Технологический процесс изготовления корпуса клиноплунжерного патрона (стр. 4 из 7)
Глубина резания t=3мм.
Подача на один зуб Sz= 0,1 мм/зуб, S = 0,1∙2=0,2 мм/об.
Скорость резания:
V=(Cv∙Dqv/Tm∙txv∙Szyv∙Buv∙zpv)∙Kv, (6.1)
где Cv, q, m, y, x, y, u, p – коэффициент и показатели степени, зависящие от условий обработки. При фрезеровании стали с σв= 1180 - 1520МПа фрезой из стали Р6М5, Cv= 46,7, q= 0,45, х=0,5, y=0,5, u=0,1, р=0,1, m=0,33
[5, стр.442, табл.37];
D – диаметр инструмента;
Т – стойкость инструмента;
S – подача, мм/зуб.
Коэффициент Kvрассчитывается:
Kv= Kмv∙ Knv∙ Kuv , (6.2)
где Kмv= См( 750/σв )nv= 1( 750/1350 )0,9= 0,6 – учитывает качество обрабатываемого материала;
Knv – учитывает состояние поверхности заготовки,
Knv= 0,9;
Kuv – учитывает инструментальный материал;
Kuv= 0,3;
Kv= 0,6∙ 0,9∙ 0,3= 0,162.
V= 46,7∙ 40,45 ∙0,162/600,33 ∙30,5∙0,10,5∙40,1∙ 20,1= 5,42 м/мин.
Частота вращения шпинделя:
n= 1000∙V/ π∙d= 1000∙ 1,4/ 3,14∙4= 432 об/мин,
по станку nст= 450об/мин, Vф= 6 м/мин, Sм= 150мм/мин.
Мощность резания определяют по формуле[5]:
, (6.3)где Pz – сила резания, который рассчитывают по формулам:
, (6.4)здесь SZ – подача на один зуб инструмента, равная s/z ,где z – число зубьев фрезы;
,При фрезеровании стали σв= 1350МПа фрезой из стали Р6М5 Cр = 68,2, х=0,86, y=0,72, u=1, w=0, q= 0,86 [5, стр.444, табл.39];
Примечание: на операции используется СОЖ Афтокат Ф-40 или ВЕЛС1, ВЕЛС 1М(4…5%).
Переход 2.
Позиции 1-6 .Фрезерование поверхности 32 мм.
Глубина резания t=2,25мм.
Подача на один зуб Sz= 0,12 мм/зуб, S = 0,12∙15=1,8 мм/об.
Скорость резания:
V=(Cv∙Dqv/Tm∙txv∙Szyv∙Buv∙zpv)∙Kv, (6.1)
где Cv, q, m, y, x, y, u, p – коэффициент и показатели степени, зависящие от условий обработки. При фрезеровании стали с σв= 1180 - 1520МПа фрезой из стали Р6М5, Cv= 44, q= 0,45, х=0,3, y=0,2, u=0,1, р=0,1, m=0,33
[5, стр.442, табл.37];
D – диаметр инструмента;
Т – стойкость инструмента;
S – подача, мм/зуб.
Коэффициент Kvрассчитывается:
Kv= Kмv∙ Knv∙ Kuv , (6.2)
где Kмv= См( 750/σв )nv= 1( 750/1350 )0,9= 0,6 – учитывает качество обрабатываемого материала;
Knv – учитывает состояние поверхности заготовки,
Knv= 0,9;
Kuv – учитывает инструментальный материал;
Kuv= 0,3;
Kv= 0,6∙ 0,9∙ 0,3= 0,162.
V= 44∙400,45 ∙0,162/ 600,33 ∙2,250,3∙0,120,2∙8,50,1∙ 150,1= 7,2 м/мин.
Частота вращения шпинделя:
n= 1000∙V/ π∙d= 1000∙ 7,2/ 3,14∙4= 573 об/мин,
по станку nст= 600об/мин, Vф= 8 м/мин, Sм= 200мм/мин.
Мощность резания определяют по формуле[5]:
, (6.3)где Pz – сила резания, который рассчитывают по формулам:
, (6.4)здесь SZ – подача на один зуб инструмента, равная s/z ,где z – число зубьев фрезы;
,При фрезеровании стали σв= 1350МПа фрезой из стали Р6М5 Cр = 47, х=0,86, y=0,72, u=1, w=0, q= 0,86 [5, стр.445, табл.39];
Примечание: на операции используется СОЖ Афтокат Ф-40 или ВЕЛС1, ВЕЛС 1М(4…5%).
6.5 Расчет норм времени
Время выполнения технологической операции в серийном производстве оценивается штучно-калькуляционным временем, рассчитываем по формуле [3]:
Тш.к = Тп.з/n+ Тшт , (6.5)
где Тп.з – подготовительно-заключительное время, мин;
n – размер партии для запуска (см.раздел 1);
Тшт – штучное время обработки, мин.
Тшт = То + Твс + Тт.о + Тот , (6.6)
где То – основное время обработки в мин;
Твс – вспомогательное время, мин;
Тт.о – время технического обслуживания, мин;
Тот – время на отдых и личные надобности.
Основное время обработки определяется:
То = lр.х/Sм , (6.7)
где lр.х – длина рабочего хода, мм;
Sм – минутная подача, мм/мин.
Длина lр.х складывается из длины обрабатываемой поверхности, lн.д – длины недохода, расстояние до начала обработки которое инструмент проходит на рабочей подаче (режет воздух), lc.х – длина схода инструмента (перебег). Данные величины взяты с чертежа наладки, рассчитываемые по схеме обработки и нормативам.
Вспомогательное время складывается из времени на установку, закрепление и снятие заготовки (по нормативам), времени индексации (для агрегатных операций) и из времени холостого хода (по чертежу наладки).
Сумма времен То + Твс называется временем цикла или оперативным:
Топ = То + Твс. (6.8)
Времена Тт.о и Тот по нормативам принимается 7% от Топ.
Расчет:
Переход 1
1-3 позиции: То =3* lр.х/Sм = 3*43/100 =1,29мин, Твс =3*(0,15 + 0,2) = 1,05мин;
Переход 2
1-6 позиции: То =6* lр.х/Sм = 6*36/200 = 1,08мин, Твс = 6*(0,2 + 0,2) = 2,4мин;
Оперативным временем операции считается наибольшее из оперативных времен на каждой позиции.
Переход 1
Переход 2
Основное время на операции: Тоопер = 2,37 мин.
Вспомогательное время на операции: Твс = 3,5мин.
Время на техническое обслуживание и отдых будет составлять
Тт.о + Тот = 0,07∙( То+ Твс ) = 0,07∙5,87 = 0,41мин.
Штучно-калькуляционное время будет равно
Тп.з = 20мин, n= 47шт/месяц, Тшт = 6,28мин.
Тш.к = Тп.з /n + Тшт = 40/47 + 6,28 = 7,13мин.
Принимаем Тш.к = 7,1мин.
Результаты расчетов представлены на чертеже наладки и операционной карте (см. приложение).
7. Экономическая эффективность проекта
7.1 Исходные данные для экономического обоснования сравниваемых вариантов по всему технологическому процессу
Структуру штучного времени по операциям технологического процесса представим в виде (табл. 7.9; 7.10).
Таблица 6 - Структура штучного времени по операциям технологического процесса
| Наименование показателей (время, мин) | Номера операций технологического процесса | ||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |||||||||
| Машинное | 0,1 | 0,3 | 0,15 | 0,1 | 0,01 | 0,2 | 0,2 | 0,1 | 0,02 | ||||||||
| Вспомогательное | 0,25 | 0,5 | 0,33 | 0,25 | 0 | 0,42 | 0,42 | 0,25 | 0 | ||||||||
| Штучное | 2 | 2,8 | 1,25 | 0,1 | 0,067 | 0,4 | 0,42 | 0,2 | 0,05 | ||||||||
| Наименование | Номера операций технологического процесса | ||||||||||||||||
| 11 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | ||||||||||
| Машинное | 0,1 | 0,09 | 0,1 | 0,25 | 0,1 | 0,3 | 0,15 | 0,25 | |||||||||
| Вспомогательное | 0,33 | 0,17 | 0,25 | 0,42 | 0,5 | 0,5 | 0,25 | 0,5 | |||||||||
| Штучное | 0,33 | 0,033 | 0,27 | 0,45 | 0,6 | 1,33 | 0,45 | 1 | |||||||||
Таблица 7 - Структура штучного времени по операциям технологического процесса (проектный вариант)
| Наименование показателей (время, мин) | Номера операций технологического процесса | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ТО | |||
| Машинное | 0,15 | 0,9 | 0,15 | 2,37 | 0,02 | 0,2 | 0,02 | |||
| Вспомогательное | 0,3 | 1,2 | 0,33 | 3,5 | 0 | 0,42 | 0 | |||
| Штучное | 2 | 3 | 1,25 | 6,28 | 0,05 | 0,4 | 0,05 | |||
| Наименование | Номера операций технологического процесса | |||||||||
| ТО | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||
| Машинное | 0,02 | 0,1 | 0,25 | 0,1 | 0,15 | 0,3 | 0,02 | |||
| Вспомогательное | 0 | 0,25 | 0,42 | 0,5 | 0,25 | 0,5 | 0 | |||
| Штучное | 0,05 | 0,27 | 0,45 | 0,6 | 0,45 | 1,5 | 0,05 | |||
| Стоимость приспособлений в % от себестоимости оборудования | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 15 | 5 | 5 | 4,5 | 15 | |
| Цена ед. инструмента, т.руб. | 32,2 | 32,2 | 32,2 | 32,2 | 15 | 34,6 | 34,6 | 32,2 | 15 | |
| Установленная мощность электродвигателей станка, кВт | 11 | 11 | 11 | 11 | 0,75 | 15 | 15 | 14 | 0,75 | |
| Наименование | Номера операций | |||||||||
| Цена ед. оборудования, т.руб. | 223 | 223 | 675 | 720 | 450 | 450 | 670 | 975 | ||
| Занимаемая площадь, м2 | 8,1 | 8,1 | 8,9 | 8,9 | 8,1 | 8,1 | 7,3 | 11,2 | ||
| Стоимость приспособлений в % от себестоимости оборудования | 3,5 | 3,5 | 4,5 | 5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 5,5 | ||
| Цена ед. инструмента, т.руб. | 32,2 | 32,2 | 57,7 | 55 | 34,6 | 34,6 | 48,9 | 84,4 | ||
| Установленная мощность электродвигателей станка, кВт | 11 | 11 | 15 | 15 | 15 | 15 | 14 | 16 | ||
Исходные данные по оборудованию, оснастке и инструменту представим в виде (таблица 8; 9).
Таблица 8 - Исходные данные по оборудованию, оснастке и инструменту (базовый вариант)
| Наименование показателей | Номера операций | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| Цена ед. оборудования, т.руб. | 223 | 223 | 223 | 223 | 10 | 570 | 570 | 415 | 10 |
| Занимаемая площадь, м2 | 8,1 | 8,1 | 8,1 | 8,1 | 4,2 | 8,9 | 8,9 | 7,3 | 4,2 |
Таблица 9 - Исходные данные по оборудованию, оснастке и инструменту (проектный вариант)