Технология и оборудование обработки материалов

Технология и оборудование обработки материалов

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Череповецкий Государственный Университет

Институт педагогики и психологии

Кафедра профессионального образования

Курсовой проект по курсу

"Технология и оборудование обработки материалов"

Череповец 2011 год

Содержание пояснительной записки

I.       Технологическая часть

1.    Обоснование выбора заготовки. Расчет объема и массы заготовки и детали. Расчет потерь металла при обработке

2.      Определение величин припусков на обработку

3.    Выбор оборудования оснастки

4.    Разработка технологического процесса

II.    Нормативная часть

1.    Определение режимов резания и норм времени

2.      Расчет резцов на прочность и жесткость

.        Определение основного времени

.        Определение вспомогательного времени

.        Определение времени на обслуживание рабочего места. Отдых и естественные надобности

.        Определение норм штучного времени

.        Определение подготовительно-заключительного времени

.        Определение штучно-калькуляционного времени

III.     Экономическая часть

1.         Экономическая оценка технологического процесса

Литература

I.      
Технологическая часть

. Обоснование выбора заготовки. Расчет объема и массы заготовки и детали. Расчет потерь металла при обработке

В зависимости от типа производства, конфигурации, размеров и материала детали определяем тип заготовки: прокат в виде прутков круглого сечения.

Материал детали - сталь углеродистая качественная конструкционная сталь с нормальным содержанием марганца Сталь 45 ГОСТ 1050 - 74, НВ - 229,sв = 598 МПа.

Прокат горячекатаный диаметром 40мм. [1, с131]

Правильность выбора заготовки оцениваем по величине коэффициента использования материала:

Км = Qд/Q,

Qд - чистая масса детали, кг;

Q - норма расхода материала на одну деталь, кг;

Q = Qз +Zобщ,

Qз - черновая масса заготовки, определяемая из теоретической массы одного погонного метра проката;

Zобщ - общие потери при обработке в % к длине прутка:

Zобщ = Zз + Zотр + Zнк,

Zз - потери на зажим;

Zотр - потери на отрезание;

Zнк - потери на некратность;

а) потери на зажим:

Zз = (Z'з / lпр) * 100%

Z'з - 60мм., исходя из экономической и технологической целесообразности процесса изготовления детали.

lпр = 3500мм - это длина прутка.

Zз = (60/3500)*100%= 1,7%

б) потери на отрезание:

Zотр = (b/lдет)*100%

b - глубина отрезного резца, b = 0,1d, где d - диаметр прутка; b = 0,1* 40 = 4 мм

lдет - длина детали, мм с припуском lдет =170+1,2=171,2 мм табл.31с.30 [3], Zотр = (4/171.2) * 100% = 2,3 %

в) потери на некратность:

Zнк = (lост пр / lпр) * 100%

Считаем какое количество деталей можно изготовить из прутка длинной 3,5м:

X = (lпр - Z'з) / (lдет + b)= (3500 - 60) / ( 171,2+ 4) = 19

Находим остаток длины прутка:

3440- 19 * (171,2 + 4) = 111,2 мм

Zнк = (111,2 / 3500) * 100 = 3,2%

Итак общие потери при обработке составляют:

Zобщ = 1,7 + 2,3 + 3,2 = 7.2 %

Таким образом, норма расхода материала Q на одну деталь с учетом всех потерь будет:

Q = Qз + Zобщ

Масса 1 м стали - 9,86 кг, по табл.33,с130 [1]

,86 кг - 1000 мм

Х кг - 171,2 мм

заг + (9,86 * 171,2) / 1000 = 1,68 кг

Zобщ = (1,68 / 100) * 7.2 = 0,120

Q = 1,68 + 0,120 = 1,8 кг.

Рассчитываем объем и массу заготовки и готовой детали.

з =(pd²*lдет)/4з = [3,14 * (40мм)² * 175,2мм]/4 = 220051,2 мм3

Масса заготовки:

з = Vз* p

где p = 7,8 - 7,85 г/см3заг = [(220051,2 / 1000) * 7,8] /1000= 1,716 кг.

Находим объем детали:

дет = (V1 + V3 + V6) - V2 - V4 - V5 - 2*V7= (pd²*l)/4 = (3,14 * 32² * 30) / 4 = 24115,2 мм3= (pd²*l)/4 = (3,14 * 20² * 30) / 4 = 9420 мм3= (pd²*l)/4 = (3,14 * 36² * 110) / 4 = 111909,6 мм3= (pd²*l)/4 = (3,14 * 20² * 102) / 4 = 32028 мм3= (pd²*l)/4 = (3,14 * 24² * 38) / 4 = 17182.08 мм3

V6 = (pd²*l)/4 = (3,14 * 32² * 30) / 4 = 24115,2 мм3

V7 = 12 * 12 * [(32-24) / 2] = 576 мм3

Отсюда объем детали:

Vдет = 24115,2 + 111909,6 +24115,2 -9420 - 32028 - 17182,08 - 2 * 576 = 100357,92 мм3

Масса детали:

m = p * Vдет= [(100357,92 / 1000) *7,8] / 1000 = 0,783 кг

Определяем коэффициент использования материала:

м = Qдет/Qм = 0,783 / 1,8 = 0,46

Вывод: материал детали выбран правильно, так как коэффициент использования материала Kм = 0,46, что в пределах норм. Исходя из того, что деталь меньше 8 кг. и годовая программа выпуска 300 шт., то производство считается малосерийным, поэтому при норме Kм £ 0,75 из экономических соображений коэффициент использования материала значительно уменьшается.

2.      Определение величин припусков на обработку.

заготовка потеря зажим припуск

Таблица1

Максимальный диаметр вала dN = 40 мм;

Допуск на шлифование d1 = 0,013 мм;

Припуск на шлифование z1 = 0,1 мм;

d* = dN - z1 - d1* = 40 -0,1 - 0,013* = 39,88 мм

3.      Выбор оборудования и оснастки

Для изготовления детали подойдет токарно-винторезный - станок 16К20. табл. 9 с.21 [4]

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

над станиной - 400

над суппортом - 220

Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие:

шпинделя - 53

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки 710; 1000; 1400; 2000;

Шаг нарезаемой резьбы: 0,5 - 112

метрической - 56 - 0,5

дюймовой - 0,5 - 112

Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5 - 1600

Число скоростей шпинделя: 22

Наибольшее перемещение суппорта:

продольное 645 - 1935

поперечное 300

Подача суппорта, мм/об (мм/мин):

продольная 0,05 - 2,8

поперечная 0,025 - 1,4

Число ступеней подач 24

Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин:

продольного 3800

поперечного 1900

Мощность электродвигателя главного привода, 11кВт

Габаритные размеры (без ЧПУ)

длина 2505 - 3795

ширина 1190

высота 1500

Масса, кг 2835 - 3685

Высота центров 215мм

Мощность двигателя главного привода Nн = 10 кВт.

Расстояние между центрами до 2000мм.

Кпд станка 0,75.

Частота вращения шпинделя об/мин: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

Продольные подачи мм/об: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2,14; 2,6; 2,8.

Поперечные подачи мм/об: 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,0725; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4.

Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи Рх = 600кгс.

Вспомогательные инструменты к токарным станкам: державка резцов, сверлильные патроны др.

Токарные приспособления: зажимной патрон трехкулачковый самоцентрирующийся

Для изготовления детали (для фрезерной операции) подойдет вертикально-фрейзерный станок модели 6811Р табл. 9 с.75 [4], с характеристиками:

Рабочая поверхность стола: 250 * 1000 мм.

Мощность двигателя главного привода Nм = 5,5 кВт.

КПП станка h = 0,75

Частота вращения шпинделя (об/мин) 45, 56, 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 365, 450, 560, 710, 900, 1120, 1400, 1800, 2240.

Профильная подача стола (мм/мин) 20, 25, 315, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 800, 1000.

Поперечная подача стола (мм/мин) 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 32, 40, 51, 61, 77, 96, 123, 155, 192, 245, 310, 385.

наибольшее усилие допускаемое механизмом подач (кГс):

продольное - 1200 кГс,

поперечное - 1200 кГс,

вертикальное - 590 кГс.

Выбираем токарные резцы: упорный, отрезной, расточной, для подрезание торца, расточной резец, проходной отогнутый.

Выбираем сверло: спиральное с коническим хвостовиком.

Выбираем фрезу: концевая фреза с нормальным зубом.

4. Разработка технологического процесса

Рисунок 1.

План-маршрут механической обработки данной детали представлен на рисунке 1. процесс механической обработки включает в себя токарные, сверлильные и фрезерные операции.

Токарная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 1;

Измерительная база - поверхность 2;

Обрабатываем поверхности 3, 4, 5;

Сверлильная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 1

Измерительная база - 2

Обрабатываем поверхности - 7

Токарная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 1

Измерительная база - 2

Обрабатываем поверхности - 8;

Токарная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 2

Измерительная база - 9

Обрабатываем поверхности - 10, 6, 11;

Фрезерная операция:

Установочная база - поверхность 0 - 1

Измерительная база - 2

Обрабатываем поверхности - 12.

II.     
Нормативная часть

1.       Определение режимов резания и норм времени

a)      Точение.

1. Для обработки поверхности воспользуемся проходным отогнутым резцом. Материал режущей части Р18. Так как резцом необходимо обработать сталь углеродистую качественную конструкционную сталь с нормальным содержанием марганца Сталь 45 ГОСТ 1050 - 74, НВ - 229,sв = 598 МПа. То значение углов геометрии токарного резца будут следующие:

a = 12°; j1 = 5 - 10°

g = 25° j = 45°

Н ´ В = 25 ´ 16 [5, с103, т.34]

2. Исходя из общего припуска и характера выполняемого перехода (чистового) определяем глубину резания, мм:

= (D - d)/ 2

где: D - диаметр обрабатываемой поверхности в мм;

d - диаметр обработанной поверхности в мм;

t = (40 - 36) / 2 = 2 мм;

3. Выбираем табличное значение подачи S.

S = 0,4 мм/об;

4. Исходя из оптимального времени работы инструмента без переточки, выбираем стойкость инструмента Т = 60 мин [5, с96, т32] и определяем допустимую для этой стойкости скорость резания, м/мин:

= (Сv * Кv) / (Т^m * t^хv * S^Yv),

где Сv, m, xv, Yv, постоянная и показатели степени, соответственно: 56; 0,20; 0,15; 0,20; [10, с430 т22]

Кv - поправочный коэффициент,

Кv = Кmv * Кnv * Кuv * Кjv * Кj'v * Кrv * Кqv * Кov

где: Кmv - качество обрабатываемого материала, 1,36

Кnv - состояние поверхности заготовки, 0,9

Кuv - материал режущей части, 1

Кjv - коэффициент главного угла в плане, 1

Кj'v - коэффициент вспомогательного угла в плане, 0,94

Кrv - коэффициент радиуса при вершине, 1

Кqv - коэффициент поперечного сечения державки, 0,97

Кov - вид обработки, 1

Кmv = 0,6(75 / sв.р.)^1,25 = 0,6 * (75/ 42) ^1,25 = 1,23

Кv = 1,23 * 0,9 * 1 * 1 * 0,94 * 1 * 0,97 * 1 = 1,016= (56 * 1,016) / (60^0,20 * 2^0,15 * 0,4^0,20) = 30,13 м/мин.

. Рассчитываем частоту вращения шпинделя по допустимой скорости резания, об/мин:

n = (1000V) / (DП)

где: V - скорость резания, 30,13 м/мин;- диаметр обрабатываемой поверхности, 40мм;

n = (1000 * 30,13) / (40 * 3,14) = 239,88 об/мин;

. Полученную расчетную частоту вращения корректируем по паспортным данным станка и рассчитываем действительную скорость резания Vд(об/мин):

Vд = (p * D * nд) /1000

где: nд - действительная частота вращения шпинделя (скорректированная по паспорту), 200 об/мин.

Vд = (3,14 * 40 * 200) / 1000 = 25,12 об/мин;

. Определяем требуемую мощность станка (кВт):

= (Pz * V) (60 * 102h)

где: Pz - тангенциальная составляющая силы резания, кгс

Pz = Ср * t^хр * S^yp * V^np* Кp

где: t - глубина резания, 1мм;

Ср - постоянная для данных условий резания, 300;

xp, yp, np - показатели степени составляющих силы резания, соответственно: 1; 0,75; -0,15; [10, т24]

Кp - поправочный коэффициент:

Кp = Кmp * Кjp* Кgp * Кlр * Кгp

Кmp - учитывает обрабатываемый материал;

Кmp = (sв.р. / 75) np0.35 = (42 / 75)-0.15 0.35 = 1,030

Кjp, Кgp, Кlр, Кгp - учитывают влияние геометрических параметров резца на составляющие силы резания, соответственно: 1; 1; 1; 1,04;

Кp = 1,030 * 1 * 1* 1 * 1,04 = 1,072

V - скорость резания, 30,13 м/мин; h - к.п.д. передач станка, 0,75;

= 300 * 11 * 0,40,75 * 30,13-0,15 * 1,07 = 96,87 кгс= (96,87 * 30,13) / (60 * 102 * 0,75) = 0,635 кВт

8.  Определяем усилие подачи:

х = Ср * t^хр * S^yp * V^np * Кp

где: Ср = 339; хp = 1; yp = 0,5; np = -0,4, [10, т24] ;

Кp = Кmp * Кjp* Кgp * Кlр * Кгp

Кmp = (sв.р. / 75) np0.35 = (42 / 75)-0.4 0.35 = 1,08

Кjp = 1;

Кgp = 1;

Кlр = 0,85;

Кгp = 1;

Кp = 1,08 * 1 * 1* 0,85 * 1= 0,92х = 339 * 11 * 0,40,5 * 30,13-0,4 * 0,92 = 50,51 кгс

Определяем радиальную составляющую силы резания:

у = Ср * t^хр * S^yp * V^np * Кp

где: Ср = 243; хp = 0,9; yp = 0,6; np = -0,13, [10, т24];

Кp = Кmp * Кjp* Кgp * Кlр * Кгp

Кmp = (sв.р. / 75) np0.35 = (42 / 75)-0.13 0.35 = 1,026

Кjp = 1;

Кgp = 1;

Кlр = 1,25;

Кгp = 1,14

Кp = 1,026 * 1 * 1 * 1,25 * 1,14 = 1,46у = 243 * 10,9 * 0,40,6 * 30,13-0,13 * 1,46 = 71,28 кгс: Py : Px

,87 : 71,28 : 50,51

. Определяем основное время (мин):

То = (L * i) / (n * S)

где: L - длина прохода, 40мм [3, с44, т.47]

i - количество проходов, 1

n - частота вращения шпинделя, 1250 об/мин;

S - подача, 0,4 мм/об;

То = (40 * 1) / (1250 * 0,4) = 0,08 мин;

. Вспомогательное время определяем по справочнику - мин; [9, с275]

Продольное точение и растачивание - 0,42

Твсп = 4,5 мин.

б) Сверление.

1. Материал режущей части инструмента - Р18, [5, с.145], тип - сверло спиральное Æ 24. геометрия сверла:

a = 12°; w = 40-60°;= 1,5 мм; l = 3мм; l1 = 1,5 мм;

2. Исходя, из диаметра просверливаемого отверстия и характера выполняемого перехода назначаем количество проходов - 1 и определяем глубину резания:

t = 0,5D

где: D - диаметр просверливаемого отверстия, 16мм;

t = 0,5 * 24 = 10 мм

3. Выбираем максимальную допустимую подачу:

S = 0,1 мм/об [5, с.224, т.63]

Принятую подачу проверяем по осевой силе, допускаемой прочностью станка. Для этого определяем осевую силу:

Р0 = Ср * Dqp * S^yp * Kр

где: Ср, qp, ур - постоянная и показатели степени, соответственно: 37,5; 1; 0,7; [10, т32] ;

Кp = Кmp - поправочный коэффициент, 0,92

Р0 = 37,5 * 201 * 0,10,7 * 0,92 = 178,92 кгс

Р0 < Р0 max.

,92 < 300

4. Назначаем период стойкости сверла: Т = 25 мин, [5, с.97, т.32]

5. Определяем скорость резания:

V = [(Cv * D^qp) / ( T^m * t^xv * S^Yv)] * Кv

где: Cv, qp, m, xv, Yv - постоянная и показатели степени, соответственно: 7; 0,4; 0,2; 0; 0,7; [10, т32] ;

Кv = Кmv * Кuv * Кlv - общий поправочный коэффициент.

Кmv - коэффициент на качество обрабатываемого материала,

Кmv = Cm * (75 / sв)^nv = 0,6 * (75 / 75 ) ^0,9 = 0,6

Кuv - коэффициент на инструментальный материал, 0,3;

Кlv - коэффициент, учитывающий глубину просверливаемого отверстия, 1;

V = [( 7 * 20^0,4 ) / (25^0,2 * 10⁰ * 0,1^0,7)] * 0,18 = 19,79 м/мин

. Рассчитываем частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания об/мин:

= (1000 * V) / (p * D)

где: n = (1000 * 19,79) / 3,14 * 24 = 393,90 об/мин.д = 400 об/мин.

. Определяем действительную скорость резания м/мин:

= (p * D * nд) / 1000= (3,14 * 24 * 400) / 1000 = 20,096 м/мин.

8. Рассчитываем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении, кгс/м:

 = Cm * D^qm * S^Ym * Kр

Cm, qm, Ym - постоянная и показатели степени, соответственно: 0,0345; 2; 0,8; [10, т32] ;

Кp = Кmp - поправочный коэффициент, 0,92

 = 0,0345 * 24² * 0,1^0,8 * 0,92 = 1,28

9. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Nрез = (M * nд) / 975

Nрез = (M * nд) / 975 = 0,52 кВт.

9.       Проверяем достаточность мощности привода станка.

Nшп = Nэ * h

Nэ - мощность электродвигателя станка, 10 кВт

h - к.п.д. станка, 0,75

шп = 10 * 0,75 = 7,5 кВт.

11. Определяем основное и машинное время:

о = L / (nд * S)

- общая длина прохода сверла, 173 мм

Tо = 173 / (400 * 0,4) = 0,25 мин

. Определяем вспомогательное время, связанное с переходом:

Твсп = 1,8 мин.

в) фрезерование

1.      Выбираем геометрические параметры концевой фрезы g = 5°; a = 17°; w = 15-25°;

Диаметр фрезы D = 12 мм, длина фрезы L = 190 мм.

Число зубьев фрезы z = 6,

Материал режущей части Р18 по ГОСТу 4543-71

2.      Назначаем количество проходов 1, Тогда глубина резания t = 12 мм,

3.      Назначаем подачу на 1 зуб фрезы Sz = 0,08 мм/зуб,

Минутная подача зависит от частоты вращения режущего инструмента и вычисляется по формуле:

 = Sz * z * n,

где: Sm - минутная подача, мм/мин,

Sz - подача на один зуб фрезы, мм/зуб,

n - частота вращения фрезы об/мин

 = 0,08 * 6 * 180 = 84,4 мм/мин,

Согласно паспортным данным станка 6811Р уточняется и корректируется значение минутной подачи Sm, принимаем Sm =80 мм\мин.

4.      Скорость резания допускаемая режущими свойствами фрезы определяется по эмпирической формуле:

V = [(Cv * D^qp) / ( T^m * t^xv * S^Yv * В * Z)] * Кv

где: Cv - коэффициент. учитывающий характеризующий обрабатываемый материал и условии обработки;

D - диаметр фрезы, - глубина резания,

T - стойкость фрезы,

В - ширина фрезерной поверхности,

Z - число зубьев,

Кv = Кmv * Кuv * Кlv - общий поправочный коэффициент.

Кmv - коэффициент на качество обрабатываемого материала,

Кuv - коэффициент на инструментальный материал;

Кlv - коэффициент, учитывающий глубину просверливаемого отверстия;

Кv = 0,6 * 0,3 * 1 = 0,18

V = 23, 79 м/мин

Частота вращения шпинделя соответствует найденной скорости резания и определяется по формуле:

n = (1000 * V) / (p * D),

где D - диаметр фрезы,

n = 1000 * 23,79/ 3.14 * 12 + 189,4 об/мин

Корректируя частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 6811Р. принимаем действительную скорость вращения 180 об/мин

Находим действительную скорость резания

= (p * D * nд) / 1000= 3.14 * 12 * 180 / 1000 = 22,6 м/мин

5.      Рассчитываем силу резания при фрезеровании по формуле:

Рz = [Ср * t^xv * S₀^yp * В * Z/ n * D^qp ] * Kр

Рz = 682,7 кГс

Сравним с Р_zдоп = 1200 кГС

,7< 1200

6. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Nрез = Рz * Vк / 60 * 120

Nрез = 682,7 * 23,79 / 60 * 120 = 2,25 кВТ

Возможность обработки при данных режимах резания, определяется из условия:

рез £ Nэф.

где Nэф - эффективная мощность на шпинделе станка

Nэф = Nэ * h,

где: Nэ - мощность электродвигателя привода главного движения станка, h - кпд станка

Nэф = 5,5 * 0,75 = 4,125 кВт

Nрез = 2,25 кВт.< Nэф = 4,125 кВт - условие выполняется

6.      Основное время при фрезеровании определяется по формуле:

Tо = (L / Sм) * i

где: L - общая длина прохода фреза, 12 мм, Sм = 80 мм/мин, i = 1

о = (12 / 80)* 1 = 0,15 мин

. Определяем вспомогательное время, связанное с переходом: Твсп = 1,8 мин.

2. Расчет резцов на прочность и жесткость

Мизг < Ммах.изг.

Мизг - действующий изгибающий момент;

Ммах. изг. - максимальный изгибающий момент, допускаемый сечением державки резца;

Мизг = Pz * l

Мизг = [su]* W

Pz - сила резания, 75,61 кгс- вылет резца, (1 - 2,5)Н = 1,56 * 16 = 25 мм

[su] - допускаемое напряжение на изгиб материала державки, 1100кгс/см2 или 11кгс/мм2- момент сопротивления сечения державки резца, мм3

* l = [su]* W

где W = (В *Н2) / 6= (16 * 252) / 6 = 1666,6мм3

Рассчитываем ширину резца прямоугольного сечения:

В = (6 * Pz * l) / (2,56 * [su])

В = (6 * 96,87 * 25*2,5) / 2,56 * 11 = 8,02мм

Нагрузка допускаемая прочностью резца:

Pzдоп. = (В * Н2 * [su]) / (6 * l)

Pzдоп. = (16 * 252 * 11) / (6 * 25) = 733,3 кгс

Максимальная нагрузка, допустимая жесткостью резца:

Pzдоп.жост. = (3 * f *E *J) / l3

- допустимая стрела прогиба резца, 0,05мм;- модуль упругости резца,20000 кгс/мм2;- момент инерции сечения державки, J=(BH3) / 12 = 20833,3 мм4;- вылет резца, 40 мм;

Pzдоп.жост. = (3 * 0,05 *20000 *20833,3) / 403 = 976,56 кгс

Pzдоп. > Pz < Pzдоп.жост

,3 > 96,87 < 976,56

Тосн - 4,51 мин.= 1000 * V / DП

1.      n = 1000 * 114 / 40 * 3,14 = 955,4 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

2.      n = 1000 * 89 / 36 * 3,14 = 745,8 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

.        n = 1000 * 89 / 32 * 3,14 = 787,33 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

.        n = 1000 * 20,3 / 20 * 3,14 = 404,06 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 400 об/мин;

.        n = 1000 * 97 / 32 * 3,14 = 1471 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 1250 об/мин;

.        n = 1000 * 114 / 40 * 3,14 = 907,64 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 1000 об/мин;

.       

.        n = 1000 * 89 / 32 * 3,14 = 745,8 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

.        n = 1000 * 114 / 32 * 3,14 = 955,4 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

.        n = 1000 * 89 / 32 * 3,14 = 787,3 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

.        n = 1000 * 23,79/ 3.14 * 12 + 189,4 об/мин, действительная скорость вращения 180 об/мин

3. Определение основного времени

Основное время Т0 суммируется как основное время определенное для каждого отдельного перехода во всех операциях.

Т0 токарное - 3,05 мин.

Т0 сверлильное - 0,26 мин.

Т0 фрезерное - 5,1 мин.

Общее основное время - 8,41 мин. [9, с275]

4. Определение вспомогательного времени

Общее вспомогательное время - 8,41 мин.

Продольное точение - 0,42 мин.

Поперечное точение - 0,36 мин.

Отрезка заготовки - 0,11 мин.

Обточка фасок - 0,22 мин.

Сверление - 0,16 мин.

Изменить частоту вращения шпинделя 0,08 мин.

Изменить величину или направление подачи - 0,06 мин.

Сменить резец - 0,07 мин.

Установить и снять инструмент - резец (проходной подрезной, расточной, отрезной) 0,5 мин, сверло 0,12 мин, фрезу 0,5 мин.

Время связанное с переходом 1,8 мин.

Время на промеры - 0,10 мин.[9, 265]

Твсп. = 8,41 + 0,42 *4 +0,36 * 2 + 0,11 + 0,22 + 0,16 + 0,08 * 6 + 0,07 * 6 + 0,12 + 0,5 + 0,5 *6 + 1,8 + 0,10 = 17,78 мин.

5. Определение времени на обслуживание рабочего времени, отдых на естественные надобности

Топер. = То + Твсп.

Топр. = 17,78 * 4% = 0,7112 мин.[9, с263]

6. Определение норм штучного времени

Норму штучного времени на операцию подсчитываем по формуле:

Тшт = То + Твсп + Тобсл. + Тп

Тшт = 8,41 + 17,78 + 0,7112 + 0,348 = 27,25 мин.

7. Определение подготовительно-заключительного времени

Всего: 28 мин.

8. Определение штучно-калькуляционного времени

Тш.к. - штучно-калькуляционное временя, это техническая норма времени на изготовление одной детали:

Тш.к. = (Тшт. + Тп.з.) / nш

nш - количество штук деталей в партии запуска

nш = (Д * t) / Ф

Д - годовая программа 300 штук;- запас деталей на складе выраженный в днях 5;

Ф - число рабочих дней в году - 262;

nш = (300 * 5) / 262 = 6 штук деталей в партии запуска.

Тш.к. = (27,25 + 28) /6 = 9,25 мин.

III. Экономическая часть

1. Экономическая оценка технологического процесса

Рассчитываем годовую себестоимость изготовления данной детали по всей годовой программе методом прямого калькулирования.

С=(М + З + И + А + Э + Н + П)*Д

1) М - стоимость материала заготовки (нормы расхода) 8тыс 271руб.

тонна стоит 8 тыс. 271 руб. Отсюда 1 килограмм 8,27 руб. Масса нашей детали 0,783 кг. Значит она стоит 8,27 * 0,783= 6,48

) З - зарплата производственных рабочих с учетом прямых накладных расходов, а так же расходов на социальное страхование и отпуска.

(70 * 17,42мин) / 60 = 20,32.

3) И - расходы на эксплуатацию инструментов

[(4,1 *30) / 100] * 4,51 = 38,83 руб.

4) А - расходы на оборудование (амортизация) 10,177 руб.

)Э - расходы на силовую энергию 3,65

) Н - стоимость наладки оборудования

Ннал. = [(Lнал. * kдоп.) / Тнал.] * tп.з.доп. = 1,15; Тнал. = 20 мин; Lнал. - зарплата наладчика, 15,09; tп.з. = 6,6 мин.

Ннал. = [(15,09 * 1,15) / 20.] * 6,6 = 24,29 руб.

7) П - стоимость эксплуатации специальных приспособлений 11,50

) Д - годовая программа выпуска детали 300 штук.

С=(М + З + И + А + Э + Н + П)*Д

С = (6,48+20,32 + 11,50 + 4,05 + 24,29 + 12,75) * 400 = = 17511 руб

Литература

1.       Анурьев В.И. "Справочник конструктора- машиностроителя", Москва, 2001г.

2.      Златоустов В.Д. "Технологические расчеты в курсовом проектировании по резанию металлов", Череповец, 1988г.

.        Комков А.А. "Справочные материалы к курсовому проекту по резанию материалов", Череповецкий государственный университет, 1998г.

.        Дальской А.М., Суслова А.Г. "Справочник технолога - машиностроителя", том 2, Москва 2001г.

.        Бергер И.И. "Справочник молодого токаря", Минск 1972г.

.        Орлова П.Н., Скороходова Е.А. "Краткий справочник металлиста", Москва, 1987г.

.        Нефедов Н.А. "Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах", Москва, 1976г.

.        Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин Р.К. "Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении", Москва, 1976г.

.        "Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работы, выполняемые на металлорежущих станках", Москва, 1989г.

.        Под ред. А.Н. Малова Справочник технолога машиностроителя.