Изготовление детали "Корпус"

Введение
Стехнологической и организационной точек зрения станки с ЧПУ имеют рядпреимуществ перед станками с ручным управлением. Они обеспечивают высокуюпроизводительность при обработке деталей сложной формы за счет автоматизациицикла обработки; возможность обработки деталей без изготовления дорогостоящейоснастки; повышения качества обрабатываемых деталей; позволяют применять приобработке деталей оптимальные режимы резания; высвободитьвысококвалифицированных рабочих – станочников; повысить культуру производства иобеспечить труд рабочих; создать с помощью ЭВМ автоматизированные участкигруппового управления.
Основной эффект от перевода станков на числовоепрограммное управление состоит в значительном снижении вспомогательного временив составе штучного по сравнению с обычными универсальными станками (15% – 25%),что позволяет в несколько раз сократить общее время обработки деталей. Опыт эксплуатациипоказывает, что производительность станков с ЧПУ всех технологических групп посравнению с обычными увеличивается в среднем в 2–3 раза, а станков фрезернойгруппы в 6–8 раз. Применение каждой тысячи станков с ЧПУ позволяет снизитьпотребность в рабочих – станочниках в среднем на 6 тыс. человек; впроизводственных площадях – на 20–30 м2. Срок окупаемости 87%всех используемых станков с ЧПУ составляет в среднем три года.
Применение станков с ЧПУ, помимо повышения производительности,значительно сокращает потребность в оснастке, уменьшает потери времени натранспортировку изделий от станка к станку, исключает межоперационный контрольобработки. Широкий диапазон технологических возможностей на станках с ЧПУдостигается благодаря наличию инструментальных магазинов и револьверных головокс автоматической сменой инструментов.

1.Технологическая часть
 
1.1 Служебное назначение детали и сборочной единицы. Анализтехнологических условий на изготовление детали и выявление технологическихзадач, которые необходимо решать при разработке технологического процесса
 
Служебное назначение детали и сборочной единицы:
Корпус блокауправления входит в состав специализированного электронно-механическоготелеграфного аппарата РТА‑7М. Данный аппарат является рулонным старт-стопнымтелеграфным аппаратом пятиэлементного кода и предназначен для передачи и приёмаинформации по телеграфным каналам и линиям связи. Аппарат может использоватьсядля ввода (вывода) информации на ЭВМ и АПД последовательным кодом. Аппаратможет работать как в стационарных условиях, так и в подвижных объектах (не находу) при температуре от 0º С до +50ºС, а также в условиях повышеннойвлажности до 98% при температуре +35ºС.
Блокуправления служит для управления узлом печати, осуществляя запуск блока печатии установку литерной головки в позицию печати. Блок управления имеетпараллельный ввод информации пятиэлементного кода. Кодовая комбинация подаетсяна пять электромагнитов.
Характеристикаматериала детали
Детальизготавливается из алюминиевого сплава АК12 ГОСТ 1583–93. Метод получениязаготовки – литье под давлением.
Поназначениюданный литейный сплав обеспечивает высокую герметичность (для небольших помассе отливок).
Похимическому составу АК12 относится к сплавам на основе системы Al-Si-Cu. Алюминиевые литейныесплавы по стандарту обозначаются буквой «А» в начале марки, затем приводятсяобозначения основных элементов: К – кремний, в данном сплаве 10–13% Si. М – медь, в данномсплаве 0–0,6%; основные компоненты: железа – 0,6–1,0%; титана – 0,2%;марганца – 0,5%; магния – 0,15%; цинка – 0,8%; никеля – 0,3%;свинца – 0,15%; олова – 0,1%;
Механическиесвойства АК12 ГОСТ 1583–93:
Способполучения заготовки – литье под давлением;
Видтермообработки – Т1 (искусственное старение без предварительной закалки);
Временноесопротивление разрыву, МПа не менее -260;
Относительноеудлинение – 1,5%;
Твердость –83,4НВ.
Анализ технических условий на изготовление детали и выявлениетехнологических задач, которые необходимо решать при разработкетехнологического процесса.
1. Отливка 5–0–0–5 ГОСТ 2945–89 Заготовка получается литьем поддавлением в металлическую форму, что, позволяет получить достаточно точнуюотливку (5 ый класс точности отливки). В результате, получаем заготовку,максимально близкую к детали по массе и точности размеров.
2. Неуказанные литейные радиусы не более 2 мм.
3. Литейный уклон на поверхности Р не более 30'. В сборе даннаяповерхность сопряжена с кулачком, поэтому к ней предъявляются высокиеточностные требования
4. Литейные уклоны для наружных поверхностей 45' в сторонууменьшения размера, для внутренних поверхностей 1˚ в сторону увеличенияразмера. Это необходимо для упрощения извлечения отливки из литейной формы
5. Размер «З» контролировать на размере Ж. Размер «З»является толщиной стенки, которая в свою очередь служит опорной базой вбольшинстве приспособлений. Поэтому, её точность особенно важна по высотеразмера Ж (т.е. в месте соприкосновения поверхности детали и опорного штифта)
6. Остальные тех. требования по ОСТ 4 ГО.070.014
7. На поверхности Р допускается технологическая маркировка шрифт 3по НО.010.007
8. Покрытие: Хим. Окс.Э, кроме поверхности И, К, Л, М, П ирезьбовых отв. Данное покрытие представляет собой химическое оксидирование,служащее для повышения поверхностной электропроводности.
9. Неуказанные размеры стенок и ребер 3±0,3 мм
10. Размеры в скобках – после сборки. Данные размеры получаютсярастачиванием в сборе.
1.2 Расчет годовой программы и такта производства. Определениетипа производства. Краткая характеристика формы организации принятогопроизводства
 
Определениеприведенной программы запуска
/>,
где /> — годовая программа выпуска детали(/>); />-коэффициент, учитывающий количество возможного брака;
/> — коэффициент, учитывающий незавершенноепроизводство;
/>
Определениерасчетного такта выпуска деталей на участке:
/>,

где /> — действительныйгодовой фонд работы оборудования
вчасах (/>)
/>
Определение типа производства:
·                  Табличнымметодом:
дляопределения типа производства табличным методом необходимо знать массу детали игодовую программу выпуска деталей.
Масса даннойделали 0,39 кг.
Годоваяпрограмма выпуска изделий – />
Таблица 4.1.Тип производства
Годовая программа выпуска деталей /> Масса детали >100 кг 10…100 кг менее 10 кг индивидуальное до 5 до 10 до 100 мелкосерийное 5–100 10–200 100–500 серийное 100–300 200–500 500–5000 крупносерийное 300–1000 500–5000 5000–50000 массовое более 1000 более 5000 более 50000
Опираясь на данные таблицы, определяем, что производство мелкосерийное.
Краткая характеристика формы организации принятого производства:
·       Производство– основное.
·       Типпроизводства – мелкосерийное.
·       Поформе организации – не поточное.
·       Поуровню механизации – механизируемое.
 

1.3 Анализ технологичности конструкции детали с точки зренияпринятого производства
Технологичность конструкции изделия – это степень соответствиядетали заданным условиям производства, которые обеспечивают минимальнуютрудоемкость и себестоимость изготовления. Неуказанная шероховатость 6,3 мкмследовательно, чтобы получить данную шероховатость нужно провести черновую иполучистовую обработку данных поверхностей.
Общие требования к деталям:
Точность обработки детали соответствует служебному назначению. Шероховатостьповерхности соответствует точности. Эти требования необходимы, так как вкорпусе буксы устанавливаются подшипники, что накладывает требование наточность и шероховатость поверхностей.
При изготовлении детали и простановки размеров необходимо стремитьсяк выполнению принципов совмещения постоянства технологических баз; обеспечитьсвязь системы необрабатываемых поверхностей с системой обрабатываемых толькоодним размером (этот размер должен связывать черновую базу с поверхностью,которая обрабатывается первой и служит чистовой базой на последующих операциях)эти принципы соблюдаются.
Конструкция и размеры детали обеспечивают максимальное уменьшениеколичество обрабатываемых поверхностей и рациональное расположение опорныхточек с точки зрения удобства, надежности базирования и минимальных деформацийпод действием сил закрепления и резания; применение наиболее простых приспособлений;жесткость и прочность при применении высокопроизводительной обработки (уменьшениевылета и габаритов инструментов, сокращение припусков на обработку, свободныйдоступ режущего и мерительного инструмента к обрабатываемым поверхностям,нормальное врезание инструмента и обработку на проход, работу не по корке,равномерный и безударный съем метала, обработку комбинированным инструментов,одновременную обработку нескольких деталей).
Требования к обрабатываемым резанием конструктивным элементамдеталей:
ГОСТ 14.201 – ГОСТ 14.204–83 посвящен анализу технологичностиизделия, сборочных единиц, деталей заготовки.
Качественная оценка, при сравнении вариантов конструкций,определяет целесообразность затрат на определение численных показателейтехнологичности вариантов.
Качественная оценка вариантов конструкции допустима на всехстадиях технологичности конструкции. Обобщено на основании опыта исполнителя,когда осуществляется выбор лучшего инструмента, лучшего конструктивного решенияи не требуется определения степени различия технологичности.
а) При выборе технологических баз выполняются двапринципа базирования:
– принцип совмещения баз, когдаизмерительная база совпадает с технологической, и погрешность базирования равнанулю (в рассматриваемой детали соблюдается не всегда).
– принцип постоянства баз, когда одни и теже базы используются на различных операциях, что повышает точность взаимногорасположения поверхностей и упрощает конструкцию приспособления.
Соблюдение этих принципов – технологично.
б) Наличие свободного подхода и выхода режущегоинструмента, напр. при фрезеровании, сверлении отверстий и т.д. – этотехнологично (в рассматриваемой детали соблюдается не всегда).
в) Расположение отверстий не представляет большихтрудностей при их обработке – это технологично.
г) Заготовку получают литьем под давлением.Заготовка имеет размеры близкие к готовой детали, т.е. обеспечивает наиболеевысокий коэффициент использования материала, следовательно обеспечиваетнаименьшую трудоемкость механической обработки.
Оценив данные исследования детали на технологичность можно сделатьвывод о том, что деталь умеренно технологична.
1.4 Анализ базового технологического процесса
Обработка корпуса блока управления подействующему технологическому процессу осуществляется на универсальномоборудовании и тем самым сопровождается большим количеством установок.
Действующий технологический процесс обработки корпусабуксы является неэффективным и экономически не выгодным, т. к. имеютсяпотери времени на вспомогательное время (установка, закрепление / снятиедетали, транспортировка) и операционное, которые можно избежать, соблюдаяпринцип концентрации переходов и операций.
Имеются операции, которые можно объединить водну, а не разбивать на несколько, при этом теряя время на транспортировку,установку, закрепление, базирование детали.
Основной целью совершенствования базовоготехнологического процесса является сокращение основного технологическоговремени на обработку детали, повышение производительности и сокращениестоимости деталей.
Основные направления совершенствования базового технологическогопроцесса:
1.               Вбазовом тех. процессе большинство фрезерных операций ведётся на станкахфрезерной группы, в частности на универсальном фрезерном станке 676П. Переводфрезерных операций на станок с ЧПУ (или ОЦ) нецелесообразен, т. к. съёмметалла на этих операциях минимален, а расположение обрабатываемых поверхностейне позволяет нам избавиться от необходимости применения станочныхприспособлений. Перенос сверлильных и резьбонарезных операций на обрабатывающийцентр, наоборот, сократит количество оборудования и вспомогательное время.
2.               Усовершенствоватьконструкцию отдельных приспособлений, добавив установочные элементы,позволяющие производить установку на столе станка с ЧПУ.
1.5 Выбор и обоснования метода и способа получения заготовки.Характеристика материала детали. Методы контроля качества заготовки
 
Выбор и обоснование метода и способа получения заготовки
Вмашиностроении основными видами заготовок для деталей являются отливки изцветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката.
Технологическиепроцессы получения заготовок определяются технологическими свойствамиматериала, конструктивными формами и размерами деталей и программой выпуска. Вдействующем производстве учитываются возможности заготовительных цехов (наличиесоответствующего оборудования). Оказывают влияние плановые сроки подготовки производства.
Поступающиена обработку заготовки должны соответствовать утвержденным технологическимусловиям. Поэтому заготовки подвергают техническому контролю по соответствующейконструкции, устанавливающей метод контроля, периодичность, количествопроверяемых заготовок в процентах к выпуску и т.д.
Проверкеподвергают химический состав и механические свойства материала, структуру,наличие внутренних дефектов, размеры массу заготовки.
Дефекты,влияющие на прочность и товарный вид заготовки, подлежит исправлению. Втехнических условиях должны быть указаны вид дефекта, его количественнаяхарактеристика и способы исправления (вырубка, заварка, пропитка составами,правка).
Методполучения заготовки: литье под давлением. Выбор этого метода можно объяснитьследующими причинами:
1. Получениезаготовки методом штамповки не даст получить сложный профиль корпуса, а,следовательно, приведет к увеличению механической обработки.
2. Получениезаготовки методом ковки. Ковка позволяет получать высокое и стабильное качествометалла с повышенными характеристиками пластичности оп сравнению с отливками.При единичном и мелкосерийном производстве ковка оказывается выгоднеештамповки, т. к. расходы на инструмент значительно ниже, но ковкой мытакже не получим сложный профиль корпуса.
3. Одним изнаиболее экономичных и производительных способов является литье под давлением.Сущность его в том, что в стальные пресс-формы под большим давлением поступаетсплав, находящийся в жидком или полужидком состоянии. В пресс-форме происходитбыстрое охлаждение и кристаллизация его, что обеспечивает мелкозернистуюструктуру и высокие механические свойства отливки. Размеры отливок, полученныхлитьем под давлением, наиболее близки к размерам готовых деталей, что позволяетуменьшить или совсем исключить механическую обработку и, следовательно, снизитьрасход сплава.
Посколькупроизводство деталей носит серийный характер, то с точки зрения экономики,литейная оснастка окупиться.
Наиболеевыгодный метод получения заготовки – это литье под давлением.
Методы контроля качества заготовки:
Поступающие на обработку заготовки должнысоответствовать утвержденным техническим условиям. Поэтому заготовку подвергаюттехническому контролю по соответствующей инструкции, устанавливающей методыконтроля, периодичность, количество проверяемых заготовок в процентах к выпускуи т.д.
Проверке подвергают химический состав,механические свойства материала, структуру, наличие внутренних дефектов,размеры, массу заготовки.
Визуально проверяют наличие видимых дефектов (раковины,
трещины). Они не должны превышать указанных на чертеже
размеров. Процент контроля ‑ 100%.
Периодически проверяют химический состав,механические свойства (по мере его поступления на завод). Проверяют отклонение массызаготовок от номинальной. Процент контроля ‑ 30%.
1.6 Расчет припуска на механическую обработку. Определениеразмеров заготовки с заполнением расчетной таблицы
 
1.               Определениекласса размерной точности отливки. Установлено 22 класса размерной точности,обозначаемые в порядке убывания 1,2,3Т, 3,4,5Т, 5,6,7Т, 7,8,9, 9Т, 10,11Т,11,12, 13Т, 13,14,15, и 16. Класс точности отливки определяется в зависимостиот принятого метода получения отливки, марки литейною сплава и наибольшегогабаритного размера отливки. Класса размерной точности отливки‑5. (по табл.1 [1])
2.               Определениедопусков размеров отливок производится в зависимости от принятого классаразмерной точности отливки, номинального размера элемента отливки и положенияэлемента отливки в литейной форме. Допуск не более 1,0 мм (по табл. 2 [1])
3.               Определениестепени коробления элемента отливки. Установлено 11 степеней коробления,наименьшая степень коробления – 0‑я, наибольшая соответственно 11‑я.Определяется отношением наименьшего размера элемента отливки (толщины иливысоты) к наибольшему (длины) с учетом применяемой технологической оснастки – многократныеили разовые формы. Меньшие значения относятся к простым отливкам, большие – ксложным отливкам. Выбирается элемент, который наиболее будет подверженкороблению.
b./Lmax=220/495=0.44.
Принимаем 0 степень коробления отливки. (По табл. 3 [1])
4.               Определениестепени точности поверхностей отливки. Установлено 22 степени точности (впорядке убывания 1,2…..22). Определяется степень точности поверхности отливки взависимости от метода получения заготовки, наибольшего габаритного размера кмарки литейного сплава. Меньшие значения относятся к простым отливкам иусловием автоматизированного производства, большие – соответственно к сложнымотливкам единичного и мелкосерийного производства. Принимаем 0 степень точностиповерхности отливки. (По табл. 3 [1])
5.               Определениеряда припусков, на обработку отливок. Принято 16 рядов припусков: с 1 по 16.Определяется с учетом степени точности поверхности отливки, марки литейногосплава и положения поверхностей отливок, при заливке, изготавливаемых в разовыхформах допускается увеличивать ряд припусков на 1–3 единицы.
Принимаем 5 ряд припусков.
6.               Определениеобщего допуска элементов отливок:
/>
где />-допуск на размер отливки
/>, учитывает погрешность формы.
где /> — поправочный коэффициент,принимаемый в зависимости от заданного квалитета точности и номинальногоразмера детали.
7.               Определениеобщего припуска – Z. Величина общего припуска находится взависимости от общего допуска элемента отливки, припуска и принятого маршрутаобработки конкретной поверхности детали, который определяется исходя иззаданной на чертеже ее класса шероховатости (черновая ³ Rz80, получистовая ³Rz20, чистовая> 2,5 тонкая обработка
Определение размеров заготовки приведены в таблице:
Таблица 4.2.
Номинальный
размер, мм
Допуск размера,
мм
Общий допуск,
мм
длина 93 мм
длина 45 мм
длина 7 мм
длина 6,9 мм
длина 23,5 мм
длина 12 мм
допуск TL=0,24 мм
допуск TL=0,34 мм
допуск TL=0,2 мм допуск TL=0,2 мм
допуск TL=0,33 мм
допуск TL=0,24 мм
TLо=0,9
TLо=0,7
TLо=0,4
TLо=0,4
TLо=0,7
TLо=0,5
 
По табл. 7[1] в зависимости общих допусков элементов отливки, ряда припусков (4) ипринятого маршрута обработки конкретной поверхности детали определяем общиеприпуски:
Номинальный
размер, мм
Общий
допуск, мм
Технологические
переходы
Общий
припуск, мм
длина 93 мм
длина 45 мм
длина 7 мм
длина 6,9 мм
длина 23,5 мм
TLо=0,9
TLо=0,7
TLо=0,4
TLо=0,4
TLо=0,7
получистовой
получистовой
получистовой
получистовой
чистовой
Zo=1,0
Zo=1,0
Zo=0,7
Zo=0,7
Zo=1,0
 

1.7 Выбор последовательности и схемы обработки отдельныхповерхностей
Разработка технологических процессов входитосновнымразделом в технологическую подготовку производства и выполняется на основепринципов «Единой системы технологической подготовки производства». ГОСТ 14.001–83.ГОСТ 14.301–83 этой системы устанавливает виды и общие правила разработкитехнологических процессов, исходную информацию и перечень основных задач наэтапах их разработки.
Принимаем следующую последовательность и схемы обработки:
1.8 Обоснование выбора технологических баз
 
Общие положения.
Базирование – это придание заготовке или изделиютребуемого положения относительно выбранной системы координат. Базированиереализуется за счет наложения на заготовку геометрических связей, лишающих еестепеней свободы. Для того чтобы полностью сориентировать заготовку необходимои достаточно наложить на нее 6 двухсторонних связей, т.е. лишить ее шестистепеней свободы (3 перемещения и 3 поворота). Геометрические связи, лишающиезаготовку шести степеней свободы, обеспечиваются шестью точками, находящимися вконтакте с установочными элементами.
Стабильность положения заготовки в процессе ееобработки обеспечивается закреплением. Под закреплением понимают приложенные кзаготовке силы, обеспечивающие постоянство контакта базовых поверхностейзаготовки и установочных элементов. В массовом и крупносерийном производствеустановка заготовок обычно производят без выверки. Ее правильное положениеотносительно режущего инструмента обеспечивается установочными элементами.
Таким образом, установочными элементаминазываются детали (механизмы приспособления), обеспечивающие правильное иоднообразное положение заготовок относительно режущего инструмента. Опоры,которые ориентируют заготовку, называются основными.
Маршрут обработки заготовки строится такимобразом, чтобы сначала были обработаны те поверхности, которые в дальнейшембудут служить базовыми.
Поскольку на поступившей, на обработку заготовкеобработанных поверхностей нет, то сначала, в качестве технологической базыпринимают черновую базу. Она должна быть по возможности, гладкой, не иметьуклонов, следов отрезки, ее размеры должны быть достаточными для обеспеченияустойчивости заготовки и равномерного снятии припусков. Черновая база может бытьиспользована только один раз. Маршрут дальнейшей обработки строится с учетом возможностивыполнения двух основных принципов:
·                  Принципсовместимости баз. При проектировании тех. Процесса в качестве технологическойбазы, что исключает возможность появления погрешности базирования.
·                  Принциппостоянства баз. При построении маршрута обработки на всех операциях (основныхформообразующих) следует использовать в качестве баз одни и те же поверхностизаготовки.
Эскизы базирования по операциям.
Последовательность обработки следующая:
005 Плавильная
010 Литейная
015 Контрольная
020 Виброзачистная
025 Слесарная
030 Контрольная

032 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>
035 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>
040 Слесарная
045 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>

050 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>
 
055 Слесарная
060 Фрезерная Фрезерный обрабатывающий центр Mini Mill
/>
065 Слесарная

070 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>
072 Слесарная
075Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>

080 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>
085 Слесарная
090 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>
 
095 Слесарная
 

100 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>
 
105 Фрезерная Станок фрезерный 676П
/>
110 Слесарная

115 Фрезерная Фрезерный обрабатывающий центр Mini Mill
/>
120 Слесарная
 
125 Фрезерная Фрезерный обрабатывающий центр Mini Mill
/>
130 Слесарная
 

135 Фрезерная Фрезерный обрабатывающий центр Mini Mill
/>
 
040 Слесарная
145 Фрезерная Фрезерный обрабатывающий центр Mini Mill
/>
 
Обоснованиевыбора схем базирования
Базирование – это придание заготовке или изделию требуемогоположения относительно выбранной системы координат. Поверхности детали, которыеучаствуют в базировании детали и принадлежат, обрабатываемой заготовкеназываются базами. Базирование реализуется за счет наложения на заготовкугеометрических связей, лишающих ее степеней свободы. Для того чтобы полностьюсориентировать заготовку необходимо и достаточно наложить на нее 6двухсторонних связей, т.е. лишить ее шести степеней свободы (3 перемещения и 3поворота). Геометрические связи, лишающие заготовку шести степеней свободы,обеспечиваются шестью точками,находящимися в контакте с установочными элементами. С этой целью применяютосновные опоры, число которых должно быть равно числу устраняемых степенейсвободы. Для повышения жесткости и виброустойчивости дополнительно используютвспомогательные регулируемые и самоустанавливающиеся опоры. Суммарное числоосновных и вспомогательных опор может быть больше шести.
Технологическая база – поверхность, линия или точка, которыеиспользуются для установки детали при механической обработке.
Стабильность положения заготовки в процессе ее обработкиобеспечивается закреплением. Под закреплением понимают приложенные к заготовкесилы, обеспечивающие постоянство контакта базовых поверхностей заготовки иустановочных элементов. В массовом и крупносерийном производстве установказаготовок обычно производят без выверки. Ее правильное положение относительнорежущего инструмента обеспечивается установочными элементами.
Станочные приспособления применяют для установки заготовок наметаллорежущие станки. Точность обработки деталей по параметрам отклоненийразмеров, формы и расположения поверхностей увеличивается за счет примененияспециальных приспособлений точных, надежных, обладающих достаточной собственнойи контактной жесткостью, с уменьшенными деформациями заготовок и стабильнымисилами их закрепления. Применение приспособлений позволяет обоснованно снизитьтребования к квалификации станочников основного производства, объективнорегламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширитьтехнологические возможности оборудования.
Установку заготовок плоской поверхностью применяют при обработкекорпусов, рам, плит, пластин на фрезерных, сверлильных, расточных и некоторыхдругих станках.

1.9 Расчет режимов резания и нормирование
 
Операция045 Фрезерная
Переход №1(Т01):Фрезерование поверхности.
Инструмент –фреза торцовая насадная, материал режущей части – Р6М5.
1) Глубинарезания tи ширина фрезерования В (при маятниковой подаче):
/>
/>
2) Подача, в зависимости от параметров фрезы иобрабатываемого материала, будет равна (табл. 37, стр. 285 [2]): />.
Подача на зуб: />
3) Скоростьрезания: />, где
/>
/>;
/>;
/>; (табл. 4, стр. 263 [2])
/>= 0,9; (табл. 5, стр. 263 [2])
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2])
/>;
/> /> />;/> /> /> /> (табл. 39, стр. 289 [2])
/> мин;
/>
4) Частотавращения: />;
Корректируемчастоту вращения по паспортным данным станка: />, тогда />;
5) Главнаясоставляющая силы резания:
/>
/>; (табл. 10, стр. 265 [2])
/> /> /> /> /> /> (табл.41, стр. 291 [2])
/>;
Принимаем: />
6) Силы />, />, />,/>:
/>
/>
/>
/>
7) Крутящиймомент:
/>;
8) Мощностьрезания:

/>
9) Реальнаямощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
10) Основноевремя:
/>, где
/> – длина резания
/> – врезание инструмента
/> – перебег инструмента
/>
Операция115 Фрезерная с ЧПУ
Переход №1,2,3,4,5(Т01): Сверлениеотверстии />.
Инструмент –спиральное сверло, материал режущей части – Р6М5.
1)   Глубинарезания определяется по формуле:
/>,
где /> – диаметр сверла.
2)   Подачав зависимости от /> и твердости обрабатываемогоматериала (HB
/>,
3)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 28, стр. 278, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: /> (табл. 31, стр. 280,[2]).
/>
/>
 
4)    Расчетная частотавращения сверла:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
5)   Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
/>
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
6)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>
7)    Реальная мощность:
/> кВт;
 
/>кВт; />
/>;
/>;
8)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №6,7 (Т02): Сверление отверстии />.
Инструмент –спиральное сверло, материал режущей части – Р6М5.
1)   Глубинарезания определяется по формуле:
/>,
где /> – диаметр сверла.
2)   Подачав зависимости от /> и твердости обрабатываемогоматериала (HB
/>,
3)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 28, стр. 278, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: />.
/>
/>
 
4)    Расчетная частотавращения сверла:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
5)   Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
/>
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
6)    Мощность резанияопределяется по формуле:

/>
7)    Реальная мощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
8)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> – количество рабочихходов.
Переход №8,9,10,11,12 (Т03): Сверление отверстии />
Инструмент – спиральноесверло, материал режущей части – Р6М5.
1)   Глубинарезания определяется по формуле:
/>,
где /> – диаметр сверла.
2)               Подачав зависимости от /> и твердости обрабатываемогоматериала (HB
/>,
3)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,

где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 28, стр. 278, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: />.
/>
/>
 
4)    Расчетная частотавращения сверла:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
5)   Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,

/>
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
6)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>
7)    Реальная мощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
8)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №13,14,15,16,17 (Т04): Цекование отверстия />
Инструмент – зенковкас направлением (цековка), материал режущей части – Р6М5.
Для даннойоперации примем режимы резания, рекомендуемые «Справочником по режимам резания»под редакцией В.И. Гузеева
Диаметротверстия – 3,9 мм, диаметр цекуемого отверстия – 6 мм, глубина – 3,5 мм
Подача наоборот – />
Скоростьрезания – />
Осевая сила –Р = 810Н
Мощность />кВт
Переход №18,19,20,21,22,23,24,25 (Т05): Получениефаски 0,5х45˚
Инструмент –сверло Ø5, материал режущей части – Р6М5.
1)               Глубинарезания:
/>.
2)               Подачабудет равна (табл. 26, стр. 277 [2]):
/>,
3)               Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 29, стр. 279, [1]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[1]);
/>;
/>; (табл. 4, стр. 263 [2])
/>= 0,9; (табл. 5, стр. 263 [2])
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2])
/>;
4)               Расчетнаячастота вращения зенковки:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
5)               Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент:
/>,
где />(табл. 32, стр. 281, [1]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
6)               Мощностьрезания определяется по формуле:

/>
7)               Реальнаямощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
8)               Основноевремя:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> — величина перебега;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №26,27,28,29,30(Т06): Нарезание резьбы М3–7Н в отверстиях
Инструмент – метчикс цилиндрическим хвостовиком, материал режущей части – Р6М5.
1)               Подачапри нарезании резьбы равна шагу резьбы отверстия.
/>,
2)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,

где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 49, стр. 296, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: />.
/>
/>
 
3)    Расчетная частотавращения метчика:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
4)   Крутящиймомент следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
/>
5)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>
6)    Реальная мощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
7)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> — величина перебега;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №31,32,33,34,35,36(Т07): Нарезание резьбы М4–7Н в отверстиях
Инструмент – метчикс цилиндрическим хвостовиком, материал режущей части – Р6М5.
1)   Подачапри нарезании резьбы равна шагу резьбы отверстия.
/>,
2)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 49, стр. 296, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: />.
/>
/>
 
3)    Расчетная частотавращения метчика:
/>.

Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
4)   Крутящиймомент следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
/>
5)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>
6)    Реальная мощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
7)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> — величина перебега;
/> – количество рабочихходов.
Переход №37,38(Т08): Развертывание отверстий />
Инструмент – развертка,материал режущей части – Р6М5.
Для даннойоперации примем режимы резания, рекомендуемые «Справочником по режимам резания»под редакцией В.И. Гузеева
Диаметротверстия – 3,7 мм, диаметр развертываемого отверстия – 4 мм, глубина– 7 мм
Глубинарезания – />
Подача наоборот – />
Скоростьрезания – />
Осевая сила –Р = 22Н
Мощность />кВт
Операция135,145 Фрезерная с ЧПУ (расчет режимов резания для данных операций проведемсовместно, т. к. они выполняются на одном и том же станке, приспособлении,и обработка ведется одним и тем же инструментом)
Переход №1,2,3,4,5,18,19,20 (Т03): Сверление отверстии />
Инструмент –спиральное сверло, материал режущей части – Р6М5.
1)   Глубинарезания определяется по формуле:
/>,
где /> – диаметр сверла.
2)               Подачав зависимости от /> и твердости обрабатываемогоматериала (HB
/>,
3)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:

/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 28, стр. 278, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: />.
/>
/>
 
4)    Расчетная частотавращения сверла:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.

Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
/>
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
5)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>
6)    Реальная мощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
7)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №6,7,8,9,10,11,12,23,24,25 (Т02): Получениефаски 0,5х45˚
Инструмент –сверло Ø5, материал режущей части – Р6М5.
1)               Глубинарезания:
/>.
2)               Подачабудет равна (табл. 26, стр. 277 [2]):
/>,
3)               Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 29, стр. 279, [1]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[1]);
/>;
/>; (табл. 4, стр. 263 [2])
/>= 0,9; (табл. 5, стр. 263 [2])
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2])
/>;
4)               Расчетнаячастота вращения зенковки:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
5)               Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент:
/>,
где />(табл. 32, стр. 281, [1]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
6)               Мощностьрезания определяется по формуле:
/>
7)               Реальнаямощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
8)               Основноевремя:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> — величина перебега;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №13,14,15,16,17,26,27,28(Т03): Нарезание резьбы М4–7Н в отверстиях
Инструмент – метчикс цилиндрическим хвостовиком, материал режущей части – Р6М5.
1)   Подачапри нарезании резьбы равна шагу резьбы отверстия.
/>,
2)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 49, стр. 296, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: />.
/>
/>
 
3)    Расчетная частотавращения метчика:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
4)   Крутящиймомент следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
/>
5)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>

Реальнаямощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
6)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> — величина перебега;
/> – количество рабочихходов.
Переход №21,22 (Т04): Сверление отверстии />.
Инструмент –спиральное сверло, материал режущей части – Р6М5.
1)   Глубинарезания определяется по формуле:
/>,
где /> – диаметр сверла.
2)   Подачав зависимости от /> и твердости обрабатываемогоматериала (HB
/>,
3)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,

где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 28, стр. 278, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: />.
/>
/>
 
4)    Расчетная частотавращения сверла:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
5)   Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
/>
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
6)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>
7)    Реальная мощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
8)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> – количество рабочихходов.
Переход №31,32 (Т05): Цекование отверстия />
Инструмент – зенковкас направлением (цековка), материал режущей части – Р6М5.
Для даннойоперации примем режимы резания, рекомендуемые «Справочником по режимам резания»под редакцией В.И. Гузеева
Диаметротверстия – 3,7 мм, диаметр цекуемого отверстия – 7 мм, глубина – 1,2 мм
Подача наоборот – />
Скоростьрезания – />
Осевая сила –Р = 810Н
Мощность />кВт
Переход №33,34,35,36(Т06): Сверлениеотверстии />.
Инструмент –спиральное сверло, материал режущей части – Р6М5.
1)   Глубинарезания определяется по формуле:
/>,
где /> – диаметр сверла.
2)   Подачав зависимости от /> и твердости обрабатываемогоматериала (HB
/>,
3)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 28, стр. 278, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: /> (табл. 31, стр. 280,[2]).
/>
/>
 
4)    Расчетная частотавращения сверла:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
5)   Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,

/>
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
6)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>
7)    Реальная мощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
8)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №37,38,39,40,41,42 (Т07): Получение фаски0,5х45˚
Инструмент –сверло Ø6, материал режущей части – Р6М5.
1)               Глубинарезания:
/>.
2)               Подачабудет равна (табл. 26, стр. 277 [2]):
/>,
3)               Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 29, стр. 279, [1]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[1]);
/>;
/>; (табл. 4, стр. 263 [2])
/>= 0,9; (табл. 5, стр. 263 [2])
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2])
/>;
4)               Расчетнаячастота вращения зенковки:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:

/>.
5)               Крутящиймомент и осевую силу определим следующим образом:
Крутящиймомент:
/>,
где />(табл. 32, стр. 281, [1]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
Осевая сила: />
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/>
6)               Мощностьрезания определяется по формуле:
/>
7)               Реальнаямощность:
/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
8)               Основноевремя:

/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> — величина перебега;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №26,27,28,29,30(Т08): Нарезание резьбы М3–7Н в отверстиях
Инструмент – метчикс цилиндрическим хвостовиком, материал режущей части – Р6М5.
1)   Подачапри нарезании резьбы равна шагу резьбы отверстия.
/>,
2)   Расчетнаяскорость резания определяется по формуле:
/>,
где /> – значение коэффициента и показателейстепени (табл. 49, стр. 296, [2]);
/> — стойкость инструмента (табл. 30, стр. 280,[2]);
/> – поправочный коэффициент,
где />; (табл. 4, стр. 263 [2]) – коэффициентна обрабатываемый материал,
/>=1,0; (табл. 6, стр. 263 [2]) – коэффициентна инструментальный материал
/> (табл. 31, стр. 280, [2]) – коэффициент,учитывающий глубину сверления: />.

/>
/>
 
3)    Расчетная частотавращения метчика:
/>.
Принимаемфактическую частоту вращения по паспорту станка:
/>.
Тогдафактическая скорость резания будет равна:
/>.
4)   Крутящиймомент следующим образом:
Крутящиймомент: />,
где />(табл. 32, стр. 281, [2]);
/> (табл. 10, стр. 265, [2]) – поправочныйкоэффициент,
/>
5)    Мощность резанияопределяется по формуле:
/>
6)    Реальная мощность:

/> кВт;
/>кВт; />
/>;
/>;
7)    Основное время:
/>, где
где /> — величина врезания;
/> – длина обрабатываемой поверхности;
/> — величина перебега;
/> – количество рабочих ходов.
Переход №29,30(Т09): Развертывание отверстий />
Инструмент – развертка,материал режущей части – Р6М5.
Для даннойоперации примем режимы резания, рекомендуемые «Справочником по режимам резания»под редакцией В.И. Гузеева
Диаметротверстия – 3,7 мм, диаметр развертываемого отверстия – 4 мм, глубина– 4,5 мм
Глубинарезания – />
Подача наоборот – />
Скоростьрезания – />
Осевая сила –Р = 22Н
Мощность />кВт

1.10 Количественная оценка технологичности
 
Основные показатели оценки технологичности:
·                  /> – уровень технологичности по трудоемкостиизготовления деталей
/>,
где /> – суммарная трудоемкостьизготовления деталей по новому варианту
/> – суммарная трудоемкостьизготовления деталей по базовому варианту
/>
т.к. /> – технологический процессизготовления детали по новому варианту технологичен с точки зрения трудоемкостиизготовления детали.
·                  /> – уровень технологичности по себестоимостиизготовления детали.
/>,
где /> – себестоимостьизготовления детали по новому технологическому процессу;
/> – себестоимостьизготовления детали по базовому технологическому процессу.

/>
т. к. /> – технологическийпроцесс изготовления детали по новому варианту технологичен с точки зрениясебестоимости изготовления детали.
Дополнительные показатели оценки технологичности:
·                  /> – коэффициент удельной трудоемкостиизготовления детали:
/>,
где /> – трудоемкостьизготовления детали;
/> – масса детали.
Базовый технологический процесс:
/>
Совершенствуемый технологический процесс:
/>
Т.к. />/> –технологический процесс изготовления детали по новому варианту болеетехнологичен с точки зрения удельной трудоемкости изготовления детали посравнению с базовым технологическим процессом.
·                  /> – коэффициент удельной себестоимостиизготовления детали:

/>,
где /> – себестоимостьизготовления детали;
/> – масса детали.
Базовый технологический процесс:
/>
Совершенствуемый технологический процесс:
/>
Т.к. />/> –технологический процесс изготовления детали по новому варианту болеетехнологичен с точки зрения удельной себестоимости изготовления детали посравнению с базовым технологическим процессом.
·                  /> – коэффициент использования металла:
/>,
где /> – масса заготовки;
/> – масса детали.
/>

1.11 Организация контроля результатов обработки
 
Поступающие на обработкузаготовки должны соответствовать утвержденным техническим условиям. Поэтомузаготовку подвергают техническому контролю по соответствующей инструкции,устанавливающей методы контроля, периодичность, количество проверяемыхзаготовок в процентах к выпуску и т.д.
Проверке подвергаютхимический состав, механические свойства материала, структуру, наличиевнутренних дефектов, размеры, массу заготовки. Заготовки детали проверяют насоответствие техническим условиям.
Визуально проверяютналичие видимых дефектов (раковины,
трещины). Они не должны превышать указанных на чертеже
размеров. Процент контроля‑  100%.
Периодически проверяютхимический состав, механические свойства (по мере его поступления на завод).
Контрольрезультатов обработки необходим для выявления той или иной погрешностиобработки и отклонений полученной детали от параметров, заданных на чертежедетали конструктором и необходимых для выполнения той или иной рабочей функции.
Контрольдетали осуществляется после выполнения каждой из операций. Контролер проверяетсоответствие полученных на данной операции размеров размерам, которые задалтехнолог и которые должны получиться после выполнения данной операции.
Помимо этогополучаемые размеры контролируются рабочим в процессе обработки и принесоответствии вводиться необходимая поправка.
Послемеханической обработки детали мы должны удостовериться, соответствует ли онатем требованиям, которые указаны на чертеже. Для этого вводиться контрольнаяоперация: проверяются визуально чистота обработанных поверхностей, проверяютсядиаметральные, линейные, угловые размеры, радиальное и торцовое биение,отсутствие острых кромок и размер фасок.
 
 

2. Конструкторская часть
 
2.1Приспособление для операции 035 Фрезерная:
 
Выбор установочных элементов, обеспечивающих реализацию выбраннойсхемы базирования
Подустановкой заготовок понимают процесс базирования и закрепления.
Базирование –это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбраннойсистемы координат. Базирование реализуется за счет наложения на заготовкугеометрических связей, лишающих ее степеней свободы. Для того чтобы полностьюсориентировать заготовку необходимо и достаточно наложить на нее 6двухсторонних связей, т.е. лишить ее шести степеней свободы (3 перемещения и 3поворота). Геометрические связи, лишающие заготовку шести степеней свободы,обеспечиваются шестью точками, находящимися в контакте с установочнымиэлементами. Стабильность положения заготовки в процессе ее обработкиобеспечивается закреплением. Под закреплением понимают приложенные к заготовкесилы, обеспечивающие постоянство контакта базовых поверхностей заготовки иустановочных элементов. В массовом и крупносерийном производстве установкузаготовок обычно производят без выверки. Ее правильное положение относительнорежущего инструмента обеспечивается установочными элементами. Таким образом,установочными элементами называются детали (механизмы приспособления),обеспечивающие правильное и однообразное положение заготовок относительнорежущего инструмента.
Установкапроизводится на упоры пластины, до упора. Преимущества такой установки:простота конструкции приспособления, возможность соблюдения принципапостоянства баз. Эта схема обеспечивает свободный подвод режущего инструмента кобрабатываемой заготовке. Заготовка закрепляется приложением силы, находящейсяв одной плоскости с базовой поверхностью. Базовую плоскость заготовки подвергаютобработке с шероховатостью поверхности />.
Требования,предъявляемые к установочным элементам:
1.               Количествои расположение установочных элементов должно обеспечить необходимую ориентациюзаготовки в пространстве, устойчивость и жесткость.
2.               Рабочиеповерхности установочных элементов должны обладать высокой износостойкостью.
3.               Конструкцияустановочных элементов должна предусматривать быструю их замену при износе илиповреждении.
4.               Установочныеэлементы должны быть жесткими и обеспечивать жесткость их сопряжения с корпусомприспособления.
5.               Установочныеэлементы не должны портить базовые поверхности при установке на обрабатываемуюповерхность.
6.               Рабочиеповерхности установочных элементов должны быть по возможности небольшихразмеров, чтобы исключить влияние макрогеометрии базовой поверхности наточность установки.
Материалустановочных элементов: инструментальная углеродистая сталь У10А, У8А, У7А споследующей закалкой до HRC 50–55.
Выбор зажимных элементов.
Основноеназначение зажимных устройств приспособлений – обеспечение надежного контактазаготовки с установочными элементами, предупреждение ее смещения и вибраций впроцессе обработки. Введением дополнительных зажимных устройств увеличиваютжесткость технологической системы, что повышает точность и производительностьобработки. В данном случае зажимным устройством являются губки.
Требования,предъявляемые к зажимным устройствам:
1. Зажимныеустройства должны быть надежными в работе, просты по конструкции и удобны вобслуживании.
2. Зажимныеустройства не должны деформировать закрепляемые заготовки и портить ихповерхности.
3. Закреплениеи открепление заготовок должно быть с минимальной затратой сил и времени.
4. Зажимныеустройства должны обеспечивать равномерный зажим заготовок, особенно вмногоместных приспособлениях.
5. Зажимныеустройства не должны сдвигать заготовку при ее закреплении и по возможностивоспринимать силы резания.
Описаниеприспособления.
Данное приспособлениеотносится:
1. Поцелевому назначению – к станочному;
2. По степениспециализации – к специализированному;
3. Поколичеству одновременно устанавливаемых заготовок – к одноместному.
Специальныеприспособления применяются в производствах, где по условиям работы станки назначительное время закрепляют за определенной операцией.
Закреплениезаготовки необходимо для надежного контакта заготовки с установочнымиэлементами приспособления, для предотвращения смещения заготовки под действиемвнешних сил, для увеличения жесткости технологической системы и устранениявибраций.
/>

К столустанка приспособление крепится при помощи 2 станочных болтов, для чего предусмотреныспециальные отверстия.
Установка детали производится на поверхность плиты и расположенныес ней в одной плоскости стойки. Это установочная база. Направляющей базойслужит боковая поверхность детали, упирающаяся в стенку приспособления.
Расчётприспособления
Силовой расчёт
Рассмотримсхему закрепления детали. В момент, когда фреза совершает рабочее движение,возникает дополнительная сила, прижимающая деталь к стойке. При движении фрезыв обратном направлении, возникает составляющая силы, стремящаяся оторватьдеталь от плиты. Эта составляющая направлена против силы закрепления.
Т. о., впроцессе обработки возникают 2 составляющие силы резания. Одна составляющаястремиться оторвать деталь от плиты. Вторая – стремится сдвинуть относительнооси.
/>
Схемадействия сил.
Силазакрепления:
/> – сила, предотвращающая отрыв заготовки
/> – сила, предотвращающая сдвиг заготовки,

где                       />– коэффициент запаса;
/> – коэффициент трения в местах контактазажимных элементов с поверхностью заготовки;
/> – коэффициент трения в местах контакта установочныхэлементов с базовой поверхностью заготовки.
/>.
/> где
/>– коэффициент,учитывающий неточности расчётов;
/>– коэффициент, учитывающий влияние случайныхфакторов на величину силы резания;
/>– коэффициент, учитывающий прогрессирующийизнос инструмента;
/>– коэффициент, учитывающий нестабильностьсилы резания при прерывистой обработке;
/>– коэффициент, учитывающий непостоянстворазвиваемой силы закрепления;
/>– коэффициент, учитывающий удобстворасположения рукояток в ручных зажимных устройствах;
/>– коэффициент, учитывающийся при наличиимоментов стремящихся провернуть заготовку.
/>, где
/>– коэффициент, учитывающий неточность расчётамаксимальной силы резания;
/>– коэффициент, учитывающий неточность расчётасилы закрепления;
/>– коэффициент, учитывающий внезапные факторывозникающие при обработке.
/> /> /> /> /> /> /> /> />
/>
/>
/>
/>
/>, значит расчет ведем по />
Силазакрепления на губках зажима будет равна />
/>
Прочностной расчёт
 
/>
Наиболеенагруженным звеном является стойка (опорная база). Опасное сечение находится врезьбовой части М10.
Условиепрочности резьбы:
/>, где

/> – внутренний диаметр резьбы
Рдоп– предельно допустимая сила, действующая вдоль оси
/> – допускаемое напряжение при растяжении(сжатии)
/>
/>
ПринимаемМ10.
Точностной расчёт
Схемарасчёта погрешности установки:
 
/>
Подпогрешностью установки детали в приспособление понимается отклонение фактическидостигнутого положения заготовки от требуемого, появляющееся в процессебазирования и закрепления.
/>
/> — погрешность базированияпоявляется вследствие несовпадения технологической и измерительной базы.
/> — погрешность, вызваннаясилами закрепления
/> — погрешностьприспособления
Погрешностьбазирования, является следствием не совпадения технологической и измерительной баз.
/>, т. к.технологическая и измерительнаябаза совпадает.
/>, т. к.технологическая и измерительнаябаза совпадает.
/>, т. к. размер обеспечивается инструментом.
/>
Погрешностьзакрепления – это разность между наибольшим и наименьшим смещениемизмерительной базы, возникающим под действием сил закрепления. />, т. к. данная погрешность являетсясистематически повторяющейся и её можно компенсировать.
Погрешностьприспособления включает в себя следующие погрешность: погрешность изготовленияи монтажа установочных элементов />; погрешность, вызваннаяпрогрессирующим износом установочных элементов />;погрешность установки приспособления на станок />.
/>.
Погрешностьустановки и монтажа характеризует неточность изготовления и сборки установочныхэлементов. Технологически возможно обеспечить эту погрешность в пределах:
/> – для приспособлений нормальной точности,
/> – для приспособлений повышенной точности.
Длядальнейшего расчета примем />.
Величинаизноса зависит от количества установок заготовок в приспособлении, от материалаи массы обрабатываемых заготовок, от состояния базовых поверхностей заготовок,от условий установки в приспособление, а так же от конструкции установочныхэлементов.
Величинаизноса определяется по следующей формуле:
/>, где

/>коэффициент, учитывающий вид опоры, условияработы опор по нагрузке, путь сдвига состояние базовых поверхностей заготовок;
/>;
/>число контактов заготовки с опорой, />;
/>.
/>.
/> выражает погрешность установкиприспособления на станке, обусловленную смещением корпуса приспособления настоле станка.
Технологическивозможно обеспечить />.
Погрешностьприспособления:
/>/>.
Погрешностиустановки заготовки в приспособление />.
/>
Данная схемаустановки обеспечивает требуемую точность.
2.2 Приспособление для операции 120:
 
/>
Установка детали производится на плоскость кондукторной плиты, иориентируется на ней при помощи упоров и штифтов. Далее деталь прижимается кплите кондуктора при помощи откидных болтов и прижима. Так же закреплениедетали осуществляется по средствам 2х винтов, расположенных по бокамкондукторной плиты.
Описаниеприспособления.
Данноеприспособление относится:
1. Поцелевому назначению – к станочному;
2. По степениспециализации – к специальному;
3. Поколичеству одновременно устанавливаемых заготовок – к одноместному.
Специальныеприспособления применяются в производствах, где по условиям работы станки назначительное время закрепляют за определенной операцией.
Закреплениезаготовки необходимо для надежного контакта заготовки с установочнымиэлементами приспособления, для предотвращения смещения заготовки под действиемвнешних сил, для увеличения жесткости технологической системы и устранениявибраций.
Расчет приспособления
Силовой расчет
Вовремя обработки необходимо создать такую силу закрепления, чтобы предотвратитьсмещение детали в направлении подачи. Для этого необходимо рассчитатьмаксимальную силу резания на данной операции. Такой силой будет сила резанияпри сверлении отверстия />.
1)               Крутящиймомент:
/>
2)               Осеваясила:
/>
Расчетсилы закрепления, предотвращающей смещение

/>
Q*f1+Q*f2=k*P0
/>
где                       />– коэффициент запаса;
/> – коэффициент трения в местах контактазажимных элементов с поверхностью заготовки;
/> – коэффициент трения в местах контакта установочныхэлементов с базовой поверхностью заготовки.
/>.
/> где
/>– коэффициент,учитывающий неточности расчётов;
/>– коэффициент, учитывающий влияние случайныхфакторов на величину силы резания;
/>– коэффициент, учитывающий прогрессирующийизнос инструмента;
/>– коэффициент, учитывающий нестабильностьсилы резания при прерывистой обработке;
/>– коэффициент, учитывающий непостоянстворазвиваемой силы закрепления;
/>– коэффициент, учитывающий удобстворасположения рукояток в ручных зажимных устройствах;
/>– коэффициент, учитывающийся при наличиимоментов стремящихся провернуть заготовку.
/>, где
/>– коэффициент, учитывающий неточность расчётамаксимальной силы резания;
/>– коэффициент, учитывающий неточность расчётасилы закрепления;
/>– коэффициент, учитывающий внезапные факторывозникающие при обработке.
/> /> /> /> /> /> /> /> />
/>
/>
Прочностной расчёт
 
/>

Наиболеенагруженным звеном является откидной болт. Опасное сечение находится врезьбовой части М6.
Условиепрочности резьбы:
/>, где
/> – внутренний диаметр резьбы
Рдоп– предельно допустимая сила, действующая вдоль оси
/> – допускаемое напряжение при растяжении(сжатии)
/>
/>
Принимаемрезьбу М6.
Точностной расчёт
 

Схемарасчёта погрешности установки
/>
Подпогрешностью установки детали в приспособление понимается отклонение фактическидостигнутого положения заготовки от требуемого, появляющееся в процессебазирования и закрепления.
/>
/> — погрешность базированияпоявляется вследствие несовпадения технологической и измерительной базы.
/> — погрешность, вызваннаясилами закрепления
/> — погрешность приспособления
Погрешностьбазирования, является следствием не совпадения технологической и измерительнойбаз.
/>, т. к.технологическая и измерительнаябаза совпадает.
/>, т. к.технологическая и измерительнаябаза совпадает.
/>, т. к.технологическая и измерительнаябаза совпадает.
/>, т. к.технологическая и измерительнаябаза совпадает.
/>, т. к.технологическая и измерительнаябаза совпадает.
/>, т. к.технологическая и измерительнаябаза совпадает.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Погрешностьзакрепления – это разность между наибольшим и наименьшим смещениемизмерительной базы, возникающим под действием сил закрепления. />, т. к. данная погрешность являетсясистематически повторяющейся и её можно компенсировать.
Погрешностьприспособления включает в себя следующие погрешность: погрешность изготовленияи монтажа установочных элементов />; погрешность, вызваннаяпрогрессирующим износом установочных элементов />;погрешность установки приспособления на станок />.
/>.
Погрешностьустановки и монтажа характеризует неточность изготовления и сборки установочныхэлементов. Технологически возможно обеспечить эту погрешность в пределах:
/> – для приспособлений нормальной точности,
/> – для приспособлений повышенной точности.
Длядальнейшего расчета примем />.
Величинаизноса зависит от количества установок заготовок в приспособлении, от материалаи массы обрабатываемых заготовок, от состояния базовых поверхностей заготовок,от условий установки в приспособление, а так же от конструкции установочныхэлементов.
Величинаизноса определяется по следующей формуле:
/>, где
/>коэффициент, учитывающий вид опоры, условияработы опор по нагрузке, путь сдвига состояние базовых поверхностей заготовок;
/>;
/>число контактов заготовки с опорой, />;
/>.
/>.
/> выражает погрешность установкиприспособления на станке, обусловленную смещением корпуса приспособления настоле станка.
Технологическивозможно обеспечить />.
Погрешностьприспособления:
/>/>.
Погрешностиустановки заготовки в приспособление />.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
 

3. Научно-исследовательская часть
Обработка отверстий на станках с ЧПУ
 
Программирование сверлильных(расточных) операций, так же как и других, начинается с составления расчетно-технологическойкарты, определения координат опорных точек и т.д. Эскиз обрабатываемой деталипредставляют в двух системах координат: станка и детали. Для сравнительнопростых операций на расчетно-технологических картах показывают исходноеположение всех используемых инструментов (указывают также их вылет) изшпинделя.
На рис. 1 показана расчетно-технологическая карта для обработки в детали типа «крышка»двух отверстий диаметром 10Н8, трех резьбовых отверстий М6, и отверстиядиаметром 22 мм. В табл. 1 приведены исходные координаты центров всехотверстий в системах координат детали и станка.
Таблица 1. Координаты опорныхточек (центров отверстий) при обработке отверстий в детали типа «крышка»Отверстие Координата, мм
/>
/>
/>
/>
/>
1 20 20 50 105 175 2 150 20 180 105 175 3 105 40 135 125 175 4 52,5 70,31 82,3 155,31 175 5 52,5 9,69 82,5 94,69 175 6 70 40 100 125 175
 

Рис. 1.Рассчетно-технологическая карта для обработки отверстий в детали «крышка»
/>
 
Общая методикапрограммирования сверлильных операций
До расчета траекторииинструментов при сверлильной обработке сначала определяют предварительныйсостав переходов для каждого отверстия и выбирают инструмент, затем уточняютсостав переходов и общую их последовательность. Далее строят схемы осевыхперемещений инструментов относительно опорных точек (центров отверстий) и назначают режим резания.
Например, предварительныйсостав типовых переходов для обработки отверстий 1–6 в детали типа «крышки» может быть принятследующим:центрование (рис. 2, а, б), сверление (рис. 2, в, г, ж), нарезание резьбы (рис. 2,е) и развертывание (рис. 2, д). В связи с этим выбранный инструмент Т01 – T06 может быть размещен в гнездахшестипозиционной револьверной головки сверлильного станка.
/>
Рис. 2. Типовыепереходы работы инструмента для обработки отверстий детали «крышка»
Состав инструментальнойналадки: (по гнездам): 1) сверло (/>) диаметром 16 мм; 2) сверло диаметром 9,9 мм; 3) разверткадиаметром 10Н8; 4) сверло диаметром 5 мм; 5) метчик М6; 6) сверлодиаметром 22 мм. Общая последовательность переходов может быть следующей:центрование с зенкованием отверстий 1–5, сверление и развертываниеотверстий 1 и 2, сверлениеотверстий 3–5 и нарезание в них резьбы, сверлениеотверстии 6. Схемы осевых перемещений для расчетаопорных точек траектории инструментов при обработке отверстий 1–6 приведенына рис. 2.
На этих схемах цифрами 1–3 показаны последовательности опорных точек траектории инструментов,стрелками  – направления рабочих (/>) и холостых (/>) ходов инаправления вращения шпинделя. Знаком «х» обозначен выстой инструмента. Режимырезания для участков траектории приведены в табл. 2.
 
Таблица 2. Типовые переходы приобработке отверстий в детали типа «крышка»Переход Номер отверстия (см. рис. 1) Инструмент Схема на рис. 2 Участок траектории
sM, мм/мин п, об/мин Центрование с зенкованием 1; 2 Т01 а 1–2 40 500 3; 4; 5 б Сверление 1; 2 Т02 в 1–2 100 710 2–3 80 3; 4; 5 Т04
г 1–2 100 1400 2–3 80 6 Т06 д 1–2 60 355 Развертывание 1; 2 ТОЗ 1–2 50 125 Нарезание резьбы 3; 4- 5 Т05 е 1–2 25 25
Кодированиеинформации
В общем случае кодированиеинформации УП для сверлильных станков сводится к кодированию процесса заменыинструмента, кодированию перемещений (позиционирования) инструмента от однойопорной точки (центра отверстия) к другой и введению в действие цикловобработки отверстий в моменты, когда инструмент располагается над требуемой точкой.
Конкретная методикакодирования определяется моделью УЧПУ и ее возможностями. Рассмотрим общиеположения.
Режимы движения ипозиционирования задают с помощью подготовительных функций G60 – G69 (см. гл. 1). Согласно такойфункции УЧПУ обеспечивает соответствующий характер подхода инструмента кзаданной точке и остановку его в конкретной юно, которой и определяет точностьпозиционирования. В общем случае функции G60 –G64 задают позиционирование с ускоренногохода, а функции G65 –G69 – с рабочей подачи. Эти функциииспользуют, если, например, на станках рассматриваемого типа выполняетсяоперация прямоугольного формообразования, в частности фрезерование. Израссмотренных функций наиболее часто применяют G60 (точное позиционирование со стороныдвижения) и G62(позиционирование с ускоренного хода – грубое позиционирование).
Напомним, что при точномпозиционировании обеспечивается ступенчатое снижение скорости движения: от ускоренной(или заданной) до минимальной скорости подхода к заданной точке. При грубом позиционированиипроисходит отключение подачи ускоренного ходи в зоне остановки, в результатечего возможен или перебег, или недобег.
Например, если необходимопоследовательно позиционировать инструмент от точки к точке, то записывают:
N{i}             G90 G60 Х(Х1) Y(Y1) LF
N {i+1}                         Х(Х2) Y(Y2) LF
N {i+2}                         Х(Х3) Y(Y3) LF
Реализацияпостоянных циклов обработки отверстий
Такие циклы реализуютсязаданием подготовительных функции G81‑G89. Каждая из них, согласно ГОСТ 20999–83(СТ СЭВ 3585–82), определяет конкретную операцию или переход (с перемещением пооси Z): сверление или центрование (G81), сверление или зенкерование с паузой в конце рабочего хода (G82), глубокое сверление (G83),G84 – нарезание резьбы и др. Как правило,в современных УЧПУ подпрограммы для реализации указанных функций постоянно находятся в памяти УЧПУ и достаточно указать в кадре УПтребуемую функцию и числовое значение формальных параметров, необходимых длявыполнении конкретной операции. Для большинства постоянных циклов этихпараметров два: R и z. Параметр R в большинстве УЧПУ определяеткоординату, с которой начинается рабочая подача при исполнении заданногопостоянного цикла. Эта величина сохраняется в памяти УЧПУ до считывания новогозначения R. Параметр z в постоянном цикле определяет координатуточки, в которую инструмент смещается на рабочей подаче.
При введении постоянныхциклов существенное значение для параметров R и zимеет расположение нуля станка (начало координатной системы станка)относительно обрабатываемой детали в направлении оси Z.
В УЧПУ с фиксированным началом координат станка параметры R и z в постоянных циклах отсчитываются отнулевой плоскости в одном направлении (рис. 3, а). Поэтому кадр заданияпостоянного цикла, например сверления, имеет вид
 
N{i} G81 Z157.5 R177. LF
В кадре указываютсякоординаты точки 1 (R) и конечной точки 2 (z).
Программирование постоянныхциклов значительно удобнее для станков с УЧПУ, имеющих «плавающий нуль». В таких УЧПУ по командам УП или с пульта УЧПУ можно смещать, нульстанка в любую точку по всем осям, в частности по оси Z. В ряде УЧПУ по оси Z смещается нулевая плоскость XMY (рис. 3, б). Тогда в кадре,предшествующем кадру с указанием постоянного цикла, должна быть команда насмещение нуля по оси Z.После смещения нуля точка М началакоординат станка будет располагаться в плоскости, параллельной плоскости детали(в точке М, рис. 3, б). Для рассмотренного случая величина R будет равна нулю, а значение z будет со знаком минус (в отсчете вниз отновой системы координат X'M'Z):

N{i} G59 Z177. LF
N {i+1} G81 Z‑19.5 R0. LF
Определенные удобствасоздаются дли программирования, если УЧПУ имеют команды на сдвиг нуля, кодируемые функциями G92, G54‑G59. В этом случае при программированиипостоянных циклов нулевую плоскость совмещают с верхней плоскостью детали.(рис. 3, в).
/>/>
Рис. 3. Схемы заданияпараметров R и zв постоянных циклах
Тогда при задании циклауказывают величину R, которая означает здесь недоходинструмента до обрабатываемой поверхности, и величину z – рабочий ход инструмента. При этомполный рабочий ход, так же как и обратный – холостой ход, будет равен сумме R+z. При таком задании цикла достаточнопросто обрабатывать одинаковые отверстия, расположенные на ступенчатойповерхности. Например, кадры УП для обработки трех отверстий 1–3, расположенных рядом (рис. 3, г),имеют вид:

N{i}             G59 Z115. LF
N {i+1}       G81 R3. Z‑19.5 LF
N {i+2}       G60 Х54. LF
N {i+3}                         R3. X‑22. LF
N {i+4}                         R14. LF
N {i+5}                         Х72.LF
Как видно из программы,действие команды G81(постоянный цикл) распространяется на последующие кадры. Действующий постоянныйцикл отменяется указанием функции G80.В рассматриваемом примере смещение нуля кодируется функцией G59. Эта команда сохраняется в УП довведения аналогичной команды с новым числовым значением или до команды G53 (отмена смещения, но только длякадра, где G53записано). Смещение нуля лишь в одном кадре обычно записывается функцией G92. При использовании функции G59 возврат нуля в систему координатстанка кодируется этой же функцией (G59)с нулевым числовым значением:
N{1} G59 Z0. LF
Кодирование процесса замены инструмента
Эта задача во многом зависитот конструктивных особенностей станка и УЧПУ. В большинстве случаев требуютсякак минимум, две команды, задаваемых в последовательных кадрах УП. В первойкоманде с адресом Т указывается требуемый инструмент, а по второй команде (М06)он устанавливается в шпинделе. По команде М06, кроме того, снимаетсяотработавший инструмент и возвращается в магазин (при наличии магазина настанке).
Как правило, процесс заменыинструмента у станков выполняется только в определенном (безопасном) положениишпинделя (шпиндельной бабки). В это положение шпиндель автоматически приходитпо команде М06 или по специальной команде, которую надо указывать в кадрах УП,предшествующих команде М06.
Указание инструмента вкадрах УП обычно сопровождается указаниями по его коррекции. Как ужеговорилось, совместно с кодом инструмента указывается номер его корректора.Так, для инструмента с кодом Т08 и корректором 06 общая запись команды наинструмент имеет вид Т0806.
Для задания осепараллельнойкоррекции длины инструмента, что характерно для станков сверлильной группы,используют подготовительные функции G43 иG44. Для коррекции вылета инструмента(рис. 4) в корректор заносится абсолютная разность между расчетной идействительной аппликатами вершины инструмента (z0– z1)=Δz или (z0– z2)=Δz и в УП записывается
N{1}… G44…Z{Z0}… Т0806…
если инструмент корочезапрограммированного. Если же инструмент длиннее запрограммированного, то кадрбудет таким:
N{i}… G43…Z{Z0}… Т0806…
При этом предполагается, чтовеличина Δz установленана корректоре указанногономера (в данномпримере накорректоре 06).
В современных УЧПУ, однако,в большинстве случаен коррекция па длину инструмента задается с адресом Н. В этом случае функция G43определяет, что числовое значение смещении, установленное на корректоре(со знаком + или –), прибавляется к заданной координате.Функция G44 означает, что величина смещения,установленная на корректоре с адресом Н, отнимаетсяот заданного в данном кадре значения координатногоразмера.
Напомним, что в ряде случаевкорректор инструмента может указываться отдельным адресом, например D.
 /> />
Рис. 4. Схема для определениякоррекции вылета инструмента
Подготовка УП по общейметодике
Проследим общую методикукодирования информации УП для обработки детали, которая показана на рис. 1,а выбранные типовые переходы – на рис. 2.
Первыми переходами, согласнопринятой схеме операции, являются переходы по центрованию всех отверстий,причем отверстия 1, 2 должны быть зацентрированы на глубину 6 мм, а отверстия 3–5 – на глубину 3,5 мм (см. рис. 2,а, б и табл. 2).
На примере программированияработы первого инструмента (сверло диаметром 16 мм, кодовый номер Т01,корректор 01) рассмотрим порядок кодирования информации для случаев безсмещения нуля системы координат по оси Z:
% LF
N1 G60 G80 Т0101 LF
N2     F40.S500 М06 LF
N3 G44Z390. LF
N4     Х50. Y105.LF
В первом кадре указаныработающий инструмент и подготовительные функции G60 (точное позиционирование) и G80 (отмена постоянных циклов) Последнее обязательно для того, чтобыочистить рабочую память УЧПУ от ранеезапрограммированных команд по постоянным циклам Во втором кадре дана команда насмену инструмента (М06), указаны режимы его работы: подача 40 мм/мин ичастота вращения шпинделя 500 об/мин. Третий кадр указывает на необходимостькоррекции. При этом дается расчетный вылет инструмента (положение вершины) пооси Z и указывается функция коррекции G44 для укороченных инструментов.Четвертым кадром инструмент позиционируется в точку 1, определенную всистеме координат станка координатами хс = 50 мм, ус= 105 мм (см. табл. 1). Следующимкадром необходимо вывести вершину инструмента в точку, которой соответствуетнедоход над плоскостью детали 2 мм. Чтобы вершина данного инструментапришла в эту точку, необходимо сместить точку N шпинделя (см. рис. 1).
При работе в абсолютнойсистеме координат программируется перемещение базовых точек узлов станка иперемещения этих точек выводятся на индикацию. В данном случае базовой для всехинструментов принята плоскость положения базовой точки N шпинделя, определенная координатой z= 560 мм. При положении торцашпинделя в этой плоскости происходит и смена инструментов. Для вывода сверладиаметром 16 мм (с расчетным вылетом 170 мм) в точку начала работы поциклу необходимо позиционировать шпиндель (его точку N) по оси Z вточку Ni с координатой R = 347 мм (560 – 213 = 347) – рис. 5.Координата положения торца шпинделя в конце рабочего хода сверла (точка N2) определится координатой z = 347 – 8 = 339 мм. Эти данные и следует записать с адресами R и z припрограммировании постоянного цикла:

N5 G82 R347. Z339. LF
После исполнения команды кадраN5 торец шпинделя будет расположен в плоскости, определенной координатой R=347 мм
/>
Рис. 5. Схема дляопределения перемещений при центровании отверстий
Для обработки следующихотверстий по заданному циклу G82достаточно теперь программировать только перемещения по осям X и Y. Вкадрах, где изменяется координата z (центрованиеотверстий 3–5), следует ее указать.Естественно, что указанная в кадре N7 величина z отрабатывается в последующих кадрахтоже:
N6     Х180. Y105. LF
N7     Х135. Y125. Z341.5 LF
N8     Х82.3 Y155.31 LF
N9     Х82.5 Y94.69 LF
N10   Х100. Y125. L.F
N11   G80 Т0202 LF
Кадр N11 отменяет цикл G82 и задает новый инструмент.
Упрощенная методика программирования сверлильных операций
Рассмотренная методикапрограммирования сравнительно сложна, требует пересчета некоторых размеров, аглавное, определения и учета вылета инструмента в процессе программирования. Ееприменяют, когда действительные вылеты инструментов мало отличаются отрасчетных, когда применима система предварительной регулировки вылетаинструмента в специальных приспособлениях. Программирование становитсязначительно проще, если использовать возможности УЧПУ по смещению нуля ивводить коррекцию на инструмент в период наладки (настройки) станка исходя издействительного его вылета. Это не только облегчает кодирование информации, нов значительной мере упрощает составление РТК (рис. 8.6): нет необходимостизадаваться вылетом инструментов, не нужен пересчет координат точек из системыкоординат детали в систему координат станка и т.д.
Все это объясняется тем, чтонуль станка смещается в начало координат до тали (из точки М в точку W) и отсчет программируемых перемещений ипроцессе отработки УП ведется от точки W, т.е. так, как это задано на чертежедетали. Кроме того, при настройке станка вылет каждого инструмента вводится (собратным знаком) в корректор этого инструмента. Делается это просто. Инструментдоводят до касания вершины Р сверхней плоскостью заготовки, установленной в приспособлении. На табло,предназначенном для индикации перемещения по оси Z, высвечиваются цифры, определяющиерасстояние от плоскости нового нуля до базовой точки шпинделя, т.е. величина zWN – l. А это и есть действительный вылетинструмента (например, для сверла диаметром 16 мм он равен 172 мм).Если теперь на корректоре инструмента набрать величину zWN – l (172 мм),то на табло индикации по оси Zбудут нулевые показания, т.е. базовая точка N совместится с вершиной Р инструмента.Подобную настройку (с касанием инструмента острием или торцом поверхностидетали) проводят для каждого инструмента, и значения соответствующих вылетовнабирают на соответствующих корректорах. Таким образом, для всего набораинструментов на данную операцию справедливо положение: при нахождении вершиныинструмента в плоскости нового нуля табло индикации по оси Z показывает нули.
При настройке достаточнопросто также совмещать ось шпинделя с началом координат детали.
/>
 
Подготовка УП по упрощеннойметодике
Приняв во внимание сказанноевыше, программу обработки рассматриваемой детали можно представить следующимобразом:

% LF
N1     G60 G80 Т0101 LF
N2     F40. S500           М06  LF
N3     G59 ХЗО. Y85. Z175. LF
В кадрах N1 – N3 задают инструмент Т01, условия его работы и указывают насмещение нуля (G59) по трем осям.
N4     Х20. Y20. LF
N6     G82R2. Z‑6.LF
В кадре N5 задают постоянный цикл и шипенияпараметров в соответствии со схемой нарис. 2, а
В кадре N7 дают команды на позиционирование в точку3 и исполнение заданного цикла (G82) с новым значением z (–3,5 мм).
N8     Х52.5 Y70.31 LF
N9     Y9.69 LF
N10   Х70. Y40. LF
N11 G80 ТО202 LF
Кадр N11 завершает работу сверлом диаметром 16 мм (ТО 101) и готовит к вводу новый инструмент – сверлодиаметром 9,9 мм (Т0202).
N12   F100.S710 М06 LF
N13   Х20. Y20. М08 LF
Кадры N12 и N13 задаютрежимы инструмента и установку его в шпиндель (команда М06). Выполнено позиционирование сверла вточку /, включено охлаждение (команда М08).

N14   G83 R2 Z‑10.LF
N15   Z‑17.5 F80. LF
Кадр N14 указываетпостоянный цикл глубокого сверления (G83) и его параметры. Указывать параметр R необходимо,поскольку он определяет точку выхода (на ускоренном ходу) инструмента с позициизамены в рабочую позицию по оси Z. Кадр N15 дополняет кадр N14, указываякоординату второго хода с измененной подачей (согласно принятой схеме обработки– рис. 2, в, подача на выходе сверла уменьшается до 80 мм/мин).
N16   X150.Y20. Z‑10. F100. LF
N17   Z‑17.5F80. LF
Кадрами N16 и N17программируется сверление по циклу G83отверстия с центром в точке 2.
N18 G80 Т0404 LF
В кадре N18 готовится квводу сверло диаметром 5 мм (Т0404) и задаются режимы его работы
N19   F100.S1400 М06 LF
N20   Х105. Y40. LF
N21   G83R2. Z‑9. LF
N22   Z‑13.5F80. LF
N23   Х52.5 Y70.31 Z‑9. F100. LF
N24   Z‑13.5F80. LF
N25   G80 Т0606 LF

Кадры N19‑N24 программируютобработку сверлом диаметром 5 мм по циклу G83 отверстий в ТкЗ, 4, 5. Кадр N25 указывает новый инструмент – сверлодиаметром 22 мм (Т0606).
N26   F60. S355 М06 LF
N27   Х70. Y40. LF
N28 G81 R2.Z‑22. LF N29 G80 Т0303 LF
Кадры N26 – N28 программируютсверление отверстия диаметром 22 мм с центром в точке 6. Указывается новый инструмент – разверткадиаметром 10Н8 (Т0303).
N30   F50. S125 М06 LF
N31   Х20. Y20. LF
N32 UUU R2.Z‑18. LF
Кадр N32 вводит циклразвертывания (G89)с рабочим ходом R + z, выдержкой в конце рабочего хода и отводом на быстром ходу (рис. 2,д)
N33   Х150. LF
N34 G80 Т0505 LF
Кадром N33 запрограммированоразвертывание отверстия в точке 2. КадрN34 готовит новый инструмент – метчик Мб (Т0505).
N35   F250.S250 М06 LF
N36   Х105. Y40. LF
N37 G84 R2.Z‑17. LF
N38   Х52.5 Y70.31 LF
N39   Y9.69LF
N40 G80 G59ХО. Y0. Z0. М09 LF
N41 G00 ХО. YO. Z560. MOO LF
Кадры N35 – N39программирует нарезание резьбы в отверстиях 3–5 в соответствии с постоянным циклом G84. Цикл обеспечивает рабочий ход срабочей подачей, остановку и реверсивное вращение шпинделя в конечной точке,возврат инструмента с рабочей подачей.
Кадры N40, N41 отменяютсмещение нуля, отключают охлаждение и выводят шпинделя в нулевую точку станка скоординатой z =560 мм.
Программирование расточных операций
Программирование обработкиотверстий на расточных станках и кодирование информации УП практически аналогичны рассмотренным выше, хотя длярасточных станков характерно значительно большее число возможных команд, расширениеи усложнение постоянных циклов и др. Наличие у расточных станков дополнительных(вторичных) управляемых осей, необходимость закреплять (для повышенияжесткости) гильзу шпинделя или столы (при некоторых видах обработки) несколькоусложняют программирование. У ряда станков управляемым является также •поворотстола, смена приспособлений-спутников и др.
Рассмотрим три примерапрограммирования обработки отверстий при использовании расточных станков.
Сверление трех отверстийдиаметром 18 мм одним сверлом в детали типа «угольник» (рис. 7).

/>/>
Рис. 7. Схема дляпрограммирования сверления отверстий в детали типа «угольник»
Фрагмент программы:
N100 G90 G43 G81 D60 Х120. Y50.
Z40. R100.F40. S120 МОЗ М08 LF
По команде кадра N100 ранееустановленным сверлом сверлится отверстие 1 (рис. 8.7) с координатами х=120 мм, у = 50 мм; глубина сверленияопределена координатой z = 40 мм; R =100 мм. Отсчет размеров – абсолютный (G90). Вводится коррекция на длинуинструмента (G43)(корректор 60 с адресом D).Корректор 60 должен быть закреплен за используемым в данной программе сверлом.Подача сверления 40 мм/мин (F40);частота вращения шпинделя 120 об/мин (S120);вращение шпинделя правое (М03). Включается охлаждение (М08).
4. Проектированиеучастка механической обработки
4.1 Расчет потребногоколичества и составление ведомости оборудования Определение приведённойгодовой программы запуска в производство всех деталей, выпускаемых на участке
/>
/> – коэффициент, учитывающий возможный брак
/> – коэффициент, учитывающий незавершённоепроизводство
/> – количество типоразмеров деталей, составляющихноменклатуру участкаОпределениерасчётного такта выпуска деталей на участке
/>
/> – действительный годовой фонд времени работыоборудования
/> – число рабочих сменОпределениерасчётного количества станков, необходимого для обработки партиидеталей-представителей и расчётного количества станков, необходимого на участкеОпределение расчётногоколичества станков, необходимого для обработки партии деталей-представителей />,
где /> – штучно-калькуляционноевремя выполнения каждой i‑той операцииспроектированного технологического процесса;
/> – расчетный такт выпуска детали – представителя,
где /> – приведенная годовая программа запуска впроизводство детали – представителя;
/>коэффициент, учитывающий непрогнозируемыйпростой оборудования, связанный с поломками, перебоями энергии и т.д.
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/>Определение расчётногоколичества станков, по каждой операции для всего участка

/>
/> – штучно калькуляционное время для каждой /> операции спроектированного технологическогопроцесса для детали-представителя
/> – расчётный такт выпускадетали-представителя
/> – коэффициент, учитывающий непрогнозируемыепростои оборудования, связанные с поломками, перебоями энергии и т.д.
/> – для универсальных станков
/> – для одношпиндельных автоматов иполуавтоматов и станков с ЧПУ
/> – для многошпиндельных автоматов иполуавтоматов и специальных агрегатных станков
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/> />
/>Определениепринятого количества станков на участке и для выпуска детали-представителя.
Просуммируемколичество оборудования для одноименных операций и получим расчетное количествостанков, необходимых для обработки партии детали – представителя: (принятоеколичество станков получается округлением расчетного количества станков вбольшую сторону до ближайшего целого числа. Округление в меньшую сторонупроизводится, если дробная часть меньше 0,1.)
/>
/>
Просуммируемколичество оборудования для одноименных операций и получим расчетное количествостанков на участке:
/>
/>Определениекоэффициента загрузки оборудованияпо каждой операции на участке
/>
/>
/>Определениесреднего коэффициента загрузки оборудованияна участке
/> Построение диаграммызагрузки оборудования
/> Составление ведомостипроизводственного оборудования№п/п Наименование оборудования Модель
Сп
Kз Габаритные размеры 1 Фрезерный 676П 3 0,99 1200х1240х1780 3 Фрезерный ОЦ с ЧПУ Mini Mill 6 0,91 1524х1860х2400
/>Определениеосновных и вспомогательных рабочих и ИТР на участкеОпределениеколичества основных рабочихОпределение количества станочников
/>
/> – действительный годовой фонд времени работыоборудования
/> – действительный годовой фонд времени работырабочего
/> – число рабочих смен
/> – коэффициент многостаночного обслуживания,назначается в зависимости от вида преобладающего оборудования
/> – универсальные станки
/> – станки с ЧПУ, обрабатывающие центры,револьверные полуавтоматы
/> – агрегатные станкиЧисло наладчиков
/> Слесари для выполненияразметки и межоперационной сборки
/> примем />, т. к.работа 2х-сменная Общее количество основныхрабочих
/> Определение количествавспомогательных рабочих
/>ИТР
/> Составление ведомостиработающих на участке
 Группы рабочих Число рабочих всего в том числе в I смену
1. Производственные рабочие
– станочники
– остальные 12 6 8 4 4 2 2. Вспомогательные рабочие 2 1 Всего 14 7 3. ИТР 2 1 ВСЕГО РАБОТАЮЩИХ 16 8 Определение потребной площади участкаОпределениевеличины производственной площади, занимаемой станками
/>,
где /> — количество малыхстанков на участке (800х1800 мм);
/> — количество среднихстанков (2000х4000 мм);
/> — количество крупныхстанков (4000х8000 мм);
/>
Примем />
Определениеплощади необходимой для складирования заготовок и готовых деталей
/>,
/>,
 
Определениеплощади, занимаемой ИТР и работниками ОТК
/>,

Величинуплощади, отводимой для размещения ИТР определяют по удельным нормативам израсчета 5–6 м2 на одного инженерно-технического работника.
/>,
 
Определениепотребной площади участка
/>,Определениеспособа уборки стружки
Передопределением способа и выбором оборудования для уборки стружки необходимоопределить объем стружки, производимой на участке за один час, по формуле:
/>,
где /> — масса заготовки детали представителя, кг;
/> — масса деталипредставителя, кг;
/> — расчетный такт выпускадетали представителя.
/>
Так как выходстружки достаточно мал, то нет необходимости в конвейере для ее уборки.Достаточно установить возле каждого станка тару для сбора стружки.Назначениесредств внутрицехового и межоперационного транспорта. Составление ведомостиподъемно-транспортных механизмов (ПТМ) участка.
ПТМ следуетвыбирать исходя из конструктивных особенностей обрабатываемых деталей, формыорганизации производства на участке.
На участкеобрабатываются в основном детали типа «корпус» массой до 1 кг, поэтому нет необходимостив использовании подъемно-транспортных механизмов.
Для данногоучастка предложены следующие ПТМ:
1.Электрические авто – и электрические тележки;
Электрическиетележки предназначены для перемещения детали по участку: от одной операции кдругой. После того как при помощи тележек деталь доставлена на рабочее место еенеобходимо установить.
В качествевнутрицехового транспорта принимаем мостовой кран с электроталью, грузоподъемностьюQкр = 10 тонн.Выбордлины и ширины участка, ширины пролета.
Составлениесхемы расчета и определение высоты здания.
Длина участкапо соображениям пожарной безопасности не должна превышать 50…60 м.Сетка колонн характеризует размеры ширины пролета и шага колонн.
В зависимостиот типа производства, массы и габаритов выпускаемых деталей принимаем:
Ширинапролета – L= 18 м;
Шаг колонн – t = 12 м;
Значит сеткаколонн: 18 * 12 м.
Ширинуучастка принимаем равной ширине пролета L = 18 м.
Длину участкаопределяем в зависимости от найденной площади участка:
/>,
Округляем вбольшую сторону до стандартизованного размера. Принимаем Lуч = 12 м.
Высотапролета цеха определяется исходя из размеров изделий, габаритов оборудования(по высоте), размеров и конструкции кранов, а также из санитарно-гигиеническихтребований.
 
В = Н1+ h, (28)
Н1= А1 + А2 + А3 + А4 + А5, (29)
где А1= 2,94 м – высота наиболее высокого станка;
А2= 0,5 м – расстояние между транспортируемым изделием и самым высоким станком;
А3=0,05 м – высота максимального транспортируемого изделия;
А4=1 м– длина строп крана;
А5=0,5 м – расстояние от центра крюка до верхней кромки подкранового рельса.
 
h= h1+ h2, (30)
где h1=2,3 м – высота крана отподкранового рельса;
h2=0,1 м – расстояние междуверхней кромкой крана и нижней кромкой перекрытия.
Н1=2,94+0,5+0,05+1,0+0,5=5.0 м
h= 2,3+0,1=2,4 м
В=5.+2,4=7,4 м
 

/>
Рис. 8 Эскизучастка в поперечном сечении
В дипломномпроекте спроектировано рабочее место оператора фрезерного ОЦ с ЧПУ модели Mini Mill.
Необходимоуделять внимание улучшению организации рабочих мест. Улучшение оснащенности,рациональная планировка, хорошо налаженное обслуживание рабочих мест являютсяважными факторами повышения производительности труда и снижения утомляемостиработающего.
Основнойзадачей проектирования организации рабочего места является создание такой конструкцииорганизационной оснастки и такого расположения оборудования, заготовок, готовыхдеталей и оснастки, при которых отсутствуют лишние и нерациональные движения иприемы (повороты, нагибания, приседания и т.д.), максимально сокращаютсярасстояния перемещения рабочего.
Применениетиповых планировок позволяет сэкономить производственную площадь, устранитьлишние движения рабочего, сократить время поиска инструмента и приспособлений.
Примногостаночной работе планировка рабочего места должна обеспечить наиболееудобное для рабочего расположение органов управления всех обслуживаемых станкови минимальную затрату времени на переходы рабочего от одного станка к другому.

/>
Рис. 9.Планировка рабочего места оператора станка с ЧПУ
5. Организационно-экономическаячасть
Даннаяорганизационно-экономическая часть посвящена определению экономическойцелесообразности перевода обработки детали «Корпус» с универсальных станков настанки с ЧПУ.
Необходимостьзамены базового технологического процесса вызвана следующими причинами:
·                  Обработкакорпуса по действующему технологическому процессу осуществляется науниверсальном оборудовании и тем самым сопровождается большим количеством установок.
·                  Действующийтехнологический процесс обработки корпуса буксы является неэффективным иэкономически не выгодным, т. к. имеются потери времени на вспомогательноевремя (установка, закрепление / снятие детали, транспортировка) иоперационное, которые можно избежать, соблюдая принцип концентрации переходов иопераций.
·                  Имеютсяоперации, которые можно объединить в одну, а не разбивать на несколько, приэтом теряя время на транспортировку, установку, закрепление, базированиедетали.
Приизготовлении детали обработка резьбовых отверстий ведется на 3 станках, аименно настольно-сверлильном станке НС‑12А, агрегатно-сверлильном станкеКПМЗ.101.012. и резьбонарезном станке Leinen. Лучшим вариантом было бы осуществитьконцентрацию этих операций на одном высокопроизводительном станке, напримерфрезерном обрабатывающем центре Mini Mll. Это бы позволило осуществить обработкурезьбовых отверстий за один установ, а так же сократить время на транспортныеоперации, что привело бы к сокращению основного и вспомогательного времени.
Расчетыприведены в ценах 2009 года на базе предприятия ФГУП «КЗТА».

5.1 Технико-экономическоеобоснование разработанного варианта технологического процесса.
Исходныеданные
Таблица №8.1.Базовый вариант №
№
опер Название операции Оборудование
Разряд
станочника Тшт, мин Часовая тарифная ставка 1 032 Фрезерная 676П 3 7,3 20,08 2 035 Фрезерная 676П 3 7,8 20,08 3 045 Фрезерная 676П 3 6,1 20,08 4 050 Фрезерная 676П 3 4,5 20,08 5 060 Фрезерная 6520Ф3 4 8,2 25,7 6 070 Фрезерная 676П 3 3,4 20,08 7 075 Фрезерная 676П 3 4,7 20,08 8 080 Фрезерная 676П 3 3,6 20,08 9 090 Фрезерная 676П 3 2,2 20,08 10 100 Фрезерная 676П 3 3,5 20,08 11 105 Фрезерная 676П 3 2,3 20,08 12 118 Сверлильная КПМЗ.101.012 4 1,2 17,6 13 120 Сверлильная НС‑12А 4 2,5 17,6 14 125 Сверлильная НС‑12А 4 10,3 17,6 15 130 Сверлильная НС‑12А 4 7,4 17,6 16 135 Сверлильная НС‑12А 4 5,1 17,6 17 150 Сверлильная НС‑12А 4 1,7 18,9 18 155 Сверлильная НС‑12А 4 0,6 18,9 19 160 Резьбонарезная «Leinen» 4 35,8 18,9 20 165 Резьбонарезная «Leinen» 4 10,4 18,9 21 170 Резьбонарезная «Leinen» 4 8,1 18,9
Таблица 8.2.Усовершенствованный вариант №
№
опер Название операции Оборудование
Разряд
станочника Тшт, мин Часовая тарифная ставка 1 032 Фрезерная 676П 3 7,3 20,08 2 035 Фрезерная 676П 3 7,8 20,08 3 045 Фрезерная 676П 3 6,1 20,08 4 050 Фрезерная 676П 3 4,5 20,08 5 060 Фрезерная с ЧПУ Mini Mill 4 8,2 25,7 6 070 Фрезерная 676П 3 3,4 20,08 7 075 Фрезерная 676П 3 4,7 20,08 8 080 Фрезерная 676П 3 3,6 20,08 9 090 Фрезерная 676П 3 2,2 20,08 10 100 Фрезерная 676П 3 3,5 20,08 11 105 Фрезерная 676П 3 2,3 20,08 12 115 Фрезерная с ЧПУ Mini Mill 3 12,3 21,6 13 125 Фрезерная с ЧПУ Mini Mill 3 37,2 21,6 14 135 Фрезерная с ЧПУ Mini Mill 3 31 21,6
Общие положения.
Технико-экономическоеобоснование разработанного варианта технологического процесса представляетсобой сравнение двух вариантов техпроцесса – базового (заводского) иусовершенствованного. Сравнение поможет доказать выгоду изменениятехнологического процесса. Критерием сравнения служит критическая программавыпуска.
Для расчетакритической программы выпуска воспользуемся технологической себестоимостьюпроизводства детали по базовому и усовершенствованному технологическимпроцессам.
/>;
/> — технологическая себестоимость для базовоготехпроцесса;
/> — переменные расходы, приходящиеся на единицу продукциипо базовому техпроцессу;
/> — годовая сумма постоянных расходов по базовомутехпроцессу;
/> — годовая программа выпускаизделий, N=540шт.;

/>;
/> — технологическая себестоимость для новоготехпроцесса;
/> — переменные расходы, приходящиеся на единицупродукции по новому техпроцессу;
/> — годовая сумма постоянных расходов по новомутехпроцессу;
Общая суммасопоставимых расходов по-новому техпроцессу:
/>;
по базовомутехпроцессу:
/>;
При равенствесопоставимых расходов, т.е. при:
/>;
находитсякритическая программа выпуска />:
/>;
тогда />;
Расчетотдельных элементов сопоставимой себестоимости изготовления детали «Корпус» побазовому технологическому процесу.
Переменныезатраты:
1. Затраты наматериал

/>;
где a – норма расхода наматериал или заготовку, кг/дет.;
b – вес отходов материала,подлежащих утилизации, кг.;
/> — цена материала, руб./кг.;
/>-цена возвратных отходов, руб./кг.;
/>
/>=0,07 кг;
/>= 50 руб./кг;
/>=0,5 руб./кг;
/>
2. Заработнаяплата основных рабочих (за 1 деталь):
/>
где С –часовая тарифная ставка соответствующего разряда выполняемых работ, руб./час;
/> — время на операцию, мин.
1) Фрезерныеработы:
/> руб.;
2) Сверлильныеработы: /> руб.;
3) Резьбонарезныеработы: /> руб.
/>
/>руб.
3. Дополнительнаязаработная плата:
/>
/>руб.
4. Расходы наэлектроэнергию, потребляемую двигателями станков
/>;
где /> — суммарная установленная мощностьэ/двигателей данного станка, кВт;
/> — коэффициент использования электродвигателейданного станка;
/> — стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, />= 1.27 руб./кВч.
1) Дляфрезерных станков: N= 10 кВт, />= 0,65;
2) Длясверлильных станков: N=6 кВт, />= 0,6
3) Длярезьбонарезных станков: N=3 кВт, />= 0,6;
 
/>/> руб.;
/> руб.;
/>руб.;
/> руб.;
5.               Расходы насмазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ).
/>
 
Dгод. – величина годового расхода СОЖ в год, руб.;
Fд.ст. – действительный годовой фонд времениработы станка, час:
/>
Постоянныезатраты.
1. Расходы поэксплуатации приспособлений:
универсальных:/>
специальных: />
где /> — стоимость приспособления или себестоимостьего изготовления, руб.;
/> пр – действительный годовой фонд времени работыприспособления, час
/>-коэффициент,определяющий время использования приспособления на данной операции;
/>-штучное время на даннойоперации, мин.
N– годовая программавыпуска деталей, шт.
В базовомтехнологическом процессе при изготовлении детали «Корпус» используются восновном специальные приспособления.
/>
2. Расходы поналадке приспособления:
/>
/> руб.
3. Заработнаяплата наладчика за час при изготовлении данной детали:
/>
/> — часовая тарифная ставка наладчика, руб./час.
/>;
4. Амортизационныеотчисления за год.
/>;
где /> — стоимость станка, руб.;
Стоимостьстанков:
Фрезерный676П />=65 000 руб.
РезьбонарезныйLeinen />=54000руб.
Настольно-сверлильныйНС‑12А />=10 500 руб.
Фрезерный сЧПУ 6520Ф3 />=230 000 руб.
Агрегатныйсверлильный КПМЗ 101.012. />=270 000 руб.
/> руб.;
/> руб.;
/> руб.;
/> руб.;
/> руб.;
/> руб.;
Расчетотдельных элементов сопоставимой себестоимости изготовления детали «Корпус» попроектируемому технологическому процессу.
Переменныезатраты:
1.               Затратына материал
/>;
где a – норма расхода наматериал или заготовку, кг/дет.;
b – вес отходов материала,подлежащих утилизации, кг.;
/> — цена материала, руб./кг.;
/>-цена возвратных отходов, руб./кг.;
/>
/>=0,07 кг;
/>= 50 руб./кг;
/>=0,5 руб./кг;
/>
2. Заработнаяплата основных рабочих (за 1 деталь):
/>
где С –часовая тарифная ставка соответствующего разряда выполняемых работ, руб./час;
/> — время на операцию, мин.
1) Фрезерныеработы:
/> руб.;

2) Фрезерные(с ЧПУ) работы: /> руб.;
/>
/>руб.
3. Дополнительнаязаработная плата:
/>
/>руб.
4. Расходы наэлектроэнергию, потребляемую двигателями станков
/>;
где /> — суммарная установленная мощностьэ/двигателей данного станка, кВт;
/> — коэффициент использования электродвигателейданного станка;
/> — стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, />= 1.27 руб./кВч.
1) Дляфрезерных станков:   N= 10 кВт, />= 0,65;
2) Дляфрезерных станков с ЧПУ: N= 5,6 кВт, />= 0,65;
 
/> руб.;
/> руб.;
/> руб.;
5.               Расходы насмазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ).

/>
 
Dгод. – величина годового расхода СОЖ в год, руб.;
Fд.ст. – действительный годовой фонд времениработы станка, час:
/>
Постоянныезатраты.
1. Расходы поэксплуатации приспособлений:
универсальных:/>
специальных: />
где /> — стоимость приспособления или себестоимостьего изготовления, руб.;
/> пр – действительный годовой фонд времени работыприспособления, час
/>-коэффициент,определяющий время использования приспособления на данной операции;
/>-штучное время на даннойоперации, мин.
N– годовая программавыпуска деталей, шт.
В базовомтехнологическом процессе при изготовлении детали «Корпус» используются восновном специальные приспособления.
/>
2.               Расходыпо наладке приспособления:
/>
/> руб.
3.               Заработнаяплата наладчика за час при изготовлении данной детали:
/>
/> — часовая тарифная ставка наладчика, руб./час.
/>;
4.               Амортизационныеотчисления за год.
/>;
где /> — стоимость станка, руб.;
Стоимостьстанков:
Фрезерный676П />=38 200 руб.
Фрезерный ОЦс ЧПУ Mini Mill />=1100 000 руб.
 
/> руб.;
/> руб.;
/> руб.;
Себестоимостьизготовления детали «Корпус»№ Вид расходов
Базовый ТП,
руб.
Новый ТП,
руб. I Переменные расходы 1 Затраты на материал 22,96 22,96 2 Заработная плата основных рабочих за одну деталь 47,3 46,1 3 Дополнительная заработная плата 20,8 20,2 4 Расходы на электроэнергию, потребляемую станками 9,4 10,04 5 Расходы на смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) 2,34 2,29 Итого: 102,8 101,95 II Постоянные расходы 1 Расходы на эксплуатацию приспособлений 51,27 24,54 2 Расходы по наладке оборудования 2,56 1,22 3 Заработная плата наладчиков 10,79 10,58 4 Амортизационные отчисления 6,23 28,07 Итого: 70,85 64,41
Расчеткритической программы выпуска:
/>шт.;
Nкр– показывает критическую величину программы, при которойсопоставимые варианты равноценны.
Общаясебестоимость:
·     базовый ТП:
 
SI=VI*N+CI=102,8*540+70,85=55582,85руб.;
 
·     проектируемый ТП:
 
SII=VII*N+CII=101,95*540+64,41=55117,4 руб.;
Экономическийэффект:
·     на одно изделие:
 
Э1=(CI – CII)+(VI – VII)=(70,85–64,41)+(102,8–101,95)=
=6,44+0,85=7,29 руб.;
 
·     на годовую программу:

ЭN=(CI – CII)+(VI – VII)*N=)=(70,85–64,41)+(102,8–101,95)*540
=465,44руб.;
 
/>
1 ‑ криваярасходов, соответствующая базовому ТП;
2 – криваярасходов, соответствующая проектируемому ТП;
 
Наоснове полученных данных можно сделать вывод, что обработку детали болеецелесообразно проводить по вновь спроектированному ТП при любой программевыпуска. При этом, экономический эффект на одно изделие составит 7,29 руб.,а на всю программу выпуска 465,44 руб. Такой эффект объясняется заметнымснижением расходов на эксплуатацию приспособлений по новому ТП относительнобазового ТП, что в свою очередь объясняется сокращением числа операций, за счетвведения в ТП станков с ЧПУ. Отсюда можно сделать вывод, что применение станковс ЧПУ, и применение метода концентрации операций экономически оправдано.