Методические указания по курсовому проектированию для студентов заочной формы обучения специальности 151001 «Технология машиностроения» Института дистанционного образования icon

Методические указания по курсовому проектированию для студентов заочной формы обучения специальности 151001 «Технология машиностроения» Института дистанционного образования


Смотрите также:
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология машиностроения»...
Методические указания для студентов очной...
Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «страхование» для студентов...
Методические указания и задания к курсовому проектированию...
Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения по...
Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Технология автоматизированного...
Методические указания для студентов очной...
Название
Методические указания и задания к контрольной работе по дисциплине «Проектирование трикотажного...
Методические указания к выполнению контрольной работы №1 для студентов заочной формы обучения...
Методические указания по курсовому проектированию для студентов очной и заочной форм обучения...
Рабочая программа и методические указания к выполнению контрольной работы для заочной формы...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5
вернуться в начало
скачать
^

5.3.2. Анализ технологичности конструкции детали


Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке технологического процесса, обуславливает его основные технико-экономические показатели: металлоемкость, трудоемкость, себестоимость.

Анализ технологичности проводится, как правило, в два этапа: каче­ственный анализ и количественный анализ.

Так, детали типа валов признаются технологичными, если они отве­чают следующим требованиям:

  • возможность максимального приближения формы и размеров заго­товки к размерам и форме детали;

  • возможность вести обработку проходными резцами;

  • уменьшение диаметров поверхностей от середины к торцам вала или от одного торца к другому;

  • возможность замены закрытых шпоночных пазов открытыми;

  • жесткость вала обеспечивает достижение необходимой точности при обработке ().

Зубчатые колеса признаются технологичными, если они имеет:

  • центральное отверстие простои формы;

  • простую конфигурацию наружного контура (наиболее технологичными являются зубчатые колеса простой формы без выступающих ступиц);

  • ступицы с одной стороны, что позволяет обрабатывать на зубофрезерных станках по две детали;

  • симметрично расположенную перемычку между венцом и ступи­цей, что уменьшает коробление детали при термообработке;

  • возможность штамповки фигурной перемычки между венцом и сту­пицей; достаточное расстояние между венцами для обработки на зубофрезерных станках (для двухвенцовых зубчатых колес).

Для всех классов деталей признаются нетехнологичными следующие элементы:

  • глубокие отверстия ();

  • отверстия, расположенные под углом к оси, плоскости и т.п.;

  • глухие отверстия с резьбой;

  • закрытые с одной или двух сторон пазы.

Не являются нетехнологичными требования к точности размеров и формы поверхностей деталей и шероховатости, так как они вытекают из служебного назначения детали и не определяют ее конструкцию.

Количественная оценка технологичности выполняется согласно ГОСТ 14.201-83.

Заканчивается этот раздел проекта выводами о технологичности кон­струкции детали.
^

5.3.3. Определение типа производства


Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления опе­раций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху (участку) за каждым рабочим местом в течение месяца.

Студенты выполняют курсовой проект по материалам конструкторско-технологической практики, имея базовый вариант технологического про­цесса. Поэтому для предварительного расчета коэффициента закрепления операций могут быть использованы нормы времени или , взятые из базового техпроцесса.

Для расчета коэффициента закрепления операций составляется таб­лица (табл. 2, с. 16). В первую графу записываются все операции базового тех­процесса, во вторую – нормы времени или .

Определяется и записывается в третью графу таблицы расчетное ко­личество станков для каждой операции:

,

где – годовой объем выпуска деталей, шт.;

() – штучное или штучно-калькуляционное время, мин;

– действительный годовой фонд времени, ч;

– нормативный коэффициент загрузки оборудования (для расчетов в курсовом проекте принимается ).

Принятое число рабочих мест (четвертая графа) устанавливают округ­лением значений (третья графа) до ближайшего большего целого числа.

Далее для каждой операции вычисляют значение фактического коэф­фициента загрузки

.

Количество операций (последняя графа), выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле:

.

Коэффициент закрепления операций рассчитывается по формуле:


.

Таблица 2

Расчет коэффициента закрепления операций



Операция



мин









05. Токарная

4,2

0,084

1

0,084

9,20

10. Протяжная

1,2

0,024

1

0,024

33,3

15. Зубофрезерная

8,6

0,178

1

0,178

4,49

20. Зубошевинговальная

3,4

0,070

1

0,070

11,43

25. Внутришлифовальная

4,1

0,085

1

0,085

9,41

30. Плоскошлифовальная

3,6

0,074

1

0,074

10,81




По ГОСТ 3.1121-84 приняты следующие коэффициенты закрепления операций :

  • массовое производство – ;

  • крупносерийное – ;

  • среднесерийное – ;

  • мелкосерийное – ;

  • единичное– .

В качестве примера рассмотрим техпроцесс изготовления шестерни (табл. 2). Подробно рассчитываем только токарную операцию.

Исходные данные: деталей; ч; ; мин. Расчетное количество станков определяем по формуле:

.

Принятое число рабочих мест .

Коэффициент загрузки станка определяем по формуле:

.

Количество операций, выполняемых на рабочем месте, определяем по формуле:

.

Коэффициент закрепления операций, согласно формуле:

.

Следовательно, производство шестерни будет среднесерийным. Для серийного производства рассчитывается размер партии деталей по формуле:

,

где – количество дней запаса деталей на складе;

– количество рабо­чих дней в году.

Рекомендуется принимать дня для крупных деталей, дней для средних деталей, дней для мелких деталей.

Для массового и крупносерийного производства рассчитывается такт выпуска по формуле:

,

где – годовой фонд времени работы оборудования, ч.

В исключительных случаях при отсутствии базового техпроцесса тип производства предварительно можно определить по годовому выпуску и массе деталей, пользуясь табл. 3, 4

Таблица 3

Выбор типа производства по годовому выпуску и массе деталей

В штуках


^ Тип производства



Годовой объем выпуска деталей

Крупных, 50 кг и более

Средних, 8...50 кг

Мелких,до 8 кг

Единичное

до 5

до 10

до 100

Среднее

5... 1000

10...5000

100...50000

Массовое

св. 1000

св. 5000

св. 50000

При этом после расчета норм времени по всем операциям выполня­ется раздел «Уточнение типа производства» на основе расчета коэффици­ента закрепления операций по приведенной выше методике.

Таблица 4

Выбор серийности производства

В штуках


Серийность

производства



^ Количество деталей в партии (серии)

Крупных, 50 кг и более

Средних, 8...50 кг

Мелких, до 5 кг

Мелкосерийное

5...10

5...25

10...50

Среднесерийное

11...50

26...200

51...500

Крупносерийное

св. 50

св. 200

св. 500

Примечание. В случае отсутствия базового варианта технологического процесса и данных по нему, тип производства необходимо определять, используя зависимость и укрупненное нормирование (приложение. ), где , а – число операций механической обработки.
^

5.3.4. Анализ базового техпроцесса


Студенты, не имеющие заводского базового техпроцесса, в качестве базового принимают техпроцесс приводимый в литературе [7, 9 ].

Разработка нового техпроцесса изготовления детали начинается с ана­лиза существующего.

При анализе существующего техпроцесса рекомендуется:

  • определить соответствие метода получения заготовки установлен­ному типу производства;

  • рассмотреть выбор черновых, чистовых и промежуточных баз на операциях технологического процесса, выявить соблюдение прин­ципов постоянства и совмещения баз;

  • установить, обеспечивает ли последовательность и количество опе­раций (переходов) техпроцесса заданную точность поверхностей детали, имеющих минимальные значения допусков на размер, форму и их взаимное расположение;

  • установить соответствие параметров принятого оборудования раз­мерам обрабатываемой детали, точности обработки, производительности;

  • рассмотреть степень концентрации операций (переходов) техноло­гического процесса;

  • определить степень применяемости высокопроизводительного режущего инструмента и новых марок материалов его режущей части;

  • определить степень оснащенности техпроцесса механизированными приспособлениями.

Для выполнения этого раздела в пояснительной записке приводится маршрутный базовый техпроцесс с кратким содержанием опeраций.

По результатам анализа излагаются предложения по совершенствованию техпроцесса и разрабатывается новый техпроцесс.
^

5.3.5. Выбор заготовки


При выборе метода получения заготовки решающими факторами яв­ляются: форма детали, масса, материал, объем выпуска деталей. Оконча­тельное решение о выборе метода принимается на основе технико-эконо­мических расчетов.

При выполнении экономических расчетов в данном разделе стоимость материалов, оборудования и тарифные ставки рабочих принимаются та­кими, какими они установлены на предприятиях, где студенты проходи­ли конструкторско-технологическую практику.

Для выбора метода получения заготовки сравнивается ее стоимость по базовому варианту и проектируемому .

Стоимость заготовки по базовому варианту может быть взята из отче­та по практике.

При отсутствии сведений о методе получения заготовки по базовому варианту стоимость заготовки рассматривается по двум возможным мето­дам ее получения и делается их сравнение.

Стоимость заготовок из проката рассчитывается по формуле:



где – затраты на материал заготовки, руб.;

– технологическая себестоимость правки, калибрования, разрезки, руб.

Расчеты затрат на материалы и технологической себестоимости вы­полняются по формулам:

,

где – масса заготовки (рассчитывается через объем и плотность матери­ала заготовки), кг;

– цена 1кг материала заготовки, руб.;

– масса детали, кг;

– цена 1 кг отходов, руб.

В отходы включается не только разность между массой заготовки и де­тали (стружка), но и остаток прутка, образующийся из-за некратности дли­ны заготовки длине прутка. Сталь горячекатаная круглая по ГОСТ 2590-88 поставляется в прутках длиной 26 м.




где – приведенные затраты на рабочем месте, руб./ч;

– штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, мин.

Примерные значения приведенных затрат даны в учебном пособии [1, 11].

Штучное или штучно-калькуляционное время рассчитывает­ся по формуле:

,

где – длина резания при разрезании проката на штучные заготовки (может быть принята равной диаметру проката), мм;

– величина врезания и перебега (при разрезании дисковой пилой мм);

– минутная подача при разрезании (мм/мин);

– коэффициент, показывающий долю вспомогательного времени в штучном ( для мелко- и среднесерийного производства; для крупносерийного и массового производства).

Расчет стоимости заготовок, полученных литьем или штамповкой, выполняется по формуле:

,

где – базовая стоимость 1 т заготовок, руб.;

– масса заготовки, кг;

– коэффициент, зависящий от класса точности;

– коэффициент, зависящий от степени сложности;

– коэффициент, зависящий от мас­сы заготовки;

– коэффициент, зависящий от марки материала;

– коэффициент, зависящий от объема выпуска заготовок.


Перед расчетом стоимости заготовки по формуле вычерчивает­ся ее эскиз, назначаются припуски, устанавливаются размеры, по кото­рым рассчитывается объем и масса заготовки .

Для штампованных заготовок по ГОСТ 7505-89 устанавливаются:

  • группа материала – ;

  • класс точности – ;

  • степень сложности – ;

  • исходный индекс.

По исходному индексу в том же стандарте определяются припуски на обрабатываемые поверхности и предельные отклонения размеров заготовки: Параметры литых заготовок определяется по ГОСТ 26645-85. Заканчивается этот раздел расчетом экономического эффекта:

,

где и – стоимость заготовки по базовому и проектируемому вариан­там соответственно;

– годовой объем выпуска деталей.
^

5.3.6. Принятый маршрутный и операционный техпроцесс


На основе анализа базового техпроцесса составляется новый маршрутно-операционный техпроцесс изготовления детали. При этом дается обоснование выбора черновых и чистовых технологических баз, особое внимание обращается на обеспечение принципов постоянства и совмещения баз. Если эти принципы не выдерживаются, то следует дать обоснование необходи­мости смены баз.

Здесь же дается обоснование выбора (замены) конкретных моделей станков, станочных приспособлений, режущих и измерительных инстру­ментов.

Принятый маршрутный процесс оформляется в виде таблицы (табл. 5). Допускается оформлять ТП сразу в виде МК, КЭ, ОК или КТП.

Для обработки самой точной поверхности детали рассчитывается не­обходимое (достаточное) количество операций (переходов) по коэффи­циенту уточнения.

Необходимое общее уточнение рассчитывается по формуле:

,

где – допуск на изготовление заготовки (принимается по чертежу за­готовки), мм;

— допуск на изготовление детали (принимается по чер­тежу детали), мм.

С другой стороны, уточнение определяется как произведение уточне­ний, полученных при обработке поверхности на всех операциях (перехо­дах) принятого техпроцесса:



где – величина уточнения, полученного на -ой операции (переходе); – количество принятых в техпроцессе операций (переходов) для обра­ботки поверхности.

Таблица 5

Маршрутный техпроцесс изготовления вала КТМ.00


^ Номер
операции


Наименование и

краткое
содержание


операции

Модель

станка

Режущий
инст­румент, размеры,
марка
инструм.
материала


^ Техноло­гические базы

1

2

3

4

5

005

Фрезерно-центровальная

1. Фрезерование тор­цов.

2. Сверление центро­вых отверстий

МР-77

Фреза торцовая Ø125;Т5К1О. Сверло

центров.

Ø4; Р6М5

Поверхно­сти заго­товки Ø40, Ø60, торец

010

Токарная с ЧПУ

1.Черновое точение
поверхностей Ø 37,
Ø 42, Ø 50.

2.Чистовое точение
поверхностей Ø 35,
Ø 40.

3. Точение фасок.

4. Точение канавки

16К20ФЗ


Резец проходной 16x25, Т5К10. Резец канавочный, Т5К10

Центровые
отверстия

015

Вертикально-фрезерная

1. Фрезерование шпо­ночного паза ()

6М12П

Фреза шпоночная Ø 12,Р6М5

Цилиндрич.
по­верхности Ø 35, Ø 50, торец

020

Термическая













……………………










045

Контрольная

Стол ОТК








Промежуточные значения рассчитываются по формулам:

,

где – допуски размеров, полученные при обработке детали на первой, второй и т.д. операциях.

Точность обработки поверхности по принятому маршруту будет обес­печена, если соблюдается условие:

.

Значения допусков принимаются по таблицам справочника [8].

В качестве примера рассмотрим обработку поверхности вала.

Исходные данные: размер детали – Ø 55 ; размер заготовки – Ø60 .

Допуск заготовки мм, допуск детали мм. Необходимое общее уточнение рассчитываем по формуле:

.

Для обработки поверхности Ø 55 принимаем следующий маршрут:

  • черновое точение;

  • чистовое точение;

  • шлифование предварительное;

  • шлифование тонкое.

Из справочника выписываем допуски на межоперационные раз­
меры: мм (квалитет точности IT13); мм (квалитет точно­сти IT9); мм (квалитет точности IT8). Тонкое шлифование, со­гласно той же таблице, может обеспечивать точность по пятому квалитету (IT5), хотя по чертежу детали требуется только шестой квалитет. Прини­маем мм (IT5).

Рассчитываем промежуточное значение уточнений по формуле:

Определяем общее уточнение для принятого маршрута обработки по формуле:



Полученное значение показывает, что при принятом маршруте точ­ность обработки поверхности Ø 55 обеспечивается, так как .
^

5.3.7. Расчет припусков на обработку, операционных и
исходных размеров заготовки


В курсовом проекте подробный расчет припусков выполняется на две…три (наружную и внутреннюю) самые точные поверхности и поверхности, определяющие габаритные размеры заготовки.

Исходными данными, которые записываются перед началом расчета, являются:

  • метод получения заготовки;

  • размер поверхности по чертежу детали;

  • маршрут обработки поверхности.

При расчете для каждой поверхности приводится расчетная таблица и схема графического расположения припусков и допусков
(см. приложение 33, 34). Все расчеты за­канчиваются проверкой правильности их выполнения.

Все расчетные формулы, справочные сведения и примеры расчетов приведены в учебном пособии [2].

На все остальные обрабатываемые поверхности припуски
назначают­ся: для поковок – по ГОСТ 7505-89, для отливок – по
ГОСТ 26645-85.

Значения всех припусков сводятся в таблицу.

Для расчета припусков используются формулы:

  • для асимметричных припусков при последовательной обработ­ке плоских поверхностей

;

  • для симметричных припусков при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения.



В дальнейших размерных, силовых расчетах используются понятия номинального, среднего, максимального припуска и допуска на пропуск



Здесь – высота неровностей на предшествующем переходе;

– глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем пе­реходе (обезуглероженный или отбеленный слой);

– суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционное) и в некоторых случаях отклонения формы поверхности (отклонения от плоскостности, прямолинейности на предшествующем переходе);

– погрешность установки заготовки на выполняемом пере­ходе;

или – допуски на предшествующем и выполняемом переходах.

Нормативные материалы для значений , , , , и даны в литературе [8, 2]. Расчет промежуточных и общих припусков на обработку производят для определения расчетных размеров обрабатываемой по­верхности по всем технологическим переходам от готовой детали до исходной заготовкой (приложение 34).

В проекте припуски определенные расчетно-аналитическим методом, рекомендуются сравнивать с табличным с заполнением таблицы.

Таблица 6

Припуски и предельные отклонения
на обрабатываемые поверхности вала

В миллиметрах

Размер детали



Припуск

Предельные

отклонения



табличный

расчетный

Ø 55







Ø 60






















^

5.3.8. Расчет точности операций


Расчет точности выполняется на одну операцию разработанного тех­нологического процесса, на которой обеспечиваются 6... 10 квалитеты точ­ности. Обработка поверхностей деталей по 11... 17 квалитетам не вызывает затруднений, поэтому нет необходимости проводить расчеты на точность.

Расчет точности следует проводить лишь тогда, когда обработка осу­ществляется методом автоматического получения размеров.

В курсовом проекте наиболее целесообразно выполнять расчет точно­сти для токарных чистовых операций.

При расчете технологической операции на точность величина сум­марной погрешности обработки не должна превышать величины допуска на получаемый размер .

Величина суммарной погрешности обработки по диаметральным и продольным размерам в общем виде в серийном производстве определя­ется по формуле:



где – погрешность, обусловленная износом режущего инструмента, мкм;

– погрешность настройки станка, мкм;

– поле рассеяния по­грешностей обработки, обусловленных действием случайных факторов, мкм;

– погрешность установки заготовки, мкм.

В массовом производстве суммарная погрешность обработки рассчи­тывается по формуле:



На операции будет обеспечиваться необходимая точность обработки при условии, что

.

Расчеты всех составляющих, входящих в формулу, выполня­ются в соответствии с методикой, изложенной в [11, 14].
^

5.3.9. Размерный анализ техпроцесса


Целью выполнения этого раздела проекта является закрепление теории базирования, размерных цепей и методика размерного анализа действующих и проектируемых технологических процессов изготовления детали.

В связи с различиями обозначений одних и тех же параметров в литературе рекомендуется размер и его параметры графически представлять в виде




0

нулевая

линия




Допуски размеров проставлять с учетом конструкторской (а) или технологической (б) рекомендаций.





а) б)

Технологическая размерная цепь отображает связи между операциями (переходами) технологического процесса в получении того или иного размера, образовании размера при выполнении операции (перехода) или роль отдельных этапов операции в обеспечении точности выдерживаемого размера.





Примером технологичес­ких размерных цепей могут быть те связи, которые воз­никают между операциями технологического процесса обработки плитки и получе­нии размера (рис. Размер в виде замыкаю­щего звена будет в технологическом процессе получен в результате выполнения третьей операции. Составляющими звеньями размерной цепи будут являться: – размер, непосредственно выдерживаемый при фрезе­ровании правого уступа (размер, полученный от технологической базы); – ширина левого уступа, полученного на второй операции. Но в свою очередь оказывается замыкающим звеном трехзвенной размерной цепи , так как он получается через два размера: – размер, непосредственно выдерживаемый от технологической базы на второй операции, и размер , с которым заготовка поступит после выполнения первой операции и где он будет получен непосред­ственно от технологической базы. В данном случае размерные цепи и вскрыли связи между операциями технологического процесса в образовании размера , заложенные в технологический процесс выбором технологических баз.

Размер, выдерживаемый на операции непосредственно от технологической базы, образуется в процессе обработки заготовки как замыкающее звено размерной цепи технологической системы станок –
приспособление – инструмент – заготовка. Например, размер (см.
рис. 1) при фрезеровании уступа в плитке будет являться замыкающим звеном (рис. 1) размерной цепи технологической системы, составляющими звеньями которой будут размеры и , определяющие в системе координат станка относительное положе­ние инструмента и поверхности приспособления (планки), с которой соприкасается заготовка плитки своей технологической базой.

При размерном анализе техпроцессов в большинстве случаев используется расчет размеров методом “максимум-минимум” (ММ).

0сновные расчетные уравнения этого метода следующие.
Уравнение номинальных размеров (звеньев):



где – номинальный размер замыкающего звена размерной це­пи ;

– номинальный размер -го составляющего звена размерной цепи ;

– число увеличивающих звеньев;

– число уменьшающих звеньев размерной цепи.

Уравнения предельных размеров (звеньев):



где и – наибольшей и наименьшее значения размера замыкающего звена размерной цепи ;

и – наибольшее и наименьшее значения размеров, составляющих размерную цепь .

Уравнение допусков:

,

где – допуск замыкающего звена размерной цепи ;

– допуск -го составляющего звена размерной це­пи .

Уравнения предельных отклонений



где и – соответственно верхнее и нижнее отклонения замыкающего звена размерной цепи .

Предельные отклонения можно определить также:



где и соответственно верхнее и нижнее пре­дельные отклонения -го составляющего звена размерной цепи .

Уравнение координат середин центров полей допусков:

,

где – координата середины поля допуска -го составляющего звена размерной цепи .

Уравнение средних размеров (звеньев):

.

Примечание. При “вероятностном методе” расчета (ВМ) уравнение допусков:



где – коэффициент риска, характеризующий процент выхода значений замыкающего звена (его отклонений) за пределы установленного на него допуска;

– коэффициент, характеризующий теоретический закон рассеяния значений -го составляющего звена.

Выполнение этого раздела проекта необходимо оформить в соответствии с приложением 21. Рекомендуется обозначать и графически изображать:

  • конструкторские размеры , штриховой линией (– – –);

  • технологические размеры в том числе размеры заготовки сплошной линией (–––––– );

  • припуски волнистой линией (~~~~~~~).

Следует знать, помнить, что и в большинстве размерных цепей – замыкающие звенья, и – составляющие звенья; – порядковый номер поверхности, операции, перехода и т. п., знак – подчеркивает, что это замыкающее звено.

Более подробно о размерных расчетах в литературе [4], а при выполнении раздела необходимо расчеты в основном представить так, как это приведено в приложении ­­­21.
^

5.3.10. Расчет режимов резания


В курсовом проекте подробно рассчитываются режимы резания на четыре разнохарактерные операции: на две операции – по аналитическим формулам теории резания металлов, на две другие – по нормативам.

Расчет режимов резания с использованием аналитических формул выполняется по справочникам [8, 9].

Для расчета режимов резания могут быть использова­ны нормативы [15].

Расчет режимов резания для всех операций начинается с описания исходных условий обработки, которые включают:

  • номер и наименование операции;

  • краткое содержание операции;

  • наименование и модель станка;

  • наименование режущего инструмента, его размеры, марка мате­риала режущей части.

Далее определяется глубина резания с учетом величины припуска и маршрутной технологии обработки поверхности (черновая, чистовая, окон­чательная и т.д.). При этом на чистовую и отделочную обработку оставля­ется, как правило, 20...30 % общего припуска.

Подача на оборот (подача на зуб при фрезеровании) выбирается в зависимости от глубины резания по справочникам. Справочные значе­ния подачи корректируются и принимаются окончательно по паспортным данным станка выбранной модели. Такие данные имеются в учебном по­собии .

Скорость резания рассчитывается по формулам теории резания или нормативам. По полученному значению скорости определяется рас­четная частота вращения шпинделя



где – диаметр детали или инструмента.

Полученное значение частоты вращения корректируется (принимает­ся меньшее) по паспорту станка и принимается окончательно. По приня­той частоте вращения определяется действительная скорость резания



В заключение рассчитывается эффективная мощность резания и сравнивается с мощностью главного привода станка с учетом его КПД.

Аналогично рассчитываются режимы резания (в пояснительной за­писке расчеты не приводятся) на все остальные операции и записываются в операционные карты и сводную таблицу режимов резания
(табл. 7).


Таблица 7

Сводная таблица режимов резания


Номер операции


Наименование

операции,

перехода

Глубина резания t, мм

Длина резания lрез, мм

Подача So, мм/об

Скорость
V, м/мин.

Частота вращения, мин-1

Минутная подача Sм, мм/ мин

Основное время, t0, мин

расчетная

принятая

расчетная

принятая

расчетная

принятая

05

Токарная с ЧПУ

1. Точение черн.


































-Ø40;

2,0

25

0,4

0,36

118

100

939

800

288

0,1




-Ø50

1,5

40

0,4

0,36

118

98,9

751

630

227

0,19

10

Сверлильная

1. Сверление отв.


































Ø 10

5

16

0,18

0,16

19

18,2

605

580

92,8

0,24


^

5.3.11. Выбор оборудования и технологической оснастки


Технологическое оснащение операции технологического процесса включает оборудование и оснастку.

К оснастке относят: приспособления, инструменты и средства контроля (измерительные инструменты, контрольные приспособления).

Выбор оборудования производится при назначении метода обработки. Затем при разработке технологического процесса и его технико-экономическом обосновании производится выбор его конкретной модели на основании минимума приведенных затрат на рабочем месте. Таким образом, вопрос о выборе оборудования решается уже на стадии составления технологического маршрута изготовления детали и в настоящем разделе необходимо привести таблицу оборудования, используемого в проекте с краткой характеристикой. При выборе станка необходимо руководствоваться следующими основными соображениями:

  • соответствие рабочей зоны станка габаритным размерам детали;

  • возможность обеспечивать нужную точность обработки (станки классов точности: Н-П-В-А-С);

  • экономичность и стоимость обработки, которая наряду с точностью станка, будет определятся жесткостью станка, мощностью, соответствием станка типу производства, кинематикой, возможностью обеспечить более выгоднейшие режимы обработки и соответствующую заданной программе и объему выпуска производительность.

В случае использования иностранных марок оборудования необходимо привести отечественные Российские аналоги.

^ Выбор приспособлений. Выбираются прежде всего станочные приспособления.

Станочные приспособления (СП) применяют для установки на метал­лорежущие станки. Различают три вида СП: специальные (одноцелевые, непереналаживаемые), специализированные (узкоцелевые, ограниченно пере­налаживаемые), универсальные (многоцелевые, широкопереналаживаемые), – семь стандартных систем СП: универсально-сборные (УСП), сборно-раз­борные (СРП), универсальные безналадочные (УБП), неразборные специ­альные (НСП), универсальные наладочные (УНП), специализированные на­ладочные (СПН), универсально-сборные переналаживаемые (УСПО).

В условиях серийного машиностроения выгодны системы УСП, СРП, УНП, СНП и другие СП многократного применения. Производительность труда значительно возрастает при применении СП: быстродействующих с механизированным приводом, многоместных, автоматизированных, пред­назначенных для работы в сочетании с автооператором или технологичес­ким роботом.

Определение зон рентабельности применения различных систем станоч­ных приспособлений при оснащении технологического процесса произво­дится в зависимости от планируемого периода производства изделия и коэф­фициента загрузки приспособления. Коэффициент загрузки единицы техно­логической оснастки вычисляют по формуле:



где – штучное или штучно-калькуляционное время выполнения тех­нологической операции, мин; – количество повторов операций в течение месяца; – располагаемый месячный фонд работы оснастки (станка).

Пример. Определить систему станочного приспособления, исходя из следующих данных:



Период про­изводства изделия , или 30 мес.



По диаграмме Приложения 1 к ГОСТ 14.305-73, исходя из координат и , находим зону и наименование системы станочно­го приспособления НСП. Следовательно, для оснащения операций нужно принять неразборное специальное приспособление.

В случае применения стандартной оснастки рекомендуется пользоваться альбомами ее типовых конструкций и соответствующими стандартами. При технико-экономическом обосновании выбора систем технологической ос­настки кроме коэффициента загрузки единицы оснастки необходимо рас­считать затраты на оснащение операций.

^ Выбор режущих инструментов. Выбирая режущие инструменты, ориентируются, прежде всего, на ГОСТы и заводские нормали. В необходимых случаях предусматривается специальный инструмент. Марку режущего инструмента, геометрические параметры подбирают в соответствии со свойствами обрабатываемого материала и условиями операции. В данном разделе проекта, приводится в табличной форме или текстом режущий инструмент, используемый в техпроцессе. Вместе с режущим инструментом, режимами обработки выбирают и смазочно-охлаждающую жидкость.

^ Выбор измерительных инструментов. Учитывают прежде всего соответствие точности инструмента контролируемому допуску размера и время, требующие на измерение. Погрешность измерения должна составлять доли допуска размера . Ориентировочно, при выборе измерительного инструмента рекомендуется использовать следующее соотношение .

При небольшом масштабе производства главным средством измерения служат универсальные инструменты: штангенцирку­ли, микрометры, универсальные индикаторные приборы (скобы, нутромеры, глубиномеры и т. п.). При повышении масштаба про­изводства все в большей мере начинает оправдываться исполь­зование специальных средств: предельных калибров, специаль­ных индикаторных приборов и контрольно-измерительных приспособлений.

Чем больше масштаб производства и сложнее измерение па­раметра, тем выгоднее переносить центр тяжести контроля этого параметра на работу оборудования. Вместе с этим растет зна­чение методов автоматического получения размеров и статисти­ческого контроля, использования контрольно-измерительных приспособлений.

Шероховатость поверхностей контролируют обычно сравнением на глаз обработанной поверхности с эталоном, обработанным согласно стандарта и проверенным прибором. Непосредственно приборами пользуются для контро­ля особо ответственных окончательных операций (микроскопы, профилометры-профилографы).

Примечание. Собранная в настоящем разделе информация в дальнейшем используется при оформлении технологической документации: МК, ОК, КЭ, КТП.
^

5.3.12. Расчет норм времени операций техпроцесса


Расчет норм времени выполняется для всех операций техпроцесса.

В крупносерийном и массовом производстве рассчитывается норма штучного времени:



где – основное время; – вспомогательное время; – время на обслуживание рабочего места; – время на отдых.

В мелко- и среднесерийном производстве рассчитывается норма штуч­но-калькуляционного времени



где – подготовительно-заключительное время; – размер партии деталей.

Основное время рассчитывается по формуле:



где – длина резания; – величина врезания и перебега; – количе­ство рабочих ходов.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:



где – время на установку и снятие детали; – время на закрепление и открепление детали; – время на приемы управления станком; – время на измерение детали.

Оперативное время рассчитывается по формуле:



Время на обслуживание и отдых в серийном производстве по отдельности не определяются. В нормативах дается сумма этих двух со­ставляющих в процентах от оперативного времени [8].

В массовом производстве время на отдых задается в процентах от оперативного времени.

Время на обслуживание в массовом и крупносерийном производ­стве слагается из времени на организационное обслуживание и време­ни на техническое обслуживание :



Подготовительно-заключительное время состоит из:

  • времени на наладку станка и установку приспособления;

  • времени перемещений и поворотов рабочих органов станков;

  • времени на получение инструментов и приспособлений до нача­ла и сдачи их после окончания обработки и др.

Расчеты норм времени по всем операциям сводятся в таблицу (табл. 8) и записываются операционные карты.


Таблица8

Сводная таблица норм времени

^ В минутах

Номер операции

Наименование

опе­рации

Основное время, t0

Вспомогательное время, tв

Оперативное время,

tоп

Время обслуживания tобс

Время на отдых, tотд

Штучное время, tшт

Подготовит, -закл. время, tп.з.

Величина партии, n

Штучно-калькуляцион. время, tшт.-к.



^

5.3.13. Экономическое обоснование принятого варианта
техпроцесса и его технико-экономические показатели


В курсовом проекте сравниваются два варианта технологического прог цесса: базовый и проектируемый. В качестве базового варианта принимает­ся заводской технологический процесс. При отсутствии базового варианта в проекте рассматриваются (сравниваются) два возможных варианта изго­товления детали.

Все расчеты настоящего раздела выполняются с использованием цен и тарифных ставок, действующих в Российской Федерации на момент вы­полнения расчетов.

При оценке эффективности того или иного варианта техпроцесса наи­более выгодным признается тот, у которого сумма текущих и приведен­ных капитальных затрат на единицу продукции будет минимальной.

Расчеты приведенных затрат и технологической себестоимости вы­полняются для всех изменяющихся операций техпроцесса.

Приведенные затраты для двух сравниваемых вариантов техпроцесса рассчитываются по формуле:



где – технологическая себестоимость, руб.;

– коэффициент эконо­мической эффективности капитальных вложений ();

– удель­ные капитальные вложения в станок и здание соответственно.

Расчет основной и дополнительной зарплаты выполняется по формуле:



где – часовая тарифная ставка рабочего (принимается по установлен­ным тарифным ставкам), руб./ч;

– коэффициент, учитывающий до­полнительную зарплату и начисления ();

– коэффициент, учи­тывающий оплату наладчика ();

– коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании ().

Расчет часовых затрат по эксплуатации рабочего места выполняется по формуле:



где часовые затраты на базовом рабочем месте (принимаются по материалам производственной практики), руб./ч;

– коэффициент, по­казывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного стан­ка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка (принимается по приложению 2 учебного пособия [1]).

Удельные капитальные вложения в станок рассчитываются по фор­муле:



где – отпускная цена станка, руб.;

– коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж ();

– принятое число стан­ков на операцию ();

– годовой объем выпуска деталей.

Удельные капитальные вложения в здание рассчитываются по фор­муле:

,

где – стоимость 1 м2 производственной площади (принимается по ма­териалам производственной практики), руб./м2;

– площадь, занимае­мая станком с учетом проходов, м2;

– принятое число станков на опе­рацию ().

Занимаемая станком площадь определяется по формуле:

,

где – площадь станка в плане (произведение длины и ширины), м2;

– коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь ( при м2; при м2; при м2).

Технологическая себестоимость рассчитывается для всех операций по формуле:



Экономический эффект от внедрения принятого варианта технологи­ческого процесса рассчитывается по формуле:

,

где приведенные затраты по базовому варианту техпроцесса;

– приведенные затраты по проектируемому варианту

Результаты расчетов приведенных затрат сводятся в таблицу (табл. 9).

Таблица 9

Расчет приведенных затрат

Операция

Модель станка

Tшт, мин

Сз,

руб.

Сэксп, руб.

Кс,

руб.

Кзд.,

руб.

С, руб.




Базовый вариант










010. Токарная

16К20

7,8
















025. Сверлильная

2Н55















































Итого ∑


Проектируемый вариант











05. Такарная с ЧПУ'

16К20Т1



















20. Сверлильная с ЧПУ

2Р135Ф2














































Итого ∑














Для оценки технико-экономической эффективности разработанного технологического процесса подсчитывается значительное количество показателей, но достаточно наглядное представление о техпроцессе дают следующие графики:









Скачать 0,59 Mb.
оставить комментарий
страница4/5
Дата30.09.2011
Размер0,59 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5
отлично
  1
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
Загрузка...
Документы

наверх