Техпроцесс механической обработки детали Бугель 3522-260131-Б с экономическим обоснованием технологического процесса

 

 

Таблица ― Характеристика возраста, стоимости, сложности, производительности и степени использования применяемого  оборудования

Модель  станка	Год изготовления станка	Цена  станка, млн руб.	Категория ремонтной сложности	Количество  станков на операции	Трудоемкость, Тшт, мин	Коэффициент загрузки станка
ГДН500-01-26	1992	11,18	8	1	5,2	0,28

 

Расчетное количество станков на операции n определяется:

n_расч = Т_штi/Т_в

где Т_в – такт выпуска:

Т_в = Ф_д*60/Д = 3920*60/14000 = 16,8 мин/шт

Ф_д – годовой фонд работы станка в две смены, мин;

Д – годовая  программа выпуска деталей.

Коэффициент загрузки станка: n_з = n_iрасч/n_iприн

Коэффициент загрузки применяемых для обработки данной детали станков невысокий. Поэтому станки должны быть дозагружены обработкой других деталей такого же типа до среднего коэффициента загрузки не менее 0,8-0,85. Это может быть обеспечено при соответствующем подборе обрабатываемых деталей благодаря достаточно широким технологическим возможностям оборудования.

Эскиз детали «БУГЕЛЬ 3522-2601031-Б» для базирования заготовок при обработке представлен на рисунке/

 

Рисунок  - Эскиз детали «БУГЕЛЬ 3522-2601031-Б»

Таблица  ―  Базирование заготовок при обработке

№ оп	Выдерживаемые размеры, мм		Номера  поверхностей – баз					Погрешность базирования, мм
	Номинал	Допуск	Установочная	Направляющая	Двойная направляющая	Опорная	Двойная опорная
005	d= 42	0,62	2 (3)	-	3 (4)	4 (1)	-	0,01
010	d=44,5 d=70 d=81,2 d=85 l=56 l=44 l=10,2 l=84,3	0,17   0,74   0,23   0,23   1,0   0,4   0,2   0,4	-		3 (4)	4 (1)	-	0,01

 

Рассчитаем  коэффициенты загрузки для каждого из станков:

- расчетное  количество станков на операции n:    

n_{i расч}=

где Т_ШТ – трудоемкость, мин.

       Т_П – такт выпуска

Т_П=

(мин/шт.)

где Ф_Д – годовой фонд работы станка в две смены (Ф_Д=40 часов)

      Д – годовая программа выпуска  деталей (Д=100 шт.)

 

             - коэффициент загрузки станка:

где n_I.ПРИН. – ближайшее большее принятое количество станков на операции

 

Для всех станков  такт выпуска Т_П=40*60/100= 24 (мин/шт)

nI РАСЧ.=5,2/24=0,22

=0,22/1=0,2

 

Анализ приведенных  данных показывает, что используемые станки по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и  шероховатости соответствуют требуемым  условиям обработки. Категория ремонтной сложности станков невысокая, фактическое состояние станков, находящихся на участке, удовлетворительное.

 

6 Проектирование технологического процесса механической обработки

 

В результате проведенного анализа установили, что технологический  процесс изготовления детали – БУГЕЛЯ 3522-2601031-Б - является современным, оборудование соответствует данному типу производства. Однако в технологическом процессе есть некоторые недостатки, и, исходя из этого, необходимо внести в него изменение: на 4 ом переходе 5той операции поставить импортную расточку sandvic вместо зенкера торцового

34.82=>100

Пд= 3.14*33.6+15=120mm (l)

1000/33.6*0.15*2=890 (S)

3.14*33.6+15/890=0.27 (t обработки)

Ранее же мы имели 0.53

Соответственно время  обработки и перехода уменьшается, что приведет к больему выпуску готовых деталей за тот же период времени.

Определим себестоимость обработки  по сравниваемым вариантам. Критерием  оптимальности является минимум  приведенных затрат на единицу продукции.

Часовые приведенные затраты  можно определить по формуле:

С_ПЗ=С_З+С_ЧЗ+Е_Н(кс+кз)

 

где С_З – основная и дополнительная зарплата с начислениями, руб/ч;

С_ЧЗ – часовые затраты по эксплуатации рабочего места, руб/;

Е_Н – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, Е_Н=0,15;

кс и кз –  удельные часовые капиталовложения соответственно в станок и здание.

Основная и  дополнительная зарплата с начислениями:

С_З=Е*Стф*К*у

 

где Е – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату рабочих, Е=1,53;

Стф – часовая  тарифная ставка;

К - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика,К=1;

у - коэффициент, учитывающий оплату при многостаночном обслуживании, у=0,65

С_З=1,53*2917*1*0,65=2900 руб

 

Часовые затраты  по эксплуатации рабочего места:

 

С_ЧЗ= С_ЧЗ^б*К_М

где С_ЧЗ^б – практические часовые затраты на базовом рабочем месте;

К_М – коэффициент, показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка больше, чем аналогичные расходы у базового станка,  К_М=2,4

С_ЧЗ=2700*2,4=6480 руб

 

Капиталовложения  в станок:

Кс=Ц/(F_д*n_з)

Кс=19516941/3920*0,78=8183 руб

 

Капиталовложения  в здание:

Кз=Ц*а*К_а/(F_д*n_з)

Кз=800у.е.*2,88*3,5/3920*0,78=7912 руб

 

С_ПЗ=2900+6480+0,15*(8183+7912)=11794 руб

Технологическая себестоимость операции:

С_{О 0}= С_ПЗ*Т_ШТ/60=11794*10,6/60=2083 руб

С_{О 1}= С_ПЗ*Т_ШТ/60=11794*3,91/60=768 руб

Годовой экономический  эффект от замены фрезы равен:

Э_заг = (С_{О 0}- С_{О 1})N_г = (2083 – 768) × 30000 = 39,45 млн руб

 

Таким образом, предпочтение следует отдать проектному варианту и принять его к последующей разработке .

 

7 Назначение  припусков на механическую обработку

 

При выполнении курсового проекта припуски на механическую обработку определяются опытно-статистическим методом. Назначение припусков следует  производить после отработки  конструкции детали и заготовки  на технологичность и технико-экономического обоснования метода получения заготовки.

Назначаем припуски на механическую обработку детали “Бугель” по ГОСТ 7564-97 Литье. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технических испытаний».

Таблица 7.1 –  Припуски на механическую обработку

Наименование  размера	Размер, мм	Припуск, мм	Допуск, мм
Диаметр	120,4	2х2	+0,2
	97,2	2х2	-3,2
	125,2	2х2	-2,8
	140,4	2х2	+0,5
Длина	34	4	0,5
	35	4	0,5
	33,3	4	0,2
	3,7	4	1
	4	4	1,5

 

 

8 Назначение  режимов резания

 

Рассчитаем некоторые режимы резания на обработку наружной поверхности для операции слесарная 011 (зачистить заусенцы).

Расчет длины рабочего хода

где L_рез =  39 мм – длина резания;

 y = 2,2 мм – величина подвода, врезания и перебега инструмента     

L_доп – дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурацией деталей.

L_рх=39+2,2=41,2 мм.

Назначение подачи на оборот:

Определяем подачу по нормативам S₀ = 0,236 мм/об

Уточняем подачу по паспарту S₀ = 0,255 мм/об

Определение стойкости инструмента:

λ=39/41,2=0,95

Т_р=98*0,95=93,1 мин.

                                         Т_м = 98 мин  

Расчет скорости резания

где V_таб – табличная скорость резания;

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₂ – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃ – коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

V_табл = 77,7 м/мин                   

К₁ = 0,95                    

К₂ = 1                   

К₃ = 1                   

Подставив выбранные  компоненты в формулу получим  скорость резания: V=73,8 м/мин

Определение частоты вращения шпинделя:

n=V*1000/π*D=73,8*1000/3.14*126,2=186 об/мин

S_м = S₀ · n

S_м = 0,55 · 186 = 102,3 м/мин

Расчет основного машинного  времени

_{То = 41,2/102,3 = 0,4 мин}

Определение мощности резания 

 

где N_табл = 1,3 кВт – мощность резания по таблице;

  К_n = 1,3 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

N_рез=1,3*1,3*2*73,8/100=2,49

Проверка осевой силы резания по допустимому усилию подачи

N_рез =  N_дв · h

N_дв = 11 кВт

h= 0,75

N_рез=11*0,75 = 8,25  кВт Þ обработка возможна

 

Таблица 8.1 - Сводные данные по режимам  резания 

Наименование  операции, перехода, позиции	t, мм	lрез/lр.х., мм	λ	Тм/Тр, мин	Sо, мм/об	nр, об/мин	υр, м/мин	Sм, м/мин	То, мин	Ре/Рр, кВт
програмная  005
Подрезать торец	1,5	23,9/32	0,75	150/112,5	0,11	296	71,25	163	0,2	2,41/8,25
Точить поверхность	2	24,5/32	0,77	150/115,5	0,55	288	71,25	158	0,1	2,41/8,25
Снять заусенцы	1	3,8/13	0,29	150/43,5	0,33	185	45,6	61	0,2	0,8/8,25
програмная  010
Точить наружный диаметр	1	23,9/30	0,8	150/120	0,55	143	38,95	79	0,15	0,7/8,25
Точить внутреннюю фаску	2	24,5/30	0,82	150/123	0,55	288	71,25	158	0,1	2,41/8,25
Точить торец	1	3,8/11	0,35	150/52,5	0,33	192	45,6	63	0,2	0,8/8,25
Точить наружную фаску	3	24,5/32	0,77	150/115,5	0,55	288	71,25	158	0,1	2,41/8,25
слесарная  011
Точить поверхность	2	23,3/29	0,8	150/120	0,5	142	34,2	133	0,6	1,2/8,25

 

 

 

 

9 Назначение  технических норм времени для  операций

 

Технические нормы  времени в условиях массового  производств устанавливаются расчетно-аналитическим методом.

В массовом производстве определяется норма штучного времени [2, стр. 122]:       Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об + Т_от

где Т_о – основное время, мин;

Т_в – вспомогательное время, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Т_в = Т_ус + Т_зо + Т_уп + Т_из;

Т_ус – время на установку и снятие детали, мин;

Т_зо – время на закрепление и открепление детали, мин;

Т_уп – время на приемы управления, мин;

Т_из – время на измерение детали, мин;

Т_об – время на обслуживание рабочего места, мин. Складывается из времени на организационное и времени на техническое обслуживание рабочего места;

Т_об=Т_тех+Т_орг,

где Т_тех-время на техническое обслуживание; Т_орг-время на организационное обслуживание рабочего места.

Т_от – время перерывов на отдых и личные надобности.

Оперативное время :

Т_оп = Т_о + Т_в

Производим  расчет нормы времени для всех операций, и результаты сводим в  таблицу 9.1.

 

 

Таблица 9.1 –  Сводная таблица технических  норм времени по операциям.

№	Наименование  операции	То	Тв			Топ	Тоб		Т.от	Тшт	Тп-з	n	Тш-к
оп			Ту.с+Tзо	Туп	Тиз		Т тех	Т орг
005	Програмная	0,14	0,07	0,085	0,02	0,315	0,05	0,04	0,04	0,445	0,07	681	12.2
010	Програмная	0,35	0,06	0,09	0,01	0,51	0,05	0,04	0,04	0,64	0,07		14.2
011	Слесарная	0,955	0,06	0,08	0,02	1,115	0,05	0,04	0,04	1,245	0,07		12