Разработка технологического процесса изготовления детали «Корпус» А.ЗКП 010.04.00.00.000СБ

 

2.4.2 Анализ проектируемого технологического процесса механической обработки детали. Разработанный технологический процесс изготовления детали корпуса А.ЗКП 010.04.00.00.000 из заготовки литье в песчано-глинястые формы, характеризуется прежде всего применением точного литья по 12 классу точности, что позволило увеличить коэффициент использования материала до 0,85 по сравнению с заводским 0,75. Заготовка по предлагаемому технологическому процессу стала легче на 85 кг. В разработанном технологическом процессе применен станок 6Г608, который имеет возможность обработки торцев патрубков и опорной поверхности одновременно, что значительно снижает трудоемкость и время на обработку (в заводском технологическом процессе, обработка каждой поверхности велась по отдельности). В следствии применения более точного литья, значительно снижается трудоемкость механической обработки всего технологического процесса. В технологическом процессе применены высокотехнологичные режущие инструменты.

 

 

2.5 Разработка  технологических операций.

2.5.1 Расчет режимов резания на токарно-карусельную операцию

 Расчёт режимов резания производим для одной из самых точных поверхностей: растачивание отверстия Ø мм, ([3]стр265).

Черновое растачивание.

Станок 1516Ф1. Мощность станка 30 кВт.

Глубина резанья: t = 2 мм,

Подача: S = 1 мм/об ([3] стр 267).

Скорость резания: 

Подбираем значения коэффициентов  и показатели степеней х, у, m.

; х=0,15; у= 0,45; m= 0,2, Т = 60 ([3] стр 270).

Коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки:  .

коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

 коэффициент, отражающий  состояние поверхности заготовки.

 коэффициент, учитывающий  качество материала инструмента.

мм/мин.

Так как у нас ведётся  обработка внутреннего отверстия, то принимаем поправочный коэффициент 0,9:

мм/мин.

Число оборотов шпинделя:   об/мин;

Принимаем число оборотов согласно паспорту станка: об/мин.

Тогда фактическое значение скорости:

м/мин.

Определяем силу резания:  

Находим и показатели х, у, m:  ; х=1,0; у= 0,75; n=- 0,15;

Коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих фактические условия резания:  .

; ; ; ; .

;

 Н.

Мощность резания:  кВт

Мощность привода станка:

 кВт,  где , мощность и КПД станка.

; 25,2 <44 , что удовлетворяет условиям  работы.

Чистовое растачивание.

Глубина резанья: t = 0,515 мм,

Подача: S = 0,15 мм/об ([8] стр 268).

Скорость резания: 

Подбираем значения коэффициентов  и показатели степеней х, у, m.

; х=0,15; у= 0,2; m= 0,2, Т = 60 ([8] стр 270).

Коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки:  .

коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

 коэффициент, отражающий  состояние поверхности заготовки.

 коэффициент, учитывающий  качество материала инструмента.

мм/мин.

мм/мин.

Число оборотов шпинделя:   об/мин;

Принимаем число оборотов согласно паспорту станка: об/мин.

Тогда фактическое значение скорости:

м/мин.

Определяем силу резания:     

Находим и показатели х, у, m:  ; х=1,0; у= 0,75; n= -0,15; ([8] стр 274).

Коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих фактические условия резания:  .

;

Н.

Мощность резания:   кВт.

 

Рисунок 10 – Обработка  корпуса на токарно-карусельной  операции 010.

2.5.2 Расчет режимов резания. На остальные операции подберём режимы резания по таблицам и запишем их в таблицу 15 [18],[19].

 

Таблица 15 Сводная таблица режимов резания

Наименование  операции.	Скорость резания  V, м/мин.	Частота вращения n, об/мин	Подача , мм/зуб	Подача , мм/об	Глубина резания t, мм	Кол-во проходов i.	, кВт
Операция 005. Продольно-фрезерная (6Г608)
Переход №1: Фрезеровать торцы 1,2 и 3, выдерживая размеры 630±3, 710.	176	175	0,16	1,6	7	2	19
Операция 010. Токарно-карусельная (1516Ф1)
Переход №1: Подрезать торец горловины, выдерживая размер 695.	82	75	-	0,8	7	2	12
Переход №2: Точить наружную поверхность горловины, выдерживая размеры ø450 h12 (-0,63), 70*.	65	45	-	1,2	4,6	1	8,3
Переход № 3: Точить фаску 3±0,5х45°±2°.	134	95	-	0,2	3	1	2,4
Переход №4: Расточить отверстие в горловине ø242, выдерживая размеры365мм.	106	375	-	1,2	9,1	10	20
Переход №5: Расточить отверстие ø250 Н11 (+0,29), выдерживая размеры 215(+2), 45°±2°.	149,2	190	-	0,2	1	4	10
Переход №6: Расточить отверстие ø252 Н10 (+0,21), выдерживая размеры 60 (-0,62).	149,2	190	-	0,2	1	1	4,1
Переход №7: Расточить отверстие ø300 Н10 (+0,21), выдерживая размеры 8 (+0,18).	117,7	125	-	0,2	2	4	14
Переход№8: Расточить канавку 20(+0,5), 36(+0,5), R1 (+0,5) х2.	119	150	-	0,3	4	5	4,1
Переход № 9: Расточить фаску 5±0,5х15°±2°.	104	132	-	0,3	5	1	3,4
Переход № 10: Расточить 2 фаски 1±0,5х45°±2°.	168	212	-	0,2	1	1	1,7
Операция 015. Горизонтально-расточная (2А622Ф2-1)
Переход №1: Расточить отв. в патрубках до ø150*мм.	71	250	-	0,7	5	9	29
Переход №2: Выполнить расточку под седло ø170Н12(+0,4), выдерживая размеры 19±1, 45°±2°.	85	180	-	0,5	5	2	29
Переход №3: Выполнить расточку под седло ø190Н10(+0,85).	85	180	-	0,5	5	2	29
Переход № 4: Расточить с разворотом стола 4 фаски 1,5+0,5х45°±2°.	150	265	-	0,2	1,5	1	-
Переход № 5: Выполнить расточку под седло ø170Н12(+0,4), выдерживая размеры 19±1, 45°±2°.	85	180	-	0,5	5	2	29
Переход № 6: Выполнить расточку под седло ø190Н10(+0,85), выдерживая размеры 220(+0,7;-0,3).	85	180	-	0,5	5	2	29
Переход № 7: Точить R130 на размере 155.	95,5	160	-	0,5	5	7	7
Переход № 8: Точить наружную поверхность левого патрубка, выдерживая размеры ø272 h12 (-0,52), 40(+3), R3(±0,5), 45°±2°.	92	100	-	0,6	5	2	12
Переход № 9: Расточить отв. ø203(+0,72), выдерживая размеры 20(+0,3), 45°±2°.	59	125	-	0,56	5,3	5	8,3
Переход №10: Расточить отв.ø198 до ø150*, выдерживая угол  9°30’ (+30’).	94,2	200	-	0,5	4	6	14
Переход№11: Расточить на левом патрубке фаску 10х15°±2°.	104	132	-	0,3	5	2	3,4
Переход№12: Точить наружную поверхность правого патрубка, выдерживая размеры ø272 h12 (-0,52), 40(+3), R3(±0,5), 45°±2°.	92	100	-	0,6	5	2	12
Переход№13: Расточить отв. ø203(+0,72), выдерживая размеры 20(+0,3), 45°±2°.	59	125	-	0,56	5,3	5	8,3
Переход№14: Расточить отв.ø198 до ø150*, выдерживая угол  9°30’ (+30’).	94,2	200	-	0,5	4	6	14
Переход№15: Расточить на правом патрубке фаску 10х15°±2°.	104	132	-	0,3	5	2	3,4
Операция 020. Горизонтально-расточная (2А622Ф2-1)
Переход №1: Сверлить в торце горловины 4 отверстия ø26,3(+0,62) на окружности ø352±0,5 под резьбу М30-7Н, выдерживая размеры 158±0,5; 55±4.	26	315	-	0,27	13,15	1	1,7
Переход №2: Зенковать фаски в 4-х отверстиях 3±0,5х120°(-10°).	8,2	375	-	0,2	3	1	-
Переход №3: Нарезать резьбу М30-7Н в 4-х отверстиях на глубину 38(+4,75).	23,5	250	-	1,25	1,85	1	2,25
Переход №4: Сверлить отверстие ø17,3(+0,5).	30,4	560	-	0,2	8,65	1	1,3
Переход №5: Цековать отверстие, выдерживая размеры ø40±5 мм, 4 мм.	92	170	-	0,3	11,35	1	-
Переход №6: Зенковать фаску 1±0,5х120°(-10°).	8,2	375	-	0,13	1	1	-
Переход №7: Нарезать резьбу М20-7Н на глубину 25(+3,75) мм.	19	300	-	1,25	1,35	1	1,03

 

2.6 Нормирование технологического процесса

Основное время рассчитываем в соответствии с принятыми режимами резания:

, мин

где расчётная длинна обработки с учётом пути врезания и перебега режущего инструмента, мм.

подача минутная, .

Тогда в соответствии с  формулой для операции 005, перехода 1:

мин.

Аналогично проводим расчёт основного времени и других операций. Полученные данные заносим в таблицу 2.8.1

Расчёт штучно-калькуляционного времени.

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени  :

, где

;

подготовительно-заключительное время;

количество деталей в партии;

, где 

 шт. – годовая программа;

 дней – периодичность запуска  в днях (рекомендуются: 3,6,10,24,30 дней).

 дня – число рабочих  дней в году;

 шт.

основное время;

время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности.

; где     ,  .

вспомогательное время:

;

время на установку и снятие детали;

время на закрепление и открепление  детали;

время на приёмы управления;

время на измерения.

Для операции 005.

 мин, (приложение 5,5[2]);

 мин, (приложение 5,7[2]);

 мин, (приложение 5,8[2]);

 мин, (приложение 5,16[2]);

Поправочный коэффициент  на вспомогательное время при  среднесерийном производстве К=1,85.

 мин.

мин;

 мин;

 мин;

 мин, (приложение 6,5[2]);

 мин.

Таблица 16 Сводная таблица  норм времени по операциям технологического процесса механической обработки детали корпус 151001.КП13.041.01.00

Номер перехода	То	Твсп							Топ	Тоб.от	Тшт	Тп-з	Тш-к
		Тус	Тзо			Туп		Тиз
Операция 005. Продольно-фрезерная (6Г608)
Переход №1	2,9	0,34	0,048			0,2		0,21	4,376	0,306	4,682	23	5,34
ВСЕГО	2,9	1,476
Операция 010. Токарно-карусельная (1516Ф1)
Переход №1	4,07	0,26	0,048			1,64		0,21	62,518	4,37	66,888	24	67,57
Переход №2	1,44
Переход №3	0,3
Переход №4	6,66
Переход №5	22,73
Переход №6	1,57
Переход №7	4,32
Переход №8	2,5
Переход №9	0,15
Переход №10	0,12
ВСЕГО	43,86	2,158
Операция 015. Горизонтально-расточная (2А622Ф2-1)
Переход №1	32.8	0,52	0,096			2,9		0,2	125,26	8,77	134,03	24	134,72
Переход №2	3,2
Переход №3	1,71
Переход №4	0,23
Переход №5	3,2
Переход №6	1,71
Переход №7	17,5
Переход №8	1,5
Переход №9	1,8
Переход №10	9,12
Переход №11	0,25
Переход №12	1,5
Переход №13	1,8
Переход №14	9,12
Переход №15	0,25
ВСЕГО	85,69	6,87
Операция 020. Горизонтально-расточная (2А622Ф2-1)
Переход №1	3,04	0,52		0,096	1,28		0,2		8,087	0,57	8,657	24	9,34
Переход №2	0,32
Переход №3	0,512
Переход №4	0,08
Переход №5	0,14
Переход №6	0,04
Переход №7	0,075
ВСЕГО	4,207	3,88

 

 

 

 

2.7 Сравнение двух вариантов операций по себестоимости

 

На современном  уровне развития технологии машиностроения имеется возможность изготовить любую деталь разными способами.

Проектируя технологический  процесс, важно установить его оптимальный  вариант, отвечающий всем техническим  и экономическим требованиям  производства. Те же соображения относятся  к необходимости выбора оптимального варианта выполнения каждой операции технологического процесса.

Важным показателем  экономичности является технологическая  себестоимость изготовления детали. Выбор экономически наиболее выгодного  варианта технологического процесса или  операции проводится путем сравнения  технологических себестоимостей изготовления детали или выполнения операций в  сравниваемых вариантах (см. таблицы 17 и 18).

Таблица 17 – Исходные данные для расчета себестоимости двух вариантов операции 005 Горизонтально-фрезерная – 005 Продольно-фрезерная

Наименование  исходных данных	I вариант	II вариант
1	2	3
Годовая программа выпуска  деталей N,шт	1	5
Тип модели станка	6Б443ГФ3	6Г608
Цена станка Ccт., руб.	2500000	2000000
Количество станков для  выполнения программы Спр., шт	1	1
Штучное время Тш, мин	12,38	4,68
Штучно-калькуляционное  время Тшк, мин	16,61	5,34
Основное время То, мин	9,02	2,9
Установленная мощность электродвигателя, NусткВт	24	15
Масса детали М дет, кг	550	550
Масса исходной заготовки М заг, кг	730	645
Стоимость исходной заготовки Сзаг, руб.	98500	36000
Масса отходов М отх, кг	25000	25000
Разряд станочника	4	4
Часовая тарифная ставка станочникаСтар.час, руб./ч	120	120
Стоимость специальных приспособлений Спр. спец., руб.	-	-
Разряд наладчика	-	-
Часовая тарифная ставка наладчикаС тар.час нал., руб./ч	-	-
Время наладки Тнал , мин	-	-
Размер партии по двум вариантам	1	5
Коэффициент загрузки оборудования Кз.о.

Определим элементы технологической себестоимости  сравниваемых операций ([13] с.215).

Заработная плата  технологических (основных) производственных рабочих с доплатами и отчислениями на социальное страхование, отнесенная к одной детали (операции), руб

 

З_{осн.раб} = 1,54∙С_{тар.час.}∙Т_ш∙60,

 

где С_{тар.час.}– часовая тарифная ставка, действующая на данный период на предприятии, в условиях которого ведется проектирование, руб/ч;

Т_ш– штучное время на выполнение операции, мин;

60 – перевод часовой ставки в минутную.

 

З_{осн.раб} = 1,54 С_{тар.час.}∙Т_шк∙60,

 

где Т_шк– штучно – калькуляционное время на выполнение операции, мин.

З_{осн.раб.1} = 1,54∙120∙16,61∙60=184171,68,

З_{осн.раб.2} = 1,54∙120∙4,68∙60=51891,84.

Для того чтобы определить косвенные расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, следует  их рассчитать по статьям этих расходов.

Амортизационные отчисления от использования оборудования (на капитальный ремонт и полное восстановление) А_ст, руб

 

А_ст = С_ст∙К_бал ∙А_м∙Т_шк/ (F_д ∙60∙К_з.о.),

 

где С_ст – стоимость станка, руб;

К_бал – коэффициент, учитывающий расходы на транспортировку и монтаж станка, обычно принимают, К_бал = 1,1;

А_м – норма амортизации станка, А_м= 0,12…0,16

F_д – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч ([2] с. 22 таблица 2.1). В курсовом проекте Fд принимается из расчетов в организационной части проекта

К_з.о.– коэффициент загрузки оборудования по времени.

Коэффициент загрузки оборудования К_з.опо времениопределяется

 

К_з.о = С_расч/ С_пр,

 

где С_пр – принятое количество станков, шт;

С_расч.– расчетное количество станков, шт.

Расчетное количество станков, необходимое для выполнения заданной программы при серийном типе производства С_расч, шт

 

С_расч. = NT_шк/ (F_д∙60).

 

А_ст1 = 2500000∙1,1∙0,12∙16,61/(3718,43∙60∙0,00007)=292302,

А_ст2 = 2000000∙1,1∙0,12∙5,34/(3718,43∙60∙0,0001)=52656,63.

Расходы на текущий ремонт, осмотры и проверки станка Р_рем.ст., руб.

 

Р_рем.ст = С_ст∙К_бал ∙b_рем.∙Т_шк/ (F_д ∙60∙К_з.о.),