Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Октября 2012 в 23:18, курсовая работа
Целью исследования является разработка технологического процесса механической обработки детали «шпиндель» с годовой программой 720 штук и оценка технико-экономической эффективности этого процесса для нахождения наиболее рационального способа получения детали с наименьшими затратами для предприятия.
Для достижения поставленной цели планируется решить ряд задач, определенных заданием. Для этого курсовой проект необходимо разделить на 4 основные части:
технологическую,
конструкторскую,
технико-экономическую,
графическую.
Введение……………………………………………………………………………
4
1.
Технологическая часть……………………………………………………………
6
1.1. Обоснование технических требований, предъявляемых к детали………..
6
1.2. Анализ технологичности конструкции обрабатываемой детали…………
7
1.3. Выбор типа и организационной формы производства…………………….
9
1.4. Обоснование и выбор способа получения заготовок……………………...
11
1.5. Обоснование и выбор технологических баз……………………………….
14
1.6. Обоснование и выбор последовательности операций обработки детали...
15
1.6.1. Анализ действующего процесса………………………………...….
16
1.6.2. Обоснование и выбор последовательности операций
проектируемого процесса………………………………………….
17
Обоснование и выбор оборудования, инструмента, приспособления,
средств контроля и автоматизации………………………………….……
20
1.8. Разработка карты технологического маршрута обработки детали.
Расчет технологической себестоимости на одну из операций…………..
26
1.9. Расчет межоперационных припусков и предельных размеров заготовки.
Заполнение карты расчета припусков……………………………………..
33
1.10. Расчет режимов резания, нормирование………………………..…………
37
2.
Конструкторская часть……………………………………………………………
41
2.1. Описание установочно-зажимного приспособления……………………..
41
2.2. Описание средств контроля…………………………………………………
41
3.
Технико-экономическая часть
43
3.1. Исходные данные…………………………………………………………....
43
3.2. Расчет технико-экономической эффективности процесса…………..……
43
3.3. Выходные данные технико-экономической эффективности
технологического процесса……………………………………………........
44
4.
Структура графической части……………………………………………………..
46
4.1. Чертеж детали (1 лист формата А4)………………………………………...
46
4.2. Схема наладок технологических операций ( 2 листа формата А4)……….
48
Заключение…………………………………………………………………………
49
Список литературы…………………………………………………………………
51
Расчет технологической себестоимости на одну из операций
Технологическая себестоимость детали представляет собой ту часть ее полной себестоимости, элементы которой существенно изменяются для различных вариантов технологического процесса.
| |
Модуль станка |
16К20 |
tшт.к., мин |
9,1 |
Разряд станочника |
4 |
Число станков, обслуживающих в смену станочником |
1 |
Fд |
251 |
Оптовая цена станка, руб. |
550000 |
Размеры станка в плане, мм. |
2505х1190 |
Площадь станка в плане, кв. м |
3,8 |
Nэ, кВт |
10 |
Категория ремонтной сложности: Км Кэ |
11 8,5 |
| |
Модуль станка |
16К20 ФЗ |
tшт.к., мин |
7,6 |
Разряд станочника |
3 |
Число станков, обслуживающих в смену станочником |
1 |
Fд |
251 |
Оптовая цена станка, руб. |
750000 |
Размеры станка в плане, мм. |
3360х1710х1750 |
Площадь станка в плане, кв. м |
6,3 |
Nэ, кВт |
11 |
Категория ремонтной сложности: Км Кэ |
14 26 |
Расчет технологической себестоимости производится по следующей формуле:
Соп=Зо+Зв.р.+Ао+Ат.о.+Ро+И+Пэ+
Зо.Зв.р-заработная плата станочника и наладчика;
ао - амортизационные отчисления на оборудование;
Ат.о. - амортизационные отчисления на технологическое оснащение;
Ро - затраты на ремонт и обслуживание оборудования;
И - затраты на инструмент;
Пэ - затраты на силовую электроэнергию;
Пп - затраты на амортизацию и содержание производственных площадей;
Ппр - затраты на подготовку и эксплуатацию управляющих программ (для станков с ЧПУ).
1. Заработная плата станочника (основных производственных рабочих), руб.
Зо=(Но.ч.*tшт.к*Км)/60, где
Но.ч. - норматив среднечасовой заработной платы станочника соответствующего разряда, руб./час;
Км - коэффициент, учитывающий оплату основного рабочего при многостаночном обслуживании.
В нашем случае Но.ч. (б) = 48,82 руб/час., а Но.ч.(н) = 32,95 руб/час. Км(б)=1, Км(н)= 1
Зо (б)= (48,82*10,0*1)/60 = 8,14 (руб.)
Зо (н)= (32,95*8,7*1)/60 = 4,78 (руб.)
2. Заработная плата наладчика, руб.:
Зв.р.=(Нн,г, * tшт.к *m)/(60 * Ко.н * Fд), где
Нн.г, - норматив годовой
заработной платы наладчика
m - число смен работы станка (1);
Ко.н, - число станков, обслуживаемых наладчиком в смену (7-10) ;
Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час ( 2008 ).
Зв.р.(н)= (60,6*8,7*1)/(60*1*2008) = 0,004 (руб.)
(для универсальных
станков наладчики не
3. Амортизационные отчисления от стоимости оборудования:
Ао=(Ф * На* tшт.к)/(100 * 60*X Fд),
где Ф - стоимость оборудования, руб. (определяется как произведение оптовой цены станка Ц на коэффициент 1,122, учитывающий затраты на транспортирование и монтаж станка;
На - общая норма амортизационных отчислений, %;
Ао(б)= (550000*1,122*10,0*6)/(60*100*
Ао(н) = (750000*1,122*8,7*6)/(60*100*
4. Затраты на ремонт и обслуживание оборудования
Ро=[(Нм*Км+Нэ*Кэ)*tшт.к.]/(60*
Нм, Нэ - нормативы годовых затрат на ремонт соответственно механической и электрической частей оборудования, руб./год: Нм(б) = 400, Нм(н) = 300, Нэ(б)= 400 Нэ(б)= 2000.
Км, Кэ- категория сложности ремонта соответственно механической и электрической частей оборудования; Км (б)=11, Км (н)=14, Кэ(б)=8,5, Кэ(н)=26
Кт - коэффициент, зависящий от класса точности оборудования;
Ро (б)= ((400*11 + 300*8,5)*10,0)/(60*2008*1) = 0,58 руб.
Ро (н)= ((400*14 + 2000*26)*8,7)/(60*2008*1) = 4,16 руб.
Пэ == (Nэ*ηз.о.*tшт.к*Цэ)/7200, где
Nэ - установленная мощность электродвигателей станка, кВт; Nэ(б)= 10 кВт, Nэ(н)= 11 кВт
ηз.о - общий коэффициент загрузки двигателя; ηз.о(б)= 0,46 , ηз.о(н)= 0,42
Цэ - цена одного киловатт-часа. Цэ= 2,34 руб.
Пэ (б)= 10*0,46*10,0*2,34/7200 = 0,015 руб.
Пэ (н)= 11*0,42*8,7*2,34/7200 = 0,013 руб.
6. Затраты на амортизацию производственных площадей:
Пп= (Нп*Пс*Кc.ц* tшт.к)/(60*Fд), где
Нп - норматив издержек, приходящихся на м2 производственной площади,
руб/м2 Нп= 11 руб/ м2
Пс - площадь, занимаемая станком; Пс(б)= 3,8 м2, Пс(н)= 6,3 м2
Кс.ц - коэффициент, учитывающий площадь для систем управления станков. Кс.ц.=1,8
Пп(б)= (11*3,8*1,8*10,0)/(60*2008) = 0,006 руб.
Пп(н)= (11*6,3*1,8*8,7)/(60*2008) = 0,009 руб.
7. Затраты на подготовку
и эксплуатацию управляющих про
Ппр=(c *Кв)/(Nr*Тд),
где c- стоимость программы, руб.;
Кв - коэффициент, учитывающий потребность восстановления программы-носителя;
Тд - срок выпуска данной детали, год,
ПпР= 900*0,1/720*1 = 0,125 (руб.)
8. Затраты на инструменты:
И = Ци* tшт.к*Крем*Тст*Кпер/60
И(б) = 70*10,0*1,25*1*1/60 = 14,58 (руб.)
И(н) = 70*8,7*1,25*1*1/60 = 12,69 (руб.)
Таблица 11
Сводная таблица выходных данных технологической себестоимости
для базового и проектируемого
процессов
Элементы (руб.) |
Базовый технологический процесс |
Проектируемый технологический процесс |
Зо |
8,14 |
4,78 |
Зв.р. |
- |
0,004 |
Ао |
3,07 |
3,65 |
Ро |
0,58 |
4,16 |
Пэ |
0,015 |
0,013 |
Пп |
0,006 |
0,009 |
Ппр |
- |
0,125 |
И |
14,58 |
12,69 |
Со.п. |
26,4 |
25,4 |
Вывод: результаты расчетов показывают экономическую целесообразность токарной обработки шпинделя на станке модели 16К20Ф3 с ЧПУ.
1.9. Расчет межоперационных припусков и предельных размеров
заготовки. Заполнение карты расчета припусков.
Припуск представляет собой слой материала, который в процессе механической обработки заготовки будет удален в целях достижения заданной точности и качества обрабатываемых поверхностей.
Величина припуска влияет на себестоимость изготовления детали. При увеличенном припуске повышаются затраты труда, расход материала и другие производственные расходы, а при уменьшенном приходится повышать точность заготовки, что также увеличивает себестоимость изготовления детали.
В качестве примера рассчитаем межоперационные припуски и предельные размеры заготовки используемой в новом процессе. Исходными данными для расчета межоперационных припусков являются следующие:
Деталь: |
шпиндель |
Сталь: |
Ст6 |
Масса заготовки: |
0,2831 кг |
Рис. 1. Исходные данные для расчета межоперационных припусков
Будем считать, что e - погрешность установки заготовки (мкм) сводится к 0 и поэтому, в таблице мы ее не проставляем.
Показатели для расчета припуска:
1. Суммарное отклонение расположения поверхностей:
ΔΣк- общее отклонение от оси прямолинейности;
, где Ik-длина детали;
Δк=0,2-удельная кривизна, мкм на 1 мм длины;
ΔΣк = 2Δк*Iк
ΔΣк = 2*0,2*154 = 61,6 (мкм)
Δy-смещение оси заготовки в результате центрирования (Δy = 0).
Следовательно, ΔΣ = 61,6 мкм.
При черновом обтачивании:
При чистовом обтачивании:
Ку – коэффициент уточнения исправления
исходной погрешности
(Ку = 0,06 при черновом обтачивании
и Ку = 0,04 при чистовом обтачивании).
Δåчерн. = 0,06*61,6 = 3,696 (мкм)
Δåчист. = 0,04*3,696 = 0,148 (мкм)
Черновое обтачивание: 2Zmin = 2*(40+180+3.696) = 447,392 (мкм)
Чистовое обтачивание: 2Zmin = 2*(6,3+27+0,148) = 66,896 (мкм)
3. Расчетный размер:
Øмин= 16+0,027 = 16,027 (мм)
4. Наименьшие предельные размеры по технологическим переходам рассчитывают, складывая значения наименьших предельных размеров с величиной Zmin на выполняемом переходе.
Øчерн. = 16,027+0 = 16,027 (мм)
Øчист.= 16,027+0,18 = 16,207 (мм)
5. К этим значениям прибавить D, мм
Øмах1=16,207+0,18 = 16,387 (мм)
Øмахчерн = 16,027+0 = 16,027 (мм)
Øмахчист = 16,027-0,027 = 16 (мм)
Zmaxчерн
= 16,387-16,027 = 0,36 (мм)
Zmaxчист
= 16,027-16 = 0,027 (мм)
Zomax=∑Zmax i
Zomax=0,36+0,027 = 0,387 (мм)
6. Рассчитываем заключительные данные:
Zmin черн
= 16,207-16,027 = 0,18 (мм)
Zminчист=16,027-06,027 = 0 (мм)
Zomin=∑Zmin i
Zomin= 0,18+0 = 0,18 (мм)
7. Проверка:
Zomаx – Zomin=Т'з-Tд
0,387-0,18 = 0,18+0,027
0,207 = 0,207
Вывод: Результаты расчетов показали, что припуск рассчитан правильно. Данные и результаты занесены в карту расчета припусков таблицы 12.
Таблица 12
СПФ ГОУ МГИУ |
Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам |
Группа: 8761 | ||||||||||||||
Кафедра: ТФ и ПМ |
Наименование детали: |
Студент: Горяинова А.Н. ______________________________ | ||||||||||||||
Вид заготовки: горячекатаный пруток |
Марка материала: сталь Ст 6 | |||||||||||||||
Элементарная поверхность детали. Технологический маршрут обработки поверхности детали |
Элементы припуска, в мкм |
Расчетный припуск, в мкм |
Расчетный размер, в мкм |
Допуск, в мкм |
Принятые (округленные) размеры заготовки по переходам,в мм |
Полученные предельные значения припусков, в мкм |
Примечание | |||||||||
Rz |
h |
Δ |
ε |
Наибол. |
Наимен. |
Макс. |
Мин. |
|||||||||
Горячекатаный пруток |
||||||||||||||||
Обтачивание |
||||||||||||||||
- черновое |
40 |
180 |
3,696 |
- |
447,392 |
- |
180 |
16,027 |
- |
0,36 |
0,18 |
|||||
- чистовое |
6,3 |
27 |
0,148 |
- |
66,896 |
0,016027 |
27 |
16,000 |
16,027 |
0,027 |
0,00 |