Методические указания к дипломному проекту Разработка конструкций и технологии изготовления icon

Методические указания к дипломному проекту Разработка конструкций и технологии изготовления



Смотрите также:
Методические указания к курсовому проекту...
Методические указания по дипломному проектированию саратов 2011...
Методические указания по дипломному проектированию балаково 2009...
Методические указания по дипломному проектированию саратов 2011...
Методические указания по дипломному проектированию саратов 2011...
Методические указания по дипломному проектированию балаково 2009...
К дипломному проекту...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология возведения зданий и...
Методические указания по дипломному проектированию для студентов всех форм обучения...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технологии программирования»...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Производство сварных конструкций» Н...
Методические указания к дипломному проектированию для студентов очной и заочной форм обучения...



страницы: 1   2   3   4   5
вернуться в начало
скачать

универсальные центра с индикаторной стойкой;

3. Торцовое биение по буртикам - поверочная плита и стойка с

индикатором;

4. Осевой шаг, толщина зубьев, угол профиля - большой универсальный

микроскоп;


- 3 -

5. Шероховатость поверхностей - профилометр-профилогаф:

6. Измерительная машина для комплексной проверки червячных фрез типа

Клингельнберг мод. PFM 250;

7. Контроль профиля зубьев шлицевых фрез - оптиметр с диаметром

экрана не менее 1м.

Принципы размещения оборудования

Обычно в инструментальных цехах автозаводов оборудование отдельных

участков размещается по ходу технологического процесса.

Шлифовально-заточное оборудование должно быть отделено стеклянной

перегородкой, так как абразивные станки образуют пыль, влияющую на

износ станков.

Отделение ОТК также должно быть удалено от станков с изолировано

перегородкой.

Необходимо предусмотреть склад готовой продукции (около) ОТК и

промежуточный склад, из которого инструмент направляется в

термообработку.

Небольшой вес заготовок инструмента не требует грузо-подъемных

средств, однако необходимо предусмотреть кран-балку для демонтажа

узлов станков при их ремонте.

Расчет трудоемкости операций и потребного оборудования

Для расчета необходимого оборудования необходимо определить

штучно-калькулящионное время tшт для каждой операции. Оно

рассчитывается по формуле:

tшт = tмаш + tв + tпз, где

- tмаш - машинное или основное технологическое время;

- tв - вспомогательное время;

- tпз - подготовительно-заключительное время.

Базовый технологический процесс изготовления шлицевой фрезы был

пронормирован с расчетом tмаш по выбранным режимам резания.

Вспомогательное время tв определялось частичным хронометрированием на

рабочих местах завода МИЗ и эспертной оценкой. Его нельзя считать

умножением tмаш на какой-либо коэффициент. Это время слагается из

времени установки и снятия заготовки, времени замены инструмента,

времени на заточку инструмента, времени измерения.

Подготовительно-заключительное время - время наладки станка,

настройки станка сменными шестернями, времени ликвидации отказов, на

изучение чертежа, времени подготовки станка и приспособления. На

разных операциях червячных фрез tпз весьма ралично. Оно относится ко

всей изготоволяемой партии. Чем иеньше партия, тем больше tпз,

приходящееся на 1 заготовку. Число заготовок в запускаемой партии не


- 4 -

более 5шт.

Для черновой токарной операции tпз можно принять равным 10мин, а

tв=3мин.

Для чистовой токарной операции на станке с ЧПУ tпз = 60...90мин, а

tв = 3,5...4мин.

Для протягивания шпоночного паза tпз = 5...6мин, а tв= 1,7 мин;

Для фрезерования стружечных канавок tпз = 30мин , а tв =15...20 мин,

так как оно включает деление на Z (1мин на зуб), смену заготовок на

оправке, закрепление оправки, смену фрезы 2-го порядка, измерение

заготовки на приборе по 2 параметрам.

Фрезерование основного червяка - tпз = 30мин, tв = 12мин.

Токарное затылование - tпз = 45мин (включает смену кулачков,

настройку 3 гитар сменными зубчатыми колесами, изучение чертежа); tв =

= 25мин (включая смену резцов, измерение профиля шаблонами, измерения

на микроскопе, смену заготовок на оправке, закрепление оправок).

Фрезерование неполных витков - tпз = 8мин, tв = 2,5мин.

Шлифование отверстия - tпз = 7 мин; tв = 3мин (смена детали, смена

шлифовального круга, правка круга, измерение предельными калибрами).

Шлифование торцов - tпз = 6мин; tв= 2мин.

Шлифование буртиков - tпз = 6мин;

Заточка по передней поверхности на станке Клингельнберг с ЧПУ: tпз=

= 60мин; tв = 3мин (закрепление и снятие фрез, смена шлифовального

круга, заправка круга, измерение фрезы по трем параметрам на приборе).

При заточке на полуавтомате без ЧПУ tпз = 80мин; tв = 4мин).

Затылование-шлифование профиля tпз= 60мин; tв= 30мин.

Расчет потребного оборудования выполнен исходя из работы участка в 1

смену продолжительностью 8ч. Принимая количество рабочих дней в году

252 суммарный фонд рабочего времени Тг равен 2016 часов.

На большинстве операций Кт=1 и количество изготовляемых фрез

составляет 520шт. При расчете оборудования для фрезерования профиля,

токарного затылования , заточки и шлифования-затылования расчет

станков должен затылования, и заточки следует исходить из

исходить из количества фрез, равного 270 + 250.Кт = 270 +250.1,35=608шт.

Для операции шлифования профиля из этого количества следует исключить

50 шт. фрез для звездочек, т.е. составит 558шт.

Штучная стоимость расчитывается с учетом числа штук фрез в партии

(5шт.) и количества одновременно обрабатываемых фрез n на некоторых

операциях:

tшт' = tмаш/n + tв/n + tпз/5


- 5 -

Количество станков на каждой операции, необходимое для выполнения

программы, рассчитывается по формуле:

Nст = Тг/ tшт'.

Если результат <1,1 то принимаем 1 станок. Если результат >1,1 , то

принимаем 2 станка.

План цеха выполнен на листе No.11 в масштабе 50:1 . Сетка колонн

принята равной 9х12м. Контур станков вид в плане соотвествует реально

используемым на МИЗ"е. Площадь под каждым станком учитывает деревяную

решетку для оператора, стойку ЧПУ, тумбочку, инструментальный шкаф,

прибор для предварительной настройки инструмента, гидростанцию,

пылесос и другое оборудование, принадлежащее данному станку.


- 1 -

^ АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ШЛИЦЕТОЧЕНИЯ

Анализируются два близких метода нарезания шлицевых валов:

- шлицеточения обкаточным резцом;

- шлицефрезерования червячной фрезой.

Оба процесса выполняются на одном и том же оборудовании -

шлицефрезерном станке. Достигаемая точность выполнения шлицев также

одинакова. Различны лишь режимы обработки и связанная с ними

производительность. Для сравнения выбран один и тот же вал коробки

перемены передач трактора, изготовляемый на Гомельском заводе

Гомсельмаш, представленный на рис. в статье В.В.Кошлаковой [6]. Вал

общей длиной 270мм имеет цилиндрические посадочные места длиной 60мм и

длинный шлицевый участок длиной 150мм, открытый с каждой стороны:


Шлицевый участок имеет следующие размеры: наружный диаметр 54h7,

внутренний диаметр 46-0,5, ширина шлицев 9 е9, число шлицев 8.

Материал вала сталь 18ХГТ с твердостью НВ=179-207.

Обкаточный резец сборной конструкции с 12 цилиндрическими ножами из

быстрорежущей стали Р6М5 имеет наружный диаметр 120мм.

Червячная однозаходная шлицевая фреза имеет диаметр 90мм и длину

70мм.

Обкаточный резец нарезает вал на следующих режимах резания:

-скорость резания v = 40м/мин;

-число оборотов n = 1000v/3,14.De = 1000.40 / 3,14.120=105об/мин;

-подача на 1 зуб sz = 0,05мм/зуб;

-подача на 1 оборот обкаточного резца so = sz.z = 0,05.12 = 0,6мм/об

-подача в минуту sм = sz.z.n = 0,6.105 = 63мм/мин.


- 2 -

Можно представить себе обкаточный резец как червячную фрезу с числом

заходов 12 и одним зубом в каждой рейке. При нарезании 8 шлицевого

вала заготовка должна вращаться с числом оборотов nв = n. z/zв =

=105.12/8 = 157,5 об/мин.

Подача резца за 1 оборот стола s = sm/nст= 63/157 = 0,4мм/об.стола и

за это значение подачи настаивают шлицефрезерный станок.

Машинное время нарезания шлицев вала определяется по формуле:

L lвр+l+lвых

tмаш = ---- = ---------- , где (1)

sм sм


L - суммарная длина прохода;

l - длина шлицевого участка вала;

lвр - длина врезания инструмента;

lвых - длина выхода инструмента.

Длину врезания можно определить по формуле: lвр = Re - (Re-h),

где Re - наружный радиус резца, а h - высота шлица.

lвр= 60 -(60-4,5) = 22,8мм

Длина выхода инструмента равна 1мм. Тогда суммарная длина прохода

L = 22,8 + 150 + 1 = 173,8мм , а машинное время:

tмаш = 173,8/63 = 2,76 мин


Рассчитаем теперь время нарезания шлицев однозаходной червячной

фрезой. Режимы шлицефрезерования:

- скорость резания v = 40м/мин;

- число оборотов шпинделя фрезы n= 1000v/3,14Def = 1000.40/3,14.90=

= 130об/мин;

- подача при фрезеровании sf = 2мм/об стола

- число оборотов вала (стола) nв = n/zв = 130/8 = 16,25об/мин

- минутная подача фрез sм = sf.nв= 2.16,25= 32,5мм/мин

Машинное время шлицефрезерования рассчитывается по той же формуле,

что и для шлицеточения, т.е.:

tмаш = L/sм = (lвр + l + lвых)/sм

- длина врезания lвр = Ref - (Ref - h) = 45 - (45 - 4,5) = 17,39

- длина выхода фрезы =1мм

Суммарная длина прохода L = 17,39 + 150 + 1 = 168,4мм

Машинное время фрезерования вала: tмаш = 168,4/32,5 = 5,2мин

Таким образом производительность шлицеточения в 1,9 раза выше, чем

шлицефрезерование.


- 3 -

Рассчитаем теперь приведенные к 1 мин расходы, связанные с работой

оборудования Cм' и инструментальные расходы Син'.

Расходы, связанные с работой оборудования, См состоят из

амортизационных отчислений Сам', затрат на электроэнергию Cэ',зарплаты

оператора с накладными расходами:

См'= Сам' + Cэ' + Cз' (2)

Амортизационные отчисления зависят от начальной стоимости станка Сст

и нормативного срока его использования до списания Nис = 5 лет. Годовые

амортизационные отчисления равны:

Сам = Сст/5 , руб (3)

Приведенные к 1 мин амортизационные отчисления равны при односменной

работе оборудования:

Сам' = Cам/2016.60 , руб

Стоимость шлицефрезерного станка завода "Комсомолец" в 1990г.

составляла 24тыс.руб. (или 12тыс.$). Приняв инфляцию за 15 лет равной

75% можно утверждать, что стоимость аналогичного станка в 2005г. равна

12.1,75= 21000$ или 21000.28,0=588000руб.

Годовые амортизационные отчисления равны Сам = 588000/5=117600руб

Приведенные к 1мин амортизационные отчисления равны:

Сам'= 117600/2016.60 =0,97руб

На станке установлен электродвигатель мощностью Nд=10кВт. Расходы на

электроэнергию в 1мин составят:

Сэ' = Nд.Сэч/60 , (4)

где Сэч - стоимость 1кВт для промышленных объектов = 4,5 руб.

Сэ'= 10.4,5/60 =0,75руб

Зарплата оператора в 1 месяц равна 8000руб, а накладные расходы

составляют 400%. Тогда зарплата с накладными расходами в 1 месяц

составит 8000 + 32000 = 40000руб. Минутная зарплата с накладными

расходами составит: 40000/22.480= 3,79руб.

Стоимость станкоминуты шлицефрезерного станка См составит:

См'= Сам' + Cэ' + Cз'= 0,97 + 0,75 + 3,79 = 5,51руб


Инструментальные расходы состоят из трех составляющих: покупной

(начальной) стоимости инструмента Сип, стоимости заточки инструмента с

его переборкой и настройкой (если необходимо) Сиз, стоимости простоя

станк, связанного со сменой затупившегося инструмента:

Си' = Cип' + Cиз' + Сис'. (5)

Покупная стоимость червячной шлицевой фрезы диам.90 и длиной 80 в

2005г. на МИЗ"е 2800руб.


- 4 -

Покупная стоимость обкаточного резца в 1990г. на опытном заводе

ВНИИинструмента составляла 350руб.или 175$. С учетом инфляции доллара

США 5% в год, можно считать, что в 2005г. она стала 175.1,75=306,25$

или 8575 руб.

Один период стойкости червячной фрезы равен 60мин. Количество

возможных переточек равно 7. Суммарное число периодов стойкости ncт

червячной фрезы равно 7+1 = 8. Суммарная стойкость фрезы составит

Тс = 60мин.8 = 480 мин.

Приведенная к 1мин покупная стоимость червячной фрезы составит:

Сип' = 2800руб / 480мин = 5,83руб

Один период стойкости обкаточного резца равен 40мин. Количество

переточек ножей 9. Суммарное число периодов стойкости обкаточного

резца ncт = 9+1 =10. Суммарная стойкость обкаточного резца составит:

Тс = 40мин.10 = 400мин.

Приведенная к 1мин покупная стоимость обкаточного резца составит:

Сип' = 8575руб / 400мин = 21,44руб


Рассмотрим стоимость переточки инструментов двух видов.

Переточку червячно-шлицевой фрезы проводят по передней поверхности

зубьев, выводя износ по задним поверхностям. Критерием затупления

червячной фрезы является ее износ hз=1мм. Заточку проводят на

специальном полуавтомате модели 3А662 шлифовальным кругом диаметром

250мм. Длина прохода равна 160мм для полного выхода шлифкруга и

осуществления деления от зуба к зубу. Скорость стола vcт=2м/мин,

подача врезания на двойной ход стола после шлифования всех 12 зубьев

равна sвр=0,02мм/дв.ход стола.

Суммарный путь стола за один оборот фрезы: L'= 160.2.12=3840;

Время одного цикла заточки на 1 обороте фрезы: tз'= L'/vст + 0,1.12 =

= 3840/2000 + 1,2 = 3,12мин (0,1мин время деления на 1 зуб).

Машинное время заточки червячной фрезы tз = tз'. 1/0,02 + 1.3,12=

= 3,12.5+ +3,12=18,72мин (1.3,12 - время выхаживания).

Штучное время заточки фрезы равно: tшт з = tмаш з + tвз + tпз =

= 18,72 + 9 + 20/3 = 34,4мин (tпз относим к 3 фрезам в партии).

На станке установлено 2 электродвигателя общей мощностью 3кВт.

Стоимость электроэнергии в 1 мин составляет 4,5.3/60 = 0,23руб

Стоимость станка в 1990г. 12500руб или 6250$. Стоимость станка в 2005г

с учетом инфляции 5% в год составит 6250.1,75 = 10937,5$ или

х28=306250руб. Зарплата заточника составляет 9000руб в месяц, а

зарплата с накладными процентами 400% составит 45000руб.


- 5 -

Стоимость станкоминуты заточного полуавтомата равна:

Сз ст'= Cам'+ Cзз'+Сэз'= [(306250/5)/2016]/480 +(45000/22)/480+0,23=

= 0,063 + 4,261 +0,23 = 4,55руб

Стоимость переточки червячной шлицевой фрезы равна:

Сз = Сз ст'х tшт з = 4,55руб х 34,4мин = 156,52руб

Переточку фрезы проводят через 60мин ее работы, поэтому приведенная к

1 мин стоимость переточки фрезы равна:

Сз' = Сз/Тф = 148,6руб/60мин = 2,48руб

здесь Тф - стойкость фрезы в мин (равна 60мин).

Рассчитаем теперь стоимость переточки обкаточного резца.

Резец перетачивают в собранном виде по задней поверхности ножей.

После заточки уменьшается наружный диаметр, поэтому необходимо

восстановить положение ножей в индикаторном приспособлении.

Переточку ведут на универсально-заточном станке повышенной точности

мод.3М642 (Nэд=1,5кВт). Резец устанавливают в специальном делительном

приспособлении ВНИИинструмента, конструкция которого описана

В.К.Котельниковым [9].

В 1990г стоимость станкоминуты заточного станка по справочнику

составляла 0,014руб (без учета зарплаты оператора). Его покупная

стоимость была равна 2100руб с набором приспособлений. Эквивалентная

стоимость станка в долларах США в 1990г. составляла 1050$. Принимая

инфляцию 5% в год стоимость заточного станка в 2005г должна составить

1050х1,75 = 1837,5$ или 51450 руб.

Стоимость делительного приспособления в 1990г завода МОИЗ составляла

3200руб. Можно считать, что его стоимость в 2005г составит не менее

3200х10 = 32000руб. Суммарная стоимость заточного станка и

приспособления составит 51450+32000=83450руб.

Стоимость амортизационных отчислений в 1 мин Сам'=

=[(83450/5)/2016]/480=0,017руб.

Стоимость электроэнергии в 1 мин составит (4,5руб х

1,5кВт)/60=0,113руб.

Зарплата шлифовщика 8 разряда, который необходим на операции

перешлифовки резцов по сложному профилю составляет 10000руб. Зарплата

с накладными расходами 400% равна 50000руб. Заплата с накладными

расходами в 1 мин составит: 50000/22/480 = 4,735руб

Приведенная стоимость 1мин универсально-заточного станка:

Сз' = 0,017 + 0,113 + 4,735 = 4,865руб

Цикл заточки обкаточного резца:

- заправка круга накатным роликом 5мин;

- установка и закрепление резца в приспособлении 3мин;


- 6 -

- подача профильного круга на резец 0,01мм и шлифование 12 зубьев

с делением вручную - 12мин

- число режущих и выхаживающих проходов - 10

Время измерения профиля на проекторе 5мин.

Время регулирования диаметра обкатоного резца по индикатору равно

1мин на зуб или 12 мин.

Итого время шлифования-заточки на станке равно: tз = 5+3+(12.10)=

=128мин. Стоимость шлифования-заточки на станке Сз=4,865 х 128 =

= 622,72руб.

К этой стоимости надо добавить стоимость измерения и стоимость

регулирования, которые вручную выполняет тот же оператор 8 разряда:

Сизм = Сзп' х (tизм + tрег) = 4,735руб х 17мин = 80,5руб

Суммарная стоимость одной переточки обкаточного резца составляет:

622,72 + 80,5 =703,22руб

Переточку резца проводят через 40мин его работа на шлицефрезерном

станке. Поэтому стоимость переточки, приведенно к 1 мин работы

инструмента составит: Сзр' = 703,22/40 = 17,5руб

Время смены затупившегося инструмента на шлицефрезерном станке для

фрезы и обкаточного резца практически одинаково и равно примерно

10мин. Смену инструмента производять при нормативном его затуплении,

т.е. в конце периода стойкости.

Нормативная стойкость шлицевой фрезы равна 60мин и после такой

наработки останавливают станок и затрачивают 10мин на смену

затупившейся фрезы и установку переточенной с контролем биения по

буртикам. Продолжительность смены фрезы, приведенная к 1мин работы

станка равна 10/60= = 0,17мин. Стоимость смены фрезы составит:

Сис = Cм'. Cис' = 5,51руб.0,17мин = 0,94руб

Приведенная к 1мин стоимость смены фрезы: Сис' =Сис/Тф = 0,94/60=0,016

Обкаточный резец работает на том же станке и его нормативная

стойкость равна 40мин. Продолжительность смены обкаточного резца,

приведенная к 1мин работы станка будет 10/40 = 0,25мин. Стоимость

смены обкаточного резца на станке составляет:

Сис = 5,51руб.0,25мин = 1,38руб.

Приведенная к 1мин стоимость смены резца: Сис=Сис/Тф=1,38/40=0,035руб


Приведенные к 1мин суммарные инструментальные расходы для

двух видов инструмента рассчитываем по формуле (5):

Черв.фреза - Си' = Cип' + Cиз' + Сис'= 5,83 + 2,48 + 0,017 = 8,33руб. (5)

Обкат.резец- Си'= 21,44 + 17,5 + 0,035 = 38,98руб


- 7 -

Проссумируем теперь стоимость станкоминуты шлицефрезерного станка с

приведенными к 1мин инструментальными расходами:

Для шлицефрерования Сф' = См' + Си' = 5,51 + 8,33 = 13,84 руб

Для шлицеточения: Ст' = См' + Си' = 5,51 + 38,98 = 44,49 руб

Таким образом минутные затраты при шлицеточении в 3,2 раза выше, чем

при червячном шлицефрезеровании.

Штучная себестоимость при зубофрезеровании составит:

Сф'.tмаш = 13,84руб.5,2мин = 71,97руб

Ст'.tмаш = 31,85руб. 2,76мин = 122,79руб

ВЫВОД: Большие в 4,7 раза инструментальные расходы перекрывают

преимущества почти в 2 раза более высокой производительности

шлицеточения по сравнению со шлицефрезерованием. Штучная стоимость

обработки вала оказывается в 1,7 раза выше по сравнению со

шлицефрезерованием.

При годовой программе выпуска 50тыс. валов, экономическая

эффективность от червячного фрезерования составит 2541000 руб.

На основе этого анализа темой дипломного проекта было выбрано

фрезерование шлицевого вала червячными шлицевыми фрезами.


График выполнения дипломного проекта

студента группы 10МИ-7 И.Н.ЕРШОВУ

----------------------------------------------------------------------

# этапов Содержание работы Трудоемкость,%% Cрок

----------------------------------------------------------------------

1 Методы формирования шлицев на валах:

- сбор материалов и описание 2,5 30.01

2 - разработка листа #1 2,0 5.02

3 Типы центрирования и профили шлицев

валов, типы шлицевых фрез-лист #2 2,5 10.02

4 Расчет ЧШФ для заданного вала вручную 1,5 12.02

5 Расчеты ЧШФ для заданного вала на ПК 1,5 13.02

6 Вычерчивание рабочего чертежа ЧШФ и

оформление листа #3 2,5 18.02

7 Расчеты на ПК увеличения профиля ЧШФ

и профиля накатного ролика 1,5 20.02

8 Написание пояснительной записки по

поз. 3-7 3,5 25.02

9 Разработка листа #4: по поз.6 и 7

(увеличение - А2, накатной ролик А3,

затыловочный резец-А3) 2,5 28.03

10 Разработка приспособления для закреп-

ления заготовки при фрезеровании не-

полных витков - лист #4 2,5 5.03

Описание приспособления в записку 1,0

11 Разработка всех операционных карт тех-

процесса обработки ЧШФ 18,0 30.03

12 Расчеты режимов резания, основного и

вспомогательного времени, подготови-

тельно-заключительного времени. Описание

техпроцесса в записку 12,0 5.04

13 Лист #5 Технологическая наладка пол-

ной чистовой токарной обработки за-

готовки ЧШК на станке с ЧПУ (оба уста-

нова). Описание ее в записке 6,0 15.04

13 Лист #6 Технологическая наладка фрезе-

рования основного червяка. Описание ее

в записке 3,0 18.03

14 Лист #7 Технологическая наладка фрезе-

рования стружечных канавок и ее описа-

ние в записке 3,0 21.03

---------------------------------------------------------------------


- 2 - Продолжение:

----------------------------------------------------------------------

# этапов Содержание работы Трудоемкость,%% Cрок

----------------------------------------------------------------------


15 Лист #8 Технологическая наладка токар-

ного затылования и описание ее в записку 3,5 25.03




Скачать 0,72 Mb.
оставить комментарий
страница3/5
Дата28.09.2011
Размер0,72 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх