Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Мая 2013 в 16:47, дипломная работа
В данном проекте изложены основные положения и произведен расчет механического цеха по выпуску деталей для автомобильных прицепов с разработкой технологического процесса изготовления детали «Вал приводной ∅450×3850».
Годовая программа – 12000 т.
Проектом предусмотрено применение прогрессивного высокопроизводительного оборудования, специальных приспособлений, использование прогрессивного инструмента с неперетачиваемыми пластинами твердого сплава. Все это позволило снизить трудоемкость изготовления, повысить производительность труда и улучшить качество обрабатываемых поверхностей.
Введение…………………………………………………………………………. 6
1 Общий раздел………………………………………………………………….. 8
1.1 Описание машины, узла конструкции детали и ее назначение в узле или машине. Материал детали и его свойства……………………………………... 8
1.2 Анализ технологичности детали. Количественная и качественная оценка технологичности………………………………………………………… 9
1.3 Выбор типа производства и оптимального размера партии……………… 13
2. Технологический раздел……………………………………………………... 17
2.1 Выбор и обоснование метода получения заготовки………………………. 17
2.1.1 Технико-экономическое обоснование лучшего варианта заготовки…... 17
2.1.2 Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки……………… 21
2.2 Анализ заводского технологического процесса, включая его метрологический контроль и соответствие требованиям международного стандарта ИСО 9000…………………………………………………………...... 28
2.3 Обзор технической информации о технологии обработки аналогичных деталей…………………………………………………………………………… 29
2.4 Разработка проектного варианта технологического процесса и его технико-экономическое обоснование………………………………………….. 33
2.4.1 Выбор маршрута обработки и его обоснование………………………… 33
2.4.2 Обоснование выбора базовых поверхностей, технологического оборудования и оснащенности…………………………………………………. 34
2.4.3 Технико-экономическое обоснование принятого варианта технологического процесса……………………………………………………... 35
2.5 Подробная разработка технологических операций механической обработки………………………………………………………………………… 38
2.6 Спецчасть…………………………………………………………………….. 53
3. Конструкторский раздел……………………………………………………... 57
3.1 Проектирование станочного приспособления…………………………….. 57
3.1.1 Описание конструкции и принцип действия…………………………….. 57
3.1.2 Расчет усилия зажима, точность базирования заготовки……………….. 59
3.2 Описание и расчет режущего инструмента………………………………... 64
3.3 Методы измерения…………………………… 66
4. Организационно-экономический раздел……………………………………. 68
4.1 Расчет количества оборудования и его загрузки…………………………. 68
4.2 Расчет площади цеха и описание планировки оборудования……………. 73
4.3 Расчет численности работающих…………………………………………... 79
4.4 Организация рабочих мест и обслуживания производства………………. 84
4.5 Расчет ФЗП и среднемесячной зарплаты…………………………………... 87
4.6 Расчет себестоимости детали……………………………………………….. 95
4.7 Определение эффективности предлагаемых решений и сводные показатели проектируемого цеха……………………………………………… 104
5. Техника безопасности и противопожарная безопасность…………………. 108
5.1 Идентификация возможных поражающих опасных и вредных производственных факторов в механическом цехе ………………………….. 108
5.2 Разработка мероприятий, обеспечивающих снижение отрицательного влияния и вредных производственных факторов и чрезвычайных факторов………………………………………………………………………….. 110
5.2.1 Организация микроклимата на рабочих местах.…………………….. 113
5.2.2 Проектирование приточно-вытяжной вентиляции…………..…….…… 117
5.2.3 Защита персонала от механической опасности…………………………. 119
5.2.4 Организационно-планировочное решение проблем вибрации шума в проектируемом цехе…………………………………………………………….. 123
5.2.5 Мероприятия электрической безопасности и пожарной безопасности в цехе…………………………………………..…………………………………... 125
5.2.6 Утилизация отходов производства. Экологическая безопасность………………………………….………………………………….. 127
5.2.7 Расчет естественного и искусственного освещения в проектируемом цехе………………………………………………………………….…………… 130
6. Общие выводы………………………………………………………………... 133
7. Литература…………………………………………………………………….. 134
Приложение А Технические характеристики оборудования..……………….. 135
Приложение Б Характеристика режущего, мерительного инструмента и приспособлений…………………………………………………………………. 138
Приложение В Комплект документов технологического процесса механической обработки...……………………………………………………… 142
Токарная операция выполняется на станке 1660 в четырех кулачковом патроне в центрах.
Токарная операция с ЧПУ выполняется на токарно-винторезном станке с ЧПУ 1А660.200Ф3. Данный станок обеспечивает точность обработки по IT6 с шероховатостью цилиндрических поверхностей и конусов с малыми углами при вершине Ra = 1,6 мкм. Применение станка 1А660.200Ф3 позволяет повысить точность обработки, сократить до минимума разметочные и слесарные работы, снизить технологическое время за счет концентрации переходов обработки на одном станке. Применяемые при обработке режущие инструменты: резцы токарные проходные контурные, резцы токарные канавочные, резецы резьбовые, резец профильный изготавливаются с пластинками из твердых сплавов (Т15К6).
Круглошлифовальная операция производится в центрах на шлифовальном станке 3М196 прямым, плоским шлифовальным кругом методом продольного шлифования, так как он не требует специальной наладки, одним кругом можно обрабатывать поверхности разной длины.
На многоцелевом станке 6М616МФ7 выполняются: сверлильная, резьбонарезная, фрезерная операции. Для обеспечения всех операций станок оснащен инструментальным магазином, вместимость которого 40 инструментов. Деталь крепится в призмах на столе.
2.4.3 Технико-экономическое
обоснование принятого
Оценка
вариантов технологических
Когда один из сравниваемых вариантов предусматривает более значительные капитальные вложения сравнение экономичности только по себестоимости трудоемкости недостаточно. В этом случае оценка их экономической целесообразности производится по приведенным затратам.
где – себестоимость изготовления одной заготовки, руб./шт;
– годовой объем выпуска заготовок, шт;
– нормативный коэффициент
Ен = 0,12; [4, с.418, табл.2]
– капитальные вложения на осуществление данного варианта технологического процесса;
где – капитальные затраты на оборудование;
где – балансовая стоимость станка;
– коэффициент загрузки оборудования;
η = 0,85;
– капитальные вложения в здание;
где – производственная площадь, занимаемая станком;
– стоимость 1 м2 общей производственной площади;
= 175 руб.;
В
разрабатываемом
Сведем все значения в таблицу 2.5.
Таким образом суммарные приведенные затраты для заводского и проектного технологических процессов составляют:
Годовой экономический эффект составляет
Таблица 2.5 – Сравнение технико- |
Фрезерная, сверлиль- ная, резьбона- резная |
12 |
6М616МФ7 |
6300000 |
114 |
446250 |
1662,5 |
2025916,62 | |
Токарная с ЧПУ |
12 |
1А660.200Ф3 |
5200000 |
42 |
368333,3 |
612,5 |
2025790,62 | ||
Токарная с ЧПУ |
12 |
1А660.200Ф3 |
5200000 |
42 |
368333,3 |
612,5 |
2025790,62 | ||
Горизонтально-расточна |
12 |
2А660 |
1200000 |
24 |
85000 |
350 |
2232721,68 | ||
|
Горизонтально-расточна |
12 |
2А660 |
1200000 |
24 |
85000 |
350 |
2232721,68 | ||
Токарная |
12 |
1A665 |
4500000 |
57 |
318750 |
831,25 |
2232779,43 | ||
Токарная |
12 |
1A665 |
4500000 |
57 |
318750 |
831,25 |
2232779,43 | ||
Токарная |
12 |
1660 |
2300000 |
33 |
162916,7 |
481,25 |
2232737,4 | ||
|
Наименование операции |
Стоимость заготовки, руб. |
Годовой объем выпуска, шт. |
Станок |
Балансовая стоимость станка, руб. |
Производственная площадь, занимаемая станком, м2 |
Капитальные затраты на оборудование, руб. |
Капитальные вложения в здание, руб. |
Приведенные затраты, руб |
2.5 Подробная
разработка технологических
Технические характеристики оборудования, используемого при обработке детали «Вал приводной » приведены в приложении А.
Характеристика режущего, мерительного инструментов и приспособлений приведены в приложении Б.
Операция 06 – Круглошлифовальная
1. Установить деталь в центрах, поводковом патроне, крепить.
2. Шлифовать начисто 2 поверхности
(h = 0,2 мм – припуск на диаметр; = 260 мм; = 51 мм)
Определяем скорость вращения шлифовального круга:
где = 750 мм – диаметр круга;
= 1270 об/мин – скорость вращения круга;
Определяем скорость вращения детали:
где = 100 об/мин – скорость вращения детали; [5, с.628, к.6]
Определяем продольную подачу круга:
где = 0,6;
= 100 мм – ширина шлифовального круга;
Определяем поперечную подачу:
где = 0,0029 мм/ход;
= 1,1 – поправочный коэффициент на мощность; [5, с.628-629]
Определяем мощность, затрачиваемую на резание:
где = 8,24 кВт;
= 1,25 – поправочный коэффициент на мощность; [5, с.633]
Проверяем, достаточна ли мощность привода станка:
– обработка возможна.
Операция 07 – Фрезерная:
Расчеты режимов резания:
Содержание операции:
1. Установить деталь в установочно-зажимное приспособление, закрепить.
2. Фрезеровать шпоночный паз поверхности.
Фрезерование шпоночного паза (t = 9 мм; b = 30 мм; = 60 мм).
Определяем подачу:
где = 0,03 мм/зуб; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий твердость стали НВ;
= 1,0; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий марку материала инструмента;
= 1,25; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий тип фрезы;
= 0,7; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий отношение вылета фрезы к ее диаметру;
= 1; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности;
= 0,8; [5, с.275]
Определяем скорость главного движения резания:
где = 54 м/мин; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий группу стали;
= 1.0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий твердость стали НВ;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий диаметр фрезы D;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий период стойкости Т;
= 1,0; [5, с.283]
м/мин
Частота вращения шпинделя:
Частоту вращения шпинделя не корректируем, т.к. используемый станок с ЧПУ; устанавливаем действительную частоту вращения:
Действительная скорость главного движения резания:
Определяем скорость движения подачи:
Cскорость движения подачи не корректируем, т.к. используемый станок с ЧПУ; устанавливаем скорость движения подачи:
= 43,3 мм/мин
Определяем мощность, затрачиваемую на резание:
где = 0,8 кВт; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий группу стали;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий твердость стали НВ;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий диаметр фрезы D;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий период стойкости Т;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий число зубьев Z;
= 1,0; [5, с.283]
KN7 – коэффициент, учитывающий ширину фрезерования B;
KN7 = 1,5; [5, с.283]
Проверяем, достаточна ли мощность привода станка:
– обработка возможна.
3. Фрезеровать шпоночный паз поверхности.
Фрезерование шпоночного паза (t = 28 мм; b = 90 мм; = 1960 мм).
Определяем подачу:
где = 0,05 мм/зуб; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий твердость стали НВ;
= 1,0; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий марку материала инструмента;
= 1,25; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий тип фрезы;
= 0,7; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий отношение вылета фрезы к ее диаметру;
= 1; [5, с.275]
– коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности;
= 0,8; [5, с.275]
Определяем скорость главного движения резания:
где = 38 м/мин; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий группу стали;
= 1.0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий твердость стали НВ;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;
= 1,0; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий диаметр фрезы D;
= 0,5; [5, с.283]
– коэффициент, учитывающий период стойкости Т;
= 1,6; [5, с.283]
м/мин
Частота вращения шпинделя:
Частоту вращения шпинделя не корректируем, т.к. используемый станок с ЧПУ; устанавливаем действительную частоту вращения:
Действительная скорость главного движения резания: