Разработка участка механического цеха на изготовление детали 'вал-шестерня'

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Другое
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

99,3 Кб
Опубликовано:

2012-09-11

Все дипломные работы по другим направлениям

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Разработка участка механического цеха на изготовление детали 'вал-шестерня'

Содержание

Введение

1. Технологический раздел

1.1 Выбор и обоснование способа получения заготовки

1.2 Определить припуски на заготовку

1.3 Назначить маршрут обработки детали

1.4 Выбрать оборудование, режущий, мерительный инструмент и приспособления на механические операции

1.5 Назначить режимы резания на механические операции

1.6 Рассчитать нормы времени на механические операции

2. Плано-механическая часть

2.1 Определить потребное количество станочного оборудования и коэффициент его загрузки

2.2 Определить количество рабочих-станочников, вспомогательных рабочих и ИТР на участке

2.3 Определить площадь участка

Заключение

Список литературы

Введение

Мне было дано задание разработать участок механического цеха на изготовление детали "Вал-шестерня Л80.22.01.034". Масса детали 29,2кг.

Для этого мне надо выбрать способ получения заготовки и определить припуски на заготовку, а также назначить маршрут обработки детали.

Также в моем проекте должен выбрать станки, приспособления, режущий, вспомогательный и измерительный инструмент на каждую операцию. Потом рассчитать на заготовку все режимы резания и нормы времени.

Потом определить количество станочного оборудования и коэффициент его загрузки, а также определить количество рабочих-станочников, вспомогательных рабочих и ИТР. Затем рассчитать площадь участка.

деталь вал шестерня операция

1. Технологический раздел

Мне дал дан чертеж детали "Вал-шестерня Л80.22.01.034", который изготовлен из стали 40Х ГОСТ 4543-71 - эта легированная конструкционная качественная улучшаемая сталь, где углерода 0,40%, хрома не более 1%.

Масса детали 29,2 кг. Чертеж выполнен в масштабе 1: 2. Габаритные размеры ø142,977h11х540±1,4.

Деталь подвергается улучшению НВ 241…285.

Вал-шестерня имеет зубья m = 5, z = 26 штук, шлицы

b-10х72х78а11х12d10 - это шлицы наружные, диаметр внутренний - 72мм, диаметр наружный - 78а11, шлицы шириной 12d10 мм и 10 шлиц, шпоночный паз шириной 25 мм, длиной 96 мм и глубиной 9 мм, 2 центровочных отверстия ø5 длиной 6,3 мм, а также 2 отверстия с резьбой М12-7Н - резьба внутренняя метрическая, правая, М12, шаг резьбы - 1,75 мм, класс точности 7Н.

Поверхности ø65h8 длиной 35 мм, ø78а11 длиной 82 мм, ø80К6 длиной 58 мм, ø80К6 длиной 60 мм подвергаются шлифованию до шероховатости R_а1,25.

Поверхности ø80h11 длиной 65 мм и ø90h6 длиной 80 мм подвергаются тонкому точению до шероховатости R_z20 и R_а2,5 соответственно.

На торец поверхности ø110 имеется допуск на торцевое биение не более 0,04 мм относительно базы Д, которой является осевая линия.

На поверхности ø65h8 и ø80h8 имеется допуск на радиальное биение не более 0,04 мм относительно базы Д, которой является осевая линия.

Поверхности ø90h6 и ø80К6 имеется допуск на радиальное биение не более 0,025 мм относительно базы Д, которой является осевая линия.

На поверхность ø142,977h11 имеется допуск на радиальное биение не более 0,05 мм относительно базы Д, которой является осевая линия.

На шпоночный паз имеется допуск на параллельность не более 0,05 мм и допуск на симметричность не более 0,03 мм относительно базы Д, которой является осевая линия.

На зубья имеется допуск на колебание длины общей нормали 0,036 мм, допуск на радиальное биение зубчатого венца 0,06 мм и допуск на разность окружных шагов 0,02 мм.

1.1 Выбор и обоснование способа получения заготовки

Исходя из конструкции детали и ее массы 29,2 кг, заготовку получаем штамповкой на горизонтально-ковочной машине. Форма заготовки приближена к форме детали, что позволяет уменьшить расход материала.

1.2 Определить припуски на заготовку

Определяем предварительную массу заготовки:

m_з= 1,3·m_{д (}1)

где m_д - масса детали, кг

m_з=1,329,2 = 38 (кг)

Рис.1

Расчет припусков:

На ø65h8, R_a1,25: 65+2 (4,3+0,7) =75^+2,4_-1,2

На ø78а11, R_a1,25: 78+2 (4,3+0,7) =88^+2,4_-1,2

На ø80К6, R_а1,25: 80+2 (4,3+0,7) =90^+2,4_-1,2

На ø90h6, R_а2,5: 90+2 (4,3+0,3) =99,2^+2,4_-1,2

На ø110, R_z40: 110+2 (4,3+0,3) =119,2^+2,4_-1,2

На ø142,977h11, R_z20: 142,977+2 (4,4+0,4) =152,577^+2,5_-1,5

На 540, R_z40: 540+2 (5,8+0,4) =552,4⁺⁴_-2

На 95h12, R_z40: 95+12,4 = 107,4^+2,4_-1,2

Определяем объемы заготовки:

V_ц= (πD²/4) h, см³ (2)

где D - диаметр заготовки, см

h - длина заготовки, см

V_{ц 1}= (3,147,5²/4) 2,5=110,4 (см³)

V_ц2= (3,148,8²/4) 8,2=498,5 (см³)

V_ц3= (3,149²/4) 15,3=972,9 (см³)

V_ц4= (3,149,92²/4) 8=618 (см³)

V_ц5= (3,1411,92²/4) 4,5=502 (см³)

V_ц6= (3,1415,2577²/4) 10,74=1962,7 (см³)

V_ц7= (3,149²/4) 6=381,5 (см³)

Общий объем заготовки:

∑V_ц=V_{ц 1}+ V_{ц 2}+V_{ц 3} +V_{ц 4}+V_{ц 5} +V_{ц 6}+V_{ц 7,} см³ (3)

где V_{ц 1}, V_{ц 2}, V_{ц 3}, V_{ц 4}, V_{ц 5}, V_{ц 6},V_{ц 7} - объемы детали, см³

∑V_ц=110,4+4998,5+972,9+618+502+1962,7+381,5 = 5046 (см³)

Масса заготовки:

m_д=∑V_цρ, кг (4)

где ∑V_{ц -}сумма объемов, см³

ρ - плотность, кг/см³

m_д=7.8145046 = 39,4 (кг)

К_им= m_д/ m_{з (}5)

где m_д - масса детали, кг

m_{з -}масса заготовки, кг

К_им= 29,2/39,4 = 0,74

Вывод: Так как среднесерийное производства К_им должно быть 0,65…0,8, в данном случае К_им= 0,75, он входит в данный диапазон, то значит я правильно выбрал способ получения заготовки и допуски, что позволит уменьшить расход материала при обработки.

1.3 Назначить маршрут обработки детали

Заготовительная

Термическая

Фрезерно-центровальная

Токарная I с ЧПУ

Токарная II с ЧПУ

Шпоночно-фрезерная

Круглошлифовальная 1

Круглошлифовальная 2

Шлицефрезерная

Зубофрезерная

Агрегатная

Контрольная

1.4 Выбрать оборудование, режущий, мерительный инструмент и приспособления на механические операции

Фрезерно-центровальная

Станок: Фрезерно-центровальный станок модели МР - 73М

Диаметр обрабатываемой заготовки, мм 25-125

Длина обрабатываемой заготовки, мм 500-1080

Частота вращения фрезерного шпинделя, об/мин 125; 180; 250; 355; 500; 712

Наибольший ход головки фрезы, мм 250

Рабочая подача фрезы, мм/мин (рег. бесступенчатое) 20-400

Частота вращения сверлильного шпинделя, об/мин 238; 325; 450; 600; 825; 1125

Наибольший ход сверлильной головки, мм 100

Продолжительность холостых хоров, мин 0,3

Рабочие подачи сверла, мм/мин (рег. бесступенчатое) 20-300

Мощность Эл. двигателя, кВт:

фрезерной головки 7,5

сверлильной головки 2,2

КПД привода станка 0,7

Габариты станка, мм 3790х1630

Категория ремонтной сложности 7

Приспособление - пневматические тиски с призматическими губками

Режущий инструмент - Торцовая фреза Р5М6 ГОСТ 9304-69 Д=100мм, В=50мм, d=50H7мм, zф=14штук

Центровочные сверла ø5, L=70мм, l=6,2мм, D=14мм ГОСТ 14952-75, Р6М5

Мерительный инструмент - Штангенциркуль ШЦ - 3 ГОСТ 169-88

Калибр-пробка ГОСТ 14822-69 ø5

Токарная 1 с ЧПУ

Станок: Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16Б16Т1

Наибольший ø обрабатываемой заготовки, мм

над станиной 320

над суппортом 125

Наибольшая длина заготовки 750 мм

Шаг нарезаемой резьбы 0,05-40,95 мм

Частоты вращения шпинделя 1/мин

; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1500; 1750; 2000

Наибольшее перемещение суппорта

продольное 700 мм

поперечное 210 мм

Подачи суппорта, мм/об (мм/мин)

продольная (2-1200)

поперечная (1-1200)

Мощность электродвигателя 7,1 кВт

КПД привода 0,81

Габариты станка в плане 1390х1870

Масса 2350кг

Приспособление - 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон, вращающийся центр

Режущие инструменты - Резцы проходные упорный прямые с пластинами из твердого сплава с углом в плане 90º ГОСТ 18879 - 73 Т5К10 h=25мм, b=16мм, L=120мм, e=15мм, r=1.0мм

Резцы проходные упорный прямые с пластинами из твердого сплава с углом в плане 90º ГОСТ 18879 - 73 Т15К6 h=25мм, b=16мм, =120мм, e=15мм, r=1.0мм

Резец канавочный Р6М5 ГОСТ 18883-73 Н=18мм, В=4мм, L=125мм, а=5мм, γ=10°

Мерительный инструмент - Штангенциркуль ЩЦ - 3 ГОСТ 169-88

Токарная 2 с ЧПУ

Станок: Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16Б16Т1

Наибольший ø обрабатываемой заготовки, мм

над станиной 320

над суппортом 125

Наибольшая длина заготовки 750 мм

Шаг нарезаемой резьбы 0,05-40,95 мм

Частоты вращения шпинделя 1/мин

; 50; 63; 80; 100; 125160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1500; 1750; 2000

Наибольшее перемещение суппорта

продольное 700 мм

поперечное 210 мм

Подачи суппорта, мм/об (мм/мин)

продольная (2-1200)

поперечная (1-1200)

Мощность электродвигателя 7,1 кВт

КПД привода 0,81

Габариты станка в плане 1390х1870

Масса 2350кг

Приспособление - 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон, вращающийся центр

Режущие инструменты - Резцы проходные упорный прямые с пластинами из твердого сплава с углом в плане 90º ГОСТ 18879 - 73 Т5К10 h=25мм, b=16мм, =120мм, e=15мм, r=1.0мм

Резцы проходные упорный прямые с пластинами из твердого сплава с углом в плане 90º ГОСТ 18879 - 73 Т30К4 h=25мм, b=16мм, =120мм, e=15мм, r=1.0мм

Резец канавочный Р6М5 ГОСТ 18883-73 Н=18мм, В=4мм, L=125мм, а=5мм, γ=10°

Мерительный инструмент - Штангенциркуль ШЦ - 3 ГОСТ 169-88

Скоба предельная односторонняя ø80h11 и ø90h6 ГОСТ 18362-73

Шпоночно-фрезерная

Станок: Шпоночно-фрезерный станок модели 692Р

Наибольшая ширина фрезерного паза 25мм

Длина фрезерного паза без перестановки 5-300мм

Размеры стола, мм 200х800

Число шпинделей 1

Расстояние от оси шпинделя, мм до вертикальных направляющих 206

Наибольшее расстояние от торца шпинделя, мм до рабочей поверхности стола 500

Конус отверстия шпинделя Метрическая№50

Установочное перемещение стола, мм

продольное 440

поперечное 160

вертикальное 300

Наибольшее перемещение пиноли, мм

гидравлическое 40

ручное 100

Вертикальная подача шпинделя, мм/ход бабки (бесступенчатое) 0,05-0,5

Частота вращения шпинделя, 1/мин 375; 460; 570; 700; 870; 1070; 1320; 1620; 2000; 2500; 3100; 3750

Продольная подача шпинделя, мм/мин (бесступенчатое) 450-1200

Мощность Эл. двигателя, кВт 2,5

КПД привода 0,75

Габарит в плане, мм 1620х1450

Категория ремонтной сложности 11

Приспособление - пневматические тиски с призматическими губками

Режущий инструмент - Шпоночная фреза Т15К6 ГОСТ 6396-78 с цилиндрическим хвостовиком ø25е8, L=98мм, l=22мм

Мерительный инструмент - Шаблоны для контроля шпоночных пазов

Круглошлифовальная 1

Станок: Круглошлифовальный станок модель 3М151Ф2

Наибольший размер обр. заг. мм

диаметр 200:

длина 700

Высота центров мм 125

Наибольший разм. Шлиф. Круга мм

наружный 700

длина 200

Частота вращения шпинделя шлиф круга, об/мин 1590

Частота вращения шпинделя заг.1/мин 50-500

Угол поворота стола +3. - 10

Подача шпинделя, мм/об 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6

Мощность электродвигателя 15,2кВт

КПД привода 0,82

Габариты станка, мм 5400х2400

Масса станка 6500кг

Категория ремонтной сложности 43

Приспособление - поводковый патрон и невращающиеся центра

Режущие инструменты - Круг плоский шлифовальный ГОСТ 2425-70 ПП600х30х305 и ПП600х60х305 24А25АС26К4А

Мерительный инструмент - скоба односторонняя предельная

ГОСТ 18362 - 73

Круглошлифовальная 2

Станок: Круглошлифовальный станок модель 3М151Ф2

Наибольший размер обр. заг. мм

диаметр 200:

длина 700

Высота центров мм 125

Наибольший разм. Шлиф. Круга мм

наружный 700

длина 200

Частота вращения шпинделя шлиф круга, об/мин 1590

Частота вращения шпинделя заг.1/мин 50-500

Угол поворота стола +3. - 10

Подача шпинделя, мм/об 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6

Мощность электродвигателя 15,2кВт

КПД привода 0,82

Габариты станка, мм 5400х2400

Масса станка 6500кг

Категория ремонтной сложности 43

Приспособление - поводковый патрон и невращающиеся центра

Режущие инструменты - Круг плоский шлифовальный ГОСТ 2425-70 ПП600х60х305 24А25АС26К4А

Мерительный инструмент - скоба односторонняя предельная

ГОСТ 18362 - 73

Шлицефрезерная

Станок: Горизонтальный шлицефрезерный станок мод.5350

Число нарезаемых шлиц, 4-100

Наибольшие размеры, мм:

Обрабатываемой детали:

диаметр 150

длина 675

Червячной фрезы

диаметр 140

длина 105

Частота вращения шпинделя, об/мин 80-250

Мощность эл. двигателя, кВт 7,5

КПД привода 0,85

Габаритные размеры, мм 1660х1150

Приспособление - вращающиеся центра, поводковый патрон

Режущий инструмент - Червячная фреза для шлицевых валов Р6М5 ГОСТ 8072-60 D_е = 100 мм, L = 90 мм, d = 40 мм, D₁ = 60 мм, z = 14 штук

Мерительный инструмент - Калибр-кольцо шлицевое ГОСТ 18832-73

Зубофрезерная

Станок: Вертикальный фрезерный п/а мод.5В312

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки 312 мм

Наибольший модуль 6 мм

Наибольшая ширина обрабатываемого венца 300 мм

Наибольший угол наклона зуба +45°, - 45°

Наибольший диаметр фрезы 180мм

Диаметр стола 320 мм

Диаметр отверстия в столе 80 мм

Конус Морзе шпиндельной фрезы 4

Частота вращения шпинделя, 1/мин: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500

Подачи стола, мм/об: 1,0; 1,65; 2; 2,5; 3,5; 5; 6,5; 9,5; 13; 18,5; 26; 36,5; 51,5; 71,6; 100

Мощность эл. двигателя, кВт 7,5

КПД привода 0,65

Габаритные размеры в плане, мм 1790х1000

Масса станка, кг 6400

Категория ремонтной сложности 35

Приспособление - Поводковый патрон, вращающиеся центра

Режущий инструмент - Червячная фреза ГОСТ 9324-80 m = 5, Дао= =140мм, Д= 50 мм, Д1= 85 мм, L = 140 мм, zо = 14 штук, класс точности АА

Мерительный инструмент - Шаблон длины общей нормали

Агрегатная

Станок: Сверлильно-фрезерно-расточной станок модели ИР800ПМФ4

Размеры стола, мм 800х800

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг 1500

Наибольшее перемещение (мм) стола:

Продольное 800

Поперечное 1000

Вертикальное 710

Расстояние от оси шпинделя до стола, мм 80-780

Расстояние от торца шпинделя до центра стола, мм 180-980

Конус отверстия шпинделя 50

Емкость инструментального магазина 30

Наибольший диаметр инструмента, загружаемый в магазин:

Без пропуска гнезда 110

С пропуском гнезда 125

Частота вращения шпинделя, 1/мин: 21,2; 22,5; 24; 26,5; 28; 30; 31,5; 33; 35; 37; 40; 42; 44; 46; 49; 52; 55; 58; 62; 65; 69; 73; 78; 82; 86; 92; 97; 102; 108; 115; 120; 128; 135; 142; 150; 160; 170; 180; 200; 210; 225; 240; 250; 265; 280; 300; 315; 330; 358; 370; 395; 415; 440; 465; 490; 520; 550; 580; 620; 650; 690; 730; 775; 820; 865; 915; 970; 1025; 1080; 1150; 1200; 1280; 1350; 1420; 1500; 1600; 1700; 1800; 1900; 2000; 2100; 2250; 2400; 2500; 2650; 2800; 3000.

Рабочие подачи, мм/мин 1,0-2000

Мощность Эл. двигателя, кВт 14

Габариты в плане, мм 4450х4655

Масса станка, кг 12500

Приспособление - Поводковый патрон

Режущий инструмент - Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 10902-77 Р6М5 ø10,2, L=89мм, l=43мм

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 10902-77 Р6М5 ø12,6, L=89мм, l=43мм

Метчик с проходным хвостовиком р6м5 ГОСТ 3266-81 ø12, р=1,75мм, L=89мм, l=29мм, l1=5,2мм

Мерительный инструмент - Калибр-пробка резьбовая ГОСТ 17757-72

Калибр-пробка ø10,2 ГОСТ 14822-69

Штангенциркуль ШЦ - 3 ГОСТ 169-88

1.5 Назначить режимы резания на механические операции

Фрезерно-центровальная

Фрезеровать торцы до размера 540 мм

1. Глубина резания

= (L-l) /2, мм (6)

где L - длина заготовки, мм

l - длина детали, мм

= (552,4-540) /2=6,2/4 = 1,55 (мм)

2. Подача

0=0,23-0,5 мм/об принимаю S0 = 0,3 мм/об

Sz= S/z=0.30/14=0.02 (мм/зуб)

. Скорость резания

v = (C_vД^q) / (Т^mt^xs^yВ^иz^р) K_v_,м/мин₍7)

где T - среднее значение периода стойкости, мин;

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об

− общий коэффициент, представляющий собой произведение из ряда поправочных коэффициентов, учитывающих конкретные условия резания.

C_v_-Коэффициент при скорости резания

m, x, y - показатели степеней при скорости резания

Д - диаметр фрезы, мм

В - ширина фрезерования, мм

Z - число зубьев фрезы, штук

C_v=64,7

m=0.20=0.1=0.2=0.25=0.15=0=180мин

(8)

где K_mv_-коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал

K_п_v - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки

K_и_v - коэффициент, учитывающий материал инструмента

K_п_v =0.9

K_иv =1.0

_mv= K_r (750/σ_в) ^{nv (}9)

где K_r - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

σ_в - фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания

n_v - показатель степени при обработке

K_mv=0,85 (750/980) ^0.9 =0,58

K_v= 0,580.91.0=0,52

v = (64,7100^0,25) / (180^0,21,55^0,10,02^0,290^0,1514⁰) 0,52 =40,1 (м/мин)

. Определяем частоту вращения

n = 1000v/ (πD), об/мин (10)

где скорость резания, м/мин

D - наружный диаметр, мм

n = (100040,1) / (3.14100) = 127,8 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 125об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания

v_действ = (πDn) /1000, м/мин (11)

где наружный диаметр, мм

частота вращения, об/мин

v_действ = (3,14100125) /1000 =39,3 (м/мин)

. Сила резания

Р_z = (10C_рt^xs^yВⁿz) / (Д^qn^w) K_p_, Н (12)

где t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

K_p− общий коэффициент, представляющий собой произведение из ряда поправочных коэффициентов, учитывающих конкретные условия резания.

C_p - коэффициент при скорости резания

Д - диаметр фрезы, мм

В - ширина фрезерования, мм

Z - число зубьев фрезы, штук

n - частота вращения, мм/мин

x = 0,95= 0.8= 1,1=1.1=0

_mp = (σ_в/750) ^{n (}13)

где σ_{в -}фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания

n - показатель степени при обработки резцом

K_mp = (980/750) ^0,3=1,08

P_z = (10 82,51,55^0,950,02^0.890^1,1 14) / (100^1,1125⁰) 1,08 = 736,8 (H)

. Определяем мощность резания

N_p_ез= (P_z v) / (102060), кВт (14)

где P_z - сила резания, Н

v - скорость резания, м/мин

N_p_ез= (736,839,3) / (102060) = 0,47 (кВт)

Определяем мощность шпинделя

N_шт= N_дв.η, кВт (15)

где N_{дв. -}мощность двигателя, кВт, η - КПД привода

N_шт=7,50,7=5,25 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}0,47 кВт < 5,25 кВт)

Вывод: Обработка возможна

Сверлить 2 отверстия ø5 глубиной 6,3 мм

1. Глубина резания

t=d/2, мм (16)

где d - диаметр сверла, мм

t=5/2=2,5 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,07-0,11 мм/об принимаю s = 0,08 мм/об

. Скорость резания

v = (C_vД^q) / (Т^ms^y) K_v_,м/мин (17)

где T - среднее значение периода стойкости, мин;

S - подача, мм/об;

C_v - Коэффициент при скорости резания

Д - диаметр сверла, мм

C_v=7,0

y=0.70

q=0.40

m=0, 20

T=15мин

Kv= КlvK_mvK_п_v (18)

где K_mv_-коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал

K_п_v - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки

K_lv - коэффициент, учитывающий глубину сверления

K_п_v =1,0

K_lv=1,0

K_mvопределяем по формуле 9

K_mv=0,85 (750/980) ^0,9 = 0,67

K_v= 0,671,01.0=0,67

v = (75^0,4) / (15^{0, 20},08^0,7) 0,67 = 30,4 (м/мин)

. Частота вращения определяем по формуле 10

n= (100030,4) / (3,145) = 1938,6 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 1125 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1451125) /1000 =18 (м/мин)

. Рассчитываем крутящий момент

Мкр = 10 C_мД^qs^yK_р, Н м (19)

где D - диаметр сверла, мм;

S - подача, мм/об;

K_р, - коэффициент, учитывающий материал заготовки

C_м = 0,0345

q= 2,0

y = 0.8

K_р определяем по формуле 13

K_p = (980/750) ^0,75=1,22

Мкр =10 0,03455²0,08^0,8 1,22 = 1,4 (Hм)

. Определяем мощность резания

N_p_ез= (Мкр n) / (9750), кВт (20)

где Мкр - крутящий момент, Нм

n - частота вращения, об/мин

N_p_ез= (1,41125) / (9750) = 0,16 (кВт)

N_штопределяем по формуле 15

N_шт= 2, 20,7=1,54 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}0,16кВт < 1,54кВт)

Вывод: Обработка возможна. Токарная 1 с ЧПУ

Точить начерно последовательно поверхности до ø83 на длину 60 мм и ø145,857 на длину 102 мм

. Определяем глубину резания

t_черн = (Дз-Дчер) /2, мм (21)

где Дз - диаметр заготовки, мм

Дчер - диаметр черновой, мм

t₁ = (152,577-145,857) /2=3,36 (мм)

t₂ = (90-83) /2=3,5 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,7-1,2 мм/об принимаю s = 0,9 мм/об

. Определяем скорость резания

V = (C_v/T^mt^xs^y) K_v_, м/мин (22)

где T - среднее значение периода стойкости, мин;

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

C_v - Коэффициент при скорости резания

m, x, y - показатели степеней при скорости резания

C_v=340

m=0.20

x=0.15

y=0.45

T=50мин

K_v определяем по формуле 8

K_и_v = 0.65

K_п_v = 0.9

K_mv определяем по формуле 9

K_mv=0,95 (750/980) ^1,0 = 0,73

K_v = 0,730,90,65=0,43

v = (340/50^0,23,36^0,150,9^0,45) 0,43 = 58,8 (м/мин)

. Определяем частоту вращения по формуле 10

n = (100058,8) / (3.14145,857) = 127,6 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 125об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,14145,857125) /1000 = 57,3 (м/мин)

. Рассчитываем силу резания

P_z = 10 C_pt^xs^yvⁿ K_р, Н (23)

где t - глубина резания, мм; S - подача, мм/об;

V - скорость резания, м/мин

K_р - коэффициент, учитывающий материал заготовки

C_p = 300

x = 1,0

y = 0.75

n = - 0.15

Рассчитываем коэффициент K_р

K_р= K_mpK_φρK_γρK_λρ (24)

где K_mp - коэффициент, учитывающий влияние качества материала

K_φρ - коэффициент, учитывающий главный угол в плане

K_γρ - коэффициент, учитывающий передний угол

K_λρ - коэффициент, учитывающий угол наклона главного лезвия

K_φρ = 0,89

K_γρ =1,0

K_λρ =1,0

K_mp определяем по формуле 13

K_mp = (980/750) ^0,75=1,22

K_р = 1,220,8911 = 1,09

P_z = 10 3003,36¹0,9^0.7557,3^-0.15 1,09 = 5531,5 (H)

. Определяем мощность резания по формуле 14

N_p_ез= (5531,557,3) / (102060) = 5,2 (кВт)

N_шт=определяем по формуле 15

N_шт=7,10,81=5,8 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}5,2 кВт<5,8кВт)

Вывод: Обработка возможна

Точить начисто последовательно 2 фаски 1,6х45° и 2х45°и поверхности до ø80,5 на длину 60 мм и ø142,977h11 длиной 102 мм

. Определяем глубину резания при чистовом точении

t_чист = (Дчер-Дчист) /2, мм (25)

где Дчист - диаметр чистовой, мм

Дчер - диаметр черновой, мм

t₁ = (83-80,5) / 2 =1,25 (мм)

t₂ = (145,857-142,977) / 2 =1,44 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,33 мм/об

. Определяем скорость резания по формуле 22

C_v=350

х=0,15

у=0,35

m=0, 20

Т=40 мин

K_v_, определяем по формуле 8

K_и_v = 1

K_п_v = 0.9

K_mvопределяем по формуле 9

K_mv=0,95 (750/980) ^1,0 = 0,73, K_v_, =0,730,91=0,66

v = (350/40^0,21,44^0,150,33^0,35) 0,66 = 154,2 (м/мин)

. Частота вращения определяем по формуле 10

n= (1000154,2) / (3,14145,977) = 336,3 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 315 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,14315145,977) /1000 = 144,4 (м/мин)

Точить канавку начисто до ø79 длиной 5 мм

. Определяем глубину резания при чистовом точении

t = (Д_дет-Д_кан) /2, мм (26)

где Д_дет - диаметр детали, мм, Д_кан - диаметр канавки, мм

t = (80,5-79) /2 = 0,75 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,16 - 0,23 мм/об принимаю s = 0,20 мм/об

. Определяем скорость резания по формуле 22

C_v = 420

х = 0,15

у = 0, 20

m = 0, 20

Т = 40 мин

K_v_, определяем по формуле 8

K_и_v = 1,0

K_п_v = 0,9

K_mvопределяем по формуле 9

K_mv= 0,85 (750/980) ^1,75 = 0,53

K_v = 0,530,91,0= 0,48

v = (420/40^{0, 20},75^0,150, 20^,2) 0,48 = 138,9 (м/мин)

. Частота вращения шпинделя определяем по формуле 10

n= (1000138,9) / (3,1479) = 559,8 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 500 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1479500) /1000 = 124 (м/мин)

Токарная 2 с ЧПУ

Точить начерно последовательно поверхности до ø68 на длину 25мм, до ø81 на длину 82мм, до ø83 на длину 153 мм, до ø92,76 на длину 80мм, до ø112,76 на длину 45 мм

. Определяем глубину резания по формуле 21

t₁ = (75-68) /2=3,5 (мм)

t₂ = (88-81) /2=3,5 (мм)

t₃ = (90-83) /2=3,5 (мм)

t₄ = (99,6-92,76) /2=3,42 (мм)

t₅ = (119,6-112,76) /2=3,42 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,7-1,2 мм/об принимаю s = 0,9 мм/об

. Определяем скорость резания по формуле 22

C_v=340

m=0.20

x=0.15

y=0.45

T=50мин

K_v определяем по формуле 8

K_и_v = 0.65

K_п_v = 0.9

K_mv определяем по формуле 9

K_mv=0,95 (750/980) ^1,0 = 0,73

K_v_, = 0,730,90,65=0,43

v = (340/50^0,23,42^0,150,9^0,45) 0,43 = 58,3 (м/мин)

. Определяем частоту вращения по формуле 10

n = (100058,3) / (3.14112,76) = 164,7 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 160 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,14112,76160) /1000 = 56,7 (м/мин)

. Рассчитываем силу резания по формуле 23

C_p = 300

x = 1,0

y = 0.75

n = - 0.15

Рассчитываем коэффициент K_р по формуле 24

K_φρ =0,89

K_γρ =1,0

K_λρ =1,0

K_mp определяем по формуле 13

K_mp = (980/750) ^0,75=1,22

K_р = 1,220,8911 = 1,09

P_z = 10 3003,42¹0,9^0.7556,7^-0.15 1,09 = 5639,2 (H)

. Определяем мощность резания по формуле 14

N_p_ез= (5639,256,7) / (102060) = 5,22 (кВт)

N_шт=определяем по формуле 15

N_шт=7,10,81=5,8 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}5,22 кВт < 5,8кВт)

Вывод: Обработка возможна

Точить начисто последовательно5 фасок и поверхности до ø65,5 на длину 25мм, до ø78,5 длиной 82мм, до ø80 на длину 30мм, до ø80,5 на длину 65мм, до ø80,5 на длину 58мм, до ø90,48 на длину 80мм и до ø110 на длину 45мм

. Определяем глубину резания при чистовом точении по формуле 25

t₁ = (68-65,5) / 2 =1,25 (мм)

t₂ = (81-78,5) / 2 =1,25 (мм)

t₃ = (83-80) /2=1,5 (мм)

t₄ = (83-80,5) /2=1,25 (мм)

t₅ = (92,76-90,48) /2=1,14 (мм)

t₆ = (112,76-110) /2=1,38 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,51 мм/об

. Определяем скорость резания по формуле 22

C_v=350

х=0,15

у=0,35

m=0, 20

Т=40 мин

K_v_, определяем по формуле 8

K_и_v = 1,0

K_п_v = 0.9

K_mvопределяем по формуле 9

K_mv=0,95 (750/980) ^1,0 = 0,73

K_v =0,730,91=0,66

v = (350/40^0,21,38^0,150,51^0,35) 0,66 =133,2 (м/мин)

. Частота вращения определяем по формуле 10

n= (1000133,2) / (3,14110) = 385,7 (об/мин) Сравниваем с паспортными данными и принимаем, n_пасп= 315об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,14110315) /1000 = 108,8 (м/мин)

Точить тонко последовательно поверхность до ø80h11 длиной 65 мм и до ø90h6 длиной 80 мм

. Определяем глубину резания при чистовом точении

t = (Д_чист-Д_дет) /2, мм (37)

где Д_чист - диаметр чистовой, мм

Д_дет - диаметр детали, мм

t₁ = (80,5-80) /2 = 0,25 (мм)

t₂ = (90,48-90) /2 = 0,24 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,06 - 0,12 мм/об принимаю s = 0,1 мм/об

. Скорость резания

v = 120 - 170 м/мин принимаю v = 160 м/мин

. Частота вращения шпинделя определяем по формуле 10

n= (1000160) / (3,1490) = 566,2 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 500 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1490500) /1000 = 141,3 (м/мин)

Точить канавку начисто до ø79 длиной 5 мм

. Определяем глубину резания при чистовом точении по формуле 26

t = (80,5-79) /2 = 0,75 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,16 - 0,23 мм/об принимаю s = 0,20 мм/об

. Определяем скорость резания по формуле 22

C_v = 420

х = 0,15

у = 0, 20

m = 0, 20

Т = 40 мин

K_v_, определяем по формуле 8

K_и_v = 1,0

K_п_v = 0,9

K_mvопределяем по формуле 9

K_mv= 0,85 (750/980) ^1,75 = 0,53

K_v = 0,530,91,0= 0,48

v = (420/40^{0, 20},75^0,150, 20^,2) 0,48 = 138,9 (м/мин)

. Частота вращения шпинделя определяем по формуле 10

n= (1000138,9) / (3,1479) = 559,8 (об/мин) Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 500 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1479500) /1000 = 124 (м/мин)

Шпоночно-фрезерная

Фрезеровать шпоночный паз

. Глубина резания

t=9/5=1,8 (мм)

. Подача Sz=0,45мм/зуб

S=0,453=1,35 мм/об

. Скорость резания определяем по формуле 7

C_v=12=0.26=0.3=0.25=0.3=0=0=90мин_v определяем по формуле 8

K_п_v =0.9

K_и_v =1.0

K_mvопределяем по формуле 9

K_mv=0,95 (750/980) ^1,0 = 0,73

K_v= 0,730.91.0=0.66

v = (1225^0,3) / (90^0,261,8^0,30,45^0,2525⁰3⁰) 0,66 = 6,6 (м/мин)

. Определяем частоту вращения по формуле 10

n = (10006,6) / (3.1425) = 84,2 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 375 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1425375) /1000 = 29,4 (м/мин)

. Сила резания определяем по формуле 12

C_p = 12,5

x = 0,85

y = 0,75

n = 1,0

q=0,73

w= - 0,13

K_p определяем по формуле 13

K_p = (980/750) ^0,3=1.08

P_z = (10 12,51,8^0,850,45^0.7525¹ 3) / (25^0,73375^-0,13) 1,08= 1889,8 (H)

. Определяем мощность резания по формуле 14

N_p_ез= (1889,829,4) / (102060) = 0,91 (кВт)

N_штопределяем по формуле 15

N_шт=2,50,75=1,9 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}0,91 кВт < 1,9кВт)

Вывод: Обработка возможна

Круглошлифовальная 1

Шлифовать поверхность до ø80К6 длина 60 мм

. Припуск h = (80,5-80) /2 = 0,25 (мм)

. Скорость круга V_кр =30м/с

. Частота вращения круга n = 1590 об/мин

. Скорость заготовки V_з =30 м/мин

n = (100030) / (3.1480) =119,5 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 100 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1410080) /1000 =25,1 (м/мин)

. Радиальная подача S_р=0,005 мм/об

. Определяем мощность резания

N_p_ез=С_NV_з^r S_р^yd^qb^z, кВт (28)

где V_з - скорость заготовки, м/мин

S_р - радиальная подача, мм/об

d - диаметр шлифования, мм

b - ширина шлифования, мм

N_рез=0,1425,1^0.80.005^0.880^0.260¹=3,84 (кВт)

Определяем мощность резания по формуле 15

N_шг= 15, 20,82 = 12,5 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_рез ≤ N_шп, (3,84 кВт < 12,5 кВт)

Вывод: Обработка возможна

Круглошлифовальная 2

Шлифовать поверхности одновременно до ø65h8 длина 25 мм и до ø80К6 длина 58 мм

. Припуск h = (65,5-60) /2 = 0,25 (мм)

h = (85,5-80) /2 = 0,25 (мм)

. Скорость круга V_кр =30м/с

. Частота вращения круга n = 1590 об/мин

. Скорость заготовки V_з =30 м/мин

. Частоту вращения заготовки определяем по формуле 10

n = (100030) / (3.1480) =119,5 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем, n_пасп= 100 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1410080) /1000 =25,1 (м/мин)

. Радиальная подача S_р=0,005 мм/об

. Определяем мощность резания по формуле 28

N_рез=0,1425,1^0.80.005^0.880^0.260¹=3,84 (кВт)

Определяем мощность резания по формуле 15

N_шг= 15, 20,82 = 12,5 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_рез ≤ N_шп, (3,84 кВт < 12,5 кВт)

Вывод: Обработка возможна последовательно поверхность до ø78а11 длина 82мм

. Припуск: h = (78,5-78) /2 = 0,25 (мм)

. Скорость круга V_кр = 30 м/с

. Частота вращения круга n_кр = 1590 об/мин

. Скорость заготовки V_з = 30 м/мин

. Частоту вращения заготовки определяем по формуле 10

n = (100030) / (3,1478) = 122,5 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем, n_пасп= 100 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1410078) /1000 = 24,5 (м/мин)

. Продольная подача S_р = 0,5·82 = 41 (мм/об)

. Глубина шлифования t = 0,05 мм

. Определяем мощность резания

N_p_ез=C_NV₃^rS ^y d^qt^x, кВт (29)

где V_з - скорость заготовки, м/мин

S - продольная подача, мм/об

d - диаметр шлифования, мм

t - глубина шлифования, мм

N_рез=2,6524,5^0.50.05^0.5 41^0.5578^-0,2 = 2,6 (кВт)

Определяем мощность резания по формуле 15

N_шг= 15, 20,82 = 12,5 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_рез ≤ N_шп, (2,6 кВт < 12,5 кВт)

Вывод: Обработка возможна

Шлицефрезерная

Фрезеровать шлицы длиной 85 мм начерно

. Припуск на обработку: h = (78-72) /2 = 3·0,7 = 2,1 (мм)

. Определяем подачу S=2,2 мм/об

. Скорость резания определяем по формуле

V = (C_v·U^qv/T^mh^xvs^yv) K_v, м/мин (30)

Где T - среднее значение периода стойкости, мин;

h - припуск, мм; S - подача, мм/об;

C_v - Коэффициент при скорости резания

m, x, y,q - показатели степеней при скорости резания

U - число шлицев шлицевого валика, штук

C_v = 780

m = 0,40

x = 1,28

y = 0,5

q = 0,37

Т = 600 мин

K_v= KmvKwvK_nvK_uv (31)

где Kmv - коэффициент, учитывает качество материала

Kwv - коэффициент, учитывает количество перемещений фрезы

K_nv - коэффициент, учитывает профиль шлицы

K_uv - коэффициент, учитывает число шлиц

Kmv =1,0= 1,0= 1.0_uv =1.4_v=1,01,01,01.4= 1.4

= (780· 10^0.37/600^0,402.20^,53^1.28) 1.4 = 35 (м/мин)

. Частоту вращения определяем по формуле 10

n = (100035) / (3,1478) = 142.9 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 125 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1412578) /1000 = 30.6 (м/мин)

. Мощность резания

N= 10^-5C_Ns^yv d^uN·VK_N, кВт (32)

где C_N - коэффициент при мощности

s - подача, мм/об

d - диаметр вала, мм

V - скорость резания, м/мин

K_N - поправочный коэффициент, учитывающий изменение условий эксплуатации

C_N = 42_N= 0,65_N= 1,1_N= 1,0

_рез.= 10^-5422, 20^,65 78^1,130,6 1,0=2,59 (кВт)

N_штопределяем по формуле 15, N_шт= 7,50,85= 6,4 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}2,59 кВт < 6,4 кВт)

Вывод: Обработка возможна

фрезеровать шлицы начисто

. Глубина резания

t = h·0.3 = 0.3·3 = 0.9 (мм)

. Определяем подачу

S = 0,8 мм/об

. Скорость резания определяем по формуле 30

C_v = 390

m = 0,40

x = 1,28

y = 0,5

q = 0,37

Т = 300 мин

K_vопределяем по формуле 31

Kmv =1,0= 1,0= 1.0_uv =1.4_v=1,01,01,01.4= 1.4

= (390· 10^0.37/300^0,400,8^0,53^1.28) 1.4 = 38,3 (м/мин)

. Частоту вращения определяем по формуле 10

n = (100038,3) / (3,1478) = 156,5 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 150 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1415078) /1000 = 36,7 (м/мин)

Зубофрезерная

Фрезеровать зубья начерно

. Глубина резания

t_черн =2,2m, мм (33)

где m - модуль, мм

t_черн.=2,25= 11 (мм)

. Определяем подачу

S=2,4 - 2,8 мм/об принимаю s = 2,5 мм/об

. Скорость резания определяем по формуле

V = (C_v/T^mm^xvs^yv) K_v, м/мин (34)

Где T - среднее значение периода стойкости, мин;

m - модуль, мм;

S - подача, мм/об;

C_v - Коэффициент при скорости резания

m, x, y - показатели степеней при скорости резания

C_v = 350

m = 0,33

x = 0,1

y = 0,5

Т = 480 мин

K_v= KmvK3vKwvK_ΔvK_βvKiv (35)

где Kmv - коэффициент, учитывает качество материала

K3v - коэффициент, учитывает число заходов

Kwv - коэффициент, учитывает количество перемещений фрезы

K_Δv - коэффициент, учитывает класс точности

K_βv - коэффициент, учитывает угол наклона зуба

Kiv - коэффициент, учитывает число проходов

Kmv =1,0

K3v =1,0

Kwv = 1,0

K_Δv = 0,8

K_βv =1,0

Kiv =1,0

K_v=1,01,01,01,00,81,0 = 0,8

v = (350/480^0,332,5^0,55^0,1) 0,8 = 19,7 (м/мин)

. Частоту вращения определяем по формуле 10

n = (100019,7) / (3,14140) = 44,5 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем, n_пасп= 40 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1440140) /1000 = 17,6 (м/мин)

. Мощность резания

N= 10^-3C_Ns^yv D^xNm^xvz^qNVK_N, кВт (36)

где C_N - коэффициент при мощности

s - подача, мм/об

D - диаметр фрезы, мм

m - модуль, мм

z - число зубьев колеса, штук

V - скорость резания, м/мин

K_N - поправочный коэффициент, учитывающий изменение условий эксплуатации

C_N = 124_N= 0,9_N= 1,7_N= - 1_N= 0_N= 1,0

N_рез.= 10^-31242,5^0,9 5^1,7140^-136⁰17,6 1,0=0,55 (кВт)

N_штопределяем по формуле 15

N_шт= 7,50,65= 4,9 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}0,55 кВт < 4,9 кВт)

Вывод: Обработка возможна

фрезеровать зубьев начисто

. Глубина резания

t_черн = 0,05m, мм (37)

где m - модуль, мм

t_черн.= 0,055= 0,25 (мм)

. Определяем подачу

S = 0,8 - 1,0 мм/об принимаю s = 1,0 мм/об

. Скорость резания определяем по формуле 34

C_v = 560

m = 0,5

x = - 0,5

y = 0,85

Т = 240 мин

K_v определяем по формуле 35

Kmv =1,0

K3v =1,0

Kwv = 1,0

K_Δv = 0,8

K_βv =1,0

Kiv =1,0

K_v=1,01,01,01,00,81,0 = 0,8

v = (560/240^0,51,0^0,855^-0,5) 0,8 = 64,7 (м/мин)

. Частоту вращения определяем по формуле 10

n = (100064,7) / (3,14140) = 147,1 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 125 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,14125140) /1000 = 55 (м/мин)

Агрегатная

Сверлить 2 отверстия последовательно ø10,2 длиной 27 мм; сверлить 2 фаски последовательно ø12,6 под углом 120º

. Глубина резания по формуле 16

t=10,2/2=5,1 (мм)

. Определяем подачу

s = 0,17-0,20 мм/об принимаю s = 0,18 мм/об

. Скорость резания по формуле 17

C_v=7,0

y=0.70

q=0.40

m=0, 20

T=25мин

Kv определяем по формуле 18

K_п_v =1,0

K_lv=1,0

K_mvопределяем по формуле 9

K_mv=0,85 (750/980) ^0,9 = 0,67

K_v= 0,671,01.0=0,67

v = (710, 20^,4) / (25^{0, 20},18^0,7) 0,67 =20,7 (м/мин)

. Частота вращения определяем по формуле 10

n= (100020,7) / (3,1410,2) = 648,9 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем

n_пасп= 620 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1410,2620) /1000 = 20 (м/мин)

. Рассчитываем крутящий момент по формуле 19

C_м = 0,0345

q= 2,0

y = 0.8

K_р определяем по формуле 13

K_p = (980/750) ^0,75= 1,22

Мкр =10 0,034510,2²0,18^0,8 1,22 = 11,1 (Hм)

. Определяем мощность резания по формуле 20

N_p_ез= (11,1620) / (9750) = 0,71 (кВт)

N_штопределяем по формуле 15

N_шт=140,8=11,2 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}0,71кВт < 11,2кВт)

Вывод: Обработка возможна

Нарезать 2 резьбы М12-7Н длиной 22мм

. Число рабочих ходов i = 4+1 = 5

. Определяем подачу

s =р = 1,75мм/об

. Скорость резания определяем по формуле 17

C_v=64,8

y=0,5

q=1,2

m=0,90

T=90мин

Kv= КТvK_mvK_п_v (38)

где K_mv_-коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал

K_п_v - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки

K_Т_v - коэффициент, учитывающий точность резьбы

K_п_v =1,0

K_Т_v=1,0

K_mv=0,8

K_v= 0,81,01.0=0,8

v = (64,812^1,2) / (90^0,901,75^0,5) 0,8 =13,5 (м/мин)

. Частота вращения определяем по формуле 10

n= (100013,5) / (3,1412) = 357,5 (об/мин)

Сравниваем с паспортными данными и принимаем, n_пасп= 330 об/мин

. Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 11

v_действ = (3,1412330) /1000 = 12,5 (м/мин)

. Рассчитываем крутящий момент

Мкр = 10 C_мД^qр^yK_р, Нм (39)

где D - диаметр сверла, мм;

р - шаг резьбы, мм;

K_р, - коэффициент, учитывающий материал заготовки

C_м = 0,0270

q= 1,4

y = 1,5

K_p =0,85

Мкр =10 0,027012^1,41,75^1,5 0,85 = 17,3 (Hм)

. Определяем мощность резания по формуле 20

N_p_ез= (17,3330) / (9750) =0,58 (кВт)

N_штопределяем по формуле 15

N_шт=140,8=11,2 (кВт)

Сравниваю N_p_ез и N_шти должно быть

N_p_ез≤N_{шт (}0,15 кВт < 11,2кВт)

Вывод: Обработка возможна

1.6 Рассчитать нормы времени на механические операции

Фрезерно-центровальная

Штучное время определяем по формуле

Т_шт= (T₀ +Т_в) (1+ (К₁+К₂) /100), мин (40)

где ;

;

К₁=3,5%

К₂=4%

Основное время на фрезерование

T₀ = (Lp. x. / (ns)) i, мин (41)

где Lp. x. - длина рабочего хода, мм

n - частота вращения, об/мин

s - подача, мм/об

i - число проходов

Lp. x. =l+l₁+l_2,мм (42)

где l - ширина фрезерование, мм

l₁ - длина врезание, мм

l₂ - длина перебега, мм

l = 90мм

l₂=2 мм

l₁ =0,5 (Д-√Д²-В²), мм (43)

где Д - диаметр фрезы, мм

В - ширина фрезерования, мм

l₁ =0,5 (100-√100²-90²) = 28,2 (мм)

Lp. x. = 90+28,2+2 = 120,2 (мм)

T₀ = (120,2/ (0,30125)) 4=12,82 (мин)

Основное время на сверление определяем по формуле 41

Lp. x. определяем по формуле 42

l =6,3мм

l₂=0мм

l₁ определяем по формуле:

l₁=0,3Д, мм (44)

где Д - диаметр сверла, мм

l₁=0,35=1,5 (мм)

Lp. x. = 6,3+0+1,5=7,8 (мм)

T₀ = (7,8/ (0,081125)) 1=0,09 (мин)

T₀ = T_0фр + T_0св, мин (45)

где T_0фр - основное время на фрезерование, мин

T_{0св -}основное время на сверление, мин

T₀ =12,82+0,09 = 12,91 (мин)

Т_в= Т_уст+ Т_в+ Т_контр,мин₍46)

где Т_{уст -}время на установку и снятие заготовки, мин

Т_{в -}вспомогательное время, связанное с выполнением операции, мин

Т_{контр -}время на контрольные измерения, мин

Т_уст=0,50 мин

Т_в=0,65 мин

Т_контр=0,36+0.12=0.56 (мин)

Т_в= 0,50+0,65+0,56 = 1,71 (мин)

Т_шт= (12,91+1,71) (1+ (3,5+4) /100) = 15,72 (мин)

Токарная I с ЧПУ

Норма времени на операцию при обработке на станке с ЧПУ определяется по формуле:

Т_шт= (Т_а+Т_вK_t_в) (1+Т_об/100), мин (47)

где Т_а - время автоматической работы по программе, мин

Т_в - Время ручной вспомогательной работе, мин

Т_об - время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности

K_t_в - поправочный коэффициент, учитывающий серийность работы (по условию)

K_t_в =0,8

Т_об =5%

где Т_оа - время основной автоматической работы, мин

Т_{ва -}время ручной вспомогательной работы, мин, Т_ва=0,02 мин

Т_оа = L_i/s_mi, мин (49)

где s_mi_-минутные подачи на участке

L_I_-длина шага траектории инструмента, мм

L_I= 60+31,5+102+60+31,5+102+1,6+2+0,75+0,75 = 392,1 (мм)_mi= s₀n_д, мм/мин₍50)

где s_{0 -}подача, мм/об

n_{д -}частота вращения, об/мин

s_mi=0,9125=112,5 (мм/мин)

Т_оа = 392,1/112,5 = 3,48 (мин)

Т_оа =3,48+0,02 = 3,5 (мин)

Т_в= Т_ву+ Т_всп+ Т_ви,мин₍51)

где Т_{ву -}время на установку и снятие заготовки, мин

Т_{всп -}вспомогательное время, связанное с выполнением операции, мин

Т_{ви -}время на контрольные измерения, мин

Т_ву=2,4 мин

Т_всп=0,025=0,10 (мин)

Т_ви=0,13+0,16+0,13+0,16+0,21 = 0,79 (мин)

Т_в= 2,4+0,10+0,79 = 3,29 (мин)

Т_шт= (3,5+3,290,8) (1+5/100) = 6,5 (мин)

Токарная II с ЧПУ

Норма времени на операцию при обработке на станке с ЧПУ определяется по формуле 47

K_t_в =0,8

Т_об =5%

Т_оа определяем по формуле 48

Т_ва=0,02 мин

Т_оа определяем по формуле 49

L_I=25+6,5+82+1+153+5+80+10+45+15+25+6,5+82+1+30+0,25+65+58+5+80+10+45+17,5+65+80+0,75+0,75 = 994,25 (мм)

S_miопределяем по формуле 50

s_mi=0,9160= 144 (мм/мин)

Т_оа = 994,25/144 = 6,91 (мин)

Т_оа =6,91+0,02 = 6,92 (мин)

Т_вопределяем по формуле 51

Т_ву=2,4мин

Т_всп=0,0213=0,26 (мин)

Т_ви= 0,13+0,13+0,13+0,16+0,13+0,16+0,13+0,13+0,16+0,16+0,13+0,08+0,08 = =1,71 (мин)

Т_в= 1,71+2,4+0,26 = 4,37 (мин)

Т_шт= (6,93+4,370,8) (1+5/100) = 11 (мин)

Шпоночно-фрезерная

Штучное время определяем по формуле 40

К₁=3%

К₂=4%

Основное время определяем по формуле 41

Lp. x. = 96-25 = 71 (мм), T₀ = (71/ (3751,35)) 5=0,7 (мин)

Т_вопределяем по формуле 46

Т_уст=0,46мин

Т_в=0,57 (мин)

Т_контр= 0,20 (мин)

Т_в=0,46+0,57+0,20 = 1,23 (мин)

Т_шт= (0,7+1,23) (1+ (3+4) /100) = 2,1 (мин)

Круглошлифовальная 1

Штучное время определяем по формуле 40

К₁=9%

К₂=4%

Основное время определяем по формуле

T₀ = hК_в/ (nt), мин (52)

где h - припуск на обработку, мм

n - частота вращения шпинделя, об/мин

t - глубина фрезерования, мм

К_в - коэффициент при основном времени

T₀ = (0,251,3) / (1000,005) =0,65 (мин)

Т_вопределяемпо формуле 46

Т_уст=2,3мин, Т_в=0,10мин

Т_контр=0,08 (мин)

Т_в=2,3+0,1+0,08 = 2,48 (мин),

Т_шт= (0,65+2,48) (1+ (9+4) /100) = 3,54 (мин)

Круглошлифовальная 2

Штучное время определяем по формуле 40

К₁=9%

К₂=4%

Основное время определяем по формуле

T₀ = (2·L_p_._x_.·iК) / (n s_пр), мин (53)

где L_p_._x - длина шлифования, мм

К - коэффициент обработки

n - частота вращения шпинделя, об/мин

i - число ходов

s_пр - продольная подача, мм/об

Lp. x определяем по формуле 42

Lp. x. = 82+0.5·60= 112 (мин)

T₀₁ = (2·112_.·21,3) / (100 41) = 1,45 (мин)

Основное время определяем по формуле 52

T₀₂ = (0,251,3) / (1000,005) = 0,65 (мин)

T₀ = 0,65+1,42 = 2,07 (мин)

Т_вопределяемпо формуле 46

Т_уст= 2,3+0,8 = 3,1 (мин), Т_в= 0,1+0,08 = 0,18 (мин)

Т_контр= 0,070,08+0,08 = 0,23 (мин)

Т_в= 3,1+0,18+0,23 = 3,51 (мин)

Т_шт= (2,07+3,51) (1+ (9+4) /100) = 5,4 (мин)

шлицефрезерная

Штучное время определяем по формуле 40

К₁=4%

К₂=4%

T₀ = (Lz) / (nsK´), мин (54)

где L - длина рабочего хода, мм

z - число зубьев колеса, штук

n - частота вращения, об/мин

s - подача, мм/об

K´ - число заходов фрезы

L_{р. х.}определяем по формуле 42

l = 85 мм

l2 = 2мм

l1 = 5 мм

Lчер = 85+5+2 = 92 (мм)

T_0чер = (9210) / (1252,21) = 3,35 (мин)

T_0чист = (9210) / (1500,81) = 7,67 (мин)

T₀ = T_0чист + T_0чер, мин (55)

где T_0чер - основное время на черновое фрезерование зубьев, мин

T_0чист - основное время на чистовое фрезерование зубьев, мин

T₀ = 3,35+7,67 = 11,02 (мин)

Т_вопределяем по формуле 46

Туст = 2,3 мин

Тпер = 0,64+0,64 = 1,28 (мин)

Тконтр = 0,33+0,33 = 0,66 (мин)

Т_в= 2,3+1,28+0,66 = 4,24 (мин)

Т_шт= (11,02+4,24) (1+ (4+4) /100) = 16,5 (мин)

Зубофрезерная

Штучное время определяем по формуле 40

К₁=4%

К₂=4%

T₀ определяем по формуле 54

L_{р. х.}определяем по формуле 42

l = 95 мм

l2 = 2 мм

l1=√ (t (D-t)), мм (56)

где t - глубина резания, мм

D - диаметр фрезы, мм

l1=√ (11 (140-11)) = 37,7 (мм)

Lчер = 95+37,7+2 = 134,7 (мм)

T_0чер = (134,726) / (402,51) = 35 (мин)

L определяем по формуле 42

l = 95 мм

l2 = 2 мм

l1 определяем по формуле 5

l1=√ (0,25 (140-0,25)) = 5,9 (мм)

Lчист = 95+5,9+2 = 102,9 (мм)

T_0чист = (102,926) / (1251,01) = 21,4 (мин)

T₀ определяем по формуле 55

T₀ = 35+21,4 = 56,4 (мин)

Т_вопределяем по формуле 46

Туст = 2,3 мин

Тпер = 0,94+0,94 = 1,88 мин

Тконтр = 0,102=0,20 мин

Т_в= 2,3+1,88+0,2 = 4,38 (мин)

Т_шт= (56,4+4,38) (1+ (4+4) /100) = 65,7 (мин)

Агрегатная

Штучное время определяем по формуле 40

Основное время на сверление определяем по формуле 40

Lp. x. определяем по формуле 42

l =27 мм

l₂= 0 мм

l ₁ по формуле 44

l ₁= 0,310,2=3,1 (мм)

Lp. x. = 27+3,1+0 = 30,1 (мм)

T₀₁ = (30,1/ (0,18620)) 1=0,27 (мин) · 2 отв. = 0,54 (мин)

l =2 мм

l₂= 0 мм

l ₁ по формуле 44

l ₁= 0,312,6=4 (мм)

Lp. x. = 2+0+4 = 6 (мм)

T₀₂ = (6) / (0,18620) =0,05 (мин) · 2 отв. = 0,1 (мин)

Основное время при нарезание резьбы:

T₀ = (18 (l+l₁) i) / (ns), мин (57)

где l - длина нарезания резьбы, мм

l₁ - величина перебега и врезания, мм

n - частота вращения шпинделя, об/мин

s - подача, мм/об

T₀₃ = (18 (22+4) 5) / (3301,75) = 4,05 (мин) · 2 отв. = 8,1 (мин)

T₀ = 0,54+0,1+8,1 = 8,74 (мин)

Т_вопределяемпо формуле 46

Т_уст=0,39мин

Т_в=0,14·2+0,14·2 +0, 20·2 = 0,96 (мин)

Т_контр=0,11·2+0,10·2+0,45·2 = 1,32 (мин)

Т_в= 0,39+0,96+1,32 = 2,67 (мин)

Т_шт= (8,74+2,67) (1+ (4,3+4) /100) =12,4 (мин)

Т_{шт общее}= 15,72+6,5+11+2,1+3,54+5,4+16,5+65,7+12,4 = 138,86 (мин)

Время изготовления одной детали равно 138,86 мин.

2. Плано-механическая часть

2.1 Определить потребное количество станочного оборудования и коэффициент его загрузки

Определение оптимального размера партии

Характерной особенностью серийного производства является изготовление деталей партиями. Под размером партии деталей понимают число деталей, обрабатываемых с одной наладки оборудования.

n_{опт. -}оптимальный размер партии, определяется расчётом в определённой последовательности:

Нормы времени по операциям следующие:

Таблица 1

Наименование операции	Т_пз.,мин	t_шт.,мин	N_год.,штук	Т_пз/ t_шт
1. Фрезерно-центровальная	10	15,72	6000	0,64
2. Токарная с ЧПУ 1	14	6,5		2,15
3. Токарная с ЧПУ 2	14	11		1,27
4. Шпоночно-фрезерная	12	2,1		5,71
5. Круглошлифовальная 1	10	3,54		2,82
6. Круглошлифовальная 2	10	5,4		1,85
7. Шлицефрезерная	22	16,5		1,33
8. Зубофрезерная	24	65,7		0,37
9. Агрегатная	6	12,4		0,48

а) рассчитывается минимальный размер (n_min_.) партии по формуле:

n_min = Т_пз/ (t_шт·a), (58)

где Т_пз - подготовительно - заключительное время по ведущей технологической операции, т.е. по той, где отношение Т_пз / t_шт.величина наибольшая, мин.

t_{шт. -}норма штучного времени, мин.

α - коэффициент, характеризующий величину допустимых потерь времени на переналадку рабочего места, α =0,02.0,07

Т_пз = 12 мин.

t_шт.= 2,1 мин.

α = 0,03

n_min =12/ (0,21∙0,03) = 191 (шт.)

б) минимальный размер партии n_min_.затем корректируется до размера оптимального (n_опт.), который должен соответствовать двум условиям:

) Определяем целесообразно-допустимое целое число партий в месяц:

к₁=N_м_ec/ n_опт, (59)

где n_{опт. -}оптимальный размер партии, шт.

N_м_ec - месячный выпуск изделий, шт.

N_м_ec= N_год / 12, (60)

где N_год - годовой выпуск продукции, шт., N_год =6000шт.

N_м_ec=6000/12 =500 (шт.)

n_опт.= 250шт.

к₁=500/250 = 2

) Определяем целесообразно-принятое целое число смен или полусмен:

к₂ = n_опт. / N_c_{м. ф.,} (61)

где N_c_{м. ф}. - фактическая производительность рабочего места в смену, шт.

n_{опт. -}оптимальный размер партии, шт.

n_опт.=250 шт.

N_c_{м. ф.}= 480Кв/ t_шт., (62)

где к_{в. -}коэффициент выполнения нормы времени

t_{шт. -}норма штучного времени, мин.

мин - продолжительность смены;

к_в.=1,05

N_c_{м. ф.1}= (480∙ 1,05) /15,72 =32 (шт.)

к_{2, 1} = 250/32 = 8 (смен)

N_c_{м. ф.2}= (480∙ 1,05) /6,5 =78 (шт.)

к_2,2=250/78 = 3,5 (смены)

N_c_{м. ф.3}= (480∙1,05) /11 = 46 (шт.)

к_2,3 = 250/46= 3,5 (смен)

N_c_{м. ф.4}= (480∙1,05) /2,1 = 240 (шт.)

к_2,4 = 250/240 = 1,5 (смены)

N_c_{м. ф.5}= (480∙1,05) /3,54 = 143 (шт.)

к_2,5 = 250/143= 2 (смен)

N_c_{м. ф.6}= (480∙1,05) /5,4=93 (шт.)

к_2,6 = 250/93=3 (смены)

N_c_{м. ф.7}= (480∙1,05) /16,5=31 (шт.)

к_2,7 = 250/31=8,5 (смен)

N_c_{м. ф.8}= (480∙1,05) /65,7=8 (шт.)

к_2,8 = 250/8=31,5 (смен)

N_c_{м. ф.9}= (480∙1,05) /12,4=41 (шт.)

к_2,9 = 250/41=9 (смен)

Расчёт сведён в табл.2

Таблица 2

Операция	Фактическая сменная производительность станка (с учетом выполнения норм), шт.	Смены (полусмены), на которые станок загружен выбранной партией
1. Фрезерно-центровальная	32	8
2. Токарная с ЧПУ 1	78	3,5
3. Токарная с ЧПУ 2	46	5,5
4. Шпоночно-фрезерная	240	1,5
5. Круглошлифовальная 1	143	2
6. Круглошлифовальная 2	93	3
7. Шлицефрезерная	31	8,5
8. Зубофрезерная	8	31,5
9. Агрегатная	41	6,5

Определение трудоёмкости на годовую программу

Трудоемкость Т на каждую операцию определяется по формуле:

Т = (N_г×t_{шт. к}) /60, (63)

где N_г. - годовой выпуск программы, шт.

t_{шт. к} - штучно-калькуляционное время, час

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле:

t_{шт. к} = t_шт. + (Т_пз. / n_опт.), (64)

где n_{опт. -}оптимальный размер партии, шт.

Т_пз - подготовительно - заключительное время, мин

t_{шт. -}норма штучного времени, мин.

Расчёт штучно-калькуляционного времени

t_{шт. к1} =15,72+ (10/250) =15,76 (мин);

t_{шт. к2} =6,5+ (14/250) =6,56 (мин);

t_{шт. к3}=11+ (14/250) =11,06 (мин);

t_{шт. к4} =2,1+ (12/250) =2,15 (мин);

t_{шт. к5} =3,54+ (10/250) = 3,58 (мин);

t_{шт. к6} =5,4+ (10/250) = 5,44 (мин);

t_{шт. к7} =16,5+ (22/250) = 16,59 (мин);

t_{шт. к8} =65,7+ (24/250) = 65,8 (мин);

t_{шт. к9} =12,4+ (6/250) = 12,42 (мин);

Расчёт трудоёмкости ведётся по формуле

Т₁ = (15,766000) /60=1560 (станко-часов);

Т₂ = (6,566000) /60=660 (станко-часов);

Т₃ = (11,066000) /60=1140 (станко-часов);

Т₄ = (2,156000) /60=240 (станко-часов);

Т₅ = (3,586000) /60= 360 (станко-часов)

Т₆ = (5,446000) /60= 540 (станко-часов)

Т₇ = (16,596000) /60= 1680 (станко-часов)

Т₈ = (65,86000) /60= 6600 (станко-часов)

Т₉ = (12,426000) /60= 1260 (станко-часов)

Остальные расчёты сведены в табл.3

Таблица 3

Операции	Штучно-калькуляционное время		Трудоемкость в станко-часах	Годовая программа
	В мин.	В часах
1. Фрезерно-центровальная	15,76	0,26	1560	6000
2. Токарная с ЧПУ 1	6,56	0,11	660
3. Токарная с ЧПУ 2	0, 19	1140
4. Шпоночно-фрезерная	2,15	0,04	240
5. Круглошлифовальная 1	3,58	0,06	360
6. Круглошлифовальная 2	5,44	0,09	540
7. Шлицефрезерная	16,59	0,28	1680
8. Зубофрезерная	65,8	1,1	6600
9. Агрегатная	12,42	0,21	1260
итого	139,36	2,34	14040	-

Расчёт действительного годового фонда времени работы оборудования

Действительный годовой фонд времени работы оборудования определяется по формуле:

F_д= D_p× q × S× (1-0, 01× b), (65)

где D_p - число рабочих дней в году, дни

q - длительность смены, час

S - количество рабочих смен, смен

b - процент планируемых потерь рабочего времени на переналадку и ремонт оборудования, %;

q =8 часов

S = 2 смены

b = 5%

D_p = D_к - D_{в -}D_пр, (66)

где D_к - число календарных дней в году, дни

D_в - число выходных дней, дни

D_пр - число праздничных дней, дни

D_к =365 дней

D_в =104 дней

D_пр =8 дней

D_p =365-104-8=253 (дня)

F_д= 253∙8∙2∙ (1-0, 01∙5) = 3846 (часов)

Расчёт количества оборудования и коэффициента его загрузки

Расчёт количества рабочих мест С_р на участке ведётся по формуле:

C_р = T/ (F_д_´K_в), (67)

где Т - трудоёмкость, станко-часах;

К_{в -}коэффициент выполнения норм; К_в = 1,05

F_д - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час

Расчёт количества станков и их загрузки по операциям:

С_Р1 =1560/ (3846∙1,05) =0,39; С_пр =1станок;

С_Р2 =660/ (3846∙1,05) =0,16; С_пр =1станок;

С_Р3=1140/ (3846∙1,05) =0,28; С_пр = 1станок;

С_Р4 =240/ (3846∙1,05) =0,06; С_пр = 1станок;

С_Р5 =360/ (3846∙1,05) =0,09; С_пр =1станок;

С_Р6 =540/ (3846∙1,05) =0,13; С_пр =1станок;

С_Р7 =1680/ (3846∙1,05) =0,42; С_пр =1станок;

С_Р8 =6600/ (3846∙1,05) =1,64; С_пр =2станок;

С_Р9 =1260/ (3846∙1,05) =0,31; С_пр =1станок;

Расчётное количество станков округляется до ближайшего целого числа, и получаем принятое количество станков (С_пр), при этом загрузка оборудования не должна превышать 110%.

Коэффициент загрузки К_з определяется по формуле:

К_з = С_p/ С_пр, (68)

где C_р - количество рабочих мест, шт.

С_пр - принятое количество станков, шт.

К_з1 = 0,39/1=0,39

К_з2 = 0,16/1=0,16

К_з3 = 0,28/1=0,28

К_з4 = 0,06/1=0,06

К_з5 = 0,09/1=0,09

К_з6 = 0,13/1=0,13

К_з7 = 0,42/1=0,42

К_з8 = 1,64/2=0,82

К_з9 =0,32/1=0,32

Основные расчёты сведены в табл.4

Таблица 4

Операции	Трудоемкость в станко-часах	Действительный фонд времени работы оборудования	Количество расчетных станков С_p	Количество принятых станков С_пр	Коэффициент загрузки
1. Фрезерно-центровальная	1560	3846	0,39	1	0,39
2. Токарная с ЧПУ 1	660	3846	0,16	1	0,16
3. Токарная с ЧПУ 2	1140	3846	0,28	1	0,28
4. Шпоночно-фрезерная	240	3846	0,06	1	0,06
5. Круглошлифовальная1	360	3846	0,09	1	0,09
6. Круглошлифовальная2	540	3846	0,13	1	0,13
7. Шлицефрезерная	1680	3846	0,42	1	0,42
8. Зубофрезерная	6600	3846	1,64	2	0,82
9. Агрегатная	1260	3846	0,32	1	0,32
Итого	14040	-	3,49	10	0,35

Средний коэффициент загрузки по участку (К_ср) определяется по формуле:

К_ср. = ∑С_p/ ∑С_пр, (69)

где ∑С_p - сумма расчётных станков, шт.

∑С_пр - сумма принятых станков, шт.

Если средний коэффициент загрузки получается < чем 80%, то производится догрузка оборудования по тем операциям, где он меньше 80%. Для этой цели отбирают детали для догрузки в качестве кооперирования или оказания услуг другим участкам или цехам завода.

Расчет среднего коэффициента загрузки:

К_ср=3,49/10=0,35

Так как 69%<80%, то производим догрузку оборудования

Догрузка оборудования производится следующим образом:

По Фрезерно-центровальной:

. Определяются располагаемые станко-часы.

С_пр ×F_д×К_в =1∙3846∙1,05=4038 (станко-часов).

. Трудоёмкость с догрузкой определяется:

,95∙4038=3836 (станко-часов).

. Определяем количество станко-часов для догрузки:

-1560=2276 (станко-часов).

. Определяем расчётное количество станков по трудоемкости с догрузкой:

С_р = Т/ (Р_д × К_в) =3836/ (3846∙1,05) =0,95

С_пр =1 станок

. Коэффициент загрузки

К_з= С_р / С_пр =0,95/1=0,95

По Токарной с ЧПУ 1:

. Определяются располагаемые станко-часы.

С_пр ×F_д×К_в =1∙3846∙1,05=4038 (станко-часов).

. Трудоёмкость с догрузкой определяется:

,95∙4038=3836 (станко-часов).

. Определяем количество станко-часов для догрузки:

-660=3176 (станко-часов).

. Определяем расчётное количество станков по трудоемкости с догрузкой:

С_р = Т/ (Р_д × К_в) =3836/ (3846∙1,05) =0,95

С_пр =1 станок

. Коэффициент загрузки

К_з= С_р / С_пр =0,95/1=0,95

По Токарной с ЧПУ 2:

. Определяются располагаемые станко-часы.

С_пр ×F_д×К_в =1∙3846∙1,05=4038 (станко-часов).

. Трудоёмкость с догрузкой определяется:

,95∙4038=3836 (станко-часов).

. Определяем количество станко-часов для догрузки:

-1140=2696 (станко-часов).

. Определяем расчётное количество станков по трудоемкости с догрузкой:

С_р = Т/ (Р_д × К_в) =3836/ (3846∙1,05) =0,95, С_пр =1 станок

. Коэффициент загрузки

К_з= С_р / С_пр =0,95/1=0,95

По Шпоночно-фрезерной:

. Определяются располагаемые станко-часы.

С_пр ×F_д×К_в =1∙3846∙1,05=4038 (станко-часов).

. Трудоёмкость с догрузкой определяется:

,95∙4038=3836 (станко-часов).

. Определяем количество станко-часов для догрузки:

-240=3596 (станко-часов).

. Определяем расчётное количество станков по трудоемкости с догрузкой:

С_р = Т/ (Р_д × К_в) =3836/ (3846∙1,05) =0,95, С_пр =1 станок

. Коэффициент загрузки

К_з= С_р / С_пр =0,95/1=0,95

По Круглошлифовальной 1:

. Определяются располагаемые станко-часы.

С_пр ×F_д×К_в =1∙3846∙1,05=4038 (станко-часов).

. Трудоёмкость с догрузкой определяется:

,95∙4038=3836 (станко-часов).

. Определяем количество станко-часов для догрузки:

-360=3476 (станко-часов)

. Определяем расчётное количество станков по трудоемкости с догрузкой:

С_р = Т/ (Р_д × К_в) =3836/ (3846∙1,05) =0,95

С_пр =1 станок

. Коэффициент загрузки

К_з= С_р / С_пр =0,95/1=0,95

По Круглошлифовальной 2:

. Определяются располагаемые станко-часы.

С_пр ×F_д×К_в =1∙3846∙1,05=4038 (станко-часов).

. Трудоёмкость с догрузкой определяется:

,95∙4038=3836 (станко-часов).

. Определяем количество станко-часов для догрузки:

-540=3296 (станко-часов)

. Определяем расчётное количество станков по трудоемкости с догрузкой:

С_р = Т/ (Р_д × К_в) =3836/ (3846∙1,05) =0,95

С_пр =1 станок

. Коэффициент загрузки

К_з= С_р / С_пр =0,95/1=0,95

По Шлицефрезерной:

. Определяются располагаемые станко-часы.

С_пр ×F_д×К_в =1∙3846∙1,05=4038 (станко-часов).

. Трудоёмкость с догрузкой определяется:

,95∙4038=3836 (станко-часов).

. Определяем количество станко-часов для догрузки:

-1680=2156 (станко-часов).

. Определяем расчётное количество станков по трудоемкости с догрузкой:

С_р = Т/ (Р_д × К_в) =3836/ (3846∙1,05) =0,95, С_пр =1 станок

. Коэффициент загрузки

К_з= С_р / С_пр =0,95/1=0,95

По Агрегатной:

. Определяются располагаемые станко-часы.

С_пр ×F_д×К_в =1∙3846∙1,05=4038 (станко-часов).

. Трудоёмкость с догрузкой определяется:

,95∙4038=3836 (станко-часов).

. Определяем количество станко-часов для догрузки:

-1260=2576 (станко-часов).

. Определяем расчётное количество станков по трудоемкости с догрузкой:

С_р = Т/ (Р_д × К_в) =3836/ (3846∙1,05) =0,95

С_пр =1 станок

. Коэффициент загрузки

К_з= С_р / С_пр =0,95/1=0,95

Расчёт догрузки оборудования по остальным операциям сведён в таблицу 5

Таблица 5.

Операция	Принятое количество станков по заданной программе	Располагаемые станко-часы	Трудоемкость по заданной программе	Трудоемкость программы с догрузкой	Количество станко-часов для догрузки	Расчетное количество станков с догрузкой С_р	Принятое количество станков с догрузкой С_пр	Коэффициент загрузки К_з
1. Фрезерно-центровальная	2	4038	1560	3836	2276	0,95	1	0,95
2. Токарная с ЧПУ 1	1	4038	660	3836	3176	0,95	1	0,95
3. Токарная с ЧПУ 2	1	4038	1140	3836	2696	0,95	1	0,95
4. Шпоночно-фрезерная	1	4038	240	3836	3596	0,95	1	0,95
5. Круглошлифовальная1	1	4038	360	3836	3476	0,95	1	0,95
6. Круглошлифовальная2	1	4038	540	3836	3296	0,95	1	0,95
7. Шлицефрезерная	2	4038	1680	3836	2156	0,95	1	0,95
8. Зубофрезерная	5	8076	6600	6600	-	1,64	2	0,82
9. Агрегатная	1	4038	1260	3836	2576	0,95	1	0,95
Итого	15	40380	14040	37288	23248	9,24	10

На основании проведенных расчетов построим график загрузки оборудования, где по оси Х располагаются принятые станки по видам, а на оси У откладываются % загрузки каждого вида.

Рис. 2

2.2 Определить количество рабочих-станочников, вспомогательных рабочих и ИТР на участке

Расчет численности рабочих-сдельщиков. Расчёт этих рабочих производится по формуле:

Р_сд = Т / (F_др × К_в × S), (70)

где Т - трудоёмкость программы с догрузкой, станко-часы;

К_{в -}коэффициент выполнения норм; К_в = 1,05

S=1 для всех станков, кроме операций, где нарезаются зубья и шлицы;

F_др - эффективный годовой фонд времени одного рабочего.

Расчёт эффективного фонда времени (F_др.) рабочего сведён в табл.6

Таблица 6

№ п. п	Показатели	Дни	Часы
1	Число выходных дней в году, из них: Число выходных дней и Праздничных	366 104 9
	Итого число рабочих дней	253	2024
2	Невыходы на работу - всего В т. ч. очередной отпуск Болезни Отпуск по учебе Выполнение гос. Обязанностей Отпуск в связи с родами	31 27 2 1 0,5 0,5	248 216 16 8 4 4
	Итого полезный фонд рабочего времени	222	1776

Расчёт количества основных рабочих:

Р_сд1 = 3836/ (1776∙1,05∙1) =2,06 Р_пр1 = 2 (человека)

Р_сд2 =3836/ (1776∙1,05∙1) =2,06 Р_пр2 = 2 (человека)

Р_сд3 = 3836/ (1776∙1,05∙1) =2,06 Р_пр3 = 2 (человека)

Р_сд4 =3836/ (1776∙1,05∙1) =2,06 Р_пр4 = 2 (человека)

Р_сд5 =3836/ (1776∙1,05∙1) =2,06 Р_пр5 = 2 (человека)

Р_сд6 =3836/ (1776∙1,05∙1) =2,06 Р_пр6 = 2 (человека)

Р_сд9 =3836/ (1776∙1,05∙1) =2,06 Р_пр9 = 2 (человека)

Определяем коэффициент многостаночного обслуживания S:

S= ( (T_мс∙ K_д) /Т_з) +1, (71)

где Т_мс - машиносвободное время, мин.

К_д - поправочный коэффициент для специальных станков, равный 0,8.

Т_з - время занятости рабочего, мин.

Т_мс = Т_о - (Т_вп + Т_а + Т_п), (72)

где Т_о - основное время, мин.

Т_вп - вспомогательное время; время контрольных измерений, мин.

Т_а - время активного наблюдения, мин.

Т_п - время на переходы от основного станка к другому, мин.

Шлицефрезерная

Т_вп = 2,3 мин.

Т_а = 0,05∙11,02 = 0,55 (мин)

Т_п = 0,03мин.

Т_о = 11,02мин

Т_мс = 11,02- (2,3+0,55+0,03) = 8,14 (мин)

Т_з = Т_вн + Т_вп + Т_а + Т_п, (73)

где Т_вн - вспомогательное время неперекрываемое, мин.

Т_вн = 4,24 мин.

Т_з= 4,24+0,55+2,3+0,03 = 7,12 (мин.), S= ( (8,14∙0,8) /7,12) +1= 1,92

S=1, так как у нас на данную операцию 1 станка

Р_сд7 = 3836/ (1776∙1,05∙1) = 2,06 Р_пр6 = 2 человека

Зубофрезерная

Т_вп = 2,3 мин.

Т_а = 0,05∙56,4 = 2,82 (мин)

Т_п = 0,03мин.

Т_о = 56,4мин

Т_мс = 56,4- (2,3+2,82+0,03) = 51,25 (мин)

Т_вн = 4,28 мин.

Т_з= 4,28+2,82+2,3+0,03 = 9,53 (мин.)

S= ( (51,25∙0,8) /9,53) +1= 5,3

S=2, так как у нас на данную операцию станка

Р_сд8 = 6600/ (1776∙1,05∙2) = 1,77 Р_пр6 = 2 человека

Остальные расчёты сведены в таблицу 7

Таблица 7

Профессия	Трудоемкость с догрузкой	Коэффициент выполнения норм	Полезный фонд времени	Расчетное количество рабочих	Принятое количество рабочих
1. Фрезеровщик	3836	1,05	1776	2,06	2
2. Токарь	3836			2,06	2
3. Токарь	3836			2,06	2
4. Фрезеровщик	3836			2,06	2
5. Шлифовщик	3836			2,06	2
6. Шлифовщик	3836			2,06	2
7. Фрезеровщик	3836			2,06	2
8. Фрезеровщик	6600			1,77	2
9. Сверлильщик	3836			2,06	2
Итого	-	-	-	-	18

Определение количества вспомогательных рабочих.

К вспомогательным рабочим относятся: наладчики, контролёры, электрики, подсобные рабочие, уборщики помещений.

Количество вспомогательных рабочих определяется:

P_всп = 0,2×Р_сд, (74)

где Р_сд - численность рабочих-сдельщиков, чел.

P_всп = 0,2∙18=3,6 принимаем 4 человека

Принимаем на участке следующих вспомогательных рабочих: одного наладчика, одного контролера, одного электрика и одного уборщика помещения.

Определение руководителей и специалистов.

К руководителям на участке можно отнести старших мастеров, сменных мастеров, технологов, нормировщиков.

На участке принимаем следующих руководителей и специалистов: двух сменных мастеров и одного технолога.

2.3 Определить площадь участка

Площадь цеха состоит из производственной и вспомогательных площадей.

Производственная площадь S_np определяется по формуле:

S_пр = S_уд×C_{пр, (}75)

где S_{уд -}удельная площадь, м²

С_пр - принятое количество станков, шт.

S_уд=20 м²

С_пр =15шт.

S_пр =20∙10=200 (м²)

Вспомогательная площадь составляет 40% производственной площади:

S_в_cn = S_np×0,4 (76)

где S_np_-производственная площадь, м²

S_в_cn =200∙0,4=94 (м²)

Общая площадь - это сумма производственной и вспомогательной площадей.

S_общ = S_пр+S_всп (77)

где S_np_-производственная площадь, м²

S_в_cn - вспомогательной площадь, м²

S_общ =200+94=294 (м²)

Внутренний объём V_вн определяется по формуле:

V_{зд. внутр.}= S_общ×h, (78)

где S_общ - общая площадь, м²

h - высота здания, м

S_общ=294м²

h=8, 4м.

V_{зд. внутр.}=294∙8,4=2469,6 (м³)

Внешний объём здания рассчитывается по формуле:

V_{зд. внешн.}= V_{зд. внутр.}×К, (79)

где V_{зд. внутр. -}внутренний объём здания, м³

К - коэффициент, учитывающий толщину стен.

V_{зд. внутр.}=2469,6м³

К =1,1

V_{зд. внешн.}=2469,6∙1,1=2716,56 (м³)

Заключение

Для этого я выбрал способ получения заготовки и определил припуски на заготовку, а также назначил маршрут обработки детали.

Также в дипломном проекте выбрал станки, приспособления, режущий, вспомогательный и измерительный инструмент на каждую операцию. Потом рассчитал на заготовку все режимы резания и нормы времени.

Потом определил количество станочного оборудования и коэффициент его загрузки, а также определил количество рабочих-станочников, вспомогательных рабочих и ИТР. Затем рассчитал площадь участка.

Список литературы

1. Данилевский В. В "Технология машиностроения". Изд.3-е, перераб. и доп. Учебник для техникумов.М. "Высшая школа" 1972.544с., с илл.

2. Справочник техника - машиностроителя. В 2-х т. Т2/Под ред.А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983.656с, илл.

. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. Изд.2-е.М., "Машиностроение", 1974, 421с.

. Методичка для расчета массы детали и экономического обоснования заготовки

. Методичка для расчета зубофрезерной операции

. Методичка для выполнения курсового проекта "Правила записи операций и переходов"

Разработка участка механического цеха на изготовление детали 'вал-шестерня'

Разработка участка механического цеха на изготовление детали 'вал-шестерня'

Введение

1. Технологический раздел

1.1 Выбор и обоснование способа получения заготовки

1.2 Определить припуски на заготовку

1.3 Назначить маршрут обработки детали

1.4 Выбрать оборудование, режущий, мерительный инструмент и приспособления на механические операции

1.5 Назначить режимы резания на механические операции

1.6 Рассчитать нормы времени на механические операции

2. Плано-механическая часть

2.1 Определить потребное количество станочного оборудования и коэффициент его загрузки

2.2 Определить количество рабочих-станочников, вспомогательных рабочих и ИТР на участке

2.3 Определить площадь участка

Заключение

Список литературы

Похожие работы на - Разработка участка механического цеха на изготовление детали 'вал-шестерня'