Дипломная работа: Разработка технологического процесса механической обработки детали Шестерня-501701048А

Можно сделать вывод, что в технологическом процессе применяются быстродействующие измерительные инструменты (стандартный и специальный).

Рабочие получают измерительный инструменты в различных кладовых и в соответствии с графиком проверки разработанным отделом стандартизации, инструмент изымается на проверку. Данная система позволяет контролировать состояние средств измерения на рабочих местах, что положительно сказывается на измерениях, выполняемые на рабочих местах и на качество выпускаемой продукции. ОТК ведут учёт сдачи продукции рабочим с первого предоставления, и на основании этих данных определяется процент брака на каждой операции и причины его возникновения в течение всей рабочей смена.

6. Проектирование технологического процесса

Экономическое обоснование усовершенствования технологического процесса.

Предлагаю в технологическом процессе заменить операции 01300, 01700 «Токарная с ЧПУ», выполняемые на токарном станке с ЧПУ H250T (стоимостью 68450руб.) и операцию 03500 «Токарно-многорезцовую», выполняемую на станке 1А730 (стоимостью 34500 руб.)на операцию 005 «Токарная с ЧПУ», выполняемую на токарном станке с ЧПУ HAASSТ-10 (стоимостью 80000 руб.). Сравним два варианта технологического процесса изготовления крышки по технологической себестоимости. Для этого заполним таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Исходные данные для расчета себестоимости механической обработки

Базовый вариант. Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих определяется по формуле

,

где к.о - количество операций обработки детали;

Tшт.i - штучное время выполнения i-той операции, мин;

ЧТСi - часовая тарифная ставка разряда работы, принятого для тарификации i-той операции, р.;

kпр - коэффициент, учитывающий выплаты и доплаты (при проектировании принять равным 1,4);

kд - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату (при проектировании принять равным 1,3);

kм - коэффициент, учитывающий многостаночное обслуживание; при количестве обслуживаемых станков М = 1 коэффициент kм = 1.

Тогда

Отчисления в бюджет и внебюджетные фонды от средств на оплату труда

где hфсзн - отчисления в Фонд социальной защиты населения, 34%;

hпф - отчисления в пенсионный фонд, 1%;

hстр - страховые взносы по видам обязательного страхования, 1%.

Тогда

р.

Расчет годовых амортизационных отчислений по базовому варианту представлен в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Расчет годовых амортизационных отчислений, базовый вариант

Эксплуатация оборудования. Плата за установленную (заявленную) мощность рассчитывается по формуле

,

где Wуст - установленная мощность оборудования, кВт

М - количество месяцев в году, М = 12;

Тм - тариф в месяц за 1 кВт установленной мощности, Тм = 1,80руб.

Тогда:

руб.

Плату за потребленную энергию определим по формуле

,

где Tэл - тариф за 1 кВтч потребленной электроэнергии, Tэл - 0,169 руб.;

kод - коэффициент одновременности работы электродвигателей оборудования kод = 0,85;

kм - коэффициент, учитывающий загрузку оборудования по мощности, kм = 0,65;

kп - коэффициент, учитывающий потери мощности в сети, kп = 1,05;

- КПД электродвигателей станков, = 0,8.

Суммарные затраты на электрическую энергию в расчете на одну деталь определим по формуле:

руб.

Проектный вариант. Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих определяется по формуле

руб.

Отчисления в бюджет и внебюджетные фонды от средств на оплату труда

руб.

Первоначальная стоимость (капитальные вложения в оборудование):

Капитальные вложения в здание:

=500(6,09=15225руб,

Расчет годовых амортизационных отчислений по проектному варианту представлен в таблице 6.3.

Таблица 6.3 - Расчет годовых амортизационных отчислений, проектный вариант

Эксплуатация оборудования. Плата за установленную (заявленную) мощность рассчитывается по формуле

.руб.

Плату за потребленную энергию определим по формуле

Суммарные затраты на электрическую энергию в расчете на одну деталь определим по формуле

руб.

Результаты расчета технологической себестоимости операций механической обработки по базовому и проектному вариантам в расчете на одну деталь представляем в виде таблицы 6.4.

Таблица 6.4 - Калькуляция технологической себестоимости механической обработки детали

Рассчитываем годовой экономический эффект по формуле

руб.

Вывод: таким образом, что экономический эффект получился (47326150 руб.), что в переводе на деноминированные рубли составит 4732,62 руб.

Расчет и назначение припусков на обработку

В настоящее время существует два метода определения припусков: опытно-статистический и расчётно-аналитический.

В первом случае величина припуска устанавливается по данным таблиц на всю обработку без распределения припусков по операциям. Для этого используются соответствующие ГОСТы, в которых приведены номинальные значения припусков, которые в свою очередь являются несколько завышенными. Они не отражают полной реальной ситуации в каждом конкретном случае обработки. [2]

Расчёт припусков на обработку поверхности 120-0,022 мм.

Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры поверхности 120-0,022 мм.

Заготовка получается резкой сортового проката (подробную разработку операций обработки смотри в пункте 5).

Таблица 6.5 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам обработки поверхности 120-0,022 мм

Параметры шероховатости поверхностей заготовки и поверхностей, полученных различными методами обработки, а также толщину их дефектного слоя выбираем по табл.4,25; табл.4,27; [1].

Суммарное пространственное отклонение для заготовки данного типа

где: ск - погрешность коробления, ск= Дкl=0.6*107=74.9 мкм, табл.4,29 [1];

сц - погрешность центрирования заготовки, сц= 73 мкм, табл.4,29 [1].

мм.

Остаточные пространственные отклонения:

с1 = 0,06·105 = 6,3 мкм;

с2 = 0,04·7 = 0,315 мкм;

с3 = 0,02·4,3 = 0,002 мкм.

Минимальное значение припусков.

;

Точение получистовое

2zmin = 2·(200 + 300 +) = 2·605 мкм;

Точение чистовое

2zmin = 2·(50 + 50 +) = 2·106 мкм;

Точение тонкое

2zmin = 2·(30 + 30 +) = 2·60 мкм;

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.

Предельные значения припусков 2zmax определяем, как разность наибольших предельных размеров, а 2zmin - как разность наименьших предельных размеров на предшествующем и выполняемом переходах.

Проверяем правильность выполнения расчетов:

Условия соблюдаются, следовательно, расчеты выполнены верно.

Строим схему расположения припусков и допусков (Рис. 6.1).

Рис. 6.1. Схема расположения припусков и допусков на обработку поверхности 120-0,022 мм

Таблица 6.6 - Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности

Расчет и назначение режимов резания

Режимы резания устанавливаются в зависимости от требуемой точности и качества обрабатываемых поверхностей, а также исходя из условий минимально возможной себестоимости и наибольшей производительности.

В настоящее время применяются, как правило, две методики по расчёту режимов обработки: расчётно-аналитический метод и по нормативным данным.

Рассчитаем режимы резания на один переход аналитическим методом, а на остальные переходы назначим по нормативам

Аналитически рассчитаем режимы резания

Операция 005Токарная с ЧПУ. Переход 3. в качестве инструмента используем htptw. Станок HAASST-10.

Определяем глубину резания:

Определяем подачу:

.

- коэффициент, учитывающий режущую часть из твёрдого сплава..

Скорость резания:

;

где [4, стр. 279, таб. 29].

[4, стр. 279, таб. 29].

[4, стр. 279, таб. 29].

[4, стр. 279, таб. 29].

- стойкость инструмента: . [4, стр. 280].

- коэффициент, учитывающий глубину;

[4, стр. 273, таб. 22].

[4, стр. 273, таб. 22].

= 1 [4, стр. 264, таб. 9].

Сила резания [4, стр. 277]:

где [4, стр. 277, таб. 22].

[4, стр. 273, таб. 22].

[4, стр. 273, таб. 22].

= 1 [4, стр. 264, таб. 9].

Расчётная частота вращения шпинделя:

Принятая скорость:

Основное время обработки:

где - длина рабочего хода;

- длина врезания: ;

- длина перебега:

Тогда:

. Условие выполняется. Мощность при сверлении обеспечивается.

Операция 005. Токарная с ЧПУ (предварительная). Переход 1.

На этой операции выполняется предварительное точение торца, в качестве инструмента используем токарный резец. Станок HAAS ST-10. Глубина резания определяется припуском на обработку поверхности. Тогда глубина резания t: t = 3 мм;

Для обработки на данной операции выбираем по каталогу пластину CNMG 120412 ETcCVD покрытием из сплава ТТ8115 с углом в плане 80° для черновой обработки, которая обеспечивает необходимую глубину резания.

Рис. 6.2

Рекомендуемая каталогом подача лежит в диапазоне S = 0,25…0,60 мм/об. Принимаем подачу 0,5 мм/об.

Максимально допустимая и рекомендуемая производителем скорость резания для выбранной пластины составляет = 280 м/мин.

Частота вращения для наибольшего диаметра:

Величина минутной подачи:

Длина обрабатываемой поверхности:

lрез = 22,5 мм;

Стойкость пластин составляет T = 45 мин.

Составляющую силы резания Pz определяем по формуле:

где - коэффициенты, принимаемые по таблице в зависимости от обрабатываемого материала (конструкционная сталь), материала режущей части (твердый сплав), вида обработки (обтачивание и растачивание);