|
С
|
Si
|
Mn
|
S не более
|
P не более
|
Cr
|
Ni
|
Cu
|
|
0,42-0,5
|
0,17-0,37
|
0,5-0,8
|
0,035
|
0,035
|
0,25
|
≤0,3
|
≤0,3
|
Механические свойства:
Деталь обработана на твердость HRC 50....52.
(Сталь применяют после закалки и низкого отпуска со шлифованной и полированной
поверхностью; обладает повышенной твердостью), и имеет следующие механические
свойства:
закалка 840ºС,
масло;
отпуск 600ºС,
вода или масло;
- предел текучести у
= 600 МПа,
предел прочности у
= 640 МПа,
относительное удлинение д
-16%,
относительное сужение ш-40%,
ударная вязкость КСV = 59 Дж/см².
Технологические свойства стали 40Х
Обрабатываемость резанием:
твердый сплав К
=0,80;
быстрорежущая сталь К=0,70.
Физические свойства сталь 45: -
температура 20ºС;
коэффициент линейного расширения
б·10
= 13,4 мм/мм∙град;
модуль нормальной упругости 21850 кг∙с/мм².
Из технологических свойств
материала, из которого изготовлен вал, видно: обрабатываемость материала
резцами с режущей частью из твердого сплава лучше, чем резцами из быстрорежущей
стали. Материал легко подвергается термообработке - закалке, отпуску,
азотированию.
.1.2 Конструкторский и
технологический контроль чертежа
Чертеж червяка 003.001. выполнен по современным
требованиям ЕСКД и ГОСТов на разработку и оформление конструкторской
документации. Проведя анализ рабочего чертежа червяка 003.001 можно отметить,
что чертеж, выполненный на формате А1 имеет главный вид, необходимые разрезы,
дающие полное представление о конструкции детали и ее определенных элементов.
На чертеже представлены все размеры с определённой степенью точности,
представлены необходимые обозначения, представлены технические требования,
которые должны выполняться в процессе механической обработки. На чертеже даны
все необходимые размеры с определенной степенью точности, проставлены посадки в
соответствии с СТСЭВ145-79, все необходимые допуски формы и расположения
поверхностей условленными обозначениями по ГОСТ2.308-79, допуски шероховатости
поверхностей по ГОСТ2789-73В технических требованиях чертежа присутствуют
пункты касающиеся термической обработки, точности выполнения размеров,
обеспеченные инструментом.
Проанализируем эти обозначения:
) Допуск радиального биения не более 0,004 мм
относительно базы А для поверхноси Ø
35к6.
Невыполнение этого требования может привести к
неправильной установке подшипника на валу, а следовательно и к выходу из строя
всей рабочей системы. (внутренние стенки подшипника будут нагружены
неравномерно относительно диаметра его внутренней части, что приведет к разрушению
поверхностного слоя внутреннего кольца подшипника и шейки вала).
) Допуск торцового биения не более 0,022 мм
относительно базы А для Ø80-0,03.
) Допуск на торцовое биение не более 0,020 мм
относительно базы Б для Ø 35к6.
) Допуск цилиндричности не более 0,008 мм
отностельно базы А для Ø36к6.
.1.3 Анализ технических условий
Качество изготовления продукции
определяется совокупностью свойств процесса ее изготовления, соответствием
этого процесса и ею результатов установленным требованиях. В машиностроении показатели
качества изделий тесно связаны с точностью обработки деталей машин и сборки
изделия. Полученные при обработке размеры, форма и расположение элементарных
поверхностей определяют фактические зазоры и натяги в соединениях деталей
машин, а следовательно, технические параметры продукции, влияющие на ее
качество, надежность и экономические показатели производства и эксплуатации,
конструктивные допуски и технические требования на изготовление деталей с
учетом условий работы деталей в машине.
.1.4 Анализ технологичности конструкции изделия
Валы ступенчатые - массовые
детали в машиностроении, поэтому вопросы технологичности приобретают для них
особо важное значение. Конструкции валов ступенчатых имеют простую форму,
простую конфигурацию наружного контура, позволяет производить обработку
универсальным инструментом, обеспечивает достаточную жесткость, что позволяет
производить обработку на высоких режимах резания и обеспечивает при этом
требуемые точность и шероховатость поверхностей.
Практически все поверхности
расположены под прямым углом, что позволяет производить их обработку проходными
резцами и некоторые на проход. В конструкции детали имеются достаточные по
размерам, точности и шероховатости поверхности, которые можно использовать в
качестве установочных баз. Основные рабочие сопрягаемые поверхности выполнены
по 6 квалитету точности с шероховатостью Ra0,63
мкм, что соответствует назначению этих поверхностей.
Обрабатываемые поверхности состоят из
унифицированных геометрических элементов и являются стандартными в целом.
Размеры и поверхности детали имеют оптимальные степени точности позволяющие
получить их стандартным инструментом без специальных способов обработки.
Физико-механические свойства материала позволяют применять при обработке
средние и высокие режимы резания.
Конструкция детали обеспечивает свободный доступ
режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. Конструкция детали обладает
достаточной жесткостью, что позволяет производить обработку на средних режимах
резания и обеспечивать необходимую точность размеров и шероховатость
поверхностей. В конструкции детали имеются достаточные по размерам, точности и
шероховатости поверхности, которые можно использовать в качестве установочных
баз. В конструкции детали заложены высокие требования к качеству поверхности.
Это делает необходимым обработку этих поверхностей в несколько переходов с
последовательным приближением к необходимым параметрам. Деталь можно признать
технологичной, так как она обладает достаточной жесткостью, позволяет вести
обработку поверхностей с двух сторон. В детали имеются диаметры, которые могут
использоваться в качестве базовых. Точность, параллельность, перпендикулярность
и другие требования обеспечиваются обработкой с использованием универсальных
способов координации положения инструмента. Кроме всего значительную роль
играет правильное базирование заготовки в процессе обработки. При выборе
чистовых баз необходимо стремиться к тому, чтобы обработку поверхностей на всех
операциях (установах) осуществлять с использованием одних и тех же установочных
баз. Это требование называется принципом постоянства баз. Окончательно
устанавливаем, что Вал ступенчатый является достаточно технологичной деталью.
Количественный анализ технологичности
конструкции производится по следующим показателям:
) коэффициенту точности обработки:
,
где 
- средний квалитет;
- квалитет;
- число размеров соответствующего
квалитета.
.
) коэффициенту шероховатости:
,
где 
- средний класс шероховатости;
- класс шероховатости;
- число поверхностей
соответствующего класса шероховатости.
.
) коэффициент использования
материала, Ки.м:
Ким=Mд/Mз ,
где Mд - масса детали по
чертежу, кг;з - масса заготовки, кг.
Ки.м = 1,01 / 1,27 =0,79.
) коэффициент унификации
конструктивных элементов, Куэ:
Куэ=Qуэ/Qэ
где Qуэ - число
унифицированных конструктивных элементов (фасок, резьб, отверстий, галтелей,
шеек валов и т.д.);э - число конструктивных элементов детали.
Куэ =12/18=0,66
Средний количественный коэффициент
(Ктч+Кш +Ки.м+Куэ)
/ 4=(0,9 + 0,73 + 0,79 + 0,8) / 4=0,8.
Вывод: анализ технологичности
показал:
. Изделие относится к деталям
средней точности.
. Соответственно по коэффициенту
количественной оценки технологичности конструкции, изделие относятся к технологичным.
.2 Технико-экономическое обоснование
выбора заготовки
При выборе заготовки для
заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры,
допуски, припуски на обработку и формируют технические требования на
изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшении припусков,
повышении точности размеров и уменьшения допусков расположении поверхностей
усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и
возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и
себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается
коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле,
так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки.
Однако такие заготовки требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного
расхода материала.
Технологические процессы
получения заготовок определяются технологическими свойствами материала,
конструктивными формами и размерами детали. Главным при выборе заготовки
является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной
себестоимости. Выбор методов получения исходной заготовки оказывает большое
значение на решение задачи экономии металла. Эта проблема стоит очень остро в
массовом производстве, и поэтому необходимо снижать непроизводственные потери.
При выборе методов получения исходных заготовок следует учитывать потери
металла связанные с этими методами. Определение себестоимости различных методов
получения заготовки.
1. Себестоимость производства заготовки
штамповкой на горизонтально-ковочных машинах определяем по зависимости.
Gзаг=
Gд/
Кв.т
Так как Кв.т = 0,83 , Gд=
2,7 кг, то
Gзаг
= 2,7/0,83 = 3,25 кг.
Кт.о = 8 (табл. 12
приложения 1), Кm, для
штамповок, поковок, проката не учитывается, Кс = 1.15 (табл. 15
приложения 1), С=35000руб./т, Sотх = 7000
руб./т, 
Итак, стоимость заготовки штамповки на
горизонтально-ковочных машинах - 127 руб.
. Себестоимость производства заготовки из
проката определяем по зависимости (1).
Gзаг=
Gд/
Кв.т
Так как Кв.т = 0,42 (табл. 6
приложения 1), Gд=
2,7 кг, то
Gзаг
= 2,7/0,42 =6,4кг.
Так как G3
= 6,4 определяют стоимость заготовки из проката:
Кт.о = 25 (табл. 12
приложения 1), Кm, для
штамповок, поковок, проката не учитывается, Кс для проката не
учитывается, С=35000руб./т, Sотх = 7000
руб./т,
Итак, стоимость заготовки из проката - 198,2
руб.
. Cравнение
различных методов получения заготовки по себестоимости.
Стоимость заготовки полученной методом штамповки
- 48,9 руб.
Стоимость заготовки полученной методом штамповки
на горизонтально-ковочных машинах -127 руб.
Стоимость заготовки из проката -198,2 руб.
На основании полученных данных делаем вывод:
наиболее экономически выгодной является заготовка, полученная методом штамповки
на горизонтально-ковочных машинах - 127, а самой дорогой - заготовка из проката
-198,2 руб.
Считая производство серийным, а
также учитывая то обстоятельство, что для производства поковки в штампах
требуется технологическая оснастка и применяется в крупносерийном, массовых
производствах, в качестве заготовки принимаем г/к прокат обычной точности но
ГОСТ2590-80. Диаметр заготовки - проката определяется после определения
припусков на механическую обработку.
.3 Выбор технологических баз
Под базой понимают поверхность, сочетание
поверхностей, ось или точку, которые принадлежат заготовке и служат ориентиром
при изготовлении.
Конструктор при создании детали выполняет ее
чертеж и при этом взаимное положение поверхностей задает размерами и
соотношениями. Основные размеры
деталей проставляют от поверхностей, называемых
конструкторскими базами. Ими могут быть оси или поверхности, определяющие
взаимную связь и положение детали относительно поверхностей в машине при сборке
и при ее работе.
Технологическими базами называют поверхности,
которые ориентируют деталь необходимым образом при установке ее на станке.
Измерительными базами называют поверхности, которые используют в процессе
обработки для измерения размеров. В точных деталях сборочная и измерительная
базы должны совпадать.
Конструкторскими базами называют поверхности, по
которым определяют взаимное положение детали в собранной машине. Это
поверхности, которыми соединяются детали и ориентируются по отношению к другим
деталям в собранном виде.
Технологические базы бывают также черновыми и
чистовыми. К черновым относят необработанные поверхности, служащие базой для
первых операций, а к чистовым - обработанные установочные поверхности на
следующих операциях. Базы делят на основные, вспомогательные и дополнительные.
Когда в качестве технологической базы приняты сборочные, их называют основными.
Когда обработанная поверхность не требуется по конструкции, а нужна с целью
базирования, ее называют вспомогательной базой, например, центровые отверстия
валов, осей и т.д.
От правильного выбора баз зависит рациональность
процесса. Желательно стремиться к совмещению баз, так как при этом
обеспечивается более точная обработка. Следует придерживаться принципа
постоянства баз. Если возможно выдержать постоянные базы при выполнении
операций, получается рациональный, эффективный процесс с минимальными
погрешностями.
Схема технологических процессов
изготовления деталей класса вал представлена в таблице.
Таблица 2 - Технологических
процессов изготовления детали класса вал.
|
Номер
операции
|
Наименование
и краткое содержание операции, технологические базы
|
Станок
|
|
005
|
Токарная.
Обтачивание поверхностей шеек вала с одной стороны, подрезание торцовых
поверхностей ступеней вала и точение фасок и канавок, сверление центровых
отверстий. Технологическая база - шейка вала
|
Токарно-винторезный
станок
|
|
010
|
Токарная.
Обтачивание поверхностей шеек вала с другой стороны, подрезание торцовых
поверхностей ступеней вала и точение фасок и канавок, сверление центровых
отверстий, нарезание витков червяка. Технологическая база - шейка вала.
|
Токарно-винторезный
станок
|
|
020
|
Вертикально-фрезерная
Фрезеровать шпоночный паз Технологическая база - шейка вала
|
Вертикально-фрезерный
станок
|
|
025
|
Контроль
промежуточный.
|
|
|
030
|
Термическая
обработка витков червяка 50...52 HRC
|
|
|
035
|
Шлифовальная.
Окончательное шлифование шеек вала согласно размерам по рабочему чертежу и
шероховатостей поверхностей. Технологическая база - центровые отверстия
вала.
|
Круглошлифов
станок
|
|
Полировальная
Полировать витки червяка
|
|
|
040
|
Моечная
|
|
|
045
|
Контроль
окончательный.
|
|
1.4 Обоснование технологического маршрута
изготовления деталей
Проектирование процесса начинают с выбора
оборудования, на котором будут выполнять операции. Прежде всего, учитывают
паспортные данные станка и приспособлений, режущего и измерительного
инструментов, но главным образом производительность станка. Одновременно с
выбором оборудования подбирают приспособления, которые должны обеспечить
эффективность использования станка. Режущий инструмент выбирают в зависимости
от назначения перехода или операции. Он должен обеспечить заданную форму,
шероховатость и точность детали. Измерительные инструменты выбирают в
зависимости от вида производства, точности и вида измеряемой поверхности.
Целесообразно применять универсальные инструменты при единичном и мелкосерийном
производствах.
Разработанный технологический процесс должен
быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества
детали, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение
вредных воздействий на окружающую среду. Технологический процесс обработки
детали включает в себя несколько этапов: черновая и чистовая обработка наружных
и внутренних поверхностей, окончательная обработка ответственных поверхностей,
обработка остальных элементов, упрочнение необходимых поверхностей.
Устанавливая при проектировании технологического
процесса план и метод обработки деталей, одновременно указывают, на каком
станке будет выполняться операция, и приводят его характеристику: наименование
станка, название завода - изготовителя, модель и основные размеры.
При проектировании технологических процессов
необходимо располагать всеми данными, характеризующими технологическое
оборудование. Для этого необходимо иметь паспорта станков. Паспорт дает полную
характеристику станка, определяющую его производственные возможности и
техническое состояние, если он находится в эксплуатации. Паспорта составляются
по установленной форме для каждого вида станков. Если при проектировании
технологического процесса на намечаемое новое оборудование паспортов не
имеется, то пользуются сведениями о нем из соответствующих каталогов.
Выбор типа станка, прежде всего, определяется
его возможностью обеспечить выполнение технических требований, предъявляемых к
обработанной детали в отношении точности ее размеров, формы и класса
шероховатости поверхностей. Если по характеру обработки эти требования можно
выполнить на различных станках, выбирают тот или другой станок для выполнения
данной операции на основе следующих соображений:
1 соответствие
основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемой детали или
нескольких одновременно обрабатываемых деталей;
2 соответствие
производительности станка количеству деталей, подлежащих обработке в течение
года;
3 возможно
более полное использование станка по мощности и по времени;
4 наименьшая
затрата времени на обработку;
5 наименьшая
себестоимость обработки;
6 наименьшая
отпускная цена станка;
7 реальная
возможность приобретения того или иного станка;
8 необходимость
использования имеющихся станков.
Широкие перспективы повышения производительности
(эффективности производства) открываются в связи с внедрением станков с ЧПУ и
гибких производственных систем. Основными преимуществами станков с ЧПУ по
сравнению с универсальными станками ручного управления являются: повышение
точности обработки, сокращение или полная ликвидация разметочных работ,
обеспечение многостаночного обслуживания, уменьшение парка станков и т.д.
Применение станков с ЧПУ позволяет решить ряд социальных задач: уменьшить долю
ручного труда, улучшить условия труда рабочих обслуживающих станки, изменить
количество, квалификацию и состав рабочих (работников) механообрабатывающих
цехов и т.д. Стоимость станков с ЧПУ значительно превышает стоимость станков с
ручным управлением, кроме того возникают дополнительные затраты на
программирование станка (создание программ управления), наладку оборудования,
обслуживание механизмов станка. На основе обобщения опыта работы на станках с
ЧПУ установлено, что если штучное время изготовления детали уменьшится на 50%,
то применение станков целесообразно. В моем случае штучное время сократится
только на токарной операции, а следовательно примем токарный станок с ЧПУ
СА500С10Ф3. На остальных операциях оставим универсальные станки с ручным
управлением (с учетом экономического положения предприятия).
Таблица 3 - Характеристика
токарно-винторезного станка с ЧПУ СА500С10Ф3.
|
Параметры
|
СА500С10Ф3
|
|
наибольший
диаметр обрабатываемой заготовки: над станиной, мм над суппортом, мм
|
500
250
|
|
наибольший
диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, мм наибольшая длина
обрабатываемой заготовки, мм
|
55
850
|
|
частота
вращения шпинделя. об/мин
|
20-350
|
|
число
скоростей шпинделя
|
22
|
|
подача
суппорта: продольная, мм
|
3-1200
|
|
поперечная,
мм
|
1,5-600
|
|
Мощность
электродвигателя, кВт
|
15
|
|
Габаритные
размеры: длина ширина высота
|
3170
1845 1750
|
|
Масса,
кг
|
2400
|
Таблица 4- Характеристика
вертикально- фрезерного станка 6Р12
|
Параметры
|
6Р12
|
|
размеры
рабочей поверхности стола
|
320х1250
|
|
наибольшие
перемещения стола, мм продольное поперечное вертикальное
|
800
280 420
|
|
Перемещение
гильзы со шпинделя
|
70
|
|
число
скоростей шпинделя
|
18
|
|
Частота
вращения шпинделя, об/мин
|
31,5-1600
|
|
число
подач стола
|
18
|
|
Мощность
электродвигателя, кВт
|
7,5
|
|
Габаритные
размеры: длина ширина высота
|
2305
1950 2020
|
|
Масса,
кг
|
3120
|
Таблица 5- Характеристика
кругло шлифовального станка 3М151.
|
Параметры
|
3М151
|
|
наибольшие
диаметр, длина заготовки, мм
|
200
х 700
|
|
высота
над столом центров, мм наибольшее продольное перемещение стола, мм угол
поворота стола, градус
|
125
700 3
|
|
частота
вращения круга, об/мин
|
1590
|
|
Скорость
продольного хода стола, мм/мин
|
0,05-5
|
|
Периодическая
поперечная подача круга, мм /ход
|
0,1-4
|
|
Частота
вращения заготовки, об./мин.
|
100-1000
|
|
Частота
вращения шпинделя шлифовального круга: об/мин наружный, внутреннем ,
|
1590
-
|
|
Мощность
электродвигателя, кВт
|
10
|
|
Габаритные
размеры: длина ширина высота
|
4605
2450 2170
|
|
Масса,
кг
|
5600
|
Таблица 5- Характеристика
вертикально-фрезерного станка 2Г942
|
Параметры
|
2Г942
|
|
наибольшие
диаметр, длина заготовки, мм
|
1000
|
|
высота
над столом центров, мм наибольшее продольное перемещение стола, мм угол
поворота стола, градус
|
125
700 3
|
|
частота
вращения круга, об/мин
|
1590
|
|
Скорость
продольного хода стола, мм/мин
|
0,05-5
|
|
Периодическая
поперечная подача круга, мм /ход
|
0,1-4
|
|
Частота
вращения заготовки, об./мин.
|
100-1000
|
|
Частота
вращения шпинделя шлифовального круга: об/мин наружный, внутреннем ,
|
1590
-
|
|
Мощность
электродвигателя, кВт
|
10
|
|
Габаритные
размеры: длина ширина высота
|
4605
2450 2170
|
|
Масса,
кг
|
5600
|
.5 Разработка технологических операций
При назначении маршрутного технологического
процесса необходимо учитывать несколько важных факторов. В первую очередь - это
требования, предъявляемые чертежом детали по качеству, размерной точности,
точности формы и расположения обрабатываемых поверхностей, а так же
используемое оборудование.
Маршрут обработки червяка 003.001.
Фрезерно-центровальная: фрезерование торцов и
центрование отверстий
(станок фрезерно-центровальный 2Г942).
Фрезеровать заготовку в размер 300 мм; сверлить
центровочное отверстие Ø 1,57мм.
оснастка: призмы ГОСТ14953-80.
Инструмент: Фреза торцовая Р6М5 ГОСТ
17026-71;D=8 мм;
штангенциркуль ШЦ-3-800-0,5;
010 Токарная с ЧПУ (станок токарный с ЧПУ
СА500С10Ф3).
Точить наружные цилиндрические
поверхности, выдерживая размеры; Ø42мм, Ø35k6, Ø
, Ø 28j6. Точить
фаски, выдерживая размеры 2х450.
оснастка: Патрон 3-х-кулачковый ГОСТ 2675-80,
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ18878-73,
резец подрезной Т15К6 ГОСТ18880-73, штангенциркуль ШЦ-1-150-0,1;
015 Токарная с ЧПУ (станок токарный с ЧПУ
СА500С10Ф3).
Точить наружные цилиндрические
поверхности, выдерживая размеры; Ø
, Ø42мм, Ø35k6. Точить
фаски, выдерживая размеры 5х450.
оснастка: Патрон 3-х-кулачковый ГОСТ 2675-80,
Инструмент: : Резец проходной Т15К6
ГОСТ18878-73, резец подрезной Т15К6 ГОСТ18880-73 ,
штангенциркуль ШЦ-1-150-0,1;
020 Фрезерная (станок Вертикально-фрезерный
6Р12).
Фрезеровать шпоночный паз.
оснастка: призмы ГОСТ 13450-75, Инструмент:
Фреза шпоночная Р6М5 ГОСТ 17026-71;D=8 мм; штангенциркуль Шц-1-150-0,1;
025 Термическая : термообработка в печи ТВЧ (по
отдельному ТП)
Шлифовальная:
шлифовать наружные цилиндрические поверхности
(станок кругло-шлифовальный 3М151)
приспособление центра ГОСТ 13214-72, хомутик;
Инструмент: ПП-1А-100-5С-6К 125х25 ГОСТ 2424-83; микрометр гладкий 25-50 ГОСТ
6507-80.
035Зубошлифовальная шлифовать боковые
поверхности червяка выдерживая предельные размеры R
0,8; R 2,4.
Моечная Промывка детали в моечной ванне ОБ-1837.
040 Контрольная. Проверить точность
размеров Ø 28j6 мм; Ø 35k6 мм; Ø, Ø42мм , Ø, Ø42мм, Ø35k6; фаски
2х450, 5х450 мм; витки Ø35h11, а также
радиальные биения 0.004мм относительно базы Г; прибор контроля шероховатости;
индикатор часового типа 0-10 цена деления 0,01 ГОСТ 577-68; микрометр гладкий
25-50 ГОСТ 6507-80; штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05 ГОСТ 166-80;
.6 Расчет припусков на обработку
Расчет припусков на обработку 
мм.
Заготовка - сортовой прокат (валы
гладкие и ступенчатые). Для ступенчатых валов припуски и предельные размеры
рассчитываются по наибольшему диаметру, а при их равенстве по диаметру, к
поверхности которого предъявляются более высокие требования по точности и
шероховатости.
Исходные данные:
чертеж детали;
заготовка - прокат обычной точности;
технологические базы - центровые отверстия;
поверхность шейки подвергается
следующей обработке:
обтачивание черновое, обтачивание чистовое,
шлифование черновое, шлифование окончательное (чистовое). Обработка поверхности
производится в четыре операции.
Минимальный припуск определяется по формуле:
2
,
где 
и 
- величины характеризующие качество
поверхности на предшествующем переходе;
- высота неровностей профиля;
- глубина дефектного поверхностного
слоя;
- суммарное отклонение расположения
поверхности;
- погрешность установки заготовки
на выполняемом переходе.
Максимальный припуск определяется по формуле:
,
где 
- минимальный припуск на
выполняемом переходе;
- допуск на изготовление на
предыдущем переходе;
- допуск на изготовление на выполняемом
переходе.
Минимальный диаметр на предшествующем переходе:
,
где 
- минимальный диаметр следующего
перехода;
- минимальный припуск следующего
перехода.
Максимальный диаметр на предшествующем переходе:
,
где 
- максимальный диаметр следующего
перехода;
- максимальный припуск следующего
перехода.
Качество поверхности проката: /1, с.186 табл.12/
Rz=150, h=250мкм,
dз
=4,0 мм.
Допуск изготовления штампованной поковки /1,
с.146 табл.23/
Механическая обработка: /1, с.188 табл.25/
Черновое обтачивание Rz=50,
h=50мкм;
Чистовое обтачивание Rz=20,
h=25 мкм;
Шлифование предварительное Rz=10,
h=20 мкм;
Шлифование окончательное Rz=5,
h=15 мкм;
Погрешность установки при базировании в центрах:
e = 0,25 · dз;
e = 0,25 · 4,0 = 1мм = 1000 мкм;
Допуски: /1, с.8-10 табл.4/
Черновое обтачивание d=0,350
мм
Чистовое обтачивание d=0,140
мм
Шлифование предварительное d=0,050мм.
Шлифование окончательное d=0,020
мм.
Определим суммарные погрешности расположения
осей и поверхностей при обработке в центрах:
,
где сом - криволинейность профиля
штамповки;
сц - отклонение при центрировании
rом = 2 · Dу
· zk
,
где Dу-кривизна
профиля /1, с.186 табл.16/
Dу =1,6 мкм/мм;
zk
-
размер от сечения, для которого определяется кривизна профиляk=153
мм
сом = 2 · 2 · 150 = 600 мкм
сц = 
мм = 1031 мкм
мкм
Обтачивание черновое:
мкм
мкм
rост
= ky · rоз
ky = 0,06 /3,
с.61 табл.3.19/
rост
= 0,06 · 1193 = 71,58 мкм
Погрешность установки в центрах:
e
= ky · eу
e
= 0,06 · 1,0 = 0,06 мм =60 мкм;
Обтачивание чистовое:
мкм
мкм
Шлифование:
мкм
мкм.
Шлифование окончательное:
мкм
мкм
Промежуточные размеры:
минимальные
Dдет min = 35,018 мм
D чист.т. min = Dдет min + 2Z шл.о min = 35,09 +
0,060 =35,150 мм
D чист.т. min = Dдет min + 2Z шл.п min = 35,150 +
0,100 =35,250 мм
D чер.т. min = D шл min + 2Z чист.т. min = 35,250 +
0,350 = 35,700 мм
Dзаг. Min = Dчист.т. min + 2Z чер.т. min = 35,700 +
4,098 = 39,798 мм
максимальные
Dдет max = 35,02 мм
Dчист.т. max = Dдет max + 2Z шл.о. max = 35,02 +
0,180 = 35,200 мм
Dчист.т. max = Dдет max + 2Z шл.п. max = 35,20 +
0,337 = 35,537 мм
Dчер.т. max = Dшл max + 2Zчист.т. max = 35,537 +
1,180 = 35,717 мм
Dзаг. Max = Dчист.т. max + 2Z чер.т. max = 35,717 +
7,798 = 43,515мм
Таблица 6 - Расчет припусков на
поверхность 
мм
|
Маршрут
обработки
|
Точность,кв.
|
,
мкм
|
Элементы
припуска, мкм
|
Размер
, мм
|
Припуск,
мкм
|
|
|
|
Rz
|
H
|
|
|
Dmax
|
Dmin
|
2Zmax
|
2Zmin
|
|
Заготовка
|
обычной
|
4000
|
150
|
250
|
1193
|
-
|
43,515
|
39,798
|
-
|
-
|
|
Черновое
точение
|
12
|
350
|
50
|
50
|
71,5
|
1000
|
35,717
|
35,700
|
7798
|
4098
|
|
Чистовое
точение
|
10
|
140
|
20
|
25
|
-
|
60
|
35,537
|
35,250
|
1180
|
350
|
|
Шлиф-ие
предвор.
|
8
|
50
|
10
|
20
|
-
|
-
|
35,537
|
35,150
|
337
|
100
|
|
Шлиф-ие
оконч.
|
6
|
20
|
5
|
15
|
-
|
-
|
35,2
|
35,09
|
180
|
60
|
На остальные обрабатываемые поверхности вала,
припуски и допуски выбираем по таблицам ГОСТ 1855-55 и ГОСТ 7505-89 /3, с.40-42
табл.3.12-3.12; 4, стр8-10 табл. 5, 6 и 8/.
Рисунок. 1- Схема припусков и
допусков поверхности мм.
1.7 Расчет режимов резания и
нормирование операций
Аналитический расчет режимов резания
Токарно-винторезная (станок
токарно-винторезный СА500С10Ф3).
Черновое точение поверхности Æ28j6 мм
1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=58+2=60
(мм).
L-длина
врезания и пробега;
L1
-длина резания.
) Определение расчетной подачи
: рекомендуемая S=0,7 мм/об
) Период стойкости Т=100 мин
) Параметры резания
Таблица режима резания s=0.7мм/об,
х=100 м/мин и Pz=340H,
t=3 mm;
Частота вращения шпинделя токарного станка:
Корректируем частоту вращения
шпинделя по паспортным данным станка СА500С10Ф3 устанавливаем действительное
значение частоты вращения 
5) Основное машинное время
мин
) Мощность резания:
010Чистовое точение поверхности Æ28j6 мм
1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=58+2=60
(мм)
L-длина
врезания и пробега;
L1
-длина резания.
) Определение расчетной подачи
: рекомендуемая S=0,1 мм/об
) Период стойкости Т=100 мин
) Параметры резания
Таблица режима резания s=0.1мм/об,
х=140 м/мин и Pz=340H,
t=1 mm;
Частота вращения шпинделя токарного станка:
Корректируем частоту вращения
шпинделя по паспортным данным станка СА500С10Ф3 устанавливаем действительное
значение частоты вращения 
5) Основное машинное время
мин
) Мощность резания:
Фрезерно-центровальная (станок
Фрезерно-центровальный 2Г942).
Сверлить отверстие Æ1,57мм.
Сверло спиральное с коническим хвостовиком
нормальной длины ГОСТ 17026-71, материал режущей части сверла - Р6М5 , диаметр
сверла d=8мм.
020 Фрезерная (станок Вертикально-фрезерный
6Р12).
Фрезеровать шпоночный паз.
оснастка: призмы ГОСТ 13450-75, Инструмент:
Фреза шпоночная Р6М5 ГОСТ 17026-71;D=8 мм; штангенциркуль Шц-1-150-0,1;
Глубина резания: t=30мм;
Подача: S=0.26;
Стойкость инструмента: Т=120мин;
Обрабатываемый диаметр: d=1,57мм;
Определим поправочные коэффициенты на скорость
резания:
Kv=Kmv×Knv×Kuv,
где Кmv=0.549
- коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств материала.
Кnv=1
- коэффициент, учитывающий состояние поверхности;
Kuv=1-
коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость
резания;
Kv=Kmv×Knv×Kuv=0.549
Сv=9.8;
q=0.40; y=0.50; m=0.20;
Скорость резания:
м/мин
Число оборотов шпинделя:
об/мин
Стандартное число оборотов шпинделя:
nст=650 об/мин
Фактическая скорость резания:
м/мин
Определим мощность резания:
,
где Мкр=10×См×Dq×Sy×Kp - крутящий
момент;
Кр=Кmр -
поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров сверла;
Кmр=0.549; Кр=
0.549; См=0,0345;q=2; у=0.8;
Тогда крутящий момент равен:
Мкр=10×См×Dq×Sy×Kp=10×0,0345×162×0.260,8×0.549=16.5
кВт
Таблица 7-Режимы токарной - винторезной
операции.
|
№
пер
|
Операция
005
|
Станок
|
Режущий
инструм
|
Матер-л
режущей части
|
D мм.
|
T, мм.
|
S, мм/об
|
V, м /мин
|
n, об/мин
|
N, кВт
|
|
1
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
подрезной
|
Т15К6
|
38
|
1,5
|
0,1
|
101
|
850
|
0,57
|
|
2
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
27
|
3
|
0,7
|
105
|
1250
|
0,56
|
|
3
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
24
|
1,5
|
0,7
|
113
|
1500
|
0,64
|
|
4
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
21
|
3
|
0,7
|
98
|
1500
|
0,55
|
|
5
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
26
|
1
|
0,1
|
118
|
1450
|
0,66
|
|
6
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
20
|
1
|
0,1
|
94
|
1500
|
0,53
|
|
7
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
подрезной
|
Т15К6
|
20
|
1,6
|
0,05
|
94
|
1500
|
0,53
|
|
8
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
канавочный
|
Т15К6
|
17,8
|
2,2
|
0,1
|
83
|
1600
|
0,53
|
|
9
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
канавочный
|
Т15К6
|
24,5
|
0,5
|
0,1
|
96
|
1250
|
0,55
|
|
10
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
резьбовой
|
Т15К6
|
20
|
0,71
|
1,5
|
25
|
400
|
0,34
|
|
11
|
сверление
|
СА500С10Ф3
|
цент.
сверло
|
Р6М5
|
3,15
|
12,5
|
0,1
|
9,8
|
1000
|
0,2
|
Таблица 8- Режимы токарной- винторезной
операции.
|
№
пер
|
Операция
010
|
Станок
|
Режущий
инструм
|
Матер-л
режущей части
|
D мм.
|
T, мм.
|
S, мм/об
|
V, м /мин
|
n, об/мин
|
N, кВт
|
|
1
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
подрезной
|
Т15К6
|
38
|
1,5
|
0,1
|
101
|
850
|
0,57
|
|
2
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
34
|
3
|
0,7
|
106
|
1000
|
0,56
|
|
3
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
32
|
3
|
0,7
|
125
|
1250
|
0,64
|
|
4
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
25
|
0,7
|
98
|
1500
|
0,55
|
|
5
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
19
|
3
|
0,7
|
95
|
1600
|
0,66
|
|
6
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
33
|
1
|
0,1
|
129
|
1250
|
0,53
|
|
7
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
31
|
1
|
0,1
|
121
|
1250
|
0,53
|
|
8
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
24
|
1
|
0,1
|
120
|
1600
|
0,53
|
|
9
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
18
|
1
|
0,1
|
90
|
1600
|
0,55
|
|
10
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
проходной
|
Т15К6
|
31
|
0,75
|
0,1
|
146
|
1500
|
0,53
|
|
11
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
подрезной
|
Т15К6
|
18
|
1,6
|
0,05
|
94
|
1500
|
0,53
|
|
12
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
канавочный
|
Т15К6
|
17,8
|
2,2
|
0,1
|
83
|
1600
|
0,53
|
|
13
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
канавочный
|
Т15К6
|
21
|
0,5
|
0,1
|
96
|
1250
|
0,55
|
|
14
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
резьбовой
|
Т15К6
|
24
|
0,9
|
2
|
26
|
350
|
0,34
|
|
15
|
Точение
|
СА500С10Ф3
|
Резец
резьбовой
|
Т15К6
|
18
|
0,6
|
1,5
|
25,4
|
450
|
0,34
|
|
16
|
сверление
|
СА500С10Ф3
|
цент.
сверло
|
Р6М5
|
3,15
|
12,5
|
0,1
|
9,8
|
1000
|
0,2
|
Таблица 9-Режимы фрезерной операции
|
№
пер
|
Операция
015
|
Станок
|
Резец
специальн.
|
Матер-л
режущей части
|
D мм.
|
T, мм.
|
S, мм/об
|
V, м /мин
|
n, об/мин
|
N, кВт
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
1
|
фрезеровать
|
6Р12
|
Фреза
концевая
|
Р6М5
|
8
|
6
|
0,05
|
22
|
900
|
1,5
|
|
2
|
сверлить
|
6Р12
|
Сверло
|
Р6М5
|
1,57
|
20
|
0,2
|
18
|
1500
|
2,4
|
Таблица 10- Режимы фрезерной операции
|
1
|
фрезеровать
|
6Р12
|
Фреза
концевая
|
Р6М5
|
5
|
2,8
|
0,05
|
19,6
|
1250
|
2,1
|
|
2
|
фрезеровать
|
6Р12
|
Фреза
концевая
|
Р6М5
|
5
|
2,8
|
0,05
|
19,6
|
1250
|
2,1
|
|
3
|
|
6Р12
|
Зенковка
|
Р6М5
|
|
1,5
|
0,05
|
23
|
500
|
0,84
|
Таблица 11- Режимы шлифовальной операции
|
№
пер
|
Операция
035
|
Станок
|
Режущий
инструм
|
Материал
режущей части
|
D мм.
|
n ,об
/минV, м/сn ,
об /минV, м /минS,
мм /мин N, кВт
|
|
|
|
|
|
|
1
|
Шлифовие
|
3М151
|
Круг
шлифов.
|
25А
25П С1 6 Б
|
30
|
18,6
|
35
|
117
|
31,4
|
0,1
|
0,18
|
|
2
|
Шлифовие
|
3М151
|
Круг
шлифов.
|
25А
25П С1 6 Б
|
32
|
18,6
|
35
|
125
|
35,1
|
0,2
|
0,33
|
|
3
|
Шлифовие
|
3М151
|
Круг
шлифов.
|
25А
25П С1 6 Б
|
25
|
18,6
|
35
|
98
|
39,2
|
0,1
|
0,26
|
Нормирование операций.
Технические нормы времени устанавливаются
расчетно-аналитическим методом.
Норма штучного времени определяется по формуле:
,
где to - основное
время;
tв -
вспомогательное время, при определении суммируют следующее время: время на
стропление, подъем, перемещение и опускание детали (0,3 мин); время на
установку и снятие детали (в призме - 0,11 мин, в центрах - 0,16 мин,
трехкулачковом патроне - 0,18 мн); время на вкл/выкл станка (0,05 мин); время
на измерение детали (0,16 мм);
tобсл - время на
обслуживание рабочего места для токарной обработки /3, стр. 95, табл. 3,39/:
3,0% от to; для
вертикально- фрезерной обработки: 1,0% от to; для
круглошлифовальной обработки: 7,0% от to.
tотд - время
перерывов на отдых и личные надобности, определяется как для токарной обработки
1,5% от (to+tв); для
вертикально- фрезерной обработки: 1,20% от (to+tв); для
круглошлифовальной обработки: 2,7% от (to+tв).
Операция 005. Токарно-винторезная.
Основное время /6, стр.156/
Переход 1: 
мин.
Переход 2: 
мин.
Переход 3: 
мин.
Переход 4: 
мин.
Переход 5: 
мин.
Переход 6: 
мин.
Переход 7: 
мин.
Переход 8: 
мин.
Переход 9: 
мин.
Переход 10: 
мин.
Переход 11: 
мин.
t0 =
0,45 + 0,29 + 0,04 + 0,03 + 0,89 + 0,11 + 0,021 + 0,014 + 0,001 + 0,05 + 0,125
=2,02 мин.
Вспомогательное время:
tв =
0,3 + 0,18 +0,05 + 0,16 =0,645 мин.
Время на обслуживание рабочего места: tобсл
=
0,03 ×
t0
tобсл =
0,03 ×
2,02 = 0,06 мин.
Время перерывов на отдых и личные надобности: tотд
=
0,015 ×
(to+tв)
tотд =
0,015 ×
(2,02 + 0,645) = 0,04 мин.
Штучное время:
Тш = to
+
tв
+ tобсл
+ tотд
Тш = 2,02 + 0,645 + 0,06 + 0,04 = 2,8
мин.
Таблица 12-Расчет нормативов времени для
операций
|
№
опер
|
Наименование
операции
|
Станок
|
tо, мин
|
tв, мин
|
tобсл., мин
|
tотд., мин
|
Тшт,
мин
|
|
005
|
Токарная-
винторезная
|
16К20Ф3
|
2,02
|
0,645
|
0,06
|
0,04
|
2,8
|
|
010
|
Токарная-
винторезная
|
16К20Ф3
|
2,96
|
0,645
|
0,06
|
0,04
|
3,7
|
|
015
|
Вертикально-
фрезерная
|
6Р12
|
1,02
|
0,65
|
0,06
|
0,02
|
1,75
|
|
020
|
Вертикально-
фрезерная
|
6Р12
|
0,8
|
0,65
|
0,05
|
0,015
|
1,53
|
|
025
|
Контроль
промежут.
|
По
отдельному ТП
|
|
030
|
Термическая
|
По
отдельному ТП
|
|
035
|
Круглошлифовальная
|
3М151
|
1,63
|
0,66
|
0,055
|
0,02
|
2,36
|
|
040
|
Моечная
|
По
отдельному ТП
|
|
045
|
Контрольная
|
По
отдельному ТП
2.1 Анализ исходных данный
Сложность построения и выполнения
технологических процессов обработки деталей в различных отраслях промышленности
обусловливает большое разнообразие конструкций технологической оснастки и
высокий уровень предъявляемых к ней требований.
Неправильные технологические и конструктивные
решения при выборе и изготовлении оснастки приводят к удлинению сроков подготовки
производства и снижению его эффективности.
Затраты на изготовление и приобретение оснастки
достигают 15-20 % от стоимости оборудования. Значительную долю (80 - 90 %)
общего парка приспособлений составляют станочные приспособления, применяемые
для установки и закрепления обрабатываемых заготовок.
Совершенствование конструкций новых машин и
приборов, применение элементов и узлов повышенной точности вызывают
необходимость создания технологической оснастки, без которой сложно изготовить
детали с заданной точностью, обеспечить взаимозаменяемость и надежность работы
изделия, а также высокую производительность труда.
.2 Отличительные особенности приспособления
Универсальное сборное приспособление (УСП) для
операции 015.
На этой операции обрабатывается шпоночный паз и
сверлятся сквозное отверстие. Для такой обработки нам необходимо универсальное
сборное приспособление состоящее из: крепежной плиты, угольников, призмы, два
упора и механизма изменяющего высоту призмы.. На плите имеются специальные
дорожки по которым двигаются призмы. Такое приспособление дает возможность
сцентрировать заготовку относительно горизонтальной оси, что уменьшает
отклонения от перпендикулярности основания к оси.
.3 Расчет точности установки и усилий
закрепления в приспособления
Деталь базируется по цилиндрической наружной
поверхности (устанавливается в призмах с углом б=90º).
Рассмотрим наибольшие силы, действующие на
деталь, которые пытаются свернуть заготовку. На деталь действует крутящий
момент Мрез фрезерования. Радиальные силы Fo1
и Fo2,
возникающие при фрезерование шпоночного паза, равны по модулю и противоположны
по направлению, т.е. они компенсируют друг друга и при расчете рассматриваться
не будут. Повороту детали около ее оси противодействуют силы трения,
возникающие на поверхностях контакта детали с установочными и зажимными
элементами приспособления. Произведем расчет силы зажима от крутящего момента.
Силы действующих на деталь показы на схеме.
Схема взаимодействия сил зажима и сил резания на
деталь, установленную в приспособлении.
1) Крутящий момент:
где  = 0,0345; qм = 16; yм = 0,26
(табл. 32 [1]);
 =  = 0,549;
 Н×м.
Сила зажима Рз находится по формуле:
Требуемую величину силы Q,
развиваемой винтом находим из равенства моментов сил относительно неподвижных
опор.
Схема2- Действия сил при зажиме заготовки.
где з=0,95 - к.п.д., учитывающий
потери на трение между прихватом и его опорой, z=2
-количество прижимных болтов в приспособлении.
Определим номинальный диаметр винта по формуле:
 , мм
где С=0,9 - коэффициент для
метрической резьбы
 МПа - допускаемое напряжение
растяжения-сжатия для винтов из стали 45
т. е. диаметр винта d должен быть не
менее 13,08 мм. Выбираем резьбу М16, с внутренним диаметром d1=13,835мм,
средний диаметр d2=14,7мм, шаг t=2мм.
Момент, развиваемый на ключе для
получения необходимой силы зажима:
М= d2×Q×tg(б+с)+MТР
2 - средний диаметр резьбы; d2=14,7мм
 - угол
подъема резьбы; 
 - угол
трения в резьбе; 
MТР - момент
трения на опорном торце гайки
где DH=d=14,7мм
DB=d1=13,835
мм
Подставляя полученные составляющие в
формулу момента, получим
М=8,6+14,7×19030× tg(2º30’+10º30’)∙10-3=73,2
Н×м
Тогда необходимая длина ключа l, с
учетом того, что сила руки рабочего не должна превышать 150 Н:=M/150=73,2∙1000/150=487мм
т. е. закрепление заготовки возможно
силами персонала без применения дополнительных механических приводов, принимаем
l=500мм.
Поэтому при расчете резьбы условно считают, что
все витки нагружены одинаково, а неточность в расчете компенсируют значением
допускаемого напряжения.
Условие прочности резьбы на срез имеет вид
фср = Q/Аср
≤ [фр] = 19030 /448 =42,4 МПа
где Q - осевая сила;
Аср - площадь среза витков нарезки;
для винта
Аср = рd1 kHr =
3,14·13,08·0,75·16 =448 мм2
для гайки
 .
здесь Нr - высота гайки;
 -коэффициент, учитывающий ширину
основания витков резьбы:
для метрической резьбы для винта  , для гайки  .
Если винт и гайка из одного
материала, то на срез проверяют только винт, так как d1 < D
.
Условие прочности резьбы на смятие
имеет вид
sсм = Q/Асм ≤
[sсм ] = 19030/
997 = 19 МПа ≤ [sсм ]
где Асм - условная
площадь смятия (проекция площади контакта
резьбы винта и гайки на плоскость,
перпендикулярную оси):
где  - длина одного витка по среднему
диаметру;- рабочая высота профиля резьбы,h=d-d1=16-13,835=2,16мм;
z = Hr/p = 25/2,5 = 10число витков
резьбы в гайке высотой Hr.;
р - шаг резьбы (по стандарту рабочая
высота профиля резьбы обозначена  ).
.5 Расчет размеров поперечного
сечения прижимной планки
Опасным сечением является то, в котором
возникает наибольший по абсолютной величине изгибающий момент. В данном случае
это участок прижимной планки у основания, рис. 4 примере опасным является
сечение А-А, где Mmax = 42,5 кН×м.
Прямоугольное сечение балки из углеродистой конструкционной стали 45 ГОСТ
1050-88 подбираем из условия прочности при расчетном сопротивлении RH
= 16×103
кН/м2 и соотношения h/b = 1,5:
 
откуда требуемый момент
сопротивления сечения балки при изгибе будет равен:
Wx =  =3813мм3
Применяем h =40мм,
тогда из формулы моменты сопротивление сечения прижимной ланки ее ширина:
b =  =  = 14,4мм
Принимаем b = 18мм
Поперечное сечение прижимной планки
устанавливаем с учетом расположения внутри ее отверстия под прижимной болт
диаметром d=16мм , поэтому размер поперечного сечения получается:
Размеры поперечного сечения
прижимной планки найдены.
3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Расчет фонда заработной платы и потребного числа
работающих
Для организации производства в цехе должна быть
определенная численность следующих категорий работающих:
основные рабочие
вспомогательные рабочие
инженерно-технические работники
служащие
Расчет численности основных рабочих производится
по каждой специальности в отдельности по формуле:
Рос=(Тг+Тдоп) /
(Фдр х Км),
где Тг - трудоемкость годовой
программы по данной операции, станко-часы;
Тдоп- непредвиденные работы и услуги
другим цехам, станко-часы;
Фдр - действительный годовой фонд
времени рабочего, чел.час/год;
Км - коэффициент многостаночного
обслуживания (для механических цехов крупносерийного производства составляет
1,5-1,8).
Действительный фонд времени одного рабочего
определяется по формуле:
Фдр=
(d-do-dn) х
t,
где d
- количество рабочих дней в году (250);
do
- количество дней очередного отпуска (14);
dn
- потери (количество дней невыхода на работу по уважительным причинам).
Планируется 8 дней;
t - число часов
работы за смену (8).
Фдр= (250-14-8) х 8= 1824
(чел.час/год)
Рос1=(6168,67+6168,67х0,05) / (1824 х
1,6) = 2,21 ≈ 2 чел.
Рос2=(4951,17+4951,17х0,05) / (1824 х
1,6) = 1,78 ≈ 2 чел.
Рос3=(3084,33+3084,33х0,05) / (1824 х
1,6) = 1,58 ≈ 1чел.
Рос4=(6818+6818х0,05) / (1824 х 1,6)
= 3,50 ≈ 2чел.
Рос= 2+2+1+2 = 7 чел. в одну смену и
14 чел. в две смены.
Для определения многостаночной работы
составляется график многостаночного обслуживания. В результате многостаночного
обслуживания численность рабочих была сокращена с 14 рабочих до 8 рабочих.
Расчет численности вспомогательных рабочих,
исходя из процентного соотношения 25…30% к числу основных рабочих:
Рвсп= 8х0,25 = 2 (чел.)
Расчет численности СКП и ИТР определяется из
процентного соотношения к числу основных и вспомогательных рабочих (число ИТР
составляет примерно 6…8%, число СКП составляет примерно 2…3% от суммарного
числа основных и вспомогательных рабочих):
РИТР= 8х0,08 = 0,64≈ 1чел.
РСКП= 8 х 0,02 = 0,16≈ 0чел.
Данные об общей структуре работников участка
занесем в сводную ведомость:
Таблица 10 - Сводная ведомость общего состава
работающих
|
Категории
работающих
|
Количество
|
Процентное
отношение состава работающих
|
|
|
К
основным рабочим
|
К
общему количеству работающих
|
|
1.Основные
рабочие
|
7
|
100%
|
67%
|
|
2.
Вспомогательные рабочие
|
2
|
25%
|
18%
|
|
3.ИТР
|
1
|
13%
|
8%
|
|
4.СКП
|
0
|
|
|
Тарифная заработная плата основных рабочих,
которые являются сдельщиками, рассчитывается по сдельным расценкам и объему
планируемой продукции или исходя из норм затрат труда на производственную
программу и средней часовой ставки по формуле:
Зо=С1хКсрх х (Тг
+ Тдоп),
где С1 - часовая тарифная ставка
первого разряда по тарифной сетке машиностроительных предприятий;
Ксрх - средний тарифный коэффициент.
Для определения среднего тарифного коэффициента
результаты определения численности основных рабочих занесем в ведомость.
Таблица 11 - Сводная ведомость основных рабочих
|
Наименование
профессий
|
Количество
рабочих по сменам
|
Общее
количество рабочих
|
В
том числе по разрядам
|
|
1
см.
|
2
см.
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
|
|
|
1,0
|
1,089
|
1,204
|
1,33
|
1,49
|
1,76
|
|
1.
Фрезеровщики
|
3
|
2
|
5
|
|
|
3
|
2
|
|
|
|
2.
Токари
|
1
|
1
|
2
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3.
Сверловщики
|
|
1
|
1
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого:
|
4
|
4
|
8
|
|
|
6
|
2
|
|
|
Необходимые сведения для расчета среднего
тарифного коэффициента и среднего тарифного разряда заносятся в таблицу 6.
Таблица 12 - Сводные данные для определения
тарифного разряда и тарифного коэффициента.
|
Разряды
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Итого
|
|
Общее
количество человеко-разрядов
|
-
|
-
|
18
|
8
|
-
|
-
|
26
|
|
Общее
количество рабочих приведенных к первому разряду
|
-
|
-
|
7,224
|
2,66
|
-
|
-
|
9,884
|
Средний тарифный разряд:
Ктр = 26 / 8 = 3,25
Средний тарифный коэффициент:
Кср = 9,884/ 7 = 1,412
Зо1=0,503 х 1,412 х
(6168,67+6168,67х0,05) = 4600,27 (руб.)
Зо2=0,503 х 1,412 х
(4951,17+4951,17х0,05) = 3692,32 (руб.)
Зо3=0,503 х 1,412 х
(3084,33+3084,33х0,05) = 2300,13 (руб.)
Зо4=0,503 х 1,412 х (6818+6818х0,05)
= 5084,50 (руб.)
Суммарный тарифный фонд заработной платы:
Фз.п.тар.=∑ Зоi
=
4600,27+3692,32+2300,13+5084,50=15677,22 (руб.)
Сумма премий берется в размере 25% от Фз.п.тар:
Пр=0,25 х Фз.п.тар.= 0,25 х 15677,22
= 3919,305(руб.)
Фонд основной заработной платы:
Фз.п.осн.= Фз.п.тар+Пр =
15677,22 + 3919,305 = 19596,525 (руб.)
Фонд дополнительной заработной платы берется в
размере 8% от Фз.п.осн:
Фз.п.доп.=0,08 х 19596,525 =
1567,722(руб.)
Общий фонд заработной платы основных
производственных рабочих:
Фз.п.общ.= Фз.п.осн + Фз.п.доп.=
1567,722+19596,525= 21164,247(руб.)
Среднемесячная заработная плата одного основного
рабочего определяется по формуле:
Зср.мес.= Фз.п.общ / nосн
х 12 ,
где nосн - количество основных
рабочих.
Зср.мес.= 21164,247/ (8 х 12) =
220,4(руб.)
Фонд заработной платы вспомогательных рабочих
определяется на основании фактически отработанного времени с учетом часовой
тарифной ставки по каждой профессии с помощью формулы:
Фз.п.пов..= Фдр х n х Счср
,
где Фдр - действительный фонд времени
одного рабочего;- количество вспомогательных рабочих данной профессии;
Счср - средняя часовая тарифная
ставка работника.
Средняя продолжительность месяца в часах
составляет 176 час. Наладчик оборудования 1 человек и слесарь по ремонту
оборудования 1 человек, имеющих третий разряд.
Месячная заработная плата по тарифу составит:
Фз.п.пов..= 176 х 1 х
0,566=99,6 (руб.)
При определении фонда заработной платы
вспомогательных рабочих составим таблицу.
Таблица 13 - Фонд заработной платы
вспомогательных рабочих
|
Наименование
профессии
|
Ко-во
|
Разряды
|
Мес.ФЗП
|
Премия
|
Годовой
ФЗП
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
%
|
сумма
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
|
1.Наладчик
оборудования
|
1
|
-
|
-
|
1
|
-
|
-
|
-
|
99,6
|
40
|
39,8
|
1195,2
|
|
2.
Слесарь по ремонту оборудования
|
1
|
-
|
-
|
1
|
-
|
-
|
-
|
99,6
|
40
|
39,8
|
1195,2
|
|
Итого:
|
2
|
|
|
2
|
|
|
|
199,2
|
|
79,6
|
2390,4
|
Таким образом, на предприятии работает 8
основных работников, 2 вспомогательных работника, 1 работник ИТР. Большинство
из них имеют 3 квалификационный разряд. Общий фонд заработной платы основных
производственных рабочих составляет 21164,247руб., фонд заработной платы
вспомогательных рабочих составляет 19596,525 руб. среднемесячная заработная
плата одного основного рабочего составляет 220,4 руб., вспомогательного
рабочего 99,6 руб.
.1 Расчет фонда заработной платы и потребного
числа работающих
Для организации производства в цехе должна быть
определенная численность следующих категорий работающих:
основные рабочие
вспомогательные рабочие
инженерно-технические работники
служащие
Расчет численности основных рабочих производится
по каждой специальности в отдельности по формуле:
Рос=(Тг+Тдоп) /
(Фдр х Км),
где Тг - трудоемкость годовой
программы по данной операции, станко-часы;
Тдоп- непредвиденные работы и услуги
другим цехам, станко-часы;
Фдр - действительный годовой фонд
времени рабочего, чел.час/год;
Км - коэффициент многостаночного
обслуживания (для механических цехов крупносерийного производства составляет
1,5-1,8).
Действительный фонд времени одного рабочего
определяется по формуле:
Фдр=
(d-do-dn) х
t,
где d
- количество рабочих дней в году (250);
do
- количество дней очередного отпуска (14);
dn
- потери (количество дней невыхода на работу по уважительным причинам).
Планируется 8 дней;
t - число часов
работы за смену (8).
Фдр= (250-14-8) х 8= 1824
(чел.час/год)
Рос1=(6168,67+6168,67х0,05) / (1824 х
1,6) = 2,21 ≈ 2 чел.
Рос2=(4951,17+4951,17х0,05) / (1824 х
1,6) = 1,78 ≈ 2 чел.
Рос3=(3084,33+3084,33х0,05) / (1824 х
1,6) = 1,58 ≈ 1чел.
Рос4=(6818+6818х0,05) / (1824 х 1,6)
= 3,50 ≈ 2чел.
Рос= 2+2+1+2 = 7 чел. в одну смену и
14 чел. в две смены.
Для определения многостаночной работы
составляется график многостаночного обслуживания. В результате многостаночного
обслуживания численность рабочих была сокращена с 14 рабочих до 8 рабочих.
Расчет численности вспомогательных рабочих,
исходя из процентного соотношения 25…30% к числу основных рабочих:
Рвсп= 8х0,25 = 2 (чел.)
Расчет численности СКП и ИТР определяется из
процентного соотношения к числу основных и вспомогательных рабочих (число ИТР
составляет примерно 6…8%, число СКП составляет примерно 2…3% от суммарного
числа основных и вспомогательных рабочих):
РИТР= 8х0,08 = 0,64≈ 1чел.
РСКП= 8 х 0,02 = 0,16≈ 0чел.
Данные об общей структуре работников участка
занесем в сводную ведомость:
Таблица 4 - Сводная ведомость общего состава
работающих
|
Категории
работающих
|
Количество
|
Процентное
отношение состава работающих
|
|
|
К
основным рабочим
|
К
общему количеству работающих
|
|
1.Основные
рабочие
|
7
|
100%
|
67%
|
|
2.
Вспомогательные рабочие
|
2
|
25%
|
18%
|
|
3.ИТР
|
1
|
13%
|
8%
|
|
4.СКП
|
0
|
|
|
Тарифная заработная плата основных рабочих,
которые являются сдельщиками, рассчитывается по сдельным расценкам и объему
планируемой продукции или исходя из норм затрат труда на производственную
программу и средней часовой ставки по формуле:
Зо=С1хКсрх х (Тг
+ Тдоп),
где С1 - часовая тарифная ставка
первого разряда по тарифной сетке машиностроительных предприятий;
Ксрх - средний тарифный коэффициент.
Для определения среднего тарифного коэффициента
результаты определения численности основных рабочих занесем в ведомость.
Таблица 5 - Сводная ведомость основных рабочих
|
Наименование
профессий
|
Количество
рабочих по сменам
|
Общее
количество рабочих
|
В
том числе по разрядам
|
2
см.
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
|
|
|
1,0
|
1,089
|
1,204
|
1,33
|
1,49
|
1,76
|
|
1.
Фрезеровщики
|
3
|
2
|
5
|
|
|
3
|
2
|
|
|
|
2.
Токари
|
1
|
1
|
2
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3.
Сверловщики
|
|
1
|
1
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого:
|
4
|
4
|
8
|
|
|
6
|
2
|
|
|
Необходимые сведения для расчета среднего
тарифного коэффициента и среднего тарифного разряда заносятся в таблицу 6.
Таблица 6 - Сводные данные для определения
тарифного разряда и тарифного коэффициента.
|
Разряды
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Итого
|
|
Общее
количество человеко-разрядов
|
-
|
-
|
18
|
8
|
-
|
-
|
26
|
|
Общее
количество рабочих приведенных к первому разряду
|
-
|
-
|
7,224
|
2,66
|
-
|
-
|
9,884
|
Средний тарифный разряд:
Ктр = 26 / 8 = 3,25
Средний тарифный коэффициент:
Кср = 9,884/ 7 = 1,412
Зо1=0,503 х 1,412 х
(6168,67+6168,67х0,05) = 4600,27 (руб.)
Зо2=0,503 х 1,412 х
(4951,17+4951,17х0,05) = 3692,32 (руб.)
Зо3=0,503 х 1,412 х
(3084,33+3084,33х0,05) = 2300,13 (руб.)
Зо4=0,503 х 1,412 х (6818+6818х0,05)
= 5084,50 (руб.)
Суммарный тарифный фонд заработной платы:
Фз.п.тар.=∑ Зоi
=
4600,27+3692,32+2300,13+5084,50=15677,22 (руб.)
Сумма премий берется в размере 25% от Фз.п.тар:
Пр=0,25 х Фз.п.тар.= 0,25 х 15677,22
= 3919,305(руб.)
Фонд основной заработной платы:
Фз.п.осн.= Фз.п.тар+Пр =
15677,22 + 3919,305 = 19596,525 (руб.)
Фонд дополнительной заработной платы берется в
размере 8% от Фз.п.осн:
Фз.п.доп.=0,08 х 19596,525 =
1567,722(руб.)
Общий фонд заработной платы основных
производственных рабочих:
Фз.п.общ.= Фз.п.осн + Фз.п.доп.=
1567,722+19596,525= 21164,247(руб.)
Среднемесячная заработная плата одного основного
рабочего определяется по формуле:
Зср.мес.= Фз.п.общ / nосн
х 12 ,
где nосн - количество основных
рабочих.
Зср.мес.= 21164,247/ (8 х 12) =
220,4(руб.)
Фонд заработной платы вспомогательных рабочих
определяется на основании фактически отработанного времени с учетом часовой
тарифной ставки по каждой профессии с помощью формулы:
Фз.п.пов..= Фдр х n х Счср
,
где Фдр - действительный фонд времени
одного рабочего;- количество вспомогательных рабочих данной профессии;
Счср - средняя часовая тарифная
ставка работника.
Средняя продолжительность месяца в часах
составляет 176 час. Наладчик оборудования 1 человек и слесарь по ремонту
оборудования 1 человек, имеющих третий разряд.
Месячная заработная плата по тарифу составит:
Фз.п.пов..= 176 х 1 х
0,566=99,6 (руб.)
При определении фонда заработной платы
вспомогательных рабочих составим таблицу.
Таблица 7 - Фонд заработной платы
вспомогательных рабочих
|
Наименование
профессии
|
Ко-во
|
Разряды
|
Мес.ФЗП
|
Премия
|
Годовой
ФЗП
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
%
|
сумма
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
|
1.Наладчик
оборудования
|
1
|
-
|
-
|
1
|
-
|
-
|
-
|
99,6
|
40
|
39,8
|
1195,2
|
|
2.
Слесарь по ремонту оборудования
|
1
|
-
|
-
|
1
|
-
|
-
|
-
|
99,6
|
40
|
39,8
|
1195,2
|
|
Итого:
|
2
|
|
|
2
|
|
|
|
199,2
|
|
79,6
|
2390,4
|
Таким образом, на предприятии работает 8 основных
работников, 2 вспомогательных работника, 1 работник ИТР. Большинство из них
имеют 3 квалификационный разряд. Общий фонд заработной платы основных
производственных рабочих составляет 21164,247руб., фонд заработной платы
вспомогательных рабочих составляет 19596,525 руб. среднемесячная заработная
плата одного основного рабочего составляет 220,4 руб., вспомогательного
рабочего 99,6 руб.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
червяк цилиндрический деталь резание
1. Справочник
технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.
Мещерякова - 4-е изд., переработ. и доп. -М.: Машиностроение, 1985. 656с., ил.
2. Справочник
технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.2/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.
Мещерякова - 4-е изд., переработ. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. 496с., ил.
. Курсовое проектирование по
предмету ТМС. Добрыднев И.С. М.: Машиностроение, 1985 г. 184с., ил.
. Методические указания к
практическим заданиям и выполнению курсовой работы для студентов специальности
ТМС. /Составили Кожуховская Л.Я., Персичкина Ю.А., Саратов, 2000 г.
. Справочник.
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования
работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым
программным управлением. Часть II.
М: Экономика, 1990г.
. Проектирование и расчет
приспособлений. /Под ред. В.А. Горохов - Минск: Высшая школа, 1986. 131с., ил.
. Справочник
инструментальщика. /Под общей ред. И.А. Ординарцевва - Ленинград:
Машиностроение, Ленингр. отд-ние 1987. 846с., ил.
. Методические указания к
выполнению экономической части дипломного проекта. /Составили Евсюкова Л.Н,
Бушилкина Л.А., Евсюков В.Н. Саратов,2000г.
. Рыкунов А.Н., Баранов А.В.
Минимальная толщина срезаемого слоя при чистовой лезвийной обработке //
Справочник. Инженерный журнал. М.: Машиностроение, 2003. №4. С. 15-18.
. Организация планирование и
управление машиностроительным производством. /Под ред. Б.Н. Радионова. М.:
Машиностроение, 1989. 328с.
11. Железнов Г.С. Методы заточки
разверток // станки и инструмент. 1965, №8.
. Железнов Г.С., Сингеев С.А.
Развертки с режущими и калибрующими зубьями. //Машиностроитель. 1981. №11. С.9.
. Железнов Г.С., Бляхман Р.И. Оценка
влияния упругих деформаций тонкостенных деталей на точность обработки
отверстий. // Вестник машиностроения. 1998. №7. С.39-41.
. Кушнер В.С. Термомеханическая
теория процесса непрерывного резания пластичных материалов. Иркутск: Иркутский
государственный университет, 1982. 180с.
. Соколицин С.А., Кузин Б.И.
Организация и оперативное управление машиностроительным производством. Л.: Машиностроение,
1989. 528с.
. Балакшин Б.С. Основы технологии
машиностроения. М.: Машиностроение, 1969. 559с.
Косилова А.Г., Мещеряков Р.К.,
Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении.
Справочник технолога. М.: Машиностроение, 1976. 288с.
. Горошкин А.К. Приспособления для
металлорежущих станков. Справочник. М.: Машиностроение, 1979. 356с.
. Разумов И.М. Организация
планирование и управление предприятием машиностроения. М.: Машиностроение,1989.
316с.
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
машиностроителя. В 3-х томах. Том 1. М.: Машиностроение, 1985.
. Режимы резания металлов.
Справочник. /Под редакцией Ю. В. Барановского/ М.: Машиностроение, 1972.
22. Автоматизация проектирования
технологических процессов в машиностроении / В.С. Корсаков, Н.М. Капустин, К.Х.
Темпельхоф и др.; Под общ. ред. Н.М. Капустина. - М.: Машиностроение, 1985. -
304 с.
23. Дальский А.М., Кулешова З.Г.
Сборка высокоточных соединений в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1988. -
303 с.
24. Дальский А.М. Технологическое
обеспечение надежности высокоточных деталей машин. - М.: Машиностроение, 1975.
- 223 с.
. Лебедовский М.С., Вейц
В.Л., Федоров А.И. Научные основы автоматической сборки. - М.: Машиностроение,
1985. - 316 с.
. Новиков М.П Основы
технологии сборки машин и механизмов. - М.: Машиностроение, 1980. - 592 с.
. Основы технологии
машиностроения: Учебник для вузов / Под ред. В.С. Корсакова. - М.:
Машиностроение, 1977. - 416 с.
. Применение ЭВМ в
технологической подготовке серийного производства / Под ред. С.П. Митрофанова.
- М.: Машиностроение, 1981. - 286 с.
. Сборка и монтаж изделий
машиностроения: Справочник. В 2 т. Т.1 Сборка изделий машиностроения / Под ред.
В.С. Корсакова, В.К. Замятина, - М.: Машиностроение, 1984. - 591 с.
. Суслов А.Г. Технологическое
обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей машин. - М.:
Машиностроение, 1987. - 118 с.
. Технологичность конструкции
изделия: Справочник / Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков и др.; Под общ.
ред. Ю.Д. Амирова. - М.: Машиностроение, 1990. - 786 с.
. Автоматические линии в
машиностроении: Справочник: В 3 т. Т.2. Станочные автоматические линии / С.Н.
Власов, В.Б. Генин, Г.И. Горелик и др.; Под общ. ред. А.И. Дащенко. - М.:
Машиностроение, 1984. - 408 с.
. Дальский А.М.
Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей. - М.:
Машиностроение, 1975. - 223 с.
. Станочные приспособления:
Справочник: В 2т. / Под ред. Б.Н. Вардашкина. - М.: Машиностроение, 1984. -
Т.1. - 592 с.; - Т.2. - 656 с.
. Суслов А.Г. Технологическое
обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. - М.:
Машиностроение, 1987. - 208 с.
. Технологичность конструкций
изделий: Справочник / Т.К. Алферова, Ю.Д. Амиров, П.И. Волков и др.; Под ред.
Ю.Д. Амирова. - М.: Машиностроение, 1985. - 386 с.
. Технология машиностроения
(специальная часть) / А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М. Колесов и др. - М.:
Машиностроение, 1985. - 480 с.
Похожие работы на - Разработка технологического процесса изготовления червяка цилиндрического
|