Разработка карты технологического маршрута обработки детали.

Расчет технологической себестоимости на одну из операций.

Разработка карты технологического маршрута обработкиявляется основой курсо­вого проекта. От правильности и полноты разработки маршрут­ного технологического процесса во многом зависят организация производства и дальнейшие технико-экономические расчеты.

В технологической части курсового проекта необходимо дать анализ и обоснование разрабатываемого технологического процесса. Прежде всего, необходимо выделить все операции, в которых применяется прогрессивное станочное оборудование, быстродействующее приспособление, специальный режущий и измерительный инструмент. Характер технологического процесса определяется среднесерийным типом производства и условиями проектирования, указанными в задании. Разработка технологического процесса основа­на на использовании научно-технических достижений во всех отраслях промышленности и направлена на повышение техничес­кого уровня производства, качества продукции и производи­тельности труда.

Карту технологического маршрута обработки предохранительного клапана можно увидеть в таблице 9.

Карта технологического маршрута обработки детали Таблица 9

№ операции

Наименование и содержание операции

Оборудование (код, наименование, инвентарный номер)

Приспособление и вспомогательный инструмент (код, наименование)

Режущий инструмент (код, наименовние)

Измерительный инструмент (код, наименование)

t, мм

Разряд рабочего

Режимы обработки детали

Т

i

S, мм/об

n, об/мин

V, м/мин

Тосн мин

Твсп мин

Тшт. мин (б)

Тшт. мин (н)

Заготовительная

Bomar серии Ergonomic 275.230DG

Тиски станочные мод.7201-0009-02

Пила ленточная

Линейка ГОСТ 427-75

Отрезать калиброванный пруток L=1200 мм

Штангенциркуль ГОСТ ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80

Токарная

Автомат продольного точения с ЧПУ модели ЛА-155Ф30

Патрон 3-х кулочковый для токарных станков

Штангенциркуль ГОСТ ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80

Подрезать торец

Резец подрезной отогнутый 16х10х100 ВК8гост18880-73

Штангенциркуль ГОСТ ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80

Точить Ø 18 и длину 8

Резцы проходные прямые 16х10х100 с пластинами из твердого сплава (Т15К6, Т5К10, ВК8) ГОСТ 18878-73

Штангенциркуль ГОСТ ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80

1/4

0,3

0,5

0,6

Подрезать уступ

Резец подрезной отогнутый 16х10х100 ВК8гост18880-73

Штангенциркуль ГОСТ ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80

Сверлить отверстие Ø 10

Отрезать деталь размер 12

Резцы токарные отрезные с пластинами из твердого сплава (Т15К6, Т5К10, ВК8) ГОСТ 18884-73

Штангенциркуль ГОСТ ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80

Слесарная

Тески слесарные

Напильник

Снять заусенцы

Острые кромки притупить

7,2

5,8

Расчет технологической себестоимости на одну из операций.

Технологическая себестоимость детали представляет собой ту часть ее полной себестоимости, элементы которой существенно изменяются для различных вариантов технологического процесса.

Таблица исходных данных для базового процесса

Таблица 10

Данные
Модель станка	Автомат продольного точения с ЧПУ модели ЛА- 155Ф30
tшт.к., мин	7,3
Разряд станочника
Число станков, обслуживающих в смену станочником
Fд
Оптовая цена станка, руб.
Размеры станка в плане, мм.	5600х900х1720
Площадь станка в плане, кв. м	5,04
Nэ, кВт	5,5
Категория ремонтной сложности: Км Кэ

 

Таблица исходных данных для проектируемого процесса

Таблица 11

 

Данные
Модель станка	Bomar серии Ergonomic 275.230DG
tшт.к., мин	5,8
Разряд станочника
Число станков, обслуживающих в смену станочником
Fд
Оптовая цена станка, руб.
Размеры станка в плане, мм.	64х1400х 1270
Площадь станка в плане, кв. м	8,96
Nэ, кВт	2,7
Категория ремонтной сложности: Км Кз

 

 

Расчет технологической себестоимости производится по следующей формуле:

Соп=Зо+Зв.р.+Ао+Ат.о.+Ро+И+Пэ+Пп+Ппр, где

Зо.Зв.р-заработная плата станочника и наладчика;

а_о - амортизационные отчисления на оборудование;

Ат.о. - амортизационные отчисления на технологическое оснащение;

Ро - затраты на ремонт и обслуживание оборудования;

И - затраты на инструмент;

Пэ - затраты на силовую электроэнергию;

Пп - затраты на амортизацию и содержание производственных площадей;

Ппр - затраты на подготовку и эксплуатацию управляющих программ (для станков с ЧПУ).

1. Заработная плата станочника (основных производственных рабочих), руб.

Зо=(Но.ч.*t_шт.к*Км)/60, где

Но.ч. - норматив среднечасовой заработной платы станочника соответствующего разряда, руб./час;

Км - коэффициент, учитывающий оплату основного рабочего при многостаночном обслуживании.

В нашем случае Но.ч. (б) = 67руб/час., а Но.ч.(н) = 67руб/час. Км(б)=1, Км(н)=1., tшт.б =7,3мин., tшт.н =5,8мин

Зо(б)=(67*7,3*1)/60=8,15руб.

Зо(н)=(67*5,8*1)/60=6,48руб.

2. Заработная плата наладчика, руб.:

Зв.р.=(Нн,г, * tшт.к *m)/(60 * Ко.н * Fд), где

Нн.г, - норматив годовой заработной платы наладчика соответствующего разряда (300 руб.);

m - число смен работы станка (2);

Ко.н, - число станков, обслуживаемых наладчиком в смену (7-10);

Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час (1980).

(для универсальных станков наладчики не требуются).

Зв.р.(б)=(300*7,3*2)/(60*7*1980)=4380/831600=0,0052

Зв.р.(н)=(300*5,8*2)/60*7*1980)=3780/831600=0,0045

3. Амортизационные отчисления от стоимости оборудования:

Ао=(Ф * На* tшт.к)/(100 * 60* Fд), где

Ф - стоимость оборудования, руб. (определяется как произведение оптовой цены станка Ц на коэффициент 1,122, учитывающий затраты на транспортирование и монтаж станка;

На - общая норма амортизационных отчислений, %;

Ао(б)= (195000*1,122 *6,1*7,3)/(100*60*1980)= 0,82руб.

Ао(н) = (73570*1,122*6,1*5,8)/(100*60*1980)=0,24руб.

4. Затраты на ремонт и обслуживание оборудования

Ро=[(Нм*Км+Нэ*Кэ)*t_шт.к.]/(60*Fд*Кт), где

Нм, Нэ - нормативы годовых затрат на ремонт соответственно механической и электрической частей оборудования, руб./год; Нм= 25,1., Нэ=6,5

Км, Кэ- категория сложности ремонта соответственно механической и электрической частей оборудования; Км (б)=11, Км (н)=14, Кэ(б)=8,5, Кэ(н)=26

Кт - коэффициент, зависящий от класса точности оборудования;

Ро (б)= [ (25,1*11+6,5*8,5)*7,3 ] /(60*1980*1)= 0,020руб.

Ро (н)= [ (25,1*14+6,5*26)*5,8 ] /(60*1980*1)= 0,025руб.

Затраты на силовую энергию

Пэ =(Nэ*η_з.о.*t_шт.к*Цэ)/60, где

Nэ - установленная мощность электродвигателей станка, кВт; Nэ(б)= 5,5кВт, Nэ(н)=2,7кВт

η_з.о - общий коэффициент загрузки двигателя; η_{з.о(б)=0,7.,} η_{з.о(н)=0,9}

Цэ - цена одного киловатт-часа. Цэ=4,5руб.

Пэ(б)=(5,5*0,7*7,3*4,5)/60=2,10руб.

Пэ(н)=(2,7*0,9*5,8* 4,5)/60=1,05руб.

6. Затраты на амортизацию производственных площадей:

Пп= (Нп*Пс*Кc.ц* t_шт.к)/(60*Fд), где

Нп - норматив издержек, приходящихся на м² производственной площади,

руб/м^2.,Нп= 60руб/ м²

Пс - площадь, занимаемая станком; Пс(б)=5,04м², Пс(н)=8,96м²

Кс.ц - коэффициент, учитывающий площадь для систем управления станков. Кс.ц.=1,8

Пп(б)=(60*5,04*1,8*7,3) /(60*1980)=3973/18800= 0,21руб.

Пп(н)=(60* 8,96*1,8*5,8)/(60*1980) =5612/18800=0,30руб.

7. Затраты на подготовку и эксплуатацию управляющих программ:

Ппр=(c *Кв)/(П*Тд), где

c- стоимость программы, руб.;

Кв - коэффициент, учитывающий потребность восстановления программы-носителя;

Тд - срок выпуска данной детали, год,

Пп_Р=(450*1)/(4100*1)=0,11руб.

Сводная таблица выходных данных технологической

себестоимости для базового и проектируемого процессов

 

Таблица 12

Элементы (руб.)	Базовый технологический процесс	Проектируемый технологический процесс
Зо	8,15	6,48
Зв.р.	0,0052	0,0045
Ао	0,82	0,24
Ро	0,020	0,025
Пэ	2,10	1,05
Пп	0,21	0,30
Ппр	0,11	0,11
Со.п.	11,41	8,21

 

*Ат.о и И для обоих случаев одинаковы, в базовом и проектируемом технологических процессах они не оказывают никакого влияния поэтому на себестоимости операций.

Вывод: результаты расчетов показывают экономическую целесообразность обработки детали предложенным новым методом.

Расчет режимов резания, нормирование.

Операция: токарная.

1. Расчет длины рабочего хода суппорта:

Lp.x. = Lpeз. + Lтреб. =8+3,5=11,5мм.

2. Расчет глубины резания:

t₀ = (Дзаг. - Ддет.)/2 = (26-18)/2=4мм.

Назначается глубина резания t=1мм

Число ходов i=t₀/t=4

3. Определение стойкости инструмента:

Тр = Тм*λ, где

Тм - стойкость машинной работы станка, мин.(с одним инструментом в наладке = 50 мин.);

λ - коэффициент времени резания

λ = Lpeз/Lp.х.= 8/11,5= 0,7

Тр = 50*0,7=35мин.

4. Расчет скорости резания:

V= Vтабл.*К1*К2*К3, где

K1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала (1,15);

К2- коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава (1,0);

К3 - коэффициент, зависящий от вида обработки (0,8);

 

V= 200*1,15*1,0*0,8=184м/мин.

Расчет частоты оборотов шпинделя:

n=(1000*V)/(π *d)= (1000* 184)/(3,14*18) =184000/56,52=3244,48об/мин.

Уточнение частоты оборотов шпинделя регулиовка частоты вращения шпинделя бесступенчатая, принемается частота вращения 3250 об/мин

Vд =(π*d*n)/1000= (3,14*18*3250)/1000=183690/1000= 184 м/мин.

5. Расчет основного времени

to = [Lp.x/(So*n)]*i = [11,5/(0,3*3250)]* 4= 0.047мин.

6. Расчет мощности резания

N рез.=9,8*P рез.*V/60=450*184/(60*1020)=1,35 кВт.

Вертикальная составляющая силы резания P_z (Н) – сила сопротивления резанию, действующая в вертикальном направлении касательно к поверхности резания. Для приближенных расчетов ее можно определить из формулы Р рез = KtS, кгс, где K – коэффициент резания, равный силе резания, приходящейся на 1 мм² площади поперечного сечения срезаемой стружки, МПа (табл. 13);

t – глубина резания, мм; S – подача, мм/об.

Таблица 13

Среднее значение коэффициента резания К при точении

 

Р рез = K*t*S=1500*1*0,3=450 Н

7. Расчетно-необходимая мощность:

Nnp = Npeз/КПД = 1,35/0,96= 1,3кВт.

По паспорту станка мощность электродвигателя равна 5,5кВт.

Nэл.двиг≥Nпр

η_м = Nпр/Nэл.двиг =1,3/5,5= 0,24

Вывод: Режимы резания расчитаны правильно.

Нормирование (по всем операциям технологического процесса обработки детали):

Нормирование технологического процесса состоит в определении величины штучного времени Т_шт для каждой операции (при массовом производстве) и штучно-калькуляционного времени Т_шт (при серийном производстве). В последнем случае рассчитывается подготовительно-заключительное время Т_пз.

Величины и Т_шк определяют по формулам:

Т_всп=0,6

Т_шт=7,2

Т_шк = Т_шт + Т_пз/n, где

Т_шк(б) = 7,2+5/84=7,3

Т_шк(н)=5,74+5/84=5,8

Т_о - основное технологическое время, мин;

Т_в - вспомогательное время, мин

Т_об - время обслуживания рабочего места, мин;

Т_д - время перерывов на отдых и личные надобности, мин;

T_о.т – время простоев по организационно техническим причинам.

Т_пз – подготовительно-заключительное время, мин;

n – количество деталей в партии.

 

Основное (технологическое) время затрачивается непосредственно на изменение форм и размеров детали.

Вспомогательное время расходуется на установку и снятие детали, управление станком (прессом) и изменение размеров детали.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем.

Время обслуживания рабочего места складывается из времени технического обслуживания (смена инструмента, подналадка станка) и времени на организационное обслуживание рабочего места (подготовка рабочего места, смазка станка и т.д.)

Подготовительно-заключительное время нормируется на партию деталей (на смену). Оно расходуется на ознакомление с работой, настройку оборудования, консультации с технологом и т.д.

Рассчитаем нормирование технологического процесса обработки одной детали

T_шт(б)= 7,2мин.

T_шт(н)=5,74мин

T_шт.к(б) = Т_шт.+(Tпз/n)= 7,2+(5/84)= 7,26 мин.

T_шт.к(н) =5,74+(5/84)=5,8

 

Конструкторская часть.

Описание приспособлений.

Процесс базирования и закрепления называют установкой. Для установки заготовок на металлорежущие станки используют станочные приспособления.

Для установки детали в токарном станке используют универсальный трех кулачковый патрон с винтовым зажимом.

Резец подрезной отогнутый – вид токарного инструмента, который предназначен для обработки плоскостей заготовки, которые расположены перпендикулярно оси вращения.

 

Описание средств контроля.

Для измерения и контроля всех размеров обрабатываемой детали получаемых на разных этапах технологического процесса используются следующие средства:

1. Шкальные инструменты: - Линейка ГОСТ 427-75 – применяется для измерения длины заготовки

2.Штангенинструменты:

2.1. Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1 ГОСТ 166-80 применяется для измерения диаметров гладких цилиндрических поверхностей

2.2. Штангенглубинометр ГОСТ 162-80 применяется для измерения глубины проточек