр

Патрон трехкулачковый, оправка

170

Слесарная

175

Внутришлифовальная

3К227В

Шлифовальный круг

Калибр-пробка

180

Слесарная

185

Термическая (старение)

190

Плоскошлифовальная

3Е711В

Шлифовальный круг

штангенциркуль

приспособление с индикатором

Стол магниитный

195

Слесарная

200

Координатно-расточная

243ВМФ2

Резец расточной Т15К6

штангенциркуль

калибр-пробка

Приспособление специальное

205

Слесарная

210

Гальваническая (оксидирование)

215

Слесарная

Продолжение таблицы 1.4

1

2

3

4

5

6

220

Плоскошлифовальная

3Е711В

Шлифовальный круг

штангенциркуль

приспособление с индикатором

Стол магниитный

225

Слесарная

230

Кругло-шлифовальная

3М152

Шлифовальный круг

Микрометр

Патрон трехкулачковый

235

Слесарная

240

Кругло-шлифовальная

3М152

Шлифовальный круг

Микрометр

Патрон трехкулачковый

245

Слесарная

250

Внутришлифовальная

3К227В

Шлифовальный круг

Калибр-пробка

Патрон трехкулачковый

255

Слесарная

260

Контрольная

1.4.  Задачи проекта. Пути совершенствования техпроцесса

1.4.1.  Недостатки базового ТП

Анализ заводского ТП обработки фланца заднего показывает, что базовый техпроцесс пригоден только для единичного и мелкосерийного производства. Применяемое оборудование и оснастка недостаточно производительны в условиях среднесерийного производства.

Анализ базового техпроцесса, сделанный во время производственной практики и подготовки к дипломному проекту, позволил выявить ряд недостатков, сдерживающих повышение производительности обработки фланца и снижение себестоимости.

Укажем основные недостатки базового техпроцесса:

1) низкая износостойкость резцов на токарных операциях, что объясняется большими припусками на обработку и напусками на заготовке;

2) большое штучное время на токарных операция вследствие большого припуска, неоптимальных режимов резания и применения универсального оборудования;

3) неоптимально выбрано оборудование – в основном универсальные низкопроизводительные станки;

4) большое время тратится на слесарные операции, где происходит снятие заусенцев по всему контуру детали;

5) резьба нарезается вручную на слесарной операции;

6) неоптимально с точки зрения базирования выбрана последовательность шлифовальных операций, большое штучное время и низкая стойкость шлифкругов;

7) большое штучное время на операциях вследствие применения универсальной оснастки с ручным зажимом;

8) применение универсального инструмента с низкой износостойкостью.

1.4.2. Задачи проекта. Пути совершенствования техпроцесса

Учитывая указанные недостатки базового техпроцесса, сформулируем задачи дипломного проекта и пути совершенствования ТП:

1) рассчитать припуск на обработку по более совершенной методике и спроектировать заготовку, полученную штамповкой с припусками, рассчитанными аналитическим методом;

2) применить для условий среднесерийного производства наиболее оптимальные высокопроизводительные станки, в основном с ЧПУ или полуавтоматы, исходя из габаритов и массы фланца заднего;  

3) вместо ручной слесарной операции применить электрохимическую, что позволит существенно снизить штучное время;  

4) резьбу нарезать на сверлильной операции с ЧПУ;

5) оптимизировать последовательность и содержание шлифовальных операций, базирование заготовки производить относительно наиболее точных базовых поверхностей. Применить специальные марки шлифовального круга с повышенной производительностью и стойкостью, например, из сложнолегированного электрокорунда 91А;

6) применить высокопроизводительный комбинированный инструмент, применение  которого снижает число переходов обработки;

7) применить режущий инструмент с износостойкими покрытиями, применение которого дает существенное форсирование режимов резания и снижение штучного времени;

8) применить специальную и специализированную высокопроизводительную оснастку с механизированным приводом;

9) повысить производительность лимитирующих операций, проведя для этой цели научные и патентные исследования с применением последних достижений науки и техники;

10) проанализировать ТП с точки зрения возникновения опасных и вредных факторов, принять меры по их устранению или защите от их действия;

11) определить экономическую эффективность изменений, внесенных в техпроцесс.


2.  Выбор стратегии и выбор производства

В зависимости от типа производства будем определять общие подходы к выбору организации технологического процесса, виду заготовки, назначению припусков.

Различные типы производства характеризуются различной величиной коэффициента закрепления операций. Для его расчёта необходимо знать трудоёмкость изготовления детали, последовательность обработки и количество станков.

Тип производства определим упрощенно в зависимости от массы детали и программы выпуска.

По [9, с. 24, табл. 31] при массе детали 21 кг и годовой программе выпуска Nг = 5000 шт производство – среднесерийное.

Т.к. производство среднесерийное, то в зависимости от программы и номенклатуры выпускаемых деталей форма организации техпроцесса – будет поточная или переменно- поточная.

В соответствии с этим необходимо использовать как универсальное так и специальное оборудование, станки-автоматы, механизированную оснастку, специальный режущий и мерительный инструмент, оборудование размещать по ходу технологического процесса.

Таблица 2.1

 Основные характеристики среднесерийного производства

Критерий выбора техпроцесса

Характеристика

1

2

3

1

Форма организации техпроцесса для среднесерийного производства

Переменно-поточная

2

Повторяемость выпуска изделий

Периодическое повторение партий

3

Унификация техпроцесса

Разработка специальных техпроцессов на базе типовых

4

Заготовка

Штамповка, прокат, профильный прокат

Продолжение таблицы 2.1

1

2

3

5

Припуски

Подробный по переходам от детали до заготовки или по таблицам

6

Оборудование

Универсальное, специализированное

7

Загрузка оборудования

Периодическая смена деталей на станках

8

Расстановка оборудования

С учётом характерного направления грузопотока деталей

9

Настройка станков

По измерительным приборам и инструментам

10

Оснастка

Универсальная и специальная

11

Подробность разработки техпроцесса

Маршрутная карта, Операционная карта, карта эскизов

12

Нормирование

Пооперационное


3. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАГОТОВКИ

3.1. Выбор метода получения заготовки

Для данной детали заготовкой может служить поковка, полученная методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП). Прокат для производства данной детали принимать нельзя, т.к. максимальный размер детали в радиальном направлении 324 мм, а максимальный диаметр проката по ГОСТ 2590-71 - 270 мм.   

3.1.1. Проектирование и расчет штампованной заготовки

Стоимость заготовки определяется по формуле

Sзаг = Сi/1000( mЗ  kт kс kв kм kп ) - (mз - mд)Sотх/1000                (3.1)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

где Сi  - базовая стоимость 1 т заготовок, руб

Сi  = 373 руб

mз - масса заготовки, кг

mд - масса детали, кг

kт -коэффициент точности

для штамповки нормальной точности kт = 1.0 [5, с. 37]

kс - коэффициент сложности

для стали 3 группы сложности kс= 1,0 [5, с. 38]

kв - коэффициент веса

kв = 0,74 [5, с. 38]

kм - коэффициент марки материала

kм = 1,3 [5, с. 37]

kп  - коэффициент программы

kп  = 1,0

Sотх -стоимость отходов, руб


Степень сложности С3
. Точность изготовления поковки - Т3 класс Группа стали M2.

Припуски на номинальные размеры детали в зависимости от массы, класса точности, гpyппы стали, степени сложности и шероховатости заготовки назначаем по ГОСТ 7505-89.

Рис. 3.1. Эскиз заготовки

Для определения объема разобьем заготовку на элементарные части, радиусами, фасками, штамповочными уклонами пренебрегаем.

Объем  заготовки

                            Vп =                                                           (3.2)

где Vi- объем i-го элемента заготовки

Цилиндрические элементы заготовки

                         V =   d2  l / 4                                                      (3.3)

где d- диаметр, мм

      l-длина, мм

Тогда объем штамповки V, мм3

V = 3,14/4(160,4212,8 + 259,427 + 332,4238,9 + 260,4213,3 – 115,6268 – 145,624) = 3930285 мм3 

Масса штамповки mз, кг

    mз = V ,                                                    (3.4)

   

где V - объем, мм3;

        - плотность стали, кг/мм3.

mз =  3930285 7,8510-6 = 30,8 кг

Коэффициент использования материала на штампованную заготовку

                КИМ = mд / mз = 21/30,8 = 0,68                                     (3.5)


Стоимость штамповки

Sзаг = 373/1000(30,81,0∙1,00,74∙1,31,0)-24/1000(30,8-21) = 10,816 руб

Стоимость штампованной заготовки с учетом коэффициента приведения цен 1985 г к ценам 2010 г

Sзаг Ш  = SзагК = 10,816100 = 1081,6 руб                                        (3.6)


4. Выбор технологических баз.

технологический маршрут и план обработки

4.1. Выбор технологических баз

Установка детали в приспособлении при механической обработке должна отвечать принципам единства и постоянства баз, что необходимо для обеспечения минимальных погрешностей изготовления детали.

Технологичность базирования и закрепления детали характеризуется наличием опорных поверхностей (баз), совпадением технологической и измерительной баз, точностью и шероховатостью базовых поверхностей.

Подготовка баз для механической обработки происходит на заготовительной операции.

На всех операциях технологического процесса изготовления фланца заднего сдвоенной требуется точное базирование заготовки в диаметральном и осевом направлении. Это во многом обеспечивается применением самоцентрирующих зажимных приспособлений, а также рациональным выбором диаметральных и осевых баз.

В процессе изготовления детали от одной операции к другой точность и шероховатость технологических баз постоянно улучшается, что снижает погрешности обработки на последующих операциях.

Условные обозначения принятых черновых и чистовых технологических баз в теоретических схемах базирования на различных операциях технологического процесса изготовления фланца заднего приведены в плане обработки.

       

Таблица 4.1

              Назначение технологических баз

№ оп.

Наименование операции

Контролируемый параметр

Технологическая база

Измерительная база

1

2

3

4

5

005

015

Токарная

Осевой

23

23

Диаметральный

43

43

1

2

3

4

5

010

050

Токарная

Осевой

3

3

Диаметральный

1

1

025

105

Торцевнутришлифовальная

Осевой

3

3

Диаметральный

8

8

030

Плоскошлифовальная

Осевой

3

3

Диаметральный

-

-

035,105

145

Торцекруглошлифовальная

Осевой

23

23

Диаметральный

1

1

040,120

150

Торцешлифовальная

Осевой

23

23

Диаметральный

1

1

055

060

Фрезерная

Осевой

3

3

Диаметральный

1

1

065,070

075,080

Сверлильная

Осевой

3

3

Диаметральный

1

1

110

Плоскошлифовальная

Осевой

3

3

Диаметральный

1

1

140

Внутришлифовальная

Осевой

3

3

Диаметральный

8

8

4.2. Выбор методов обработки поверхностей

В зависимости от точности и шероховатости поверхностей, выбираем маршрут их обработки.

Результаты выбора маршрутов обработки фланца заднего приведены в таблице 4.2, где обозначено:

Т- обтачивание черновое,           Тч-обтачивание чистовое,

Р- растачивание черновое,          Рч- растачивание чистовое,

Ш- шлифование черновое,          Шч- шлифование чистовое,

Шт- шлифование тонкое,            Ф-фрезерование черновое,

Фч-фрезерование чистовое,         С-сверление,                                 

Рз-резьбонарезание,                      П-полирование,

То- термообработка


   Таблица 4.2

Последовательность обработки поверхностей

Номер обрабатываемой поверхности

Маршруты обработки

IT

Ra

4,5,7,9,24

Т, Тч, ТО

14

12,5

16,17

Т, Тч, ТО

11

3,2

2,20,22

Р, Рч, ТО

14

6,3

3,23

Т, Тч, Ш, ТО

9

3,2

6,8,10

Т, Тч, Ш, ТО, Шч,, ТО, Шт

3

0,4

19

Р, Рч, ТО, Шч

9

3,2

1

Р, Рч, Ш, ТО, Шч, ТО, Шт

4

0,2

60,70,75,81,83,86,67,13,45,48

59,69,74,80,82,85,68,14,46,49

С,ТО

Рз,ТО

14

10

12,5

12,5

62,63,61,64,65,66,71,72,73,76,

77,78,79,88,89,31,32,33,34,35,

36,42,18,11,12,26,25,30

С, ТО

14

12,5

90

С, ТО

11

12,5

27

С, Рч, ТО

12

2,5

28,29,36-44,47,50,51-54,55,56,

15,84

Ф, ТО

14

12,5

57,58

Ф, Фч, ТО,Шч

6

16,

Анализируя таблицу 4.2 приходим к выводу, что данные методы обработки и их последовательность обеспечивают обработку поверхностей с заданным качеством


4.3. Технологический маршрут обработки детали

Таблица 4.3

        Технологический маршрут обработки детали.

№ оп

Наименование операции

№ баз. поверхн.

№ обраб. поверхн.

IT

Ra, мкм

1

2

3

4

5

6

000

Заготовительная

-

-

005

Токарная (черновая)

43,23

1,3,4,6,8,10

13

12,5

010

Токарная (черновая)

1,3

43,16,17,23,19,22

13

12,5

015

Токарная (чистовая)

43,23

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

11

6,3

020

Токарная (чистовая)

1,3

43,19,20,22,23,24

16,17

11

11

6,3

3,2

025

Торцевнутришлифовальная (черновая)

8,3

1,23

8

1,6

030

Плоскошлифовальная

23

3

8

1,6

035

Торцекруглошлифовальная (черновая)

1,23

8,10

8

1,6

040

Торцешлифовальная (черновая)

1,23

6

8

1,6

045

Моечная

050

Контрольная

055

Фрезерная

1,3

36,37,38,39,40,41,42,43,44,47,50,51,52,53,54

13

6,3

060

Фрезерная

1,3

55,56

57,58

13

10

6,3

6,3

065

Сверлильная

1,3

45,48,81,30,18,13,11,

12

46,49,80,14

13

13

10

6,3

6,3

6,3

Продолжение таблицы 4.3

1

2

3

4

5

6

070

Сверлильная

1,3

65,66,67,71,72,73,76,77,78,61,62,63,64,79,34,35,21

13

6,3

075

Сверлильная

1,3

60,70,83,75,

59,69,82,74,68

13

10

6,3

6,3

080

Сверлильная

1,3

86,31,32,33,25,26,87,88,89,84,28,29

85,90

27

13

13

10

10

6,3

6,3

6,3

2,5

085

Слесарная

-

-

-

-

090

Моечная

095

Контрольная

100

Термическая

(закалка, отпуск)

-

-

-

-

105

Торцевнутришлифовальная (чистовая(

8,3

1

19

6

8

0,8

3,2

110

Плоскошлифовальная (чистовая)

1,3

58

57

6

8

1,6

1,6

115

Торцекруглошлифовальная (чистовая)

1,23

8,10

6

0,8

120

Торцешлифовальная (чистовая)

1,23

6

6

0,8

125

Моечная

130

Контрольная

135

Термическая

(старение, хим. окс. прм. )

-

-

-

-

140

Внутришлифовальная (тонкая)

8,3

1

4

0,2

Продолжение таблицы 4.3

1

2

3

4

5

6

145

Торцекруглошлифовальная (тонкая)

1,23

8,10

3

0,4

150

Торцешлифовальная (тонкая)

1,23

6

3

0,4

155

Моечная

160

Контрольная

       4.4.  План обработки детали

Разработаем план обработки детали ''Фланец задний''

В первом столбце плана обработки показывается номер и наименование операции.

Во втором столбце указываем применяемое оборудование.

В третьем столбце операционный эскиз, где показывается операционный эскиз обработки с указанием обрабатываемых поверхностей линией двойной толщиной, теоретической схемы базирования и операционных размеров.

В четвертом столбце указываются операционные допуски и технические требования.


5. Выбор средств технологического оснащения

Задача раздела - выбрать для каждой операции технологического процесса такие оборудование, приспособление и инструмент, которые бы обеспечили заданный выпуск деталей заданного качества с минимальными затратами.

      5.1. Обоснование выбора оборудования

Выбор станка должен основываться на следующих правилах:

а) Мощность, производительность и точность должны быть минимальными, но достаточными для выполнения требования предоставляемых к операции.

б) Обеспечении концентрации производства с целью уменьшения числа операций, количества оборудования, повышения производительности и точности за счет уменьшения числа перестановок заготовки.

в) Предпочтение отдавать отечественным станкам (они дешевле и сделаны по нашим стандартам)

г) В среднесерийном производстве следует применять высокопроизводительные станки-автоматы, агрегатные станки, станки с ЧПУ.

д) Оборудование должно отвечать требованиям безопасности, эргономики и экологии.

Данные по выбору оборудованию занесены в таблицу 5.1.

 

Таблица 5.1

                                      Выбор оборудования

№ оп.

Наименование

операции

Станок

1

2

3

005

010

Токарная (черновая)

Токарно-винторезный с ЧПУ 16К30Ф305

015

020

Токарная (чистовая)

Токарно-винторезный с ЧПУ 16К30Ф305

 Продолжение таблицы 5.1

1

2

3

025

Торцевнутришлифовальная (черновая)

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

030

Плоскошлифовальная

Плоскошлифовальный с ЧПУ 3Е711ВФ3-1

035

Торцекруглошлифовальная (черновая)

Торцекруглошлифовальный  п/а 3Б153Т

040

Торцешлифовальная (черновая)

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

045

090

125

Моечная  

Камерная моечная машина

055

060

Фрезерная

Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ 6906ВМФ2

065

Сверлильная

Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ 6906ВМФ2

070

075

080

Сверлильная

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2-1

085

Слесарная

Электрохимический станок для снятия заусенцев 4407

105

Торцевнутришлифовальная (чистовая)

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

110

Плоскошлифовальная (чистовая)

Плоскошлифовальный с ЧПУ 3Е711ВФ3-1

115

Торцекруглошлифовальная (чистовая)

Торцекруглошлифовальный  п/а 3Б153Т

120

Торцешлифовальная (чистовая)

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

140

Внутришлифовальная (тонкая)

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

145

Торцекруглошлифовальная (тонкая)

Торцекруглошлифовальный  п/а 3Б153Т

Продолжение таблицы 5.1

1

2

3

150

Торцешлифовальная (тонкая)

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

5.2. Обоснования выбора приспособлений

При выборе приспособления нужно руководствоваться следующими правилами:

а) Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретических баз, быстродействие, надежность.

б) Приспособление должно обеспечивать надежное закрепление заготовки при обработке.

в) Приспособление должно быть быстродействующим.

г) Следует отдавать предпочтение стандартным нормализованным, универсально - сборным приспособлениям, и только при их отсутствии проектировать специальное приспособление.

Данные по выбору приспособления сведены в таблицу 5.2

Таблица 5.2

Выбор приспособлений

№ оп.

Наименование операции

Приспособление

1

2

3

005

010

Токарная (черновая)

Патрон токарный 3-х кулачковый самоцентрирующий клиновый

015

020

Токарная (чистовая)

Патрон токарный 3-х кулачковый самоцентрирующий клиновый

025

Торцевнутришлифовальная (черновая)

Патрон мембранный

030

Плоскошлифовальная

Стол магнитный


Продолжение таблицы 5.2

1

2

3

035

Торцекруглошлифовальная (черновая)

Патрон цанговый

040

Торцешлифовальная (черновая)

Патрон цанговый

055

060

Фрезерная

Приспособление специальное самоцентрирующее с гидроприводом

065

Сверлильная

Приспособление специальное самоцентрирующее с гидроприводом

070

075

080

Сверлильная

Приспособление специальное самоцентрирующее с гидроприводом

105

Торцевнутришлифовальная (чистовая)

Патрон мембранный

110

Плоскошлифовальная (чистовая)

Приспособление специальное самоцентрирующее с гидроприводом

115

Торцекруглошлифовальная (чистовая)

Патрон мембранный

120

Торцешлифовальная (чистовая)

Патрон мембранный

140

Внутришлифовальная (тонкая)

Патрон мембранный

145

Торцекруглошлифовальная (тонкая)

Патрон мембранный

150

Торцешлифовальная (тонкая)

Патрон мембранный

    

5.3. Обоснование выбора режущего инструмента

При выборе режущего инструмента следует руководствоваться правилами:

а) Режущий инструмент выбирается исходя из метода обработки, оборудования, расположения обрабатываемой поверхности.

б) Следует отдавать стандартным и нормализованным инструментам и только при их отсутствии применять нестандартные.

в) Материал режущего инструмента выбирается исходя из обрабатываемого материала, состояния поверхности и вида обработки.

Результаты выбора инструмента представлены в табл. 5.3

Таблица 5.3

                                   Выбор средств технологического оснащения

№ оп

Наименование операции

Режущий инструмент

Мерительный инструмент

1

2

3

4

010

010

Токарная (черновая)

Резец токарный проходной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина 3-х гранная, Т5К10, покрытие (Ti,Cr)N

φ=92˚, φ1 =8˚, λ=0, α=11˚

h=25  b=25  L=125

Резец токарный расточной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина 3-х гранная, Т5К10, с покрытием (Ti,Cr)N 

φ=92˚, φ1 =8˚, λ=0  α=11˚

h=20  b=20  L=140

Калибр-скоба

ГОСТ 18355-73

Шаблон

ГОСТ 2534-79

Калибр-пробка ГОСТ14827-69

015

020

Токарная (чистовая)

Резец токарный проходной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина Т15К6, покрытие (Ti,Si)CN φ=93˚, φ1 =27˚, λ= -2˚, α=11˚   h=25  b=25  L=125

Резец токарный расточной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина Т15К6, покрытие (Ti,Si)CN

φ=93˚, φ1 =27˚, λ= -2˚, α=11˚  

h=20  b=20  L=140

Калибр-скоба

ГОСТ 18355-73

Шаблон

ГОСТ 2534-79

Калибр-пробка ГОСТ14827-69

Продолжение таблицы 5.3

1

2

3

4

025

Торцевнутришлифовальная  (черновая)

Круг шлифовальный

ПВ 80х15х18 91А40НСМ29К26 А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Круг шлифовальный

ЧЦ 90х40х25  91А40НСМ29К26 А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Шаблон

ГОСТ 2534-79

Калибр-пробка ГОСТ14827-69

030

Плоскошлифовальная

Круг шлифовальный

ПП 450х80х203 91А40НСМ29К26

ГОСТ 2424-83

Шаблон

ГОСТ 2534-79

035

Торцекруглошлифовальная (черновая)

Круг шлифовальный

ЗП 600х30х305 91А40НСМ29К26 А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Калибр-скоба

ГОСТ 18355-73

Шаблон

ГОСТ 2534-79

040

Торцешлифовальная (черновая)

Круг шлифовальный

ЧЦ 90х40х25  91А40НСМ29К26 А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Шаблон

ГОСТ 2534-79

055

Фрезерная

Фреза  торцовая насадная 160 z=16 ГОСТ 9473-80, со вставными ножами Т5К10, покрытие TiCN-TiZrN-TiN.

Фреза  торцовая насадная 100 z=12 ГОСТ 9304-69, Р6М5К5, покрытие (Ti, Cr)С

Фреза одноугловая 45° Ø 63 Z=22, ТУ2-035-526-76, Р6М5К5, покрытие (Ti, Cr)С

Шаблон ГОСТ 2534-73

060

Фрезерная

Фреза  торцовая насадная 125 z=12 ГОСТ 9473-80, со вставными ножами Т5К10, покрытие TiCN-TiZrN-TiN.

Фреза  торцовая насадная 125 z=12 ГОСТ 9473-80, со вставными ножами Т15К6, покрытие TiCN-TiZrN-TiN.

Шаблон ГОСТ 2534-73


Продолжение таблицы 5.3

1

2

3

4

Фреза прорезная Ø 100 В=2 Z=48 ГОСТ 2679-93 Р6М5К5, покрытие (Ti, Cr)С

065

Сверлильная       

 

Сверло Ø 16 ГОСТ 10902-77 Р6М5К5, покрытие (Ti, Cr)С.

Свела спиральные комбинированные Ø 7; Ø 4; Ø 14 Р6М5К5 , покрытие (Ti, Cr)С.

Метчик машинный М8 ГОСТ 3266-81, Р6М5К5 , покрытие (Ti, Cr)С

Метчик конический К1/8’’ ГОСТ 3266-81, Р6М5К5 , покрытие (Ti, Cr)С

Калибр-пробка ГОСТ14827-69

Шаблон ГОСТ 2534-73

070

Сверлильная       

 

Свела спиральные комбинированные Р6М5К5 , покрытие (Ti, Cr)С.

Ø11/Ø14; Ø13/Ø20; Ø9/Ø14;

Ø7,8/Ø10; Ø10/Ø12; Ø6

Калибр-пробка ГОСТ14827-69

Шаблон ГОСТ 2534-73

075

Сверлильная       

 

Свела спиральные комбинированные Ø5; Ø2,5; Ø 14 Р6М5К5 , покрытие (Ti, Cr)С.

Метчик машинный М3, М6, М12 ГОСТ 3266-81, Р6М5К5 , покрытие (Ti, Cr)С

Калибр-пробка ГОСТ14827-69

Шаблон ГОСТ 2534-73

080

Сверлильная       

 

Свела спиральные комбинированные Р6М5К5 , покрытие (Ti, Cr)С.

Ø5; Ø10; Ø16; Ø25

Фреза концевая Ø 20 Z=6 ГОСТ17025-71,  покрытие (Ti, Cr)С.

Пластина подрезная Т5К10, покрытие (Ti,Si)CN

Калибр-пробка ГОСТ14827-69

Шаблон ГОСТ 2534-73

105

Торцевнутришлифовальная (чистовая)

Круг шлифовальный

ПВ 80х15х18 91А25НС17К11 А 35 м/с

ГОСТ 2424-83

Шаблон

ГОСТ 2534-79

Калибр-пробка ГОСТ14827-69


Продолжение таблицы 5.3

1

2

3

4

Круг шлифовальный

ЧЦ 90х40х25  91А25НС17К11 А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Приспособление мерительное с индикатором

110

Плоскошлифовальная (чистовая)

Круг шлифовальный

ПП 450х80х203 91А25НС17К11 А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Шаблон

ГОСТ 2534-79

Приспособление мерительное с индикатором

115

Торцекруглошлифовальная (чистовая)

Круг шлифовальный

ЗП 600х30х305 91А25НС17К11   А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Калибр-скоба

ГОСТ 18355-73

Шаблон

ГОСТ 2534-79

Приспособление мерительное с индикатором

120

Торцешлифовальная (чистовая)

Круг шлифовальный

ЧЦ 90х40х25  91А25НС17К11 А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Шаблон

ГОСТ 2534-79

140

Внутришлифовальная (тонкая)

Круг шлифовальный

ПВ 80х15х18 91А16НСТ16К7  А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Приспособление мерительное с индикатором

145

Торцекруглошлифовальная (тонкая)

Круг шлифовальный

ЗП 600х30х305 91А16НСТ16К7  А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Приспособление мерительное с индикатором

150

Торцешлифовальная (тонкая)

Круг шлифовальный

ЧЦ 90х40х25  91А16НСТ16К7  А 35 м/с ГОСТ 2424-83

Шаблон

ГОСТ 2534-79


6. РАЗРАБОТКА технологических операций

6.1. Расчет промежуточных припусков и операционных размеров

6.1.1. Расчет промежуточных припусков аналитическим методом

Заготовка выполнена штамповкой

Рассчитаем припуски на наиболее точную цилиндрическую поверхность- шейку  250+0,020+0,010

Последовательность обработки данной поверхности, оборудование, установка приведены в таблице 6.1.

       Таблица 6.1

Последовательность обработки данной поверхности, оборудование,

установка

Методы обработки поверхности

Код операции

Оборудование

Установка заготовки

1

Точение черновое

010

16К30Ф305

В патроне

2

Точение чистовое

020

16К30Ф305

В патроне

3

Шлифование черновое

035

3Б153Т

В центрах

4

Шлифование чистовое

115

3Б153Т

В центрах

5

Шлифование тонкое

145

3Б153Т

В центрах

Данные исходных значений допусков, элементов припуска и расчетов припуска приведены в таблице 6.2.


Таблица 6.2

Данные исходных значений допусков, элементов припуска и расчетов припуска

№ пер

Технологический переход

Элементы припуска, мкм

2Z min

мкм

Операц допуск

Td/JT

di min

мм

Предельн. размеры

мм

Предельн. припуски, мм

 Rzi-1

h i-1

i-1

уст i-1

di min

di max

2Z max

2Z min

1

Штамповка

320

300

2140

-

-

7500

16

256,764

256,764

264,264

-

-

2

Точить начерно

50

50

128

580

5674

720

13

251,090

251,090

251,810

13,174

4,954

3

Точить начисто

25

25

85

120

551

290

11

250,539

250,539

250,829

1,271

0,261

4

Шлифовать начерно

10

20

43

40

288

72

8

250,251

250,251

250,323

0,578

0,216

5

Шлифовать начисто

5

15

21

20

155

29

6

250,096

250,096

250,125

0,227

0,126

5

Шлифовать тонко

2

10

11

10

86

10

3

250,010

250,010

250,020

0,115

0,076

Расчет припусков по переходам

Элементы припуска- величину микронеровностей Rz и глубину дефектного слоя h назначаем по таблицам. [5, с. 66],  [9, с. 69]

Определим элементы припуска о и уст

      о =                                                      (6.1)

где ом = 1,0 мм – погрешность смещения разъема штампов

Погрешность коробления заготовки:

               кор = кL = 1,063 = 63 мкм                                          (6.2)                        

где L-длина заготовки

      к – удельное коробление, мкм/мм

Величина отклонения расположения заготовки  центровки

     ц = 0,25,                                                          (6.3)                                                                                             

где з – допуск на поверхности, используемые в качестве базовых на первой операции. з = 7,5 мм

 ц = 0,25= 1,891 мм

Суммарное отклонение расположения

 о =  = 2,140 мм

Остаточное суммарное расположение заготовки после черновой обработки

        ост = Куо                                                             (6.4)                                                                                                                                                            

где Ку- коэффициент уточнения

для перехода 2 Ку =0,06

для перехода 3 Ку =0,04

для перехода 4 Ку =0,02

для перехода 5 Ку =0,01

для перехода 6 Ку =0,005

Тогда

2 = Ку2о = 21400,06 = 128

3 = Ку3о = 21400,04 = 85

4 = Ку4о = 21400,02 = 43

5 = Ку5о = 21400,01 = 21

6 = Ку6о = 21400,005 = 11

Погрешность установки при базировании заготовки в кулачковом патроне при черновой токарной обработке уст = 580 мкм, при чистовой уст2 =120 мкм,  

шлифовании черновом в цанговом патроне уст3 = 40 мкм, при шлифовании чистовом в мембранном патроне уст4 = 20 мкм, при шлифовании тонком в мембранном патроне уст5 = 10 мкм

Минимальный припуск на черновую обработку

2Zmin = 2(Rz+h+)                                              (6.5)                                                                                                                                                         

2Zmin токар черн = 2(320+300+) = 5674 мкм

Минимальный припуск на чистовые операции

2Zmin токар чист = 2 (50+50+) = 551 мкм

2Zmin шлифов черн = 2 (25+25+) = 288 мкм

2Zmin шлифов чист = 2 (10+20+) = 155 мкм

2Zmin шлифов чист = 2 (5+15+) = 86 мкм

Промежуточные расчетные размеры по обрабатываемым поверхностям

 di-1 min = di min +2Zmin, мм                                                (6.6)

                                                                                                          

d min шлифов тонк = 250,010 мм

d min шлифов чист = 250,010+0,086 = 250,096 мм

d min шлифов черн = 250,096+0,155 = 250,251 мм

d min токар чист = 250,251+0,288 = 250,539 мм

d min токар черн = 250,539+0,551 = 251,09 мм

d min заготов = 251,09+5,674 = 256,764 мм

di max = di min +Tdi , мм                                                     (6.7)                                                                                                                                                                                    

d max шлифов тонк = 250,010+0,010 = 250,020 мм

d max шлифов чист = 250,096+0,029 = 250,125 мм

d max шлифов черн = 250,251+0,072 = 250,323 мм

d max токар чист = 250,539+0,290 = 250,829 мм

d max токар черн = 251,090+0,72 = 251,810 мм

d max заготов = 256,764+7,5 = 264,264 мм

Максимальные припуски

2Zmax = di-1 max - di min, мм                                                 (6.8)                                                       

2Zmax шлифов тонк = 250,125-250,010 = 0,115 мм

2Zmax шлифов чист = 250,323-250,096 = 0,227 мм

2Zmax шлифов черн = 250,829-250,251 = 0,578 мм

2Zmax токар чист = 251,810-250,539 = 1,271 мм

2Zmax токар черн = 264,264-251,090 = 13,174 мм

Минимальные припуски

          2Zmin = di-1 min - di max, мм                                               (6.9)                                                                                                               

2Zmin шлифов тонк = 250,096-250,020 = 0,076 мм

2Zmin шлифов чист = 250,251-250,125 = 0,126 мм

2Zmin шлифов черн = 250,539-250,323 = 0,216 мм

2Zmin токар чист = 251,090-250,829 = 0,261 мм

2Zmin токар черн = 256,764-251,810 = 4,954 мм

Проверка результатов расчёта

2Zimax - 2Zimin = TDi + TDi-1 – условие проверки                      (6.10)                                                                                                              

2Z4max - 2Z4min = 0,578-0,216=0,362

TDi + TDi-1 = 0,072+0,290=0,3629

2Z4max - 2Z4min = TDi + TDi-1  = 0,362 – условие проверки выполнено, значит, расчёт припусков выполнен верно.

Рис. 6.1.  Схема припусков

6.1.2. Расчет промежуточных припусков табличным методом

Промежуточные припуски на обработку поверхностей табличным методом определяются следующим образом: если поверхность обрабатывается однократно, то припуск определяется вычитанием из размера заготовки размера детали. Если поверхность обрабатывается многократно, от общий припуск определяется так же как и при однократной обработке, а промежуточные припуски определяются по [17, 191]. Результаты расчетов припусков табличным методом приведены в таблице 6.3.


Таблица 6.3

Припуски на обработку поверхностей фланца заднего

№ оп

Наименование оп

№ обраб. поверхн.

Припуск на сторону, мм

005

Токарная (черновая)

1,3,4,6,8,10

1,82

010

Токарная (черновая)

43,16,17,23,19,22

1,82

015

Токарная (чистовая)

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

0,65

020

Токарная (чистовая)

43,19,20,22,23,24,16,17

0,65

025

Торцевнутришлифовальная (черновая)

1,23

0,25

030

Плоскошлифовальная

3

0,25

035

Торцекруглошлифовальная (черновая)

8,10

0,25

040

Торцешлифовальная (черновая)

6

0,25

105

Торцевнутришлифовальная (чистовая)

1

19

0,13

0,25

110

Плоскошлифовальная (чистовая)

58,57

0,30

115

Торцекруглошлифовальная (чистовая)

8,10

0,13

120

Торцешлифовальная (чистовая)

6

0,13

140

Внутришлифовальная (тонкая)

1

0,07

145

Торцекруглошлифовальная (тонкая)

8,10

0,07

150

Торцешлифовальная (тонкая)

6

0,07


6.2. Расчет режимов резания аналитическим методом

Расчет режимов резания аналитическим методом проводим на токарную операцию 015.

6.2.1. Исходные данные.

- Деталь- фланец задний  

- Материал- сталь 40ХГНМ ГОСТ 1414-75  в = 980 МПа;

- Заготовка- штамповка

- Обработка- токарная чистовая

- Тип производства- серийное

- Приспособление- патрон 3-х кулачковый

- Смена детали- ручная

- Жесткость станка – средняя

6.2.2. Структура операции (последовательность переходов)  

Оп 15 Токарная чистовая

Содержание операции:

Переход 1: Точить поверхн., выдержать размер Ø152-0,25; Ø220-0,29;

Ø250,9-0,29; R10-0.2; 43,7±0,06; 49,75±0,06; 50,7±0,06; 63,5±0,08; 15° ; 45° ; 2; 1,25; R0.5; Ø249,5-0,29

Переход 2: Расточить отверстие, выдержать размеры 124,1+0,25; 1х45°

6.2.3. Выбор режущих инструментов

Переход 1: Резец токарный проходной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина Т15К6

φ=93˚, φ1 =27˚, λ= -2˚  α=11˚ ;  h=25  b=25  L=125

Переход 2: Резец токарный проходной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина Т15К6

φ =93˚, φ1 =27˚, λ= -2˚  α=11˚ ; h=20  b=20  L=140

6.2.4 . Данные оборудования

Модель-16К320Ф305

Мощность 10 Квт

Число скоростей шпинделя 22

Частота вращения шпинделя 12,5-2000 об/мин

Подача суппорта:

Продольная 3-1200 мм/мин

Поперечная 1,5-600 мм/мин

Число ступеней подач: б/с

6.2.5. Расчет режимов резания

6.2.5.1. Глубина  резания t, мм

t = 0,65 мм

6.2.5.2. Подача  S, мм/об

S = 0.25 мм/об [16 ,с.268].

6.2.5.3.  Расчётная  скорость  резания V, м/мин

V=,                                                          (6.11)     

где  CU - поправочный  коэффициент; CU = 420 [16, c.270];

T - стойкость, мин; Т= 60 мин

t - глубина  резания, мм;

m ,x ,y  - показатели  степени;  m = 0.2, x = 0.15, y = 0.20,  [16, c.270];

KU - поправочный  коэффициент, учитывающий  фактические  условия  резания [16,c.282];

,                                                 (6.12)         

                                                         

где  KMU - коэффициент, учитывающий  качество обрабатываемого материала [16, c.261];

KПU - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; KПU = 1.0 [16, c.263];

KИU - коэффициент, учитывающий материал инструмента; KИU = 1,2 [16, c.263];

,                                                      (6.13)  

 

где  KГ - коэффициент, характеризующий  группу  стали  по  обрабатываемости; KГ = 1.0 [16,c.262];

в - предел  прочности;

nU - показатель  степени; nU = 1.0 [16,c.262];,                                                                

Тогда:

KMU = .

KU = .

Для точения:

Vт  = м/мин.

Для расточки

Vраст  = Vт 0,9 = 237,20,9 = 213,5 м/мин.

6.2.5.4.  Частота  вращения  шпинделя n, мин-1

,                                                                (6.14)               

                                                                                                                

где  V - расчётная  скорость  резания, м/мин;

Тогда:

Переход 1: точение Ø 152:

n1 =  мин-1.

Переход 2: точение Ø 250,9:

n2 =  мин-1.

Переход 3: подрезка торца до Ø 325,3:

n3 =  мин-1.

Переход 4: растачивание 124,1

n4 =  мин-1.

6.2.5.5.  Корректировка режимов  резания  по  паспортным  данным  станка:

Фактическая  частота  вращения  шпинделя

Переход 1: n1 = 500 мин-1;

Переход 2: n2 = 315 мин-1;

Переход 3: n3 = 250 мин-1;

Переход 4: n4 = 500 мин-1;

тогда  фактическая  скорость  резания:

Переход 1:

V1 =  м/мин;

Переход 2:

V2 = м/мин;

Переход 3:

V3 = м/мин;

Переход 4:

V4 = м/мин;

6.2.5.6.  Расчёт  сил  резания

Главная  составляющая  силы  резания: Pz, Н

Pz = ,                                               (6.15)      

                              

где  CP - поправочный  коэффициент; CP = 300 [16,c.273];

x, y, n - показатели  степени; x = 1.0, y = 0.75, n = -0.15 [16,c.273];

KP - поправочный  коэффициент  

Kp = KMрKpKpKpKrр                                                (6.16)  

 

KMP - поправочный  коэффициент  на  качество  обрабатываемого  материала [16,c.264];   

KMP =  ,                                                                 (6.17)    

где  в - предел  прочности;

n - показатель  степени; n = 0.75 [16,c.264];

Тогда:

KMP = ;

Kp, Kp, Kp, Krр- поправочные  коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания  

Kp =0,89   Kp =1,0      Kp =1,0     Krр = 1,0 [12,c.275];

Тогда:

Pz =  = 326 Н.

6.2.5.7.  Мощность резания N, кВт

= 1,35 кВт                                    (6.18)    

      Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. У станка 16К30Ф305  Nшп = Nд = 100,75 = 7,5 кВт; 1,35<7,5, т. е. обработка возможна.

6.3. Расчет режимов резания табличным методом

Расчет припусков табличным методом проводим по методике, описанной в [1].

Выполним расчет на торцевнутришлифовальную операцию 025

6.3.1.  Исходные данные

- Деталь- фланец задний  

- Материал- сталь 40ХГНМ ГОСТ 1414-75  в =980 МПа;

- Заготовка- штамповка

- Обработка – торцевнутришлифовальная

- Тип производства - серийное

- Приспособление - патрон мембранный

- Закрепление заготовки -  по отверстию с опорой на торец.

- Смена детали - ручная

- Жесткость станка - средняя

6.3.2.  Структура операций (последовательность переходов)

Оп 025 Торцевнутришлифовальная

Переход 1: Шлифовать отверстие Ø 124,6+0,054

Переход 3: Шлифовать торец в размер 63,25-0,08

6.3.3. Выбор режущих инструментов

Переход 1: шлифовальный круг ПВ 80х50х18 91А25НС17К11

Переход 2: шлифовальный круг ЧК 90х40х25 91А25НС17К11

6.3.4.  Расчет режимов резания

6.3.4.1. Глубина  резания  t , мм.

t = 0,25 мм.

6.3.4.2. Подача минутная продольная

                     Sм пр = SмК1К2,                                                (6.19)                                              

где  Sм – минутная подачи по таблице, мм/мин

       К1 – коэффициент, зависящий от припуска и точности;

       К2 – коэффициент, зависящий от формы заготовки

Sм = 7000·0,9·1,0 = 6300 мм/мин

Рекомендуемая минутная подача может быть установлена на станке 3К228В с бесступенчатым регулированием в пределах 1000-7000 мм/мин

  6.3.4.3.  Подача минутная поперечная

                     Stдв.ход = StК1К2К3К4·К5К6К7                            (6.20)                                                                                                                                                                                                        

где  St – минутная подачи по таблице, мм/дв.ход [1, с. 62];

          К1 – коэффициент, зависящий обрабатываемого материала и точности обработки;

          К2 – коэффициент, зависящий от припуска;

          К3 – коэффициент, зависящий от диаметра шлифовального круга;

          К4 – коэффициент, зависящий от способа контроля размеров;

          К5 – коэффициент, зависящий от жесткости заготовки и формы поверхности;

          К6 – коэффициент, зависящий от жесткости станка и точности обработки;

          К7 – коэффициент, зависящий от твердости шлифовального круга.

Переход 1:

Sм.ок= 0,008·1,0·1,0·1,0·1,2·1,0·1,0·1,0 = 0,010  мм/дв.ход

Переход 2:

Sм.ок= 0,012·1,0·1,0·1,0·1,2·1,0·1,0·1,0 = 0,014  мм/дв.ход

6.3.4.4. Скорость круга, м/с

V= 35 м/с

6.3.4.5. Скорость вращения детали, м/мин

V= 35 м/мин

6.3.4.6. Частота  вращения  шпинделя, мин-1:

Переход 1:

n1 =  об/мин.

Переход 2:

n2 = об/мин.

6.3.4.7.  Корректировка режимов  резания  по  паспортным  данным  станка:

Т.к. на шлифовальном станке применяется бесступенчатое регулирование, принимается фактическая  частота  вращения шпинделя  

Переход 1: n1 = 115 об/мин;  

Переход 2: n2 = 57 об/мин;  

Рассчитаем режимы резания на остальные операции техпроцесса, пользуясь [1]. Результаты расчета в таблице 6.4


  Таблица 6.4

Сводная таблица режимов резания

№ оп

Наименование оп.

Наименование перехода

Глубина резания t, мм

Табличная подача, скорректированная по паспорту

станка S, мм/об

Табличная скорость резания

с учетом поправочных

коэффициентов Vт, м/мин

Частота вращения шпинделя,

соответствующая табличной

скоростиnт, об/мин

Принятая частота вращения

шпинделя nпр об/мин

Действительная скорость

Резания Vпр м/мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

05

Токарная черновая

Точить 153,3

Точить 252,2

Точить до 332,4

Расточить Ø 122,8

1,8

1,8

1,8

1,8

0,6

0,6

0,6

0,6

120

120

120

110

249

151

114

285

250

160

125

315

120,3

126,7

130,5

121,5

10

Токарная черновая

Точить 325,3

Точить 253,3

Расточить 152,7

1,8

1,8

1,8

0,6

0,6

0,6

120

120

110

117

150

229

125

160

250

127,7

127,2

119,8

15

Токарная чистовая

Точить 152

Точить 250,9

Точить до 325,3

Расточить Ø 124,1

0,65

0,65

0,65

0,65

0,25

0,25

0,25

0,25

237,2

237,2

237,2

213,5

497

301

232

547

500

315

250

500

238,6

248,1

255,3

194,8

20

Токарная чистовая

Точить 324

Точить 252

Расточить 154

0,65

0,65

0,65

0,25

0,25

0,25

237,2

237,2

213,5

233

299

441

250

315

400

254,3

249,2

193,4

25

Внутришлиф. черн.

Шлифовать 124,6

Шлифов. торец до

Ø 252

0,25

0,25

6300*

0,010*2

6300*

0,014*2

45

45

115

57

115

57

45

45

30

Плоскошлифов.

Шлифовать торец

0,25

0,02*2

32*3

16

-

-

16

35

Торцекруглошлифов. черн.

Шлифовать 250,4

0,25

1,8/0,4*

45

57

57

45

40

Торцешлиф. черн.

Шлифов. торец до

Ø 250,4

0,25

6300*

0,014*2

45

57

57

45


Продолжение таблицы 6.4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

55

Фрезерная

Фрезеровать плоскости фрезой Ø160

Фрезеровать плоскости фрезой Ø100

Фрезеровать фаски фрезой Ø63

5,0

5,0

2,0

0,116

0,0812

0,0522

150

80

70

298

254

353

315

250

315

158,2

78,5

62,3

60

Фрезерная

Фрезеровать  плоскости фрезой Ø125

Фрезеровать плоскости фрезой Ø125

Фрезеровать канавки фрезой Ø100

2,3

0,5

1,6

0,112

0,0412

0,0248

160

250

60

407

636

191

400

630

200

157,0

247,2

62,8

65

Сверлильная

Сверлить 7

Нарезать резьбу М8

Сверлить 4

Нарезать резьбу М5

Сверлить 16

Сверлить 14

Сверлить 4

Нарезать резьбу К1/8’’

3.5

0.5

2.0

0.5

8.0

7.0

2.0

0.5

0,20

0,50

0,10

0,50

0,30

0,30

0,10

0,94

24

8

20

7,5

28

27

20

8

1091

318

1592

477

557

614

1592

254

1000

315

1600

500

500

630

1600

250

22,0

7,9

20,1

7,8

25,1

27,6

20,1

7,8

70

Сверлильная

Сверлить 11/Ø14

Сверлить 13/Ø20

Сверлить 9/Ø14

Сверлить 7,8/Ø10

Сверлить 10/Ø12

Зацентровать Ø 5

Сверлить 6

5,5/1,5

6,5/3,5

4,5/2,5

3,9/1,1

5

2,5

3

0,28

0,30

0,25

0,20

0,26

0,15

0,15

26

28

25

24

26

20

22

591

445

568

764

690

1273

1167

500

400

500

800

630

1250

1000

22,0

25,1

22,0

25,1

23,7

19,6

18,8

75

Сверлильная

Сверлить 5

Нарезать резьбу М6

Сверлить 2,5

Нарезать резьбу М3

Нарезать резьбу М12

2.5

0.5

1.25

0.5

1,0

0,15

0,50

0,10

0,50

1,0

20

8

16

7

8

1273

424

2038

743

212

1250

400

2000

630

200

19,6

7,5

15,7

5,9

7,5

80

Сверлильная

Сверлить 5

Нарезать резьбу М6

Сверлить 10/Ø12

Сверлить 16

Расточить Ø 23

Сверлить 25

Расточить Ø 30

2.5

0.5

5/1

8,0

3,5

12,5

2,5

0,15

0,50

0,26

0,30

0,25

0,35

0,25

20

8

25

28

60

30

60

1273

424

663

557

830

382

636

1250

400

630

500

800

315

630

19,6

7,5

23,7

25,1

57,7

24,7

59,3

Продолжение таблицы 6.4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Фрезеровать пов. фрезой Ø 20

6,5

0,056

25

398

400

25,1

105

Внутришлиф. чист

Шлифовать 124,86

Шлифов. торец до

Ø 154

0,13

0,25

5300*

0,006*2

6300*

0,014*2

45

45

115

93

115

93

45

45

110

Плоскошлифов.

Шлифовать торец

0,25

0,01*2

16*3

16

-

-

16

115

Торцекруглошлифов. чист.

Шлифовать 250,14

0,13

1,4/0,3*

45

57

57

45

120

Торцешлиф. чист

Шлифов. торец до

Ø 250,14

0,13

5300*

0,006*2

45

57

57

45

140

Внутришлиф. тонк

Шлифовать 125

0,07

4500*3

0,003*4

45

115

115

45

145

Торцекруглошлифов. тонк.

Шлифовать 250

0,06

1,0/0,2*

45

57

57

45

150

Торцешлиф. тонк

Шлифов. торец до

Ø 250

0,07

4500*

0,003*2

45

57

57

45

*-  подача в мм/мин

*2 - подача на глубину мм/дв.ход

*3 - подача поперечная мм/дв.ход

6.4. Определение норм времени на все операции

Штучно-калькуляционное время [5]:

        Тш-к = Тп-з/n + Тшт                                                 (6.21)

где Тп-з -  подготовительно-заключительное   время, мин;

      n - количество деталей в настроечной партии, шт

          n = Na/Д                                                           (6.22)

где N- программа

а- периодичность запуска в днях (3,6,12,24 дня). Принимаем а= 12

      Д- количество рабочих дней

Тогда

n = 500012/254 = 236

Определяется  норма штучного времени Тшт:

Для всех операций, кроме шлифовальной:

          Тшт = Товkоб.от                                                                              (6.23)

Для шлифовальной операции:

         Тшт = То+ Твk + Ттех + Торг + Тот                                      (6.24)

где То - основное время, мин

     Тв - вспомогательное время, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

      Тв = Ту.сз.оупиз;                                            (6.25)

где Ту.с - время на установку и снятие детали, мин

      Тз.о - время на закрепление и открепление детали, мин;

Туп - время па приемы управления, мин;

Тиз - время на  измерение детали, мин;

K=1,85-коэффициент для среднесерийного производства

Тоб.от - время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, мин.

Ттех - время на техническое обслуживание рабочего места

Торг -  время на организационное обслуживание

Тот -  время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

       Ттех = Тоtп/Т                                                                (6.26)

где  tп- время на одну правку шлифовального круга, мин     

     Т- стойкость круга, мин

Приведем расчет норм времени на три операции. Результаты расчетов норм времени на остальные операции заносим в таблицу 6.5

Расчет норм времени на токарную операцию 15

Основное время

То =  ,                                                      (6.27)

где Lрх - длина рабочего хода, мм

Lрх = Lрез + l1 + l2 + l3 ,                                          (6.28)

где Lрез – длина резания, мм;

      l1 – длина подвода режущего инструмента к обрабатываемой поверхности, мм;

      l2 - длина врезания режущего инструмента;

      l3 - длина перебега режущего инструмента;

      i- число проходов.

То =  мин

Тв = (0,2+0,02+0,0670,2)1,85=0,562 мин

Топ = 2,084+0,562 = 2,646 мин

Тоб.от = 0,062,646 = 0,158 мин

Тп-з = 19 мин

Тшт = 2,646+0,158 = 2,804 мин

Тшт-к = 2,804+19/236 = 2,884 мин

Расчет норм времени на торцевнутришлифовальную операцию 025

Основное время

                       То=                                                        (6.29)            

    

где L- длина хода стола, мм.  

h-  припуск на сторону, мм

St  – продольная подача, мм/мин

S – поперечная подача в мм/дв. ход

К- коэффициент точности, учитывающий выхаживание

То =  = 0,515+ 0,305 = 0,820 мин

Тв = (0,2+0,02+0,0920,2)1,85 = 0,474 мин

Топ = 0,820+0,474 = 1,294 мин

Ттех = 1,80,820/20 = 0,074 мин

Торг = 0,0171,294 = 0,022 мин

Тот = 0,061,294 = 0,077 мин

Тп-з = 7 мин

Тшт = 1,294+0,074+0,022+0,077 = 1,467 мин

Тшт-к = 1,467+7/236 = 1,496 мин

Расчет норм времени на торцекруглошлифовальную операцию 35

Основное время

         То = 1,3апр/Sм пр + аок/Sм ок + Твых ,                                       (6.30)                             

где апр - припуск, снимаемый на этапе предварительной подачи, мм;

       аок - припуск, снимаемый на этапе окончательной подачи, мм;

       Sм пр - минутная подача на этапе предварительной подачи, мм;

       Sм ок - минутная подача на этапе окончательной подачи;

       Твых - время выхаживания.

То = 1,30,10/1,8+ 0,10/0,4 + 0,10 = 0,422 мин

Тв = (0,2+0,02+0,092∙0,2)1,85= 0,474 мин

Топ = 0,422+0,474 = 0,896 мин

Ттех = 1,80,422/20 = 0,038 мин

Торг = 0,0170,896 = 0,015 мин

Тот = 0,060,896 = 0,054 мин

Тп-з = 7 мин

Тшт = 0,896+0,038+0,015+0,054 = 1,003 мин

Тшт-к = 1,003+7/236 =1,032 мин

Аналогично рассчитаем нормы времени для остальных операций, результаты расчетов занесем в таблицу 6.5

Таблица 6.5

Нормы времени

№ оп

Наимен. оп.

То

мин

Тв мин

Топ мин

Тоб.от мин

Тп-з мин

Тшт мин

n

Тшт-к мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

005

 

Токарная черновая

3,386

0,495

3,881

0,232

19

4,113

236

4,193

010

 

Токарная черновая

3,658

0,462

4,120

0,247

19

4,367

4,447

015

 

Токарная чистовая

2,084

0,562

2,646

0,158

19

2,804

2,884

020

 

Токарная чистовая

2,600

0,540

3,140

0,188

19

3,328

3,408

025

Торцевнутришлиф. черновая

0,820

0,474

1,294

0,173

7

1,467

1,496

030

Плоскошлифов.

0,640

0,329

0,969

0,132

7

1,101

1,130

035

 

Торцекруглошлиф. черновая

0,422

0,474

0,896

0,107

7

1,003

1,032

040

Торцешлиф. черновая

0,124

0,422

0,546

0,053

7

0,599

0,629

055

Фрезерная

12,967

0,540

13,507

0,810

28

14,317

14,435

060

Фрезерная

1,635

0,455

2,090

0,125

20

2,215

2,300


Продолжение таблицы 6.5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

065

Сверлильная

2,794

0,673

3,467

0,208

36

3,675

236

3,827

070

Сверлильная

5,387

0,695

6,082

0,365

32

6,447

6,582

075

Сверлильная

4,678

0,632

5,310

0,318

30

5,628

5,755

080

Сверлильная

2,772

0,651

3,423

0,205

36

3,628

3,738

105

Торцевнутришлиф. чистовая

0,660

0,684

1,344

0,162

7

1,506

1,535

110

Плоскошлифовальная

0,336

0,592

0,928

0,101

7

1,029

1,058

115

Торцекруглошлифов. чистовая

0,385

0,684

1,069

0,116

7

1,185

1,214

120

Торцешлиф. чистовая

0,147

0,592

0,739

0,070

7

0,809

0,838

140

Внутришлиф. тонкая

0,734

0,684

1,418

0,175

7

1,593

1,622

145

Торцекруглошлифов. тонкая

0,349

0,684

1,033

0,111

7

1,144

1,174

150

Торцешлиф. тонкая

0,187

0,592

0,779

0,077

7

0,856

0,885


7.  ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТА

7.1. Анализ конструкции базового инструмента. Цели и задачи

проектирования

На токарных операциях 005,010,015,020 применяются резцы с механическим креплением режущей пластины по ГОСТ 20872-73. Недостатками таких резцов являются недостаточная производительность вследствие низкой надежности закрепления режущей пластины, большое время замены пластины.

Поэтому, основная задача проектирования- выбор оптимальной  конструкции крепления пластины с целью устранения указанных выше недостатков.

7.2. Проектирование и расчет резца

Для усовершенствования конструкции резца предложим новый способ крепления пластины, применение которого позволит повысить надежность крепления пластины и снизить время замены пластины.

Более подробно описание конструкции приведено в п. 7.

1. Принимаем для оп. 015,020 резец токарный проходной для контурного точения . Для обеспечения главного угла в плане =930 принимаем трехгранную пластину. Для данной пластины передний угол = 10°, задний угол α=5˚ - определяются конструкцией пластины

2. Основные размеры резца принимаем, как в базовом варианте:

рабочая высота резца h= 25 мм;

ширина корпуса  резца b=25 мм;

высота корпуса резца h1=30 мм;

длина резца L=115 мм

3. Выбираем материал резца: для корпуса – сталь 40Х ( твердость 40…45 HRCэ, оксидировать), для пластины- твердый сплав Т15К6, для винта и гайки - сталь 45 (головку винта, скос гайки термообработать до 32…37 HRCэ)

4. Технические требования на резец принимаем по ГОСТ 266613-85.

5. Описание конструкции резца.

Резец токарный сборный с механическим креплением пластины 2 содержит державку 1, в резьбовые отверстия которой завинчены винты 5 и 6, которые служат для регулировки положения резца. Для закрепления пластины служит винт 3 с гайкой 4, которая установлена в отверстии державки.

6. Выполняем сборочный чертеж резца с указанием всех предельных отклонений и технических требований.

7.3. Проверочный расчет на прочность

1. Определяем изгибающий момент:

1.1. Вылет резца принимаем равным

l = 1,25 Н =1,25х25 = 31 мм.                                               (7.1)

 

1.2. Рассчитываем силу Рz :

По предыдущем расчетам Рz = 326 Н

1.3. Определяем изгибающий момент

Ми = Pzl  = 32631 = 10106 Нм                                    (7.2)

2. Определяем момент сопротивления изгибу

Wи = В3/6 = 253/6 = 2604 мм3 .                                                  (7.3)

 Напряжения изгиба, возникающие в державке резца:

σи = Ми / Wи = 10106/2604 = 3,9 МПа.                                 (7.4)


3.
Для изготовления корпуса принимаем сталь марки 40Х с

механическими свойствами σв = 900 МПа, σт  = 700 МПа.

Допускаемое напряжение на изгиб:

и] =7000,48 = 336 МПа > σи = 3,9 МПа

8. проектирование ПРОИЗВОДСТВЕННОГО

участка

При проектировании механического цеха или его отдельного участка необходимо учитывать ряд особенностей конструкции детали, ее материал, тип производства и многое другое.

8.1. Выбор типа промышленного здания

Для машиностроения обычно выбирается в качестве основных производственных зданий одноэтажные здания с конструктивной схемой с полным каркасом (учитывается тип цеха)

Тип цеха: обрабатывающий механический.

Размеры здания цеха определяются на основе единой модульной системы (ЕМС) и инструкции СНИП II А4.

Так как в цехе в наличии имеются подвесные кранбалки, то ширина пролетов принимается 24 м, а высота здания 8,4 м. Шаг средних колонн- 12 м, а шаг крайних (пристяжных) колонн принимаем- 6 м.

Максимальная ширина секции принимается –144 м (стандартная ширина по предельному расстоянию между продольными температурными швами).

Основную сетку колонн принимаем 24х12м.

8.2. Проектирование участка изготовления фланца заднего

Произведем расчёт всех параметров производственного участка по механической обработки фланцев, на котором обрабатывается деталь «фланец задний». Участок состоит из универсальных и специализированных станков. Загрузка деталей на станки осуществляется вручную. Транспортировка деталей между станками осуществляется в кассетах электрокаром.


Исходные данные:

Таблица 8.1

Исходные данные для расчета основных параметров производственного участка.



Наименование параметра


Единица измерения

Индекс

Значение

1

Годовая программа выпуска деталей

шт


Пг

5000

2

Планировочный размер потерь рабочего времени на отпуск рабочих

%

Во

12

3

Планировочное размещение запасных частей в % к основному производственному выпуску, включая планировочный размер потерь.

%

З

20

4

Число рабочих смен в сутки

nсм

2

5

Продолжительность рабочей смены

мин

Тсм

480

Базовый и проектный техпроцесс изготовления деталей с указанием номеров и наименований операций, применяемого оборудования, основного и штучно-калькуляционного времени представлены в таблице 8.2.

Расчет норм времени приведен в п. 6.


Таблица 8.2

№ оп

Наименование операции

Наименование оборудование

Базовый вариант

(проектный вариант)

Тошт-к , мин

Базовый вариант (проектный)

1

2

3

4

005

Токарная черновая

Токарно-винторезный с ЧПУ 16К30Ф305

3,386/4,195

010

 

Токарная черновая

Токарно-винторезный с ЧПУ 16К30Ф305

3,658/4,447

015

 

Токарная чистовая

Токарно-винторезный с ЧПУ 16К30Ф305

2,084/1,884

020

 

Токарная чистовая

Токарно-винторезный с ЧПУ 16К30Ф305

2,600/3,408

025

Токарная тонкая

(Торцевнутришлифовальная черновая)

Токарно-винторезный с ЧПУ 16К30Ф305

(Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В)

4,682/5,545

(0,820/1,496)


Продолжение таблицы 8.2

1

2

3

4

030

Плоскошлифовальная

Плоскошлифовальный с ЧПУ 3Е711ВФ3-1

0,640/1,130

035

Токарная тонкая

(Торцекруглошлифовальная черновая)

Токарно-винторезный с ЧПУ 16К30Ф305

(Торцекруглошлифовальный  п/а 3Б153Т)

3,691/4,495

(0,422/1,032)

040

Торцешлифовальная черновая

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

0,124/0,629

045

Моечная

Камерная моечная машина

0,110/0,230

055

Фрезерная

Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ 6906ВМФ2

12,967/14,435

060

Фрезерная

Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ 6906ВМФ2

1,635/2,300

065

Сверлильная

Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ 6906ВМФ2

2,794/3,827

070

Сверлильная

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2-1

5,387/6,582

075

Сверлильная

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2-1

4,678/5,755

080

Сверлильная

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2-1

2,772/3,738

085

Слесарная

Электрохимический 4407

0,100/0,370

090

Моечная

Камерная моечная машина

0,110/0,230

105

Торцевнутришлифовальная чистовая

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

0,660/1,535

110

Плоскошлифовальная чистовая

Плоскошлифовальный с ЧПУ 3Е711ВФ3-1

0,336/1,058

115

Торцекруглошлифовальная чистовая

Торцекруглошлифовальный  п/а 3Б153Т

0,385/1,214

120

Торцешлифовальная чистовая

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

0,147/0,838

125

Моечная

Камерная моечная машина

0,110/0,230

140

Внутришлифовальная тонкая

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

0,734/1,622

145

Торцекруглошлифовальная тонкая

Торцекруглошлифовальный  п/а 3Б153Т

0,349/1,174

150

Торцешлифовальная тонкая

Торцевнутришлифовальный п/а 3К228В

0,187/0,885

8.2.1. Годовой номинальный фонд времени работы оборудования:

   ,                                    (8.1)

где  Др – количество рабочих дней в году;

Др = 365  –  52–  52/ 2 – 10 = 277 дн;

Тсм – продолжительность рабочей смены, ч;

Дп – количество предпраздничных дней; Дп = 8 дн;

Т – количество часов, на которое сокращается рабочая смена в предпраздничные дни; Т= 1 ч;

nсм – количество рабочих смен в сутках.

ч.

8.2.2. Годовой эффективный фонд времени работы оборудования для среднесерийного производства:

                                                                  (8.2.)

где Крем- коэффициент, учитывающий размер плановых потерь времени на ремонт оборудования  Крем = 0,9…0,95

Кзагр- коэффициент, учитывающий среднюю загрузку оборудования по времени. Кзагр = 0,8…0,9

Фэ = 44160,950,9 = 3775 ч

11.2.3. Годовая программа выпуска с учётом брака и запасных частей:

6000 шт.

11.2.4. Трудоемкость работ.

Средний разряд работ на участке- 4

11.2.5. Годовая трудоемкость обработки деталей

                       Тг = ПгТшт-к                                                                        (8.3)


8.2.6. Количество оборудования на каждой операции:

                          .                                                          (8.4)

Округляя результаты до ближайшего большего целого числа, получим принятое количество оборудования на каждой операции Спр.

8.2.7. Общее количество оборудования на участке:

               .                                                             (8.5)

8.2.8. Коэффициент загрузки оборудования на каждой операции:

               .                                                               (8.6)

8.2.9. Средний коэффициент загрузки оборудования:

            .                                                            (8.7)

Результаты расчётов по операциям сведём в таблицу 8.3


Таблица
8.3

Количество рабочих мест и  их коэффициент загрузки базовый вариант (проектный).

№ операции

Срасч.

Спр.

Cобщ

Кз

Кз.ср

005

0,111

1

23

(23)

0,111

0,082

(0,073)

010

0,118

1

0,118

015

0,050

1

0,050

020

0,090

1

0,090

025

0,146(0,039)

1

0,146(0,039)

030

0,030

1

0,030

035

0,119(0,027)

1 (1)

0,119(0,027)

040

0,016

1

0,016

045,090,125

0,006

1

0,006

055

0,383

1

0,383

060

0,061

1

0,061

065

0,101

1

0,101

070

0,174

1

0,174

075

0,153

1

0,153

080

0,099

1

0,099

085

0,010

1

0,010

105

0,040

1

0,040

110

0,028

1

0,028

115

0,032

1

0,032

120

0,022

1

0,022

140

0,043

1

0,043

145

0,031

1

0,031

150

0,023

1

0,023


8
.2.10. График загрузки оборудования на участке (проектный вариант):

Рис. 8.1

8.2.11. Количество рабочих на участке

Промышленно-производственный персонал участка состоит из производственных и вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников (ИТР), служащих и младшего обслуживающего персонала (МОП)

Количество основных рабочих на участке определяем по формуле для серийного производства:

Р=                                                        (8.8)

где   Фэр- действительный годовой фонд времени работы рабочего

       Км- коэффициент многостаночного обслуживания в серийном производстве Км=1,3

,                         (8.9)

где в=12%- планируемый процент времени на отпуска рабочих, болезни и т.д.