Разработка технологического процесса изготовления детали «Гайка»

 

 

 

 

Определим необходимую  мощность электродвигателя станка:

 

 

 

где – коэффициент полезного действия станка (=0,85)

 

 

 

Процесс точения  возможен, так как выполняется  условие:

 

 

Определим основное технологическое время по формуле:

 

 

где – длина обработки (=57 мм);

- величина врезания инструмента  (=2,1 мм);

- величина перебега инструмента  (=0,5 мм);

- число оборотов шпинделя, мин^-1;

 

 

 

3)Сверление отверстия Ø27,25^+0,27мм.

 

Скорость  резания при сверлении определим  по формуле:

 

 

где - коэффициент скорости резания;

 – диаметр сверла (=27,25 мм);

q,m,y– показатели степени;

- период стойкости инструмента,  мин.;

 – подача, мм/об;

- поправочный коэффициент

 

 

 

где – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент, учитывающий  качество материала инструмента

 – коэффициент, учитывающий глубину сверления.

 

 

=0,84 (см. стр.)

=1,0 ([3], табл. 6, стр. 263);

=1,0 ([3], табл. 31, стр. 280).

 

 

Определим значение подачи =0,58-0,62 мм/об ([3], табл. 25, стр. 277). Корректируем значение подачи по паспорту станка=0,6 мм/об.

 

Среднее значение стойкости сверла =50 мин ([3], табл. 30, стр. 279); значение коэффициента и показателей степени: =9,8; q =0,4;y=0,5; m=0,20 ([3], табл. 28, стр. 278);

Подставляем найденные значения в формулу:

 

 

Определим частоту  вращения шпинделя станкапо формуле:

 

 

 

 

 

По  паспорту станка уточняем значение числа  оборотов шпинделя: n_шп=200 мин^-1, тогда фактическая скорость резания составит:

 

 

 

Определим крутящий момент по формуле:

 

 

 

 

где - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки и зависящий от материала обрабатываемой заготовки

 

 

 

где показатель степени n=0,75 ([3], табл. 9, стр. 264).

 

 

Определим значения коэффициента и показателей  степени:

=0,0345; q =2,0;y=0,8 ([3], табл. 32, стр. 281).

Подставляем найденные значения в формулу:

 

 

 

 

Мощность  резания определим по формуле:

 

 

 

 

Определим необходимую  мощность электродвигателя станка:

 

 

 

Процесс сверления отверстия возможен, так  как выполняется условие:

 

 

 

 

Определим основное технологическое время  по формуле:

 

 

 

где – длина обработки (=13 мм);

- величина врезания инструмента  (=0,5 мм);

- величина перебега инструмента;

- число оборотов шпинделя, мин^-1;

 – подача, мм/об.

 

Величину  перебега инструмента рассчитаем по формуле:

 

 

 

где 2 - угол при вершине сверла (2=118°);

- величина перебега, учитывающая  размер режущей части зенкера,  которым обрабатывают отверстие  в упор

 

 

 

4)Зенкерование отверстия в размер Ø28,43^+0,22

Скорость  резания при зенкеровании определим  по формуле:

 

 

 

где - коэффициент скорости резания;

 – диаметр зенкера (=28 мм);

q,m,x,y– показатели степени;

- период стойкости инструмента,  мин.;

- глубина резания, мм;

 – подача, мм/об;

- поправочный коэффициент  (=0,75)

Определим значение подачи =0,8-1 мм/об ([3], табл. 26, стр. 277). Корректируем значение подачи по паспорту станка=0,9мм/об.

Глубина резания .

Среднее значение стойкости зенкера =40 мин ([3], табл. 30, стр. 279); значение коэффициента и показателей степени:

=16,3; q =0,3;x=0,2; y=0,5; m=0,3 ([3], табл. 29, стр. 279);

Подставляем найденные значения в формулу:

 

 

Определим частоту  вращения шпинделя станкапо формуле:

 

 

 

 

 

По  паспорту станка уточняем значение числа  оборотов шпинделя: n_шп=200 мин^-1, тогда фактическая скорость резания составит:

 

 

 

Определим крутящий момент по формуле:

 

 

Определим значения коэффициента и показателей степени:

=0,09; q =1,0;x=0,9; y=0,8 ([3], табл. 32, стр. 281).

Подставляем найденные значения в формулу:

 

 

 

Определим мощность резания:

 

 

 

Определим необходимую  мощность электродвигателя станка:

 

 

 

Процесс зенкерования возможен, так как выполняется  условие:

 

 

Определим основное технологическое время  по формуле:

 

 

 

где – длина обработки (=13 мм);

- величина врезания инструмента  (=1,2 мм);

- величина перебега инструмента  (=0,3);

- число оборотов шпинделя, мин^-1;

 – подача, мм/об.

 

 

5)Отрезка заготовки в размер 12,1_-0,1.

 

Скорость  резания при отрезании определим  по формуле:

 

 

 

где - коэффициент скорости резания;

m,y– показатели степени;

- период стойкости инструмента,  мин.;

 – подача, мм/об;

- поправочный коэффициент

 

 

 

=0,84 ( см. стр.);

=1,0 ([3], табл. 5, стр. 263);

=0,65 ([3], табл. 6, стр. 263);

 

 

Определим значение поперечной подачи при отрезании  заготовки отрезным резцом: =0,1-0,12 мм/об ([3], табл. 15, стр. 268). Корректируем значение подачи по паспорту станка; =0,1 мм/об.

Определим значения коэффициентов: =47; y=0,80; m=0,20 ([3], табл. 17, стр. 269); =60 мин

Подставляем найденные значения в формулу:

 

 

 

Определим частоту вращения шпинделя станкапо формуле:

 

 

 

 

 

По  паспорту станка уточняем значение числа  оборотов шпинделя: n_шп=380 мин^-1, тогда фактическая скорость резания составит:

 

 

 

Определим значение силы резания по формуле ():

 

 

 

 

Определим значения коэффициентов:

 

=3 мм – ширина резца;

=1,098 (см.стр.)

=0,89; =1,1; =1,0; =0,93 ([3], табл. 23, стр. 275)

 

 

 

=408; x=0,72; y=0,8; n=0 ([3], табл. 22, стр. 273)

 

Подставляем найденные значения в формулу:

 

 

 

Мощность  резания составит:

 

 

 

 

 

Определим необходимую мощность электродвигателя станка:

 

 

 

Процесс точения возможен, так как выполняется  условие:

 

 

 

Определим основное технологическое время  по формуле:

 

 

где – наружный диаметр заготовки (=57 мм);

 –диаметр отверстия (=30 мм);

- величина врезания инструмента  (=0,5 мм);

- величина перебега инструмента  ( =0,5 мм);

- число оборотов шпинделя, мин^-1;

 – подача, мм/об.

 

 

 

 

Остальные режимы выберем по укрупненным нормативам:

5)Нарезание  резьбы М30х1,5

[6, стр25, карта2.2]

v=12м/мин

n_И=130мин^-1

Т=110мин

М_к=24Н∙м

N=0,33кВт

6)Сверление отверстий Ø4,2 и Ø4,5мм

[5, стр428, карта1]

S_от=0,09мм/об

v=24,2м/мин

Р_от=493Н

N_т=0,13кВт

7)Нарезание  резьбы М5х1,5

[6, стр24, карта2.2]

v=7м/мин

n_И=450мин^-1

Т=17мин

М_к=1,8Н∙м

N=0,1кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.9.4)Расчет технико-экономической эффективности

технологических операций

Наиболее  экономичный вариант из числа  возможных вариантов технологических  процессов выбирают на основании  расчета экономической эффективности.

Для технологических процессов сравнительную  экономическую эффективность одного варианта технологического решения  определяют при сопоставлении с  другим вариантом. Расчеты сравнительной  экономической эффективности имеют  смысл при полной сопоставимости вариантов по конечному результату.

Определим себестоимость методом прямого  калькулирования.

Стоимость основных материалов с учетом утилизации определим  по формуле:

 

 

 

где - норма расхода материала на одну деталь, кг/шт;

- действующая оптовая цена  единицы массы материала, (Ц=65 руб/кг);

= 1,05 – коэффициент транспортно-заготовительных  расходов при приобретении материалов;

- масса отходов на  одну деталь, кг/шт.;

- цена отходов, (=4,50 руб/кг).

 

Масса детали «ротор» составляет 0,137 кг. Вес заготовки  по первому варианту составляет =0,207кг, а по второму – =0,197. Масса отходов на одну деталь составит: =0,07 кг, =0,06 кг.

Подставляем данные в формулу:

 

 

 

Рассчитаем  заработную плату основных производственных рабочих при сдельных работах  по формуле:

 

 

где - часовая тарифная ставка рабочего данного разряда на операции, руб/ч;

- норма штучно-калькуляционного  на операцию, мин;

- число операций в технологическом  процессе;

= 1,3 – коэффициент, учитывающий  премии и другие доплаты;

= 1,07 – коэффициент дополнительной  заработной платы;

= 1,14 – коэффициент социального  страхования.

По  предварительным расчетам для первого  варианта:

 

 

 

Для второго варианта:

 

 

Подставляем данные в формулу:

 

 

 

 

Определим затраты на содержание и эксплуатацию оборудования. При двухсменной работе оборудования в условиях крупносерийного  производства средние затраты на содержание и эксплуатацию оборудования в течении одной минуты составляют 1,48 руб.

По  первому варианту затраты на содержание и эксплуатацию оборудования составят:

 

 

 

По  второму варианту:

 

 

Для удобства визуального сравнения внесем данные по вариантам в таблицу 

 

Показатель	I вариант технологического процесса	II вариант технологического процесса
Годовая программа, шт.	50000
Сменность	2	2
Станкоемкость	13,7	10,4
Разряд работы станочника	4	4
Стоимость заготовок, руб.	0,102	0,032
Заработная плата с начислениями, руб.	3,1	2,3
затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, руб.	13,7	10,4
Технологическая себестоимость детали, руб.	16,9	12,7

 

Как видно из таблицы  наиболее экономически более выгоден второй

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор методов и средств технического

контроля  качества изготавливаемой детали

Выбор методов, средств измерений , условий  их выполнения и методики обработки  результатов наблюдений ограничены требованиями обеспечения установленной  точности.

При проведении измерений детали «гайка»  будем использовать метод непосредственной оценки, когда величину определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора ( инструмента), и методом сравнения, когда измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой  мерой.

При определении параметра шероховатости  R_z=6,3 (R_a=1,6) контроль органолептический методом сравнения с образцами шероховатости.

При проведении чистового точения и  отрезки  для измерения значений  линейного размеров (12,2_-0,1) при требуемом допуске будем использовать штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05 с ценой деления 0,05 мм.

При проведении последовательных операций обработки отверстия измерение  значений величин (Ø27,25^+0,27, Ø28,43^+0,22) проведем методом сравнения при применении на стадии рабочего процесса калибров-пробок ГОСТ 24853-81, а также резьбовая пробка М30х1,5-6Н ГОСТ 17756–72.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение 

В данной работе разработан технологический  процесс изготовления детали «гайка», представляющую собой цилиндрическую деталь с внутренним крепежным резьбовым  отверстием. Установлен крупносерийный тип производства.

Исходя  из серийности определено, что оптимальным  является изготовление детали точением из круглого проката нормальной точности, а так же разработан технологический  процесс изготовления детали, выбраны  оборудование , технологическая оснастка, режущий и контрольно-измерительный  инструмент. Установлена достаточная  технологичность детали. В проекте  приведено описание двух вариантов  ведения технологического процесса, проведен их сравнительный анализ, расчет технико-экономической эффективности и выбран наиболее оптимальный. Проведен расчет припусков, межоперационных размеров, а также рассчитаны и определены режимы резания и нормы времени на каждую операцию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

 

1. Расчет припусков и межпереходных размеров в технологии машиностроения: Учебное пособие / Я.М. Радкевич, В.А. Тимирязев, А.Г.Схиртладзе и др.Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн.ун-та, 2000.340 с.
2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. Т.1. 656с.
3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1986. Т.2. 496с.
4. Общемашиностроительные нормативы времени на слесарную обработку деталей и слесарно-сборочные работы при сборке машин и приборов в условиях массового, крупносерийного и среднесерийного типов производств. М.: Машиностроение, 1973. 148 с.
5. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-хт.:Т.1/А.Д. Локтев, И.Ф.Гущин, В.А. Батуеви др.-М: Машиностроение, 1991.-640с.
6. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-хт.:Т.2/А.Д. Локтев, И.Ф.Гущин, В.А. Батуеви др.-М: Машиностроение, 1991.-304с.
7. Лебедев Л.В., Погонин А.А., Схиртладзе А.Г. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие.-Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2007.-424с.