Разработка единичного маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали Крышка (стр. 5 из 6)

см. приложение к КП.

4.4 Обоснование выбора оборудования

Общие правила выбора средств технологического оснащения определены ГОСТ 14.301-83 с учётом типа производства, вида изделия, характера намеченной технологии., возможности группирования операций, максимального применения стандартного оборудования, равномерной загрузки.

Выбор модели станка определяется, прежде всего, возможностью изготовления на нём деталей необходимых размеров и форм, качества обрабатываемой поверхности. Если эти требования можно обеспечить на различных станках, то конкретную модель станка выбирают из соображений соответствия его размеров габаритам обрабатываемых заготовок, соответствия станка требуемой мощности при обработке, обеспечения наименьшей себестоимости обработки.

Типы станков, выбранные для данного технологического процесса, занесём в таблицу:

Наименование операции	Тип станка	Мощность станка, квт	Стоимость станка, руб.	Отклонения Геометрической формы, мкм
Токарная	16К20	10	4800	0,1
Фрезерная	6Н12П	4,5	6000	0,05
Сверлильная	2С135	4	1360	0.05
Сверлильно-расточная	2Н135	4	2150	0,05
Программно- комбинированная	МА-655	8	180000	0,025

Для вертикально-сверлильной операции в базовом технологическом процессе был выбран станок 2А135, однако, как уже было сказано ранее, технология не предусматривает обработки на нём отверстий диаметром более 17мм. В связи с этим целесообразно будет заменить эту модель станка на 2Н135. Для сверления 6-ти отверстий целесообразно будет применить многошпиндельный станок типа 2С135 таким образом будет достигнуто значительное уменьшения времени обработки. Также заменим токарно-винторезный станок 1К62 более современной моделью 16К20.

4.5 Расчёт припусков и размеров заготовки

В этом пункте мы определим расчётно-аналитическим методом припуски и операционные размеры для обработки отверстия Æ 72Н7.

Обработка данного отверстия состоит из следующих этапов:

1) растачивание черновое (до 10 квал),

2) растачивание чистовое (до 8 квал),

3) растачивание тонкое (до 7 квал).

Расчёт начинаем с последнего перехода.

Определим значение припуска и операционный размер для тонкого (алмазного) растачивания. Минимальный симметричный припуск при обработке поверхностей вращения определяется по формуле:

2Zmin = 2 (R_zi-1 + T_i-1 + Ör_i-1² + e_yi²)

где R_zi-1 – высота микронеровностей, оставшихся от предшествующей обработки (принимаем по ГОСТ 2789-73),

T_i-1 – толщина дефектного слоя оставшегося от предшествующей обработки,

r_i-1 - суммарное значение пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей, оставшееся от предшествующей обработки,

e_yi – погрешность установки заготовки, возникающая на выполняемом переходе.

Выпишем значения величин, входящих в формулу расчёта припуска на тонкое растачивание:

R_zi-1 = 20мкм,

T_i-1 = 0 (для алюминиевых сплавов),

e_yi = 7мкм,

Пространственное отклонение r_i-1 найдём по формуле

r_i-1 = r_заг × к

где - r_заг - пространственная погрешность заготовки,

к – поправочный коэффициент для определения пространственного отклонения на соответствующем переходе.

r_заг = Ör_см² + r_экс²

где r_см - смещение осей поковок, штампуемых в разных половинах штампа,

r_экс - эксцентричность поковки,

выбираем r_см = 0,6мм,

r_экс = 1,5мм, тогда

r_заг = Ö0,6² + 1,5² = 1610мкм,

r_i-1 = 1610 × 0,04 = 64мкм.

Подставим значения в формулу (2.11.1):

2Zmin = 2 (20 + 0 + Ö64² + 7²) = 168мкм

Для определения максимального операционного размера на данном переходе вычтем из наибольшего предельного диаметра отверстия, предусмотренного чертежом, найденное значение припуска:

Dmax = 72,03 – 0,168 = 71,862мм.

Чтобы найти минимальный операционный размер, вычтем из полученного Dmax значение допуска для предыдущего перехода (для Æ 71,862Н8 допуск равен 0,046мм):

Dmin = 71,862 – 0,046 = 71,816мм.

Запишем значение операционного размера для тонкого (алмазного) точения:

Dоп = 7 1,816 ^{+ 0,046}мм.

Аналогично определяем промежуточные размеры и припуски на оставшиеся переходы. Для чистового точения:

2Zmin = 2 (50 + 0 + Ö 97² + 135² ) = 432мкм

Dmax = 71,862 – 0,432 = 71,430мм,

Dmin = 71,430 – 0,185 = 71,245мм,

Dоп = 7 1,245 ^{+ 0,185}мм.

Для чернового точения:

2Zmin = 2 (160 + 200 + Ö 1610² + 135² ) = 432мкм

Dmax = 71,430 – 3,950 = 67,480мм,

Dmin = 67,480 – 0,740 = 66,740мм,

Dоп = 66,740 ^{+ 0,740}мм

Все значения, выписанные из нормативной литературы, а также найденные в результате расчётов, занесём в таблицу:

Переходы	Квалитет	Rziмкм	Тi,мкм	rIмкм	eiмкм	2Zminмкм	2Zmaxмкм	ITiмкм	Dminмм	Dminмм
Заготовка	14	160	200	1610	-	-	-	740	66,740	67,480
Растачивание черновое	10	50	0	97	135	3950	4505	185	71,245	71,430
Растачивание чистовое	8	20	0	64	135	432	571	46	71,816	71,862
Растачивание тонкое	7	6	0	32	7	168	184	30	72,00	72,030

5. Технико-экономическое сравнение двух вариантов механической обработки заготовки

Показатели	Варианты обработки
	1	2
Метод обработки	Сверление 6-и отв. одновременно	Сверление 6-и отв. поочерёдно
Модель станка	2С135	2Н135
Категория ремонтной сложности	13	13
Стоимость станка	1360 руб.	2150 руб.
Мощность станка	4 квт.	4 квт.
Площадь станка	2.04 м2	1 м2
То мин.	0.02	0.11
Тшт.к. мин.	0.92	13.8
Экономический эффект, Э руб.	344014
Себестоимость обработки, С коп.	1.85	28.2

Определим норму основного времени по формуле:

Т_о=(π×D×l)/(1000×V×S)

1вар. Т_о=(3.14×6.2×6)/(1000×22.4×0.25)=0.02 мин.

2вар. Т_о=2Т¹_о+4Т¹¹_о

Т¹_о=2×(3.14×6.2×6)/(1000×22.4×0.25)=0.04 мин.

Т¹¹_о=(3.14×5×6)/(1000×22.4×0.25)=0.07 мин.

Т_о=0.04+0.07=0.11мин.

Определим штучно-калькуляционное время по формуле:

Т_шт.к.=(Т_о+Т_ВК_tB)(1+(a_абс+а_отд)/100)+Т_пз/n

где Т_В=t_уст+t_пер+t_изм

Т_пз=7%

n=2720

1вар. Т_В=0.7+0.04+0.1=0.84

Т_шт.к.=(0.02+0.84×1)(1+7/100)+7/2720=0.92 мин.

2вар. Т_В=2+0.01+0.16=2.17 мин.

Т¹_шт.к.=2× (0.02+2.17×1)(1+5.5/100)+7/2720=4.6 мин.

Т¹¹_шт.к.=2× (0.02+2.17×1)(1+5.5/100)+7/2720=9.2 мин.

Т_шт.к.=4.6+9.2=13.8 мин.

Определим стоимость обработки по формуле:

С =(С_п.з.×Тшт)/60 , где

С_п.з=С_з+С_чз+Е_Н(К_с+К_з)

Определим затраты по заработной плате:

С_з =1,53×С_т×К_н,

где С_т – часовая тарифная ставка станочника соответствующего разряда,

коп/час,

Кн – коэффициент, учитывающий зарплату наладчика.

1,53 – суммарный коэффициент, учитывающий выполнение норм, дополнительные затраты и отчисления на соц. страх.

Примем, что на станках работает рабочий 4-го разряда и наладка осуществляется наладчиком (С_т = 60,6коп/час, К_н = 1), тогда:

С_з = 1,53×60,6×1 = 92.7 коп/час. для 1-го и 2-го вариантов.

Часовые затраты по эксплуатации металлорежущего станка:

С_ч.з. = С_о×К_м,

где С_о = 36.3 коп/

К_м –коэффициент, показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка больше, чем аналогичные затраты, связанные с работой базового станка. К_м=0.5

С_ч.з. =36.3×0.5=18.15 для 1-го и 2-го вариантов.

Капитальные затраты в станок и здание:

Кс = Ц ×100/3200,

Кз = F×75×100/3200

1вар. Кс = 1360 ×100/3200=42.5 коп/час

F=f×k_f=2.02×3.5=7.07

Кз = 7.07×75×100/3200=16.5 коп/час

2вар. Кс = 2150 ×100/3200=67.19 коп/час

F=f×k_f=1×4.40=4.40

Кз = 4.40×75×100/3200=10.3 коп/час

Расходы на эксплуатацию режущего инструмента:

С_и = S_и×Т/То,

где S_и – стоимость эксплуатации инструмента за период стойкости,

Т – стойкость.

1вар. С_и = 2×0.02/60=0.0008 коп.

2вар. С_и = 2×0.11/60=0.0044 коп.

Затраты на приспособление (для специальных приспособлений):

С_пр = S_пр×(А + В)×100/Q,

где S_пр – стоимость специального приспособления,

А – коэффициент амортизации (А = 0,33),

Б – коэффициент, учитывающий расходы на ремонт и хранение приспособления (Б = 0,2)

1вар. С_пр = 68×(0.33+0.2)×100/43446=0.08 коп.

2вар. С_пр = 42×(0.33+0.2)×100/43446=0.05 коп.

Затраты на электроэнергию:

С_э = S_э×(N_э×К_з×Т_о)/60, где S_э – стоимость 1кВт/часа электроэнергии (S_э = 2.2коп)