Технологический процесс изготовления детали Вал

Vp= м/мин.

n_p= =415,7 об/мин

В нашем случае применяется  станок с бесступенчатым регулированием, тогда принимаем число оборотов, равное: n=420 об/мин;

Тогда скорость резания  равняется: Крутящий момент:

y=0,8;  t=7 мм; S_z=0,18 мм/зуб;D=18 мм;С_м=0,0345;q=2.0;

 н×м

Ne= ; Ne= кВ.

Мощность, которую должен обеспечить станок: N_c=N_дв*η, где Nдв – мощность электродвигателя привода главного движения, кВт; η – механический КПД. N_с=8*0,75=6 кВт.

Таким образом Ne < N_c

Расчет режимов резания  для фрезерования

 

Определяем расчетную  величину скорости резания:

Vp= , где

  -общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания

         , где

- коэф., учитывающий качество  обрабатываемого материала ( )

     - коэф., учитывающий состояние поверхности заготовки ( )

     - коэф., учитывающий материал инструмента ( )

Принимаем по таблице 39 и 40 [7]: зн ачение стойкости инструмента и значения коэффициентов входящих в формулу: Т=80 мин; Cv=46,7; q=0,45; x=0,5; y=0,5; u=p=0,1; m=0,33; при t=7 мм; В=18 мм; S_z=0,04 мм/зуб.

 м/мин.

 

Определим число оборотов шпинделя:

n_р=

n_p= =416 об/мин

В нашем случае применяется  станок с бесступенчатым регулированием, тогда принимаем число оборотов, равное: n=420 об/мин;

Тогда скорость резания  равняется:

 

Подача:

=33,6 мм/мин

Сила резания:

,где

По табл. 41[7]: Ср=68,2,   x=0.86,   y=0.72,   u=1.0,   q=0.86,   w=0,

Поправочный коэффициент  на качество обрабатываемого материала (стр. 264)  

 

Мощность резания определяется по формуле:

Ne= ; Ne= =0, 52 (кВт).

Мощность, которую должен обеспечить станок:

N_c=N_дв*η,

где Nдв – мощность электродвигателя привода главного движения, кВт; η – механический КПД.

N_с=8*0,75=6 кВт.

Таким образом Ne < N_c

 

2. Фрезерование шпоночного паза шириной 20 мм:

Инструмент: фреза шпоночная ГОСТ 9140-78. Материал инструмента – Р6М5.Сталь 45,глубина паза t=7,5 мм

Расчет ведется одновременно с заполнением операционных карт технологического процесса: запись данных по оборудованию, способу обработки, характеристики обработки обрабатываемой детали /6/.

Расчет режимов резания  для засверливания

Определяем расчетную  величину скорости резания:

Vp= , где

  -общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания

, где

- коэф., учитывающий качество  обрабатываемого материала ( )

     - коэф., учитывающий материал инструмента ( )

     - коэф., учитывающий глубину сверления ( ) 

Принимаем по таблице 39 и 40 [7]: значение стойкости инструмента и значения коэффициентов входящих в формулу: Т=80 мин; Cv=9,8; q=0,40;  y=0,7; m=0,20; S_z=0,18 мм/зуб. D=20 мм.

Vp= м/мин.

n_p= =372,6 об/мин

В нашем случае применяется  станок с бесступенчатым регулированием, тогда принимаем число оборотов, равное: n=380 об/мин;

Тогда скорость резания  равняется: Крутящий момент:

y=0,8;  t=7,5 мм; S_z=0,18 мм/зуб;D=18 мм;С_м=0,0345;q=2.0;

 н×м

Ne= ; Ne= кВ.

Мощность, которую должен обеспечить станок: N_c=N_дв*η, где Nдв – мощность электродвигателя привода главного движения, кВт; η – механический КПД. N_с=8*0,75=6 кВт.

Таким образом Ne < N_c

Расчет режимов резания  для фрезерования

 

Определяем расчетную  величину скорости резания:

 

Vp= , где

  -общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания

, где

  - коэф., учитывающий качество обрабатываемого материала ( )

       - коэф., учитывающий состояние поверхности заготовки ( )

       - коэф., учитывающий материал инструмента ( )

Принимаем по таблице 39 и 40 [7]: значение стойкости инструмента и значения коэффициентов входящих в формулу: Т=80 мин; Cv=46,7; q=0,45; x=0,5; y=0,5; u=p=0,1; m=0,33; при t=7,5 мм; В=20 мм; S_z=0,04 мм/зуб.

 м/мин.

 

Определим число оборотов шпинделя:

n_р=

n_p= =377 об/мин

В нашем случае применяется станок с бесступенчатым регулированием, тогда принимаем число оборотов, равное: n=380 об/мин;

Тогда скорость резания  равняется:

Подача:

=38,4 мм/мин

 

Сила резания:

,где

По табл. 41[7]: Ср=68,2,   x=0.86,   y=0.72,   u=1.0,   q=0.86,   w=0,

Поправочный коэффициент  на качество обрабатываемого материала (стр. 264)  

 

Мощность резания определяется по формуле:

Ne= ; Ne= =0, 5 кВт

Мощность, которую должен обеспечить станок:

 

N_c=N_дв*η,

где Nдв – мощность электродвигателя привода главного движения, кВт; η – механический КПД.

N_с=8*0,75=6 кВт.

Таким образом Ne < N_c

 

4. Описания конструкции и принципа работы приспособления

1.Обработка  шпоночных пазов на станке  с программным управлением 6Р13Ф3  за один рабочий ход.

2. Обработка  шпоночных пазов на станке  с программным управлением 6Р13Ф3 c маятниковой подачей.

Расчет проведем на ЭВМ.

Целесообразность разработанного процесса механической обработки заготовки определим на основе сравнительной экономической эффективности двух вариантов: проектного и базового /9/.

Экономическая эффективность  рассчитывается  по величине  годовой  экономии на приведенных затратах:

Сп=Сп'-Сп"    

где Сп', Сп" - сумма годовых приведенных затрат базового и проектного вариантов, руб.

проектного

Сп=(Ст+Eн·K)    

где C_т - годовая технологическая себестоимость операции, руб;

K - сумма годовых капитальных затрат на операции, руб;

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Ен=0,15.

Капитальные затраты  определяем по формуле:

К=С_р(К_о+К_зд+К_СЛ+К_Ж+К_ПУ)    

где С_р - расчетное количество станков, требуемых для обработки годового выпуска деталей на операции, шт;

К_о - вложение средств в оборудование, руб;

К_зд - вложения в производственные помещения, руб;

К_СЛ - вложения в служебно-бытовые помещения, руб:

К_Ж – вложения в жилищное и культурно-бытовое строительство, руб;

К_пу - вложения в комплект управляющих программ, руб.

Вложение средств в оборудование определяем по формуле:

К_о=К_то+К_пт+К_к    

 

где К_то - вложения в технологическое оборудование, руб.

Кпт - вложения в подьемно-транспортное оборудование, руб;

Кк - вложения в средства контроля, руб.

К_то=Ц_то·К_т       

где Ц_то - оптовая цена станка, руб;

К_т - коэффициент, учитывающий расходы на транспортировку Кт=1,1.

К_пт=0.12·К_то    

К_к=0.012·К_то    

Вложения в производственные помещения определяем по формуле:

K_зд=Ц_пп (S+S_y) γ    

где Ц_пп - стоимость 1 кв.м производственной площади механического цеха;

S - площадь занимаемая станком, м²;

S_y - площадь ,занимаемая выносными элементами, м²;

γ - коэффициент,учитывающий дополнительную производственную площадь, приходящуюся на дополнительное оборудование.

 

К_СЛ=Ц_СП*S_CЛ(Р_СТ+Р_Н+Р_ДОП)    

где Ц_СП – стоимость 1 м² служебно-бытовых помещений, приходящейся на одного рабочего.

S_СЛ – площадь служебно-бытовых помещений, приходящейся на одного рабочего.

Р_СТ, Р_Н, Р_ДОП – соответственно количество станочников, наладчиков и дополнительных рабочих, приходящихся на один станок.

где F_р– действительный годовой фонд времени рабочего;

d – количество станков, обслуживаемых одним рабочим, шт;

К_В – средний коэффициент выполнения норм времени. При обработке на    станках с ЧПУ К_В=1.

где t_н – время наладки станка. Для укрупненных приближенных расчетов можно принять tн=0,7tп-з

n – количество станков, обслуживаемых одним станочником, шт.

где - коэффициент загрузки каждого рабочего места.

где S – принятое количество оборудования на каждой станочной операции.

Расчет технологической  себестоимости:

Основан на использовании  нормативов себестоимости одного машино-часа работы оборудования.

где С_чс,С_чн,С_чэ - нормативы затрат по заработной плате станочников наладчиков и электронщиков приходящихся на 1 час работы оборудования, со всеми начислениями, к/ч;

С_ча,С_чр,С_чэл - нормативы затрат на амортизацию оборудования, ремонт и электроэнергию, приходящихся на 1 час работы станка, к/ч;

С_чп,С_чир - нормативы затрат на амортизацию и ремонт приспособлений и инструментана 1 час работы, к/ч.

С_обсл - годовые затраты на обслуживание и ремонт ЧПУ, руб.

С_пу - годовые затраты на подготовку и возобновление управляющих программ, руб.

С_пп, С_сл - годовые затраты на амортизацию и содержание производственных и помещений, руб.

где К_пу – стоимость управляющей программы на операцию в зависимости от метода программирования;

К_з=1,1 – коэффициент, учитывающий возобновление программы;

Z – продолжительность выпуска детали одного наименования.

С_пп=Н_пп(S+S^y)* ,руб    

где Н_пп – стоимость амортизации и содержания 1 м² площади механического цеха и служебно-бытовых помещений (затраты на освещение, отопление, вентиляцию, ремонт  и уборку).

1. Исходные данные:

а) годовой объем выпуска: 5000 шт.; 

б) базовый технологический  процесс:

№ п/п	Модель станка	Цена, тыс.руб.	Штучное время, мин.	Капит. затраты, руб.	Технол. себестоимость, руб.	Приведенные затраты, руб.
020	6Р13Ф3	37,145	5,066	59743,9	4352,77	13313,863

в) проектный технологический  процесс:

№ п/п		Модель станка	Цена, тыс.руб.	Штучное время, мин.	Капит. затраты, руб.	Технол. себестоимость, руб.	Приведенные затраты, руб.
020	6P13Ф3		37,145	30,45	68842,112	18237,088	28563,405

 

2. Результаты расчета:

 

Величина годовой экономии на приведённых затратах  в базовом  варианте составляет  15249,542 руб.

Таким образом, базовый  вариант является более эффективным.

 

3. Проектирование специальной контрольной оснастки

 

Исходные данные для  проектирования специального контрольного приспособления: сборочный чертеж контрольного приспособления, спецификация.

 

1. Принципиальная схема контрольного приспособления

 

Основные требования, предъявляемые к контрольным  приспособлениям, определяются необходимостью обеспечения оптимальной точности и производительности операции контроля. Кроме того, приспособление должно быть удобно в эксплуатации, технологично в изготовлении и износоустойчиво, наряду с экономической целесообразностью. Контрольно-измерительные приспособления служат для проверки соответствия параметров изготовленной детали требованием технологической документации. Предпочтение отдается приспособлениям, позволяющим определить пространственное отклонение одних поверхностей деталей по отношению к другим.

Приспособления должны быть просты по устройству, удобны в  эксплуатации и технологичны в изготовлении. При проектировании следует всесторонне  учитывать условия, в которых  намечается их применение.

Различают следующие основные этапы проектирования.

1. Определение допустимой  погрешности измерения.

2. Разработка принципиальной  схемы приспособления, включая выбор  измерительного устройства, схема  базирования детали, передаточных  звеньев и т.д.

3. Расчет точностных  показателей приспособления с внесением (при необходимости) измерений в его принципиальную схему.

4. Разработка конструкции  (в виде сборочного чертежа  со спецификацией).

Согласно требованиям  чертежа детали, в процессе изготовления необходимо выполнить условия по взаимному расположению ряда рабочих поверхностей деталей. Заданы следующие ограничения по биению:

- поверхности 20Р9 относительно  оси в пределах 0,02 мм;

- поверхность 18Р9 относительно  оси в пределах 0,02 мм.

Данные параметры контролируются на операции 075 контрольной (окончательный контроль) выборочно в объеме 30% от партии деталей. Наиболее простой способ контроля указанных поверхностей – контроль в центрах, с базированием по центровым отверстиям детали. Данное измерение допустимо, так как контролируемые поверхности детали обрабатывались относительно центров.

Проектируемое приспособление предназначено для контроля биения поверхностей : 20Р9, 18Р9. Контролируемая величина биения 0,02 мм.