Разработка конструкции протяжки для обработки шлицевого отверстия

l_д – длина обрабатываемой заготовки.

Приведенный диаметр  определяется по формуле

,

где

di – диаметр ступеней хвостовика;

li – длина ступеней хвостовика (принимаются по чертежу детали).

Таким образом,

W _max = 22,6 + 2,7 = 25,3 мкм / кН

Наибольшая Р у max и наименьшая Р у min нормальные составляющие силы резания определяются по формуле

Р _{у max, min} = 10 × C_p × t ^х_{max, min}  × S^y × Vⁿ × K_p

Колебание размера на величину IT12/2 составляет 0.25/2 = 0.13 мм. Поэтому, колебание глубины резания составит

t _max = t _min + 0.31 = 0.55 + 0.13 = 0.68 мм

Принимая C_p = 243; х = 0.9; у = 0.6; n = -0.3 [11, с.273]; K_p = 1.64, получим

          Р _{у max} = 10 × 243 × 0.68 ^0.9 × 0.3^0.6 × 99^-0.3 × 1.64 = 458 Н = 0.46 кН 

Р _{у min} =  10 × 243 × 0.42^0.9 × 0.3^0.6 × 99^-0.3 × 1.64 = 400 Н = 0.4 кН

Таким образом,

Dу = 25,3 × 0.46 – 19,3 × 0.4 = 3,91 мкм

   Погрешность настройки станка определяется по формуле

           _______________________

Dн = √ (К_р × Dр)² + (К_и × Dизм/2)²,      

где

Dр – погрешность регулирования положения резца;

Dизм – погрешность измерения;

К_р  , К_и – коэффициенты, учитывающие отклонение величин Dр, Dизм от нормального закона распределения.

Принимаем   К_р  = 1.73;  К_и  = 1 [11, с.70]; Dизм = 30 мкм [11, с.72].

Погрешность Dр = 0, т.к. эта составляющая учитывается погрешностью коррекции.

Таким образом,

           ________

Dн = √ (1 × 30/2)² = 15 мкм

 

Погрешность Du = 0.

Погрешность ∑Dст, возникающая вследствие геометрических неточностей станка определяется по формуле

∑Dст = (С × l) / L,

где С – допустимое отклонение от параллельности оси переднего хвостовика направляющих станины в плоскости выдерживаемого размера на длине L;

l – длина обрабатываемой поверхности.

Принимая С = 16 мкм на длине L = 100 мм [11, с.55], получим

∑Dст = (16 × 230) / 100 = 35,2 мкм

Погрешность обработки, вызываемая температурными деформациями, определяется по формуле

           ∑Dт = 0.15 × (Dу + Dн + ∑Dст)

          ∑Dт = 0.15 × (15 + 15 + 35,2) = 9,8 мкм

Согласно паспортным данным станка точность перемещения  по оси Х – 5 мкм, следовательно

Dпс = 2 × 5 = 10 мкм;

Dпр = 5 мкм;

Dкор = 2 × 5 = 10 мкм.

Подставляя найденные  значения, получим

                __________________________________________________

D_∑ = 2 × √ 3,91² + 15² + (1.73 × 8,8)² + (1.73 × 9,8)²  + 10² + 5² + 10²  = 51 мкм

Проверяем возможность обработки  размера Ø49,9h12(_{- 0.25}) без брака по условию

D_∑  ≤ Td,

Td – допуск на рассматриваемый размер, 100 мкм.

Условие выполняется

D_∑ = 51 мкм ≤ Td = 100 мкм, следовательно, размер изготавливается без брака.

 

2.9. Расчет и назначение  нормы времени

 

Одним из основных требований при проектировании технологических операций является требование минимума затрат труда при ее выполнении.

Рассчитаем норму времени  на операцию 040 Токарно-винтрорезную технологического процесса механической обработки комбинированной протяжки.

Критерием оценки трудоемкости является норма времени на станочную операцию

,

где - оперативное время, мин;

- время на обслуживание рабочего  места в % от  ;

- время на отдых в % от .

+ = 10%.

,

где - основное машинное время, мин;

- вспомогательное время, мин.

,

где = 1,4 - время на установку и снятие детали, мин;

 = 0,8 - время, связанное с переходом, мин;

1,3 - время на измерение, мин.

Т_В = 1,4 + 0,8 + 1,3 = 3,5 мин.

,

где - основное время на i переходе, мин;

- количество переходов.

Т_о = 23,04 мин.

Т_оп = 23,04 + 3,5 = 26,59 мин.

Т_шт = 26,59*(1 + 26,59*10/100) = 93,85 мин.

Подготовительно-заключительное время  определяется, как сумма времени на наладку станка, зависящего от способа установки детали и количества инструментов, участвующих в операции, определяется по справочникам.

Т_п.з. = 15 мин.

Штучно-калькуляционное  время на операцию рассчитывается по формуле

.

 

Нормы времени на операции проектного технологического процесса механической обработки протяжки подобным образом представлены в таблице 2.4.

 

Таблица 2.4

Нормы времени на операции проектного технологического процесса механической обработки протяжки

Операция	Т о, мин	Т в., мин	а, %	Тшт., мин	Т п.з., мин	Тшт.к, мин
035 Фрезерно-центровальная	0.21	3,5	10	5.09	15	12.59
040 Токарно-винторезная	23.04	3,5	10	93.85	15	94.47
045 Токарная с ЧПУ	16.04	3,8	10	59.20	25	59.58
050 Фрезерная	61.2	4,2	10	493.12	17	494.82
060 Центрошлифовальная	0.4	4,5	11	7.54	18	16.54
065 Круглошлифовальная	6.62	4,5	11	24.72	18	30.72
070 Круглошлифовальная	9.26	4,5	11	34.59	18	43.59
075 Круглошлифовальная	24.82	4,5	11	123.88	18	141.88
080 Шлицешлифовальная	206	5,6	11	5136.80	18	5138.60
085Заточная	99	6,2	10	1211.90	17	1212.17
090 Заточная	9.4	6,2	10	39.94	17	40.20
095 Заточная	20.52	6,2	10	98.12	17	98.38

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

3.1. Технико-экономическое сравнение изготовления протяжек по заводскому и проектному вариантам технологических процессов

 

В экономической части дипломного проекта производим технико-экономическое сравнение изготовления протяжек для обработки шлицевого отверстия.

Технико-экономическое  сравнение производим по критерию минимальных удельных приведенных затрат по формуле

,

где

 – минимальная технологическая  себестоимость детали;

 – удельные капитальные  вложения по предлагаемым вариантам;

 – нормативный коэффициент  экономической эффективности, 0.16.

3.1.1. Расчет минимальной технологической  себестоимости производства комбинированной  составной протяжки

 

Технологическая себестоимость  изготовления детали определяется по формуле

,

где

М – затраты на материалы;

З –  трудовые затраты;

С _р.м. – затраты на эксплуатацию рабочего места;

Затраты на материалы определяются по формуле

где

 – стоимость 1 т проката Р6М5, ;

– стоимость 1 т стружки Р6М5, .

 – стоимость 1 т проката стали 40X, ;

– стоимость 1 т стружки стали 40X, .

Для составной протяжки

Мр.ч. = 20,87 кг, Мхв1 = 3,55 кг, Мхв2 = 2,77 кг, Мп = 15,5 кг.

М = 20*(3,55 + 2,77) – 1*(3,55 + 2,77 – 1,75 – 1,3) + 32*20,87 – 1,8*(20,87 – 10,1) = 771,6 руб.

Таким образом затраты  на материалы по технологическим процессам составят

.

Трудовые затраты определяются по формуле

З = С _ч.т · Т _шт.к ,

где

С _ч.т - часовая тарифная ставка рабочего соответствующего разряда, руб/ч.

Расчет трудовых затрат по проектному технологическому процессу представлен в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1

Расчет трудовых затрат при изготовлении составной протяжки

№	Наименование операции	Тшт.к., ч	Разряд работ	Сч.т., Руб.	З, руб.
035	Фрезерно-центровальная	0.21	3	35	7.34
040	Токарно-винторезная	1.57	4	42	66.13
045	Токарная с ЧПУ	0.99	3	35	34.76
050	Фрезерная	8.25	4	42	346.37
060	Центрошлифовальная	0.28	4	42	11.58
065	Круглошлифовальная	0.51	5	50	25.60
070	Круглошлифовальная	0.73	5	50	36.32
075	Круглошлифовальная	2.36	5	50	118.24
080	Шлицешлифовальная	85.64	5	50	4282.17
085	Заточная	20.20	4	42	848.52
090	Заточная	0.67	4	42	28.14
095	Заточная	1.64	4	42	68.87
S		123.06		S	5874.03

Таким образом, общие трудовые затраты  на составной протяжки составят

Затраты на эксплуатацию рабочего места определяем по формуле

С _р.м. = С ^баз _ч.з · К_м · Т _{шт.к ,}

где

С ^баз _ч.з – часовые затраты на базовом рабочем месте, 15 руб./ч.

К_м – коэффициент машино-часа соответствующего оборудования.

Расчет затрат на эксплуатацию рабочего места по технологическому процессу представлен в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Расчет затрат на эксплуатацию рабочего места при изготовлении

составной протяжки

№	Наименование операции	Тшт.к., ч	Модель обору- дования	Км	Ср.м, руб.
035	Фрезерно-центровальная	0.21	МР-76М	1,5	4.17
040	Токарно-винторезная	1.57	16К40П	1,5	31.29
045	Токарная с ЧПУ	0.99	16К20Ф3	4	52.63
050	Фрезерная	8.25	6Р83Ш	3,5	382.45
060	Центрошлифовальная	0.28	3А922	4	14.61
065	Круглошлифовальная	0.51	3М174Е	4	27.14
070	Круглошлифовальная	0.73	3М174Е	4	38.50
075	Круглошлифовальная	2.36	3М174Е	4	125.33
080	Шлицешлифовальная	85.64	3451А	4	4539.10
085	Заточная	20.20	360М	4	1070.75
090	Заточная	0.67	360М	4	35.51
095	Заточная	1.64	360М	4	86.90
S		123.06		S	6408.37