Технология машиностроения

Мд-масса детали

Мз-масса заготовки

Коэффициент использования  материала по проектируемому варианту:

 

КИМ=Мд/Мз=12,6/17,82=0,71

 

Себестоимость заготовки  по базовому варианту:

Сз=(См*Мз)-(Мз-Мд)*(Сотх/1000)

где См – цена 1 кг материала заготовки, См = 400 руб.

Сотх – цена 1 т материала отходов, Сотх = 4000 руб.

Cpp = (400*19,8)-(19,8-12,6)*4=7891,2 руб.

 

Себестоимость заготовки по проектируемому варианту:

Cзз=(400*17.8)-(17,8-12,6)*4=7107,12 руб.

 

Годовая экономия материала:

Эм.п=(Мз.б-Мз.п)*N

 

где N – годовая производственная программа выпуска, N = 4000шт.

Эм.п = (19,8-17,8)*4000=8000кг.

Экономический эффект изготовления заготовки в денежном выражении на годовую производственную программу выпуска:

Э=(Cзб – Сзп)*N=(7891,2-7107,12)*4000=3136320 руб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Разработка  нового варианта изготовления  детали

 

 

Проектируемы  технологический процесс обработки детали «Кронштейн» разрабатывается на основе базисного с учетом технических требований к детали и объема годового  выпуска.

Разработка начинается с  выбора заготовки. Разрабатывается  маршрутная  технология базы и схемы  базирования.

Механическая  обработка распределяется по операциям, в результате выявляется последовательность выполнения операций и их число. Для каждой операции выбирается оборудование и приспособления.

Режущий инструмент принимается с учетом свойств  материала детали, характера обработки.

Мерительный инструмент в условиях серийного производства целесообразней применять специальный.

В проектируемом  варианте для повышения эффективности  и производительности труда осуществлены следующие мероприятия:

• применение быстродействующего зажимного оборудования,что значительно упростило труд станочника и повысило производительность его труда;
• введение современного мерительного инструмента и замена универсального измерительного инструмента на предельные калибры (скобы, пробки, калибры, шаблоны, фаскомеры, угломеры и пр.) и методы активного контроля, которые получили широкое распространение во многих  отраслях машиностроения.

• Замена устаревшего оборудования на более прогрессивное, отвечающее современным требованиям механической обработки.

 

Проектируемый вариант

№ опер.	Наименование  операции	Марка станка
000	Входной контроль	Контр. стол
005	Заготовительная	Штамп
010	Токарно – винторезная	163
015	Токарно – винторезная	163
020	Токарно – винторезная	163
025	Токарно – винторезная	163
030	Токарная с  ЧПУ	MDW-20
031	Токарная с  ЧПУ	MDW-20
035	Токарная с  ЧПУ	MDW-20
040	Радиально сверлильная  с ЧПУ	2М55Ф2
050	Фрезерная с  ЧПУ	6Р13Ф3

 

При проектировании нового технологического процесса в  качестве основы был взят базовый  технологический процесс.

 

Устаревшие  модели станков были заменены на новые, более прогрессивные ы высокопроизводительные станки с ЧПУ

2М55-2М55Ф2

6Р13-6Р13Ф3

Это привело  к сокращению нормы времени.

В проектируемом  тех.процессе применен комбинированный  инструмент. Специальный одномерный мерительный инструмент и специальные приспособления с пневмоприводом, что позволило сократить норму времени, себестоимость детали. Повысить уровень производства и производительность труда.

Технологический процесс обработки детали « крышка лабиринта».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Выбор  оборудования и его обоснование

 

 

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших  задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономное использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и в итоге себестоимость изделия.

Вследствие  этого выбор станочного оборудования при разработке технологического процесса обработки детали «крышка лабиринта» производится в соответствии  с типом производства, соответствием  станков размерам детали, целесообразность применения станков данной модификации в соответствии с мощностью, габаритными размерами и стоимостью.

По своей  технической характеристике выбранный  станок должен отвечать следующим требованиям:

• рабочая зона станка (высота центров, расстояние м/у центрами, размеры стола и т.п.) должна соответствовать габаритам обрабатываемой детали;
• мощность, жесткость и кинематические возможности станка должны позволять вести работу на оптимальных режимах резания;
• производительность станка должна соответствовать заданному объему выпуска изделий.

Вследствие  этого была произведена замена старого, неэффективного оборудования на станки , отвечающие вышеприведенным требованиям.

Радиально сверлильный 2М55 был заменен на 2М55Ф2, фрезерный станок 6Р13 на 6Р13Ф3 который оснащен ЧПУ и более производителен, что повысило целесообразность их применения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Определение технологических баз и их обоснование.

 

 

База - это совокупность поверхностей, линий, точек по отношению к которым определяется положение рассматриваемой поверхности.

Базы делятся  на конструкторские и технологические.

Технологические делятся  на:

- Исходные;

- Установочные;

- Сборочные;

- Измерительные.

 

Технологической базой называют поверхность, определяющую положение детали или сборочной единицы в процессе их изготовления.

 

Измерительной базой называют поверхность, определяющую относительное положение детали или сборочной единицы и средств измерения.

Установочные  базы также относят к технологическим.

Установочная  база - это поверхности, которыми деталь устанавливается на приспособление или стол станка.

Сборочная база - это поверхность детали, которой она соприкасается с другой деталью этого же изделия и координирует ее положение.

При рассмотрении вопросов базирования пользуются правилами  базирования.

Требуемое положение  деталей может быть получено лишением детали возможности перемещения  вдоль осей, а также лишением детали поворота вокруг этих же осей.

В целях достижения наибольшей точности при изготовлении детали следует стремиться, чтобы  соблюдался:

• Принцип единства баз,
• Принцип постоянства баз,
• Правило 6-ти точек.
• Правило единства заключается по возможности в совмещении конструкторских, измерительных и технологических баз. При соблюдении этого принципа повышается точность и производительность, но появляется необходимость изготовления специальных приспособлений. При не соблюдении принципа возникает необходимость пересчета размеров, уничтожения допусков.

Принцип постоянства  заключается в использовании  при обработке одной и той  же технологической базы, это ведет  к повышению точности при обработке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8 Выбор станочных  приспособлений.

 

 

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны способствовать повышению  производительности труда, точности обработки, улучшению условий труда, ликвидации предварительной разметки заготовки и выверки их при установке на станке.

Применение  станочных приспособлений при обработке  заготовок дает ряд преимуществ:

• повышает качество и точность обработки деталей;
• сокращает трудоемкость обработки заготовок за счет резкого уменьшения времени, затрачиваемого на установку, выверку и закрепление;
• расширяет технологические возможности станков;
• создает возможность одновременной обработки нескольких заготовок, закрепленных в общем приспособлении.

 

 

 

В связи с вышеизложенным мною было выбрано фрезерное приспособление с пневматическим центральным зажимом для обработки наружного контура детали «крышка лабиринта» для операции фрезерной с ЧПУ.

Пневматические  приводы обладают рядом преимуществ - быстрота действия, легкость зажима, постоянство зажимной силы во время обработки, возможность регулирования зажимной силы в широких пределах, возможность дистанционного управления. Помимо этого, пневматические приводы отличаются простотой конструкции, безотказностью в работе.

Применение  этих приспособлений в значительной степени сокращает затраты времени  на установку и съем детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.9 Выбор  режущего инструмента и его  обоснование.

 

 

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки, выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размера, в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.

Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки. Для обработки 15Х16Н2АМ-Ш рекомендуется применить инструмент, режущая часть которого изготавливается из твердых сплавов, быстрорежущих инструментальных сталей и другие.

Выбор материала  режущего инструмента зависит от формы и размеров инструмента, материала  обрабатываемой заготовки, режимов  резания и типа производства.

В технологическом процессе используется стандартный режущий инструмент – сверло спиральное.

Сверло - режущий инструмент в форме тела вращения, который имеет режущие кромки вдоль цилиндрической поверхности и на торце. Сверление спиральным сверлом обеспечивает более высокую производительность обработки, т.к. одновременно в работе участвуют больше число перьев.

Еще такое сверление является более равномерным и плавным, т.к. глубина резания является постоянной величиной. Это повышает качество обработки.

В случае поломки  или затупления спиральное сверло легко меняется на аналогичную - это объясняется тем, что она является стандартным режущим инструментом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.10 Выбор  контрольно-измерительных средств.

 

 

 

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор мерительного инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной степени предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точности обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.

В условиях среднесерийного  производства целесообразно применение специального, специального мерительного инструмента (калибр-пробка, шаблоны, угломеры и т.п.)

На сверлильных  операциях в базовом технологическом  процессе применен специальный режущий инструмент: сверло-зенкер и т.п.

Для обработки  отверстия диаметром Ф9Н11(^+0,09)мм, на операции 040.

Жесткие средства контроля позволяют уменьшить время  на проведение контрольных измерений; шаблоны позволяют производить  контроль группы размеров одновременно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.12 Расчет  режимов резания на операцию «Сверление».

 

 

Данные обработки: Вертикально-сверлильный станок 2М55, мощность эл.дв. Nшп = 4 кВт, сверление отв-я диаметром Ф = 9,0 мм, глубиной t = 2,5 мм, материал заготовки –

-Сталь 15Х16Н2АМ-Ш  HB 269-280.

 

 

Определяемый параметр	Аналитический расчет	Табличные данные
Выбор инструмента	Сверло-зенкер
Материал	Приложение 1 (лист 1) Быстрорежущая сталь  Р18
Конструктивные  элементы сверла	Ф = 9мм – диаметр отверстия, t = 2,5мм – глубина резания, S – подача, S = 0,1…0,14мм/об. Z – число спиралей, Z = 2 L – длина сверла, L = 50-100мм, принимаем L = 28 мм
Подача	Принимаем S = 0,14мм/об.	[ 3 ] стр 276, табл. 25
Глубина резания	t = 0,5*D; D – диаметр сверла, D = 5мм t = 0,5*9 = 4,5мм
Скорость резания	V = CvDq/TmSy0 *Kν; Cv – 7 D – 8 мм T – 8 мин У – 0,7      KIv – 1 q – 0,4      Kuv – 0,3 m – 0,2     Kmv – 1 Kv = Kmv*Kuv*KIv = 1*0,3*1 = 0,3   V = (7*80,4/80,2* 0,140,7) *0,3 = 7.9 м/мин	[ 1 ] стр 276         [ 1 ] стр 280, табл 31 [ 1 ] стр 263, табл 6 [ 1 ] стр 261, табл 1
Частота вращения шпинделя	N = 1000*V/π*Dсв; N = 1000*7,9/3,14*8 = 314,49 об./мин., принимаем табличные значения по техническим соображениям nk=280 об/мин	[ 3 ] стр 277
Действительная  скорость резания	Vд = π*D*n/1000; Vд = 3,14*8*280/1000 = 7,03 м/мин	[ 3 ] стр 280
Крутящий момент	Мкр = 10*Cm*Dq*Sy*Kp; Cm – 0,041 У – 0,7 q – 2 Kp – 1,51   Мкр = 10*0,041*82*0,160,7*1,51 = 10,98 Н*м	[ 1 ] стр 277
Усилие при обработке	Po = 10*Cp*Dq*Sy*Kp; Cp – 143 Kp – 1,51 q – 1 y – 0,7   Po = 10*143*81*0,160,7*1,51 = 4189,46 Н	[ 2 ] стр 277
Мощность резания	Ne = Мкр*n/9750; Ne = 10,98*280/9750 = 0,315 кВт	[ 1 ] стр 281
Проверка выбранных  режимов	Nшп = 4 кВт Nрез = 0,315 кВт 0,315 < 4 условие выполнено	[ 2 ] стр 281