Технологический процесс

 

 

 

 

 

10 Уточнение типа производства

 

 

Расчет  ведем по методике [3], данные заносим в таблицу 14.

 

Таблица 14 – Расчет коэффициента закрепления операций для принятого техпроцесса

 

Операция	Норма времени	mр	mпр	ηзф	О
Фрезерно-центровальная	2,10	0,04	1	0,04	20,78
Токарная с ЧПУ	5,38	0,10	1	0,10	8,12
Вертикально-фрезерная с ЧПУ	7,82	0,15	1	0,15	5,58
Вертикально-сверлильная с ЧПУ	2,36	0,05	1	0,05	18,47
Торцекруглошлифовальная	4,04	0,08	1	0,08	10,80
Сумма	21,71	-	-	-	63,75

 

Располагая  временем, затраченным на каждую операцию, определяем количество станков

,                                        (10.1)

где N–годовой объем выпуска, шт;

    Т–время, мин;

F_д–действительный годовой фонд времени=4029 часов;

η_зн=0,75…0,85–нормативный коэффициент загрузки оборудования.

Фактический коэффициент загрузки

 

_.    (10.2)

 

Количество  операций, выполняемых на рабочем  месте, рассчитывается по формуле:

,                                                       (10.3)

 

где η_зф–фактический коэффициент загрузки оборудования.

Рассчитаем  коэффициент закрепления операций

 

,                                                     (10.4)

 

где П_о–суммарное число различных операций;

Р_я–явочное число различных подразделений, выполняющих различные операции.

 

.

 

Полученный  коэффициент К_зо соответствует среднесерийному производству.

 

Таблица 15 – Расчет коэффициента закрепления  операций для базового  техпроцесса

 

Операция	Норма времени	mр	mпр	ηзф	О
Фрезерно-центровальная	2,10	0,04	1	0,04	20,79
Токарная	6,16	0,12	1	0,12	7,09
Вертикально-фрезерная	7,93	0,15	1	0,15	5,51
Вертикально-сверлильная	2,48	0,05	1	0,05	17,61
Торцекруглошлифовальная	4,04	0,08	1	0,08	10,81
Сумма	-	-	5	-	61,80

 

По формуле 10.4 коэффициент  закрепления операций

 

 

 

Полученный  коэффициент К_зо соответствует среднесерийному производству.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 11   Конструирование и расчет приспособлений

 

Приспособление  фрезерное

 

Назначение  и устройство приспособления

 

Проектируемое приспособление предназначено для  фрезерования пазов на вертикально-фрезерной  операции на вертикально-фрезерном  станке модели 6Р13РФ3.

Приспособление  состоит из корпуса 1, на котором  расположены две призмы 8, 9,  прихват 3.

Базирование заготовки в приспособлении происходит на призмах и упором в торец. Торец упирается в призму 8.Закрепление заготовки осуществляется прихватом 3 посредством затягивания винта 5.

Установка приспособления на столе станка производится по плоскости В корпуса 1 с помощью двух шпонок 15, крепление на столе осуществляется посредством проушин в приспособлении.

 

 Выбор  и расчет привода приспособления

 

Рассчитаем  необходимую силу закрепления детали, для этого составим схему сил, действующих на деталь.

Схему сил, действующих в приспособлении при зажиме заготовки представляем на рисунке 4.

 
Рисунок 4 – Схема действия сил и моментов в приспособлении

 

Заготовка закреплена в призмах с углом α и  находится под действием момента обработки М_р и осевой силы Р_z создаваемые силы и моменты трения противодействуют сдвигу вдоль оси и повороту заготовки.

Силу закрепления, предупреждающую поворот заготовки  рассчитаем по формулам, [4]

 

 

 

 

где r – радиус детали;

М_р – момент от действия сил резания;

Р_z – осевая сила момента резания;

f₁ – коэффициент силы трения, f₁=0,15;

f_пр– приведенный коэффициент силы трения;

k – коэффициент запаса.

 

Приведенный коэффициент силы трения найдем по формуле

 

 

 

 

Коэффициент запаса

 

_, (11.4)

 

где k₀ – гарантированный коэффициент запаса, k₀=1,5;

k₁ – коэффициент, учитывающий степень затупления  инструмента ,k₁=1,4;

k₂ – коэффициент, учитывающий неравномерный припуск, k₂=1,2;

k₃ – коэффициент, учитывающий прерывистость резания, k₃=1,2;

k₄ – коэффициент, учитывающий непостоянство сил закрепления, k₄=1,3;

k₅ – коэффициент, учитывающий непостоянство сил закрепления при ручном приводе, k₅=1;

k₆ – коэффициент, учитывающий непостоянство положения сил на поверхностях контакта установочных элементов с заготовкой, k₆=1.

 

 

Осевая сила момента резания

 

 

 

где - поправочный коэффициент;

х=0,86 – показатель степени по глубине резанияt;

q=0,86 – показатель степени при диаметре фрезы D;

y=0,72 – показатели степени при подаче на зуб фрезыs_z;

n =0,35 - показатели степени при ширине фрезы В;

z =5 – число зубьев фрезы;

w=0 - показатели степени при частоте вращения фрезы;

К_mр– коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

 

                             (11.6)

 

- предел прочности материала,  МПа;

n_v=0,35 – показатель степени.

 

 

 

 

 

Момент от действия сил резания

 

 

 

где r – радиус заготовки.

 

 

 

 

 

 

Для расчета  необходимой силы в винтовом зажиме составляем схему сил, действующих  на прихват (рисунок 5).

Составляем  условие равновесия сил, действующих  на прихвате

 

,                              (11.8)

 

где Q – усилие, необходимое для получения заданной силы зажима, Н.

 

 

Рисунок 5 – Схема сил, действующих на прихват

 

              (11.9)

 

 

Определяем  момент, приложенный к винту, и  необходимый для сообщения зажимающей силы Q

,                            (11.10)

 

где d_ср – средний диаметр резьбы, мм;

      α – угол подъема резьбы, °;

      φ – приведенный угол трения, °.

 

 Н·мм.

Определяем  силу, с которой необходимо воздействовать на рукоятку ключа при завинчивании болта

,                                             (11.11)

 

где l – длина рукоятки ключа, мм.

 

 Н.

 

Расчет приспособления на точность

 

Расчет приспособления на точность будем производить в  соответствии с методикой изложенной в [4].

Расчетным параметром точности приспособления является отклонение от параллельности оси симметрии  призм относительно поверхности  шпонки.

Определяем  допуск на изготовление приспособления Т_пр, мм, для обеспечения точности размера 16_-0,043 (ширина паза) по формуле

 

 (11.12)

 

где Т – допуск на обработку, мм;

K_т – коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения, K_т = 1,1;

K_т1 − коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках, K_т1 = 0,8;

K_т2 − коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызванной факторами, не зависящими от приспособления, K_т2= 0,7;

ε_б − погрешность базирования заготовки, мм;

ε_з − погрешность закрепления, мм;

ε_у − погрешность установки приспособления на станке, мм;

ε_и − погрешность, связанная с износом элементов приспособления, мм;

ε_п − погрешность от перекоса режущего инструмента, мм;

w − экономическая точность обработки паза, w = 0,27 мм.

Т. к. совмещены  измерительная и установочная базы (оси симметрии заготовки и призмы), а погрешностями расположения и формы базовых поверхностей можно пренебречь

Погрешность закрепления  , т.к. при закреплении не происходит смещения заготовки в направлении выдерживаемого размера .

Погрешность установки приспособления на станке

                                              (11.13)

 

где s – максимальный зазор между шпонкой и пазом стола притпосадкеH8/h8, s=0,044мм;

l_шп – расстояние между шпонками, l_шп=114мм;

l – длина обрабатываемой детали.

 

 

Погрешность от смещения инструмента

 

                                           (11.14)

 

  где  - точность деления шкалы механизма перемещения фрезы,

=0,005 мм;

Т_щ - точность изготовления щупа, Т_щ = 0,004 мм.

 

 

Погрешность из-за износа установочных элементов приспособления

, т. к. паз располагается  симметрично относительно изнашиваемой поверхности призмы.

Таким образом, расчет допуска на изготовление приспособления

 

Таким образом, для  выбранного расчетного параметра допуском на приспособление является отклонение от параллельности оси симметрии призм относительно боковой поверхности шпонки равное 0,13 мм.

 

 

12 Расчет экономического эффекта

 

 

Экономическое обоснование принятого техпроцесса  проводим на основании тех изменений, которые были внесены в базовый техпроцесс. В принятом техпроцессе заменяем станки на токарной, вертикально-фрезерной и вертикально-сверлильной операциях на станки с ЧПУ.

Данные  изменения привели к повышению  точности обработки.

В общем случае экономический эффект от реализации проектируемого техпроцесса (Э) будет равен

 

Э = (Зб – Зп)  ×N,                                           (12.1)

 

где Зб и Зп – приведенные затраты по базовому и проектируемому вариантам техпроцесса, тыс. р.;

N – программа выпуска деталей, шт.

Приведенные затраты в данном случае равны:

 

З  =  С +Ен× (К_с+К_зд),                                           (12.2)

 

где С – технологическая себестоимость единицы продукции, тыс. р.;

К_с, К_зд – удельные капитальные вложения в станок и здания соответственно, тыс.р.;

Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности

капитальных вложений (Ен = 0,1).

 

Расчет основной и дополнительной зарплаты выполняется по формуле

 

С_з=С_ч· К_д· З_н· К_о.м., (12.3)

где С_ч – часовая тарифная ставка рабочего, р/ч;

К_д – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату и начисления,  К_д =1,7;

З_н - коэффициент, учитывающий оплату наладчика, З_н =1;

К_о.м. - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании, К_о.м. =1.