Методы изготовления втулки

Патрон сверлильный-600 руб.

Метчики для трубной цилиндрической, дюймовой и трубной конической резьбы (ст. У12) резьба Ѕ=194,70

Стоимость инструмента-794,70 руб -

Стоимость станка: 90 000 руб.

Операция № 030 «Фрезерная»

Для обработки плоской поверхности (паза) 10,5, длиной 80 мм , глубиной резанья 10,5 выбираем следующую модель станка

Вид операции: «Фрезерная»

Модель станка: Горизонтально-фрезерный

Фрезы дисковые 3-х сторонние (ГОСТ 3755 и ГОСТ 9474) 60х14-997,10

(кол-во переточек -4), чисел зубьев-80

Приспособление специальное -7000 руб.

Стоимость инструмента -7997,10

Стоимость станка: 415 000 руб.

Операция № 035 «Фрезерная»

Для обработки плоской поверхности (паза) 12,6, длиной 80 мм , глубиной резанья 2,1 выбираем следующую модель станка

Вид операции: «Фрезерная»

Модель станка: Горизонтально-фрезерный

Фрезы дисковые 3-х сторонние (ГОСТ 3755 и ГОСТ 9474) 60х14-997,10

Приспособление специальное -7000 руб.

Стоимость инструмента -7997,10

Стоимость станка: 415 000 руб.

Операция № 040 «Фрезерная»

Для обработки плоской поверхности (паза) 14Н 10, длиной 80 мм , глубиной резанья 1,4 выбираем следующую модель станка

Вид операции: «Фрезерная»

Модель станка: Горизонтально-фрезерный

Фрезы дисковые 3-х сторонние (ГОСТ 3755 и ГОСТ 9474) 60х14-997,10

Приспособление специальное -7000 руб.

Стоимость инструмента -7997,10

Стоимость станка: 415 000 руб.

Операция № 050 «Лазерное упрочнение поверхности «В».

Для операции «Лазерное упрочнение» применяем лазерный технологический комплекс

Мощность-100 кВт

Занимаемая площадь-100 кв.м.

Стоимость комплекса: 1 500 000 руб.

Операция № 055

Для обработки наружной цилиндрической поверхности 40,22, длиной 50 мм, глубиной резанья 0,16 выбираем следующую модель станка

Вид операции: «Шлифовальная»

Модель станка: Кругло-шлифовальный

Шлифовальный круг-400 руб.

Патрон токарный-8800

Стоимость инструмента: 9200 руб.

Стоимость станка: 380 000 руб.

Операция № 060

Для обработки наружной цилиндрической поверхности 40,22, длиной 50 мм, глубиной резанья 0,16 выбираем следующую модель станка

Вид операции: «Шлифовальная»

Модель станка: Кругло-шлифовальный

Шлифовальный круг-400 руб

Патрон токарный-8800

Стоимость инструмента: 9 200 руб.

Стоимость станка:380 000 руб.

Операция № 065

Вид операции: «Отделочная»

Модель станка: Токарно-винторезный с комплексом ультразвукового оборудования

Стоимость: 90000+70 000=160000 руб.

Обрабатывать поверхность В до

7. Разработка операции лазерного упрочнения

Исходные данные:

Характеристики источника нагрева:

· d (диаметр луча) - 3,8мм

· положение оси луча - 2,0

· V луча (скорость перемещения луча) 1, 5 см/с.

Характеристика материала:

Плотность - 7,81кг./=7810

Предел текучести - 1210;

Температура плавления t - 1500 ;

АС1 - 724

V закалки - 465

НВ = 240

7 5 20 Размер расчетной области (мм).

11 11 11 Размеpность задачи (не более 30 по кажд. коорд.).

2.0 Положение оси луча (мм).

1.5 Скорость перемещения луча (см/с).

9820 Плотность теплового потока (Вт/см**2).

20 Температура детали (град C).

200 Коэффициент теплоотдачи (Вт/м**2/К).

0.10 Относительное количество внутренних итераций.

30 Количество шагов установления.

0.10 Шаг установления (с).

10.00 Точность расчетов (град/с).

Результаты расчета операции лазерного упрочнения поверхности «В».

Построение графика изменения температуры по слоям в процессе нагрева и охлаждения.

2. Построение графика изменения скорости нагрева/ охлаждения.

3. Расчет величины упрочненного слоя.

Вывод:

В результате расчета установили что, требуемый уровень твердости

НRC 52…54, обеспечивается при лазерном упрочнении поверхности детали лазером d луча = 3,8 мм;

при скорости перемещения = 1.5 (см/с);

при плотности теплового потока = 9820 (Вт/см**2);

При этом толщина упрочненного слоя составляет - 0,5712мм.

Алгоритм определения режимов и расчета основного времени при лазерном упрочнении

1. Перевести скорость перемещения луча V в м/мин.

V=1.5 cм/с

V= (1.5*60)/100=0, 9 м/мин.

2. Рассчитать число оборотов детали n = 1000*V /(?*d) , где d - диаметр детали, ? = 3,14

n=(1000*0.9)/(3.14*40)=7.165

3. Рассчитать величину подачи: S = Kпер * dлуча , где Kпер - коэффициент перекрытия пятен нагрева (принять равным 0,6)

S=3,8*0,6=2,28

4. Рассчитать основное время to = L /(S*n) , где L - длина обрабатываемой поверхности

To=50/(2,28*7,165=3,06

8. Проектирование операции ультразвукового деформирования поверхности «В»

Исходные данные:

Амплитуда 0,0007 м.

Диаметр -0,0095мм

Частота колебаний-20 000

Модуль нормальной упругости:

Е = 2,15E+11 Па

Коэффициент Пуассона

м= 0,271

Амплитуда УЗО = 0,0000025Гц

Диаметр деформации элемента Д = 0,008 м.

Плотность р = 7850(кг/м в кубе)

Площадь волновода 0,000225м^2

Скорость звука = 5100 м/с

НД =3,6E+09Н/м^2

Результаты расчета операции ультразвукового деформирования.

1. Построение графика зависимости динамического усилия (Fmax) от статического (Fct).

2. Построение графика зависимости диаметра отпечатка (dotp) от статического усилия (Fct).

3. Построение графика зависимости максимальной глубины внедрения деформатора (hmax) от статического усилия (Fct).

4. Построение графика изменения динамического усилия (F) в периоде контакта инструмента с деталью (t0 - t2) для режима Q0 = -60°

5. Построение графика изменения глубины внедрения деформатора (h) в периоде контакта инструмента с деталью (t0 - t2) для режима Q0 = -60°

Алгоритм определения режимов и расчета основного времени при ультразвуковом упрочнении

1. Определить значение шероховатости поверхности (Rz исх.) перед ультразвуковой обработкой (принять равной шероховатости, получаемой на операции шлифования)

Шероховатость поверхности после шлифований перед ультразвуковой обработкой =

;

где hmax - наибольшая глубина внедрения деформатора в поверхностный слой детали.

hупр.- величина упругой деформации в момент наибольшего внедрения деформатора.

2. По графику h = h(t) найти отношение I = hmax / h

3. Найти заданное значение hmax зад. =I * Rz исх.

4. На графике h = h(t) отложить значение hmax зад. и найти, соответствующий ему момент времени tзад.

h мах заданное = 2,04 мкм.

t заданное = 3,95 мкс

5. На графике F = f(t) отложить значение tзад.и найти, соответствующее ему значение динамического усилия Fзад.

Fзад.мах = 225 Н

t заданное = 3,95 мкс.

6. На графике Fmax = f(Fct) отложить значение Fзад.и найти, соответствующее ему значение статического усилия Fct зад.

Fзад.мах = 225 Н

Fct зад.=26Н

7. На графике hmax = f(Fct) отложить значение Fct зад.и найти, соответствующее ему значение максимальной глубины внедрения деформатора hmax пров.

Fct зад.=26Н

hmax пров.=2,0 мкм

8. Найти значение отклонения:( hmax зад. - hmax пров.) / hmax зад.

(2,04-2,04)/2,04=0,0196

9. Сделать вывод об уровне точности определения Fct зад. - если отклонение < 0,1, то точность приемлемая.

Полученный результат свидетельствует о том, что точность определения Fсt приемлема.

10. На графике dotp = f(Fct) отложить значение Fct зад.и найти, соответствующее ему значение диаметра отпечатка dotp зад.

Fct зад.=26Н

dotp зад.=0,28

11. Определить глубину отпечатка, соответсвующую значению шероховатости, заданному на чертеже h = 4*Ra

h=4*0,2=0,8=0,0008мкм.

12. Рассчитать параметр Х по формуле:

13. Рассчитать величину подачи S=2* Х

S=2*0,087=0,174

14. Рассчитать величину скорости обработки V= |S|* f , где f - частота колебаний

V= 0,174*20 000=3480

15. Рассчитать число оборотов детали n = 1000*V /(p*d) , где d - диаметр детали, p = 3,14

n = (1000*3480)/(3,14*40)=27707,10

16. Рассчитать основное время to = L /(S*n) , где L - длина обрабатываемой поверхности

To=50/(0,174*27707,10)=0,0133 мин.

9. Расчет технологической себестоимости

Как видно из предыдущих разделов в основе всех технико-экономических расчетов лежит оценка трудозатрат на выполнение одной или нескольких технологических операций, а иногда и всего технологического процесса. Эти трудозатраты и определяют так называемую технологическую себестоимость.

Технологическая себестоимость операции складывается из следующих элементов:

С= З0 + Эл + Ам + Пр + Ин + Цх,

где З0 - заработная плата основных производственных рабочих, руб; Эл - затраты на силовую электроэнергию, руб; Ам - амортизационные отчисления на основное оборудование; Пр - расходы на станочные приспособления; Ин - расходы по эксплуатации режущего инструмента; Цх - прочие цеховые накладные расходы (зарплата наладчиков, обслуживающего персонала, тепло, освещение цеха и т.п.). Прежде чем рассчитать технологическую себестоимость, найдем неизвестные элементы затрат:

Основная заработная плата производственных рабочих за выполнение одной операции:

З0= S * K * t шт / 60 , руб,

Где: S - часовая тарифная ставка станочника 1-го разряда. руб; S=100 руб/час

К - тарифный коэффициент требуемого для операции разряда; К=1

t шт - норма штучного времени на операцию, мин.

В данном проекте принять tшт = Тш-к.

Штучно-калькуляционное время Тш-к = фк tо, где tо- основное время операции.

Рассчитаем норму штучного времени на каждую операцию:

t штучное = t основное *Кt

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

Рассчитаем основную заработную плату производственных рабочих за выполнение одной операции:

З0= S * K * t шт / 60 , руб,

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

Затраты на силовую электроэнергию.

По каждой операции определяются отдельно, по следующей формуле:

Эл= (Сэ *Ny **to ) / (60* ), руб

где Сэ - отпускная цена за кВт силовой электроэнергии, руб = 2,0 руб\квт;

Ny - установочная мощность электродвигателей станка, кВт;

- коэффициент загрузки станка по мощности (на черновых операциях 0,8; на чистовых 0,5);

to - основное (машинное) время обработки, мин;

- коэффициент, учитывающий различные потери -0,75

Рассчитаем затраты на силовую энергию :

Рассчитаем расходы на амортизацию оборудования:

Ам

Они определяются по формуле

Ам= (So*Кa*t шт-к ) / (Fд **•60)

где So - балансовая стоимость оборудования, руб;

Кa - коэффициент амортизационных отчислений, определяющий срок окупаемости оборудования 0,15-основные виды станков);

t шт-к - штучно-калькуляционное время выполнения операции, мин;

Fд - действительный годовой фонд работы оборудования, час (двух сменах работы составляет 4140 час.);

- коэффициент загрузки оборудования (0,8- при серийном производстве).

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

Рассчитаем расходы на эксплуатацию специальных приспособлений ( паз 14H10):

Пр= Sпр*(а+в) / N, руб,

где Sпр - стоимость специального приспособления = 7000 руб;

а - коэффициент амортизации (0,3);

в - коэффициент затрат на текущий ремонт (0,1);

N - годовая программа производства деталей. для изготовления которых сделано это приспособлений = 27 000 штук.

Рассчитаем расходы на эксплуатацию режущего инструмента:

где Sи - стоимость режущего инструмента, руб;

n - число допустимых переточек за срок эксплуатации;

Т - период стойкости инструмента между переточками-(50) ;

К-коэффициент затрат на переточки инструмента (1,5);

to - основное машинное время на операцию;

- коэффициент времени резания данным инструментом в составе операции =1(1).

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

Прочие цеховые расходы.

Определяются общими затратами на содержание цеха и соотносятся с площадью рабочего места, приходящегося на операцию, и времени ее выполнения:

Н= (Sуд..* F*tшт-к) / (60*Fд),

где Sуд - норматив годовых затрат на содержание 1м2 основной производственной площади цеха, руб/м2; = 5500 руб.

F - площадь, приходящаяся на рабочее место, занимаемое данной операцией, м2;

tшт-к - штучно-калькуляционное время на операцию, мин;

Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования. = 4140ч.

1. Вид операции: Токарно-револьверная (точение).

Модель станка: Токарно - револьверный 1Е325;

Габаритные размеры станка: 3915*925мм.=(3915/1000)*(925/1000) = 3,621

2. Вид операции: Вертикально-сверлильный. (сверление, развертывание)

Модель станка: Вертикально-сверлильный 2Н125

Габаритные размеры станка: 1130х850мм (1130/1000)*(850/1000)=0,96

3.Вид операции «Фрезерная».

Модель станка: Горизонтально- фрезерный 6Р80Г

Габаритные размеры станка, (в плане): 1525*1875мм = (1525/1000)*(1875/1000) = 2,860

4.Вид операции «Шлифование»

Модель станка: Кругло - шлифовальный 3М150

Габаритные размеры станка: 2500*2220мм.=(2500/1000)*(2220/1000)=5,55

5. Вид операции «Лазерное упрочнение поверхности

Модель комплекса: «лазер технологический»;

Габаритные размеры станка: (10000 /1000)*(10000/1000) -100 .

6.Вид операции: «Ультразвуковая обработка».

Модель станка: Токарно - винторезный ИТ-1М, дополненный ультразвуковым оборудованием.

Габаритные размеры станка: 2165х960мм.=(2165/1000)*(960/1000) = 2,08

Рассчитаем прочие цеховые расходы по операциям:

1.

2

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13

14.

15.

Находим общую стоимость каждой операции:

Технологическая себестоимость операции складывается из следующих элементов:

С= З0 + Эл + Ам + Пр + Ин + Цх,

Себестоимость детали типа «втулка» составляет = 11,759+0,8439+5,39+3,25+6,8+9,01=37, 057 руб.

Список использованных источников

1.Фетисов Г.П. и др.. Материаловедение и технология металлов. М.; Высшая школа; 2000. 637с.

2. Петруха П.Г., Марков А.И., и др. Технология обработки конструкционных материалов. М.: Высшая школа, 1991, 512 с.

3. Дальский А.М. и др. Технология конструкционных материалов. М.; Машиностроение; 1992. 447 с.

4. Волчок И.П. Современные технологии производств. 1-4 часть. - Запорожье, 1996.-120с.

5. Замятин В.К. Технология и оснащение сборочного производства машиноприборостроения: Справочник. - М.:Машиностроение, 1995. - 608 с.

Страницы: 1, 2