Технологический процесс обработки детали 'сателлит 5336-2405035'

Курсовой проект

по дисциплине:

Технология машиностроения

на тему:

Технологический процесс обработки сателлит 5336-2405035

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение

. Назначение и условия работы детали в сборочной единице

. Анализ технологичности конструкции

.1 Качественная оценка технологичности конструкции детали

.2 Количественная оценка технологичности конструкции детали

. Выбор типа и организационной формы производства

. Анализ существующего технологического процесса

. Выбор способа получения заготовки с экономическим обоснованием

.1 Действующий техпроцесс получения заготовки

.2 Экономическое обоснование выбора заготовки

. Проектирование технологического процесса механической обработки

. Назначение припусков на обработку

. Назначение режимов резания

. Определение нормы времени на операцию

. Определение необходимого количества оборудования и построение графиков загрузки

. Расчёт приспособления

. Технико-экономические расчёты

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте представлена разработка технологического процесса механической обработки детали - сателлит 5336-2405035 с экономическим обоснованием технологического процесса, включающая разработку технологического процесса механической обработки детали машины, проектирование станочного приспособления, выполнение необходимых технических и экономических расчетов.

Целью проектирования является приобретение практических навыков решения различных технологических задач подготовки производства деталей машин и разработки технологической документации.

Основные направления развития машиностроения предусматривают дальнейшее повышение его эффективности, интенсификации, уменьшение сроков создания, освоения и производства новой прогрессивной техники. Организационно-методической основой выполнения поставленной задачи является конструирование машиностроительных изделий с учетом требований технологичности конструкции.

Рассматривая современное состояние проектирования и изготовления машиностроительных изделий с учетом требований технологичности, можно отметить несколько направлений решения этой проблемы, которые способствуют повышению технологичности конструкций в соответствии с требованиями современного производства. К ним относятся:

ü непрерывно возрастающий объем агрегатного монтажа сборочных единиц, механизмов и оборудования, развитие системы модульного проектирования на базе типизации, унификации и стандартизации;

ü  широкое использование ЭВМ, обеспечивающее более высокий уровень анализа конструктивных решений в различных вариантах использования;

ü  организация широкого обмена опытом в области создания технологичных конструкций между различными отраслями машиностроения.

Таким образом, генеральная линия развития машиностроения - комплексная автоматизация проектирования и производства - требует знания и совершенного метода проектирования. Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решения технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.

Для народного хозяйства необходимо увеличить выпуск продукции машиностроения и повысить ее качество. Этот рост осуществляется за счет качественной интенсификации производства на основе широкого использования достижений науки и техники, применения прогрессивных технологий.

Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением машин, но и непрерывным совершенствованием технологий их производства. Важно качественно, экономично и в заданные сроки с минимальными затратами индивидуального и общественного труда изготовить машину. Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию более совершенных машин и снижению их себестоимости. Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа.

В качестве базового варианта проекта используется технология обработки детали и оснащение процесса действующего производства минского автомобильного завода.

Минский автомобильный завод - крупнейшее машиностроительное предприятие Республики Беларусь, по выпуску большегрузной автомобильной, а также автобусной, троллейбусной и прицепной техники Торговая марка МАЗ вот уже почти 60 лет широко известна на просторах СНГ и за рубежом. Автомобили МАЗ хорошо зарекомендовали себя в работе в районах Крайнего Севера, пустынях Каракумов и Сахары, в тропиках Африки, Юго-Восточной Азии и Америки, на Ближнем и Среднем Востоке, горах Латинской Америки.

Завод является самостоятельным хозяйствующим субъектом с правом юридического лица, входит в качестве головного предприятия в состав Производственного объединения "БелавтоМАЗ" (в составе которого находятся также РУП «МоАЗ», г. Могилев, РУП «БААЗ», г. Барановичи, РУП «ОАЗАА», г. Осиповичи, РУА «КЗТШ», г. Жодино, РУП «Литмаш», г. Минск, ПРУП «ДЭМЗ», г. Дзержинск, РУП «СтройМАЗтрест», г. Минск.

 

1. Назначение и условия работы детали в сборочной единице

Деталь сателлит 5336-2405035 входит в состав заднего ведущего моста автомобилей семейства МАЗ (МАЗ 6440, МАЗ 5440, МАЗ 64221 и других). Задний мост состоит из главной передачи, дифференциала и конечных передач, которые устанавливаются в одном корпусе, и предназначена для передачи вращения от центральной шестерни к солнечной шестерне.

Общий вид заднего моста представлен на рис 2.1

Рисунок 1 - Задний мост в сборе

Задний мост автомобиля предназначен для передачи вращения и перераспределения его между ведущими колёсами.

В процессе работы деталь испытывает следующие нагрузки:

1) Изгиб зуба в результате максимального однократного нагружения;

2)      Изгиб зуба в результате многократных циклических нагрузках, вследствие чего в корне зуба может произойти усталостные разрушения. Эти напряжения могут достигать до 600 Мпа.

)        Контактные напряжения на боковых рабочих поверхностях зубьев, которые могут привести к контактно усталостному выкрашиванию зубьев.

Все нагрузки могут носить реверсивный характер, во время движения автомобиля задним ходом.

Деталь работает в закрытом пространстве с частотой вращения до 1800 об/мин, при температуре окружающей среды от -40 до +50 градусов, а температура непосредственно в узле может достигать до 60 градусов. В качестве смазки используется трансмиссионное масло.

При выходе детали из строя автомобиль перестаёт передвигаться. Причины выхода детали из строя:

1) усталостное разрушение зубьев;

2)      попадание посторонних предметов в зацепление;

)        образование грубых задиров, либо схватывание в условиях недостаточной смазки;

)        разрушение зубьев в результате резкого усилия (ошибочное включение задней передачи на ходу).

Деталь сателлит изготавливается из стали 20ХН3А, использование данной стали наиболее рационально для изготовления сателлита, она достаточно легко обрабатывается и отвечает всем требованием, предъявляемым к детали

Химический состав, механические используемой стали 20ХН3А ГОСТ 4543-85 приведены в таблице 1, таблице 2.

Таблица 1

Химический состав стали 20ХН3А ГОСТ 4543-85

С %	Mn %	S	P	Ni %	Cr %
		не более, %	не более, %
0,16-0,22	0,3-0,6	0.045	0.045	2,75-3,15	0,6-0,9

Таблица 2

Механические свойства стали 20ХН3А ГОСТ 4543-85

Марка стали	sВ	sТ	Предел выносливости
			s-1р	s-1	τ-1
	МПа
20ХН3А	920	700	360	520	280

2. Анализ технологичности конструкции

 

Технологичность конструкции деталей и машин - это способность их конструкции удовлетворять требованиям по эксплуатации и требованиям экономичного и рационального изготовления. Отработка детали на технологичность-комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям. Она направлена на повышение производительности труда, снижение затрат, сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого качества.

В целях определения наиболее эффективного способа изготовления детали машиностроения необходимо производить анализ технологичности конструкции детали, который позволит уточнить конструкторские решения с технологической точки зрения.

Технологичность конструкции детали оценивается двумя комплексами показателей. Первый комплекс показателей - качественные показатели технологичности, определяют насколько удобно изготавливать деталь; второй комплекс - количественные показатели технологичности, показывают насколько трудоемко изготавливать деталь.

На основании изучения условий работы изделия считаю не целесообразным изменение конструкции детали, т.к примененная конструкция весьма рациональна и упростить ее не представляется возможным.

Конструкция детали не совсем сложна. Её изготавливается штамповкой на ГКМ. К посадочным поверхностям детали предъявляют достаточно высокие требования. В технологическом процессе присутствуют такие точные и продолжительная операция шлифование отверстия и торцев.

2.1 Качественная оценка технологичности конструкции детали

Качественная оценка детали производится исходя из рекомендаций литературного источника [3]. Качественная оценка технологичности включает в себя оценку применяемого материала, обрабатываемости и методов получения заготовок.

Деталь - “сателлит” представляет собой штамповку цилиндрической формы из стали 20ХН3А. Штамповка довольно проста по конфигурации.

Ø Нетехнологичными являются внутреннее отверстие Æ42 мм. Это отверстие должно быть выполнено в пределах указанного отклонения и с точностью до 0,019 мм. Для достижения указанной точности применяется окончательное шлифование, после протягивания, на внутришлифовальных станках. При этом должна быть выдержана точность взаимного расположения относительно диаметра впадин зубьев.

Ø  Так же нетехнологичными в данной конструкции являются торцевые поверхности, так как к ним предъявляются требования к перпендикулярности относительно внутреннего отверстия которые не должны превышать допуск 0,06 мм.

Ø  Зубчатая поверхность так же является не технологичной, так как после обработки на зубофрезерном станке необходимо производить обработку на специальном зубофасочном станке.

Ø  нетехнологичными являются поверхности с шероховатостью Rа = 0,63 мкм и с Rа = 1,25 мкм, для достижения которой необходимы шлифовальные операции.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применения высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций. Деталь обладает достаточной жесткостью для обеспечения высокой точности обработки. Все обрабатываемые поверхности доступны для режущего инструмента.

Класс шероховатости, способы обработки отвечают применяемости для обработки на используемых в базовом варианте техпроцесса, станках. Контролируемые размеры детали доступны для непосредственного измерения.

2.2 Количественная оценка технологичности конструкции детали

Она может быть осуществлена только при использовании соответствующих базовых показателей технологичности. Поэтому необходимо определить основные и дополнительные показатели. Количественная оценка технологичности конструкции предусматривает сравнение результатов базового и проектного вариантов изготовления детали по следующим показателям: коэффициент использования материала, масса детали, максимальное значение квалитета обработки, максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей.

При оценке технологичности согласно [3] используются следующие показатели:

К основным показателям относятся:

) трудоемкость изготовления детали SТ_шт= 20,158мин.

) технологическая себестоимость детали С=18982 руб.

Дополнительные показатели:

1) коэффициент унификации конструктивных элементов:

К_у.э= Q _у.э / Q _э ,

где Q _у.э и Q _э - соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт.

К_у.э =20 /22 = 0,91

) коэффициент применимости стандартизованных обрабатываемых

поверхностей:

К_п.ст= D_o.c / D_м.о ,

где D_o.c , D_м.о - соответственно число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом, и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей, шт.

К_п.ст= 16/18 = 0,888

) Коэффициент обработки поверхностей:

К_п.о= 1 - D_м.о / D_э ,

где D_Э - общее число поверхностей детали, шт.

К_п.о= 1 - 18 /22= 0,09

) Коэффициент использования материала:

К_и.м = q / Q ,

где q , Q - масса детали и заготовки соответственно, кг.

К_и.м = 1,12/2,6 = 0,43

) Максимальное значение квалитета обработки IT - 7;

) Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra - 0,63 мкм;

Таким образом, проанализировав количественные показатели технологичности для данной детали, следует сказать, что к отрицательным показателям, характеризующим деталь, относятся: коэффициент обработки поверхностей - операциям механической обработки подвергаются почти все поверхности.

К положительным показателям, характеризующим деталь, относятся: коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей - большинство поверхностей обрабатываются стандартным инструментом; коэффициент унификации конструктивных элементов - деталь технологична, так как имеет более половины унифицированных конструктивных элементов.

Следовательно, обобщив все показатели, деталь можно считать не технологичной.

3. Выбор типа и организационной формы производства

Тип производства по ГОСТ 3.1119 -83 характеризуется коэффициентом закрепления операций К_зо, который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест.

Согласно ГОСТ 14.004-74 принимаются следующие коэффициенты закрепления операций:

К_зо = 1 - производство массовое (практическое значение может быть 0,1…1,0);

< К_зо< 10 - производство крупносерийное;

< К_зо< 20 - производство среднесерийное;

< К_зо< 40 - мелкосерийное производство.

В единичном производстве К_зо не регламентируется [1, стр. 52].

Так как К_зо отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжение рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, то К_зо оценивается применительно к явочному числу рабочих подразделения из расчёта на одну смену:

K_зо = , (5)

где ∑ - суммарное число различных операций за месяц по участку из расчета на одного сменного мастера;

∑ - явочное число рабочих участка, выполняющих различные операции при работе в одну смену.

П_oi = , (6)

где  - планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями, применяемый для крупно-, средне- и мелкосерийного производства соответственно равным 0,75; 0,8; 0,9;

- коэффициент загрузки станка заданной операцией:

, (7)

где  - штучно - калькуляционное время, необходимое для выполнения заданной операции, мин;

 - месячная программа выпуска заданной детали при работе в одну смену, шт.,

 = /24 =450000/24=3334 шт;

 - месячный фонд времени работы оборудования в одну смену, ч. = 4055/(2*12)=169 ч;

 - коэффициент выполнения норм, принимается равным 1,3.

Штучно - калькуляционное время для выполнения заданной операции определяется при помощи следующей формулы:

T_ш-к = Т _шт + , (8)

где Т _шт - норма штучного времени, мин;

Т_п-з - норма подготовительно-заключительного времени на партию обрабатываемых заготовок;- количество заготовок в обрабатываемой партии:= Na/253, (9)

где N - годовая программа выпуска деталей,

а - периодичность запуска-выпуска изделий в днях, в нашем случае 3 дня

- число рабочих дней в году [2, стр.23].

n = 80000*3/253=946 заготовок.

Мы предполагаем, что подготовительно-заключительные работы слишком малы и ими можно пренебречь, следовательно T_ш-к ≈ T_шт.

После подстановки значений  и  в формулу (7) получаем:

, (10)

Соответственно получим зависимость для определения числа однотипных операций, выполняемых на одном станке в течение одного месяца:

 (11)

Количество операций, выполняемых в течение месяца на участке (из расчета на одну смену), определяется суммированием числа операций , выполняемых на каждом станке:

 (12)

Необходимое число рабочих для обслуживания в течение одной смены одного станка, загруженного по плановому нормативному коэффициенту определим:

, (13)

где Ф - месячный фонд времени рабочего, занятого в течение 22 рабочих дней в месяц, ч.,

Ф = 228 = 176 ч.

После подстановки соответствующих значений в формулу (13) получим зависимость для определения необходимого числа рабочих для обслуживания одного станка

 (14)

Явочное число рабочих участка (при работе в одну смену) определяем суммированием значений Р_i, рассчитанных для каждого станка:

 (15)

Результаты, полученные по зависимостям (11) и (14), сводим в таблицу 3.

Следовательно, принимаем тип производства - крупносерийное.

Таблица 3.1

Результаты расчётов

№ операции	Тшт.	Поi.	Poi
010	1,81	1,75	0,76
015	0,777	4,06	0,76
020	1,744	1,81	0,76
025	1,627	1,94	0,76
027	0,253	12,49	0,76
030	0,866	3,65	0,76
035	7,592	0,42	0,76
040	1,966	1,61	0,76
080	0,698	4,53	0,76
130	0,987	3,20	0,76
132	0,458	6,9	0,76
135	0,69	4,58	0,76
140	0,69	4,58	0,76
∑	20,158	51,52	9,88

Таким образом, коэффициент закрепления операций равен:

.

Производство крупносерийное

Рассмотрим целесообразность организации поточной формы производства. Это решение обычно принимается на основании сравнения заданного суточного выпуска изделий и расчётной суточной продолжительности поточной линии при двухсменном режиме работы и её загрузки не ниже 60% [1, стр. 54].

Заданный суточный выпуск изделий определим как:

N_c=N_г/253 (16)

Получим

N_c = 80000/253=316 шт.

Суточная производительность поточной линии (шт.) определяется следующим образом;

Q_c=h_з, (17)

где F_c-суточный фонд времени работы оборудования, (при двухсменном режиме работы - 960 мин);

Т_ср - средняя трудоёмкость основных операций, мин;

h_з - коэффициент загрузки оборудования.

Средняя трудоёмкость операций будет равна:

Т_ср=å Т_шт.i/(nК_В), (18)

где Т_шт.i-штучное время основной i-й операции, мин;

n - количество основных операций;

К_В - средний коэффициент выполнения норм времени принимаем равным 1,3;

Т_ср= 20,158/(13*1,3) = 0,775.

Коэффициент загрузки оборудования определим по формуле (10):

Тогда суточная производительность поточной линии будет равна:

Q_c=5,1 = 6317 шт.

Так как заданный суточный выпуск изделий меньше суточной производительности поточной линии (316<6317), то применение однономенклатурной поточной линии нецелесообразно.

При групповой форме организации производства запуск изделий производится партиями с определенной периодичностью, что является признаком серийного производства [2, стр.23].

Количество деталей в партии для одновременного запуска определяли выше при помощи формулы (9). n = 949 штук.

Размер партии должен быть скорректирован с учётом удобства планирования и организации производства. Корректировка размера партии состоит в определении расчётного числа смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах:

, (19)

где Тш-к_ср - среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям, мин.

Тшт.к_ср = ∑Тшт-к_i/n =20,158/13 = 1,55 мин.

c = 1,55∙949/(476∙0,8) = 3,86 смены

Принимаем с_пр = 4 смены.

Затем определяем число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен:

n_пр =,шт. (20)

n_пр = 476*0,8*4/1,55 = 983 шт.

4. Анализ существующего технологического процесса

Для оценки базового варианта технологического процесса необходимо подвергнуть его подробному разбору, результаты которого будут предпосылкой для разработки нового варианта технологии. Анализ производится с точки зрения обеспечения заданного качества изделия и производительности обработки. Он базируется на оценке количественных и качественных показателей, как отдельных технологических операций, так и процесса в целом. Оценка качественных показателей производится путём логических рассуждений. Количественные показатели определяются технико-экономическими расчётами или по данным технологической документации.

Степень анализа зависит от различных факторов:

конструкции детали,

применяемых методов обработки,

реальных производственных условий.

Предметом анализа является технологический процесс изготовления детали «Сателлит 5326-2405035». Производство крупносерийное.

Годовой объем выпуска - 80000 шт.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

Автоматная-токарная, п.а. мод. КСП 6160

Вертикально-протяжная, а. мод. МП7633148

Автоматная-токарная , п.а. мод. НТ311

Автоматна-токарная, п.а. мод. НТ-502

Автоматная-токарная, п.а. мод. 1Н-713

Торцекруглошлифовальная, п.а. мод. 3Т153Е

Зубофрезерная, а. мод. АВС 3-12-2007

Специальная зубообрабатывающая, ст. мод. 5В525-2

Промывка, моеч. Машина мод. М-367

Контрольная, стол

Промывка, машина моечная Н-404

Фосфатирование

Гидропластическая, пресс Пх1000С

Горизонтальнофрезерная, ст. мод. 6Р81Г

Слесарная

Промывка, машина моечная М-367

Термообработка

Прикатная, ст. мод. 16Д20

Слесарная

Внутришлифовальная, п.а. мод. Сш199с23

Торцекруглошлифовальная, ст. мод. 3Т153Е

Плоскошлифовальная, .п.а. мод. 3Е756

Хонинговальная, авт. мод. 296

Промывка, машина моечная М-367

Контрольная, стол контр.

Принятую в данном варианте технологического процесса общую последовательность обработки следует считать логически целесообразной, так как при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств обрабатываемой детали.

Для анализа применяемого для обработки данной детали оборудования составляем таблицы. 3 и 4.

Таблица 3

Технологические возможности применяемого оборудования

№ операции	Модель станка	Предельные или наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм.			Технологические возможности метода обработки
		Диаметр (ширина), d (b)	Длина, L	Высота, h	Квалитет точности	Шероховатость обрабатываемой поверхности, мкм.
010	КСП 6160	160	160	-	10	3,2
015	МП7633148	80	250	180	8	1,25
020	НТ311	110	150	180	9	3,2
025	НТ-502	160	180	-	8	2,5
027	1Н-713	160	20	8	2,5
030	3Т153Е	280	130	-	8	1,6
035	АВС 3-122007	125	100	-	8	3,2
040	5В525-2	320	-	-	9	6,3
080	6Р81Г	250	1000	350	10	6,3
130	Сш199с23	230	-	-	7	0,63
132	3Т15Е	280	3	-	8	0,63
135	3Е756	400		350	8	0,25
140	296	320	100	-	6	0,32

Таблица 4

Характеристика срока службы, стоимости, сложности, производительности и степени использования применяемого оборудования

№ операции	Модель станка	Год изготовл.	Цена млн. руб	Категор. ремонт. сложн.	Кол. станков на операции	Тшт, мин.	mКоэф. Загрузки станка
010	КСП 6160	1985	60,2	69	1	1,81	0,60	0,6
015	МП7633148	1983	26,2	34	1	0,777	0,26	0,26
020	НТ311	1979	52,3	33	1	1,744	0,57	0,57
025	НТ-502	1983	36,2	28	1	1,627	0,54	0,54
027	1Н-713	1981	12,9	31	1	0,253	0,08	0,08
030	3Т153Е	1978	45,12	27	1	0,866	0,28	0,28
035	АВС 3-12-2007	1985	32,1	29	3	7,592	2,50	0,83
040	5В525-2	1976	26,7	28	1	1,966	0,65	0,65
080	6Р81Г	1981	36,6	11	1	0,698	0,23	0,23
130	Сш199с23	1984	56	28	1	0,987	0,32	0,32
132	3Т153Е	1978	42	19	1	0,458	0,15	0,15
135	3Е756	1989	38	19	1	0,69	0,23	0,23
140	ВС-80	1985	54	21	1	0,69	0,23	0,23
∑	-	-	-	-	15	20,158	6,64	0,44

Расчётное количество станков на операции n определим как отношение штучного времени на операции к такту выпуска, т. е.

n _рас =  (21)

а такт выпуска будет равен:

Тв =, (22)

где Ф_д- годовой фонд работы станка в 2 смены, мин. (Ф_д = 4055)

Д - годовая программа выпуска деталей.

Тогда

Тв = 4055*60/80000=3,04

Принятое количество станков на операции получаем округлением полученное значение в большую сторону до ближайшего целого числа.

Коэффициент загрузки станка определим как отношение расчётного количества станков на операции к принятому:

h_з = , (23)

Анализируя таблицу 4 можно сделать вывод, что загрузка оборудования недостаточна. Большую часть времени данное оборудование простаивает в ожидании деталей. В целом если повысить выпуск деталей, то можно повысить загрузку, за счет повышения выпуска деталей.

Анализ приведенных в таблицах сведений показывает, что станки, используемые на операциях по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости поверхностей соответствуют требуемым условиям обработки данной детали. Почти все станки, находящиеся на указанных операциях, являются относительно недорогими.

Для анализа схем базирования заготовки при обработке и возникающих при базировании погрешностей составим таблицу 5.

Базы выбираются в соответствии со следующими требованиями:

. На поверхность, относительно которой могут быть обработаны все другие поверхности на последующих операциях.

. Черновая база должна быть достаточно большая, иметь высокую степень точности и минимальную шероховатость поверхности.

3. Должна оставаться в дальнейшем необработанной

Базирование заготовок оценим, сведя данные в таблицу 5.

Таблица 5

Базирование заготовок при обработке

№ и наименование операции	Выдержив. р-ры, мм		Номера поверхностей баз					Погрешность базирования, мм
	Номин. знач.	Допуск	Установоч-ной	Направ-ляющей	Двойной напр.	Опорной	Двойн. опорной
1	2	3	4	5	6	7	8	9
010 Автоматно-токарная	Ш35 63 Ш39 Ш40.4 2.8*45о Ш59	0.43 0.6 0.31 0.085 0.2*2 0.6			1,2	5		0
015 вертикально-протяжная	Ш41.7	0.027				3		0
020 Автоматно-токарная	Ш39 Ш82 8.5*45о	0.6 0.37 04.*2			5	4,3		0
025 Автоматно-токарная	60.6 Ш79.54 2.5*45о 1.7*45о 6.5*45о	0.2 0.095 0.4*2 0.2*2 0.2*2			4,1,5			0
027 Автоматно-токарная	Ш59 Ш59 3о 14о	0.5 0.6 1 1				4		0
030 Торце-кругло-шлифовальная	60,6	0,4			44			0
035 Зубо-фрезерная	35,56	0,06			66			0
040 Специально-зубообрабаты-вающая	45о	2			66			0
080 горизонталь-но-фрезерная	13	0,55			44,6			0
130 Внутри-шлифовальная	Ш42	0,0345 0,2			33			0
132 Торцекруго-шлифовальная	60,3	0,2			22			0
135 Плоско-шлифовальная	60	0,2			22,6			0
140 Хонинговальная	Ш42	0,0345			33			0

На всех операциях механической обработки погрешность базирования заготовки в приспособлении меньше допуска на получаемый размер, а этого достаточно для получения заданных параметров качества. Практически на всех операциях обеспечивается надежная установка деталей в приспособлениях. В качестве баз используются отверстия, центровочные отверстия, наружные цилиндрические поверхности и торцы детали. На большинстве операций сохраняется постоянство баз.

Анализ механизации и автоматизации технологического процесса

Автоматизация технологических процессов осуществляется с целью повышения производительности труда и сокращения числа рабочих мест, снижения себестоимости и повышения качества изделий. Анализ автоматизации включает качественную и количественную оценки ее состояния. Качественная оценка проводится по видам, ступеням и категориям. Различают следующие виды автоматизации: единичная (А), когда автоматизируется только один первичный структурный компонент из числа всех компонентов системы (например, только одна или несколько операций технологического процесса); и комплексная (КА) полная и неполная, когда автоматизируется несколько первичных структурных компонентов. Полная КА охватывает все операции технологического процесса, а неполная - часть их.

Ступени автоматизации характеризуют ее с точки зрения области применения от единичных технологических операций до организации технологических процессов, выполняемых на уровне промышленности всей страны. При этом различают следующие ступени автоматизации:

Ø единичная технологическая операция;

Ø  законченный технологический процесс (система операций);

Ø  система технологических процессов, выполняемых на производственном участке;

Ø  система технологических процессов, выполняемых в пределах цеха (в системе участков).

И далее до 10 - системы технологических процессов в системе отраслей.

Категории автоматизации технологических процессов характеризуют ее по степени замены ручного труда машинным. Критерием определения категории является основной показатель уровня автоматизации:

,

где Т_М, Т_Ш - соответственно машинное и штучное время на операцию.

Проведем качественную оценку уровня автоматизации технологического процесса изготовления детали “Сателлит - 5336-2405035” по ступеням, виду и категориям. Все необходимые данные сведем в таблицу 6.

Таблица 6

Характеристика механизации и автоматизации технологического процесса

№ операции	Модель станка	Управление циклом обработки	Способ загрузки заготовок	Вид межопераци-онного транспорта	D = То/Тшт	Качественная оценка механизации и автоматизации
						Ступень	Вид	Категория
0010	КСП 6160	Пп/а	ручной	тележка	0,68	11	комплекс неполн.	3
0015	МП7633148	Пп/а	ручной	тележка	0,33	11	комплекс неполн.	3
0020	НТ311	Пп/а	ручной	тележка	11	комплекс неполн.	3
0025	НТ-502	Пп/а	ручной	тележка	0,65	11	комплекс неполн.	4
0027	1Н-713	Пп/а	ручной	тележка	0,68	11	комплекс неполн.	4
0030	3Т153Е	Пп/а	ручной	тележка	0,43	11	комплекс неполн.	4
0035	АВС 3-12-2007	Аав.	ручной	тележка	0,82	11	комплекс неполн.	3
040	5В525-2	--	ручной	тележка	0,76	11	комплекс неполн.	2
0080	6Р81Г	--	ручной	тележка	0,42	11	комплекс неполн.	3
1130	Сш199с23	пп/а	ручной	тележка	0,57	11	комплекс неполн	3
1132	3Т153Е	--	ручной	тележка	0,41	11	комплекс неполн	2
1135	3Е756	пп/а	ручной	тележка	0,39	11	комплекс неполн	4
1140	296	Аав.	ручной	тележка	0,68	11	комплекс неполн	5

В целом по технологическому процессу d_СР.=0,58. Следовательно, категория автоматизации технологического процесса - средняя.

Для повышения производительности и уменьшения числа обслуживающего персонала следует автоматизировать загрузку и разгрузку станков и межоперационный транспорт. Тогда функции рабочего будут сводиться к контролю за ходом операции, качеством наладки и переналадки, качеством выпускаемой продукции.

Анализ применяемых установочно-зажимных приспособлений

В современных технологических процессах затраты на изготовление и эксплуатацию технологической оснастки составляет до 20% себестоимости продукции. Наибольший удельный вес в общем парке технологической оснастки составляют станочные приспособления, применяемые для установки и закрепления деталей.

Обычно станочные приспособления классифицируются по типу станков, уровню механизации и виду привода. В зависимости от типа станков, приспособления к ним делятся на токарные, фрезерные, расточные, сверлильные, шлифовальные и другие приспособления.

По степени специализации приспособления делятся на неразборные специальные (НСП), универсально-наладочные (УНП), универсально-сборные (УСБ), сборно-разборные (СРП), универсально-безналадочные (УБН), специализированные наладочные (СНП).

По уровню механизации приспособления делятся на ручные, механизированные, полуавтоматические и автоматические.

По источнику энергии привода станочные приспособления делятся на пневматические, пневмогидравлические, гидравлические, электромеханические, магнитные, вакуумные и центробежно-инерционные.

Для оценки установочно-зажимных приспособлений применяемых в техпроцессе составляем таблицу 5.

Станочные приспособления применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. Обоснованное применение станочных приспособлений позволяет получать высокие технико-экономические показатели.

Таблица 5

Анализ установочно-зажимных приспособлений

№ операции	Название приспособления	Вид приспособления	Привод приспособления	Количество приспособлений на станке	Время на установку и снятие заготовки
1	2	3	4	5	6
010	Патрон цанговый	УНП	пневмо.	6	0,3
020	Оправка разжимная	УНП	пневмо.	1	0,3
025-027	Оправка	УНП	пневмо.	1	0,21
030	Оправка	УНП	пневмо.	1	0,21
035	Фрезерное приспособление	-	пневмо.	1	0,18
080	Фрезерное приспособление	-	пневмо.	1	0,18
120	Оправка Пневмоналадка	-	ручн.	1	0,3
130	Патрон 9679-1820	УНП	пневмо.	1	0,3

Трудоемкость и длительность цикла технологической подготовки производства можно уменьшить за счет применения стандартных систем станочных приспособлений, сократив трудоемкость, сроки и затраты на проектирование и изготовление станочных приспособлений. При применении станочных приспособлений значительно возрастает производительность труда.

Стандартизация, методы и средства межоперационного и окончательного контроля

Стандартизация - это упорядочение деятельности в какой-либо области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон. Стандартизация обеспечивает экономию независимо от отрасли промышленности на всех стадиях жизненного цикла изделий, то есть проектирования, производства, эксплуатации.

Экономия на стадии проектирования обуславливается широким использованием стандартных унифицированных и покупных изделий.

Экономия на стадии производства обусловлена снижением себестоимости продукции за счет уменьшения затрат на материалы, изготовление технологической оснастки, приспособлений и технологического оборудования.

Стоимость покупных изделий всегда ниже по сравнению со стоимостью изготовления этих же изделий в условиях собственного производства. Кроме того, унификация и стандартизация снижают трудоемкость изготовления конечной продукции, способствуют высвобождению производственных площадей, оборудования и рабочей силы.

Экономия в процессе эксплуатации обуславливается повышением надежности изделий и снижением затрат на ремонт.

Подсчет экономической эффективности стандартизации проводят для обоснования планов стандартизации, выявления целесообразности разработки стандартов, выбора оптимального варианта стандартизации.

Существуют следующие виды стандартов:

Государственные общесоюзные стандарты (ГОСТ), стандарты предприятий (СТП), технические условия (ТУ).

ГОСТ устанавливается на продукцию массового и серийного производства, а также на нормы, правила, требования, обозначения и другие объекты, регламентация которых необходима для обеспечения оптимального качества продукции.

СТП устанавливаются на нормы, правила, требования, обозначения и другие объекты, имеющие применения только на данном предприятии. Объектами стандартизации на предприятии могут быть детали, узлы и др.

Для получения максимального выхода годной продукции необходимо постоянно контролировать соблюдение требований технологического процесса.

Технический контроль имеет цель обеспечить надлежащее качество детали и проверить соответствие техническим условиям приёмки. Для контроля размеров, получаемых в процессе обработки заготовки, на каждой операции имеется определенный набор необходимых средств измерения.

По технологическому процессу детали сателлит контроль ведётся в ручную. Ручной контроль детали осуществляется как самим контролёром так и рабочим. Всё это осуществляется на участке в специально отведённом для этого месте, где установлен контрольный стол на котором проверяют технологические условия с помощью контрольного приспособления.

Проверка осуществляется с помощью специальных и стандартных мерительных инструментов.

При неисправности контрольного приспособления обмер детали осуществляется в комнате точного обмера (КТО). Для проверки размеров и параметров, которые универсальными методами проверить нельзя, деталь поступает в отдел технического контроля (ОТК), где для данного контроля используются специальные контрольные приспособления.

Средства технического контроля, применяемые при механической обработке данной детали, приведены в таблице 7.

Таблица 7

Анализ средств технического контроля

№ операции	Наименование инструмента	Вид инструмента	Точность измерения мм.	Допуск на измеряемый размер. мм	Время на измерение мин.
1	2	3	4	5	6
0010	Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166 - 89	Станд.	0,1	1,2	0,1
	Пробка	Станд.	0,05	0,17
0015	Пробка	Станд.	0,05
0020	Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166 - 89	Станд.	0,1	0,74	0,13
0025	Штангенрейсмас ШР-400-0.05	Спец.	,05	0,19	0,15
	Индикатор ИРБ ГОСТ5584-78	Спец.	0,02	0,07
	Скоба 05510-1847	Станд.	0,05	0,19	0,1
	Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166 - 89	Станд.	0,1	0,4	0,13
0027	Угломер маятниковый тип ЗУРН-М ТУ2-04-666-82	Спец.	0,3	1,5	0,17
0030	Штангенциркуль ШЦ-I-160-0,1 ГОСТ 166 - 89	Станд.	0,1	0,32	0,13
	Индикатор ИРБ ГОСТ5584-78	Спец.	0,01	0,03
0035	Микрометр зубомерный ГОСТ 6507-85	Спец.	0.01	0,12	0,17
0040	Штангенциркуль ШЦ-2-160-0,05 ГОСТ - 166 - 89	Станд.	0,05	0,16	0,13
0080	Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ - 166 - 89 Калибр	Станд. Спец.	0,1	1,1	0,13
1030	Профилометр мод. 296 ГОСТ 19300-86	Спец.	0.01	0,05	0,2
1035	Микрометр МК72-2 ГОСТ6507-82	Спец.	0,01	0,04	0,21
	Скоба 05510-212	Станд.	0,05	0,4	0,1
1040	Прибор активного контроля ПВ4100-35	Спец.	0,01	0,06	0,18
	Профилометр мод. 296 ГОСТ 19300-86	Спец.	0.01	0,06	0,2

Применяемые стандартные измерительные приборы (штангенциркуль) дают право говорить о том, что применяемые измерительные приборы стандартизированы. Применение спец. инструмента (пробок) является показателем качества контроля ответственных размеров, с одновременным сокращением времени, затраченным на измерение.

В технологическом процессе применены быстродействующие измерительные инструменты (универсальные и специальные). Точность измерения достаточно высокая (погрешность измерения не превышает 30% допуска на размер). Оснащенность измерительными средствами операций обработки хорошая. Дополнительных мероприятий по совершенствованию оснащения операций измерительными инструментами не требуется.

Анализ видов брака производим с заполнением таблицы 8

Таблица 8

Процент и причины брака

№ операции	Процент брака на операции (переходе)	Причины возникновения брака
010	0,1	Преждевременный выход из строя ин-та, неверная наладка
015	0,5	Случайные причины, ошибки станочника, некачественный инструмент
020	0,5	случайные причины, ошибки станочника, некачественный инструмент
025	0,5	случайные причины, ошибки станочника, не качественный инструмент
027	0,5	случайные причины, ошибки станочника
030	0,6	Случайные причины, ошибки станочника, некачественный инструмент
035	0,25	Случайные причины, ошибки станочника, некачественный инструмент
040	0,5	Неверная настройка, поломка инструмента, быстрый выход из строя ин-та, ошибки при эксплуатации об-ния
080	0,7	Преждевременный выход из строя ин-та, неверная наладка
130	0,45	Чрезмерный износ ин-та, его поломка, неправильная настройка на размер
132	0.75	Преждевременный выход из строя ин-та, неверная наладка
135	0.6	Случайные причины, ошибки станочника, некачественный инструмент
140	0.55	Неверная настройка, поломка инструмента, быстрый выход из строя ин-та, ошибки при эксплуатации об-ния

5. Выбор способа получения заготовки с экономическим обоснованием

 

.1 Действующий техпроцесс получения заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали, её назначение и технические требования на изготовление, объем и серийность выпуска.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из неё детали при минимальной себестоимости, считается оптимальным.

По базовому варианту техпроцесса заготовку сателлит получают штамповкой на КГШП в открытых штампах. Заготовку подвергают индукционному нагреву, затем за два хода пресса получают готовую заготовку (осадка и окончательная штамповка). Штамповку получают на прессе. Заготовка подвергается нормализационному отжигу, а затем производится очистка от окалины.

При штамповке в открытых штампах полость рабочего ручья не замкнута, и деформируемый материал имеет из него выход. В этом случае объём исходной заготовки значительно превышает объём штамповки.

Отсутствие облоя приводит к большой экономии металла, вес заготовки уменьшается на 15%, а стоимость 1 тонны заготовок увеличивается на 7%.

 

.2 Экономическое обоснование выбора заготовки

Стоимость заготовки, получаемой этими методами можно с достоверной точностью определить по формуле:

_заг. = (S_i/1000_*Q_*К_т*К_с*К_в*К_м*К_п) -(Q - q)_*S_отх/1000,

где S_i - базовая стоимость одной тонны заготовок;- масса заготовки;- масса готовой детали;_отх - стоимость 1 тонны отходов;

К_т - коэффициент, зависящий от класса точности;

К_с -коэффициент, зависящий от класса сложности;

К_в -коэффициент, зависящий от марки материала;

К_м -коэффициент, зависящий от массы заготовки;

К_п -коэффициент, зависящий от объёмов производства.

Стоимость заготовки, получаемой по базовому варианту техпроцесса

_б=((618000*80000/1000)*2,6*1*1*1,15*0,87*1)-((2,6-1,12)*(56000*

/1000));_б = 118662672руб.

Стоимость заготовки по предлагаемому варианту техпроцесса

_п=((661260*80000/1000)*2,21*1*1*1,15*0,87*1)-((2,21-1,12)*(56000*

/1000));_пр = 112086023руб.

Годовой экономический эффект

Э_з = Sб - Sпр

Э_з = 118662672- 112086023=6576649руб;

Как видно из расчётов экономически выгодно принять заготовки сделанную на КГШП в закрытых штампах, так как годовая экономия составляет 6576649 руб.

 

6. Проектирование технологического процесса механической обработки

Проанализировав все приведённые таблицы можно внести несколько изменений в действующий тех.процесс, а именно

Ø произведём объединение 025 операции с операцией 027. На операции 027 производится точение торца на гидрокопировальном п.а. 1Н713, предлагаю на операции 025 заменить подрезку торца простым резцом на точение фасонным резцом.

Ø предлагаю заменить материал фрезы на 035 операции: по базовому варианту фрезерование производится в два прохода фрезой из Р9М5, предлагается заменить материал на Р9К10, что увеличит скорость и подачу.

Ø  предлагаю заменить зубофасочный станка 5В525-2 на операции 040 на станок ВС320, который позволяет снимать фаску одновременно с 2-х торцов.

Прежде чем принять проектируемый техпроцесс, необходимо доказать его экономическую эффективность по сравнению с базовым вариантом. Для этого проводится расчет экономической эффективности обоих вариантов и выбирается наиболее рациональный вариант.

Для этого определяем себестоимость обработки по сравниваемым вариантам изменяемых операций. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции. Расчет ведем по методике изложенной в [3] в ценах 1987 года.

Часовые приведенные затраты (коп./ч) можно определить по формуле:

Sпз = Sз + Sчз + Ен(Кс + Кз);

где Sз-основная и дополнительная зарплата с начислениями, руб./час;

Sчз-затраты часовые на эксплуатацию рабочего места, руб./час;

Ен-нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, 0,15 [3, стр. 81];

Кз-удельные часовые капитальные вложения в здание, руб./час;

Кс-удельные часовые капитальные вложения в станок, руб./час.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания рассчитывается по формуле:

Sз = e Sтф k y,

где e - коэффициент к часовой тарифной ставке, равный 2,66 [3, стр. 81];

Sтф - часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего

разряда, руб./ч;

k - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика;

y - коэффициент штучного времени, учитывающий оплату труда рабочего при многостаночном обслуживании;

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места рассчитываем по формуле:

Sчз = S_чз^бп k_М,

где Sчз.^бп -практические часовые затраты на базовом рабочем месте,

S_чз.^бп = 44,6 коп./час., [1,стр.81].

kм - коэффициент, показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка больше, чем аналогичные расходы, связанные с работой базового станка;

Кс = Ц / (Fhз),

где Ц-балансовая стоимость станка, руб;

F-эффективный годовой фонд времени работы станка, 3911 ч;

hз-коэффициент загрузки станка.

Кз=(Цзд А) / (Fhз) ,

где Цзд-стоимость одного м? производственной площади, Цзд = 125 руб [3, стр.83];

А - производственная площадь, занимаемая станком с учетом проходов

А=а k_а;

где а - площадь станка, м?;

к_а- коэффициент дополнительной площади.

Технологическая себестоимость операции механической обработки:

Со=(Sпз Тшт.к) / (60 kв),

где kв - коэффициент перевыполнения, kв = 1,3;

Тшт.к - штучно-калькуляционное время обработки детали на данном станке, мин.

Подобным образом произведём расчёт себестоимости обработки на операции 027.

Тшт=0,253 мин.

Sз=1,53*60,6*1,05*1,5=102,25 коп/ч.

Sчз = S_чз^бп kм=44,6*1,4=62,44 коп/ч.

Кс=(6450*100)/(3919*0,14)=1175,3 коп/ч .

Кз=16,8*78,4*100/(3919*0,14)=240 коп/ч.

Sпз=102.5+62.44+(1175+240)*0.15=377.19 коп/ч.

Сo=377,19*0,253/(60*1,3)=1,223 коп/ч.

Эг=СoN/100=1.223*80000/100=978.6 руб.( в ценах 1987 года)

Для перевода денег на данный период умножим на коэффициент

Эгдп=к*Эг=2000*978,6=1956800 руб.

Из приведенных расчётов видно , что применение проектного варианта обработки сателлита даст годовой эффект 1956800 руб., а также исключение из технологического маршрута обработки станка 1Н-713 стоимость которого составляет 12,9 млн.руб. Таким образом, предпочтение следует отдать проектному варианту и принять его к последующей разработке.

 

7. Назначение припусков на обработку

Рассчитаем припуск на отверстие Ш42 расчетно-аналитическим способом согласно [3], а на остальные поверхности назначим согласно ГОСТ 7505-89. Заготовкой является штамповка. Технологический маршрут обработки состоит из операций:

) зенкерование черновое

) зенкерование чистовое

) протяжная

) шлифовальная.

Расчет ведем посредством заполнения таблицы 7.2.

Таблица 7.2

Расчет припусков и предельных размеров по техническим переходам

Технологические переходы обработки отверстия	Элементы припуска, мкм				2Z min, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск d ,мкм	Предельный размер, мм		Предельное значение припуска, мм
	Rz	h	ρ	e				dmin	dmax	2Zmax	2Zmin
Штамповка	150	250	70	-	-	40,208	620	39,588	40,208	-	-
зенкерование черновое	50	50	4,2	94	2*521	41,25	250	41,0	41,25	1,412	1,042
зенкерование чистовое.	30	40	3,5	64	2*164	41,578	100	41,478	41,578	0,478	0,328
протяжная .	10	25	2,8	64	2*134	41,846	62	41,784	41,846	0,306	0,268
Шлифование	5	15	0,14	64	2*99	42,044	19	42,025	42,044	0,241	0,198
										2,437	1,836

Расчетная формула для определения припуска для i - перехода:

где Rz - высота неровностей профиля, мкм;

h - глубина дефектного слоя, мкм;

ρ - суммарное значение пространственных отклонений, мкм;

ε - погрешность установки, мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений поверхности находим по формуле :

,

где ρ_кор - общая кривизна заготовки, мм;

ρ_см-погрешность смещения, мм;

ρ_кор = D_к ×В=0,7·60=42 мкм,

где D_к - удельная кривизна заготовки, D_к =0,7; [3, таб.4,29];

В - длина заготовки, мм., В = 60 мм.

ρ_кор. =D_к × D = 0.7 ×80=56 мкм;

= 70 мкм.

Остаточные пространственные отклонения

где n - количество переходов механической обработки;

ρ_заг - исходное отклонение заготовки;

k_yi - коэффициент уменьшения погрешности.

Остаточное пространственное отклонение для каждого перехода:

Ρ_{зенк.черн} = 70× 0,06 =4,2 мкм;

Ρ_{зенк.чист} =70 × 0,05 =3,5 мкм;

r_прот.= 70 ×0,04=2,8 мкм;

ρ_шлиф = 70× 0,002 =0,14 мкм.

,

где ε_б - погрешность базирования; при базировании в цанговом патроне погрешность базирования ε_б=0;

-погрешность приспособления; =50 мкм;

ε_з - погрешность закрепления; при закреплении за необработанную заготовку ε_з=80 мкм; при закреплении предварительно обработаных заготовок ε_з=40 мкм.

ε=94 мкм;

ε=64 мкм.

Пользуясь рабочим чертежом детали и картой техпроцесса, запишем в таблицу 6.1 значения Rz, h, ρ, Е для каждого перехода.

Минимальные припуски:

для чернового точения

мкм.

для получистового точения

мкм.

для чистового точения

мкм.

для шлифования

мкм.

Расчетный размер:

d_p1 = 42,044 мм;

d_p2 = 42,044 - 0,198= 41,846мм;

d_p3 = 41,846- 0,268 = 41,578мм;

d_p4 = 41,578 - 0,328 = 41,25мм.;

d_p5 = 41,25- 1,042 = 40,208мм.

Проверяем правильность выполнения расчетов:

2Z _max - 2Z _min = d_заг - d_дет;

,437-1,836= 0,62 - 0,019;

,601 = 0,601;

Условия выполняются. Расчеты выполнены верно.

d_max шлифования 42,044 мм

d_min шлифования 42,025 мм

d_max пртягивания 41,846 мм

d_min пртягивания 41, 784 мм

 пртягивания 62 мкм

d_max зенкерование чистовое 41,578мм

d_min зенкерование чистовое 41,478мм

d зенкерование чистовое 100 мкм

d_max зенкерование черновое 41,25мм

d_min зенкерование черновое 41,0мм

d зенкерование черновое 250 мкм

d_max заготовки 40,208мм

d_min заготовки 39,588мм

 заготовки 0.62 мм



2Z_min на зенкерование черновое 1,042мм

2Z_max на зенкерование черновое 1,412мм

2Z_min на зенкерование чистовое 0,328 мм

2Z_max на зенкерование чистовое 0,478мм

2Z_min на протягивание 0,268 мм

2Z_max на протягивание 0,306мм

Z_min на шлифование 0,198 мм

2Z_max на шлифование 0,241мм

Рис.7.1. Схема расположения припусков на отверстие Ш42

Припуск на поверхность 60 рассчитаем по приведенной выше методике. Расчет ведем посредством заполнения таблицы 6.2. Технологический маршрут обработки состоит из двукратного точения и шлифования.

Таблица 7.3

Расчет припусков и предельных размеров по техническим переходам

Технологические переходы обработки отверстия	Элементы припуска, мкм				2 Z min, мкм	Расчетный размер l, мм	Допуск d ,мкм		Предельный размер, мм		Предельное значение припуска, мм
	Rz	h	ρ	ε					lmin	lmax	Zmin	Zmax
Штамповка	150	250	70	-		62.156	710		62.156	62.866	-	-
Точение черновое	100	100	70	80	2*550	61.056	280		61.056	61.336	1.1	1,53
Точение чистовое	50	50	70	80	2*350	60.356	110		60.356	60.466	0.7	0,87
Шлифовальная	10	25	1,4	40	2*210	59.936	64		59.936	60	0.42	0,466
											2,22	2,866

Суммарное значение пространственных отклонений поверхности [3,таб.4,8]:

ρ = ;

ρ==D_к × D = 0.7 ×80=56 мкм;

ρ_см= Δ_к·В =0,7·60=42 мкм; [ 3, таб.4,30];

= 70 мкм.

Остаточное пространственное отклонение для шлифования :

r_шлиф..= 70 ×0,02=1,4 мкм;

Погрешность установки при черновом точении и получистовом точении равна погрешности закрепления при установке в цанговый патрон: ε = ε_з = 80мкм.

Погрешность установки на шлифовании равна погрешности закрепления при установке в цанговый патрон: ε = ε_з = 40 мкм.

Минимальный припуск на точение черновое:

)=2*550 мкм;

Минимальный припуск на точение чистовое:

Z_мин=2(100+100+70+80)=2*350 мкм;

Минимальный припуск шлифование:

Z_мин=2(50+50+70+40)=2*210 мкм.

Расчетный размер:

l_p1 =59.936 мм;

l_p2 = 59.936+ 0,42= 60.356 мм;

l_р3 = 60.356+ 0,7= 61.056 мм.

l_р4 = 61.056+ 1,1 = 62.156 мм.

Проверяем правильность выполнения расчетов:

2Z _max - 2Z _min = d_заг - d_дет;

,866-2,22= 0,71 - 0,064;

,646 = 0,646;

Условия выполняются. Расчеты выполнены верно.

Схема расположения припусков представлена на рис 7.2.

L_max заготовки 62.866 мм

L_min заготовки 62.156мм

L_max точение черновое 61.336 мм

L_min точение черновое 61.056мм

L_max точение чистовое 60.466 мм

L_min точение чистовое 60.356мм

L_max шлифования 60мм

L_min шлифования 59.936 мм

2Z_min на шлифование 0.42мм

2Z_max на шлифование 0,466мм

2Z_min на точение черновое 0,7 мм

2Z_max на точение черновое 0,87мм

2Z_min на точение черновое 1,1 мм

Z_max на точение черновое 1,53 мм

Рис 7.2 Схема расположения припусков на размер 60

8. Назначение режимов резания

Рассчитаем режимы резания для поперечного суппорта на операции 010 - токарная на станке модели КСП 6160 расчетно-аналитическим методом, изложенным в [8]. На данной операции подрезается торец. Точение ведется резцом с материалом режущей части Т15К6.

. Глубина резания t=2 мм.

. Подача S = 0,16 мм/об., [8, стр.266],

. Скорость резания

где С_v = 37; y = 0,8; m = 0,2; [8, стр.269];

Т - период стойкости, Т = 60 мин., [8,стр.268];

K_v - поправочный коэффициент.

K_v = K_мv∙K_пv∙К_иv,

где K_мv - коэффициент на обрабатываемый материал, K_мv =1,25, [8,стр.262];

K_пv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности, К_пv =0,8;

K_v = 1,25∙ 1,0∙0,8 = 1,0

Частота вращения

по паспорту станка принимаем n = 300 мин^-1, тогда скорость резания

. Сила резания

P_z,y=10 ×Cp× t^x ×S^y ×Vⁿ ×Kp;

Постоянная Ср и показатели степени x, y, n приведены в [8,стр.273].

Для тангенциальной составляющей:

С_р=208; x=0.72; y=0.8.

Для радиальной составляющей:

C_p=73; x=0.73; y=0.67.

Поправочный коэффициент представляет собой произведение ряда коэффициентов

Кр=К_jр×К_gр×К_lр×К_rр,

К_jр=1[8,стр275];

К_gр=1[8,стр275];

К_lр=1[8,стр275];

К_rр=1[8,стр275].

Кр=1

. Мощность резания:

. Машинное время:

где L_p.x - длина рабочего хода,

L_р.х. = L_рез. + y + L_доп.,

где L_рез. - длина обработки, L_рез. = 19 мм;

у - длина подвода, перебега, врезания инструмента, у = 3 мм, [5,стр.303];

L_доп. =0;

L_p.x. = 19 + 3 + 0 = 21 мм;

Рассчитаем режимы резания для операции 035 - зубофрезерная, согласно методики изложенной в литературном источнике [5]. На данной операции производится фрезерование зубьев сателлита.

Обработка ведется червячной фрезой с материалом режущей части Р6М5.

Расчет длины рабочего хода согласно [5,стр.134] L_рх:

L_р.х=L_рез+ y + L_доп ,

где L_рез-длина резания, мм; L_рез=60 мм;

у - длина врезания, подвода и перебега, мм; у=23 мм;

L_доп- дополнительная длина хода, вызванная наладкой, мм.

L_рез=60+23+50=133 мм.

Назначаем подачу на оборот детали: S_о = 2,0 мм/об, [5,стр.150].

Скорость резания:

V=V_табл×K₁;

где K₁ - коэффициент на обрабатываемый материал, K₁ = 1, [5,стр.139];

V_табл=38мм/мин.

V=38×1=38 мм/мин.

Частота вращения

по паспорту станка принимаем n = 160 мин^-1, тогда скорость резания

Машинное время

где z - число зубьев детали;

Z₀₁ - число заходов фрезы; z₀₁=1;

q - число деталей, обрабатываемые за один рабочий цикл; q=1.

На остальные операции техпроцесса режимы резания назначаем по [5] и результаты заносим в таблицу 7.5.

Таблица 7.5

Сводные данные по режимам резания

Наименование операции, позиции, перехода	t, мм	Lр.х. мм	Тм мин	Soпр мм/об	nр, мин-1	Nпр мин-1	Vp м/мин	Vпр м/мин	Sмин мм/мин	То, мин	Nр кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
010 Токарная 1) подрезать торец	2	21	60	0,16	281	300	70,6	75,36	48	0,43	2,0
2) зенкеровать отв.	2,5	63	60	0,17	275	300	34	37	51	1,23	1,1
3) зенкеровать отв.	1,2	63	60	0,21	314	315	39	39	66,5	0,94	0,9
015 Вертикально-протяжная протянуть отв.	0,8	63	80	-	-	-	4	4	-	0,26	4,4
020 Токарная 1) подрезать торец	2	21	60	0,16	281	300	70,6	75,36	48	0,43	2,0
2) точение наружное	1,5	63	60	0,18	259	300	64	74	54	1,16	1,7
025 Токарная 1) подрезать торец	2,5	12	60	0,13	295	300	73	75	39	0,3	2,4
2) точить наружную поверхность	0,8	63	60	0,2	283	300	71	76	60	1,05	1,4
030 Торцекругло-шл. Шлиф. 2 торца	0,6	15	15	2	188	200	35	39	40	0,37	1,4
035 Зубофрезерная 1)фрезеровать зубья	11,2	133	45	0,2	151	160	38	40,2	32	6,23	3,2
050Гориз. фрезерная !)Фрезеровать 2 паза	0,8	81	45	0,24	149	225	37	56	54	1,5	1,7
065 Внутришлифов 1) шлифовать отв..	0,3	67	15	2,5	239	200	31	26	500	0,13	1,6
070 Торцекругло-шл. Шлиф. торец	0,1	17	15	3,5	145	150	27	29	52,5	0,28	1,2
075 Торцекругло-шл. Шлиф. торец	0,1	17	15	3,5	145	150	27	29	52,5	0,28	1,2

Примечание к таблице:

t - глубина резания;

L_РХ -длина рабочего хода инструмента;

S -подача на оборот;

n - частота вращения шпинделя (инструмента);

v - скорость резания;

S_М - скорость подачи;

Т_О - основное врем

9. Определение нормы времени на операцию

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

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,

где 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;

Т_от - время перерывов на отдых и личные надобности.

Рассчитаем норму штучного времени для зубофрезерной операции 035, выполняемой на зубофрезерном а. мод. АВС 3-12-2007. Производство крупносерийное. Масса детали равна 1,12 кг. Деталь устанавливается в гидравлическое установочно-зажимное приспособление. Основное время равно Т_о=6,23 мин.

Нормативы времени принимаются по [6, прил. 5].

Время на установку и снятие детали, закрепление ее и открепление:

Т_ус + Т_зо = 0,256 мин.

Время, затраченное на приемы управления: включить и выключить станок кнопкой - 0,06 мин; подвести и отвести инструмент к детали- 0,04 мин; Тогда

Т_уп = 0,06+0,04= 0,1 мин.

Время, затраченное на измерение детали равно Т_из=0,342 мин.

Вспомогательное время

Т_в = 0,256+ 0,1 + 0,342 = 0,698 мин.

Оперативное время

Т_оп = 6,23 + 0,698 =6,928 мин.

Т_тех = Т_о · П_тех/100 = 6,928 · 2,5/100 = 0,173 мин.

П_тех - затраты на техническое обслуживание рабочего места, 2,5%

Т_орг = 0,021 · 6,928 = 0,145 мин.

Т_обсл=0,173 + 0,145 = 0,318 мин.

Время на обслуживание рабочего места и отдых составляет 5% оперативного времени:

Т_отд=0,05 · 6,928 = 0,346 мин.

Штучное время:

Т_шт = 6,928+0,318+0,346=7,592 мин.

Результаты расчетов технической нормы времени сведены в табл. 7.6.

Таблица 7.6

Сводная таблица технических норм времени по операциям, мин

№	Наименование операций	Тосн.	Вспомогат. время			Топер	Тобсл		Тотд	Тшт
			Туст	Тупр	Тизм		Ттехн	Торг
1	2	3	4	5	6	7	8	10	9	11
010	Токарная	**1,23	0,214	0,166	0,06	1,67	0,066		0,083	1,81
015	Протяжная	0,26	0,204	0,15	0,1	0,714	0,028		0,035	0,777
020	Токарная	**1,16	0,214	0,166	0,06	1,6	0,064		0,08	1,744
025	**1,05	0,184	0,2	0,06	1,494	0,059		0,074	1,627
030	Торцекруглош.	0,37	0,214	0,1	0,13	0,814	0,032		0,04	0,866
035	Зубофрезерная.	6,23	0,256	0,1	0,342	6,928	0,318		0,346	7,592
040	Спец.зубообр.	1,5	0,123	0,05	0,13	1,803	0,072		0,091	1,966
080	Гориз.фрезер.	0,29	0,144	0,11	0,1	0,639	0,027		0,032	0,698
130	Внутришлиш.	0,56	0,184	0,11	0,06	0,91	0,035		0,042	0,987
132	Торцекруглошл	0,188	0,104	0,05	0,06	0,402	0,025		0,031	0,458
135	Плоскошлиф.	0,27	0,156	0,11	0,1	0,632	0,026		0,032	0,69

Итого Тшт.=19,215 мин.

** на данной операции машинное время Т_о записано по лимитирующей позиции

механический обработка заготовка сателлит

10. Определение необходимого количества оборудования и построение графиков загрузки

Потребное количество единиц оборудования для данной операции определяется по формуле:

m_p = Т_ш-к ´ N_г /(60´F_э), (41)

где F_э - эффективный годовой фонд работы оборудования, ч.

Расчетное количество единиц оборудования m_p округляется в большую сторону до величины m_пр [1,стр. 186].

Коэффициент загрузки станка определяется при помощи формулы 23:

h_з =m_р / m_пр

Коэффициент использования оборудования по основному (технологическому) времени определяется для серийного производства как отношение основного времени к штучно-калькуляционному времени:

h_о = Т_о / Т_ш-к (42)

Этот коэффициент характеризует уровень механизации технологической операции. Низкое значение его указывает на большую долю ручного труда.

Коэффициент использования станков по мощности привода представляет собой отношение необходимой мощности привода станка к фактической мощности установленного на станке привода главного движения:

h_м = Р_н / Р_ст., (43)

где Р_н- необходимая(требуемая) мощность привода,

Р_ст. - фактическая мощность.

Следует помнить, что необходимая (требуемая) мощность привода

Р_н = Р_е/η, (44)

где Р_е - эффективная мощность; η - коэффициент, учитывающий потери мощности за счет трения в узлах станка, т.е. КПД (в среднем η = 0,8…0,85).

Коэффициенты загрузки станков по мощности показывают, насколько удачно подобрано оборудование. Необходимо стремиться к более полной его загрузке.

Результаты расчетов сведем в таблицу 16.

Таблица 16

Расчет коэффициентов использования оборудования

№№ операции	, То мин	Тш-к, мин	mP	mпр	hЗ	hо	Рст, кВт	Рн, кВт	hМ
010	1,23	1,81	0,60	1	0,6	0,68	10,5	9	0,857
015	0,26	0,777	0,26	1	0,26	0,33	5	4	0,8
020	1,16	1,744	0,57	1	0,57	0,67	8	7	0,875
025	1,05	1,627	0,54	1	0,54	0,65	5	4,5	0,9
030	0,37	0,866	0,28	1	0,28	0,43	4,5	4	0,889
035	6,23	7,592	2,50	3	0,83	0,82	3	2	0,667
040	1,5	1,966	0,65	1	0,65	0,76	5,5	4,5	0,818
080	0,29	0,698	0,23	1	0,23	0,42	3,2	3	0,938
130	0,56	0,987	0,32	1	0,32	0,57	4	3,5	0,875
132	0,188	0,458	0,15	11	0,15	0,41	2,5	22	0,8
135	0,27	0,69	0,23	11	0,23	0,39	3	22,5	0,833
∑	13108	19,215	6,33	113	4,66	6,13	54,2	446	9,252

После определения перечисленных выше коэффициентов загрузки (использования) оборудования по отдельным операциям необходимо определить их средние значения для всего технологического процесса.

η_{з ср} = Σh_зі/Σ т_пі = 4,66/13 = 0,36 (36 %)

η_{о ср} = Σh_оі/Σ т_пі = 6,13/13 = 0,47 (47 %)

h_м = Σh_мі/ Σ т_пі = 9,252/13 = 0,712 (71,2%)

Для наглядности оценки технико-экономической эффективности разработанного ТП строятся следующие диаграммы: загрузки оборудования; использования оборудования по основному времени; использования станков по мощности.

По горизонтальной оси диаграмм через равные интервалы условно изображаются станки в порядке их расположения на участке. По вертикальной оси откладываются в относительных единицах или в процентах соответствующие значения коэффициентов загрузки. Диаграммы представлены на рисунках 3,4,5.

Рисунок 3- График загрузки оборудования

Рисунок 4 - График использования оборудования по основному времени

Рисунок 5 - График использования оборудования по мощности

11. Расчёт приспособления

Рассмотрим более подробно приспособление для 020 токарной операции, выполняющейся на шестишпиндельном станке 1А240-6, оправку разжимную.

Оправки разделяются на жёсткие и разжимные. Важнейшей характеристикой при выборе того или другого типа оправок является точность обработки. Её показателем обычно служит отклонение от соосности, возникающее при обработке наружной поверхности относительно базовой. При выборе оправки также играет роль жёсткость заготовки, потому что при закреплении на оправке она деформируется. Это приводит к различным отклонением формы обработанных поверхностей.

Существуем множество видов оправок. Наиболее распространенные это цилиндрические, резьбовые, конусные, шариковые или роликовые, кулачковые, цанговые и т.д.

Кулачковые оправки применяются для обработки толкостенных заготовок с черновыми или предварительно обработанными поверхностями на токарных, круглошлифовальных, зубофрезерных и др. станках. Кулачковые оправки обычно бывают шпиндельного и фланцевого исполнения. Они выполняются с ручным или пневмо приводом. Достоинство кулачковых оправок заключается в сравнительно большом шаге кулачков. Что позволяет их использовать для обработки заготовок со значительными отклонениями по диаметру и даже с различными номинальными диаметрами отверстий

Расчёт приспособления на точность

При расчете приспособлений на точность суммарная погрешность Se при обработке детали не должна превышать величину допуска Т размера Se ≤Т. За расчётный параметр принимаем допуск на размер самой точной поверхности обрабатываемой на данной операции, т.е 0,74

Суммарная погрешность Se зависит от ряда факторов и в общем случае может быть представлена выражением:

Se = e_ус + e_обр + e_пр, (45)

где e_ус - погрешность установки детали в приспособлении

e_обр - погрешность обработки детали

e_пр - расчетная погрешность приспособления.

e_УС=e_Б+e_З+e_П,

где e_Б - погрешность базирования;

e_З - погрешность закрепления;

e_П - погрешность положения детали в приспособлении;

e_Б=S_{max дет}-S_{min опр}=42,044-41,611=0,433

e_З=0,15 [9]

e_П=e_ПР^’+e_У+e_И,

где e_ПР - погрешность изготовления приспособления по выбранному параметру;

e_У - погрешность установки приспособления на станке;

e_У=∆с=0,02

где ∆с- смещение оси центров после перезакрепления оправки, принимается в пределах 0,01…0,03

e_И - погрешность положения детали из-за износа элементов;

e_И=U

U=U_o*k₁*K₂*K₃*K₄(N/N_o)

_o- средний износ установочных элементов

U_o=0,025 для оправки из стали 45 с хромированным покрытием

k₁ - коэффициент, учитывающий влияние материала(0,97-для незакалённой стали)

K₂- коэффициент, учитывающий влияние оборудования (1,25-для спец. станка)

K₃-коэффициент, учитывающий влияние условий обработки(0,94)

K₄- коэффициент, учитывающий влияние числа установок заготовки(1 для N=100*10³)

e_И=0.025*0.97*1.25*0.94*1=0,0285

В результате для расчета точности приспособления e_пр можно использовать упрощенную формулу

e_пр ≤ Т - К_т, (46)

где Т - допуск выполняемого размера; e_б, e_з, e_у, e_пи,- соответственно погрешности: базирования, закрепления установки приспособления на станке, положения детали из-за износа установочных элементов приспособления и от перекоса (смещения) инструмента; w - экономическая точность обработки (для чистового точения по 9-му квалитету w=0,062, k_T =1…1,2 - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения(примем 1,1); k_T1 = 0,8...0,85 - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках(примем 0,8); k_T2 = 0,6...0,8 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления(принимаем 0,6).

Таким образом, получим:

Т - К_т=

=0,74-1,1*,

,321<0,74

Из неравенства следует, что на данном приспособлении можно вести обработку и получать необходимый размер детали.

Силовой расчёт приспособления

Обрабатываемая деталь находится в равновесии вследствие действия сил как возникающих в процессе обработки, так и зажима и реакций опор. Основными силами процесса обработки являются силы резания. При расчете сил зажима редко учитываются силы веса, центробежные и инерционные, возникающие при определенных условиях обработки.

Величина сил зажима рассчитывается исходя из условия равновесия всех перечисленных сил при полном сохранении контакта базовых поверхностей обрабатываемой детали с установочными элементами приспособления и при исключении возможности сдвига в процессе обработки. При расчетах следует определять требуемую силу зажима с учетом коэффициента запаса к, предусматривающего возможное увеличение силы резания из-за затупления режущего инструмента, неоднородности обрабатываемого металла, неравномерности припуска, непостоянства установки, ненадлежащего закрепления заготовки и т. д.

Рассмотрим порядок силового расчёта оправки:

Определим силу привода цангового патрона с упором, ограничивающим осевое перемещение детали, для обеспечения требуемой силы зажима заготовки найдём при помощи следующей формулы:

Q = (W+W₁)[tg(a+j₁) +tg j₂], (47)

где a - половина угла конуса оправки;

j₁ - угол трения в месте контакта конуса цанги и корпуса;

j₂ - угол трения между оправкой и деталью в осевом направлении.

Для этого определяем требуемую суммарную силу зажима заготовки по следующей формуле:

W= , (48)

где M_кр - крутящий момент от сил резания, Н× мм, (M_кр =1103 Н× мм);

d - внутренний (наружный) диаметр оправки в месте контакта заготовки с цангой, мм (d =41,7мм);

Р_о - осевая составляющая силы резания (Р_о=2036 Н);

k - коэффициент запаса, k »3;

f - коэффициент сцепления между рабочими поверхностями цанги и заготовки (f =0,15).

Тогда получим:

W==25,5 МПа.

Теперь найдём силу сжатия кулачков оправки до соприкосновения с заготовкой:

W₁=, (49)

где Е - модуль упругости материала оправки, МПа(2*10⁵)

I- момент инерции сечения кулачков оправки в месте задела, мм;

у - стрела прогиба кулачков оправки, мм;

l - вылет кулачка оправки от места заделки до середины конуса, мм;

n - количество кулачков оправки .

Приближенно можно принять при

n=3 W₁ =6*10³shD³/l³,

s=y-зазор между оправкой и заготовкой(0,04)

l- длина заготовки

тогда получим

W₁= =76,2 МПа.

Таким образом, получим

Q = (25,5+76,2)[tg (15°+10°)+ tg10°] = 48,17 Н.

12. Технико-экономические расчёты

.1 Расчет величины капитальных вложений в основные фонды

Общую величину капитальных вложений в основные фонды определяем по формуле.

К_общ = К_о + К_зд + К_т + К_и + К_инв ,

где К_о - капитальные вложения в оборудование;

К_зд - величина капитальных вложений в здания;

К_т - величина капитальных вложений в транспортные средства;

К_и - величина капитальных вложений в дорогостоящий инструмент и оснастку;

К_инв- капитальные вложения в дорогостоящий производственный инвентарь; т.о.

К_общ = 614,32+43,622+172,01+2,617+86,005 = 918,58 млн. руб.

(расчеты см. ниже)

.1.1 Определяем величину капитальных вложений в оборудование

К_о = • S_i•Ц_i • К_т • К_с • К_м • К_н ,

где S_i - количество оборудования соответствующего наименования;

Ц_i - цена единицы оборудования соответствующего наименования;

К_т , К_с , К_м , К_н - соответственно коэффициенты учитывающие транспортные расходы, строительные работы, монтаж и наладку;

К_т=1,15; К_с = 1,05; К_м =1,02; К_н=1,02, т.о.

Ко =(60,2+26,2+52,3+36,2+45,2+3*32,1+36,6+56+42+38) · 1,15 · 1,05 ·

,02 · 1,02 = 614,32 млн. руб

.1.2 Определяем величину капитальных вложений в здания.

К_зд =  • S_i • f_уi • Ц_м² • К_д ,

где f_yi - удельная площадь на единицу оборудования 1 соответствующего наименования;

Ц_м² - цена 1 м площади;

К_д - коэффициент учитывающий величину дополнительной площади.

К_д=1,12;

Ц_м² = 0,52 млн.руб

К_зд = (13,7+5,3+7,8+2,2+17,5+3*3,4+3,8+9,8+11,3+7) 1,12·0,52=43,622

млн. руб

.1.3 Определяем величину капитальных вложений в транспортные средства.

К_т = К_о • α_т,

где К_о - капитальные вложения в оборудование;

α_т - коэффициент учитывающий величину капитальных вложений в транспортные средства от стоимости оборудования.

α_т = 0,28

.1.4 Определяем величину капитальных вложений в дорогостоящий инструмент и оснастку.

К_и=К_о·β_и ,

где К_о - капитальные вложения в оборудование;

β_и - коэффициент учитывающий дорогостоящий инструмент и оснастку от стоимости оборудования;

β_и=0,14;

т.о. К_и =614,32·0,14=86,05 млн.руб

12.1.5 Определяем величину капитальных вложений в производственный инвентарь

К_инв = К_зд * V_ИНВ ,

V = 0,06;

т.о. К_инв = 46,622·0,06=2,61 млн.руб

.2 Определенные величины затрат на содержание и эксплуатацию оборудования

Данная статья затрат является комплексной, а затраты косвенными.

.2.1 Амортизация оборудования

A_o= ,

где Н_о - норма амортизации = 8,2 %;

К_о - капитальные вложения в оборудование.

т.о. Ао = 614,32*0,08=50,374 млн.руб.

.2.2 Затраты на электроэнергию

З_э =  S_i · W_yi · F_g · k_n · k_B · k_m · k_s · Ц_э ,

где S_i - количество оборудования на операцию;

W_yi - величина установленной мощности;

F_g - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

к_п - коэффициент учитывающий потерю электроэнергии;

к_в - коэффициент учитывающий загрузку оборудования по времени;

k_m - коэффициент учитывающий загрузку оборудования по мощности;

k_s - коэффициент учитывающий спрос на электроэнергию;

Ц_э - цена 1 квт энергии = 118,308 р = 0,000118 млн.руб.

к_п = 1,06; к_в=0,75; k_m = 0,6; k_s = 0,93;

З_э=(10,5+5+3*3+8+5+4,5+5,5+3,2+4+2,5+3)*4055·1,06·0,75·0,6·0,93*0,0

=12,8 млн. руб

12.2.3 Затраты по заработной плате персонала и по обслуживанию оборудования

На участке поточной линии принимаем 2 (два) дежурных слесаря (0, 130 млн. руб.) и 1 (одного) дежурного электрика (0, 120 млн. руб.).

З_оп=R_i · О_мi · 12 ,

т.о. З_оп =(2·0,130+0,120) ·12=4,44 млн. руб.

12.2.4 Определение величины затрат на текущий ремонт оборудования

З_т.р. =  S_i · P_ci · Ц_рс ,

где P_ci - категория ремонтной сложности единицы наименования;

Ц _рс - цена единицы ремонтной сложности оборудования;

_т.р. =(69+34+33+28+27+29*3+28+11+28+19+19+21 +19) ·0,076=30,704

млн. руб.

.2.5 Определение затрат на содержание транспорта.

З_т = К_т • λ_т ,

где К_т - капитальные вложения в транспорт;

λ_т - коэффициент учитывающий затраты на содержание транспорта от его стоимости (λ_т= 0,28);

З_т =172,02 ·0,28=48,163млн.руб.

.2.6Затраты на возмещение износа малоценного и быстроизнашивающего инструмента.

З_и = К_о · β_и ,

где β_и - коэффициент учитывающий затраты на возмещение износа инструмента (β_и = 0,1 1);

К_о - капитальные вложение в оборудование;

З_и =614,32·0,11=67,575 млн. руб.

.2.7 Величина прочих расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.

З_пр = 3_i j_np ,

где 3_i - сумма затрат по предыдущим 6 (шести) статьям

j_np - коэффициент учитывающий прочие расходы от суммы предыдущих 6 (шести) статей (jnp = 0,06)

З_пр = (50,37+12,8+48,162+67,57+4,44+27,512) ·0,06=12,651 млн.руб.

Таблица 17.1

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования

№ пп	Наименование показателя	Единица измерения	Значение показателя
			на программу выпуска	на единицу продукции, руб.
4.1.	Амортизация оборудования	млн.руб.	50,37	629,625
4.2	Затраты на электроэнергию	млн.руб.	12,8	160
4.3	Затраты по заработной плате персонала по обслуживанию оборудования	млн.руб.	48,162	602,025
4.4	Величина затрат на текущий ремонт оборудования	млн.руб.	67,57	844,625
4.5	Затраты на содержание транспорта	млн.руб.	4,44	55,5
4.6	Затраты на возмещение износа малоценного и быстроизнашивающего инструмента	млн.руб.	27,512	343,9
4.7	Величина прочих расходов на содержание и эксплуатацию оборудования	млн.руб.	12,629	157,862
Итого		млн. руб.	223,483	2793,537

 

12.3 Затраты по статьям цеховых накладных расходов.

Данная статья затрат является комплексной, а расходы - косвенные.

.3.1 Амортизация зданий.

А_зд = ,

где Н_зд - норма амортизации зданий (Нзд- 2,2%);

К_зд - капитальные вложения в здания;

А_зд ==0,9597 млн. руб.

.3.2 Затраты на содержание аппарата управления участком поточной линии.

В качестве управленческого персонала на участке принимаем 2 (два) мастера (0,160 млн. руб) и 1 (одного) старшего мастера (0,190 млн. руб).

З_у= R_yi·O_yi·12 ,

З_у =(2·0,160+0,190) ·12=6,12 млн. руб

12.3.3 Величина затрат на содержание зданий.

З_с = К_зд • λ_с ,

где λ_с - коэффициент учитывающий затраты на содержание зданий от их стоимости (λ_с = 0,31).

З_с = 43,622·0,31=13,523 млн.руб

.3.4 Затраты на текущий ремонт зданий.

_т.р. = К_зд • β _т.р,

где β _т.р. - коэффициент учитывающий затраты на текущий ремонт зданий от их стоимости ( (β _т.р.= 0,18).

_т.р. =43,622·0,18=7,8519 млн.руб.

.3.5 Затраты на научно - исследовательские и опытно - конструкторские работы (НИОКР).

_ниокр = R _общ • Н_ниокр ,

где R _общ - количество работающих на участке поточной линии;

Н_ниокр = 0,052;

R _общ =а·2 + b=13·2+6=32

а - количество станков;

b - количество работающих;

_ниокр =32·0,052=1,664 млн. руб

.3.6 Затраты на изобретательство и рационализацию

З_пр = R_общ • Н_пр ,

где R_общ - количество работающих на участке поточной линии;

Н_пр - норма расхода на изобретательство и рационализацию на одного рабочего (Н_пр = 0,049);

З_пр = 32·0,049=1,568 млн.руб.

.3.7 Затраты на охрану труда.

З_охр = R _общ • Н_охр ,

где R_общ - количество работающих на участке поточной линии (R_общ =30);

Н_охр - норма расхода на охрану труда на одного рабочего (Нохр = 0,088);

З_охр = 32·0,088=2,816 млн. руб.

.3.8 Величина прочих цеховых расходов.

Зпр = 3_i • v _пр ,

где v _пр - коэффициент учитывающий величины прочих цеховых расходов от суммы предыдущих 7 статей (v _пр = 0,03);

_пр. = (6,12+0,9597+13,523+7,85+1,664+1,568+2,816) ·0,03=1,035

млн. руб.

Таблица 17.2

Затраты по статьям цеховых расходов

№ п. п.	Наименование показателя	Единица измерения	Значение показателя
			на программу выпуска	на единицу продукции, руб.
5.1.	Амортизация зданий	млн. руб.	6,12	76,5
5.2	Затраты на содержание аппарата управления участком поточной линии	млн. руб.	0,9597	11,97
5.3.	Величина затрат на содержание зданий	млн.руб.	13,523	169,04
5.4	Затраты на текущий ремонт зданий	млн. руб.	7,85	98,125
5.5	Затраты на научно -исследовательские и опытно - конструкторские работы (НИОКР)	млн.руб.	1,664	20,8
5.6	Затраты на изобретательство и рационализацию	млн.руб.	1,568	19,6
5.7	Затраты на охрану труда	млн.руб.	2,816	35,2
5.8.	Величина прочих цеховых расходов	млн.руб.	1,035	12,94
Итого		млн. руб.	35,5357	444,175

.4 Определение величины затрат основных материалов

З_м = (q₃ • Ц_м • К_т - q₀ • Ц_о) • N ,

q₀ = q₃ - q_д ,

где q₃ - вес заготовки (тонн);

q₀ - вес отходов (тонн);

q_д - вес детали (тонн);

Ц_м - цена 1 тонны материалов;

Ц_о - цена 1 тонны отходов;

К_т - коэффициент, учитывающий транспортные расходы;- программа выпуска (шт.);

К_т=1,2;

Ц_м = 0,618 млн. руб.;

Ц_о = 0, 056 млн. руб.;

q₃= 0,0021 тонн;_д = 0,00112 тонн;= 80 000 штук;

q_o = 0,00203 - 0,00112 =0,00098т

З_м = (0,0021·0,618·1,2-0,00098·0,056) ·80000=120,20 млн. руб.;

.5 Определение величины заработной платы основных рабочих

3_o=C_чi ·К_д·К_с·К_м·N ,

где С_чi - часовая тарифная ставка соответствующего разряда;

T_штi - трудоемкость соответствующих операций;

К_д - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату;

К_м - коэффициент, учитывающий отчисление на медицинское страхование;

К_с - коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование;- программа выпуска (штук);

К_д=1,15;

К_с=1,35;

К_м =1,01;

С_ч4 = 0,000386 млн. руб.;

З_о=(0,000386·19,215/60)·1,15·1,35·1,01·80000=15,508 млн.руб

12.6 Величина налогов, относимых на себестоимость продукции

На себестоимость продукции относится:

) Чрезвычайный налог = 4%;

) Отчисление в фонд социальной защиты = 35%;

) Обязательное страхование = 1%;

З_н = З_о • Σ налогов (К_н) ,

где З_о - величина заработной платы основных рабочих

З_н = 15,508 ·0,40 = 6,203 млн. руб.

.7 Калькуляция себестоимости единицы продукции

Данные расчетов калькуляционных статей себестоимости продукции сводим в таблицу 17.3.

Таблица 17.3

Калькуляция цеховой себестоимости единицы продукции

№ п/п	Наименование показателя	Условн. обознач	Ед. измер.	Значение показателя
				на программа выпуска	на единицу продукции руб.
1	Затраты на материалы за вычетом стоимости отходов	Зм	млн.руб.	120,20	1502,5
2	Заработная плата основных рабочих	Зо	млн. руб.	15,508	193,85
3	Затраты на содержание и эксплуатацию оборудована (см. раздел 12.2)	Зс	млн.руб.	223,483	2793,537
4	Затраты по статьям цеховых расходов (см. раздел 12.3)	Зц	млн.руб.	35,5357	444,175
5	Сумма налогов, относимая на себестоимость продукции.	Зн	млн.руб.	6,203	77,54
Итого			млн. руб	400,9297	5011,602

.8 Величина заводской себестоимости единицы продукции

С_з = С_ц + З_з ,

З_з = ,

где З_з - затраты на единицу продукции по статьям заводских расходов;

Н_з - процент заводских расходов;

З_о - заработная плата основного рабочего;

С_ц - цеховая себестоимость продукции;

Н_з = 70%;

З_о = 193,85руб.;

З_з =19.38·70/100=135,695 руб

С_з =17482+135,395=17618 руб.

.9 Полная себестоимость единицы продукции

С_п = С_з + З_к ,

З_з = ,

где С_з - величина заводской себестоимости единицы продукции;

З_к - сумма затрат по статьям коммерческих расходов;

Н_к - процент коммерческих расходов;

С_з = 17617,695 руб;

Н_к = 7%;

З_к = 17618·7/100=1233 руб.

С_п = 17618+1233 =18851 руб.

12.10 Отпускная цена предприятия

Ц_отпуск = С_п •,

где Р_н - процент нормативной рентабельности;

Р_н =10%;

Ц_отпуск =18851 ·=20736 руб.

12.11 Свободная отпускная цена единицы продукции

Ц _{своб. отп.} = Ц _{отпуск.} + НДС,

НДС = ,

Д_С = (Сп_е - Зм_е),

где Д_с - величина добавленной стоимости;

h_дс - ставка налога на добавленную стоимость;

h_дс = 18%;

Ц _{своб. отп.} =20736*1,18 =24469 руб.

12.12 Цена сбытовых организаций

Ц _{сбыт. орг.} = Ц _{своб. отп.} • ,

где Н_с - величина снабженческой наценки; Н_с = 7%;

Ц _{сбыт. орг.} = 24469·=26181 руб.

12.13 Розничная цена единицы продукции

Ц _розн. =Ц _{сбыт. орг.} ,

где Н_т - величина торговой наценки;

Н_т = 10%;

Ц _розн. = 26181·=28799,1 руб.

12.14. Величина прибыли предприятия

П = (Ц_розн - С_п) • N

П = (28799,1 -18851) ·80000=795,848 млн. руб.

.15 Величина нормируемых оборотных средств предприятия

.15.1 Определяем величину оборотных средств в запасах материалов

О_м = d_{ср.суточн.}Ц_м · К_т ,

d_{ср.суточн} = ,

где d - среднесуточная потребность материальных ресурсов;

Т_п - период поставки материальных ресурсов (Т_п=120 дней);

ΔТ - величина страхового запаса (ΔТ =10 дней);

q₃ - вес заготовки (тонн);

q_д - вес детали (тонн);

Ц_м - цена 1 тонны материалов;

К_т - коэффициент, учитывающий транспортные расходы;- программа выпуска (шт.);

К_т=1,2;

Ц_м = 0,618 млн.руб;

q₃ = 0, 0021 тонн;= 80 000 штук;

d_{ср.суточн} = =0,4667

О_м =0,4667··0,618·1,2=24,227 млн.руб.

12.15.2. Определяем величину оборотных средств в незавершенном

О _н.з. = ·С_п Т_ц К_н.з. ,

где Т_ц - длительность производительного цикла (Т_ц=15 дней);

С_п - полная себестоимость продукции;

К _н.з. - коэффициент нарастания затрат (К _н.з. = 0,6);

О _н.з. = ·18851·15·0,6=37,702 млн. руб.

12.15.3 Определяем величину оборотных средств в запасах готовой продукции.

О _г.п. = Q _{ср. суточн} • Т_под ,

Q _{ср. суточн} = ,

С _пг = Сп_е • N ,

где Q_{cp. суточн.} - среднесуточный выпуск продукции;

Т_под - время подготовки продукции к отправке потребителю (Т_под=3дня);

С_пг - полная себестоимость годового выпуска;

С_пг = 0,018851·80000=1508,08 млн.руб.

Q _{ср. суточн.} =1508,08 /360=4,189 млн. руб.

О_г.п. =4,189 ·3=12,567 млн. руб

12.15.4 Определяем величину оборотных средств в запасах малоценных и быстроизнашивающихся инструментов.

О_инстр = ,

где К_инстр. - стоимость малоценного инструмента;

Т_п - период поставки быстроизнашивающегося инструмента, (Т_п = 70 дней);

Т_г = 360 дней

ΔТ - величина страхового запаса (ΔТ = 12 дней);

К_инстр = 67,57 млн. руб

О_инстр. ==8,82 млн.руб.

12.15.5 Определяем общую величину оборотных средств

О_общ = О_м + О_н.з. + О_г.п. + О_инстр.,

О_общ = 83,316 млн. руб.

.16 Рентабельность производства

Р_п = ,

где К_общ. - общая величина вложений в основные фонды (см. выше);

Р_п = =79,44 %;

12.17 Рентабельность изделия

Р_и = ,

где С_п(ед) - полная себестоимость единицы продукции;

Ц_розн - розничная цена единицы продукции.

Р_и = =52.77 %

12.18. Срок возврата инвестиций

Т_р = ,

где К_общ. - общая величина капитальных вложений в основные фонды

Т_р = 918,52/795.848=1,15 года.

.19 Определение годового выпуска продукции в стоимостном выражении

Величина годового выпуска продукции в стоимостном выражении рассчитывается по формуле

В = Ц_св.отп • N, млн.руб,

где Ц_св.отп - свободная отпускная цена изделия;- годовая программа выпуска.

В = 24469·80000=1957.52 млн. руб.

.20 Определение производительности труда одного основного рабочего

Производительность труда рассчитывается по формуле:

П = , руб/чел,

где В - величина годового выпуска продукции в стоимостном выражений;

Р - общая численность работающих, чел.

П = 1957.52/12=163.127 млн. руб/чел.

.21 Определение материалоемкости продукции

Материалоемкость продукции рассчитывается по формуле:

М = , руб./руб.,

где З_м - годовые затраты на сырье и материалы на программу выпуска, млн.руб;- величина годового выпуска продукции в стоимостном выражении, млн.руб;=80000 штук;

З_м = 122,59млн. рур;

М_и = 120,20 /80000=0,0015025 млн. руб.

12.22 Определение фондоотдачи продукции

Ф_о = ,

где Q_p - объем продукции в стоимостном выражении (млн.руб.);

К_общ - стоимость основных производственных фондов(млн . руб);

Ф_о = 1957.52 /918,58=2,13 руб/руб

12.23 Определение фондоемкости продукции

Ф_е = , руб/руб,

Ф_е =1/2,13=0,469 руб/руб

12.24 Технико-экономические показатели

Таблица 17.3

Технико-экономические показатели

№ п/ п	Наименование показателя	Условные обозначения	Единицы измерения	Значение показателя
1	Объем выпуска продукции в натуральном выражений	N	штук	80000
2	Объем продукции в стоимостном выражений	QP	млн. руб.	1957,52
3	Количество основных рабочих	R	человек	13
4	Производительность труда одного основного рабочего	П	млн. руб/чел	163.127
5	Фонд заработной платы основных рабочих	Зо	млн. руб.	15,508
6	Среднемесячная заработная плата одного основного рабочего	Зср	млн. руб.	0,716
7	Стоимость основных производственных фондов	Кобщ.	млн. руб.	918,58
8	Стоимость нормируемых оборотных средств	Ообщ.	млн. руб.	83,316
9	Полная себестоимость единицы продукции	Сп	руб.	18851
10	Цена единицы продукции	ЦР	руб.	28799,1
11	Величина прибыли	Пр	млн.руб.	795,848
12	Материалоемкость продукции	М	руб. /руб.	0,0015025
13	Фондоотдача	Фо	руб./руб.	2,13
14	Фондоемкость	Фе	руб. /руб.	0,469
15	Рентабельность производства	Рп	%	79,44
16	Рентабельность изделия	Ри	%	52,77
17	Срок возврата инвестиций	Т	года	1,15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения данного курсового проекта был разработан технологический процесс изготовления детали сателлит 5336-2405035 Была изучена конструкция сборочной единицы, в которую входит данная деталь. При анализе технологичности конструкции было определено, что коэффициент унификации и коэффициент применяемости стандартизированных обрабатываемых поверхностей принимают высокие значения.

Техпроцесс механической обработки был проанализирован по всем операциям в отдельности. Для этого были рассмотрены применяемое оборудование, его технологические возможности. На каждой операции были изучены применяемые приспособления и средства технического контроля.

В базовом проекте метод получения заготовки - штамповка в открытых штампах, в проектном - штамповка в закрытых штампах.

Проведя анализ базового варианта техпроцесса в него были внесены следующие коррективы:

Ø объединение операции 020 и 025 и замена станков п.а. мод. НТ-502 и п.а. мод. НТ311 на револьверный п.а. модели 1Г325П.

Ø замена материала фрезы на 035 операции, предлагается заменить материал на Р9К10, что увеличит скорость и подачу.

Ø  замена зубофасочного станка 5В525-2 на операции 040 на станок ВС320, который позволяет снимать фаску одновременно с 2-х торцев.

Все изменения, внесённые в заводской техпроцесс, экономически обоснованы и подтверждены расчётами.

Для всех операций были рассчитаны режимы резания и нормы времени.

Проведено сравнение двух вариантов ТП, в результате чего определен годовой экономический эффект составляющий р1956800 уб.

В конце была проведена экономическая оценка проектного варианта

ЛИТЕРАТУРА

1. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении. Под ред. В.В. Бабука. - Минск: “Вышэйшая школа”, 1987. -256с.

. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск: Выш. школа, 1983. -256с.

. Режимы резания металлов: Справочник. Ю.В. Бараноский и др.- М.: НИИТавтопром, 1995. - 406с.

. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах.Т1. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. -656с.

. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Т2. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. -496с.

. В.Е. Антонюк. Конструктору станочных приспособлений. - Минск: “Беларусь”, 1991.-400с.