http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9158
5. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУВАННЯ МЕХАНіЧНОЪ ДіЛЬНИЦІ
5.1. Маркетингове обґрунтування дипломного проекту
Діяльність підприємства в умовах ринку обумовлена необхідністю не тільки випускати продукцію, але й забезпечувати її реалізацію, отже, необхідно маркетингове обґрунтування й прогноз можливих обсягів реалізації продукції.
Однією з методик, що дають можливість прогнозувати можливі обсяги збуту продукції є методика, заснована на розрахунках прогнозних показників збуту на базі існуючої еластичності. Еластичність по визначенню попиту, Ел, дорівнює:
Ел= ; (5.1)
де Δ Ц - зміна цін;
Qб - обсяг реалізації базовий;
Qн - обсяг реалізації новий;
Цб - ціна базова;
Цн - ціна нова.
Зміна обсягу реалізації, ΔQ, визначається по формулі:
ΔQ=ΔЦ QбЕл/Цб; (5.2)
Скористаємося пропонованою методикою для визначення прогнозних показників збуту для продукції, що є предметом проектування в дипломній роботі. Результати розрахунків зведені в таблицю 5.1.
На підставі наявних даних про реалізацію продукції пропонується прогнозувати обсяг реалізації на підставі побудови трендових моделей.
Таблиця 5.1- Визначення прогнозних економічних показників на базі зміни ціни й коефіцієнта еластичності попиту
Назва показника Одиниця виміру Базовий показник Новий показник 1 Новий показник 2 Новий показник 3
Ціна грн. 20 19 18 17
ΔQ шт. 0 500 1000 1500
Реалізація шт. 10000 10500 11000 11500
Прибуток т.грн. 27,8 25,08 21,36 16,64
5.2. Розрахунок капітальних витрат на ділянці
До капітальних витрат на ділянці ставляться вкладення на будинки й устаткування, наведені в таблиці 5.2.
Капіталовкладення в будинки визначаємо по формулі:
Кзд = Sу *з. * h * Цзд., (5.3)
де Sу – загальна площа ділянки за планом,
з. = 1 – коефіцієнт зайнятості площі,
h = 6 м - висота приміщення цеху,
Цзд.= 340 грн. / м 3 — ціна 1 м 3 площ.
Загальна площа, займана всім устаткуванням з урахуванням додаткових площ – загальна площа ділянки визначена в «Спеціальній частині» і становить 400 м 2.Підставивши чисельні значення у формулу, одержуємо:
Кзд = 400 × 1 × 6 ×340 = 816,0 тис. грн.
Капіталовкладення в устаткування наведені в таблиці 5.2 і становлять
Кобор. = 443,3 тис. грн.
Таким чином, вартість основних фондів на ділянці, визначається по формулі:
ОФ = Кзд + Коб (5.4)
Підставляючи чисельні значення у формулу, одержуємо:
ОФ = 816,0 + 443,3= 1259,3 тис. грн.
Таблиця 5.2 - Розрахунок капітальних витрат на ділянці
Групи основних
фондів Ціна за
одиницю, тис. грн. Кількість одиниць,
шт. Загальна
вартість, тис.грн. Норма
амортизації, % Сума
амортизації, тис.грн
Будинки й спорудження 340 400 816,0 8 65,28
Активна частина основних фондів – устаткування (усього) 17 443,3
24 106,39
У т. ч. токарний-гвинторізний 16К20 22,8 4 91,2 24 21,89
Плоскошліфувальний 3Е710А 29,5 2 59,0 24 14,16
Вертикально протяжний 7Б55 24,8 2 49,6 24 11,9
Фрезерний 6712В 64,0 1 64,0 24 15,36
Довбальний 7А412 29,5 2 59,0 24 14,16
Внутрішньошлифувальний 3К225В 28,5 1 28,5 24 6,84
Круглошліфувальний 3М150 26,5 2 53,0 24 12,72
Заточний 3М601Ф1 39 1 39,0 24 9,36
Разом: 1259,3 171,67
Для проектної деталі: 214,08 29,184
5.3. Розрахунок вартості проектної деталі
Витрати на основні матеріали визначаємо по формулі:
М = ( Нp * Ц * Kmзр. ) - ( Нотх. * Цотд.), (5.5)
де Нp і Нотх. - відповідно, норма витрат й відходів i-го виду матеріалу, узяті з « Спеціальної частини», кг;
Цотд і Ц – відповідно, ціна відходів і матеріалів, узяті з «Спеціальної частини», грн.;
Kmзр. = 1,05 - коефіцієнт транспортно-заготівельних витрат;
В спеціальній частині даного дипломного проекту розрахована вартість заготівки, яку використовуємо для розрахунку вартості матеріалів:
М=28,07×1,05 = 29,47 грн.
Витрати на допоміжні матеріали, по відомостях підприємства, становлять 10 % від витрат на основні матеріали:
ВМ = 29,47 × 0,1 = 2,95 грн.
Основна заробітна плата на деталь визначається по фонду заробітної плати основних робітників, розрахованому в «Організаційній частині» і визначається по формулі:
ОЗПдет. = (182964 × 0,17)/10000 = 3,11 грн.
Додаткова заробітна плата в розрахунку на одиницю продукції складе:
ДЗПдет=(82334 × 0,17) /10000 = 1,4 грн
Відрахування на соціальні заходи становлять 37,5 % від основної та додаткової заробітної плати на деталь і буде дорівнює, за даними підприємства:
Осоц.мер. = (3,11+1,40) × 0,375 = 1,69 грн.
Витрати на утримання й експлуатацію устаткування визначаються, виходячи з кошторису, що включає наступні статті:
Амортизація устаткування Аоб. = 106390 × 0,17 = 18086 грн.
Розрахуємо експлуатацію устаткування.
1) допоміжні матеріали приймаємо за даними підприємства - 500 грн. на верстат;
ВМ = (15 × 500) × 0,17 = 1275 грн.
2) зарплата допоміжних робітників, зайнятих обслуговуванням і ремонтом технологічного устаткування, по розрахунках з «Організаційної частини»: ФЗРвсп.р. = 29433 × 0,17 = 5004 грн.
3)відрахування на соціальні заходи, за даними підприємства – 37,5% від ФЗРвсп.р.:
Овсп.р. = 5004 × 0,375 = 187,6 грн.
4)енергія на утримання й експлуатацію устаткування - електроенергія силова, визначається по формулі:
ЗЕ.чинностей. = Есил. * ЦЕ , (5.8)
де Есил. - видаток силової енергії, кВт*год;
ЦЕ = 0,33 грн.– вартість 1 кВт*год електроенергії.
Видаток силової енергії, у свою чергу, визначається по формулі:
Есил. = ( Муст. * Fд * k1 * k2 ) / ( kм * kс ) × 0,17, (5.9)
де Муст. = 140 кВт*год - сумарна потужність установленого устаткування;
Fд = 3720 – річний ефективний фонд роботи устаткування;
k1 = 0,75– коефіцієнт завантаження устаткування;
k2 = 0,6 – коефіцієнт одночасності роботи верстатів;
kм = 0,96 – коефіцієнт втрат у мережі;
kс = 0,82 – КПД моторів.
Підставляючи чисельні значення у формулу, одержуємо:
Есил. = (140 × 3720 × 0,75 × 0,6 ) / ( 0,96 × 0,8 ) = 305156,25 кВт×ч
ЗЕ.сил. = 305156,25 × 0,17 = 51877 грн.
5) стиснене повітря
Зсж. = ( Qобд. + Qсж. ) * Цсж., (5.10)
де Qобд. і Qсж. - відповідно, річна потреба повітря на обдувши й затиск;
Цсж.= 0,04 грн./ м 3 – ціна стисненого повітря.
Річна потреба повітря на обдувши й затиск, у свою чергу, визначаються по формулах:
Qобд = k3 * п * х1 *qo * Fд , (5.11)
Qсж. = п * х2 *q3* k3* Fд , (5.12)
де п = - загальна кількість верстатів;
х1 і х2 – частка верстатів з обдуванням і пневмозатисканням, відповідно;
q3 = 4 м3 / година – норма витрат повітря на затиск;
k3 = 0,75 – коефіцієнт завантаження устаткування;
qo = 2 м3 / година – норма витрат повітря на обдувши одного верстата.
Підставляючи чисельні значення у формулу, одержуємо:
Qобд = 0,75 × 17 × 2 × 3720 = 94860 м 3,
Qсж. = 0,75 × 17× 4 × 3720 = 189720 м 3,
Зсж. = (94860 + 189720) × 0,17 = 48379 грн.
6)вода на виробничі цілі:
Зв = Qв. * Цв., (5.13)
де Qв. – річна потреба води, м 3;
Цв. = 2 грн. – ціна 1 м 3 води.
Річний видаток води, у свою чергу, визначається по формулі:
Qв. = qв.* п * Fд * k3, (5.14)
де qв.= 0,6 - вартовий видаток води на верстат;
Підставляючи чисельні значення у формули, одержуємо:
Qв. = 0,6 × 3720 × 17 × 0,75 = 28458 м 3,
Зв = 28458 × 0,17 = 9675 грн.
Поточний ремонт устаткування приймаємо, за даними підприємства, 3% від його вартості:
ТР = 443300 × 0,03 × 0,17 = 2261 грн.
4. Інші витрати приймаємо по нормах підприємства 7% від суми витрат:
ПР = (Аоб. + ВМ + ЗП всп. + Овр. + З Е.чинностей. + Зст. + Зв. + ТР) × 0,07; (5.15)
ПР = (18036 + 1275 + 5004 + 1876 + 51877 + 48379 + 9675 +
+ 2261) × 0,07 = 138383 × 0,07 = 9687 грн.
Разом РСЕО буде дорівнює:
РСЕО = 138383 + 9687 = 148070 грн
на одну деталь:
РСЕОi = (РСЕО * k уд.i) / Nгод.i,
РСЕОА = (148070 × 0,047) / 10000 = 14,81 грн.
Стаття “Загальновиробничі витрати” включає витрати на обслуговування й керування цехом, які визначаються по кошторисі загальвиробничих витрат, що включає статті:
1. Амортизація будинків Абуд = 816000 грн.
2. Заробітна плата фахівців, службовців і МОП (по розрахунках в організаційній частині)
ФЗП сп = 43200 грн.
3. Відрахування на соціальні заходи від заробітної плати фахівців, службовців і МОП:
ОССсп = 43200 × 0,375 = 16200 грн.
4. Утримування будинків і споруджень
а) електроенергія на освітлення:
ВОСВ = ЕОСВ * ЦЕ,= 305156,25×0,33=100701,6 грн. (5.16) де ЕОСВ – річний видаток електроенергії на висвітлення, кВт година;
ЦЕ – ціна 1 кВт години, грн.=0,33 грн/кВт
Витрати ЕОСВ визначаються по формулі:
ЕОСВ = у × Т × S × Кдеж; (5.17)
ЕОСВ= (15 × 2300 × 400 × 1,05) = 14490,2 кВт
де у – питомий видаток електроенергії на висвітлення ( 15-20 Вт на 1 м2 площ);
Т – тривалість періоду висвітлення (2300-2500 рік при 2-х змінній роботі);
S – внутрішня площа цеху, м2;
Кдеж – коефіцієнт враховуюче чергове освітлення (Кдеж = 1,05).
Восв = 14490,2 × 0,33 = 4781,75 грн.
б) вода для господарських потреб
ВВ = n * yВ * ЦВ, (5.19)
де n - кількість промислово-виробничого персоналу цеху, ділянки;
уВ – норма витрат води на 1 чіл. – 8,5 м3 на рік;
ЦВ – ціна 1 м3 води, грн.
Вв = 28 × 8,500 × 2 = 476 грн.
в) пара для опалення й вентиляції
ВП = QП * ЦП, (5.20)
де QП – річний видаток пари, т;
ЦП – ціна 1 т пари, тис. грн.;
QП = gП * Н * V/ (З * 1000) (5.21)
де gП – витрати тепла в ккал/година на 1 м3 будов (1500 ккал/година);
Н - кількість годин опалювального сезону тривалістю 180 днів;
С - теплота випару, ккал/година (540 ккал);
V - обсяг будов, м3.
QП = (1500 × 180 × 6 ×24 × 400) : (540 × 1000) = 28800 м3
Вп = 28800 × 0, 47 = 13536 грн.
г) витрати на матеріали для господарських потреб цеху приймаються в розмірі 3% від вартості пасивної частини основних фондів:
Зм = 816000 × 0,03 = 24480 грн.
5. Поточний ремонт споруджень і інвентарю.
Приймаються в розмірі 3% від вартості пасивної частини основних фондів
Тр = 816000 × 0,03 = 24480 грн.
6. Інші витрати, які не були враховані
Приймаються в розмірі 7 % від суми статей 1-5 кошторису
Др = (876000 + 43200 + 16200 + 47820 + 476 + 13536 + 24480 + 24480) × 0,07= = 943154 × 0,07 = 66021 грн.
Разом по кошторисі
ОЗР = 943154 + 66021 = 1009175 грн.
На деталь :
ОПРдет = (1009175 × 0,17) /10000 = 17,16 грн/од.
6. Визначаємо загальногосподарські витрати, які за даними підприємства становлять 120 % від фонду заробітної плати основних робітників, тоді :
ОХРдет= 3,11 × 1,2 = 3,73 грн.
7.Визначаємо загальногосподарську собівартість як суму статей 1-6
На деталь :
Разом собівартість виробнича буде дорівнює:
Спр. = М + ВМ + ОЗПд + Осоц.мер.+ РСЕО + ОПР + ОХР, (5.22)
Спр. = 29,47 + 2,95 + 3,11 + 1,69 + 14,81 + 17,16 + 3,73 = 72,92 грн.
7. Позавиробничі витрати на підприємстві становлять 7% від виробничої собівартості:
ВПР = Спр. × 0,07 ; (5.23)
ВПР = 72,92 × 0,07 = 5,10 грн.
Повна собівартість визначається по формулі:
Спол. = Спр. + ВПР (5.24)
Підставляючи чисельні значення у формули, одержуємо собівартість деталі «А»:
Спр.А = 72,92 + 5,10 = 78,02 грн.
Ціна одиниці за даними підприємства складе 84,00 грн. Для наочності зведемо всі розрахунки в таблицю 5.3.
Таблиця 5.3 - Калькуляція собівартості проектованої деталі
№ п/п Найменування статей витрат
Сума
1 Основні матеріали 29,47
2 Допоміжні матеріали 2,95
3 Основна заробітна плата 3,11
4 Відрахування 1,69
5 РСЕО 14,81
6 Загальвиробничі витрати 17,16
7 Загальногосподарські витрати 3,73
8 Собівартість виробнича 72,92
9 Позавиробничі витрати 5,10
10 Повна собівартість 78,02
11 Прибуток (20%) 5,98
12 Ціна 84,00
5.4. Визначення критеріїв ефективності інвестиційного проекту.
У випадку проектування заходів, для здійснення яких потрібні додаткові капітальні вкладення, розраховується ефективність інвестицій. При цьому обсяги інвестицій приймаємо за підсумками розрахунків, виконаних у таблиці 5.5.
Ефективність (фінансова оцінка) інвестицій закінчується порівнянням показників з різних варіантів їхнього складання й висновками про ступінь ризику кожного з них.
До критеріїв ефективності прийняття рішень про доцільність інвестиційних вкладень ставляться: чиста сучасна (приведена) вартість проекту - ЧПС;
- індекс прибутковості інвестицій - ІПІ;
- внутрішня норма рентабельності - ВНР;
- строк окупності - Т ;
- коефіцієнт ефективності інвестицій - Е.
Метод розрахунку чистої наведеної вартості проекту ґрунтується на порівнянні обсягів вихідних інвестицій із загальною сумою дисконтних чистих надходжень:
де Дк - дохід до - того року (до = 1, 2, 3...... П)
ІС - обсяг вихідної інвестиції;
- дисконтна ставка (ставка прибутковості).
Приймаються проекти із чистою наведеною вартістю вище нуля, або з можливих проектів обирають проекти з найбільшою чистою наведеною вартістю.
Індекс прибутковості інвестицій ( І П І ) розраховується за формулою:
1339225 : 1259300 = 1,06
Якщо ІПІ > 1 , то проект можна прийняти.
При рівномірному розподілі доходу по роках, строк окупності інвестицій розраховується по формулі:
Т = ІС / Дк = 1259300 : 586520 = 2,15 років (5.26)
де: Дк -дохід - того року; ІС - величина вихідної інвестиції.
Коефіцієнт ефективності інвестицій (Е) розраховується у відсотках відношенням середньорічного доходу до середньої величини інвестицій.
Середня величина інвестицій дорівнює ½ суми інвестицій
Е = П / ½ ІС = 414850 : (1/2*1259300) = 0,66 (5.27 )
Де; П - середньорічний дохід проекту.
Оцінка проекту виконується в 3 етапи:
• Розрахунок вихідних показників по роках.
• Розрахунок аналітичних показників.
• Аналіз показників проектів.
I. За умови рівномірного розподілу доходу по роках реалізації проектів розрахунок чистого грошового потоку наведений у таблиці 5.4.
Таблиця 5.4 - Розрахунок вихідних показників по роках, грн.
Вихідні показники проекту Роки
1 2 3 4 5 6
1. Дохід за рахунок здійснення заходів. 59800 59800 237,8 237,8 237,8 237,8
2.Амортизаційні відрахування 171670 171670 136,27 136,27 136,27 136,27
3. Дохід, що підлягає оподатковуванню (1)-(2) 59800 59800 101,53 101,53 101,53 101,53
4. Сума податку на дохід (25 %) 14950 14950 30,46 30,46 30,46 30,46
5. Чистий прибуток 414850 414850 71,07 71,07 71,07 71,07
6. Чисті грошові надходження (2+5) 586520 586520 207,34 207,34 207,34 207,34
2.Розрахунок аналітичних показників оцінки проектів, проводиться на основі розрахунку коефіцієнтів ефективності інвестицій.
3.Аналіз показників проектів.
Отримані показники вказують на доцільність даних проектів у тому випадку, коли чиста наведена вартість проектів ЧПВ>0, при цьому проекти можна прийняти, цей висновок підтверджується показником - індексу прибутковості інвестицій, якщо він ІП>1.
Для зручності всі техніко-економічні показники проектованої ділянки зведені в таблицю 5.5.
Таблиця 5.5 - Техніко-економічні показники проектованої ділянки
№ п./п Найменування показників Одиниці виміру Величина
1 Річний випуск продукції
а) у натуральному вираженні тис шт. 40
б) у вартісному вираженні тис. грн. 1100
2 Чисельність працюючих, усього, чол. 28
у тому числі: основних робітників – 23
допоміжних робітників – 2
спеціалістів – 3
3 Середньомісячна зарплата основних робітників грн./міс. 1615,4
4 Вартість ОФ тис. грн. 779,3
5 Фондовіддача грн./грн. 1,41
6 Фондоємність грн./грн. 0,7
7 Фондоозброєність тис.грн./чол. 27,83
8. Продуктивність праці тыс.грн./чіл. 47,83
8 Ціна одиниці продукції: грн. 20
9 Річний прибуток тис. грн. 237,8
10 Рентабельність % 24,3
11 Строк окупності капіталовкладень років 3,28
Висновок. З розрахунків видно, що спроектована дільниця економічно доцільна.
среда, 10 января 2018 г.
ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА ВИРОБНИЧОГО ПРОЦЕСУ В МАШИНОБУДІВНОМУ ВИРОБНИЦТВІ
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9157
4 ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА ВИРОБНИЧОГО ПРОЦЕСУ В МАШИНОБУДІВНОМУ ВИРОБНИЦТВІ
4.1. Організація виробничого процесу основного виробництва.
Організація виробництва - наука, що вивчає дію й прояв об єктивних економічних законів у різнобічній діяльності підприємства й, що розробляє на цій основі шляхи й способи планомірного економічного виконання планів виробництва.
Метою організації виробництва є створення умов, що забезпечують виконання планових завдань. Це вимагає вдосконалювання всіх сторін діяльності підприємства. У першу чергу це приведення в дію всіх резервів виробництва для збільшення випуску продукції, підвищення якості, високого використання виробничих фондів, економії матеріальних і трудових ресурсів, підвищення духовного й матеріального рівня життя трудящих, поліпшення умов праці.
Сукупність основних (технологічних) операцій, пов язаних з безпосередньою зміною форми, розміру, виду, положення, стану або властивостей предметів праці для одержання готового виробу називається технологічним процесом. Технологічний процес - це частина виробничого процесу.
Вибір форми організації технологічних процесів здійснюється відповідно до державних стандартів. Обґрунтування форми організації технологічних процесів залежить від установленого порядку виконання операцій, розташування технологічного устаткування, кількості виробів і напрямку їхнього руху в процесі виготовлення. Залежно від ступеня реалізації основних принципів організації виробничого процесу вибирають відповідну форму організації технологічних процесів.
У машинобудівному виробництві розрізняють три основних типи організації виробництва: масове, серійне й одиничне. Приналежність виробництва до того або іншого типу визначається ступенем спеціалізації робочих місць, номенклатурою об єктів виробництва, формою руху цих об єктів по робочих місцях.
Розраховуємо коефіцієнт серійності по формулі:
; (4.1)
де kc – коефіцієнт серійності;
N - річна програма випуску продукції;
tcp – середній час виконання операції;
Fд.об – річний дійсний фонд робочого часу.
tср= ; (4.2)
tcp = 25,26 : 15 = 1,68 хв.
Fд.про = [(365 – 104 – nn ) ∙ q – nn.n] ∙ S – (1 – ); (4.3)
де nn – кількість святкових днів (nn = 6);
S - кількість змін (S = 2);
q - тривалість зміни в годинниках (q = 8);
nn.n – кількість передсвяткових днів (nn.n = 5);
f - відсоток припустимих втрат у роботі устаткування, f = 7 - 14 %, тоді
Fд.о =
kc =
На основі отриманого коефіцієнта, згідно табличним даних, визначаємо тип виробництва. Відповідно до коефіцієнта серійності 13,3, за даними таблиці, отже тип організації виробництва є – середнньосесерінним.
Тип потокової лінії є багатопредметним перервно-потоковим на основі рівняння синхронізації:
; (4.4)
де t1, t2, t3, … ti – час виконання операції;
C1, C2, C3, … Ci – прийняте число устаткування на операції, тоді
≠ ≠ …
згідно рівняння синхронізації лінія є багатопредметною перервно-поточною.
4.2 Розрахунок параметрів потокової лінії
1.Перший і найбільш важливий параметр потокової лінії - умовний такт, обумовлений по формулі :
rусл=Fд.o/ Nвприв; (4.5)
де Fд.об – річний дійсний фонд роботи устаткування при змінному режимі роботи.
За умовою дипломного проекту основна деталь має програму випуску NА=10000шт., а деталь, яка довантажує устаткування NВ = 50000 шт.
Nвприв - річна наведена програма випуску, шт.
Nвпривi= Ni×Кпривi (4.6)
Де Кпривi – коефіцієнт приведення i-го виробу;
Кпривi = tобщi/ tобщ мах
Де tобщi - загальна трудомісткість обробки i-тої деталі, хв.;
tобщ мах - максимальна загальна трудомісткість обробки деталі, хв;.
КпривА = 25,26 : 25,26 = 1,0 КпривВ =24,86 :25,26 =-0,984
NпривА = 10000 × 1,0 = 10000 шт.; NпривВ = 50000 × 0,984 = 49200 шт.
rусл = 3720 × 60 : (10000 + 492000) = 3,77 хв.
Окремі такти визначаються по формулі
ri= rусл×Кпривi (4.7)
rА = 3,77 × 1,0 = 3,77 хв. rВ =3,77 х 0,984 = 3,71хв.
Кількість устаткування на ділянці визначаємо по формулі:
- розрахункове Срi =tі/.ri
прийняте Спрi - ціле число верстатів.
Коефіцієнт завантаження устаткування :
Кзо = Ср/Спр
Приведемо приклад розрахунку для 1-ой операції
СрА1 = 0,93 : 3,77 = 0,25; СрВ1 = 2,29 : 3,71 = 0,62;
Спрл = 1
По інших операціях проводимо аналогічні розрахунки, результати зводимо в таблицю 4.1
Таблиця 4.1- Розрахунок кількості устаткування на ділянці
№ операції Найменування операції Трудомісткість tшт-к, хв Розрахункове число устаткування Ср Спрл Кзо
А В А В
1 Токарна 0,93 2,29 0,25 0,62 1 0,87
2
Токарна 0,92 2,03 0,24 0,47 1 0,71
3 Токарна 0,96 2,44 0,26 0,73 1 1,0
4 Токарна 0,95 1,93 0,26 0,53 1 0,79
5 Плоскошліфувальна 1,15 2,08 0,31 0,58 1 0,89
6 Плоскошліфувальна 1,15 1,37 0,31 0,62 1 0,93
7 Шпоночно-протяжна 1,34 1,79 0,36 0,49 1 0,85
8 Протяжна 1,26 1,0 0,30 0,24 1 0,54
9 Фрезерна 4,57 - 1,11 - 1 1,0
10 Довбальна 2,1 1,63 0,56 0,44 1 1,0
11 Довбальна 1,83 2,42 0,39 0,75 1 1,0
12 Внутрішньо-шліфувальна 1,42 2,23 0,38 0,6 1 0,98
13 Плоскошліфувальна 1,18 2,52 0,31 0,68 1 0,99
14 Шліфувальна 2,33 1,13 0,62 0,30 1 0,92
15 Заточна 3,47 - 0,92 - 1 0,92
Разом 25,26 24,82 х 15 0,91
Загальна трудомісткість виробничої програми, н-год 4210+20717=24927
Частина трудомісткості проектної деталі (Куд) складе:
Куд =4210/(249277 )=0,17
4.3. Розрахунок тривалості виробничого циклу
Під тривалістю виробничого циклу партії деталей розуміється календарний проміжок часу, що протікає з моменту запуску першої деталі у виробництво до моменту випуску останньої деталі на останній операції. Його величина залежить від величини партії й виду руху деталей з операції на операцію.
Для серійного виробництва, коли партії деталей не синхронізовані за часом, доцільно застосовувати послідовно-паралельний вид руху деталей. Тривалість виробничого процесу , хв, для цього випадку розраховується по формулі:
; (4.8)
де n – кількість деталей у партії, шт.;
m – кількість операцій технологічного процесу, шт.;
с – число робочих місць на операції, шт.;
р – кількість деталей у транспортній партії, шт.
Для проектної деталі N_A=(10000×8)/3720=21,5
Приймаемо: nА=22шт.
Приймаємо nА = рВ =1 шт.
Підставивши значення одержимо:
4.4. Розрахунок заділів на лінії
Для багатопредметних потокових ліній визначені наступні види заділів
технологічний заділ Zтехн, що відповідає числу виробів, що перебувають у кожний момент часу в процесі обробки :
Zтехн = Спрл = 15 шт.
транспортний заділ Zтр, що відповідає числу виробів, що перебувають у кожний момент часу в процесі транспортування
Zтр= Спрл - 1= 15 – 1 = 14 шт.
страховий заділ Zстр, що створюється на найбільш відповідальних і нестабільних операціях, а також на контрольних пунктах і дорівнює
Zстр = 0,05×Ncут
Де Ncут - добовий випуск, шт
ZстрА = 0,05 × 22 = 1 шт.
ZстрВ = 0,05 × (30000 : 12 × 22 × 2 ) = 3 шт.
4.5. Розрахунок чисельності працюючих на дільниці
Явочна чисельність основних робітників визначається по формулі:
; (4.9)
де – сумарна трудомісткість річної програми, годин;
Fэф.р – ефективний фонд часу одного працюючого, годин.(приймаемо 1820).
rяв = 24927 : 1820 = 13,7 чол., приймаємо 14 чол.
Облікова чисельність робітників rcп, чол., з урахуванням відпусток визначається, як:
rcп = rяв1,13; (4.11)
zcп =14 × 1,13 = 15,82 чол., приймаємо 16 чол.
Розряд робітників приймаємо за ЄТКС, отримані результати заносимо в таблицю. Чисельність допоміжних робітників розрахуемо в розділі 4.5
Чисельність управлінського персоналу, фахівців, службовців і МОП визначається по нормах керованості по формулі:
Рспец= (Росн.р+Рвсп.р)×Нупр.
Де Росн.р, Рвсп.р - число основних і допоміжних робітників відповідно
Нупр=0,11- норма керованості на один керівника
Рспец= (16 + 2 ) × 0,11 = 1,76 Приймаємо 2 чол.
Результати розрахунків заносимо в таблицю 4.2.
Таблиця 4.2 - Штатний розклад ділянки
Категорії працівників Явочний склад Обліковий склад Розряд ЧТС/оклад, грн.
1 Основні робочі
Фрезерувальник 2 3 4 7,74
Токар 4 4 3 6,84
Токар 4 4 4 7,74
Фрезерувальник 1 2 3 6,84
Шліфувальник 1 1 4 7,74
Протяжчик 1 1 3 6,84
Довбальник 1 1 4 7,74
Усього основних робочих 14 16
2 Допоміжні робочі
Слюсар-ремонтник 2 2 3 6,22
3 Спеціалісти
Майстер змінний 2 2 1200
Усього керівників 2 2
Усього на ланці 18 20
4.6. Організація технічного обслуговування основного виробництва
Завданням дипломного проектування є всебічна розробка технологічної ділянки, що входить до складу базового підприємства, на якому є сформована організація виробництва й форми технічного обслуговування виробництва. При цьому інструментальне, транспортно-складське й енергетичне обслуговування визначається централізовано й відповідним виробничим підрозділом.
4.6.1. Організація ремонтів устаткування
Для ліквідації наслідків фізичного зношування устаткування потрібно періодично виконувати операції по технічному обслуговуванню й ремонту устаткування. Розробимо графік його ремонту й технічного обслуговування для безперебійної роботи ділянки.
Ремонт устаткування здійснюється по системі ЕСППР, що передбачає організацію й проведення профілактичних і ремонтних робіт відповідно до плану ремонту устаткування. Для складання останнього використовуються нормативи проведення ремонтних робіт.
Ремонтний цикл - період оперативного часу роботи устаткування між двома капітальними ремонтами, що визначається структурою й тривалістю. Структура ремонтного циклу - перелік ремонтів, що входять у його склад, розташованих у послідовності їхнього виконання.
Тривалість ремонтного циклу - це число годин оперативного часу роботи устаткування, протягом якого виробляються всі ремонти, що входять до складу циклу. Простої устаткування при виконанні планових і непланових ремонтів, а так само при технічному обслуговуванні в тривалість ремонтного циклу не входять.
Визначимо структуру й тривалості ремонтних циклів. За вихідною інформацією вибираємо структуру ремонтного циклу верстатів:
КР - ТР - ПРО - ТР - ПРО - СР - ПРО - ТР - ПРО - ТР - КР.
Тривалість ремонтного циклу Тр.ц. , година., визначимо по формулі:
Тр.ц. = 16800 * k м * k ом * k т * k мі * k в * k д ; (4.12)
де k ом – коефіцієнт оброблюваного матеріалу;
k т – коефіцієнт класу точності устаткування;
k мі – коефіцієнт матеріалу застосовуваного інструмента;
k в – коефіцієнт віку;
k д – коефіцієнт довговічності;
k м – коефіцієнт категорії маси.
Значення коефіцієнтів взяті з таблиці [18]. Розрахунки зводимо в таблицю 4.3.
Міжремонтний період Тм.р. – період оперативного часу роботи устаткування між двома послідовно виконуваними плановими ремонтами. Тривалість міжремонтного періоду визначається шляхом розподілу тривалості ремонтного циклу на кількість ремонтів плюс одиниця:
Тм.р. = Тр.ц. / ( пр. + 1); (4.13)
де ін. = 5 – кількість ремонтів у структурі.
Тривалість міжосмотрового періоду Тм.о. визначається по формулі:
Тм.о. = Тр.ц. / ( пр. + по. + 1); (4.14)
де по. = 4 - кількість оглядів у структурі.
Визначаємо чисельність робітників, необхідних для проведення ремонтів і оглядів устаткування на планований період:
Rвс = , чол. (4.15)
де Тр.г. - планова річна трудомісткість ремонтів і технічного обслуговування, год.;
FЭФ.Р - ефективний річний фонд часу одного допоміжного робітника, ч.
Таблиця 4.3.- Тривалість ремонтного циклу
№ Модель верстата k ом k мі k т k м k в k д Тр.ц., година Тм.р., мес. Тм.о., мес.
1 16К20 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
2 3Е710А 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
3
7Б55 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
4 6712В 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
5 7А412 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
6 3К225В 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
7 3М150 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
8 3М601Ф1 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
Категорії ремонтної складності, дата й вид останнього ремонту взяті по цехових джерелах.
Будуємо графік ремонтів на рік (табл.4.4).
Річна планова трудомісткість капітальних ремонтів визначається за формулою:
, год. (4.16)
де Ткр - річна планова трудомісткість капітальних ремонтів, год.;
n - кількість верстатів подвергающихся капітальному ремонту;
Тср - річна планова трудомісткість середніх ремонтів, год.;
1 - кількість верстатів подвергающихся середньому ремонту;
Ттр - річна планова трудомісткість поточних ремонтів, год.;
m - кількість верстатів подвергающихся поточному ремонту;
Ткр = 35 год.;
Тср = 23,5 год.;
Тпр = 6 год.;
Т0 = 0,85 год.
Таблиця 4.4 - План-графік ремонту устаткування на ділянці
Модель верстата Тм.р.мес. Тм.о.мес КРЕ Дата, вид останнього ремонту Графік ремонту
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 16К20 7 5 14 ТР ХII о тр
2 16К20 7 5 14 О VIIІ ср о
3 16К20 7 5 14 ОХ тр о
4 16К20 7 5 14 ТР IХ о ср
5 3Е710А 7 5 26 TP VII о тр
6 3Е710А 7 5 26 ОІХ ср о
7 7Б55 7 5 22 TP IX тр о
8 7Б55 7 5 22 ТР ХII о тр
9 6712В 7 5 24 О VIIІ тр о
10 7А412 7 5 22 ОХ тр о
11 7А412 7 5 22 ТР IХ о тр
12 3К225В 7 5 26 TP VII о тр
13 3М150 7 5 26 ТР IХ тр о
14 3М150 7 5 26 TP VII о тр
15 3М601Ф1 7 5 16 О IХ тр о
Тр.г.= 23,5 × (14 × 2 + 26) + 6 × (14 × 2 + 26 × 4 + 22 × 4 + 24 + 16) +
+ 0,85 × (14 × 4 + 26 × 5 + 22 × 4 + 24 +16) = 3048 год.
Rвс= 3048 : 1820 = 1,67 чол.
Облікова чисельність допоміжних робітників:
Rвс сп. = 1,67 × 1,13 = 1,89 чол.
Приймаємо 2 допоміжних робітників.
4.6.2. Організація інструментального господарства
На інструментальне господарство покладає виконання наступних функцій :
забезпечення робітників місце технологічним оснащенням відповідно до технологічного процесу;
організація раціональної експлуатації оснащення;
виробництво технологічного оснащення
Розрахунок потреби в оснащення може бути зроблений по наступних формулах:
Різальний інструмент
Нр = , шт.; (4.17)
де Нр - норма витрати інструмента на річну програму випуску деталей, шт.;
tм- тривалість роботи інструмента при обробці однієї деталі, хв;
Ку - коефіцієнт випадкового збитку;
Тиз - період стійкості інструмента, ч.
Вимірювальний інструмент знаходимо за формулою:
Низ= , шт. (4.18)
де З - число промірів на одну деталь;
Кв - коефіцієнт, що відбиває долю вибіркового контролю;
Мст - стійкість інструмента, шт.
Результати розрахунків зводимо в таблицю 4.5.
Таблиця 4.5 - Розрахунок необхідного інструментального забезпечення.
Різальний інструмент
Найменування
ріжучого
інструмента tм, хв. Тиз, хв. Ку Nгод., шт. Нр, шт.
Різець
41,85 60 1,05 40000 488
Протяжка-шпоночна 14,21 150 1,05 40000 66
Протяжка кругла 13,46 150 1,05 40000 63
Фреза 25,68 120 1,05 40000 150
Довбяк 18,47 120 1,05 40000 108
Вимірювальний інструмент
Найменування С Мст, шт Кв N, шт Низ, шт
Шаблон 5 1000 1 40000 200
Скоба 5 1000 1 40000 200
4.7. Організація оплати праці
Підставою для розрахунку фонду оплати праці й середньомісячної заробітної плати промислово-виробничого персоналу в цілому й по категоріях, є чисельність промислово-виробничого персоналу ділянки, розрахована по групах основних, допоміжних робітників, фахівців, МОП (таблиця 4.2).
Витрати на оплату праці складаються з тарифної заробітної плати й доплат, що включаються в собівартість продукції.
Для оплати праці основних робітників застосовується відрядно-преміальна система оплати праці .
При цьому фонд відрядної оплати визначається виходячи із трудомісткості планованої продукції й середньої годинної тарифної ставки:
Зптар= Чтсср×Тгод.
Де Чтсср - середня годинна тарифна ставка, грн./година
Тгод. - річна трудомісткість робіт
Чтсср = (∑Рi×Чтсi)/Робщ (4.19)
де Рi- кількість робітників i-го розряду;
ЧТС - годинна тарифна ставка робітника i-го розряду;
Робщ - загальне число основних робітників
ЧТСср =
Зстар = 7,34 × 24927 = 182964 грн.
Доплати по підприємству складають: 45%
ДЗПосн.р = ЗПтарКдоп (4.20)
ДЗПосн.р = 182964 × 0,45 = 82334 грн;
Тоді
ФЗПосн.р = Зптар×Кдоп (4.21)
ФЗПосн.р = 182964 + 82334 = 265298 грн;
Середньомісячна зарплата основних робітників :
Зпср.мес.= Фзпосн.р/ Робщ,×12 ; (4.22)
Зпср.мес. = 265298:(12×16) = 1382 грн./міс.
Для оплати праці допоміжних робочих використовуємо почасово-преміальну систему оплати праці. Тарифний фонд оплати праці при цьому :
Зптар.всп.р= ∑(Fэф.р×ЧТС×Рвсп.р); (4.23)
де Fеф.р. - ефективний фонд часу роботи робітників
ЧТС - годинна тарифна ставка робітника i-го розряду;
Рвсп.р - загальне число допоміжних робітників
ЗПтар.всп.р = (2 ×6,22) × 1820 = 22641 грн.
Доплати, що включаються в собівартість 0,30% :
Доп = 22641 × 0,3 = 6792 грн.
ФЗПвспр= 22641+ 6792 = 29433 грн.
Середньомісячна зарплата допоміжних робітників:
ЗПср.мес.= ФЗПвсп.р/(Рвсп.р,12×2) 29433 : (12×2) = 1226 грн.
При розрахунку фонду оплати праці фахівців ураховується чисельність і встановлені оклади:
Зпспец= ∑ ( 12×Ок×Рспец); (4.24)
де Ок - встановлений оклад, грн.;
Рспец - число фахівців
=1200 12 • 2 = 28800 грн.
Преміальні - 50 %
= 0,5 × 28800 = 14400 грн.
Усього фонд заробітної плати спеціалістів:
ФЗП сп = 28800 + 14400 = 43200 грн.
Тоді середньомісячна зарплата спеціалістів
грн./міс.
Таким чином, в даній частині дипломного проекту розраховані організаційні параметри дільниці по випуску проектної деталі.
4 ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА ВИРОБНИЧОГО ПРОЦЕСУ В МАШИНОБУДІВНОМУ ВИРОБНИЦТВІ
4.1. Організація виробничого процесу основного виробництва.
Організація виробництва - наука, що вивчає дію й прояв об єктивних економічних законів у різнобічній діяльності підприємства й, що розробляє на цій основі шляхи й способи планомірного економічного виконання планів виробництва.
Метою організації виробництва є створення умов, що забезпечують виконання планових завдань. Це вимагає вдосконалювання всіх сторін діяльності підприємства. У першу чергу це приведення в дію всіх резервів виробництва для збільшення випуску продукції, підвищення якості, високого використання виробничих фондів, економії матеріальних і трудових ресурсів, підвищення духовного й матеріального рівня життя трудящих, поліпшення умов праці.
Сукупність основних (технологічних) операцій, пов язаних з безпосередньою зміною форми, розміру, виду, положення, стану або властивостей предметів праці для одержання готового виробу називається технологічним процесом. Технологічний процес - це частина виробничого процесу.
Вибір форми організації технологічних процесів здійснюється відповідно до державних стандартів. Обґрунтування форми організації технологічних процесів залежить від установленого порядку виконання операцій, розташування технологічного устаткування, кількості виробів і напрямку їхнього руху в процесі виготовлення. Залежно від ступеня реалізації основних принципів організації виробничого процесу вибирають відповідну форму організації технологічних процесів.
У машинобудівному виробництві розрізняють три основних типи організації виробництва: масове, серійне й одиничне. Приналежність виробництва до того або іншого типу визначається ступенем спеціалізації робочих місць, номенклатурою об єктів виробництва, формою руху цих об єктів по робочих місцях.
Розраховуємо коефіцієнт серійності по формулі:
; (4.1)
де kc – коефіцієнт серійності;
N - річна програма випуску продукції;
tcp – середній час виконання операції;
Fд.об – річний дійсний фонд робочого часу.
tср= ; (4.2)
tcp = 25,26 : 15 = 1,68 хв.
Fд.про = [(365 – 104 – nn ) ∙ q – nn.n] ∙ S – (1 – ); (4.3)
де nn – кількість святкових днів (nn = 6);
S - кількість змін (S = 2);
q - тривалість зміни в годинниках (q = 8);
nn.n – кількість передсвяткових днів (nn.n = 5);
f - відсоток припустимих втрат у роботі устаткування, f = 7 - 14 %, тоді
Fд.о =
kc =
На основі отриманого коефіцієнта, згідно табличним даних, визначаємо тип виробництва. Відповідно до коефіцієнта серійності 13,3, за даними таблиці, отже тип організації виробництва є – середнньосесерінним.
Тип потокової лінії є багатопредметним перервно-потоковим на основі рівняння синхронізації:
; (4.4)
де t1, t2, t3, … ti – час виконання операції;
C1, C2, C3, … Ci – прийняте число устаткування на операції, тоді
≠ ≠ …
згідно рівняння синхронізації лінія є багатопредметною перервно-поточною.
4.2 Розрахунок параметрів потокової лінії
1.Перший і найбільш важливий параметр потокової лінії - умовний такт, обумовлений по формулі :
rусл=Fд.o/ Nвприв; (4.5)
де Fд.об – річний дійсний фонд роботи устаткування при змінному режимі роботи.
За умовою дипломного проекту основна деталь має програму випуску NА=10000шт., а деталь, яка довантажує устаткування NВ = 50000 шт.
Nвприв - річна наведена програма випуску, шт.
Nвпривi= Ni×Кпривi (4.6)
Де Кпривi – коефіцієнт приведення i-го виробу;
Кпривi = tобщi/ tобщ мах
Де tобщi - загальна трудомісткість обробки i-тої деталі, хв.;
tобщ мах - максимальна загальна трудомісткість обробки деталі, хв;.
КпривА = 25,26 : 25,26 = 1,0 КпривВ =24,86 :25,26 =-0,984
NпривА = 10000 × 1,0 = 10000 шт.; NпривВ = 50000 × 0,984 = 49200 шт.
rусл = 3720 × 60 : (10000 + 492000) = 3,77 хв.
Окремі такти визначаються по формулі
ri= rусл×Кпривi (4.7)
rА = 3,77 × 1,0 = 3,77 хв. rВ =3,77 х 0,984 = 3,71хв.
Кількість устаткування на ділянці визначаємо по формулі:
- розрахункове Срi =tі/.ri
прийняте Спрi - ціле число верстатів.
Коефіцієнт завантаження устаткування :
Кзо = Ср/Спр
Приведемо приклад розрахунку для 1-ой операції
СрА1 = 0,93 : 3,77 = 0,25; СрВ1 = 2,29 : 3,71 = 0,62;
Спрл = 1
По інших операціях проводимо аналогічні розрахунки, результати зводимо в таблицю 4.1
Таблиця 4.1- Розрахунок кількості устаткування на ділянці
№ операції Найменування операції Трудомісткість tшт-к, хв Розрахункове число устаткування Ср Спрл Кзо
А В А В
1 Токарна 0,93 2,29 0,25 0,62 1 0,87
2
Токарна 0,92 2,03 0,24 0,47 1 0,71
3 Токарна 0,96 2,44 0,26 0,73 1 1,0
4 Токарна 0,95 1,93 0,26 0,53 1 0,79
5 Плоскошліфувальна 1,15 2,08 0,31 0,58 1 0,89
6 Плоскошліфувальна 1,15 1,37 0,31 0,62 1 0,93
7 Шпоночно-протяжна 1,34 1,79 0,36 0,49 1 0,85
8 Протяжна 1,26 1,0 0,30 0,24 1 0,54
9 Фрезерна 4,57 - 1,11 - 1 1,0
10 Довбальна 2,1 1,63 0,56 0,44 1 1,0
11 Довбальна 1,83 2,42 0,39 0,75 1 1,0
12 Внутрішньо-шліфувальна 1,42 2,23 0,38 0,6 1 0,98
13 Плоскошліфувальна 1,18 2,52 0,31 0,68 1 0,99
14 Шліфувальна 2,33 1,13 0,62 0,30 1 0,92
15 Заточна 3,47 - 0,92 - 1 0,92
Разом 25,26 24,82 х 15 0,91
Загальна трудомісткість виробничої програми, н-год 4210+20717=24927
Частина трудомісткості проектної деталі (Куд) складе:
Куд =4210/(249277 )=0,17
4.3. Розрахунок тривалості виробничого циклу
Під тривалістю виробничого циклу партії деталей розуміється календарний проміжок часу, що протікає з моменту запуску першої деталі у виробництво до моменту випуску останньої деталі на останній операції. Його величина залежить від величини партії й виду руху деталей з операції на операцію.
Для серійного виробництва, коли партії деталей не синхронізовані за часом, доцільно застосовувати послідовно-паралельний вид руху деталей. Тривалість виробничого процесу , хв, для цього випадку розраховується по формулі:
; (4.8)
де n – кількість деталей у партії, шт.;
m – кількість операцій технологічного процесу, шт.;
с – число робочих місць на операції, шт.;
р – кількість деталей у транспортній партії, шт.
Для проектної деталі N_A=(10000×8)/3720=21,5
Приймаемо: nА=22шт.
Приймаємо nА = рВ =1 шт.
Підставивши значення одержимо:
4.4. Розрахунок заділів на лінії
Для багатопредметних потокових ліній визначені наступні види заділів
технологічний заділ Zтехн, що відповідає числу виробів, що перебувають у кожний момент часу в процесі обробки :
Zтехн = Спрл = 15 шт.
транспортний заділ Zтр, що відповідає числу виробів, що перебувають у кожний момент часу в процесі транспортування
Zтр= Спрл - 1= 15 – 1 = 14 шт.
страховий заділ Zстр, що створюється на найбільш відповідальних і нестабільних операціях, а також на контрольних пунктах і дорівнює
Zстр = 0,05×Ncут
Де Ncут - добовий випуск, шт
ZстрА = 0,05 × 22 = 1 шт.
ZстрВ = 0,05 × (30000 : 12 × 22 × 2 ) = 3 шт.
4.5. Розрахунок чисельності працюючих на дільниці
Явочна чисельність основних робітників визначається по формулі:
; (4.9)
де – сумарна трудомісткість річної програми, годин;
Fэф.р – ефективний фонд часу одного працюючого, годин.(приймаемо 1820).
rяв = 24927 : 1820 = 13,7 чол., приймаємо 14 чол.
Облікова чисельність робітників rcп, чол., з урахуванням відпусток визначається, як:
rcп = rяв1,13; (4.11)
zcп =14 × 1,13 = 15,82 чол., приймаємо 16 чол.
Розряд робітників приймаємо за ЄТКС, отримані результати заносимо в таблицю. Чисельність допоміжних робітників розрахуемо в розділі 4.5
Чисельність управлінського персоналу, фахівців, службовців і МОП визначається по нормах керованості по формулі:
Рспец= (Росн.р+Рвсп.р)×Нупр.
Де Росн.р, Рвсп.р - число основних і допоміжних робітників відповідно
Нупр=0,11- норма керованості на один керівника
Рспец= (16 + 2 ) × 0,11 = 1,76 Приймаємо 2 чол.
Результати розрахунків заносимо в таблицю 4.2.
Таблиця 4.2 - Штатний розклад ділянки
Категорії працівників Явочний склад Обліковий склад Розряд ЧТС/оклад, грн.
1 Основні робочі
Фрезерувальник 2 3 4 7,74
Токар 4 4 3 6,84
Токар 4 4 4 7,74
Фрезерувальник 1 2 3 6,84
Шліфувальник 1 1 4 7,74
Протяжчик 1 1 3 6,84
Довбальник 1 1 4 7,74
Усього основних робочих 14 16
2 Допоміжні робочі
Слюсар-ремонтник 2 2 3 6,22
3 Спеціалісти
Майстер змінний 2 2 1200
Усього керівників 2 2
Усього на ланці 18 20
4.6. Організація технічного обслуговування основного виробництва
Завданням дипломного проектування є всебічна розробка технологічної ділянки, що входить до складу базового підприємства, на якому є сформована організація виробництва й форми технічного обслуговування виробництва. При цьому інструментальне, транспортно-складське й енергетичне обслуговування визначається централізовано й відповідним виробничим підрозділом.
4.6.1. Організація ремонтів устаткування
Для ліквідації наслідків фізичного зношування устаткування потрібно періодично виконувати операції по технічному обслуговуванню й ремонту устаткування. Розробимо графік його ремонту й технічного обслуговування для безперебійної роботи ділянки.
Ремонт устаткування здійснюється по системі ЕСППР, що передбачає організацію й проведення профілактичних і ремонтних робіт відповідно до плану ремонту устаткування. Для складання останнього використовуються нормативи проведення ремонтних робіт.
Ремонтний цикл - період оперативного часу роботи устаткування між двома капітальними ремонтами, що визначається структурою й тривалістю. Структура ремонтного циклу - перелік ремонтів, що входять у його склад, розташованих у послідовності їхнього виконання.
Тривалість ремонтного циклу - це число годин оперативного часу роботи устаткування, протягом якого виробляються всі ремонти, що входять до складу циклу. Простої устаткування при виконанні планових і непланових ремонтів, а так само при технічному обслуговуванні в тривалість ремонтного циклу не входять.
Визначимо структуру й тривалості ремонтних циклів. За вихідною інформацією вибираємо структуру ремонтного циклу верстатів:
КР - ТР - ПРО - ТР - ПРО - СР - ПРО - ТР - ПРО - ТР - КР.
Тривалість ремонтного циклу Тр.ц. , година., визначимо по формулі:
Тр.ц. = 16800 * k м * k ом * k т * k мі * k в * k д ; (4.12)
де k ом – коефіцієнт оброблюваного матеріалу;
k т – коефіцієнт класу точності устаткування;
k мі – коефіцієнт матеріалу застосовуваного інструмента;
k в – коефіцієнт віку;
k д – коефіцієнт довговічності;
k м – коефіцієнт категорії маси.
Значення коефіцієнтів взяті з таблиці [18]. Розрахунки зводимо в таблицю 4.3.
Міжремонтний період Тм.р. – період оперативного часу роботи устаткування між двома послідовно виконуваними плановими ремонтами. Тривалість міжремонтного періоду визначається шляхом розподілу тривалості ремонтного циклу на кількість ремонтів плюс одиниця:
Тм.р. = Тр.ц. / ( пр. + 1); (4.13)
де ін. = 5 – кількість ремонтів у структурі.
Тривалість міжосмотрового періоду Тм.о. визначається по формулі:
Тм.о. = Тр.ц. / ( пр. + по. + 1); (4.14)
де по. = 4 - кількість оглядів у структурі.
Визначаємо чисельність робітників, необхідних для проведення ремонтів і оглядів устаткування на планований період:
Rвс = , чол. (4.15)
де Тр.г. - планова річна трудомісткість ремонтів і технічного обслуговування, год.;
FЭФ.Р - ефективний річний фонд часу одного допоміжного робітника, ч.
Таблиця 4.3.- Тривалість ремонтного циклу
№ Модель верстата k ом k мі k т k м k в k д Тр.ц., година Тм.р., мес. Тм.о., мес.
1 16К20 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
2 3Е710А 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
3
7Б55 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
4 6712В 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
5 7А412 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
6 3К225В 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
7 3М150 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
8 3М601Ф1 0,75 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12600 7 5
Категорії ремонтної складності, дата й вид останнього ремонту взяті по цехових джерелах.
Будуємо графік ремонтів на рік (табл.4.4).
Річна планова трудомісткість капітальних ремонтів визначається за формулою:
, год. (4.16)
де Ткр - річна планова трудомісткість капітальних ремонтів, год.;
n - кількість верстатів подвергающихся капітальному ремонту;
Тср - річна планова трудомісткість середніх ремонтів, год.;
1 - кількість верстатів подвергающихся середньому ремонту;
Ттр - річна планова трудомісткість поточних ремонтів, год.;
m - кількість верстатів подвергающихся поточному ремонту;
Ткр = 35 год.;
Тср = 23,5 год.;
Тпр = 6 год.;
Т0 = 0,85 год.
Таблиця 4.4 - План-графік ремонту устаткування на ділянці
Модель верстата Тм.р.мес. Тм.о.мес КРЕ Дата, вид останнього ремонту Графік ремонту
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 16К20 7 5 14 ТР ХII о тр
2 16К20 7 5 14 О VIIІ ср о
3 16К20 7 5 14 ОХ тр о
4 16К20 7 5 14 ТР IХ о ср
5 3Е710А 7 5 26 TP VII о тр
6 3Е710А 7 5 26 ОІХ ср о
7 7Б55 7 5 22 TP IX тр о
8 7Б55 7 5 22 ТР ХII о тр
9 6712В 7 5 24 О VIIІ тр о
10 7А412 7 5 22 ОХ тр о
11 7А412 7 5 22 ТР IХ о тр
12 3К225В 7 5 26 TP VII о тр
13 3М150 7 5 26 ТР IХ тр о
14 3М150 7 5 26 TP VII о тр
15 3М601Ф1 7 5 16 О IХ тр о
Тр.г.= 23,5 × (14 × 2 + 26) + 6 × (14 × 2 + 26 × 4 + 22 × 4 + 24 + 16) +
+ 0,85 × (14 × 4 + 26 × 5 + 22 × 4 + 24 +16) = 3048 год.
Rвс= 3048 : 1820 = 1,67 чол.
Облікова чисельність допоміжних робітників:
Rвс сп. = 1,67 × 1,13 = 1,89 чол.
Приймаємо 2 допоміжних робітників.
4.6.2. Організація інструментального господарства
На інструментальне господарство покладає виконання наступних функцій :
забезпечення робітників місце технологічним оснащенням відповідно до технологічного процесу;
організація раціональної експлуатації оснащення;
виробництво технологічного оснащення
Розрахунок потреби в оснащення може бути зроблений по наступних формулах:
Різальний інструмент
Нр = , шт.; (4.17)
де Нр - норма витрати інструмента на річну програму випуску деталей, шт.;
tм- тривалість роботи інструмента при обробці однієї деталі, хв;
Ку - коефіцієнт випадкового збитку;
Тиз - період стійкості інструмента, ч.
Вимірювальний інструмент знаходимо за формулою:
Низ= , шт. (4.18)
де З - число промірів на одну деталь;
Кв - коефіцієнт, що відбиває долю вибіркового контролю;
Мст - стійкість інструмента, шт.
Результати розрахунків зводимо в таблицю 4.5.
Таблиця 4.5 - Розрахунок необхідного інструментального забезпечення.
Різальний інструмент
Найменування
ріжучого
інструмента tм, хв. Тиз, хв. Ку Nгод., шт. Нр, шт.
Різець
41,85 60 1,05 40000 488
Протяжка-шпоночна 14,21 150 1,05 40000 66
Протяжка кругла 13,46 150 1,05 40000 63
Фреза 25,68 120 1,05 40000 150
Довбяк 18,47 120 1,05 40000 108
Вимірювальний інструмент
Найменування С Мст, шт Кв N, шт Низ, шт
Шаблон 5 1000 1 40000 200
Скоба 5 1000 1 40000 200
4.7. Організація оплати праці
Підставою для розрахунку фонду оплати праці й середньомісячної заробітної плати промислово-виробничого персоналу в цілому й по категоріях, є чисельність промислово-виробничого персоналу ділянки, розрахована по групах основних, допоміжних робітників, фахівців, МОП (таблиця 4.2).
Витрати на оплату праці складаються з тарифної заробітної плати й доплат, що включаються в собівартість продукції.
Для оплати праці основних робітників застосовується відрядно-преміальна система оплати праці .
При цьому фонд відрядної оплати визначається виходячи із трудомісткості планованої продукції й середньої годинної тарифної ставки:
Зптар= Чтсср×Тгод.
Де Чтсср - середня годинна тарифна ставка, грн./година
Тгод. - річна трудомісткість робіт
Чтсср = (∑Рi×Чтсi)/Робщ (4.19)
де Рi- кількість робітників i-го розряду;
ЧТС - годинна тарифна ставка робітника i-го розряду;
Робщ - загальне число основних робітників
ЧТСср =
Зстар = 7,34 × 24927 = 182964 грн.
Доплати по підприємству складають: 45%
ДЗПосн.р = ЗПтарКдоп (4.20)
ДЗПосн.р = 182964 × 0,45 = 82334 грн;
Тоді
ФЗПосн.р = Зптар×Кдоп (4.21)
ФЗПосн.р = 182964 + 82334 = 265298 грн;
Середньомісячна зарплата основних робітників :
Зпср.мес.= Фзпосн.р/ Робщ,×12 ; (4.22)
Зпср.мес. = 265298:(12×16) = 1382 грн./міс.
Для оплати праці допоміжних робочих використовуємо почасово-преміальну систему оплати праці. Тарифний фонд оплати праці при цьому :
Зптар.всп.р= ∑(Fэф.р×ЧТС×Рвсп.р); (4.23)
де Fеф.р. - ефективний фонд часу роботи робітників
ЧТС - годинна тарифна ставка робітника i-го розряду;
Рвсп.р - загальне число допоміжних робітників
ЗПтар.всп.р = (2 ×6,22) × 1820 = 22641 грн.
Доплати, що включаються в собівартість 0,30% :
Доп = 22641 × 0,3 = 6792 грн.
ФЗПвспр= 22641+ 6792 = 29433 грн.
Середньомісячна зарплата допоміжних робітників:
ЗПср.мес.= ФЗПвсп.р/(Рвсп.р,12×2) 29433 : (12×2) = 1226 грн.
При розрахунку фонду оплати праці фахівців ураховується чисельність і встановлені оклади:
Зпспец= ∑ ( 12×Ок×Рспец); (4.24)
де Ок - встановлений оклад, грн.;
Рспец - число фахівців
=1200 12 • 2 = 28800 грн.
Преміальні - 50 %
= 0,5 × 28800 = 14400 грн.
Усього фонд заробітної плати спеціалістів:
ФЗП сп = 28800 + 14400 = 43200 грн.
Тоді середньомісячна зарплата спеціалістів
грн./міс.
Таким чином, в даній частині дипломного проекту розраховані організаційні параметри дільниці по випуску проектної деталі.
Проектування транспортера для транспортування стружки
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9156
Проектування транспортера для транспортування стружки
Як засоби механізації розробляємо транспортер для транспортування стружки (рис. 3.6). У зв язку з тим, що оброблювана деталь виготовляється з сталі, а основні операції фрезерування і розточування з малою глибиною різання, то стружка виходить в’юноподібна. Таку стружку можна транспортувати двошнековими транспортерами. Гвинтовий конвеєр (шнек) складається з гвинта, жолоба з циліндровим днищем і приводу. Гвинти розташовані по осі жолоба. Стружка подається в жолоб через отвори в кришці які розташовані в днищі верстата. При обертанні гвинтів стружка просувається ковзанням уздовж жолоба подібно до гайки, що утримується від обертання разом з гвинтом. Силою, що утримує стружку від обертання з гвинтом, служить його вага, а також тертя об жолоб. Розвантаження стружки проводиться через вікно в днище, забезпечене затвором.
Рис. 3.6 – Транспортер для транспортування стружки
Гвинти конвеєра приймаємо правим та лівим однозахідними. Поверхня гвинтів суцільна. Витки виготовляються прокаткою сталевої смуги на конічних валках (з яких смуга сходить у вигляді спіралі), а потім приварюють до валів. Вали гвинтів лежать в проміжних і кінцевих підшипниках. Проміжні підшипники підвішуються зверху на укріплених, на жолобі на поперечних планках. Кінцеві підшипники укріплюють в торцевих стінках жолоба. Один з них роблять упорним і встановлюють зазвичай з боку, в який переміщається вантаж для сприйняття осьової сили, що розтягує та діє уздовж валів.
Проведемо розрахунок основних параметрів шнекового транспортера. Частота обертання валів приймається залежно від роду переміщуваного вантажу і діаметру гвинта і розраховується по емпіричній формулі:
хв-1 (3.31)
де D - діаметр гвинтів, мм;
А-коефіцієнт, залежний від вантажу, що транспортується, приймаємо А=50 (для малоабразивної стужки).
Діаметр гвинтів приймаємо за ГОСТ 2037-65, D =30мм.,
тоді:
nmax = = 91,29 хв-1
Крок гвинтів для вантажів, що важко переміщуються:
S = 0,8·D (3.32)
S = 0,8·0,3 = 0,24 м
Швидкість транспортування:
(3.33)
V = (0,24·91,29)/60 = 0,37 м/с
Продуктивність конвеєра визначаємо за формулою:
, кг/год, (3.34)
де С - поправочний коефіцієнт, пов язаний з кутом нахилу конвеєра. У нашому випадку кут нахилу рівний нулю, тому С = 1
γв - насипна вага вантажу, кг, приймаємо γв=0,3 кг;
ψ - коефіцієнт наповнення поперечних перетинів гвинтів (ψ = =0,12…0,25), приймаємо ψ =0,2.
Qв = 60·(3,14·0,32/4) ·0,24·91,29·0,2·0,3·1= 18,57 кг/год.
Потужність двигуна:
Nо = (η3·Q/367)·L·ω
де η3 – коефіцієнт запасу потужності (η3 = 1,2);
L – довжина конвейєра, м. (приймаємо L = 30 м.);
ω – коефіцієнт опору руху (ω = 1,2…4), приймаємо ω = 4.
Nо = (1,2·18,57/367)·30·4 = 7,33 кВт
Виходячи з того, що конвейєр двошнековий, потужність двигуна помножується на 2, та приймають більше стандартне значення. Приймаємо потужність приводу гвинтів 15 кВт. Тоді крутний момент на валу гвинта буде:
, Н·м. (3.35)
де і – кількість гвинтів, шт;
Мо= Н·м.
Проектування транспортера для транспортування стружки
Як засоби механізації розробляємо транспортер для транспортування стружки (рис. 3.6). У зв язку з тим, що оброблювана деталь виготовляється з сталі, а основні операції фрезерування і розточування з малою глибиною різання, то стружка виходить в’юноподібна. Таку стружку можна транспортувати двошнековими транспортерами. Гвинтовий конвеєр (шнек) складається з гвинта, жолоба з циліндровим днищем і приводу. Гвинти розташовані по осі жолоба. Стружка подається в жолоб через отвори в кришці які розташовані в днищі верстата. При обертанні гвинтів стружка просувається ковзанням уздовж жолоба подібно до гайки, що утримується від обертання разом з гвинтом. Силою, що утримує стружку від обертання з гвинтом, служить його вага, а також тертя об жолоб. Розвантаження стружки проводиться через вікно в днище, забезпечене затвором.
Рис. 3.6 – Транспортер для транспортування стружки
Гвинти конвеєра приймаємо правим та лівим однозахідними. Поверхня гвинтів суцільна. Витки виготовляються прокаткою сталевої смуги на конічних валках (з яких смуга сходить у вигляді спіралі), а потім приварюють до валів. Вали гвинтів лежать в проміжних і кінцевих підшипниках. Проміжні підшипники підвішуються зверху на укріплених, на жолобі на поперечних планках. Кінцеві підшипники укріплюють в торцевих стінках жолоба. Один з них роблять упорним і встановлюють зазвичай з боку, в який переміщається вантаж для сприйняття осьової сили, що розтягує та діє уздовж валів.
Проведемо розрахунок основних параметрів шнекового транспортера. Частота обертання валів приймається залежно від роду переміщуваного вантажу і діаметру гвинта і розраховується по емпіричній формулі:
хв-1 (3.31)
де D - діаметр гвинтів, мм;
А-коефіцієнт, залежний від вантажу, що транспортується, приймаємо А=50 (для малоабразивної стужки).
Діаметр гвинтів приймаємо за ГОСТ 2037-65, D =30мм.,
тоді:
nmax = = 91,29 хв-1
Крок гвинтів для вантажів, що важко переміщуються:
S = 0,8·D (3.32)
S = 0,8·0,3 = 0,24 м
Швидкість транспортування:
(3.33)
V = (0,24·91,29)/60 = 0,37 м/с
Продуктивність конвеєра визначаємо за формулою:
, кг/год, (3.34)
де С - поправочний коефіцієнт, пов язаний з кутом нахилу конвеєра. У нашому випадку кут нахилу рівний нулю, тому С = 1
γв - насипна вага вантажу, кг, приймаємо γв=0,3 кг;
ψ - коефіцієнт наповнення поперечних перетинів гвинтів (ψ = =0,12…0,25), приймаємо ψ =0,2.
Qв = 60·(3,14·0,32/4) ·0,24·91,29·0,2·0,3·1= 18,57 кг/год.
Потужність двигуна:
Nо = (η3·Q/367)·L·ω
де η3 – коефіцієнт запасу потужності (η3 = 1,2);
L – довжина конвейєра, м. (приймаємо L = 30 м.);
ω – коефіцієнт опору руху (ω = 1,2…4), приймаємо ω = 4.
Nо = (1,2·18,57/367)·30·4 = 7,33 кВт
Виходячи з того, що конвейєр двошнековий, потужність двигуна помножується на 2, та приймають більше стандартне значення. Приймаємо потужність приводу гвинтів 15 кВт. Тоді крутний момент на валу гвинта буде:
, Н·м. (3.35)
де і – кількість гвинтів, шт;
Мо= Н·м.
Проектування пристосування до заточувального верстата
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9155
Проектування пристосування до заточувального верстата
Пристосування призначене для заточування фрез (рис. 3.5). Пристосування забезпечує поряд з рухом заточування переміщення заточувального різця уздовж лінії оброблюваних зубів. Для цього в пристосуванні є пристрій, що забезпечує установку заточувального інструмента в осьовій площині заточувоємої деталі. Рух заточування при цьому забезпечує механізм супорта верстата. Для забезпечення переміщення інструмента уздовж лінії оброблюваних зубів фрези інструмент за допомогою повзунка настроюється відповідним чином за допомогою вихідного вала, кінематично пов язаного з вихідним валом супорта верстата.
Необхідність поздовжнього переміщення забезпечується за допомогою гітари змінних коліс, у яких веденим валиком є вихідний вал даного пристосування. Для забезпечення цих рухів у пристосуванні є відповідні повзунки, що направляють фіксатори, маховики й ін.
Пристосування закріплюється на напрямних супорта з можливістю регулювання діапазону переміщень спеціальним болтом.
На підставі 1, що має «ласточкін хвіст» переміщається напрямна 16 у горизонтальній площині, з якої зв язана повзун-рейка 14, що забезпечує
Рис. 3.5 – Пристосування для заточування.
переміщення заточувального інструменту у вертикальній площині по стійці 7, на якій змонтована обойма 8. Переміщення в горизонтальному напрямку здійснюється за допомогою гвинта 3.
Конструкція пристосування представлена в графічній частині креслення.
Проектування пристосування до заточувального верстата
Пристосування призначене для заточування фрез (рис. 3.5). Пристосування забезпечує поряд з рухом заточування переміщення заточувального різця уздовж лінії оброблюваних зубів. Для цього в пристосуванні є пристрій, що забезпечує установку заточувального інструмента в осьовій площині заточувоємої деталі. Рух заточування при цьому забезпечує механізм супорта верстата. Для забезпечення переміщення інструмента уздовж лінії оброблюваних зубів фрези інструмент за допомогою повзунка настроюється відповідним чином за допомогою вихідного вала, кінематично пов язаного з вихідним валом супорта верстата.
Необхідність поздовжнього переміщення забезпечується за допомогою гітари змінних коліс, у яких веденим валиком є вихідний вал даного пристосування. Для забезпечення цих рухів у пристосуванні є відповідні повзунки, що направляють фіксатори, маховики й ін.
Пристосування закріплюється на напрямних супорта з можливістю регулювання діапазону переміщень спеціальним болтом.
На підставі 1, що має «ласточкін хвіст» переміщається напрямна 16 у горизонтальній площині, з якої зв язана повзун-рейка 14, що забезпечує
Рис. 3.5 – Пристосування для заточування.
переміщення заточувального інструменту у вертикальній площині по стійці 7, на якій змонтована обойма 8. Переміщення в горизонтальному напрямку здійснюється за допомогою гвинта 3.
Конструкція пристосування представлена в графічній частині креслення.
Проектування інструментального цеху
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9154
Проектування інструментального цеху
Визначення трудомісткості виготовлення інструмента в цеху
Проектування цеху виробляється в наступному порядку:
1.Розрахунок необхідної площі: виробничої, допоміжних відділень і побутових приміщень.
2.Розробка компонування цеху.
3.Складання планування дільниці.
Площа цеху визначається кількістю встаткування в цеху. В основу розрахунку кількості металорізальних верстатів заставляється станкоємкість одного виробу. В укрупнених розрахунках приймають величину станкоємкості рівній механічній обробці виробів, оброблюваних у цеху.
Кількість верстатів, зайнятих на обробці фрези визначено вище й становить 8 одиниць. Однак, у цеху обробляються й інші види інструментів (свердла, зенкери, розгорнення й ін.), фрези, як цільні, так і збірні різьблених видів, складно-фасонний інструмент і ін. Загальна трудомісткість обробки інструментів за даними заводу становить = 11610200 хв. Загальна кількість верстатів визначається:
; (3.25)
(3.26)
шт.
Приймаємо 65 верстатів.
Отримана кількість верстатів розподіляємо по типах і групам, користуючись пропорційним співвідношенням верстатів базового підприємства.
Токарські верстати - 44 %
Фрезерно-центрувальні - 1 %
Універсально-фрезерні - 16 %
Свердлильно-розточувальні - 10 %
Круглошліфувальні для зовнішнього
і внутрішнього шліфування - 6 %
Плоскошліфувальні - 4 %
Зуборізні - 9 %
Довбальні й стругальні - 3 %
Протяжні - 1 %
Карусельні - 2 %
Зубошліфувальні - 2 %
Лоботокарні - 2 %
Визначаємо кількість верстатів:
Токарські :
,
Приймаємо .
Фрезерно-центрувальні:
,
Приймаємо .
Універсально-фрезерні :
,
Приймаємо .
Свердлильно-розточувальні :
,
Приймаємо .
Круглошліфувальні для зовнішнього й внутрішнього шліфування:
,
Приймаємо .
Плоскошліфувальні:
,
Приймаємо .
Зуборізні:
,
Приймаємо .
Довбальні й стругальні:
,
Приймаємо .
Протяжні:
,
Приймаємо .
Карусельні:
,
Приймаємо .
Зубошліфувальні :
,
Приймаємо .
Загальна кількість верстатів:
шт.
Розрахунок кількості допоміжного устаткування
Потрібна кількість заточувальних верстатів загального призначення становить у середньому 4 - 6 % від кількості верстатів, що обслуговуються заточенням.
,
приймаємо 3 верстати.
Загальна кількість верстатів цехової ремонтної бази приймають:
- для масового виробництва - 10 %
- для серійного виробництва - 2,6 - 4,3 %
від числа одиниць устаткування, що обслуговується.
,
приймаємо 3 верстати.
Кількість верстатів для майстерні з ремонту пристосувань і інструмента визначається з розрахунку 4 % від металорізальних верстатів, що обслуговуються.
,
приймаємо 3 верстати.
Якщо підрахована сумарна кількість ремонтної бази й майстерні з ремонту пристосувань і інструмента виявиться менше мінімальної кількості верстатів (12 верстатів), тоді необхідно доповнити їх або передбачити виконання деяких робіт на верстатах основного механічного цеху. До складу мінімального комплекту верстатів входять: п ять токарських верстатів мінімальних розмірів, вертикально-свердлильний, довбальний, універсально-круглошліфувальний, зубофрезерний, заточувальної верстат.
Результати вищенаведених розрахунків дозволяють скласти відомість верстатів, якими повинен розташовувати цех.
Таблиця 3.7 Відомість металорізальних верстатів, необхідних для виробництва інструментів
Призначення Найменування верстатів Середня потужність
кВт Кількість верстатів
Токарські верстати 10,2 30
Фрезерно-центрувальні 6,0 1
Універсально-фрезерні 7,5 9
Свердлильно-розточувальні 7,5 6
Різьбофрезерні 7,5 2
Верстати зі ЧПУ 6,3 2
Шліфувальні 16,0 4
Плоскошліфувальні 11,0 2
Зуборізні 7,5 4
Довбальні 2,9 1
Стругальні 3,0 1
Протяжні 17,0 1
Зубошліфувальні 10,0 1
Затиловочні 10,0 1
Заточувальне відділення Заточувальні верстати 3,5 3
Ремонтна база Токарські 10,2 2
Свердлильні 4,0 2
Шліфувальні 10,0 2
Разом 73
Розрахунок робочого состава цеху
Для проектованої дільниці розрахунок виробляється на підставі детальної розробки технологічного процесу. Для інших дільниць цеху кількість робочих верстатників визначається по трудомісткості механічної обробки деталей по формулі:
, (3.27)
де - трудомісткість механічної обробки деталі;
- дійсний річний фонд часу роботи верстатників;
- коефіцієнт багатоверстатного обслуговування, приймається в межах 1,25 – 1,5.
Тоді:
.
Приймаємо 40 чол.
Кількість допоміжних робітників становить 18 - 25 % від числа виробничих робітників у серійному виробництві й 35-50% масовому.
;
Приймаємо 8 чол.
Кількість фахівців приймають 11 - 13 % від загального числа робітників, а лічильно-конторських працівників 2-7%.
;
Приймаємо 5 чол.
МОП у цеху приймають 2 - 3 % від загальної кількості робітників.
;
Приймаємо 1 чол.
Таблиця 3.8- Зведена відомість загального состава працюючих у механічному цеху
№
п.п Категорія працюючих Кількість У тому числі
I зміна II зміна
1 Виробничі робітники 40 20 20
2 Допоміжні робітники 8 4 4
3 Молодший обслуговуючий персонал (МОП) 1 1 -
4 Фахівці 5 3 2
5 Лічильно-конторський персонал 2 1 1
Разом 56 29 27
Визначення площі цеху за укрупненими показниками
Для визначення розмірів виробничої площі, зайнятий механічними ділянками обробки інших деталей застосовується укрупнене проектування по питомій площі на 1 верстат.
Питомі площі можна приймати з розрахунку 22м2 на один верстат середніх розмірів [17].
Тоді виробнича площа буде дорівнює:
.
Площа, необхідна для виконання складальних робіт з окремих стадій складання, випробування й фарбування визначається приблизно по питомій площі, що вибирається з розрахунку 18 – 20м2 на одне робоче місце.
.
Площа заточувального відділення визначається по питомій площі на 1 верстат, рівної 10 – 12м2. У цю площу входить виробнича площа, площа для зберігання креслень, абразивних кіл і заточувальних пристосувань.
.
Площа контрольного відділення становить 3 - 5 % від площі верстатного відділення.
.
Площа ремонтної бази цеху визначається з розрахунку 25 – 30м2 на один основний верстат бази.
.
Із загальної площі ремонтної бази приблизно 40 % займає верстатну дільницю
.
25 % - слюсарний
.
інша площа - допоміжні, складські й службові приміщення.
Приміщення для майстерні енергетика цеху становить приблизно 20 % від площі ремонтної бази.
.
Загальна площа для майстерні ремонту пристосувань і інструмента визначається з розрахунку 17 – 22м2 на 1 верстат майстерні, включаючи площу для комори пристосувань і запасних частин до них.
Кількість СОЖ підводимої у зону різання, приймають залежно від виду обробки по нормах добової витрати: сульфофрезола на кожний одношпиндельний автомат, різьбофрезерний і різьбонарізний верстат 2,3кг; різьбошліфувальний 2,5кг; зубообрабативаємий 4,1кг і багатошпиндельний автомат 5,4кг; гаси 2,5кг на кожний верстат для електроіскової обробки; емульсола 0,3кг на один металорізальний верстат; кальцинованої соди 0,03кг.
Річна витрата СОЖ можна визначити з вираження:
т/рік, (3.28)
де - витрата СОЖ на один верстат у добу в кг;
- кількість верстатів (прийняте);
253-число робочих днів у році.
Звідси:
т/рік.
Річна витрата масел для технологічного обладнання визначається з вираження:
т/рік, (3.29)
де - добова витрата масла на один верстат.
Норма витрати масла в добу становить:
- для дрібного обладнання - 0,25кг;
- для середнього - 0,44кг;
- для великого - 0,7кг.
Отже:
т/рік.
Для розміщення відділення для готування й роздачі охолодної рідини, зберігання масел і інших цілей передбачається приміщення площею приблизно 10 – 20м2.
Заготівлі оброблюваних деталей розміщаються в складах цехів проти відповідних відділень, що споживають їх. Площа таких ділянок складів заготівель розраховується по формулі:
м2, (3.30)
де - чорнова вага матеріалів і заготівель, що підлягають обробці на ділянці протягом року;
- кількість днів, на які приймається запас матеріалів;
- кількість робочих днів у році;
- вантажонапруженість підлоги цеху, т/м2 (приймається 1,5 – 2 т/м2);
= 0,4 – 0,5 - коефіцієнт використання площі складу.
Тоді:
.
Площа інструментально-роздавальної комори визначається по елементах. Так для зберігання інструментів в ІРК передбачається площа 0,3 – 0,8м2 на один обслуговується станок.
.
Для зберігання пристосувань береться площа, рівна 0,15 – 0,2м2 на 1 обслуговується станок, щоМ. Для зберігання абразиву –0,5 м2 на 1 абразивний верстат, що обслуговується.
.
Для зберігання слюсарно-складального інструмента може бути розрахована площа виходячи з 0,15м2 на одного слюсаря-збирача. При ІРК організуються вимірювальні пункти для контролю й ремонту калібрів, площа яких береться з розрахунку 0,18 – 0,3м2 на один виробничий верстат механічного цеху, але в цілому не менш 25м2 на пункті.
.
Таким чином, площа ІРК буде дорівнює:
.
Площа побутових і службових приміщень (гардеробних, душових, убиралень, умивальних, конторських приміщень і т.п.) при укрупненому проектуванні визначається виходячи з того, що вони звичайно розташовуються на 2-х верхніх поверхах 3-поверхові будинки шириною 9 м. Довжина багатоповерхового будинку дорівнює загальній ширині всіх ділянок, що примикають до нього (визначається при компонуванні цеху або його плануванню).
Конторки майстрів у цехах не влаштовуються. Замість конторок у цеху роблять піднесені, нічим не обгороджені місця, розміром 2x2м. Вони розташовуються безпосередньо на дільниці.
Результати розрахунку площ оформляються у вигляді зведеної відомості в таблиці 3.9.
Таблиця 3.9 - Зведена відомість площ цеху
№ п.п. Найменування категорії площі Розмір площі, м2
I Виробнича площа
1. Дільниця корпуса балансира
2. Дільниця інших деталей
3. Дільниця складання, випробування й фарбування
110
1180
140
Разом:
1430
II Площа допоміжних відділень
1. Ремонтна база цеху
2. Майстерна енергетика цеху
3. Майстерня для ремонту пристосувань і інструмента
4. Відділення для готування СОЖ
5. Інструментально-роздавальна комора
6. Склад заготівок
150
30
66
33,5
68,5
256
Разом: 604
III Побутові приміщення 540
Разом: 2574
Для цеху приймаємо сітку колон 18 x12 м, де 12 м- крок колон, 18 м- ширина прольоту, висота 7,2м.
Цех розмістимо у два прольоти. Остаточна площа цеху буде дорівнює
Визначення вантажопотоків і вибір цехового транспорту
У процесі проектування цеху необхідно встановити, яким транспортом подаються заготівки на проліт до лінії, дільниці.
Великі заготівки, масою кілька тонн, подаються в цех залізничним і автомобільним транспортом. У цьому випадку необхідно передбачити ширину вхідних дверей і проходів для забезпечення нормального проїзду зазначеного транспорту. Середні й дрібні деталі в сучасних цехах подаються за допомогою електрокар.
Наприкінці кожної ділянки передбачається площадка для тимчасового зберігання готових деталей, оснащена піднімальними пристроями.
У нашому випадку обслуговування цеху електрокарою з підйомником і коли маса заготівок не перевищує 16кг дозволяється на складській площадці не проектувати додаткові піднімальні пристрої, тому що розвантаження здійснюється зазначеної електрокарою.
Кількість одиниць напольного транспорту знаходять по формулі:
- для однобічної маятникової системи перевезень:
шт,
де - річний вантажообіг у т;
- коефіцієнт нерівномірності (0,5 – 0,7);
-коефіцієнт використання вантажопідйомності (0,8);
- загальний час пробігу електротележки, хв;
=4,5хв;
- вантажопідйомність візка, т;
=200кг;
- дійсний річний фонд роботи верстатників;
=3720ч.
,
де - час пробігу електротележки в обидва кінці, хв;
- час навантажування, хв;
- час розвантаження, хв;
- час випадкових затримок (10%), хв.
, хв.
Отже:
Приймаємо один візок.
Проектування інструментального цеху
Визначення трудомісткості виготовлення інструмента в цеху
Проектування цеху виробляється в наступному порядку:
1.Розрахунок необхідної площі: виробничої, допоміжних відділень і побутових приміщень.
2.Розробка компонування цеху.
3.Складання планування дільниці.
Площа цеху визначається кількістю встаткування в цеху. В основу розрахунку кількості металорізальних верстатів заставляється станкоємкість одного виробу. В укрупнених розрахунках приймають величину станкоємкості рівній механічній обробці виробів, оброблюваних у цеху.
Кількість верстатів, зайнятих на обробці фрези визначено вище й становить 8 одиниць. Однак, у цеху обробляються й інші види інструментів (свердла, зенкери, розгорнення й ін.), фрези, як цільні, так і збірні різьблених видів, складно-фасонний інструмент і ін. Загальна трудомісткість обробки інструментів за даними заводу становить = 11610200 хв. Загальна кількість верстатів визначається:
; (3.25)
(3.26)
шт.
Приймаємо 65 верстатів.
Отримана кількість верстатів розподіляємо по типах і групам, користуючись пропорційним співвідношенням верстатів базового підприємства.
Токарські верстати - 44 %
Фрезерно-центрувальні - 1 %
Універсально-фрезерні - 16 %
Свердлильно-розточувальні - 10 %
Круглошліфувальні для зовнішнього
і внутрішнього шліфування - 6 %
Плоскошліфувальні - 4 %
Зуборізні - 9 %
Довбальні й стругальні - 3 %
Протяжні - 1 %
Карусельні - 2 %
Зубошліфувальні - 2 %
Лоботокарні - 2 %
Визначаємо кількість верстатів:
Токарські :
,
Приймаємо .
Фрезерно-центрувальні:
,
Приймаємо .
Універсально-фрезерні :
,
Приймаємо .
Свердлильно-розточувальні :
,
Приймаємо .
Круглошліфувальні для зовнішнього й внутрішнього шліфування:
,
Приймаємо .
Плоскошліфувальні:
,
Приймаємо .
Зуборізні:
,
Приймаємо .
Довбальні й стругальні:
,
Приймаємо .
Протяжні:
,
Приймаємо .
Карусельні:
,
Приймаємо .
Зубошліфувальні :
,
Приймаємо .
Загальна кількість верстатів:
шт.
Розрахунок кількості допоміжного устаткування
Потрібна кількість заточувальних верстатів загального призначення становить у середньому 4 - 6 % від кількості верстатів, що обслуговуються заточенням.
,
приймаємо 3 верстати.
Загальна кількість верстатів цехової ремонтної бази приймають:
- для масового виробництва - 10 %
- для серійного виробництва - 2,6 - 4,3 %
від числа одиниць устаткування, що обслуговується.
,
приймаємо 3 верстати.
Кількість верстатів для майстерні з ремонту пристосувань і інструмента визначається з розрахунку 4 % від металорізальних верстатів, що обслуговуються.
,
приймаємо 3 верстати.
Якщо підрахована сумарна кількість ремонтної бази й майстерні з ремонту пристосувань і інструмента виявиться менше мінімальної кількості верстатів (12 верстатів), тоді необхідно доповнити їх або передбачити виконання деяких робіт на верстатах основного механічного цеху. До складу мінімального комплекту верстатів входять: п ять токарських верстатів мінімальних розмірів, вертикально-свердлильний, довбальний, універсально-круглошліфувальний, зубофрезерний, заточувальної верстат.
Результати вищенаведених розрахунків дозволяють скласти відомість верстатів, якими повинен розташовувати цех.
Таблиця 3.7 Відомість металорізальних верстатів, необхідних для виробництва інструментів
Призначення Найменування верстатів Середня потужність
кВт Кількість верстатів
Токарські верстати 10,2 30
Фрезерно-центрувальні 6,0 1
Універсально-фрезерні 7,5 9
Свердлильно-розточувальні 7,5 6
Різьбофрезерні 7,5 2
Верстати зі ЧПУ 6,3 2
Шліфувальні 16,0 4
Плоскошліфувальні 11,0 2
Зуборізні 7,5 4
Довбальні 2,9 1
Стругальні 3,0 1
Протяжні 17,0 1
Зубошліфувальні 10,0 1
Затиловочні 10,0 1
Заточувальне відділення Заточувальні верстати 3,5 3
Ремонтна база Токарські 10,2 2
Свердлильні 4,0 2
Шліфувальні 10,0 2
Разом 73
Розрахунок робочого состава цеху
Для проектованої дільниці розрахунок виробляється на підставі детальної розробки технологічного процесу. Для інших дільниць цеху кількість робочих верстатників визначається по трудомісткості механічної обробки деталей по формулі:
, (3.27)
де - трудомісткість механічної обробки деталі;
- дійсний річний фонд часу роботи верстатників;
- коефіцієнт багатоверстатного обслуговування, приймається в межах 1,25 – 1,5.
Тоді:
.
Приймаємо 40 чол.
Кількість допоміжних робітників становить 18 - 25 % від числа виробничих робітників у серійному виробництві й 35-50% масовому.
;
Приймаємо 8 чол.
Кількість фахівців приймають 11 - 13 % від загального числа робітників, а лічильно-конторських працівників 2-7%.
;
Приймаємо 5 чол.
МОП у цеху приймають 2 - 3 % від загальної кількості робітників.
;
Приймаємо 1 чол.
Таблиця 3.8- Зведена відомість загального состава працюючих у механічному цеху
№
п.п Категорія працюючих Кількість У тому числі
I зміна II зміна
1 Виробничі робітники 40 20 20
2 Допоміжні робітники 8 4 4
3 Молодший обслуговуючий персонал (МОП) 1 1 -
4 Фахівці 5 3 2
5 Лічильно-конторський персонал 2 1 1
Разом 56 29 27
Визначення площі цеху за укрупненими показниками
Для визначення розмірів виробничої площі, зайнятий механічними ділянками обробки інших деталей застосовується укрупнене проектування по питомій площі на 1 верстат.
Питомі площі можна приймати з розрахунку 22м2 на один верстат середніх розмірів [17].
Тоді виробнича площа буде дорівнює:
.
Площа, необхідна для виконання складальних робіт з окремих стадій складання, випробування й фарбування визначається приблизно по питомій площі, що вибирається з розрахунку 18 – 20м2 на одне робоче місце.
.
Площа заточувального відділення визначається по питомій площі на 1 верстат, рівної 10 – 12м2. У цю площу входить виробнича площа, площа для зберігання креслень, абразивних кіл і заточувальних пристосувань.
.
Площа контрольного відділення становить 3 - 5 % від площі верстатного відділення.
.
Площа ремонтної бази цеху визначається з розрахунку 25 – 30м2 на один основний верстат бази.
.
Із загальної площі ремонтної бази приблизно 40 % займає верстатну дільницю
.
25 % - слюсарний
.
інша площа - допоміжні, складські й службові приміщення.
Приміщення для майстерні енергетика цеху становить приблизно 20 % від площі ремонтної бази.
.
Загальна площа для майстерні ремонту пристосувань і інструмента визначається з розрахунку 17 – 22м2 на 1 верстат майстерні, включаючи площу для комори пристосувань і запасних частин до них.
Кількість СОЖ підводимої у зону різання, приймають залежно від виду обробки по нормах добової витрати: сульфофрезола на кожний одношпиндельний автомат, різьбофрезерний і різьбонарізний верстат 2,3кг; різьбошліфувальний 2,5кг; зубообрабативаємий 4,1кг і багатошпиндельний автомат 5,4кг; гаси 2,5кг на кожний верстат для електроіскової обробки; емульсола 0,3кг на один металорізальний верстат; кальцинованої соди 0,03кг.
Річна витрата СОЖ можна визначити з вираження:
т/рік, (3.28)
де - витрата СОЖ на один верстат у добу в кг;
- кількість верстатів (прийняте);
253-число робочих днів у році.
Звідси:
т/рік.
Річна витрата масел для технологічного обладнання визначається з вираження:
т/рік, (3.29)
де - добова витрата масла на один верстат.
Норма витрати масла в добу становить:
- для дрібного обладнання - 0,25кг;
- для середнього - 0,44кг;
- для великого - 0,7кг.
Отже:
т/рік.
Для розміщення відділення для готування й роздачі охолодної рідини, зберігання масел і інших цілей передбачається приміщення площею приблизно 10 – 20м2.
Заготівлі оброблюваних деталей розміщаються в складах цехів проти відповідних відділень, що споживають їх. Площа таких ділянок складів заготівель розраховується по формулі:
м2, (3.30)
де - чорнова вага матеріалів і заготівель, що підлягають обробці на ділянці протягом року;
- кількість днів, на які приймається запас матеріалів;
- кількість робочих днів у році;
- вантажонапруженість підлоги цеху, т/м2 (приймається 1,5 – 2 т/м2);
= 0,4 – 0,5 - коефіцієнт використання площі складу.
Тоді:
.
Площа інструментально-роздавальної комори визначається по елементах. Так для зберігання інструментів в ІРК передбачається площа 0,3 – 0,8м2 на один обслуговується станок.
.
Для зберігання пристосувань береться площа, рівна 0,15 – 0,2м2 на 1 обслуговується станок, щоМ. Для зберігання абразиву –0,5 м2 на 1 абразивний верстат, що обслуговується.
.
Для зберігання слюсарно-складального інструмента може бути розрахована площа виходячи з 0,15м2 на одного слюсаря-збирача. При ІРК організуються вимірювальні пункти для контролю й ремонту калібрів, площа яких береться з розрахунку 0,18 – 0,3м2 на один виробничий верстат механічного цеху, але в цілому не менш 25м2 на пункті.
.
Таким чином, площа ІРК буде дорівнює:
.
Площа побутових і службових приміщень (гардеробних, душових, убиралень, умивальних, конторських приміщень і т.п.) при укрупненому проектуванні визначається виходячи з того, що вони звичайно розташовуються на 2-х верхніх поверхах 3-поверхові будинки шириною 9 м. Довжина багатоповерхового будинку дорівнює загальній ширині всіх ділянок, що примикають до нього (визначається при компонуванні цеху або його плануванню).
Конторки майстрів у цехах не влаштовуються. Замість конторок у цеху роблять піднесені, нічим не обгороджені місця, розміром 2x2м. Вони розташовуються безпосередньо на дільниці.
Результати розрахунку площ оформляються у вигляді зведеної відомості в таблиці 3.9.
Таблиця 3.9 - Зведена відомість площ цеху
№ п.п. Найменування категорії площі Розмір площі, м2
I Виробнича площа
1. Дільниця корпуса балансира
2. Дільниця інших деталей
3. Дільниця складання, випробування й фарбування
110
1180
140
Разом:
1430
II Площа допоміжних відділень
1. Ремонтна база цеху
2. Майстерна енергетика цеху
3. Майстерня для ремонту пристосувань і інструмента
4. Відділення для готування СОЖ
5. Інструментально-роздавальна комора
6. Склад заготівок
150
30
66
33,5
68,5
256
Разом: 604
III Побутові приміщення 540
Разом: 2574
Для цеху приймаємо сітку колон 18 x12 м, де 12 м- крок колон, 18 м- ширина прольоту, висота 7,2м.
Цех розмістимо у два прольоти. Остаточна площа цеху буде дорівнює
Визначення вантажопотоків і вибір цехового транспорту
У процесі проектування цеху необхідно встановити, яким транспортом подаються заготівки на проліт до лінії, дільниці.
Великі заготівки, масою кілька тонн, подаються в цех залізничним і автомобільним транспортом. У цьому випадку необхідно передбачити ширину вхідних дверей і проходів для забезпечення нормального проїзду зазначеного транспорту. Середні й дрібні деталі в сучасних цехах подаються за допомогою електрокар.
Наприкінці кожної ділянки передбачається площадка для тимчасового зберігання готових деталей, оснащена піднімальними пристроями.
У нашому випадку обслуговування цеху електрокарою з підйомником і коли маса заготівок не перевищує 16кг дозволяється на складській площадці не проектувати додаткові піднімальні пристрої, тому що розвантаження здійснюється зазначеної електрокарою.
Кількість одиниць напольного транспорту знаходять по формулі:
- для однобічної маятникової системи перевезень:
шт,
де - річний вантажообіг у т;
- коефіцієнт нерівномірності (0,5 – 0,7);
-коефіцієнт використання вантажопідйомності (0,8);
- загальний час пробігу електротележки, хв;
=4,5хв;
- вантажопідйомність візка, т;
=200кг;
- дійсний річний фонд роботи верстатників;
=3720ч.
,
де - час пробігу електротележки в обидва кінці, хв;
- час навантажування, хв;
- час розвантаження, хв;
- час випадкових затримок (10%), хв.
, хв.
Отже:
Приймаємо один візок.
вторник, 9 января 2018 г.
Розробка технологічного процесу виготовлення корпуса фрези зі вставними ножами
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9153
3. Розробка технологічного процесу виготовлення корпуса фрези зі вставними ножами
3.1. Вибір методу здобуття заготівки
Метод одержання заготівель для деталей машин визначається призначенням і конструкцією деталі, матеріалом, технічними вимогами, типом виробництва, а також економічністю виготовлення.
Вибрати заготівлю - значить установити спосіб її одержання, призначити припуски на обробку кожної поверхні, розрахувати розміри й указати допуски на неточність виготовлення.
Сучасний стан технології машинобудування представляє більші можливості для раціонального вибору вихідної заготівлі й способу її одержання. Чим більше обсяг випуску виробів, тім важливіше вибрати заготівлю прогресивного виду, у якої форма й розміри максимально наближаються до форми й розмірів готової деталі. Така тенденція сучасної технології машинобудування дозволяє виключити обдирання й чорнову обробку, домагатися високої продуктивності й ощадливої витрати металу.
Відповідно до матеріалу й конфігурацією деталі робимо висновок, що оптимальним методом одержання заготівлі для корпусу фрези в цьому випадку може бути отримана штампуванням на горизонтально-кувальній машині. Однак цей метод одержання дуже дорогий, тому що виготовлення штампів вимагає більших витрат і виправдує собі тільки при більших обсягах виробництва. Другий варіант одержання заготівлі - це заготівля із прокату. Цей варіант набагато дешевше й простіше, але істотно зростає тривалість механічної обробки.
Остаточний вибір заготівки для фрези робимо на підставі економічного обґрунтування способу одержання заготівлі.
3.2 Економічне обґрунтування обраного способу одержання
заготівки
Вихідні дані: деталь - корпус фрези, матеріал - сталь 40Х, річна програма випуску - 10000 штук.
Для економічного обґрунтування методу одержання заготівлі зрівняємо вартість заготівлі, отриманої з прокату й вартість заготівлі, отриманою штампуванням.
Вартість заготівлі, отриманої з прокату в гривнях знаходимо за формулою:
(3.1)
де - маса заготівлі, кг;
- ціна 1кг матеріалу заготівлі, грн;
- маса деталі, кг;
- ціна 1т відходів, грн.
Маса заготівлі з прокату визначається виходячи з креслення заготівлі й найближчого прокату круглого перетину, у який уписується задана деталь із урахуванням припуску на обробку. За допомогою САПР знаходимо, що маса заготівлі із прокату дорівнює:
кг;
грн
Вартість заготівлі, отриманою штампуванням на ГКМ:
де - вартість 1т заготівель, виготовлених штампуванням, грн/т;
;
- коефіцієнт, що враховує точність кування для класу точності Т4;
- коефіцієнт, що враховує складність кування для С2;
Ступінь складності визначаємо у відповідності зі значенням:
(3.2)
де - маса найпростішої фігури, у якові може бути вписана
заготівля;
Ступінь складності С2 ( 0,32 - коефіцієнт, що враховує масу заготівлі [1, з 357]
- коефіцієнт, що враховує матеріал [1, з 356] – для
легованої сталі;
- коефіцієнт серійності [1, з 356];
Визначаємо коефіцієнт використання матеріалу для обох варіантів:
;
.
Порівнюючи дві варіанти одержання заготівлі, можна сказати, що використання штампованої заготівлі дає економію матеріалу, також години, різального інструменту, електроенергії. Тому, незважаючи на високу вартість штампованих заготівель, їхнє застосування для розумів серійного виробництва цілком виправдане й економічно доцільно з урахуванням зниження трудомісткості й вартості подальшої механічної обробки.
3.3. Вибір технологічних баз
Призначення технологічних баз є найбільш складним і принциповим етапом при розробці технологічного процесу виготовлення деталі. Від правильного вибору технологічних баз залежати фактична точність одержуваних розмірів деталі, задана конструктором, точність взаємного розташування окремих поверхонь деталі, точність обробки
Кращі результати досягаються при поєднанні технологічної, вимірювальної й конструкторської баз.
При побудуванні маршруту обробки слід дотримуватися принципу постійності баз: на всіх основних технологічних операціях використовувати як технологічні одні й ті ж поверхні заготівлі. Принципи поєднання й постійності баз співпадають у тихнув випадках, коли розміри проставлені від однієї досить стійкої вимірювальної бази. Якщо вимірювальні бази змінні й недостатні розміри, здійснюють другий принцип - вибирають відповідну постійну базу.
Найбільш використану базою при обробці корпусу фрези (фрезерування пазів, стружкових канавок, шліфування, затилування, затилувально-шлифувальних та заточних операціях) є її крізний отвір, який базується на оправці верстатів. Це базування забезпечує нульову погрішність при установці й базуванні та мінімальну погрішність при обробці.
3.4. Маршрутний технологічний процес виготовлення інструменту
Маршрутний технологічний процес виготовлення інструменту являє собою складну завдання з великим числом ймовірних варіантів рішення. Головною задачею маршруту обробки є: вибрати тип устаткування, намітити зміст операцій. При установці операцій слідує витримувати принципи:
1. У першу чергу необхідно обробити поверхні деталі, які являють собою бази для подальшої обробки.
2. Далі слід оброблювати поверхні, з яких знімається найбільш товстий куля металу, так як при цьому легше виявляються внутрішні дефекти заготівки.
3. Далі послідовність операцій встановлюється в залежності від потребуємо точності поверхні: чим точніша має бути поверхня, тім пізніше вона винний оброблюватись, так як обробка кожної послідуючої поверхні може викликати її спотворення.
4. Поверхні, які мають буди найбільш точними та з найменшою
шорсткістю повинні оброблюватися останніми.
Маршрутний технологічний процес виготовлення корпусу дискової фрези зведений до таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Маршрутний технологічний процес виготовлення корпусу дискової фрези.
Найме-нування
Операції
Зміст операції
Ескіз операції Устаткування,
пристосування,
інструмент
1 2 3 4
005 Токарна
Свердлувати отвір витримуючи розмір 1. Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 3. Точити торець витримуючи розміри 2, 4, 5, 6.
Токрно-гвинторізний верстсат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Свердло спіральне Р6М5 ø25мм ГОСТ 10903-77; різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
010 Токарна
Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 2. Точити торець витримуючи розміри 1, 3, 4, 5.
Токрно-гвинторізний верстсат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
015 Токарна
Зенкувати отвір витримуючи розмір 1.
Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 3.
Точити торець витримуючи розміри 2, 4, 5, 6.
Точити фаски 7, 8. Токарно-гвинторізний верстат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Зенкер цілий Р6М5 ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
020 Токарна
Точити зовнішню поверхню до кулачків патрону витримуючи розмір
2. Точити торець витримуючи розміри 1, 3, 4, 5. Точити фаски 7, 8.
Токрно-гвинторізний верстат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
025Плоскошліфувальна
Шліфувати торець витримуючи розмір 1.
Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
030 Плоскошліфувальна
Шліфувати торець витримуючи розмір 1.
Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
035 Протяжна
Протягнути отвір витримуючи розміри 1, 2.
Горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55. Пристосування для затискання, замок. Протяжка кругла Р6М5 ø26,5мм ГОСТ 20365-74.
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
040 Шпоночно- протяжна
Протягнути шпоночний паз витримуючи розміри 1, 2, 3.
Горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55. Оправка до ріжучого інструменту, планшайба. Протяжка шпоночна Р6М5 В=7мм ГОСТ 18217-80.
045 Фрезерна
Фрезерувати пази для ножів витримуючи розміри 2, 5. Фрезерувати радіусні канавки витримуючи розміри 1, 3, 4.
Фрезерний універсальний верстат мод. 6712В. Оправка, пристосування. Фреза фасона Т15К6; фреза напівкругла випукла Т15К6 R8 ГОСТ 9305-69.
050 Довбальна
Довбати канавки в пазах для виходу різців витримуючи розміри 1, 2, 3, 4.
Довбальний верстат мод. 7А412. Оправка, ділильна головка. Різець спеціальний Т5К10.
1 2 3 4
055 Довбальна
Довбати рифленія в пазах витримуючи розміри 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.
Довбальний верстат мод. 7А412. Оправка, ділильна головка. Грібьонка.
060 Термо-обробка. Загортувати деталь.
065 Внутрішньошліфувальна
Шліфувати отвір витримуючи розмір 1. Шліфувати торець витримуючи розмір 2.
Внутрішньо-шліфувальний верстат 3К225В. Патрон три кулачковий. Шліфувальний круг типу ПП ø24мм ГОСТ 2424-73; шліфувальний круг типу 2ТП СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
070 Плоско-шліфувальна Шліфувати торець витримуючи розмір 1. Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний ø50мм ГОСТ 2424-73.
Продовження таблиці 3.1
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
075 Розмагничувальна Розмагнитити деталь. Демагнітор.
080 Збірна Встановити ножі у пази витримуючи розміри. Верстат, алюміневий молоток.
085 Шліфувальна
Шліфувати ножі по торцу та діаметру. Круглошліфувальний верстат мод. 3М150. Оправка. Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
090 Заточна Заточити ножі витримуючи розміри 1, 2. 3. Універсально-заточний верстат мод. 3М601Ф1. Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
3.5 Вибір устаткування, різального інструменту й пристосувань
Вибір устаткування багато в чому визначається типом виробництва. Для серійного типу виробництва характерне застосування верстатів широкого й загального призначення, із силовим програмним керуванням. Знаходять також застосування верстати високої продуктивності, технологічні можливості яких більше обмежені, але підвищена потужність і твердість дозволяють вести обробку на більше високих режимах різання й більше концентрованими методами.
Через велику вартість верстатів зі ЧПК, наголос у розроблювальному ТП зроблений на верстати широкого призначення й верстати високої продуктивності.
Нормування операцій на верстаті з програмним управлінням може бути здійснено лише після переробки креслення або операційного ескізу таким чином, щоб він був придатний для складення розрахунково-технологічної карти команд та переміщень виконавчих органів верстату.
Вибір типу встаткування й конкретної моделі верстата визначається видом обробки, що відповідає розробленої маршрутної технології, габаритами робочої зони верстата.
Для серійного типу виробництва характерно також застосування спеціалізованих й універсальних пристосувань. При виборі пристосування необхідно враховувати запропоновану маршрутною технологією схему базування деталі, програму випуску, імовірні витрати на виготовлення нестандартного пристосування.
Обране встаткування, інструмент і пристосування представлені в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2 - Таблиця устаткування, різального інструменту й пристосувань
Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту
Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7
005 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Свердло спіральне ø25мм ГОСТ 10903-77; зенкер цілий ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Р6М5
Р6М5
Т5К10
Т5К10
1
1
1
1
Трьохкулачковий патрон
Продовження таблиці 3.2
Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту
Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7
010 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Т5К10
Т5К10
1
1
Трьохкулачковий патрон
015 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Зенкер цілий ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73. Р6М5
Т5К10
Т5К10 1
1
1
Трьохкулачковий патрон
Продовження таблиці 3.2
Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту
Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7
020 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Т5К10
Т5К10
1
1
Трьохкулачковий патрон
025 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита
Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
030 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита
035 Шпоночно-протяжна Горизонтально протяжний 7Б55
18,5 Протяжка шпонкова В=7мм
ГОСТ 18217-80
Р6М5
1 Оправка д ріжучого інструменту, планшайба
040 Протяжна Горизонтально протяжний 7Б55
18,5
Протяжка кругла ГОСТ 20365-74
Р6М5
1 Пристосування для затискання, замок
045 Фрезерна Фрезерний універсальний верстат мод. 6712В
0,75 Фреза фасона, фреза напівкругла ГОСТ 9305-69 Т15К6
Т15К6 1
1 Оправка, пристосування спеціальне
Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
050 Довбальна Довбальний верстат мод. 7А412
1,5 Різець спеціальний Т5К10 1 Оправка, ділильна головка
055 Довбальна Довбальний верстат мод. 7А412
1,5 Грібьонка. Т5К10 1 Оправка, ділильна головка
065 Внутрішньошліфувальна Внутрішньошліфувальний верстат 3К225В
0,76 Шліфувальний круг типу ПП ГОСТ 2424-73, шліфувальний круг типу 2ТП СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1
1 Патрон трикулачковий
Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
070 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита
085 Шліфувальна
Круглошліфувальний верстат 3М150
4 Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1 Оправка
090 Заточна
Універсально-заточний верстат мод. 3М601Ф1
2,2 Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1 Оправка
3.6 Розрахунок припусків
Припуски на механічну обробку визначаються розрахунково-аналітичним і табличним методами. Для нашої деталі ми розраховуємо припуски на найбільш точну поверхню Ø27Н7( ), що застосовується для посадки на оправлення верстата.
Технологічний маршрут обробки складається з свердлування, протягування та шліфування.
Технологічний маршрут заносимо в таблицю 3.3.
Також записуємо відповідній заготівлі й шкірному технологічному переходу значення елементів припуску.
Таблиця 3.3 – Розрахунок припусків і граничних розмірів по технологічних переходах на обробку поверхні Ø27Н7( ) отвору для посадки на оправку верстата
Технологічні переходи обробки поверхні
Ø27Н7
Елементи припуску, мкм
Розрахунковий припуск
,мкм
Розрахунковий розмір
, мм
Допуск
, мкм Граничний розмір,
мм
Граничні припусків,
мкм
ε
Заготівля 150 200 1490 - - 22,735 1300 21,435 22,735 - -
Свердлування 40 60 75 130 1846 26,427 330 26,097 26,427 3692 4662
Зенкування 30 40 30 7,9 175 26,777 130 26,647 26,777 350 550
Протягування 5 10 7 0,05 100 26,977 52 26,925 26,977 200 278
Шліфування 5 15 - 0,05 22 27,021 21 27 27,021 44 75
Сумарне відхилення:
де – відхилення від співвісності, мм;
– ексцентричність, прошитого центрального отвору по відношенню до зовнішнього контуру заготовки, мм.
Для даної заготовки
; ;
Остаточне просторове відхилення:
де – коефіцієнт уточнення форми.
Тоді:
після свердлування:
після зенкування:
після протягування:
Розрахунок мінімальних значень припусків проводимо, використовуючи основну формулу:
.
Мінімальний припуск:
під свердлування:
під зенкування:
під протягування:
під шліфування:
Визначимо розрахунковий розмір починаючи з кінцевого розміру за рахунок послідовного віднімання розрахункового мінімального припуску кожного технологічного переходу:
Найменший граничні розміри отримуємо наступним чином:
Граничні значення припусків визначаємо як різницю найменших граничних розмірів:
Граничні значення припусків визначаємо як різницю найменших граничних розмірів:
Визначимо загальний номінальний припуск:
де – верхнє відхилення заготовки, мкм;
– верхнє відхилення деталі, мкм.
Тоді:
Виконаємо перевірку правильності виконаних розрахунків:
Схема графічного розташування припусків і допусків на обробку отвору Ø27Н7( ) показана на малюнку 3.1.
На інші поверхні припуски на механічну обробку й допуски на розмір визначаємо табличним методом (ГОСТ 7505-89). Результати наведені в таблиці 3.4.
Припуски на механічну обробку й допуски лінійних розмірів кувань призначають залежно від вихідного індексу й розміру кування.
Установлюємо характеристики кування: клас точності – Т5, група стали – М2, ступінь складності - С2, вихідний індекс - 12.
Таблиця 3.4 - Припуски й допуски на оброблювані поверхні за ГОСТ 7505-89
Поверхня
Розмір Припуск, мм Допуск, мм
табличний розрахунковий
Ø86Н11
- 2,2
Ø27H7 -
2,0
16
- 2,0
Рис. 3.1 – Схема розташування припусків і допусків на поверхню Ø27Н7
Рис. 3.2 – Заготівка корпусу дискової фрези
3.7 Розрахунок режимів різання
Після того, як ми визначили припуски на механічну обробку по всіх технологічних переходах, нам має бути зробити розрахунок режимів різання. Від того як точно ми визначимо режими різання буде залежати якість поверхні готової деталі, а також шарів металу, що перебуває в безпосередній близькості до поверхні різання. Крім того, від призначених нами режимів різання буде залежати час обробки, а отже й такт випуску деталей в одиницю часу.
До основних елементів режимів різання можна віднести: глибину різання, подачу, швидкість різання, частоту обертання шпинделя, силу різання й потужність різання. При призначенні елементів режимів різання враховують характер обробки, тип і розміри інструментів, матеріал його ріжучої частини, матеріал і стан заготівлі, тип і стан устаткування.
Розрахунок режимів різання можна робити двома способами: аналітичним і табличним.
Під аналітичним методом розуміють розрахунок, що виробляється по формулах згідно заздалегідь розрахованих припусків, а під табличним розуміють визначення режимів різання, які наведені в довідковій літературі.
Найбільш точним є аналітичний, тому наступний розрахунок буде відбуватися в наступній послідовності:
1) розрахунок режимів різання по заздалегідь полічених припусках;
2) табличним методом на всі інші поверхні.
Режими різання включають наступні основні елементи:
- швидкість різання, яка визначається по наступній емпіричній формулі:
при свердлуванні:
V= (3.1)
при зенкуванні:
V= (3.2)
при протягуванні:
V= (3.3)
при свердлуванні:
Nр = (3.4)
при шліфуванні:
Nр = (3.5)
- частота обертання:
n = хв-1 (3.6)
- фактична швидкість різання:
VФ = , м/хв (3.7)
- головна складова сили різання (тангенціальна):
при протягуванні:
Pz = , H (3.8)
- момент, що крутить:
при свердлуванні:
МКР = ; H •м (3.9)
при зенкуванні:
МКР = , H •м (3.10)
де Ср – коефіцієнт і показники ступеня m, x, у визначаємо згідно [4];
T – період стійкості інструменту, хв.;
t – глибина різання, мм;
S – подача на оборот шпінделя, мм/об;
KV = KMV KUV KNV; (3.11)
де KMV – коефіцієнт враховує вплив матеріалу заготівки;
KNV – коефіцієнт враховує стан поверхні;
KUV – коефіцієнт матеріал інструменту, що враховує;
Sz – подача на один зуб, мм;
b – ширина фрезерування, мм;
z – число зубів фрези;
D – діаметр фрези, мм;
d – оброблюваний діаметр, мм;
SМ – хвилинна подача, мм/мин;
СР і показники ступеня y, g, w – визначаються по таблицях згідно [4].
Розраховуємо режими різання для поверхні Ø27H7 по формулах, а на решту поверхонь, режимів різання, вибираємо табличним методом згідно [5], результати заносимо в таблицю 3.4.
Розрахунок режимів різання для чорнового свердлування
Призначаємо режими різання для чорнового свердлування:
Початкові дані:
Верстат – токарно-гвинторізний 16К20; ріжучий інструмент – свердло спіральне D25 з бістро ріжучого стала Р6М5. Стійкість Т = 50 хв. [4].
Оброблюваний діаметр і глибина різання:
Глибина різання t = 2,5 мм, кількість проходів і=1 [6].
Подача S = 0,2 мм/об [4].
Коефіцієнт:
Кv = Kмv•Kиv•Klv ,
Kмv – коефіцієнт, що враховує якисть обробляему матеріалу [4].
Kмv = 1,27;
Kиv – коефіцієнт,на инсрументалний матеріал [4];
Kиv = 1;
Klv – коефіцієнт, враховуючи глубину свердлувания [4]
Klv = 1;
Кv =1,27•1•1=1,27
По [4] вибираємо значення коефіцієнтів:
Cv = 9,8; q = 0,4; m = 0,2; у = 0,5;
V = м/хв.
Визначаємо число оборотів шпинделя:
n = хв-1 .
Приймаємо за паспортом верстата nФ = 500 хв-1 тоді фактична швидкість різання:
Визначаємо дійсну швидкість різання:
V = м/хв.
Визначення сил різання, що становлять:
Мкр=10Cм·Dq·Sy·Kp , H×м
CМ = 0,0345; Кр = 1,1; у = 0,8; q = 2,0
Kp –принимаем по [4] Кр = 1,1
Мкр=10·0,0345·252·0,20,8·1,1 = 65,5 H×м
Визначаємо ефективну потужність різання:
Nэ = = 3,4 кВт.
Порівнюємо з фактичною потужністю верстата:
Nэ ≤ Nст
Nэ ≤ Nст • η
де η – ККД верстата
η = 0,75...0,85;
3,4 кВт ≤ 11•0,8= 8,8 кВт.
Отримані результати не перевищують максимального значення максимальної потужності верстату.
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на свердлування:
Тсв.. = (3.12)
де L = lотв + lвр + lвих
lотв – довжина оброблюваного отвору, мм;
lвр – довжина урізування, мм;
lвих – довжина виходу, мм.
lотв = 19 мм
Тсв.. = = 0,24 хв.
Призначаємо режими різання для зенкерування
Верстат – токарно-гвинторізний 16К20; ріжучий інструмент – зенкер цілий D26 з бістро ріжучого стала Р6М5. Стійкість Т = 40 хв. [4].
Глибина різання tзенк.. = 0,3 мм.
Подача S = 0,8 мм/об.
Визначаємо швидкість різання:
Кv = Kмv•Kиv•Klv
Kмv – коефіцієнт, що враховує я кист обробляємо матеріалу [4].
Kмv = 1,27;
Kиv – коефіцієнт,на инструменталні матеріал [4];
Kиv = 1;
Klv – коефіцієнт, враховуючи глубину зенкування [4]
Klv = 1;
Кv =1,27•1•1=1,27
По [4] вибираємо значення коефіцієнтів:
Cv = 16,3; q = 0,3; m = 0,3; х = 0,2; y = 0,5;
V = = 20,4 м/хв.
Визначаємо число оборотів шпінделя:
n = хв-1 .
Приймаємо за паспортом верстата nФ = 250 хв-1
Визначаємо дійсну швидкість різання:
V = м/хв.
Визначення сил різання, що становлять:
Мкр=10Cм· Dq · tx·Sy·Kp H×м
Cм = 0,09; Кр = 1,1; у = 0,8; q = 0,1.
Kp –принимаем по [4] Кр = 1,1
Мкр=10•0,09•261•0,30,9•0,80,8 •1,1= 21,5 H×м
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на зенкування:
Тзенк.. =
де L = lотв + lвр + lвых
lотв. – довжина оброблюваного отвору, мм;
lвр. – довжина врізання, мм;
lвих. – довжина виходу, мм.
lотв.= 17 мм,
Тзенк.. = = 0,11 хв.
Протягування:
Верстат – горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55; ріжучий інструмент – протяжка кругла ø26,5мм з бістро ріжучого стала Р6М5.
Швидкість різання при протягуванні приймаємо рівною 5м/хв.
сила різання
Pz = , H
V=
Максимальна швидкість різання більше за попередньо обрану, тому приймаємо 5м/хв.
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на протягування:
Тпрот. = (3.13)
де L = lотв. + lп. + lдоп.
lотв. – довжина оброблюваного отвору, мм;
lп. – довжина робочої частини протяжки, мм;
lдоп. – допоміжна довжина ходу, мм;
К – коефіцієнт.
lотв.= 17 мм,
Тпрот.. = = 0,1 хв.
Шліфування:
Верстат – внутрішньо-шліфувальний 3К225В; інструмент – шліфувальний круг типу ПП 24×10×18 СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
Призначаємо швидкість заготовки:
Визначаємо частоту обертання заготовки:
По паспорту верстату приймаємо найближче значення частоти обертання шпинделя : . Тоді визначимо дійсну швидкість різання:
Визначаємо ефективну потужність різання за формулою:
(3.14)
де – діаметр шліфування, мм;
– переміщення шліфувального кругу, мм;
– глибина шліфування, мм;
– швидкість обертання заготовки, м/хв;
– коефіцієнт та показники ступені в формулі потужності різання.
Назначаємо продольну подачу:
Приймаємо
Виконаємо перевірку, чи достатня потужність електродвигуна верстата для здійснення процесу різання, для чого порівняємо ефективну потужність з потужністю електродвигуна верстата:
де – ККД верстата.
Тоді:
Визначаємо основний машиний час обробки:
(3.15)
де – довжина шліфуємої поверхні, мм;
– кількість проходів;
– поправочний коефіцієнт.
На решту поверхонь, режимів різання, вибираємо табличним методом згідно [5], результати заносимо в таблицю 3.4.
Таблиця 3.4.
Найменування операції Швидкість різання V, м/хв Подача S, мм/об Глибина різання
t, мм Частота обертання
n, об/хв Машиний час
То, хв. Стійкість інструмента Т, хв.
005 Токарна 85,1 0,4 1,3 315 0,12 60
010 Токарна 85,1 0,4 1,3 315 0,11 60
015 Токарна 135 0,2 0,6 500 0,15 60
020 Токарна 135 0,2 0,6 500 0,14 60
025 Плоскошліфувальна 4,1 0,6 0,2 35 0,18
030 Плоскошліфувальна 4,1 0,6 0,2 35 0,18
035 Шпоночно-протяжна 8 2,8 0,41 60
040 Протяжна
5 0,5 0,34 1500
045 Фрезерна 78,5 2,8 28 200 2,73 160
050 Довбальна 0,8 14 1,2 60
055 Довбальна 0,4 26 0,95 60
065 Внутрішньошліфувальна 40
42,4 0,5 0,025 11500
500 0,43
070 Плоскошліфувальна 5,2 0,2 0,025 35 0,21
085 Шліфувальна 30
27 10 0,02 2350
100 1,26
090 Заточна 25 0,01 0,05 3500 2,3
3.8 Розрахунок норм часу
Під технічно обґрунтованою нормою часу розуміється час, необхідний для виконання заданого обсягу роботи при певних організаційно-технічних умовах і найбільш ефективному використанні всіх засобів виробництва. Від правильності й точності визначення необхідних норм часу на всіх операціях буде залежати вид продуктивності ділянки механічної обробки; обране згідно цих норм кількість верстатів, а отже й кількість робітників, що обслуговують це устаткування.
Технічні норми часу в умовах масового й серійного виробництв встановлюються розрахунково-аналітичним методом.
У серійному виробництві визначається норма штучно-калькуляційного часу:
, (3.16)
де Тп-з – підготовчо-завершальний час, хв.;
n – кількість деталей в партії, шт.;
Тшт – штучний час, хв.
Для обробки на токарному верстаті деталі, яка кріпиться в самоцентруючому патроні Тп-з складає 22 хв. (операція 005).
Кількість деталей в партії визначається по формулі:
(3.17)
де N – річна програма випуску, шт.;
– періодичність запуску в днях, приймаємо день.
шт.
Приймаємо кількість деталей в партії шт.
Штучний час визначається по формулі:
, (3.18)
де Т0 – основний час, хв.;
Тд – допоміжний час, хв.;
Тоб – час на обслуговування робочого місця, хв.;
Тот – час перерв на відпочинок і особисті потреби, хв.
Основний час був розрахований раніше і складає Т0=0,12 хв.
Допоміжний час визначається по формулі:
(3.19)
де Тус – час на установку і знаття деталі, хв.;
Тзо – час на закріплення і відкріплення деталі, хв.;
Туп – час на прийом управління, хв.;
Твим – час на вимірювання деталі, хв.;
k=1,85 – коефіцієнт для серійного виробництва.
Час на установку деталі в патроні Тус=0,22 хв., на закріплення і відкріплення деталі Тзо=0,024 хв.
Час на управління верстатом складає Туп=0,12 хв. (ввімкнення і вимкнення верстата кнопкою, підведення і відведення різця в горизонтальному напрямі).
Час на вимірювання дорівнює 0,17 хв., при 25% контролюємих деталей. Тоді отримаємо:
хв.
Таким чином, допоміжний час складає:
хв.
Отже, оперативний час складає:
хв.
У серійному виробництві значення Тоб і Тот окремо не визначаються. У нормативах дається сума цих двох складових (Тоб.от.) у відсотках від оперативного часу:
(3.20)
де Поб.от. – витрати часу на обточування робочого місця і відпочинок у відсотках від оперативного.
В даному випадку Поб.от=7%, отже
хв
Штучний час складає:
хв.
Визначаємо склад підготовчо-завершального часу: на наладку верстата, інструменту і пристосувань при закріпленні деталі в патроні – 8 хв.; на додаткові прийоми – 4 хв.; отримання інструменту і пристосувань до початку і здача після закінчення обробки – 10 хв.
Таким чином, штучно-калькуляційний час на 005 токарну операцію складає:
хв.
Норми часу на інші операції механічної розробки деталей розраховані аналогічно і зведені в таблицю.
Таблиця 3.4 – Технічні норми часу в хвилинах
Номер та зміст операції Т0 Тд Топ Тоб+Тот,
% Тшт Тп-з n Тш-к
Тус+ Тзо Туп Твим
005 Токарна 0,12 0,24 0,12 0,04 0,87 7 0,93 22 120 1,11
010 Токарна 0,11 0,24 0,12 0,04 0,86 7 0,92 22 120 1,1
015 Токарна 0,15 0,24 0,12 0,04 0,9 7 0,96 22 120 1,15
020 Токарна 0,14 0,24 0,12 0,04 0,89 7 0,95 22 120 1,14
025 Плоскошліфувальна 0,18 0,24 0,1 0,13 1,05 9,4 1,15 19 120 1,31
030 Плоскошліфувальна 0,18 0,24 0,1 0,13 1,05 9,4 1,15 19 120 1,31
035Шпоночно-протяжна 0,41 0,13 0,18 0,14 1,24 8 1,34 14 120 1,46
040 Протяжна 0,34 0,13 0,18 0,14 1,17 8 1,26 14 120 1,38
045 Фрезерна 2,73 0,47 0,2 0,14 4,23 8 4,57 25 120 4,78
050 Довбальна 1,2 0,24 0,12 0,04 1,94 8 2,1 25 120 2,31
055 Довбальна 0,95 0,24 0,12 0,04 1,69 8 1,83 25 120 2,04
065 Внутрішньо-шліфувальна 0,43 0,24 0,1 0,13 1,3 9,4 1,42 19 120 1,58
070 Плоскошліфувальна 0,21 0,24 0,1 0,13 1,08 9,4 1,18 19 120 1,34
085 Шліфувальна 1,26 0,24 0,1 0,13 2,13 9,4 2,33 19 120 2,49
090 Заточна 2,3 0,24 0,1 0,13 3,17 9,4 3,47 19 120 3,63
3.9 Розрахунок кількості верстатів і визначення завантаження
Правильний вибір обладнання та раціональне його використання дозволяє виключити простої верстатів, для цього необхідно врахувати показники ступені використання кожного верстату.
Для кожного верстату у технологічному процесі повинен бути розрахований коефіцієнт завантаження та коефіцієнт використання верстату за основним часом.
Проведемо розрахунки для токарної операції 005.
Коефіцієнт завантаження обладнання в серійному виробництві складає приблизно ηз = 0,85.
Коефіцієнт використання обладнання по основному часу η0 свідчить про частку машинного часу в спільному часі роботи верстата. Коефіцієнт визначається за формулою:
(3.21)
Визначаємо розрахункову кількість обладнання за формулою:
(3.22)
де N – річна програма випуску, шт.;
коефіцієнт завантаження обладнання;
N = 10000 шт.; год.
Приймаємо кількість верстатів = 1 шт.
Уточнюємо значення коефіцієнту завантаження верстата по формулі:
(3.23)
Аналогічно розраховуємо кількість обладнання та коефіцієнти на інші операції, дані зводимо в таблицю 3.5. По отриманим даним будуємо графік використання обладнання за основним часом (рис. 3.3) та графік завантаження обладнання (рис. 3.4).
Таблиця 3.5 – Дані по завантаженню та використанню обладнання
Найменування операції
Т0, хв Тш-к, хв ,%
,%
005 Токарна 0,12 0,93 5 1 0,05 13
010 Токарна 0,11 0,92 5 1 0,05 12
015 Токарна 0,15 0,96 5 1 0,05 16
020 Токарна 0,14 0,95 5 1 0,05 15
025 Плоскошліфувальна 0,18 1,15 6 1 0,06 16
030 Плоскошліфувальна 0,18 1,15 6 1 0,06 16
035 Шпоночно-протяжна 0,41 1,34 7 1 0,07 31
040 Протяжна 0,34 1,26 7 1 0,07 27
045 Фрезерна 2,73 4,57 24 1 0,24 60
050 Довбальна 1,2 2,1 11 1 0,11 57
055 Довбальна 0,95 1,83 10 1 0,1 52
065 Внутрішньошліфувальна 0,43 1,42 7 1 0,07 30
070 Плоскошліфувальна 0,21 1,18 6 1 0,06 18
085 Шліфувальна 1,26 2,33 12 1 0,12 54
090 Заточна 2,3 3,47 18 1 0,18 66
Всього =8,93
15 =32,2
Рисунок 3.3 - Графік використання устаткування за основним часом
Рисунок 3.4 - Графік завантаження устаткування
3. Розробка технологічного процесу виготовлення корпуса фрези зі вставними ножами
3.1. Вибір методу здобуття заготівки
Метод одержання заготівель для деталей машин визначається призначенням і конструкцією деталі, матеріалом, технічними вимогами, типом виробництва, а також економічністю виготовлення.
Вибрати заготівлю - значить установити спосіб її одержання, призначити припуски на обробку кожної поверхні, розрахувати розміри й указати допуски на неточність виготовлення.
Сучасний стан технології машинобудування представляє більші можливості для раціонального вибору вихідної заготівлі й способу її одержання. Чим більше обсяг випуску виробів, тім важливіше вибрати заготівлю прогресивного виду, у якої форма й розміри максимально наближаються до форми й розмірів готової деталі. Така тенденція сучасної технології машинобудування дозволяє виключити обдирання й чорнову обробку, домагатися високої продуктивності й ощадливої витрати металу.
Відповідно до матеріалу й конфігурацією деталі робимо висновок, що оптимальним методом одержання заготівлі для корпусу фрези в цьому випадку може бути отримана штампуванням на горизонтально-кувальній машині. Однак цей метод одержання дуже дорогий, тому що виготовлення штампів вимагає більших витрат і виправдує собі тільки при більших обсягах виробництва. Другий варіант одержання заготівлі - це заготівля із прокату. Цей варіант набагато дешевше й простіше, але істотно зростає тривалість механічної обробки.
Остаточний вибір заготівки для фрези робимо на підставі економічного обґрунтування способу одержання заготівлі.
3.2 Економічне обґрунтування обраного способу одержання
заготівки
Вихідні дані: деталь - корпус фрези, матеріал - сталь 40Х, річна програма випуску - 10000 штук.
Для економічного обґрунтування методу одержання заготівлі зрівняємо вартість заготівлі, отриманої з прокату й вартість заготівлі, отриманою штампуванням.
Вартість заготівлі, отриманої з прокату в гривнях знаходимо за формулою:
(3.1)
де - маса заготівлі, кг;
- ціна 1кг матеріалу заготівлі, грн;
- маса деталі, кг;
- ціна 1т відходів, грн.
Маса заготівлі з прокату визначається виходячи з креслення заготівлі й найближчого прокату круглого перетину, у який уписується задана деталь із урахуванням припуску на обробку. За допомогою САПР знаходимо, що маса заготівлі із прокату дорівнює:
кг;
грн
Вартість заготівлі, отриманою штампуванням на ГКМ:
де - вартість 1т заготівель, виготовлених штампуванням, грн/т;
;
- коефіцієнт, що враховує точність кування для класу точності Т4;
- коефіцієнт, що враховує складність кування для С2;
Ступінь складності визначаємо у відповідності зі значенням:
(3.2)
де - маса найпростішої фігури, у якові може бути вписана
заготівля;
Ступінь складності С2 ( 0,32
- коефіцієнт, що враховує матеріал [1, з 356] – для
легованої сталі;
- коефіцієнт серійності [1, з 356];
Визначаємо коефіцієнт використання матеріалу для обох варіантів:
;
.
Порівнюючи дві варіанти одержання заготівлі, можна сказати, що використання штампованої заготівлі дає економію матеріалу, також години, різального інструменту, електроенергії. Тому, незважаючи на високу вартість штампованих заготівель, їхнє застосування для розумів серійного виробництва цілком виправдане й економічно доцільно з урахуванням зниження трудомісткості й вартості подальшої механічної обробки.
3.3. Вибір технологічних баз
Призначення технологічних баз є найбільш складним і принциповим етапом при розробці технологічного процесу виготовлення деталі. Від правильного вибору технологічних баз залежати фактична точність одержуваних розмірів деталі, задана конструктором, точність взаємного розташування окремих поверхонь деталі, точність обробки
Кращі результати досягаються при поєднанні технологічної, вимірювальної й конструкторської баз.
При побудуванні маршруту обробки слід дотримуватися принципу постійності баз: на всіх основних технологічних операціях використовувати як технологічні одні й ті ж поверхні заготівлі. Принципи поєднання й постійності баз співпадають у тихнув випадках, коли розміри проставлені від однієї досить стійкої вимірювальної бази. Якщо вимірювальні бази змінні й недостатні розміри, здійснюють другий принцип - вибирають відповідну постійну базу.
Найбільш використану базою при обробці корпусу фрези (фрезерування пазів, стружкових канавок, шліфування, затилування, затилувально-шлифувальних та заточних операціях) є її крізний отвір, який базується на оправці верстатів. Це базування забезпечує нульову погрішність при установці й базуванні та мінімальну погрішність при обробці.
3.4. Маршрутний технологічний процес виготовлення інструменту
Маршрутний технологічний процес виготовлення інструменту являє собою складну завдання з великим числом ймовірних варіантів рішення. Головною задачею маршруту обробки є: вибрати тип устаткування, намітити зміст операцій. При установці операцій слідує витримувати принципи:
1. У першу чергу необхідно обробити поверхні деталі, які являють собою бази для подальшої обробки.
2. Далі слід оброблювати поверхні, з яких знімається найбільш товстий куля металу, так як при цьому легше виявляються внутрішні дефекти заготівки.
3. Далі послідовність операцій встановлюється в залежності від потребуємо точності поверхні: чим точніша має бути поверхня, тім пізніше вона винний оброблюватись, так як обробка кожної послідуючої поверхні може викликати її спотворення.
4. Поверхні, які мають буди найбільш точними та з найменшою
шорсткістю повинні оброблюватися останніми.
Маршрутний технологічний процес виготовлення корпусу дискової фрези зведений до таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Маршрутний технологічний процес виготовлення корпусу дискової фрези.
Найме-нування
Операції
Зміст операції
Ескіз операції Устаткування,
пристосування,
інструмент
1 2 3 4
005 Токарна
Свердлувати отвір витримуючи розмір 1. Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 3. Точити торець витримуючи розміри 2, 4, 5, 6.
Токрно-гвинторізний верстсат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Свердло спіральне Р6М5 ø25мм ГОСТ 10903-77; різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
010 Токарна
Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 2. Точити торець витримуючи розміри 1, 3, 4, 5.
Токрно-гвинторізний верстсат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
015 Токарна
Зенкувати отвір витримуючи розмір 1.
Точити зовнішню поверхньо до кулачків патрону витримуючи розмір 3.
Точити торець витримуючи розміри 2, 4, 5, 6.
Точити фаски 7, 8. Токарно-гвинторізний верстат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Зенкер цілий Р6М5 ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
020 Токарна
Точити зовнішню поверхню до кулачків патрону витримуючи розмір
2. Точити торець витримуючи розміри 1, 3, 4, 5. Точити фаски 7, 8.
Токрно-гвинторізний верстат мод. 16К20. Патрон трикулачковий. Різець прохідний прямий Т5К10 ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний Т5К10 ГОСТ 18870-73.
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
025Плоскошліфувальна
Шліфувати торець витримуючи розмір 1.
Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
030 Плоскошліфувальна
Шліфувати торець витримуючи розмір 1.
Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
035 Протяжна
Протягнути отвір витримуючи розміри 1, 2.
Горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55. Пристосування для затискання, замок. Протяжка кругла Р6М5 ø26,5мм ГОСТ 20365-74.
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
040 Шпоночно- протяжна
Протягнути шпоночний паз витримуючи розміри 1, 2, 3.
Горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55. Оправка до ріжучого інструменту, планшайба. Протяжка шпоночна Р6М5 В=7мм ГОСТ 18217-80.
045 Фрезерна
Фрезерувати пази для ножів витримуючи розміри 2, 5. Фрезерувати радіусні канавки витримуючи розміри 1, 3, 4.
Фрезерний універсальний верстат мод. 6712В. Оправка, пристосування. Фреза фасона Т15К6; фреза напівкругла випукла Т15К6 R8 ГОСТ 9305-69.
050 Довбальна
Довбати канавки в пазах для виходу різців витримуючи розміри 1, 2, 3, 4.
Довбальний верстат мод. 7А412. Оправка, ділильна головка. Різець спеціальний Т5К10.
1 2 3 4
055 Довбальна
Довбати рифленія в пазах витримуючи розміри 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.
Довбальний верстат мод. 7А412. Оправка, ділильна головка. Грібьонка.
060 Термо-обробка. Загортувати деталь.
065 Внутрішньошліфувальна
Шліфувати отвір витримуючи розмір 1. Шліфувати торець витримуючи розмір 2.
Внутрішньо-шліфувальний верстат 3К225В. Патрон три кулачковий. Шліфувальний круг типу ПП ø24мм ГОСТ 2424-73; шліфувальний круг типу 2ТП СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
070 Плоско-шліфувальна Шліфувати торець витримуючи розмір 1. Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А. Магнитна плита. Круг шліфувальний ø50мм ГОСТ 2424-73.
Продовження таблиці 3.1
Продовження таблиці 3.1
1 2 3 4
075 Розмагничувальна Розмагнитити деталь. Демагнітор.
080 Збірна Встановити ножі у пази витримуючи розміри. Верстат, алюміневий молоток.
085 Шліфувальна
Шліфувати ножі по торцу та діаметру. Круглошліфувальний верстат мод. 3М150. Оправка. Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
090 Заточна Заточити ножі витримуючи розміри 1, 2. 3. Універсально-заточний верстат мод. 3М601Ф1. Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
3.5 Вибір устаткування, різального інструменту й пристосувань
Вибір устаткування багато в чому визначається типом виробництва. Для серійного типу виробництва характерне застосування верстатів широкого й загального призначення, із силовим програмним керуванням. Знаходять також застосування верстати високої продуктивності, технологічні можливості яких більше обмежені, але підвищена потужність і твердість дозволяють вести обробку на більше високих режимах різання й більше концентрованими методами.
Через велику вартість верстатів зі ЧПК, наголос у розроблювальному ТП зроблений на верстати широкого призначення й верстати високої продуктивності.
Нормування операцій на верстаті з програмним управлінням може бути здійснено лише після переробки креслення або операційного ескізу таким чином, щоб він був придатний для складення розрахунково-технологічної карти команд та переміщень виконавчих органів верстату.
Вибір типу встаткування й конкретної моделі верстата визначається видом обробки, що відповідає розробленої маршрутної технології, габаритами робочої зони верстата.
Для серійного типу виробництва характерно також застосування спеціалізованих й універсальних пристосувань. При виборі пристосування необхідно враховувати запропоновану маршрутною технологією схему базування деталі, програму випуску, імовірні витрати на виготовлення нестандартного пристосування.
Обране встаткування, інструмент і пристосування представлені в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2 - Таблиця устаткування, різального інструменту й пристосувань
Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту
Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7
005 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Свердло спіральне ø25мм ГОСТ 10903-77; зенкер цілий ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Р6М5
Р6М5
Т5К10
Т5К10
1
1
1
1
Трьохкулачковий патрон
Продовження таблиці 3.2
Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту
Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7
010 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Т5К10
Т5К10
1
1
Трьохкулачковий патрон
015 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Зенкер цілий ø26мм ГОСТ 12489-71; різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73. Р6М5
Т5К10
Т5К10 1
1
1
Трьохкулачковий патрон
Продовження таблиці 3.2
Найменування операції
Модель
верстата
Потужність
верстата, кВт
Ріжучій інструмент
Марка ріжучої
частини інструменту
Кількість
інструмента
Пристосування
1 2 3 4 5 6 7
020 Токарна
Токарно-гвинторізний верстат мод 16К20
11 Різець прохідний прямий ГОСТ 18869-73; різець прохідний упорний ГОСТ 18870-73.
Т5К10
Т5К10
1
1
Трьохкулачковий патрон
025 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита
Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
030 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита
035 Шпоночно-протяжна Горизонтально протяжний 7Б55
18,5 Протяжка шпонкова В=7мм
ГОСТ 18217-80
Р6М5
1 Оправка д ріжучого інструменту, планшайба
040 Протяжна Горизонтально протяжний 7Б55
18,5
Протяжка кругла ГОСТ 20365-74
Р6М5
1 Пристосування для затискання, замок
045 Фрезерна Фрезерний універсальний верстат мод. 6712В
0,75 Фреза фасона, фреза напівкругла ГОСТ 9305-69 Т15К6
Т15К6 1
1 Оправка, пристосування спеціальне
Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
050 Довбальна Довбальний верстат мод. 7А412
1,5 Різець спеціальний Т5К10 1 Оправка, ділильна головка
055 Довбальна Довбальний верстат мод. 7А412
1,5 Грібьонка. Т5К10 1 Оправка, ділильна головка
065 Внутрішньошліфувальна Внутрішньошліфувальний верстат 3К225В
0,76 Шліфувальний круг типу ПП ГОСТ 2424-73, шліфувальний круг типу 2ТП СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1
1 Патрон трикулачковий
Продовження таблиці 3.2
1 2 3 4 5 6 7
070 Плоскошліфувальна Плоскошліфувальний верстат мод. 3Е710А 4 Круг шліфувальний типу 2ТП ø50мм СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73 1 Магнитна плита
085 Шліфувальна
Круглошліфувальний верстат 3М150
4 Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1 Оправка
090 Заточна
Універсально-заточний верстат мод. 3М601Ф1
2,2 Шліфувальний круг СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73
1 Оправка
3.6 Розрахунок припусків
Припуски на механічну обробку визначаються розрахунково-аналітичним і табличним методами. Для нашої деталі ми розраховуємо припуски на найбільш точну поверхню Ø27Н7( ), що застосовується для посадки на оправлення верстата.
Технологічний маршрут обробки складається з свердлування, протягування та шліфування.
Технологічний маршрут заносимо в таблицю 3.3.
Також записуємо відповідній заготівлі й шкірному технологічному переходу значення елементів припуску.
Таблиця 3.3 – Розрахунок припусків і граничних розмірів по технологічних переходах на обробку поверхні Ø27Н7( ) отвору для посадки на оправку верстата
Технологічні переходи обробки поверхні
Ø27Н7
Елементи припуску, мкм
Розрахунковий припуск
,мкм
Розрахунковий розмір
, мм
Допуск
, мкм Граничний розмір,
мм
Граничні припусків,
мкм
ε
Заготівля 150 200 1490 - - 22,735 1300 21,435 22,735 - -
Свердлування 40 60 75 130 1846 26,427 330 26,097 26,427 3692 4662
Зенкування 30 40 30 7,9 175 26,777 130 26,647 26,777 350 550
Протягування 5 10 7 0,05 100 26,977 52 26,925 26,977 200 278
Шліфування 5 15 - 0,05 22 27,021 21 27 27,021 44 75
Сумарне відхилення:
де – відхилення від співвісності, мм;
– ексцентричність, прошитого центрального отвору по відношенню до зовнішнього контуру заготовки, мм.
Для даної заготовки
; ;
Остаточне просторове відхилення:
де – коефіцієнт уточнення форми.
Тоді:
після свердлування:
після зенкування:
після протягування:
Розрахунок мінімальних значень припусків проводимо, використовуючи основну формулу:
.
Мінімальний припуск:
під свердлування:
під зенкування:
під протягування:
під шліфування:
Визначимо розрахунковий розмір починаючи з кінцевого розміру за рахунок послідовного віднімання розрахункового мінімального припуску кожного технологічного переходу:
Найменший граничні розміри отримуємо наступним чином:
Граничні значення припусків визначаємо як різницю найменших граничних розмірів:
Граничні значення припусків визначаємо як різницю найменших граничних розмірів:
Визначимо загальний номінальний припуск:
де – верхнє відхилення заготовки, мкм;
– верхнє відхилення деталі, мкм.
Тоді:
Виконаємо перевірку правильності виконаних розрахунків:
Схема графічного розташування припусків і допусків на обробку отвору Ø27Н7( ) показана на малюнку 3.1.
На інші поверхні припуски на механічну обробку й допуски на розмір визначаємо табличним методом (ГОСТ 7505-89). Результати наведені в таблиці 3.4.
Припуски на механічну обробку й допуски лінійних розмірів кувань призначають залежно від вихідного індексу й розміру кування.
Установлюємо характеристики кування: клас точності – Т5, група стали – М2, ступінь складності - С2, вихідний індекс - 12.
Таблиця 3.4 - Припуски й допуски на оброблювані поверхні за ГОСТ 7505-89
Поверхня
Розмір Припуск, мм Допуск, мм
табличний розрахунковий
Ø86Н11
- 2,2
Ø27H7 -
2,0
16
- 2,0
Рис. 3.1 – Схема розташування припусків і допусків на поверхню Ø27Н7
Рис. 3.2 – Заготівка корпусу дискової фрези
3.7 Розрахунок режимів різання
Після того, як ми визначили припуски на механічну обробку по всіх технологічних переходах, нам має бути зробити розрахунок режимів різання. Від того як точно ми визначимо режими різання буде залежати якість поверхні готової деталі, а також шарів металу, що перебуває в безпосередній близькості до поверхні різання. Крім того, від призначених нами режимів різання буде залежати час обробки, а отже й такт випуску деталей в одиницю часу.
До основних елементів режимів різання можна віднести: глибину різання, подачу, швидкість різання, частоту обертання шпинделя, силу різання й потужність різання. При призначенні елементів режимів різання враховують характер обробки, тип і розміри інструментів, матеріал його ріжучої частини, матеріал і стан заготівлі, тип і стан устаткування.
Розрахунок режимів різання можна робити двома способами: аналітичним і табличним.
Під аналітичним методом розуміють розрахунок, що виробляється по формулах згідно заздалегідь розрахованих припусків, а під табличним розуміють визначення режимів різання, які наведені в довідковій літературі.
Найбільш точним є аналітичний, тому наступний розрахунок буде відбуватися в наступній послідовності:
1) розрахунок режимів різання по заздалегідь полічених припусках;
2) табличним методом на всі інші поверхні.
Режими різання включають наступні основні елементи:
- швидкість різання, яка визначається по наступній емпіричній формулі:
при свердлуванні:
V= (3.1)
при зенкуванні:
V= (3.2)
при протягуванні:
V= (3.3)
при свердлуванні:
Nр = (3.4)
при шліфуванні:
Nр = (3.5)
- частота обертання:
n = хв-1 (3.6)
- фактична швидкість різання:
VФ = , м/хв (3.7)
- головна складова сили різання (тангенціальна):
при протягуванні:
Pz = , H (3.8)
- момент, що крутить:
при свердлуванні:
МКР = ; H •м (3.9)
при зенкуванні:
МКР = , H •м (3.10)
де Ср – коефіцієнт і показники ступеня m, x, у визначаємо згідно [4];
T – період стійкості інструменту, хв.;
t – глибина різання, мм;
S – подача на оборот шпінделя, мм/об;
KV = KMV KUV KNV; (3.11)
де KMV – коефіцієнт враховує вплив матеріалу заготівки;
KNV – коефіцієнт враховує стан поверхні;
KUV – коефіцієнт матеріал інструменту, що враховує;
Sz – подача на один зуб, мм;
b – ширина фрезерування, мм;
z – число зубів фрези;
D – діаметр фрези, мм;
d – оброблюваний діаметр, мм;
SМ – хвилинна подача, мм/мин;
СР і показники ступеня y, g, w – визначаються по таблицях згідно [4].
Розраховуємо режими різання для поверхні Ø27H7 по формулах, а на решту поверхонь, режимів різання, вибираємо табличним методом згідно [5], результати заносимо в таблицю 3.4.
Розрахунок режимів різання для чорнового свердлування
Призначаємо режими різання для чорнового свердлування:
Початкові дані:
Верстат – токарно-гвинторізний 16К20; ріжучий інструмент – свердло спіральне D25 з бістро ріжучого стала Р6М5. Стійкість Т = 50 хв. [4].
Оброблюваний діаметр і глибина різання:
Глибина різання t = 2,5 мм, кількість проходів і=1 [6].
Подача S = 0,2 мм/об [4].
Коефіцієнт:
Кv = Kмv•Kиv•Klv ,
Kмv – коефіцієнт, що враховує якисть обробляему матеріалу [4].
Kмv = 1,27;
Kиv – коефіцієнт,на инсрументалний матеріал [4];
Kиv = 1;
Klv – коефіцієнт, враховуючи глубину свердлувания [4]
Klv = 1;
Кv =1,27•1•1=1,27
По [4] вибираємо значення коефіцієнтів:
Cv = 9,8; q = 0,4; m = 0,2; у = 0,5;
V = м/хв.
Визначаємо число оборотів шпинделя:
n = хв-1 .
Приймаємо за паспортом верстата nФ = 500 хв-1 тоді фактична швидкість різання:
Визначаємо дійсну швидкість різання:
V = м/хв.
Визначення сил різання, що становлять:
Мкр=10Cм·Dq·Sy·Kp , H×м
CМ = 0,0345; Кр = 1,1; у = 0,8; q = 2,0
Kp –принимаем по [4] Кр = 1,1
Мкр=10·0,0345·252·0,20,8·1,1 = 65,5 H×м
Визначаємо ефективну потужність різання:
Nэ = = 3,4 кВт.
Порівнюємо з фактичною потужністю верстата:
Nэ ≤ Nст
Nэ ≤ Nст • η
де η – ККД верстата
η = 0,75...0,85;
3,4 кВт ≤ 11•0,8= 8,8 кВт.
Отримані результати не перевищують максимального значення максимальної потужності верстату.
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на свердлування:
Тсв.. = (3.12)
де L = lотв + lвр + lвих
lотв – довжина оброблюваного отвору, мм;
lвр – довжина урізування, мм;
lвих – довжина виходу, мм.
lотв = 19 мм
Тсв.. = = 0,24 хв.
Призначаємо режими різання для зенкерування
Верстат – токарно-гвинторізний 16К20; ріжучий інструмент – зенкер цілий D26 з бістро ріжучого стала Р6М5. Стійкість Т = 40 хв. [4].
Глибина різання tзенк.. = 0,3 мм.
Подача S = 0,8 мм/об.
Визначаємо швидкість різання:
Кv = Kмv•Kиv•Klv
Kмv – коефіцієнт, що враховує я кист обробляємо матеріалу [4].
Kмv = 1,27;
Kиv – коефіцієнт,на инструменталні матеріал [4];
Kиv = 1;
Klv – коефіцієнт, враховуючи глубину зенкування [4]
Klv = 1;
Кv =1,27•1•1=1,27
По [4] вибираємо значення коефіцієнтів:
Cv = 16,3; q = 0,3; m = 0,3; х = 0,2; y = 0,5;
V = = 20,4 м/хв.
Визначаємо число оборотів шпінделя:
n = хв-1 .
Приймаємо за паспортом верстата nФ = 250 хв-1
Визначаємо дійсну швидкість різання:
V = м/хв.
Визначення сил різання, що становлять:
Мкр=10Cм· Dq · tx·Sy·Kp H×м
Cм = 0,09; Кр = 1,1; у = 0,8; q = 0,1.
Kp –принимаем по [4] Кр = 1,1
Мкр=10•0,09•261•0,30,9•0,80,8 •1,1= 21,5 H×м
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на зенкування:
Тзенк.. =
де L = lотв + lвр + lвых
lотв. – довжина оброблюваного отвору, мм;
lвр. – довжина врізання, мм;
lвих. – довжина виходу, мм.
lотв.= 17 мм,
Тзенк.. = = 0,11 хв.
Протягування:
Верстат – горизонтально-протяжний напівавтомат мод. 7Б55; ріжучий інструмент – протяжка кругла ø26,5мм з бістро ріжучого стала Р6М5.
Швидкість різання при протягуванні приймаємо рівною 5м/хв.
сила різання
Pz = , H
V=
Максимальна швидкість різання більше за попередньо обрану, тому приймаємо 5м/хв.
Визначаємо машинний (основний) час, що витрачається на протягування:
Тпрот. = (3.13)
де L = lотв. + lп. + lдоп.
lотв. – довжина оброблюваного отвору, мм;
lп. – довжина робочої частини протяжки, мм;
lдоп. – допоміжна довжина ходу, мм;
К – коефіцієнт.
lотв.= 17 мм,
Тпрот.. = = 0,1 хв.
Шліфування:
Верстат – внутрішньо-шліфувальний 3К225В; інструмент – шліфувальний круг типу ПП 24×10×18 СМ1-СМ2 ГОСТ 2424-73.
Призначаємо швидкість заготовки:
Визначаємо частоту обертання заготовки:
По паспорту верстату приймаємо найближче значення частоти обертання шпинделя : . Тоді визначимо дійсну швидкість різання:
Визначаємо ефективну потужність різання за формулою:
(3.14)
де – діаметр шліфування, мм;
– переміщення шліфувального кругу, мм;
– глибина шліфування, мм;
– швидкість обертання заготовки, м/хв;
– коефіцієнт та показники ступені в формулі потужності різання.
Назначаємо продольну подачу:
Приймаємо
Виконаємо перевірку, чи достатня потужність електродвигуна верстата для здійснення процесу різання, для чого порівняємо ефективну потужність з потужністю електродвигуна верстата:
де – ККД верстата.
Тоді:
Визначаємо основний машиний час обробки:
(3.15)
де – довжина шліфуємої поверхні, мм;
– кількість проходів;
– поправочний коефіцієнт.
На решту поверхонь, режимів різання, вибираємо табличним методом згідно [5], результати заносимо в таблицю 3.4.
Таблиця 3.4.
Найменування операції Швидкість різання V, м/хв Подача S, мм/об Глибина різання
t, мм Частота обертання
n, об/хв Машиний час
То, хв. Стійкість інструмента Т, хв.
005 Токарна 85,1 0,4 1,3 315 0,12 60
010 Токарна 85,1 0,4 1,3 315 0,11 60
015 Токарна 135 0,2 0,6 500 0,15 60
020 Токарна 135 0,2 0,6 500 0,14 60
025 Плоскошліфувальна 4,1 0,6 0,2 35 0,18
030 Плоскошліфувальна 4,1 0,6 0,2 35 0,18
035 Шпоночно-протяжна 8 2,8 0,41 60
040 Протяжна
5 0,5 0,34 1500
045 Фрезерна 78,5 2,8 28 200 2,73 160
050 Довбальна 0,8 14 1,2 60
055 Довбальна 0,4 26 0,95 60
065 Внутрішньошліфувальна 40
42,4 0,5 0,025 11500
500 0,43
070 Плоскошліфувальна 5,2 0,2 0,025 35 0,21
085 Шліфувальна 30
27 10 0,02 2350
100 1,26
090 Заточна 25 0,01 0,05 3500 2,3
3.8 Розрахунок норм часу
Під технічно обґрунтованою нормою часу розуміється час, необхідний для виконання заданого обсягу роботи при певних організаційно-технічних умовах і найбільш ефективному використанні всіх засобів виробництва. Від правильності й точності визначення необхідних норм часу на всіх операціях буде залежати вид продуктивності ділянки механічної обробки; обране згідно цих норм кількість верстатів, а отже й кількість робітників, що обслуговують це устаткування.
Технічні норми часу в умовах масового й серійного виробництв встановлюються розрахунково-аналітичним методом.
У серійному виробництві визначається норма штучно-калькуляційного часу:
, (3.16)
де Тп-з – підготовчо-завершальний час, хв.;
n – кількість деталей в партії, шт.;
Тшт – штучний час, хв.
Для обробки на токарному верстаті деталі, яка кріпиться в самоцентруючому патроні Тп-з складає 22 хв. (операція 005).
Кількість деталей в партії визначається по формулі:
(3.17)
де N – річна програма випуску, шт.;
– періодичність запуску в днях, приймаємо день.
шт.
Приймаємо кількість деталей в партії шт.
Штучний час визначається по формулі:
, (3.18)
де Т0 – основний час, хв.;
Тд – допоміжний час, хв.;
Тоб – час на обслуговування робочого місця, хв.;
Тот – час перерв на відпочинок і особисті потреби, хв.
Основний час був розрахований раніше і складає Т0=0,12 хв.
Допоміжний час визначається по формулі:
(3.19)
де Тус – час на установку і знаття деталі, хв.;
Тзо – час на закріплення і відкріплення деталі, хв.;
Туп – час на прийом управління, хв.;
Твим – час на вимірювання деталі, хв.;
k=1,85 – коефіцієнт для серійного виробництва.
Час на установку деталі в патроні Тус=0,22 хв., на закріплення і відкріплення деталі Тзо=0,024 хв.
Час на управління верстатом складає Туп=0,12 хв. (ввімкнення і вимкнення верстата кнопкою, підведення і відведення різця в горизонтальному напрямі).
Час на вимірювання дорівнює 0,17 хв., при 25% контролюємих деталей. Тоді отримаємо:
хв.
Таким чином, допоміжний час складає:
хв.
Отже, оперативний час складає:
хв.
У серійному виробництві значення Тоб і Тот окремо не визначаються. У нормативах дається сума цих двох складових (Тоб.от.) у відсотках від оперативного часу:
(3.20)
де Поб.от. – витрати часу на обточування робочого місця і відпочинок у відсотках від оперативного.
В даному випадку Поб.от=7%, отже
хв
Штучний час складає:
хв.
Визначаємо склад підготовчо-завершального часу: на наладку верстата, інструменту і пристосувань при закріпленні деталі в патроні – 8 хв.; на додаткові прийоми – 4 хв.; отримання інструменту і пристосувань до початку і здача після закінчення обробки – 10 хв.
Таким чином, штучно-калькуляційний час на 005 токарну операцію складає:
хв.
Норми часу на інші операції механічної розробки деталей розраховані аналогічно і зведені в таблицю.
Таблиця 3.4 – Технічні норми часу в хвилинах
Номер та зміст операції Т0 Тд Топ Тоб+Тот,
% Тшт Тп-з n Тш-к
Тус+ Тзо Туп Твим
005 Токарна 0,12 0,24 0,12 0,04 0,87 7 0,93 22 120 1,11
010 Токарна 0,11 0,24 0,12 0,04 0,86 7 0,92 22 120 1,1
015 Токарна 0,15 0,24 0,12 0,04 0,9 7 0,96 22 120 1,15
020 Токарна 0,14 0,24 0,12 0,04 0,89 7 0,95 22 120 1,14
025 Плоскошліфувальна 0,18 0,24 0,1 0,13 1,05 9,4 1,15 19 120 1,31
030 Плоскошліфувальна 0,18 0,24 0,1 0,13 1,05 9,4 1,15 19 120 1,31
035Шпоночно-протяжна 0,41 0,13 0,18 0,14 1,24 8 1,34 14 120 1,46
040 Протяжна 0,34 0,13 0,18 0,14 1,17 8 1,26 14 120 1,38
045 Фрезерна 2,73 0,47 0,2 0,14 4,23 8 4,57 25 120 4,78
050 Довбальна 1,2 0,24 0,12 0,04 1,94 8 2,1 25 120 2,31
055 Довбальна 0,95 0,24 0,12 0,04 1,69 8 1,83 25 120 2,04
065 Внутрішньо-шліфувальна 0,43 0,24 0,1 0,13 1,3 9,4 1,42 19 120 1,58
070 Плоскошліфувальна 0,21 0,24 0,1 0,13 1,08 9,4 1,18 19 120 1,34
085 Шліфувальна 1,26 0,24 0,1 0,13 2,13 9,4 2,33 19 120 2,49
090 Заточна 2,3 0,24 0,1 0,13 3,17 9,4 3,47 19 120 3,63
3.9 Розрахунок кількості верстатів і визначення завантаження
Правильний вибір обладнання та раціональне його використання дозволяє виключити простої верстатів, для цього необхідно врахувати показники ступені використання кожного верстату.
Для кожного верстату у технологічному процесі повинен бути розрахований коефіцієнт завантаження та коефіцієнт використання верстату за основним часом.
Проведемо розрахунки для токарної операції 005.
Коефіцієнт завантаження обладнання в серійному виробництві складає приблизно ηз = 0,85.
Коефіцієнт використання обладнання по основному часу η0 свідчить про частку машинного часу в спільному часі роботи верстата. Коефіцієнт визначається за формулою:
(3.21)
Визначаємо розрахункову кількість обладнання за формулою:
(3.22)
де N – річна програма випуску, шт.;
коефіцієнт завантаження обладнання;
N = 10000 шт.; год.
Приймаємо кількість верстатів = 1 шт.
Уточнюємо значення коефіцієнту завантаження верстата по формулі:
(3.23)
Аналогічно розраховуємо кількість обладнання та коефіцієнти на інші операції, дані зводимо в таблицю 3.5. По отриманим даним будуємо графік використання обладнання за основним часом (рис. 3.3) та графік завантаження обладнання (рис. 3.4).
Таблиця 3.5 – Дані по завантаженню та використанню обладнання
Найменування операції
Т0, хв Тш-к, хв ,%
,%
005 Токарна 0,12 0,93 5 1 0,05 13
010 Токарна 0,11 0,92 5 1 0,05 12
015 Токарна 0,15 0,96 5 1 0,05 16
020 Токарна 0,14 0,95 5 1 0,05 15
025 Плоскошліфувальна 0,18 1,15 6 1 0,06 16
030 Плоскошліфувальна 0,18 1,15 6 1 0,06 16
035 Шпоночно-протяжна 0,41 1,34 7 1 0,07 31
040 Протяжна 0,34 1,26 7 1 0,07 27
045 Фрезерна 2,73 4,57 24 1 0,24 60
050 Довбальна 1,2 2,1 11 1 0,11 57
055 Довбальна 0,95 1,83 10 1 0,1 52
065 Внутрішньошліфувальна 0,43 1,42 7 1 0,07 30
070 Плоскошліфувальна 0,21 1,18 6 1 0,06 18
085 Шліфувальна 1,26 2,33 12 1 0,12 54
090 Заточна 2,3 3,47 18 1 0,18 66
Всього =8,93
15 =32,2
Рисунок 3.3 - Графік використання устаткування за основним часом
Рисунок 3.4 - Графік завантаження устаткування
Розрахунок і проектування різального інструменту (Фреза ліва двостороння зі вставними ножами)
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9152
Розрахунок і проектування різального інструменту (Фреза ліва двостороння зі вставними ножами)
Фреза збірна складаються з корпусу і ріжучих елементів.
До ріжучих елементів відносяться переточуванні в зборі або поза фрезою ножі (гладкі, рифлені або такі, що мають іншу форму) цілісні або оснащені інструментальними матеріалами; пластини з різних інструментальних матеріалів (багатогранної, круглої або спеціальної форми).
Відмітною особливістю фрез з переточуваними ножами є можливість додання ріжучій частині оптимальної за умовами експлуатації геометрії і розмірів. Точність взаємного розташування ріжучих елементів різних зубів визначається кількістю їх заточування або установки.
Відмітною особливістю фрез, оснащених непереточуваними пластинами, є фіксоване розташування ріжучих елементів щодо корпусу фрези. Геометричні параметри фрез при цьому постійні і визначаються конструкцією фрези. Точність взаємного розташування ріжучих кромок визначається точністю виконання базових поверхонь корпусу і точністю виконання пластин. Остання умова пред являє певні вимоги до пластин, які повинні мати ступінь точності Е або С. Пластінам можна додати деякі додаткові елементи: утворення радіусу округлення головної ріжучої кромки (або додання переходу від передньої до задньої поверхні раціонального контуру), створення стружколомаючих уступів або інших елементів, покриття ріжучих кромок різними одно- або багатошаровими покриттями.
Кріплення вставних зубів. Фрези зі вставними зубами як найбільш надійні і економічні набули на практиці широкого поширення.
Фрези виготовляють збірними, починаючи від D — 30 мм до D = 700—800 мм і вище. Корпус збірної фрези виготовляють із сталі мазкий 45 або 40Х з подальшим поліпшенням (гарт з високою відпусткою). Можливо виготовляти корпусы фрез для швидкісного різання з легованого або модифікованого чавуну.
Корпуси фрез великого діаметру (D = 600—1000 мм) для обробки легких сплавів виготовляються з відливань легких сплавів. Існує багато способів кріплення вставних зубів. При їх оцінці необхідно приймати до уваги наступні чинники:
1) жорсткість і надійність закріплення;
2) економічність — найбільше число переточувань;
3) технологічність конструкції (простота виготовлення) і зручність эксплоатации.
Пластинчасті вставні зуби застосовуються для фрез при порівняно неважких роботах і діаметрах Ј><250 м м . Для важких робіт фрезами великих діаметрів (Ј>>250 мм) при обробці площин і особливо при швидкісному фрезеруванні широке застосування отримали фрези зі вставними різцями.
Кріплення вставного клиноподібного пластинчастого зуба, виконаного з рифленнями (рис. 2,1), набуло широкого поширення.
Рис. 2.1 - Кріплення клиновидного вставного зуба з осьовими рифленнями.
Воно забезпечує жорстке і надійне закріплення. Недоліком є неможливість висунення вставного зуба уздовж паза, що знижує число можливих переточувань. Він може бути усунений наступними заходами:
пристроєм другого нахилу клину з кутом 2,5° для торцевих фрез і кутом 5° для дискових трибічних фрез (рис. 2.2);
Рис. 2.2 - Вставний пластинчатий зуб з подвійним клином і осьовими рифленнями.
2) закріпленням рифленого вставного різця за допомогою двох клинів — плоского і круглого із зрізаною площиною;
3) закріпленням плоского (призматичного) вставного зуба за допомогою плоского клину;
4) закріпленням пластинчастого рифленого зуба рифленим клином без виготовлення рифлення в корпусі фрези.
При обробці великих припусков фрезами з високою кутовою кромкою рекомендується рифлення направляти паралельно кутовій кромці. Це привід до збільшення числа переточувань.
Для дискових двосторонніх фрез при ширині вставного зуба В понад 16 мм можна розташовувати рифлення в осьовому напрямі, як для торцевих фрез. В цьому випадку висунення (регулювання) вставного зуба по рифленнях відбувається по радіусу у напрямі найбільшого зносу (по головній ріжучій кромці).
Для одночасного регулювання і в осьовому напрямі влаштовують другий (додатковий) нахил клину зуба з кутом 2°30 .
При переміщенні цього вставного зуба на одне рифлення в радіальному напрямі висунення зуба у напрямі торця складе:
C = t sin 2°30 tg 5
де t—шаг рифлень.
Для дискових фрез ширину вставного зуба В <16 мм рифлення слід мати в своєму розпорядженні в радіальному напрямі.
Деякий недолік цього виду кріплення в тому, що переміщення зуба по рифленнях відбувається у напрямі торця фрези, який менше всього зношується.
Закріплення різців з рифленнями проводиться за допомогою накладної планки і двох гвинтів або клинової накладки з двома болтами. Хороший виробничий ефект при швидкісному різанні дає фреза, оснащена твердим сплавом.
Число зубів збірних фрез менше, ніж у цілісних, і приймається рівним (залежно від діаметру d фрези і оброблюваного матеріалу):
d, мм
<40
50;63
80
100-125
165
200
250
400
Сталь
3
4
5
6
8
8-10
8-10
12
Чавун
4
5
6
10
12
16
22
30
За відомих умов обробки число зубів збірних фрез може бути визначене по потужності верстата і режимам різання:
при обробці стали
при обробці чавуну
Розташування зубів по діаметру – рівномірне або нерівномірне.
Ножі збірних фрез можуть мати різну висоту: швидкорізальні ножі з рифленням – 3,7 – 7,7 мм і більш (у разі важких робіт), напайные твердосплавні – до 20 мм, ножів, оснащених надтвердими матеріалами, – до 10 мм по діаметру.
Напайні ножі, оснащені твердим сплавом, і державки під багатогранні непереточувані пластини мають призматичну форму. Висота ножа торцевої фрези Н = 3,5÷5 мм; менші значення – для фрез великих діаметрів. Висота ножа циліндрових і дискових фрез Н = 10÷12 мм. Ширина ножа (державки): В = (1,1÷1,3)Н мм.
Виліт ножа (державки) щодо корпусу hн (при консольному його розташуванні) не повинен перевищувати значень h =ln (3÷5) мм, де ln – проекція ріжучої кромки напайной (або механічно закріплюваною) пластини на площину, параллельную осі фрези і перпендикулярну до підстави площини ножа.
Корпуси фрез з безконсольним закріпленням ножів (наприклад, рифлених) повинні мати кишені для розміщення стружки. Виліт ножів при цьому повинен бути достатнім для можливості їх заточування в зборі (зазвичай він не перевищує 8 – 9 мм для дискових і циліндрових і 8 – 10 мм для торцевих фрез).
При необхідності знімання підвищених припусков металу використовують ступінчасті схеми розташування ножів або пластин. Ножі (пластини) при цьому розміщуються в декілька рядів кожен ряд – на своєму діаметрі, відмінному від діаметру іншого ряду на величину, що перевищує подвоєну подачу на оборот числа зубів ряду і на різній висоті, що забезпечує розділення припуску на обробку між рядами в необхідному співвідношенні.
Іноді ножі кожного ряду мають різні кути в плані (φ1 < φ2 < φ3); ножі здійснюють чорнову обробку (роботу по «кірці») з кутом близьким до ц = 90°, ножі, що знаходяться на інших рівнях – менше значення ц.
Для підвищення стійкості фрез застосовують «безвершинну» ступінчасту схему розташування ножів, коли вершини ножів 2-го і подальших рядів в роботі не участвуют.
До багатоступінчатих схем обробки відносяться схеми з розташуванням ножів по гвинтовій лінії, коли кожен ніж расположена певному радіусі і висоті, відмінних від інших ножів.
Стійкість фрез, кількість обробленої поверхні багато в чому визначається точністю взаємного розташування ножів (пластин).
Для забезпечення регулювання положення ножів (пластин) в осьовому і радіальному напрямах в конструкцію фрез іноді вводяться відповідні регулювальні елементи, що дозволяють забезпечити взаємне розташування ножів з точністю до 0,001 мм. Такі вимоги по точності пред являються до фрез для чистової обробки, особливо оснащених надтвердими матеріалами.
Ці фрези, що забезпечують з їм до 0,4 – 0,5 мм на один ступінь (при багатоступінчатій схемі обробки знімання відповідно збільшується) дозволяють отримувати поверхню з параметром шереховатости Ra0,63 мкм і відхилень, що допускаються, від площинної не більше 0,01 мм на 1 м довжини. Стійкість ножів фрез при цьому досягає 200-300хв.
Розрахунок і проектування різального інструменту (Фреза ліва двостороння зі вставними ножами)
Фреза збірна складаються з корпусу і ріжучих елементів.
До ріжучих елементів відносяться переточуванні в зборі або поза фрезою ножі (гладкі, рифлені або такі, що мають іншу форму) цілісні або оснащені інструментальними матеріалами; пластини з різних інструментальних матеріалів (багатогранної, круглої або спеціальної форми).
Відмітною особливістю фрез з переточуваними ножами є можливість додання ріжучій частині оптимальної за умовами експлуатації геометрії і розмірів. Точність взаємного розташування ріжучих елементів різних зубів визначається кількістю їх заточування або установки.
Відмітною особливістю фрез, оснащених непереточуваними пластинами, є фіксоване розташування ріжучих елементів щодо корпусу фрези. Геометричні параметри фрез при цьому постійні і визначаються конструкцією фрези. Точність взаємного розташування ріжучих кромок визначається точністю виконання базових поверхонь корпусу і точністю виконання пластин. Остання умова пред являє певні вимоги до пластин, які повинні мати ступінь точності Е або С. Пластінам можна додати деякі додаткові елементи: утворення радіусу округлення головної ріжучої кромки (або додання переходу від передньої до задньої поверхні раціонального контуру), створення стружколомаючих уступів або інших елементів, покриття ріжучих кромок різними одно- або багатошаровими покриттями.
Кріплення вставних зубів. Фрези зі вставними зубами як найбільш надійні і економічні набули на практиці широкого поширення.
Фрези виготовляють збірними, починаючи від D — 30 мм до D = 700—800 мм і вище. Корпус збірної фрези виготовляють із сталі мазкий 45 або 40Х з подальшим поліпшенням (гарт з високою відпусткою). Можливо виготовляти корпусы фрез для швидкісного різання з легованого або модифікованого чавуну.
Корпуси фрез великого діаметру (D = 600—1000 мм) для обробки легких сплавів виготовляються з відливань легких сплавів. Існує багато способів кріплення вставних зубів. При їх оцінці необхідно приймати до уваги наступні чинники:
1) жорсткість і надійність закріплення;
2) економічність — найбільше число переточувань;
3) технологічність конструкції (простота виготовлення) і зручність эксплоатации.
Пластинчасті вставні зуби застосовуються для фрез при порівняно неважких роботах і діаметрах Ј><250 м м . Для важких робіт фрезами великих діаметрів (Ј>>250 мм) при обробці площин і особливо при швидкісному фрезеруванні широке застосування отримали фрези зі вставними різцями.
Кріплення вставного клиноподібного пластинчастого зуба, виконаного з рифленнями (рис. 2,1), набуло широкого поширення.
Рис. 2.1 - Кріплення клиновидного вставного зуба з осьовими рифленнями.
Воно забезпечує жорстке і надійне закріплення. Недоліком є неможливість висунення вставного зуба уздовж паза, що знижує число можливих переточувань. Він може бути усунений наступними заходами:
пристроєм другого нахилу клину з кутом 2,5° для торцевих фрез і кутом 5° для дискових трибічних фрез (рис. 2.2);
Рис. 2.2 - Вставний пластинчатий зуб з подвійним клином і осьовими рифленнями.
2) закріпленням рифленого вставного різця за допомогою двох клинів — плоского і круглого із зрізаною площиною;
3) закріпленням плоского (призматичного) вставного зуба за допомогою плоского клину;
4) закріпленням пластинчастого рифленого зуба рифленим клином без виготовлення рифлення в корпусі фрези.
При обробці великих припусков фрезами з високою кутовою кромкою рекомендується рифлення направляти паралельно кутовій кромці. Це привід до збільшення числа переточувань.
Для дискових двосторонніх фрез при ширині вставного зуба В понад 16 мм можна розташовувати рифлення в осьовому напрямі, як для торцевих фрез. В цьому випадку висунення (регулювання) вставного зуба по рифленнях відбувається по радіусу у напрямі найбільшого зносу (по головній ріжучій кромці).
Для одночасного регулювання і в осьовому напрямі влаштовують другий (додатковий) нахил клину зуба з кутом 2°30 .
При переміщенні цього вставного зуба на одне рифлення в радіальному напрямі висунення зуба у напрямі торця складе:
C = t sin 2°30 tg 5
де t—шаг рифлень.
Для дискових фрез ширину вставного зуба В <16 мм рифлення слід мати в своєму розпорядженні в радіальному напрямі.
Деякий недолік цього виду кріплення в тому, що переміщення зуба по рифленнях відбувається у напрямі торця фрези, який менше всього зношується.
Закріплення різців з рифленнями проводиться за допомогою накладної планки і двох гвинтів або клинової накладки з двома болтами. Хороший виробничий ефект при швидкісному різанні дає фреза, оснащена твердим сплавом.
Число зубів збірних фрез менше, ніж у цілісних, і приймається рівним (залежно від діаметру d фрези і оброблюваного матеріалу):
d, мм
<40
50;63
80
100-125
165
200
250
400
Сталь
3
4
5
6
8
8-10
8-10
12
Чавун
4
5
6
10
12
16
22
30
За відомих умов обробки число зубів збірних фрез може бути визначене по потужності верстата і режимам різання:
при обробці стали
при обробці чавуну
Розташування зубів по діаметру – рівномірне або нерівномірне.
Ножі збірних фрез можуть мати різну висоту: швидкорізальні ножі з рифленням – 3,7 – 7,7 мм і більш (у разі важких робіт), напайные твердосплавні – до 20 мм, ножів, оснащених надтвердими матеріалами, – до 10 мм по діаметру.
Напайні ножі, оснащені твердим сплавом, і державки під багатогранні непереточувані пластини мають призматичну форму. Висота ножа торцевої фрези Н = 3,5÷5 мм; менші значення – для фрез великих діаметрів. Висота ножа циліндрових і дискових фрез Н = 10÷12 мм. Ширина ножа (державки): В = (1,1÷1,3)Н мм.
Виліт ножа (державки) щодо корпусу hн (при консольному його розташуванні) не повинен перевищувати значень h =ln (3÷5) мм, де ln – проекція ріжучої кромки напайной (або механічно закріплюваною) пластини на площину, параллельную осі фрези і перпендикулярну до підстави площини ножа.
Корпуси фрез з безконсольним закріпленням ножів (наприклад, рифлених) повинні мати кишені для розміщення стружки. Виліт ножів при цьому повинен бути достатнім для можливості їх заточування в зборі (зазвичай він не перевищує 8 – 9 мм для дискових і циліндрових і 8 – 10 мм для торцевих фрез).
При необхідності знімання підвищених припусков металу використовують ступінчасті схеми розташування ножів або пластин. Ножі (пластини) при цьому розміщуються в декілька рядів кожен ряд – на своєму діаметрі, відмінному від діаметру іншого ряду на величину, що перевищує подвоєну подачу на оборот числа зубів ряду і на різній висоті, що забезпечує розділення припуску на обробку між рядами в необхідному співвідношенні.
Іноді ножі кожного ряду мають різні кути в плані (φ1 < φ2 < φ3); ножі здійснюють чорнову обробку (роботу по «кірці») з кутом близьким до ц = 90°, ножі, що знаходяться на інших рівнях – менше значення ц.
Для підвищення стійкості фрез застосовують «безвершинну» ступінчасту схему розташування ножів, коли вершини ножів 2-го і подальших рядів в роботі не участвуют.
До багатоступінчатих схем обробки відносяться схеми з розташуванням ножів по гвинтовій лінії, коли кожен ніж расположена певному радіусі і висоті, відмінних від інших ножів.
Стійкість фрез, кількість обробленої поверхні багато в чому визначається точністю взаємного розташування ножів (пластин).
Для забезпечення регулювання положення ножів (пластин) в осьовому і радіальному напрямах в конструкцію фрез іноді вводяться відповідні регулювальні елементи, що дозволяють забезпечити взаємне розташування ножів з точністю до 0,001 мм. Такі вимоги по точності пред являються до фрез для чистової обробки, особливо оснащених надтвердими матеріалами.
Ці фрези, що забезпечують з їм до 0,4 – 0,5 мм на один ступінь (при багатоступінчатій схемі обробки знімання відповідно збільшується) дозволяють отримувати поверхню з параметром шереховатости Ra0,63 мкм і відхилень, що допускаються, від площинної не більше 0,01 мм на 1 м довжини. Стійкість ножів фрез при цьому досягає 200-300хв.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)