Разработать технологический процесс изготовления детали Корпус

заготовка_корпус.cdw

Допуски на размеры литья соответствуют I классу по ГОСТ 1855-55;
Отливку подвергнуть стабилизирующему отпуску%
подлежащих механической обработке
Литейные уклоны 3 5°;
Литье очистить от пригара и формовочной земли дробеструйной обработкой;
Серый чугун СЧ18 ГОСТ 1412-85

карта наладки_010корпус.cdw

0 Вертикально-фрезерная операция
Вертикально-фрезерный станок 6650
вертикальнор-фрезерную

карта наладки_015_корпус.cdw

Резец проходной 2142-0218
Резец расточной 2141-0009
Зенковка 2333-0005 Р6М5
Метчик машинный М12-7Н
5 Токарно-фрезерная ЧПУ
Вертикальный токарный центр PUMA VTS1214
токарно-фрезерную операцию с ЧПУ

Копия чертеж участка_корпус.cdw

- Вертикально-фрезерный станок 6650
- Токарный центр PUMA VTS1214
- мостовой электрический кран;
- место складирования заготовок или деталей;
- стеллажи для инструмента;
Планировка механосборочного

Корпус.cdw

* Размер для справок
Неуказанные предельные отклонения H14
Неуказанные радиусы 0
Острые кромки притупить
Материал детали- серый чугун СЧ18 ГОСТ 1412-85

Корпус.m3d

ПЗ_Корпус.docx

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Анализ исходных данных для проектирования
Конструкторско-технологическая характеристика детали
Определение типа производства
Анализ технологичности детали
Выбор метода получения заготовки
Технологический процесс обработки детали
Выбор оборудования инструмента и станочных приспособлений
Аналитический расчёт припусков на обработку
Расчет режимов резания
Нормирование операций
КОНСТУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА В ЦЕХЕ ПЛАНИРОВКА И ТРАНСПОРТ
Организационная структура цеха
Основное производство
Определение состава и численности работающих
Вспомогательные подразделения
Обслуживающие помещения
В условиях современного состояния промышленности важнейшей целью является развитие технологии машиностроения. Это достигается повышением производительности технологических процессов повышением качества выпускаемой продукции повышением уровня их автоматизации а также снижением себестоимости изготовления единицы продукции.
В настоящее время примерно 75% от общего объема машиностроительных изделий приходится на долю мелко- и среднесерийного производства. Создаваемые машины характеризуются повышением их производительности быстроходности удельной мощности и надёжности при снижении весовых и габаритных показателей. Это влечёт за собой использование новых высокопрочных имеющих специальные свойства конструкционных материалов которые в большинстве случаев являются труднообрабатываемыми. Однако технический прогресс определяется не только улучшением конструкций машин но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Разработка технологических процессов изготовления деталей представляет собой один из ответственных этапов подготовки производства. Технологические процессы должны обеспечивать высокое качество изделий в соответствии с техническими условиями эксплуатации при минимальных затратах времени и средств.
Целью выполнения дипломного проекта по является разработка технологического процесса и проект участка механического цеха по обработке детали «Корпус».
Актуальностью данной работы является обеспечения высокого качества исследуемой детали с использованием современного технологического оборудования.
Решение этой проблемы возможно через широкое внедрение в производство гибких автоматизированных систем представляющих качественно новый этап в комплексной автоматизации производственного процесса вследствие их создания на основе широкого применения программно управляемого технологического оборудования микропроцессорных устройств средств автоматизации проектно-конструкторских технологических и производственных работ.
Объект исследования – элементы технологического процесса изготовления детали.
Предмет исследования – закономерности между параметрами операций технологического процесса обработки детали.
Для этого поставлены конкретные задачи:
) определить форму и размеры заготовки а также способ получения заготовки и оборудование используемое на заготовительной операции;
) определить припуски на механическую обработку на каждую операцию для нескольких поверхностей аналитическим методом;
) разработать маршрутный технологический процесс в котором для каждой поверхности выбрать вид обработки для получения требуемого квалитета точности и параметра шероховатости;
) выбрать и проанализировать выбранное оборудование оснастку и инструмент;
) разработать теоретическую схему базирования и схему установки детали в приспособление проанализировать выбранные схемы и рассчитать погрешности установки для каждой из схем;
) определить режимы резания на операции обеспечивающие наименьшее основное время;
) выполнить нормирование технологического процесса где требуется определить штучно-калькуляционное время каждой операции;
) спроектировать специальное зажимное приспособление;
)спроектировать механический участок по обработке детали.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1 Анализ исходных данных для проектирования
В данной работе требуется разработать технологический процесс изготовления детали «Корпус» (рисунок 1).
Рисунок 1 – Чертеж детали «Корпус»
Деталь «Корпус» применяется размещения в них деталей машин и сборочных единиц.
2 Конструкторско-технологическая характеристика детали
Деталь относится к телам вращения типа корпус. Имеет ступенчатую конструкцию с внутренние отверстиями и резьбой.
Детали «Корпус» имеет габаритные размеры 285х400х140. Максимальный диаметр в корпусе 220мм минимальный 100мм. Форма и габаритные размеры детали таковы что для ее обработки приемлем токарно-карусельный станок станок.
Масса детали требует специальных грузоподъёмных устройств для установки и снятия ее на станок.
Обеспечивается свободный доступ инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям. Деталь имеет совокупность поверхностей которые могут быть использованы в качестве технологических баз.
Изготавливаемая деталь является цельной деталью и заменить её сборной конструкцией нецелесообразно. Чертеж детали рис. 1 имеет все необходимые виды разрезы сечения имеет всю информацию для ее изготовления.
Материал детали – серый чугун СЧ18 ГОСТ 1412-85 который обладает хорошими литейными свойствами. Химический состав стали представлен в таблице 1. Механические свойства стали представлены в таблице 2.
Таблица 1 - Химический состав СЧ18 ГОСТ 1412-85
Таблица 2 - Механические свойства СЧ18 ГОСТ 1412-85
Отливки ГОСТ 1412-85
3 Определение типа производства
Такт выпуска детали определяем по формуле:
где Fг – годовой фонд времени работы оборудования мин.; - коэффициент учитывающий потери времени по организационно-техническим причинам потери от переналадки и другие. Принимается =075;
Nг – годовая программа выпуска деталей.
Годовой фонд времени работы оборудования определяем по табл. 2.1 [1стр.22] при двухсменном режиме работы: Fг = 4029 ч.
В машиностроении условно различают три типа производства: массовое серийное и единичное.
Тип производства согласно ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования.
В зависимости от годового объёма выпуска и массы детали тип производства можно определить табличным методом.
При данной массе детали и объему годового выпуска производство можно определить предварительно по таблице 3.
Таблица 3 – Типы производства
Годовая программа выпуска
N - годовой объем выпуска деталей по заданию N=170000 шт
Величина производственной партии nопределяется по формуле
где N - годовой объем выпуска деталей по заданию N=5000 шт.;
а - число дней на которые необходимо иметь запас деталей;
а = 2 5 дней – для крупных деталей;
а = 3 15 дней – для средних деталей;
а = 10 30 дней – для мелких деталей;
Фр.д – число рабочих дней в году (253 рабочих дней).
Вывод: в результате выполненной работы определён массовый тип производства.
Таблица 4 – Характеристика массового производства
Крупносерийный тип производства
Одно или несколько изделий
Повторяемость выпуска
Постоянно повторяется
Применяемое оборудование
В основном специальное
Расположение оборудования
Разработка технологического процесса
Подетально-пооперационная
Применяемый инструмент
Преимущественно специальный
На каждом станке выполняется одна и та же операция над одной деталью
Квалификация рабочих
В основном невысокая но имеются рабочие высокой квалификации (наладчики инструментальщики)
4 Анализ технологичности детали
Деталь имеет достаточно простую конструкцию. Обеспечивается свободный доступ инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям деталь имеет точное отверстие 130Н7 и 160Н7. Для присоединения корпуса есть 4 отверстия диаметром 21 мм которые должны быть соосны присоединительным отверстиям ответной детали.
Обработка может проводится с помощью стандартного режущего инструмента. Деталь имеет совокупность поверхностей которые могут быть использованы в качестве технологических баз.
Предварительную обработку наружных поверхностей предполагается делать на токарном станке обработка отверстий и уступов с помощью сверлильной и фрезерной операций.
Изготавливаемая деталь является цельной деталью и заменить её сборной конструкцией нецелесообразно. Чертеж детали имеет все необходимые виды разрезы сечения имеет всю информацию для ее изготовления.
На каждой поверхности указана шероховатость. Шероховатость всех поверхностей соответствует точности размеров этих поверхностей.
Трудностями при изготовлении детали являются высокие требования к точности и качеству отверстия 130Н7 и 160Н7.
С учетом вышесказанного конструкция детали является технологичной.
5 Выбор метода получения заготовки
Для данной детали исходя из её формы размеров и материала учитывая тип производства целесообразно и экономически эффективно применить вид литья при котором форма и размеры заготовки будут максимально приближаться к форме и размерам детали.
В нашем случае применяем литье в кокиль. Этот способ достаточно механизирован широко распространен эффективен и соответствует производственным возможностям литейных цехов современных машиностроительных предприятий.
Допускаемые погрешности для чугунного литья регламентируются ГОСТ 1855—55. Из трех классов точности предусмотренных этим ГОСТ принимаем I класс. В качестве литейной оснастки используются подмодельные плиты с металлическими полумоделями и стержневые ящики.
Точность размеров литья соответствует 15 16-му квалитетам а шероховатость Ra=l00 мкм.
Заданная деталь обладает симметрией. Поэтому за плоскость разъема модели и формы целесообразно принять ось корпуса. В этом случае легко осуществляется установка стержня с помощью которого образуется отверстие в заготовке.
При конструировании отливки следует заботиться о ее технологичности а также проверить отливку методом световых теней. Попутно следует предусмотреть литейные уклоны на вертикально расположенных поверхностях.
Общие припуски Побщ на механическую обработку регламентируется ГОСТ 1855—55 и их размеры зависят от класса точности литья наибольшего габаритного размера отливки номинального размера и положения рассматриваемой поверхности в форме при заливке металла.
Под номинальным размером понимают наибольшее расстояние между противоположными обрабатываемыми поверхностями или расстояние от базовой поверхности до оси обрабатываемого отверстия.
Табличные припуски на механическую обработку литых отверстий устанавливаются независимо от расположения отверстия. Допускается уменьшение табличных припусков до минимально необходимых установленных например расчетно-аналитическим способом.
Определение размеров заготовки и их допусков производят суммируя размеры детали и припуски на механическую обработку:
для наружных поверхностей L0 = Lд+Побщ1 + Побщ2;
для внутренних поверхностей D0=Dд – Побщ3 - Побщ4;
Расчет размеров отливки приведен в табл. 5-6.
Таблица 5 - Назначение припусков отливки
Таблица 6 - Расчет размеров отливки
D0 = D -2Побщ =160-2*4=152
D0 = D -2Побщ =130-2*4=122
D0 = D -2Побщ =100-2*35=93
Длина цилиндрической части
L0=Lд+Побщ=75+35+35=77
Длина цилиндрической части до оси
L0=Lд+Побщ=285+35=30
L0=Lд+Побщ =35+35=385
L0=Lд+Побщ =285+45=2895
L0=Lд+Побщ-Побщ=50+35-35=50
L0=Lд+Побщ-Побщ=10+35+35=17
Для размеров необрабатываемых поверхностей допускаемые отклонения устанавливают по таблицам ГОСТ 1855—55.
Технические требования к отливке формулируются в соответствии с ГОСТ 1412—79. В эти требования входят данные о классе точности твердости отливки требуемой термической обработке и ее месте в технологическом процессе размерах литейных уклонов и радиусов способе очистки от пригаров и формовочной земли необходимости удаления питателей выпоров прибылей и т. п. окраске и др. Так в нашем случае необходимо указать:
допуски на размеры литья соответствуют I классу по ГОСТ 1855—55;
отливку подвергнуть стабилизирующему отпуску%
твердость участков подлежащих механической обработке НВ 200 280;
литейные уклоны 3 5°;
литье очистить от пригара и формовочной земли дробеструйной обработкой;
Для определения массы отливки можно к массе детали прибавить массу мотх металла составляющего его припуски и напуски удаляемые в ходе механической обработки. В нашем случае mотх= где m m2 — масса параллелепипеда припуска с учетом литейных уклонов удаляемого с торца заготовки; m3 — масса параллелепипеда припуска с учетом литейных уклонов удаляемого с основания заготовки; m4 — масса металла удаляемого при образовании отверстий в детали.
Получаем массу отливки в граммах:
ρ — плотность чугуна; =7200кгм3.
Отсюда масса отливки равна m0=295 кг.
Определяем коэффициент использования материала:
Kи.м = mдm0==24295 = 081.
Коэффициент использования равный 68% относительно высок для отливок получаемых в земляных формах. Применяя точные отливки получаемые более прогрессивным способом литья можно и нужно добиваться более высоких значений этого коэффициента.
Определяем стоимость одной отливки. Цена одной тонны литья из чугуна марки СЧ 18 I класса точности 2-й группы сложности составляет 297 тыс. руб. Для более точных отливок I класса вводится доплата 10%. Заданному объему выпуска соответствует пятая группа серийности для которой доплата за серийность равна нулю. Доплата за термообработку составляет 20 тыс. руб. за тонну. Цена за тонну с учетом указанных факторов равна
Цт = (297.11+20) = 3467 тыс руб.
Стоимость одной заготовки составляет
С1 = Цтm0 = 00013467295 = 102 руб.
Чертеж заготовки для детали «Корпус» представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Чертеж заготовки детали «Корпус»
6 Технологический процесс обработки детали
Разработка маршрутного технологического процесса сводится к установлению необходимого количества технологических переходов для обеспечения требуемого качества поверхности в зависимости от ее точности способа обработки относительного положения шероховатости качества поверхностного слоя.
Маршрут технологии изготовления заглушки представлен в виде табл.9 где также обозначены технологические базы.
Таблица 7 - Маршрутный технологический процесс изготовления детали «Корпус»
0 Вертикально-фрезерная
Вертикально-фрезерный станок 6650
5 Токарно-фрезерная ЧПУ
Расточить по контуру 160 140 130 100 предварительно
Сверлить 8 отв. 12мм
Зенковать фаску 1х45о
Нарезать резьбу 5 отв. М12-7Н
Токарный центр PUMA VTS1214
0 Токарно-фрезерная ЧПУ
Точить канавку выдерживая размеры 143 117 шириной 8мм
Расточить по контуру 160 130 окончательно
Фрезеровать 2 уступа выдержав размер 35мм
Сверлить 4 отв. 21мм
Сверлить отв. 6мм выдержав размер 485мм
Цековать 16Н11 на длину 21мм
5 Внутришлифовальная
Шлифовать 160Н7 130Н7
Полуавтомат внутришлифовальный с ОШ-623
7 Выбор оборудования инструмента и станочных приспособлений
Тип модель используемых металлорежущих станков определяем соответственно выбранному методу обработки поверхностей их точности и единичному типу производства учитывая размеры заготовки. Модели станков и их технические характеристики выбираем из каталогов и справочников.
Для операции 010 и 030 выбираем вертикально-фрезерный станок 6650
Технические характеристики станка 6650:
Основные параметры станка
Наибольший диаметр сверления в стали 45 мм
Наибольший диаметр фрезы мм
Наибольшая глубина фрезерования мм
Наибольшая ширина фрезерования мм
Продольное перемещение стола по направляющим салазок (Ось Х) мм
Поперечное перемещение салазок по направляющим станины по программе (Ось Y) мм
Наибольшее перемещение шпиндельной бабки по программе (ось Z) мм
Частота вращения шпинделя обмин
Количество скоростей шпинделя
Размеры рабочей поверхности стола мм
Максимальная нагрузка на стол (по центру) кг
Число Т-образных пазов Размеры Т-образных пазов
Число управляемых координат
Число одновременно управляемых координат
Дискретность задания перемещения стола салазок и суппорта мм
Электрооборудование привод
Электродвигатель привода главного движения кВт
Для операции 015 - 025 принимаем вертикальный токарный центр PUMA VTS1214 рис. 3
Рисунок 3 - Вертикальный токарный центр PUMA VTS1214
Технические характеристики станка:
Максимальный размер детали (мм)
Максимальный диаметр обработки (мм)
Револьверная головка:
Скорость вращения приводного инструмента (обмин)
Число инструментальных позиций (шт)
Размеры инструмента для точения наружного диаметра (мм)
Скорость шпинделя (обмин)
Длина перемещений по оси X (мм)
Длина перемещений по оси Z (мм)
Ускоренные перемещения по оси X (ммин)
Ускоренные перемещения по оси Z (ммин)
Для внутришлифовальной операции 035 принимаем полуавтомат специальный внутришлифовальный с вертикальным шпинделем модели ОШ-623.
Размеры шлиф круга устанавливаемого на полуавтомате мм
— внутренний диаметр
Наибольшие размеры обрабатываемой заготовки мм
Пределы частот вращения шпинделя мин-1
Пределы частот вращения стола изделия мин-1
Дискретность по управляемым координатам Y (мкм) Z (мкм) А (угл. с)
Скорость быстрых (установочных) перемещений мм мин
— шлифовальной головки
Мощность главного привода кВт
Габаритные размеры полуавтомата с приставным оборудованием (длинах ширина х высота) мм
Масса полуавтомата с приставным оборудованием кг
Выбор и описание станочных приспособлений.
Для вертикально-фрезерных операций 010 и 030 принимаем машинные тиски с механизированным приводом 7200-0204 ГОСТ 16518-96.
Для операция 015-025 и 035 применяем специальное приспособление для совмещения конструкторской и технологической баз
Выбор и описание режущего инструмента
Выбор режущего инструмента производим исходя из материала заготовки формы обрабатываемой поверхности типа оборудования типа производства.
Так как материал детали – СЧ18 и для обеспечения высокого качества обработки то выбираем материал режущей части твердосплавного инструмента ВК8.
На вертикально-фрезерной операции 010 принимаем фрезу торцевую диаметром D=150мм ГОСТ 9473-80.
На токарной операции 015 применяем резец проходной 2142-0218 ВК8 ГОСТ 9795-84 резец расточной 2141-0009 ВК8 ГОСТ 18883-73 сверло 12 мм ГОСТ 13598-85 зенковка 2333-0005 Р6М5 ГОСТ14953-69 метчик машинный М12-7Н ГОСТ 3266-81.
На токарной операции 020 применяем резец проходной 2142-0218 ВК8 ГОСТ 9795-84 резец канавачный специальный ВК8.
На токарной операции 025 применяем резец расточной 2141-0009 ВК8 ГОСТ 18883-73.
На вертикально-фрезерной операции 030 принимаем фрезу торцевую диаметром D=100мм ГОСТ 9473-80 сверло 21 мм ГОСТ 13598-85 сверло 6 мм ГОСТ 13598-85 цековка 16 ГОСТ 26258-87
На внутришлифовальной операции 035 применяем шлифовальный круг 15А 40 С2-7-К ГОСТ 2424-83
Выбор и описание измерительных средств
Мерительный инструмент выбираем исходя из точности измеряемой поверхности её габаритов и удобства доступа рабочих элементов инструмента к измеряемой поверхности.
На вертикально-фрезерной операции 010 принимаем штанген-циркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89.
На токарной операции 015 применяем штанген-циркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89.
На токарной операции 020 применяем штанген-циркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89.
На токарной операции 025 применяем штанген-циркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89 калибр-пробка 130Н10 и 160Н10 ГОСТ 24851-81
На вертикально-фрезерной операции 030 принимаем штанген-циркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89 калибр-пробка 16Н11 ГОСТ 24851-81
На внутришлифовальной операции 035 применяем принимаем штанген-циркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89 калибр-пробка 130Н7 и 160Н7 ГОСТ 24851-81
8 Аналитический расчёт припусков на обработку
Расчет проводим для наиболее точной поверхности - для размера 130H7
Расчет припусков и технологических размеров проводится с целью обеспечения требуемой точности конструкторских размеров и требуемого качества поверхности. Припуски на обработку и технологические размеры назначаются из значений минимально допустимых припусков на обработку а так же точности конструкторских размеров.
Минимальный припуск на обработку поверхностей вращения определяется по формуле:
i - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе мкм.
Шероховатость и глубину дефектного поверхностного слоя после механической обработки определяем в соответствии с рекомендациями [7 табл. 4.3. стр. 63].
В суммарное пространственное отклонение поверхности заготовки включаем только коробление которое определяется как произведение удельной кривизны заготовки на длину (таблица 16 [2 с. 186]).
Где отклонение оси от прямолинейности
Где – размер до сечения для которого определяется кривизна до торца заготовки равный для данного случая.
– удельная кривизна мкм на 1 мм длины.
= 10 мкммм – Т1 стр. 186 табл. 16.
– смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования
Где Т = 074мм – допуск на линейный размер базы заготовки использованный при базировании мм .
Для всех остальных операций суммарное отклонение поверхностей определяется с учетом коэффициента уточнения.
Для чернового растачивание ρ=1492 006 = 8952 мкм;
Для чистового растачивания ρ= 8952005 = 448 мкм;
Для шлифования ρ = 448004 = 018 мкм
Погрешность установки заготовки на выполняемом переходе зависит только от погрешности закрепления (погрешности базирования нет). Погрешность закрепления определяем по таблице 4.10 [7 с.76]: В данном случае = 370 мкм т.к обработка ведется в трехкулачковом патроне.
Минимальный припуск на растачивание:
Минимальный припуск на зенкерование:
Минимальный припуск на развертывание:
Расчет наибольших расчетных размеров по технологическим переходам производим складывая значения наибольших предыдущих размеров соответствующих выполняемому последовательно технологическому переходу с величиной на последующий переход.
Чистовое растачивание
Черновое растачивание
Затем определяем наименьшие предельные размеры по переходам
Расчет фактических по переходам производим вычитая соответственно значения наибольших и наименьших предварительных размеров соответствующих предшествующему и выполняемому технологическим переходам.
Расчет общих припусков производим по уравнениям:
Проверку правильности расчетов производим по уравнению:
Расчет припусков на обработку поверхностей детали сводим в таблицу 8 рис. 4.
Таблица 8 – Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам поверхности 130Н7мм.
Элементы припускамкм
Операционный размермм
Рисунок 4 – Схема расчета припусков для поверхности 130Н7
На основании произведенных расчетов мы видим что припуски рассчитанные аналитическим методом наиболее точны а значит экономически выгодны поэтому скорректируем размер заготовки 1235±08мм
9 Расчет режимов резания
Расчет и выбор режимов резания для вертикально-фрезерной операции 010
Характеристика режущего инструмента:
Инструмент: торцевая фреза (материл ВК8) 150. [4 c.187]:
Определяем глубину и ширину фрезерования:
Определяем подачу на зуб фрезы по таблице 33 [4 c.283]:
Скорость резания определим по формуле ммин:
Период стойкости инструмента принимаем по таблице 40 [4 с.290]:
Значения коэффициентов: СV = 445; q = 02; m = 032; y = 035; u = 02; p = 0 – определены по таблице 39 [4 с.287].
Коэффициент KV определяется по формуле:
KМV = 074; KПV = 09; KИV =10.
KV = KМV · KПV · KИV = 074 · 09 · 10= 07.
Расчётное число оборотов шпинделя:
Принимаем фактическое число оборотов с учетом типа станка:
Фактическая скорость резания:
Определяем минутную подачу:
Главная составляющая силы резания окружная сила:
Значения коэффициентов: Сp = 545; y = 074; u = 10; q = 10; w = 0 – определены по таблице 41 [4 с.291].
По табл. 9 [4 с.264]:
Мощность электродвигателя станка 165 кВт она достаточна для выполнения операции.
Расчет и выбор режимов резания для токарно-фрезерной операции ЧПУ 010
Подрезать левый торец
Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [4 табл.3 с. 116] – ВК8.
Глубина резания: t = 35 мм.
Подача по таблице 11 [4 с.266] для данной глубины резания:
Скорость резания определяется по формуле:
Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин.
Значения коэффициентов: СV = 292; m = 02; y = 02 – определены по таблице 17 [4 с.269].
где KМV – коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала;
KПV – коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки;
KИV – коэффициент учитывающий качество материала инструмента.
По табл. 1 5 6 [4 с.261]:
Значение коэффициента Кг и показатель степени nv для материала инструмента из твердого сплава при обработке заготовки из стали 45 берем из таблицы 2 [4 с.262]:
KV = KМV · KПV · KИV = 074 · 09 · 10= 067.
Определяем главную составляющую силы резания по формуле:
Значения коэффициентов: Сp = 123; n = 0; y = 085 – определены по таблице 22 [4 с.273].
KP = KМP · KφP · KγP · KλP · KrP
Коэффициенты входящие в формулу учитывают фактические условия резания.
По таблице 9 23 [4 с.264]:
KМP = 112; KφP = 089; KγP = 10; KλP = 10; KrP = 093.
KP = KМP · KφP · KγP · KλP · KrP = 112 · 089 · 10 · 10 · 093 = 093.
Главная составляющая силы резания:
= 10 · 123 · 35 1 · 02085 · 1100 · 093 = 1019 Н.
Мощность привода главного движения:
Так как значение к.п.д. привода нам неизвестно то принимаем худший вариант = 075.
Проверка по мощности:
где Nст – мощность электродвигателя главного привода станка.
Глубина резания: t = 25 мм.
= 10 · 123 · 25 1 · 01085 · 1250 · 093 = 403 Н.
Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [4 табл.3 с. 116] – Р6М5.
Глубина резания: t = 6 мм.
Подача по таблице 25 [4 с.277] для данной глубины резания:
Период стойкости инструмента принимаем: Т=45 мин.
Значения коэффициентов: СV = 147; m = 0125; y = 055; q=025 – определены по таблице 29 [4 с.278].
KТV – коэффициент учитывающий глубину сверления.
Значение коэффициента Кг и показатель степени nv для материала инструмента из твердого сплава при обработке заготовки из стали 40Х берем из таблицы 2 [4 с.262]:
KМV = 074; KПV = 09; KТV =085.
KV = KМV · KПV · KТV = 074 · 09 · 085= 057
Определяем осевую силу резания по формуле:
Значения коэффициентов: Сp = 427; q = 10; y = 08 – определены по таблице 32 [4 с.281].
Коэффициент Kp: KP = KМP
= 10 · 427 · 12 1 · 02408 · 112 = 1031 Н.
Значения коэффициентов: Сp = 0021; q = 20; y = 08 – определены по таблице 32 [4 с.281].
· 0021 · 9 2 · 02408 · 112 = 45Нм
Глубина резания t =05 мм.
Продольная подача: S=06 ммоб [1].
Скорость резания: V= 8ммин
Частота вращения: n= 650 обмин
Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [4 с. 116] – ВК8.
Подача: s = P = 15 ммоб где Р – шаг резьбы.
Период стойкости инструмента принимаем: Т=70 мин.
Значения коэффициентов: СV = 244; m = 02; y = 03 – определены по таблице 17 [4 с.269].
Скорость резания формула (8):
Определяем главную составляющую силы резания по формуле :
Значения коэффициентов: Сp = 148; n = 071; y = 17 – определены по таблице 51 [4 с.298].
Коэффициент KP = KМP = 112.
Расчет и выбор режимов резания для токарно-фрезерной операции ЧПУ 015
Глубина резания: t = 8 мм.
= 10 · 123 · 8 1 · 008085 · 1120 · 093 = 1069 Н.
Расчет и выбор режимов резания для токарно-фрезерной операции ЧПУ 025
Глубина резания: t = 10 мм.
= 10 · 123 · 10 1 · 01085 · 1500 · 093 = 133 Н.
Расчет и выбор режимов резания для вертикально-фрезерной операции ЧПУ 030
Инструмент: торцевая фреза (материл ВК8) 100. [4 c.187]:
Глубина резания: t = 105 мм.
= 10 · 427 · 21 1 · 0308 · 112 = 3833 Н.
· 0021 · 21 2 · 0308 · 112 = 396Нм.
= 10 · 427 · 6 1 · 0308 · 112 = 1095 Н.
· 0021 · 6 2 · 0308 · 112 = 32Нм.
Цековать 16Н11 на длину 21мм
Подача по таблице 25 [4 с.277]: S=048 ммоб.
Период стойкости инструмента принимаем по таблице 30 [4 с.279]: Т=15мин.
Значения коэффициентов: СV = 188; q = 02; m = 0125; y = 04; х=01 – определены по таблице 29 [4 с.279].
где KlV - коэффициент учитывающий глубину сверления.
По таблице 6 [4 с.263] KИV = 10.
По табл. 31 [4 с.280]: KlV = 1.
KV = KМV KlV KИV= 0741010=074.
Определяем крутящий момент по формуле:
Мкр = 10 CМ Dq tx Sy Kp.
Значения коэффициентов: СM = 0085; q = 1; х=075; y = 08 – определены по таблице 32 [4 с. 281].
Коэффициент KP = KМP = 074
Мкр = 10 CМ Dq tx Sy Kp.=10 0085 161 5075 04808 074 = 96 Нм.
Определяем осевую силу по формуле:
Ро = 10 Cp tx Sy Kp
Значения коэффициентов: Сp = 235; х = 12; y = 04 определены по таблице 32 [2 с.281].
Ро = 10 Cp tx Sy Kp = 10 235 51.2 04804 074 = 3864 Н.
где Nст - мощность электродвигателя главного привода станка.
Расчет и выбор режимов резания для внутришлифовальной операции 035
Выбор характеристик шлифовального круга. В соответствии с табл. П.6.29 [9 с.213] выбран круг для шлифования 15А 40 С2-7-К
Диаметр шлифовального круга выбирается согласно зависимости
где D – диаметр отверстия.
Высоту шлифовального круга Т можно определить.
Значение диаметра круга:
Параметры шлифовального круга уточняются в соответствии с ГОСТ 2424-83. Окончательно принят круг с параметрами
Скорость круга определяется по формуле [9 с.211]
где – частота вращения шлифовального круга определяется по паспорту станка.
Скорость вращения детали определяется по табл. П.6.28 [9 с.214]:
Частота вращения детали рассчитывается по формуле
Полученное значение уточняется с возможностями выбранного ранее внутришлифовального станка:
На следующем шаге уточнению подлежит скорость резания по принятому значению :
Продольная подача круга в [ммоб] назначается по табл. П.6.34 в зависимости от высоты круга и величины подачи в долях высоты круга .
Для рассматриваемого примера
Число двойных ходов круга в минуту определяется по формуле
где n – частота вращения детали обмин;
– длина рабочего хода круга мм.
Для глухих отверстий определяется по следующей формуле:
где – длина шлифуемой поверхности по чертежу мм.
Величина поперечной подачи на двойной ход стола определяется по формуле [9 с.214]
где – подача по табл. П.6.30 в зависимости от
- коэффициент зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга выбирается по табл. П.6.32;
- коэффициент зависящий от точности обработки шероховатости поверхности припуска на сторону и характера отверстия выбирается по табл. П.6.33.
Для рассматриваемого примера . Окончательно для поперечной подачи можно записать
Сводная таблица режимов резания технологического процесса изготовления детали «Корпус» - таблица 9.
Таблица 9 - Режимы резания на переходы операций
Название операции и содержание
5Токарно-фрезерная ЧПУ
0Токарно-фрезерная ЧПУ
0 Внутришлифовальная
10 Нормирование операций
Основное время определяем по формуле:
где L – расчётная длина обработки мм;
- число рабочих ходов;
n – частота вращения шпинделя обмин;
S – подача ммоб (мммин).
Расчётная длина обработки:
где – размер детали на данном переходе мм;
- величина врезания инструмента мм;
– величина подвода инструмента мм.
– величина перебега инструмента мм;
Тогда окончательная формула для определения основного времени:
Определение машинного времени для вертикально-фрезерной 010
Основное время при фрезеровании торцевой фрезой определяется по формуле:
i – число рабочих ходов.
L = l + lВ + lподв + lпер
Величина врезания инструмента:
где - диаметр фрезы мм;
t – глубина резания мм.
Вспомогательное время мин:
где tуст – вспомогательное время связанное с установкой заготовки на станке мин;
tпер – вспомогательное время связанное с выполнением переходов мин;
tизм – вспомогательное время на выполнение контрольно- измерительных операций мин.
Для данной операции [7]:
tуст=05;tпер1=040 мин tизм1 =035мин – время на контроль с использованием штангенциркуля.
tв=05+040+035=125мин
Состав оперативного времени для операции определяется сочетанием основного времени соответствующего класса и вспомогательного времени соответствующей группы обработки:
Время на отдых и обслуживание рабочего места можно ориентировочно определить по данным из [7] и далее по следующей формуле:
где 006 – коэффициент выражающий процентное отношение данного вида времени к оперативному.
Штучное время на операцию равно
Подготовительно-заключительное время равно 28мин.
Штучно-калькуляционное время равно:
Определение машинного времени для токарной операции ЧПУ 015
Суммарное основное время токарной операции ЧПУ:
tуст=05;tпер1=040 мин tпер2-5=032 мин tизм12 =035мин – время на контроль с использованием штангенциркуля.
tв=05+040+032+035+035+035=227мин
Подготовительно-заключительное время равно 18мин.
Определение машинного времени для токарной операции ЧПУ 020
tуст=05;tпер1=040 мин tпер2=032 мин tизм12 =035мин – время на контроль с использованием штангенциркуля.
tв=05+040+035+035=16мин
Определение машинного времени для токарной операции ЧПУ 025
Определение машинного времени для вертикально-фрезерной 030
Для данной операции:
tуст=15;tпер1=01 мин tизм1 =035мин – время на контроль с использованием штангенциркуля.
Определение машинного времени для внутришлифовальной 035
Определение основного времени на обработку рассматривается для ручного цикла шлифования.
При этом основное время для круглого шлифования с поперечной подачей определяется по следующей формуле:
где – время врезания равное 005 мин;
– подача заготовки в [ммоб] определяется по формуле;
– припуск на сторону мм;
– припуск удаляемый при выхаживании определяется по табл. П.7.28;
– время выхаживания.
Время на обслуживание рабочего места при круглом шлифовании.
Время на отдых и естественные надобности можно принять по табл. П.7.13 и затем рассчитать по формуле.
Штучное время для шлифовальной операции определяется по формуле.
Подготовительно-заключительное время равно 20мин.
Нормы времени для операций технологического процесса сводим в таблицу 10.
Таблица 10 – Нормы времени на обработку детали «Звездочка муфты»
Вертикально-фрезерная
Токарно-фрезерная с ЧПУ
КОНТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
Разработаем специальное зажимное приспособление для токарно-фрезерной операции 015.
Перед разработкой принципиальной схемы и перед компоновкой приспособления необходимо определить относительно каких поверхностей заготовки будет происходить ее фиксация во время обработки на станке. На рисунке 5 показана заготовка корпуса с указанием мест приложения усилий.
Рисунок 5 – Схема приспособления с указанием мест приложения усилий
Для получения экономического и простого изготовления приспособления а так же с целью уменьшения металлоемкости закрепляющих элементов выбираем закрепление заготовки относительно диаметра 220мм с упором в торец при использовании тисков с пневмоприводом.
Исходя из принятой схемы компоновки разрабатываем принципиальную схему расчета приспособления (рисунок 6) учитывающий число установочные размеры тип зажимного устройства.
Как видно из расчетной схемы на деталь действуют силы резания которые стремятся повернуть заготовку вокруг оси (момент Мкр) этому противодействует момент сил трения Fтр1 Fтр2 возникающие в точках контакта заготовки и губок тисков с плечом равному половине диаметра заготовки.
Рисунок 6 – Расчетная схема сил действующих при закреплении заготовки
Согласно выбранной схеме закрепления и силам определим усилие закрепления.
Уравнение равновесия:
Где k = k0k1k2k3k4k5k6 – коэффициент запаса [9 стр. 85]
k0 – коэффициент гарантированного запаса принимаем k0=15;
k1 – коэффициент учитывающий неравномерность сил резания связанных с изменение величины припуска k1=1;
k2 – коэффициент возрастания силы резания вследствии затупления инструмента. При фрезеровании k1=16;
k3 – коэффициент учитывающий изменение силы резания при прерывистом резании. k3=1;
k4 – коэффициент учитывающий непостоянство развиваемых приводом усилий закрепления. При использовании пневмоцилиндров k4=1;
k5 – коэффициент учитывающий удобство расположения рукояток управления k5=1;
k6 – коэффициент учитывающий неопределенность контакта заготовки с установочными элементами. При использовании призматических губок k6=11;
f – коэффициент трения для материала стали по стали с высокой твердостью – f=06
Выбор и расчет зажимного механизма приспособления
В качестве привода зажимного устройства применяем пневмоцилиндр.
После определения усилия закрепления рассчитывается исходное усилие на приводе Wпр.
При расчетах используется уравнение W =iWпр
где i - коэффициент усиления величина которого определяется кинематической схемой приспособления.
Для данной принципиальной схемы коэффициент усиления равен 1 т.к. зажим заготовки производится непосредственно с помощью штока без применения рычажного передаточного и др. механизма.
Следовательно усилие на приводе равно W =Wпр=
Зная усилие на приводе рассчитаем параметры пневмоцилиндра к которым относятся диаметры цилиндра и штока.
Диаметр цилиндра определим согласно формуле:
Wпр –усилие на приводе
р – давление в гидросети р = 06 Мпа
Принимаем диаметр цилиндра согласно ГОСТ 15608-81 равным 125мм.
Диаметр штока определяется по следующей зависимости
dшт = 025Dц подставив все необходимые значения получаем:
dшт = 025*125 = 3125 мм.
Принимаем диаметр штока равный dшт= 32мм
Определяем фактические значения усилия на приводе и усилия закрепления:
Описание работы приспособления
Компоновка приспособления на сборочном чертеже рис. 7.
Принцип действия устройства следующий: усилия от пневмоцилиндра передаются с помощью штока на движующюся часть тисков. При подаче сжиженного воздуха с помощью распределительного крана в верхнюю полость пневмоцилиндра поршень вместе со штоком идет влево приводя в движение тиски и давит на губку которая зажимает заготовку. При подаче сжиженного воздуха в нижнюю полость происходит разжимание заготовки.
Рисунок 7 - Компоновка приспособления на сборочном чертеже
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА В ЦЕХЕ ПЛАНИРОВКА И ТРАНСПОРТ
1 Организационная структура цеха
Структура цеха устанавливается в общем как показано на рис. 8. Уточнение содержания систем производится после проектирования их элементов которое включает в себя определение перечня требующих выполнения функций выбор и расчет необходимого количества оборудования установление состава и расчет численности работников расчет площадей.
Рисунок 8 - Структура цеха
2 Расчет количества станков и определение коэффициента загрузки
Для определения количества технологического оборудования и расчета годового времени его работы выполнена таблица 11 с учетом типового технологического процесса изготовления детали.
Таблица 11 – Нормы времени на обработку детали
Для определения необходимого количества станков на проектируемом участке необходимо рассчитать: минимальное количество деталей в партии; штучно-калькуляционное время по каждой операции.
Минимальное количество деталей в партии определяется по формуле:
где Tпз – подготовительно-заключительное время мин;
Тшт – штучное время мин;
a – коэффициент допустимых потерь на переналадку;
Для определения штучно-калькуляционного времи мин по каждой операции воспользуемся формулой:
Действительный годовой фонд времени Fd час определяется по формуле:
где d- количество рабочих дней в году согласно производственному плану;
t – продолжительность смены;
v – количество рабочих смен в сутках.
Потребное количество станков Српо каждой операции рассчитывается по формуле:
Расчетный коэффициент загрузки оборудования рассчитывается по формуле:
где – расчетное количество станков по каждой операции;
– принятое количество станков по каждой операции.
Средний коэффициент нагрузки определяется по формуле:
Таблица 12- Загрузка станков
Расчетное количество Cp
Принятое количество станков
Вертикально-фрезерный станок 6650 Токарный центр PUMA VTS1214 Полуавтомат внутришлифовальный с ОШ-623
Коэффициент нагрузки станков
График загрузки оборудования представлен на рисунке 9.
3 Определение состава и численности работающих
Для организации производства в цехе (на участке) должна быть определена численность следующих категорий работающих: основные рабочие; вспомогательные рабочие; инженерно-технические работники.
Явочная численность основных рабочих рассчитывается по формуле:
где Tшт. – нормы времени на изготовление одного изделия мин;
N – производственная программа выпуска деталей шт.;
– коэффициент перевода минут в часы;
Квн. – средний коэффициент выполнения норм выработки = 11;
Кмн. –средний коэффициент многостороннего обслуживания = 16;
Списочное число основных рабочих рассчитывается укрупненно исходя из процентного соотношения к числу основных рабочих.
Списочная численность основных рабочих чел рассчитывается по формуле:
где –явочная численность рабочих чел;
ПП – планируемые потери рабочего времени =10% проценты;
Необходимое число обслуживающих (вспомогательных) рабочих определяется по нормам обслуживания одним рабочим определенного количества основных рабочих мест или основных рабочих по ремонтной сложности.
Численность вспомогательных работников Рвсп чел рассчитывается по формуле:
где Рвсп – численность вспомогательных рабочих;
Росн – численность основных рабочих;
Рвсп = 11 * = 275=3 чел
Общая численность рабочих Робщ чел определяется по формуле:
где – списочная численность рабочих;
Робщ – общая численность основных рабочих;
Рвсп – численность вспомогательных рабочих;
Число ИТР цеха (участка) рассчитывается укрупненно исходя из процентного соотношения к числу основных рабочих а нормативы распределения ИТР по должностям приведены.
Численность инженерно-технических работников Ритр чел определяется по формуле:
Число служащих цеха (участка) рассчитывается укрупненно (2 3)% от числа основных и вспомогательных рабочих. Численность служащих Рслуж чел определяется по формуле:
Рслуж = 14 * 2100 = 1чел
Таблица 13- Численность работающих на проектируемом участке
Категории работающих
) Производственные рабочие
) Вспомогательные рабочие
По расчёту на нормы обслуживания 25% от общей численности производственных рабочих
)Инженерно-технические работники
-15% от общей численности работающих
5- 2 % от общей численности работающих
Всего работающих на участке:
4 Вспомогательные подразделения
Заготовительное отделение
Заготовительное отделение может быть расположено или совместно с цеховым складом материалов и заготовок и являться частью его хозяйства или же быть самостоятельным. Заготовительное отделение для средних и
малых механических цехов обычно находится в помещении самого склада.
Инструментальное хозяйство
Инструментально-раздаточная кладовая кладовые приспособлений и абразивов служат для снабжения рабочих мест (станочников и слесарей) инструментом и приспособлениями а также для их проверки. Весь инструмент поступающий с рабочих мест проверяется на контрольно-измерительном пункте кладовой затем годный инструмент укладывается на стеллажи изношенный направляется на переточку а сломанный — в ремонт. Проверка точного и сложного инструмента а также эталонов производится в центральной измерительной лаборатории. Кладовые обслуживаются кладовщиками и рабочими по доставке инструмента к рабочим местам.
Количество инструментальных кладовых в цехе определяется масштабом обслуживаемого производства. Так для небольших и средних цехов (менее 200 станков) устраивается одна комплексная кладовая для всех видов инструментов (режущего вспомогательного и мерительного) и приспособлений. В крупных цехах (более 200 станков) создаются специализированные кладовые для хранения в них или определенных видов инструментов приспособлений и абразивов.
Принимаем Sирк= 200 м2.
Кладовая приспособлений и абразивов
Площадь кладовой приспособлений и абразивов[3 с.158]:
Принимаем Sкл.пр = 120 м2.
Заточное отделение предусматривается для централизованной переточки режущего инструмента. Основным его оборудованием являются заточные станки. Расчет заточных станков может производиться точно или укрупненно.
При укрупненном расчете число основных станков заточного отделения определяется в процентах от количества металлорежущего оборудования. При числе основных станков обслуживаемых заточным отделением до 200 станков составляет 5% от числа обслуживаемых станков[3 с.154]:
Число специализированных заточных станков [3 с.154]:
Для заточки фрез – 1 ст. (в расчете 1 заточной станок на 10 зубофрезерных).
Полученное число специализированных станков добавляется к числу заточных станков общего назначения.
Общая площадь заточного отделения [3 с.155]:
Sзат=(10-12) Nзат =(10-12)2=(20-24) м2
Принимаем Sзат=24 м2.
Кроме основных станков в заточных отделениях устанавливаются вспомогательное оборудование в количестве примерно 20% от числа основных станков этого отделения. В состав вспомогательного оборудования заточных отделений входят: обдирочно-шлифовальный станок; настольное точило; ручной пресс (винтовой или реечный); заточной станок для дисковых пил; заточной станок для центровочных сверл. Получаем:
Nвсп= 20%14= 1 станок.
Отделение ремонта оснастки и инструмента
Отделение ремонта инструмента и оснастки предназначается для выполнения среднего и текущего ремонта инструмента и оснастки. Количество основных станков отделения определяется по нормам [3 с.156].
В состав отделений по ремонту оснастки кроме основных станков входит вспомогательное оборудование в количестве примерно 40% от числа основных станков этих отделений но не менее 3 и не более 11 единиц. В число вспомогательного оборудования входят; обдирочно-шлифовальные станки настольное точило настольно-сверлильные станки прессы — ручной и гидравлический электроэрозионный станок для извлечения сломанного инструмента из отверстий и др.
Общая площадь отделения [3 с.157]:
Ремонтные базы производственных цехов (ЦРБ) предусматриваются для проведения межремонтного обслуживания производственного оборудования а также для проведения ремонтных работ содержание которых зависит от принятой формы организации ремонтных работ. Количество станков в ЦРБ укрупненно может быть определено в зависимости от количества оборудования механического цеха обслуживаемого ремонтной базой. Согласно рекомендациям [3 с.160] принимаем Nрем.баз.=5 станков.
Общая площадь ремонтной базы рассчитывается по показателю общей удельной площади на единицу основного оборудования [3 с.161]. Таким образом общая площадь на единицу основного оборудования:
Площадь склада запасных частей:
Помещение для мастерской энергетика цеха составляет примерно 20% от всей площади ремонтной базы [4 с.335].
Sэл.обор.=(155+20)20%= 35м2.
Для обеспечения нормального хода производства в цехе должны иметься склады металла заготовок межоперационные склады и склады готовых деталей. Размеры складов определяются масштабом и характером производства.
Принимаем Sзаг= 83 м2
Межоперационные склады устраиваются только в непоточном производстве. В поточном производстве необходимый для обеспечения нормальной работы линии межоперационный запас деталей-полуфабрикатов хранится непосредственно у станков [3 с.162].
Принимаем Sмеж.оп.=112 м2
Склады готовых деталей располагают в конце участков или линий механической обработки за контрольным отделением по пути движения деталей на сборку.
Принимаем Sгот.дет.=53 м2
Контрольное отделение
Количество работников технического контроля определяется в процентном отношении от общего количества рабочих 5-7% [4 с.335]:
Ртех.конт.=(5-7%)5=1 чел.
Принимаем Ртех.конт.=1 чел.
Площадь для контрольных отделений и пунктов можно определить путем планировки всех рабочих мест работников контроля оборудования и инвентаря. Укрупненно площадь контрольного отделения определяют по норме 5-6 м2 на одного работника контроля с применением коэффициента 15-175 на расположение оборудования инвентаря и проходов. Площадь контрольного отделения обычно составляет 3—5% от площади станочного отделения. Размеры площадок для контрольных пунктов принимают равными 2Х2 или 25X25 м.
Sтех.конт.=1516= 8 м2
Эмульсионное хозяйство
Необходимое количество жидкости подводимой на инструмент принимают в зависимости от вида обработки по следующим нормам суточного расхода: сульфофрезола на каждый одношпиндельный автомат резьбофрезерный и резьбонарезной станок 23 кг; резьбошлифовальный 25кг; зубообрабатывающий 41 кг и многошпиндельный автомат 54 кг; керосина 25 кг на каждый станок для электроискровой обработки; эмульсола 03 кг на 1 металлорежущий станок; кальцинированной соды [3 с.163].
Площадь отделения для приготовления и раздачи смазочно-охлаждающей жидкости может быть укрупненно определена в зависимости от количества производственного оборудования если количество оборудования 1-300 то площадь 75-100 м2. Принимаем Sсож=90 м2
В проекте механического цеха предусматривают также цеховые склады масел. Обычно их используют для обслуживания всех цехов корпуса. В механических цехах масло расходуется на заливку и последующую смену масла в. емкостях станков на доливку и ручную смазку трущихся элементов станков. В небольших цехах подача масел к станкам осуществляется в таре. В крупных цехах предусматривают централизованное снабжение цеха маслом по трубопроводам. Отработанные масла поступают обратно на склад для фильтрации и регенерации.
Площадь склада масел составляет 10—20 м2. Эмульсионную станцию и склад масел размещают в помещениях у наружной стены с отдельным выходом наружу. В крупных механических цехах эмульсионные станции следует располагать вместе со складом масел.
Принимаем Sмас=10 м2.
Отделение для сбора и переработки стружки
Стружка может перерабатываться также в пакеты состоящие как из одной стружки так и из смеси стружки с отходами листового материала однако (пакетирование менее эффективно чем переработка в брикеты. Брикетирование чугунной стружки не вызывает трудностей так как она непосредственно со станков поступает на брикетировочные прессы. Значительно сложнее переработка стальной стружки. Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной витой (сливной) стружки.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки можно определить в зависимости от количества производственного оборудования механического цеха при Сп=5 площадь отделения составляет (10-25) м2.
Принимаем Sструж=20 м2
В стандартных типажах предусматриваются краны мостовые общего назначения однокрюковые (5-15 т) с пролётом 105-345 м высотой подъёма 1632 м и со скоростью передвижения 70120 ммин.
Укрупненно количество кранов можно принимать: для механических цехов один кран на 40-80 м длины пролета; в сборочных цехах – на 30-50 м.
6 Обслуживающие помещения
В их состав входят все виды бытовых помещений и устройств (гардеробные умывальные душевые санитарные узлы столовые и буфеты медпункты и т. д.) заводоуправление цеховые административно-конторские и инженерные службы а также помещения общественных организаций и культурно-массового обслуживания.
Расчет площадей для бытового обслуживания производится по нормам на одного работающего в цехе[3 с.278].
Укрупненный расчет площадей для бытового обслуживания может производиться по следующим нормам:
) гардеробные блоки (хранение уличной домашней и рабочей одежды душевые умывальные ножные ванны и др.) 26—28 м2 на одного работающего:
) уборные 02 м2 на одного работающего в наиболее многочисленной смене:
) курительные помещения 003 м2 на одного работающего в многочисленной смене — для мужчин и 001 м2 для женщин:
) помещения общественного питания 07 м2 на одного работающего:
) медпункт 008 м2 на одного работающего:
Общая площадь помещений для бытового обслуживания:
Принимаем Sбыт=800 м2
Расчет площадей служебных помещений производится по нормам на одного работающего в этом помещении [3 с.279]. При расчетах кроме работников механического и сборочного отделений учитываются так же работники ОТК.
По установленным нормам площади служебных помещений следует принимать из расчета:
а) рабочих комнат административно-конторского персонала и инженерно-технических служб 4 м2 на одного работающего в этом помещении в наибольшую смену (нормы не распространяются на кабинеты начальников цеха и их заместителей):
е) кабинетов для учебных занятий 175 м2 на одно ученическое место:
ж) кабинетов по технике безопасности от 25 м2 (при 100 работающих по списочному составу) до 200 м2 (при количестве работающих 2000 человек и более). Площади отдельных рабочих помещений и кабинетов должны быть не менее 9 м2.
Размещение вспомогательных помещений должно производиться с учетом санитарных норм и минимальной затраты времени работающими на выполнение всех надобностей не связанных с непосредственной работой. Вспомогательные помещения могут располагаться в пристройках к основным производственным зданиям или в отдельно стоящих зданиях. На предприятиях машиностроения где производственные вредности незначительны они должны располагаться как правило в пристраиваемых зданиях. Расстояние от рабочих мест до бытовых помещений не должно быть более 75 м. Отдельно стоящие вспомогательные здания строятся для производств со значительными вредностями [3 с.270-271].
Пристраиваемые и отдельно стоящее вспомогательные здания административно-бытового назначения компонуются из унифицированных типовых секций которые характеризуются шириной 12 и 18 м длиной 36 48 и 60 м сеткой колонн 6 при площади помещений более 300 м2; при глубине помещений конструкторских бюро более 6 м [3 с.270-271].
В условиях современного состояния промышленности важнейшей целью является развитие технологии машиностроения. В настоящее время машиностроение выходит на лидирующие позиции и занимают ведущую ступень среди отраслей промышленности России. Темпы развития современного машиностроения непосредственно влияют на уровень механизации и автоматизации производства внедрение современного оборудования увеличение производительности труда и т.д. Это достигается повышением производительности технологических процессов повышением качества выпускаемой продукции повышением уровня их автоматизации а также снижением себестоимости изготовления единицы продукции.
Довольно быстро происходят процессы связанные с формированием новых и совершенствованием работы уже действующих предприятий и организаций различных форм собственности. Переход к рыночной экономике и все связанные с ним преобразования затрагивают практически все стороны деятельности предприятий и организаций. Но новые технологии могут обеспечить конкурентоспособность лишь в том случае если они обеспечивают высокую экономическую эффективность инвестиций в новые проекты.
Исходные данные для определения себестоимости проектного варианта изготовления детали корпус сведены в таблицу 14 15 которые включают материал массу заготовки и получаемой детали цены на 1кг материала и лома проценты заводских расходов.
Таблица 14 – Исходные данные расчета себестоимости проектного варианта изготовления детали корпус
Цена за 1кг. Материала
Транспортные расходы
% от стоимости материалов
Общезаводские расходы
Внепроизводственные расходы
Таблица 15 – Сводная по трудоемкости применяемых операций обработки
Расчет стоимости материальных затрат
Материальные затраты на изготовление единицы продукции рассчитываться по формуле:
М0=Нр*Цм+Тр-Вотх*Цотх
где Нр-Норма расхода материала
Цм-цена 1кг. материала
Тр-транспортные расходы которые равны
Тр=295*25*10%=7375 руб
Вотх-величина отходов равна Вотх=295-24=55кг
Тогда: М0=295*25+(295-24)*75=69625 руб.
Расчет фонда заработной платы основных рабочих табл. 16:
Зосн= 1926+1224+592+569+385+413=5104
Здоп1=1926*12%=231 руб.
Здоп2=1224*12%=147 руб.
Здоп3=591*12%=071 руб.
Здоп4=569*12%=068 руб.
Здоп5=382*12%=046 руб.
Здоп6=413*12%=05 руб.
Здоп=231+147+071+068+046+05=613руб.
ФОТ=( Зосн+ Здоп)*26% ФОТ=(5104+613) *26%=1486руб.
Таблица 16- Расчет фонда заработной платы основных рабочих
Цеховые расходы делятся на две части:
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:
- амортизация оборудования;
- топливо энергия и вода на технологические цели;
- внутризаводские перемещение грузов;
- износ малоцельных и быстроизнашивающихся инструментов;
Общецеховые расходы:
- заработная плата основных служащих и прочего персонала
- амортизация здания;
- содержание здания;
- износ и списание малоцельного и быстроизнашивающегося хозяйственного инвентаря;
- Текущий ремонт здания;
Цеховые расходы определяются как процент от заработной платы основных производственных рабочих.
Процент цеховых расходов определяется как:
где: Рц- расходы цеховые за отчетный период;
Зосн- заработная плата основных производственных рабочих за отчетный период.
Исходя из наших данных: Рц=95%
Отсюда расходы цеховые равны:
Определим себестоимость цеховая:
Сц=М0+Зосн+Здоп+нач. на ФОТ+Рц=69625+5104+613+1486+4849=81677руб.
Итого цеховая себестоимость:81677 руб.
Расчет общезаводских расходов. Определение заводской или производственной стоимости
Общезаводские расходы включают расходы на заводской транспорт содержание заводоуправления потери от порчи сырья и материалов простой по не своевременной поставке сырья и материалов.
Общезаводские расходы определяться как процент от основной заработной платы.
Исходя из наших данных: Рз=115%
Статьи затрат заводской или производственной себестоимости:
- цеховая себестоимость
- общезаводская себестоимость
Отсюда: Сз=Сц+Рз= 81677+587=87547 руб.
Итого заводская себестоимость – 87547руб.
Расчет внепроизводственных расходов. Определение полной коммерческой себестоимости. К внепроизводственным расходам относятся: затраты по отгрузке продукции расходы на тару и упаковочные материалы. Рекламу.
Внепроизводственные расходы определяются как процент от заводской себестоимости.
Исходя из наших данных: Рвп=4%
Отсюда себестоимость цеховая: Сп=Сз+Рвп=87547+35=91047 руб.
Итого полная коммерческая себестоимость – 91047 руб.
Таблица 17 - Себестоимость проектного варианта изготовления изделия.
Наименование статьи затрат
Затраты на 1 изделие (руб.)
Затраты на 170000 изд.(руб.)
Зарплата станочников
Затраты на электроэнергию
Затраты на режущий инструмент
Затраты на эксплуатацию приспособлений
Затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования
Амортизационные отчисления по применяемому оборудованию
Цеховая себестоимость
На рисунке 10 диаграмма распределения себестоимости изготовления детали «Корпус».
Рисунок 10 - Диаграмма распределения себестоимости изготовления детали «Корпус»
В результате выполнения дипломного проекта был разработан технологический процесс механической обработки детали «Корпус». Выбрана заготовка для данной детали осуществлен расчет межоперационных припусков разработан маршрутный технологический процесс изготовления подобрано оборудование приспособление и режущий инструмент для обработки детали. Определены режимы резания путем аналитического расчета и нормы машинного времени.
Спроектировано специальное зажимное приспособление для токарно-фрезерной операции.
В экономической части проанализированы необходимые затраты на инвестиции в проект участка и рассчитана прибыль которая позволяет окупить проект участка за нормативный срок.
В приложении выпускной квалифицированной работы представлен комплект технологической документации который включает в себя:
- комплект технологической документации (маршрутная карта операционные карты и карты эскизов);
- графическая часть (чертеж детали заготовки технологической оснастки операционный технологический процесс чертеж участка карты наладки).
Канарчук Е.В. Основы проектирования и реконструкции механических цехов и участков машиностроительных и ремонтных производств. - Киев: Выща шк. 1988- - 223 с.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога. Под общей ред. А.А. Панова – М.: Машиностроение 2004 – 784 с.
Мамаев B.C. Осипов Е.Г. Основы проектирования машиностроителых заводов.- М.: Машиностроение 1974. - 290 с.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.— 4-е изд. перераб. и доп.— М.: Машиностроение 1985. 496 с.
Скворцов В.Ф. Основы размерного анализа технологических процессов изготовления деталей: Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ 2006. – 100 с.
Зайцев Н.Л. Экономика промышленного предприятия – 6-е издание 2008

приспособление_корпус.cdw

Устройство должно работать при давлении сжатого воздуха
МПа при температуре наружного среды
Пневмоцилиндр испытать на герметичность под давлением
сжатого воздуха 1 МПа. Утечка воздуха через уплотнения и резьбовые
соединения не допускается.
Поверхности трения смазать тонким слоем солидола Усс
Специальное приспособление
Лапка пневмоцилиндра
11-125-500-УХЛ4 ГОСТ 15608-81
Шпилька М8-6gx200.66.019
Опорная пластина ГОСТ 4743-68
Технические характеристики
Усилие закрепления Q = 6065Н
Усилие на приводе W =6623Н
Рабочий ход поршня l = 15мм
Давление в пневмосети Р = 0
Диаметр пневмоциллиндра D=125 мм

МК и ОК корпус.docx

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1
МО1 серый чугун СЧ18 ГОСТ 1412-85
Код наименование операции
Обозначение документа
Код наименование оборудования
хх ХХ ХХ 010 4111 Вертикально-фрезерная №ИОТ ХХХ
1131 Вертикально-фрезерный станок 2Р135 18236 311 1 1 1 1 170000 07 28 1695
хх ХХ ХХ 015 4111 Токарно-фрезерная с ЧПУ №ИОТ ХХХ
1131 Токарный центр PUMA VTS1214 18236 311 1 1 1 1 170000 07 18 927
хх ХХ ХХ 020 4111 Токарно-фрезерная с ЧПУ №ИОТ ХХХ
1131 Токарный центр PUMA VTS1214 18236 311 1 1 1 1 170000 07 18 448
хх ХХ ХХ 025 4111 Токарно-фрезерная с ЧПУ №ИОТ ХХХ
1131 Токарный центр PUMA VTS1214 18236 311 1 1 1 1 170000 07 18 431
хх ХХ ХХ 030 4111 Вертикально-фрезерная №ИОТ ХХХ
1131 Вертикально-фрезерный станок 2Р135 18236 311 1 1 1 1 170000 07 28 336
хх ХХ ХХ 030 4111 Внутришлифовальная №ИОТ ХХХ
1131 Полуавтомат внутришлифовальный с ОШ-623 18236 311 1 1 1 1 170000 07 20 313
ГОСТ 3.1418-82 Форма 3
Наименование операции
Вертикально-фрезерная
серый чугун СЧ18 ГОСТ 1412-85
Оборудование устройство ЧПУ
Обозначение программы
Вертикально-фрезерный станок 2Р135
ПР. Машинные тиски с механизированным приводом 7200-0204 ГОСТ 16518-96
РИ. Фреза торцевая диаметром D=150мм ГОСТ 9473-80
С.И. Штангенциркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89
Токарно-фрезерная с ЧПУ
Токарный центр PUMA VTS1214
ПР. Специальное приспособление
РИ. Резец проходной 2142-0218 ВК8 ГОСТ 9795-84
Расточить по контуру 160 140 130 100 предварительно
РИ. Резец расточной 2141-0009 ВК8 ГОСТ 18883-73
Сверлить 8 отв. 12мм
РИ. Сверло 12 мм ГОСТ 13598-85
Зенковать фаску 1х45о
РИ. Зенковка 2333-0005 Р6М5 ГОСТ14953-69
Нарезать резьбу 5 отв. М12-7Н
РИ. Метчик машинный М12-7Н ГОСТ 3266-81
. Установить и снять
Точить канавку выдерживая размеры 143 117 шириной 8мм
РИ. Резец канавачный специальный ВК8
Расточить по контуру 160 130 окончательно
С.И. Штангенциркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89 калибр-пробка 130Н10 и 160Н10 ГОСТ 24851-81
Фрезеровать 2 уступа выдержав размер 35мм
РИ. Фреза торцевая диаметром D=100мм ГОСТ 9473-80
Сверлить 4 отв. 21мм
РИ. Сверло 6 мм ГОСТ 13598-85
Сверлить отв. 6мм выдержав размер 485мм
Цековать 16Н11 на длину 21мм
РИ. Цековка 16 ГОСТ 26258-87
С.И. Штангенциркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89; калибр-пробка 16Н11 ГОСТ 24851-81
Полуавтомат внутришлифовальный с ОШ-623
Шлифовать 160Н7 130Н7
РИ. Шлифовальный круг 15А 40 С2-7-К ГОСТ 2424-83
С.И. Штангенциркуль ШЦ-I-250-005 ГОСТ 166-89 калибр-пробка 130Н7 и 160Н7 ГОСТ 24851-81

Титульный лист.docx

Комплект документов на единичный
Технологический процесс
механической обработки

Тех процесс_корпус.cdw

0 Вертикально-фрезерная
Вертикально-фрезерный станок 6650
5 Токарно-фрезерная с ЧПУ
Токарный центр PUMA VTS1214
0 Токарно-фрезерная с ЧПУ
5 Внутришлифовальная
Полуавтомат внутришлифовальный с ОШ-623
Операционный технологический