Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургскийинженерно-экономический университет
Факультетэкономики и менеджмента в промышленности
Кафедрауправления качеством и машиноведения
КУРСОВОЙПРОЕКТ
подисциплине: “Технология машиностроения”
натему:
“Технология,машины и оборудование машиностроительного производства”
Содержание
1. Анализдетали
2. Определениетехнического маршрута каждой поверхности в зависимости от точности размеров и шероховатости
3. Расчёткоэффициента закрытия операций и определение типа производства: мелкосерийное,среднесерийное, крупносерийное и массосерийное (по трём операциям обработки)
4. Разработкатехнологий заготовок
5. Сравнениедвух вариантов выполнения одной операции обработки резаньем
Списоклитературы
1. Анализдетали
Деталь – крышка. Служит для осевой фиксации подшипника качения,поддерживающего червячный вал редуктора.
Состоит из посадочного цилиндра О 52е9. Параметр шероховатостикоторого Ra 1,6.
Для крепления крышки болтами к корпусу редуктора, её фланец О80 имеет четыре отверстия О 8
Торец О 52е9 упирающийся в наружное кольцо подшипника и привальныеторец фланца имеет параметры шероховатости так же Ra 1,6.
Эти торцы связаны размером 14 четырнадцатого квалитета,однако параллельность этих поверхностей ограничена величиной 0,05мм.Поверхности полости О 42 мм и глубиной 14 мм не обрабатывается. Размеры крышки маленькие(до 500мм). Материал крышки – серый чугун с пределом прочности на растяжение 15кг/мм.
Структура СЧ15: перлит, феррит, графит пластинчатый средней величины.
Химический состав:
· Углерод– 3,5% — 3,7%
· Кремний– 2% — 2,4%
· Марганца– 0,5% — 0,8%
· Вредныепримеси: фосфора не более 0,3%; серы не более 0,15%. Механические свойства СЧ15:твёрдость НВ – 163 – 229
предел прочностисж = 65кг мм
Годовая программавыпуска крышки – 20'000
Так как материалдетали чугун, то получают заготовку только литьём. Так как литьём нельзя получитьточность размеров и шероховатость поверхности крышки (за исключением полости О42 и глубиной 14мм), то эти поверхности будут подвергнуты обработке.
2. Определениетехнического маршрута каждой поверхности в зависимости от точности размеров ишероховатости
1.Цилиндр О52e9 Ra 1,6 – точение однократное
-шлифование однократное
2.Торцы шероховатостьюRa 1,6 и с допуском непараллельности не больше 0,05 точение однократное, шлифование однократное.
3.Остальные обрабатываемыеповерхности связаны между собой размерами четырнадцатого квалитета и имеют шероховатостьRa 6,3 – однократная лезвийнаяобработка.
3. Расчёткоэффициента закрытия операций и определение типа производства: мелкосерийное,среднесерийное, крупносерийное и массосерийное (по трём операциям обработки)
1. Сверлениечетырёх отверстий.
Основное время:0,00052 * 8*10*4=0,1664
2.Шлифование О52e9
Основное время:0,00010d*1=0,00010*52*14=0,0073
3.Первая токарнаяоперация:
а)подрезать торецО 80
0,000037(Д – d) = 0,000037(80 – 0) =0,02368
б)обтачиваниецилиндра О 80
0,00005*80*7= 0,028
Штучно-калькулятивноевремя операции МС КС
1.Сверление
1,72*0,1664 = 0,2862 1,3*0,1664 = 0,2163
2.Шлифование
2,10*0,073 = 0,1533 1,55*0,073 = 0,1131
3.Токарная операция
2,14(0,2368+0,028 = 0,5667 1,36(0,2368+0,028 = 0,3601
Время штучно-калькулятивноесреднее:
0,2862+0,1638+0,6775/3=0,3186
0,2163+0,1209+0,4306/3= 0,2298
Nшт. в год = 20’000
Такт выпуска:Фд*60/ N= 4015ч.*60 /20’000 = 12
Коэффициент закрепления
Кзомс= Т/ Тш.к.ср =20,1/0,3189= 63,03
Кзомс= Т/ Тш.к.ср =20,1/0,2298= 87,47
Т.О., Кзо> 20 производство мелкосерийное
Размер партиизапуска:
n = N*a/ F
где N – годовой объём выпуска деталей,шт.
а — периодичностьзапуска деталей в производство, дн.
F – количество рабочихдней в году (240 дн.).
n = 20’000*20/240 = 1667(шт.)
4. Разработкатехнологий заготовок
Так как материалкрышки – чугун, то заготовка может быть получена литьём. Литьё под давлением применяетсячаще всего для цветных сплавов особо сложных тонкостенных отливок, оно дорого,поэтому вряд ли подойдёт для крышки(применяется в крупном производстве).
Литьё по выплавляемыммоделям или в оболочковой форме отпадают из-за дороговизны и мелкосерийности нашейкрышки, остаётся литьё в объёмной песчаной форме и в кокиль.
Окончательныйвариант будет выбран по результатам компьютерного, экономического сранения.
Разъём кокилявыбираем так, чтобы вся отливка находилась в одной половине, тем самым, избегаяпогрешности заготовки от взаимного смещения полуформ.
Разъём по правомуторцу фланца на чертеже детали.
Мелкие отверстияО 8 дешевле будет получить сверлением, поэтому в отливке они выполнены не будут,там будет напуск.
Класс размернойточности отливки – 7
Степень коробленияэлементов отливок – 5
Степень точностиповерхностей отливок – 8
Ряд припусковна обработку отливок – 4
Класс точностимассы отливки – 10
Минимальный литейныйприпуск на сторону, мм, не более 0,4
5. Сравнениедвух вариантов выполнения одной операции обработки резаньем
Операция 055 сверлильная
1вариант: сверление 4-х отверстий О8 на одношпиндельном вертиально-сверлильном станке по одному.
2вариант: сверление на многошпиндельномвертикально-сверлильном станке 4 отверстия одновременно.
Материал деталиСЧ15 – серый чугун, характеристика приведена выше НВ163-229.
Определение режимоврезанья.
Подача S = 0,2 мм/об.
Скорость резаньяV = 28мм/мин
Поправочные коэффициентына скорость резанья = 1,0
Lв рез = Lпереб = 5мм
То = Lвр + Lобр = Lпер/ nS
Основное время
Lобр. – длина обрабатываемойповерхности
Lвр. – длина врезания инструмента
Lпер. — длины перебега инструмента
n = 1000V/ πД
n = 1000*28/3.14*8 = 1115 =1115 – по станку берём 1000
To = S + 10 + 5/1000*0.2 = 0.1
Состав действиярабочего.
Первый вариант.
Снимает предыдущуюи устанавливает новую деталь в кондуктор, затем кондуктор подводится под сверлопервым отверстием(это вспомогательное время входит в рабочий переход).
Рабочий подводитсверло и включает подачу. Начинается основное время – снятие стружки. После выходасверла рабочий выключает подачу и выводит сверло. Затем кондуктор подводится другимотверстием под сверло и всё повторяется. Подвод и отвод сверла –вспомогательное время, входящее в норму вспомогательного времени на переход.
Время на операцию(операционное)
Топ = ∑То+ ∑Тв
Тв на проход 0,07мин
Тв на перемещениедетали с кондуктором под сверло 0,015мин.
Время на обслуживаниерабочего места – Аобс = 3,5% от Топ
Подготовительно-заключительноевремя на партию (Тпз)
А)на накладкустанка, инструмента и приспособлений = 12мин.
Б)на дополнительныеприёмы = 0мин.
В)на получениеинструмента и приспособлений до начала и сдачу их после окончания обработки =5мин.
Процент операционноговремени на отдых и личные надобности
Аолн = 4% от Топ
0,10 минут –вспомогательное время на установку и снятие детали
Топ = 0,10 +0,015*4 + 0,07*4 + 0,04*4 = 0,60
Тшт = Топ (1+ Аобс + Аолн/100)
Тшт = 0,60(1+ 3,5 + 4/100 = 0.64) = 0,64
Тшт = 12 + 0+ 5/1000= 0,64+17/1000 = 0,7
Второй вариант.
S = 0,2 мм/обор.
V = 28*0,7 = 19,6мм/мин
Поправочный коэффициент= 1,0
n = 1000*19,6/3,14*8 =780, берем 750
То = 5 + 10 +5/750*0,2 = 0,13 мин
Тв на проход= 0,08мин
Аобс = 4
Тпз = 19
А = 15
Б = 0
В = 7
Аолн = 4
Топ = 0,12 +0,13 + 0,08 = 0,33
Тшт = 0,33(1+ 8/100 ) = 0,36
Тшк = 0,36 + 19/1000= 0,38
V = πDn/100 = 3,14*8*750/1000 =18,84
а) Расчёт потребностиоборудования Qp по вариантам техпроцесса.
Первый вариант(одношпинд.)Второй вариант(многошпинд.)
Qp = n/ Qr*Kв*Фд*Кр
Фд =4015ч./год
Кв. –коэффициент, учитывающий выполнение норм (1,1)
Кр. –коэффициент, учитывающий затраты времени на ремонт оборудования
Кр. –коэффициент, учитывающий затраты времени на ремонт оборудования
qr – годовая производительность,шт/ч
/>qr = 60/Тшт = 60/0,9 = 66,6qr =60/0,38 = 157,9
Кр = 1 –0,1ГР; ГР – группа ремонтной сложности оборудования
ГРп = ГРм +0,25Грэ
Грп = 5,5 +0,25*5,5 = 6,9 Грп = 15 + 0,25*17,5 = 19,37
Кр = 1 –0,01*6,9 = 0,9 Кр = 1 – 0,01*19,37 = 0,8
Qp = 20000/66,6*1,1*4015*0,9= 0.075
Qp = 2000/ 66,6*1,1*4015*0,8= 0,085
Кз –коэффициент загрузки
Кз = Qp / Qn
Qп – целое значение числа станков
Кз = 0,075/1 =0,075 Кз = 0,085/1 = 0,085
б) Расчёт себестоимостивариантов технологических операций.
Цеховая себестоимостьизготовления 1 детали на 1 операцию
Сцч – цеховаясебестоимость часа работы станка коп/час
Сц1 = Сцч*Тшк/6000 = руб/дет
Сц1 = 478*0,9/6000= 0,07= 0,07 Сц1 = 548*0,38/6000 = 0,034
Сц = Сц1*N
Сц =0,07*20’000 = 1400 Cц = 0,34*20’000 = 680
в) Расчёт капитальныхвложений по вариантам в технологическое оборудование
Кот = Σ (1-к)Цот*Q
К-число операций
Цот –балансовая стоимость оборудования, руб.
Мо –коэффициент занятости технологического оборудования
Мо = То/Тро
Траб –годовой объём работ по данной детали
Траб = Тшк*N /60
Траб = 0,9*20’000/60= 300
Траб =038*2000/60 = 127
Тро – общее времяработы оборудования за год
Тро = Фд*Кр,ч
Тро =4015*0,9 = 3613,5 Тро = 4015*0,8 = 3212
Мо = 180/3613,5= 0,05 76
Мо = 76/3212= 0,02
Кот =721*0,05 = 36,05 Кот = 2714*0,02 = 54,28
Капитальные вложенияв здания
Кзд =S*Ks*Qn*Ms*h*Ц, руб
S – площадь оборудованияв плане, м?
S = 0,51 S = 2,61
Ks = коэф, дополнительной площади
Ks = 1 +10/ S
Ks = 1 + 10 /0,513 = 20,48
Ks = 1 + 10 /2,6 = 4,8
h – высота здания в метрах(=5м)
Ц – цена 1м? здания(=10руб/м)
Кзд =0,513*20,48*0,05*5*10 = 26,26 Кзд = 2,6*4,8*0,02*5*10 = 12,48
Суммарная величинакапиталовложений
К = Кот + Кзд
К = 36,058 +26,26 = 62,31 К = 54,25 + 12,48 = 66,73
Расчёт приведённыхзатрат
Сп = Сц +Σ*К, руб
Σ –норма доп. капиталовложений (Σ = 0,15)
Сп = 840 +0,15*62,31 = 849,3 Сп = 408 + 0,15*66,73 = 418
Экономия по приведеннымзатратам
Сп = Сп1 –Сп2, Сп = 849,3 – 418 = 431,3
Список литературы
1.Расчёты экономической эффективности новой техники: Справочник.2-е изд.перераб. идоп./Под общ. Ред. К.М. Великанова/-Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение,1990.448 с.
2. Мосталыгин Г.П., Толмичевский Н.Н. Технология машиностроения: Учеб. для ВУЗов по инж.-экон.спец. –М.: Машиностроение, 1990.-233 с.