Альтернативный вариант технологического процесса изготовления детали "Крышка ТМ966.Сб2120–5СБ"

Переход 3 Чистовое точение пов-ей 11, 12, 13, 14, 15

tmax=0,5 мм

Vc =160 м/мин

fn=0,15 мм/об

D1=190 мм; об/мин.

Тм = 2,2 мин.

Переход 4 Сверление 12 отв. - 23

tmax=5 мм

Vc =28 м/мин

fn=0,3 мм/об

D1=5 мм; об/мин.

Тм = 6,6 мин

Переход 5 Цекование 12 отв. - 24

tmax=1 мм

Vc =25 м/мин

fn=0,3 мм/об

D1=6 мм; об/мин.

Тм = 3,6 мин

Переход 6 Нарезание резьбы 12 отв. - 25

tmax=0,5 мм

Vc =5 м/мин

fn=1 мм/об

D1=6 мм; об/мин.

Тм = 5,4 мин

Переходы 7, 8, 9, 10 Фрезерование поверхностей 19, 20, 21, 22

Частота вращения шпинделя: ,

где Vc - скорость резания, Vc =60 м/мин;

D - диаметр фрезы, D=15 мм.

об/мин.

Подача: ,

где fz - подача на зуб фрезы, fz=0,03;

z - число зубьев фрезы, z=8.

мм/мин.

Тм =13,6 мин.

Переход 11 Снятие заусенцев по контуру

fn = 0,75 мм/об

n = 1200 об/мин

t =1 мм

Тм =1,7 мин

1.12 Расчёт норм времени

При нормировании в мелкосерийном производстве штучно-калькуляционное время определяется по формуле

Т шт-к = Т шт + Т п-з / n,

где штучное время Т шт находим из выражения

Т шт = Т о+ Т в+ Т об+ Т от

где Т п-з - подготовительно-заключительное время; n - число заготовок в операционной партии; Т в - вспомогательное время, Т об - время обслуживания рабочего места в % от оперативного Т о; Т от - время на отдых и личные надобности.

Операция 070 Токарная с ЧПУ

Общее время операции

Топ = 40,1 мин

Вспомогательное время

Т в= 8,02 мин

Время обслуживания рабочего места в % от оперативного То

Т об = Т о 14%/100% = 5,614 мин

Время на отдых и личные надобности

Т об = Т о 10%/100% = 4,01мин

Т шт = 40,1+8,02+5,614+4,01 =57,75 мин

Определяем состав подготовительно-заключительного времени:

· Получение задания у мастера - 5 мин.

Штучно-калькуляционное время на операцию будет равно:

Т шт-к = 57,75 + 5/100 = 57,8 мин.

Операция 080 Токарная с ЧПУ

Общее время операции

Топ = 38,2 мин

Вспомогательное время

Т в= 7,64 мин

Время обслуживания рабочего места в % от оперативного То

Т об = Т о 14%/100% = 5,35 мин

Время на отдых и личные надобности

Т об = Т о 10%/100% = 3,82мин

Т шт = 38,2+7,64+5,35+3,82 =55 мин

Определяем состав подготовительно-заключительного времени:

· Получение задания у мастера - 5 мин.

Штучно-калькуляционное время на операцию будет равно:

Т шт-к = 55 + 5/100 = 55,058 мин.

1.13 Технико-экономический анализ вариантов технологических операций по себестоимости

Таблица 9. Содержание базового технологического процесса

Таблица 10. Содержание предлагаемого технологического процесса

1. Определение стоимости затрат на материал одной детали:

Зм = (Gз • Цз) - (Gотх • Цотх), руб

где Gз - масса заготовки, Gз=36,4 кг;

Gотх - масса отходов, кг Gотх=28,7;

Цз= 44,1 руб/кг - цена 1 кг заготовки;

Цотх=2,5 руб. - цена1 кг отходов;

Зм= (36,4*44,1 ) - (28,7*2,5) =1605,24-71,75=1533 руб.

2. Определим заработную плату, приходящуюся в расчете на одну деталь. В данном случае она складывается из трех составляющих:

Зо -основной фонд заработной платы,

Зд -добавочный фонд заработной платы,

Зсоц. отчисления в фонд социального страхования.

Зпр= Зо + Зд + Зсоц.,

Основной фонд заработной платы при базовом технологическом процессе [табл.9]:

З0б = 169 руб.

Основной фонд заработной платы при предлагаемом технологическом процессе [табл.10]:

З0п = 137,97 руб.

Добавочный фонд заработной платы рассчитывается по формуле:

где, =15% величин добавочной заработной платы.

Откуда:

Определим величину отчислении в социальный фонд, их величина составляет 26 %:

Таким образом, заработная плата основных рабочих, приходящаяся на одну деталь, равна:

Зпр.б = 169 + 25,4 + 50,5 = 244,9 руб.

Зпр.п = 137,97 + 20,7 + 41,25 = 199,92 руб.

3. Амортизационные отчисления на оборудование и дорогостоящую оснастку с длительным сроком службы

где Кпервi - первоначальная стоимость оборудования (оснастки) на i-той операции, руб;

Наi - годовая норма амортизационных отчислений на оборудование (оснастку) на i-той операции, %;

tOC - основное (машинное) время на i-той операции, мин;

FД - действительный (эффективный) фонд времени работы оборудования (оснастки), ч.

Таблица 11. Амортизационные отчисления на оборудование для базового ТП

АотчБАЗ = 0,63+0,13+0,48+0,51+1,55+0,77+0,5+0,6+0,49=5,66 руб.

Таблица 12. Амортизационные отчисления на оборудование для предлагаемого ТП

АотчПРЕД =0,79+1,29+12,48+11,89 =26,46 руб.

4. Затраты на инструмент.

Расчет зависит от типа инструмента (режущий, мерительный, вспомогательный и т.п.). Для режущего инструмента:

где ЦИНij - цена j-ого вида i-той операции, руб/шт.;

tMij - основное время работы j-ого инструмента на i-той операции, мин;

tстij - период стойкости j-ого инструмента, мин;

nПj - число переточек j-ого инструмента до полного износа.

Таблица 13. Затраты на инструмент в базовом ТП

Таблица 14. Затраты на инструмент в предлагаемом ТП

5. Затраты на технологическую электроэнергию

6. Затраты на обслуживание и ремонт оборудования

7. Прочие общезаводские расходы

СТБАЗ = 1533+244,9+5,66+285,44+19,83+82,2+594,88=2765,91 руб.

СТПРЕД = 1533+199,92+26,46+224,46+12,67+51,22+404,45=2452,18 руб.

Из выполненного расчета экономических параметров видно, что предлагаемый технологический процесс является экономически более эффективным.

2. Разработка и конструирование средств технологического оснащения

2.1 Описание приспособления

Деталь на токарных ЧПУ операциях наружной цилиндрической поверхностью устанавливается и зажимается в трехкулачковый патрон фирмы SMW-AUTOBLOCK.

Рис. 9 Патрон фирмы SMW-Autoblock

2.2 Определение сил резания

Силу резания Р принято раскладывать на составляющие направленные по осям координат станка Pz, Py, Px. При наружном продольном и поперечном точении, растачивание и отрезании эти составляющие вычисляются по следующей формуле

Px, y, z = 10*Cp*tx *sy *?n *Kp

где t, s, ? - глубина резания в мм, подача мм/об, скорость резания м/мин.

Постоянную Cp и показатели степени x, y и n выписываем из таблицы №22 книги «Справочник технолога - машиностроителя» том 2.

Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведения ряда коэффициентов

Кр = Кмр К?р К?р К?р Кrр

Значения этих коэффициентов находим так же в «Справочнике технолога - машиностроителя».

В нашем случае значение нужных нам величин равны:

t = 2 мм

s = 0,3 об/мин

? = 160 м/мин

Кр = Кмр К?р К?р К?р Кrр = 0,85*0,94*1,1*0,93=0,81

Для силы Pz:

Сp = 300

x = 1

y = 0.75

n = -0.15

Для силы Px:

Сp = 339

x = 1

y = 0.5

n = -0.15

Находим численное значение составляющих сил резания:

P z = 10*Cp*tx *sy *?n *Kp

P z = 10* 300*21*0,30,75*160(-0,15)*0.81= 920.15 Н.

P x = 10*Cp*tx *sy *?n *Kp

P x = 10*339*21*0,30,5*160(-0,15)*0.81 = 1404.94 Н.

2.3 Силовой расчет приспособления

Определение силы зажима в патроне(1 способ)

Составляем схему взаимодействия сил резания и сил зажима на деталь установленную в патроне.

Рис. 10 Схема для расчета сил зажима заготовки

Рассмотрим действие двух сил Px и Pz на обрабатываемую деталь, зажатую в трехкулачковом патроне станка; сила резания Pz создает момент

Мрез = Pz * r1

который стремится повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси, а сила Px - переместить деталь вдоль её оси.

Суммарная сила зажима обрабатываемой детали тремя кулачками патрона

Wсум *f*r = K*Mрез =К*Pz*r1,

откуда

Wсум = К*Мрез/(f*r) = K*Pz*r1/(f*r),

где:

К=1.4-2.6 - коэффициент запаса

Мрез - момент от силы резания Pz

f - коэффициент трения между поверхностями детали и кулачков

r - радиус обрабатываемой части детали

r1 - радиус обработанной части детали

Тогда сила зажима деталей одним кулачком патрона

W = Wсум/z

где z - число кулачков патрона, z=3.

Находим численное значение силы зажима:

Wсум = K*Pz*r1/(f*r)

Wсум = 2*920,15*226/(0.06*230)= 30133

Величину Wсум проверяют на возможность продольного сдвига обрабатываемой детали силой Рх по формуле:

Wсум*f ?K*Px

откуда

Wсум ?K*Px/f

Проверим:

30133?2*1404/0,06

30133?46800

Так как так расчетная сила зажима оказалась меньше силы продолного сдвига силы Рх, окончательно выбираем суммарную силу зажима равную 46800 Н или силу в 15600 Н на один кулачек.

Определение силы зажима в патроне(2 способ)

Рис. 11 Схема для расчета сил зажима заготовки

Сумма моментов на плоскость торца детали относительно центра равна:

Отсюда сила зажима равна:

где: Pz - составляющая силы резания

Px - составляющая силы резания

D1 - обрабатываемый диаметр детали

D2 - обработанный диаметр детали

D3 - диаметр на который приложена сила реакции опоры

f - коэффициент трения

Pz = 920.15 Н, Px = 1404.94 Н, D1 = 228, D2 = 230, D3 = 200, f = 0,06

Суммарная сила зажима равна:

2.4 Расчет приспособления на точность

Определяем необходимую точность приспособления для размера

206H14 (-0,115).

Погрешность базирования: ?б = 0,01 мм

Погрешность закрепления: ?з = 0 т.к. сила зажима действует перпендикулярно выдерживаемому размеру.

Погрешность установки фактическая:

?б = ?б + ?з = 0 + 0,01 = 0,01 мм

Суммарная погрешность обработки:

?с = ?у + К • ? т.с. = 0,01 + 0,7 • 0,07 = 0,059 ? 0,06 мм

Расчёт допустимой установки погрешности:

__________ ____________

[?у] = vТ2 - К2 • ?2тс = v0,12 + 0,72 • 0,072 = 0,09 мм

?тс = 70 мкм, допуск полного радиального биения по ОНВ ГОСТ24642-81

0,01 ? 0,09

если ?у ? [?у], то предлагаемая схема считается допустимой

Расчет суммарной погрешности:

___________ ______________

?пр = Т- v ?у 2 + К2 • ?2тс = 0,1- v0,01 2 + 0,72 • 0,072 =0,1 - 0,043 = 0,057 ? 0,06 мм

Расчёт погрешности собранного приспособления:

Тс = ?пр? - (?упс + ?изн + ?пер) = 0,06 - (0 + 0 + 0) = 0,06 мм

?упс = 0, погрешность установки приспособления

?изн = 0, т.к. установка заготовки производится без зазоров

?пер = 0, т.к. отсутствуют направляющие элементы режущего инструмента

Собранное приспособление удовлетворяет всем требования технического задания.

3. Удаление заусенцев металлической щеткой

При фрезеровании трех лысок на наружном диаметре 200 (База Е), на операции «070 Токарная с ЧПУ» образуются заусенцы по контуру лыски. Наличие заусенцев предполагает наличие слесарной операции, после токарной операции, для их удаления. В базовом технологическом процессе так и было. В предлагаемом технологическом процессе слесарная операция заменяется технологическим переходом в операции 070. Заусенцы предлагается убирать вращающейся металлической щеткой, по контуры лыски, траектория щетки будет задана программой. Металлическую щётку подбираем по онлайн каталогу фирмы «Osborn».

3.1 Выбор щётки по каталогу

Одним из всемирно признанных производителей технических и бытовых щёток является немецкая фирма OSBORN INTERNATIONAL. Отличительной особенностью этой фирмы является не только то, что она на своих заводах выпускает огромный ассортимент инструмента (более 80 тысяч наименований), но, что особенно важно для российских потребителей, предлагает и технологии их применения.

Обычно до недавнего времени щётки, как правило, относились до к вспомогательному, как бы «второстепенному», инструменту, который использовали традиционно для снятия окалин, удаления старых покрытий.

Все щётки обладают максимальной безопасностью и надёжностью в эксплуатации, экономичны, характеризуются высокой стойкостью.

Фирма OSBORN INTERNATIONAL предлагает поставку щёток с соответствие с тремя каталогами:

§ OSBORN PRO - щетки повышенной стойкости для профессионального применения на крупных промышленных предприятиях.

§ OSBORN TOP - топовая серия для выполнения особо ответственных задач. Для эксплуатации в самых тяжелых условиях.

§ OSBORN ECO - экономный вариант щеток для частных мастерских и мелких предприятий.

Для нашего вида работ, выбираем оптимальный каталог - OSBORN PRO. В разделе «Щётки для высокооборотных машин» выбираем специальные концевые щётки точечной формы.

Рис. 12 Специальные концевые щётки

Таблица №15. Основные типоразмеры щёток

Страницы: 1, 2, 3, 4