Реферат: Диплом по технологии машин

Содержание.

                                                                                                                        Страницы

 1.    Введение..........................................................................................................                                                                                                                                                                                   

 2.    Описание изделия и узла, в который входит изделие.................................                                

 3.    Технологическая часть.

3.1.  Обоснование выбора типа производства......................................................                                                      

3.2.  Выбор метода получения заготовки..............................................................                                                              

3.3.  Обоснование выбранных баз для обработки изделия..................................                                 

3.4.  План обработки................................................................................................                                                                                               

3.5.  Выбор оборудования и режущего инструмента............................................                                              

3.6.  Расчет припусков и межоперационных размеров.........................................                                            

3.7.  Расчет режимов резания и машинного времени...........................................                                          

3.8.  Расчет технических норм времени.................................................................                                                              

 4.    Конструкторская часть.

4.1.  Описание и расчет станочного приспособления...........................................                                        

4.2.  Выбор, описание конструкции, обоснование основных параметров и

        расчет режущего инструмента........................................................................                                                                      

4.3.  Выбор, описание конструкции и расчет измерительного инструмента......  

 5.    Экономическая часть.

5.1.  Расчет потребного количества оборудования................................................                                             

5.2.  Расчет производственных и вспомогательных рабочих, руководящих          

        работников, служащих и специалистов..........................................................                                                       

5.3.  Расчет фонда заработной платы......................................................................                                                                    

5.4.  Расчет стоимости основных материалов........................................................                                                     

5.5.  Расчет цеховых накладных расходов по степеням затрат.                        

        Определение накладных расходов..................................................................                                                                   

5.6.  Составление сметы затрат на участок............................................................                                                              

5.7.  Определение себестоимости одного изделия................................................                                                    

5.8.  Технико-экономические показатели..............................................................                                                                                                                                   

 6.    Организационная часть.                                                                               

6.1.  Планировка оборудования и рабочих мест на проектируемом участке.        

6.2.  Организация транспортирования изделий на участке и уборке стружки...       

6.3.  Организация рабочего места станочника.......................................................                                                          

6.4.  Организация инструментального хозяйства..................................................                                                  

6.5.  Организация технического контроля.............................................................                                                                 

6.6.  Мероприятия по охране труда, технике безопасности и                                   

        противопожарной защите................................................................................                                                                                    

1. Введение.

Человеческое общество постоянно испытывает потребности в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при производстве основной продукции. В общих случаях эти потребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических процессов и новых машин, необходимых для их выполнения. Следовательно, стимулом к созданию новой машины всегда является новый технологический процесс, возможность которого зависит от уровня научного и технического развития человеческого общества.

Путь создания машины сложен. Замысел к созданию, выражается в виде формулировки служебного назначения машины, являющегося исходным документом в проектировании машины. Для изготовления спроектированной машины разрабатывают технологический процесс и на его основе создают производственный процесс, в результате которого получается машина, нужная для выполнения технологического процесса изготовления продукции и удовлетворения возникшей потребности.

Машина полезна лишь в том случае, если она обладает надлежащим качеством, т.е. способностью удовлетворить потребности необходимые для ее создания.

Создавая машину, человек решает две задачи:

1.   Сделать машину качественной и обеспечить экономию труда в получении производимой с ее помощью продукцией;

2.   Затратить меньшее количество труда в процессе создания и обеспечения качества самой машины.

Производственный процесс изготовления машин является системой связи свойств материалов, размерных, информационных, временных и экономических. Технология машиностроения исследует эти связи с целью решения задач обеспечения в процессе производства, требуемого качества машины, наименьшей себестоимости и повышения производительности труда.

На машиностроительных заводах успешное внедрение новой техники зависит от степени его оснащения современной технологической оснасткой. Для всех видов технологической оснастки характерно наличие значительного числа деталей, разнообразной и сложной формы. Большинство деталей в процессе изготовления подвергается различным видам обработки, механической, термической, электрохимической и т.д.

Производительность процесса обработки зависит от режимов резания (скорости, глубины, подачи) а, следовательно, от материала режущей части инструмента, его конструкции, геометрических параметров, лезвий инструмента и т.д. В дипломном проекте для расчета режимов резания применяется аналитический метод.

Современное производство предъявляет повышенные требования к технологической оснастке: точность базирования изделий, жесткость, обеспечивающая полное использование мощности оборудования на черновых операциях и высокую точность обработки на чистовых операциях, высокая гибкость, сокращающая время на наладку и замену оснастки, универсальность, позволяющая обрабатывать изделия определенного типа размеров с минимальным временем на переналадку, надежность и взаимозаменяемость.

Дипломный проект является большой самостоятельной работой будущего технолога, направленной на решение конкретных задач в области совершенствования технологии, организации производства и улучшение технико-экономичес- ких показателей работы участка. Наряду с этим дипломное проектирование закрепляет умение студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами, нормами и расценками умело, сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучения курса. Проект закрепляет, углубляет и обобщает знания, полученные студентами во время лекционных и практических знаний.

Дипломный  проект представляет собой расчетно-графическую работу, в которой обобщаются все технологические познания и навыки, приобретенные за время обучения. В дипломном проекте содержатся моменты, определяющие понимание дипломантом значения для народного хозяйства той отрасли промышленности, в которой разрабатывается дипломный проект. Максимальное приближение  дипломного проекта к реальным условиям производства повышает заинтересованность дипломанта в более глубокой разработке проекта.

2. Описание изделия и узла, в который входит изделие.

В современном машиностроении большинство машин состоит из сборочных единиц (узлов) и механизмов. Для обеспечения кинематической и силовой связи валы узлов соединяют муфтами.

Муфтой называется устройство для соединения концов валов со свободно сидящими на них деталями (зубчатые колёса, звездочки и т.д.).

Муфта предназначена для передачи крутящих моментов. Муфта соединяется с валом при помощи шпоночного соединения. На Æ 46f9мм насаживается зубчатое колесо, которое крепится к полумуфте при помощи паза.

Полумуфта имеет 2 ступени.

1 ступень Æ 81h12мм и длиной 37 мм. Ступень имеет паз длиной 50 мм, шириной 50 мм и глубиной 24 мм. При помощи паза полумуфте передается крутящий момент. На ступени находятся 3 отверстия: 2 отверстия Æ4,2мм длиной 15мм и 30 мм предназначены для смазки; 1 отверстие Æ 4,2 мм и длиной 10 мм предназначено для крепления зубчатого колеса. На ступени имеется паз длиной 15 мм и шириной 20 мм, в который входит крепление зубчатого колеса. На ступени сняты лыски шириной 50 мм, которые имеют допуск на соосность относительно базового отверстия.

2 ступень Æ46f9 мм и длиной 30 мм. В ступени имеется отверстие Æ27h9 мм и длиной 44 мм, которое является базовым. В отверстии находится шпоночный паз, с помощью которого передается крутящий момент. Наружная поверхность имеет шероховатость 1,6, для насаживания зубчатого колеса. Ступень имеет допуск на радиальное биение относительно базового отверстия 0,2 мм.

3. Технологическая часть.

3.1. Обоснование выбора типа производства.

 В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий современное производство подразделяется на следующие типы: единичное, серийное, массовое. От типа производства во многом зависит характер технологического процесса и его построение. 

На основании справочника Добрыднева И. С. « Курсовое проектирование по предмету технология машиностроения »,  по табл. 24  исходя  из  массы  детали   

M = 1,49 кг  и  заданной  программы  выпуска 400 шт. повторяемость 3 раза  в  год  определяем  тип  производства – серийное.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска.

В зависимости от количества изделий или серий и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное и крупносерийное производство. Коэффициент закрепления операций определяется отношением числа всех технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест.

Серийное производство является основным типом современного машиностроительного производства и предприятиями этого типа выпускается 75-80% всей продукции машиностроительного производства. По всем технологическим и производственным характеристикам серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством.

Объем выпуска предприятий серийного производства колеблется от десятков и сотен до тысяч регулярно повторяющихся изделий, используется универсальное, специализированное и  частично специальное оборудование. Широко используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центра. Оборудование  расставляется по  технологическим группам с учетом направления основных грузовых потоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Технологическая оснастка в основном универсальная и создается высокопроизводительная специальная оснастка, при этом целесообразность ее создания должна быть предварительно обоснована технико-экономическими расчетами. Большое распространение имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства. В качестве исходных заготовок применяют горячекатаный и холоднотянутый прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки, штамповки. Требуемая точность достигается как методом автоматического получения размерам, так и методом пробных  ходов и промеров с частичным применением разметки.

Средняя квалификация рабочих – 3-5 разряд. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающих на сложных станках и наладчиков,  используются рабочие операторы, работающие на настроенных станках.

3.2. Выбор метода получения заготовок.

В современном производстве одним из основных направлений развития технологии механической обработки является использование черновых заготовок с экономически конструктивными формами, обеспечивающими возможность применения наиболее оптимальных способов их обработки, т.е. обработка с наибольшей производительностью и наименьшими отходами. Это направление требует непрерывного повышения точности заготовок и приближения их к конструктивным размерам  готовой детали, что позволяет соответственно сократить объем обработки резанием, ограничивая ее в ряде случаев чистовыми и отделочными операциями.

В качестве заготовки была принята поковка. На кузнечно – прессовых машинах можно получить заготовки, нуждающиеся в незначительной доработке. Для машин кузнечно – прессового производства характерна высокая производительность, снижающая стоимость поковок. При обработке металлов на кузнечно – прессовых машинах изменение формы и размеров заготовки происходит не за счет удаления излишка металла в виде стружки, как при обработке резанием, а за счет перераспределения объема в самой заготовке. Это резко снижает отходы металла. Ковка позволяет получить заготовку формой и размерами наиболее приближенными к форме и размерам готовой детали. Что позволяет снизить трудоемкость дальнейшей обработки и повысить коэффициент использования металла. Легированная сталь обладает ценнейшими свойствами, которых нет у углеродистой стали и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали, повышает долговечность изделия, увеличивает производительность за счет увеличения режимов резания. Легирующие элементы оказывают, разностороннее влияние на свойства стали. Хром повышает твердость, уменьшает ржавление; никель дает высокую прочность и пластичность, повышает коррозионную стойкость.

Химический состав  % Сталь 40ХН ГОСТ 4543-71

Определяем коэффициент использования материала.

3.3. Выбор и обоснование технологических баз.

Базой называется поверхность или совокупность поверхностей, ось, точку детали или сборочные единицы по отношению, к которой ориентируются другие детали изделия или поверхности детали, образуемые или собираемые на данной операции.

По назначению базы подразделяются на конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторские базы разделяются на основные и вспомогательные, учет которых при конструировании имеет существенное значение.

Основная база определяет положение самой  детали в изделии, а вспомогательная база – положение присоединяемой детали относительно данной.

Технологической базой называют поверхность, определяющую положение детали в процессе их изготовления.

Измерительной базой называют поверхность, определяющую положение детали и средств контроля.

По числу лишаемых деталь степеней свободы базы делят на: направляющие, опорные, установочные.

Для повышения точности обработки а, следовательно и лучших эксплуатационных результатов следует стремиться к выполнению принципа постоянства баз, заключенного в сохранении базовых поверхностей во время всей обработки детали и принципе совмещения баз конструкторских, измерительных и технологических и поверхностей.

В зависимости от служебного назначения все поверхности детали по ГОСТ 21495-76 подразделяются на основные, вспомогательные, исполнительные и свободные.

Основные поверхности – это поверхности, с помощью которых определяют положение  данной детали  в изделии.

Вспомогательные поверхности – это поверхности, определяющие положение всех присоединяемых деталей относительно данной.

Исполнительные поверхности - это поверхности, выполняющие служебное назначение детали.

Свободные поверхности - это поверхности, не соприкасающиеся  с поверхностями других деталей и предназначенные для соединения основных, вспомогательных и исполнительных поверхностей между собой с образованием совместно необходимой для конструкции формы детали.

1.   Основная поверхность.

2.   Вспомогательная поверхность.

3.   Исполнительная поверхность.

4.   Измерительная поверхность.

Таблица базирования по маршруту обработки

Полумуфта 02.23.006.

                                                                                                        Таблица №1

3.4. План обработки.

Производственным процессом называется совокупность всех действующих людей и орудий производства, связанных с переработкой сырья и полуфабрикатов в заготовки, готовые детали, сборочные единицы и готовые изделия на данном предприятии.

Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая действия, по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Технологический процесс непосредственно связан с изменением, размеров, форм и свойств обрабатываемой детали.

3.5. Выбор оборудования и режущего инструмента.

Выбор модели станка, прежде всего, определяется  его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, определенную модель выбирают из следующих соображений:

1.    Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей,             устанавливаемых  по принятой схеме обработки;

2.    Соответствие станка по производительности заданному масштабу

производства;

3.    Возможность работы на оптимальных режимах резания;

4.    Соответствие станка по мощности;

5.    Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;

6.    Наименьшая себестоимость обработки;

7.    Реальная возможность приобретения станка;

8.    Необходимость использования имеющихся станков.

Выбор станочного оборудования является одним из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки, от правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, электроэнергии и в итоге себестоимости изделия.

Оборудование на проектируемом участке должно быть по возможности  универсальным.

Выбор режущего инструмента осуществляется в зависимости от содержания операций, выбранного оборудования и по возможности из стандартного режущего инструмента.

Таблица выбора оборудования и режущего инструмента по маршруту обработки -  Полумуфта 02.23.006.

                                                                                                             Таблица №2

3.5 Расчет припусков и межоперационных размеров.

Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали.

Общим припуском на обработку заготовки называется слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в процессе механической обработки с целью получения готовой детали.

Межоперационный припуск - это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки при выполнении отдельной операции.

Припуск  задается  на  сторону.  Припуск  определяют  разностью  между  размерами  заготовки  и  готовой  детали  по  рабочему  чертежу.

Межоперационный  припуск  определяется  разностью  получаемых  размеров  на  предыдущей  операции  и  данной  операции.

Наименьший  операционный  припуск  на  обработку  для  наружных поверхностей  может  быть  определен  по  формуле.

                         Расчет  припусков.

1.    Определяем  маршрут  обработки  поверхности.

2.    Назначаем квалитеты точности по маршруту обработки.

3.    По таблице 26 стр.65 выбираем формулу для расчета припусков 

4.    По таблице 27 стр. 66 [3] определяем  R_z  и Т для заготовительной операции.

5.    По таблице 29 стр. 67 [3]  определяем  R_z  и T по маршруту  обработки.

6.    По таблице 31стр. 68 [3] определяем суммарное  значение пространственных отклонений для различных видов заготовок и механической обработки.

7.    По таблице 36 стр. 76 [3] определяем  погрешность базирования при обработке в приспособлениях

8.    Определяем межоперационные припуски.

Под предварительное растачивание:

Под окончательное растачивание:

9.   Определяем наименьшие предельные размеры.

10. Определяем наибольшие предельные размеры.

11. Определяем значения припусков.

12. Производим проверку.

13. Данные расчетов заносим в таблицу.

3.6.Расчет режимов резания и машинного времени.

Расчет на токарно-винторезную  операцию [030]

Оборудование: Токарно-винторезный станок 16К20

Приспособление: Центра 7032-0035 ГОСТ 13214-79; хомутик 7107-0047 ГОСТ 2578-70; оправка

Режущий инструмент: Резец проходной 2103 – 0059   ГОСТ 18880 – 75

Вспомогательный инструмент: резцедержатель

Мерительный инструмент: ШЦ-1 0.1 125  ГОСТ 166-88

1.   Определяем глубину резания:

2.   Определяем подачу, по табл. 11 стр. 266 [4]

                                               S = 0, 6 – 1, 2 об/мин

     По паспорту станка принимаем:  S = 0, 6 мм/об. 

3.   Определяем скорость резания по формуле:

      По табл. 17 стр. 269 [4] определяем значение коэффициента и показатели степеней.

   = 340,

      x = 0,15,

      у = 0,45,

      m = 0,2

      Т – стойкость инструмента (резца) 60 мин. без переточки.

       где:

      – коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала.

  =  

         По табл. 2 стр. 262 [4]  определяем значение коэффициента  и показатели степени nv;             = 1,0;    = 1 

По табл. 5 стр. 263 [4]  определяем коэффициент,  учитывающий влияние состояния поверхности заготовки.  = 0,8

По табл. 6 стр. 263 [4]  определяем коэффициент,  учитывающий влияние инструментального материала  на скорость резания  = 1

4.   Определяем число оборотов шпинделя.

5.  Определяем действительную скорость.

6.  Определяем силу резания.

По табл. 22 стр. 273 [4]  определяем поправочный коэффициент и показатели степеней.

 = 300

X = 1

y = 0,75

n = - 0,15  

      По табл. 9 стр. 264 [4] определяем:

– коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого мате -       риала на силовые зависимости.

Определяем коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров  режущей части инструмента на силы резания.

 = 0,89

 = 1,1

 = 0,87

  = 1,0

 = 0,8 * 0,89 * 1,1 * 1,0 * 0,87 = 0,68

5.   Определяем  мощность резания по формуле:

<             2,4< 7,5

6.   Определяем основное время операции

Расчет на вертикально – фрезерную операцию[045].

Оборудование: Вертикально – фрезерный станок 6Н12.

Приспособление: Тиски пневматические    

Режущий инструмент: Фреза концевая 2223 – 0298 ГОСТ 17026 – 71.

Мерительный инструмент: ШЦ I-125  ГОСТ 166-89.

1. Определяем глубина резания

    t = 20 мм.

    По табл. 33 стр. 283 [4] выбираем подачу  = 0,09 – 0,18 об/мин.

    Принимаем  = 0,5 об/мин.

2.  Определяем скорость резания:

     По таблице табл. 40  стр. 290 [4]  определяем стойкость фрезы.  Т = 80 мин.

     По табл. 39 стр. 287 [4]  определяем коэффициенты.  

      = 46,7                m = 0,33

      q = 0,45                    u = 0,1

      x = 0,5                      p = 0,1       

      у = 0,5

    По табл. 1 – 6 стр. 261 – 263 [4]  определяем поправочные коэффициенты.

 = 6.

 = 0,8.

 = 1.

= 6 * 0,8 * 1 = 0,48

3.   Определяем число оборотов шпинделя:

          n_пас = 160 об/мин

4.    Определяем действительную скорость: 

5.     Определяем силу резания:

 = 12,5,

x = 0,85,

y = 0,75,

n = 1,

q = 0,73

w = - 0,13

7.   Определяем крутящий момент.

8.   Определяем эффективную мощность резания.

9.   Определяем основное время операции.

3.7 Расчет технических норм времени.

Расчет норм времени на

токарно-винторезную операцию [025].

1. Определяем основное время операции:

Т_о = 3,05 мин

2. Определяем вспомогательное время операции:

,

   где t_уст – вспомогательное время на установку и снятие детали, определяем на стр. 33 [6]; t_пер – вспомогательное время, связанное с переходом [6]; t_изм – вспомогательное время, затрачиваемое на измерение обработанных поверхностей при выключенном станке [6]; t_доп – вспомогательное время на переключение скоростей и подач.

3. Находим оперативное время:

4. Определяем время на обслуживание станка:

5. Находим время на отдых:

6. Находим штучное время:

7. Определяем подготовительно – заключительное время на стр. 70 [6]

Т_п.з. = 26 мин

8. Определяем штучно – калькуляционное время:

    где n - партия деталей запускаемых в производство, шт.   

Расчет норм времени на вертикально - сверлильную [065]

1.    Определяем основное время операции:

Т_о = 1,58 мин

2.    Определяем вспомогательное время операции:

        ,

      где t_уст. – вспомогательное время на установку и снятие детали, определяем ; t_изм. – вспомогательное время, затрачиваемое на измерение обработанных поверхностей при выключенном станке.

3.    Определяем оперативное время:

4.    Находим время на обслуживание станка:

5.    Находим время на отдых:

6.    Находим штучное время:

7.    Определяем подготовительно – заключительное время [6]:

         Т_п-з = 17 мин

8.    Определяем штучно – калькуляционное время:

     где n – размер партии деталей запускаемых в производство, шт

Таблица расчета норм времени детали

Полумуфта 02.23.006 по маршруту обработки.

                                                                                                                     Таблица №4

4. Конструкторская часть.

4.1. Описание и расчет станочного приспособления.

Расчет кондуктора.

Крепежным отверстиям предъявляются  требования к точности изготовления. Для обработки отверстий был использован кондуктор.

Приспособления для обработки отверстий, имеющие кондукторные втулки для направления режущего инструмента, называются кондукторами.

1.Определяем осевую силу.

По таблице 32 стр. 281 [4] определяем значения коэффициентов и показатели степеней.

 = 68

 = 1

 = 0,7

К = К₀ * К₁ * К₂ * К₃ * К₄ * К₅

Где К₀  = 1,5 – гарантированный коэффициент запаса для всех приспособлений;

К₁ = 1,2 – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки для необрабатываемой заготовки;

К₂ = 1 – коэффициент учитывающий влияние сил резания от прогрессирующего затупления инструмента;

К₃ = 1 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;

К₄ = 1,3 – коэффициент учитывающий постоянство силы зажима развиваемый приводам приспособления; для ручного  привода с удобным расположением рукоятки;

К₅ = 1 - коэффициент учитывающий установку деталей на планке с большой поверхностью контакта.

К = 1,5 * 1,2 * 1 * 1 * 1,3 * 1 = 2,34

2. Определяем усилие зажима.

3. Определяем средний радиус винта.

- крутящий момент.

 = 2˚

 = 6˚

 = 0,1

Определяем крутящий момент:

     где: = 200 Н

             = 0,28 ММ

Принимаем средний радиус винта 10 мм.

4. Определяем действительное усилие зажима.

4.2  Выбор, описание конструкции, обоснование основных параметров и расчет режущего инструмента.

Расчет спирального сверла.

1.   Выбираем материал режущей части сверла: Р18.

2.   Так как диаметр больше 6 – 8 мм сверло делаем сварное. Материал хвостовой части сталь 40Х.

3.   Определяем режимы резания:

       S = 0,5, V = 12 м/мин

4.   Определяем осевую силу резания.

       Находим значения коэффициентов [4].

      = 68,   = 1,0,      = 0,7

5.   Определяем крутящий момент.

      Находим значения коэффициентов [4].

      = 0,0345,  = 2,0,  = 0,8  =

6.   Определяем мощность резания.

7.   Определяем средний диаметр конуса Морзе.

       - половина угла конуса.

       - отклонение угла конуса.

       - коэффициент трения сталь о сталь,  = 0,096.

8.   Выбираем ближайший номер конуса Морзе.

      Принимаем конус Морзе №3.

      D1 = 24,7 мм, d2 = 19,8 мм, L = 99 мм.

9.   Найдем силу трения, которая возникает между стенками конуса и втулки.

       - коэффициент трения сталь о сталь,  = 0,096.

10. Для того чтобы не было затирания, на сверле делают обратный конус. Обратный конус делают в зависимости от диаметра сверла.

      Принимаем обратную конусность равной 0,1 мм на длину 100 мм.

11. Определяем толщину диаметра сердцевины.

12. Определяем форму заточки сверла.

      Принимаем двойную с подточкой перемычки ДП.

13. Определяем длину сверла.

      L = 280 мм, L0 = 170 мм, L2 = 113 мм.

14. Определяем геометрические и конструктивные параметры режущей части сверла.

      Угол наклона винтовой канавки

      Угол заточки

      Задний угол

      B = 4,5, A = 2,5, ψ = 55˚

      Определяем шаг винтовой канавки.

      Принимаем ширину ленточки.

      f0 = 1,6 мм.

15. Определяем ширину пера.

16. Определяем геометрические элементы профиля фрезы для фрезерования канавки сверла.

       = 1.

4.3 Контрольное приспособление.

Деталь Полумуфта 02. 23. 006 имеет техническое требование – допуск на радиальное биение 0,02 мм относительно общей оси внутреннего отверстия  являющегося базовым в детали. Проверку детали производят в контрольном приспособлении. Деталь устанавливают на коническую оправку в контрольные центра задней и передней бабок.

Измерение радиального бие­ния производят при помощи индикатора часового типа.

 Индикатор часово­го типа представляет собой измерительную головку с двумя шкалами - большой круговой шкалой, относительно которой перемещается большой указатель - стрелка и малый круговой шкалой - относительно которой перемещается малый указатель. Перемещение стрелок взаимосвязаны. - одному полному обороту указа­теля по большой шкале соответствует перемещению указателя по малой шкале на одно деление. Цена деления индикатора 0,01мм.3а один полный оборот большого указателя измерительный стержень перемещается на 1мм. У индика­тора большая круговая шкала поворачивается вместе с ободком, относительно корпуса прибора. Этот поворот шкалы используется при установке прибора в нулевое положение. В требуемом положении ободок фиксируется стопором. Индикатор устанавливается на штатив, который установлен на контрольной плите.

Работа контрольного приспособления заключается в следующем: де­таль Полумуфту 02. 23. 006 устанавливается на призму, измерительный стержень индикатора подводят к торцу детали. Измерительный стержень индикатора при соприкосновении с поверхностью детали и устанавливается на нуль. При полном повороте детали на контрольной призме ин­дикатор на шкале показывает допуск торцевого биения, если он в пределе допуска по чертежу, то деталь изготовлена качественно.

5. Экономическая часть.

Расчет приведенной производственной программы и трудоемкости.

Для расчета приведенной производственной программы и приведенной трудоемкости используем трудоемкость – операций по данному технологическому процессу.

где:

 - сумма штучного времени по всем операциям технологического                                                                                               процесса.

- сумма подготовительно – заключительного времени по всем операциям технологического процесса.

По штучно- - калькуляционному времени определяем среднюю предельную трудоемкость на деталь – представитель.

где:  - весовой коэффициент (0,8 – 5)               = 1,1.

        - коэффициент серийности (0,97 – 5)        = 1,5

        - коэффициент сложности (0,5 – 1,5)      =1.

 42,65 * 1,1 * 1,5 * 1 = 69,6 мин

Определяем годовую приведенную производственную программу по формуле:

= n * i * m

где:

n – число деталей в партии,

i – повторяемость партии в год,

m – количество наименований деталей изготавливаемых на данном участке.

= 400 * 3 * 50 = 60000 шт.

5.1. Расчет потребного количества оборудования участка.

Потребное количество оборудование в условиях дипломного проекта определяется в целом на весь участок по приведенной производственной программе и средней приведенной трудоемкости. На участке должны быть все виды оборудования и слесарные верстаки в процентном отношении рекомендуемые справочниками: «Проектирование машиностроительных заводов и цехов» том 5 издательство «Машиностроение» Москва 1975 год стр. 22. Средняя приведенная трудоемкость включает в себя механическую и слесарную обработку согласно справочнику, принимаем в размере 6 % от всей средней приведенной трудоемкости.

Потребное количество станков определяется по формуле:

,

где:- эффективный годовой фонд времени работы одного станка (равен 3984 часа).

 - планируемый коэффициент выполнения норм (равен 1).

Расчет эффективного годового фонда времени.

                                                                                                      Таблица №5

Распределение оборудования участка по группам.

                                                                                                            Таблица №6

График загрузки оборудования.

Сводная ведомость станков на участке.

                                                                                                                         Таблица №7

5.2. Расчет производственных и вспомогательных рабочих, руководящих работников, служащих и специалистов.

Расчет численности ОПР осуществляется в условиях серийного производства по каждой профессии и разряду по формуле:

где:  - эффективный годовой фонд времени работы одного рабочего.

Расчет эффективного фонда времени одного рабочего.

                                                                                                               Таблица №8

Сводная ведомость ОПР.

                                                                                                               Таблица №9

ВПР выполняет вспомогательные и обслуживающие процессы. Численность ВПР определяется по методу относительной численности к числу ОПР и составляет 20 – 25%.

Сводная ведомость ВПР.

                                                                                                             Таблица № 10

Численность руководящих работников, служащих и специалистов рассчитывается укрупнено по методу относительной численности, т.е. в процентном отношении от общего числа ОПР и ВПР.

Руководящие работники – 10 – 12% и служащие – 4 – 6%.

                                                                                                             Таблица № 12

5.3. Расчет фонда заработной платы.

Для оплаты ОПР принимаем сдельно – премиальную форму оплаты труда. Фонд заработной платы ОПР определяется по формуле:

где:  - средняя тарифная ставка на участке,

        - коэффициент доплаты,  = 1,2

        - премиальный коэффициент,  = 1,8

         - уральский коэффициент,  = 1,15

Среднемесячная заработная плата ОПР составит:

Для оплаты труда ВПР принимаем повременно – премиальную форму оплаты труда.

5.4. Расчет стоимости основных материалов.

1.   Марка материла: Сталь 40ХН.

2.   Масса заготовки:  = 2,32 кг.

3.   Цена материла заготовки: 12 руб./кг.

4.   Масса заготовки на программу:

5.   Стоимость материала на программу:

6.   Расходы транспортно – заготовительные.

Принимаем: Рт-з = 7% от стоимости материала.

Отходы.

1.   Масса готовой детали: = 1,49 кг.

2.   Масса отходов на деталь:

3.   Масса отходов на программу:

     где:  - коэффициент потери отходов,  = 0,95.

4.   Цена отходов: 1,2 руб./кг.

5.   Стоимость отходов на программу:

6. Стоимость материалов на программу за вычетом отходов и с учетом             транспортно – заготовительных расходов:

5.5. Расчет цеховых накладных расходов по степеням затрат. Определение накладных расходов.

1.   Затраты на силовую электроэнергию:

где:  - стоимость 1 кВт/ч. электроэнергии,  = 1,34 (руб.),

         - годовой расход электроэнергии,

где:   - установочная мощность всех станков,  = 155,7 кВт.

          - эффективный годовой фонд производственного времени оборудования,  = 3984 часа.

         - средний коэффициент загрузки оборудования,  = 0,86.

         - коэффициент одновременной работы оборудования,  = 0,6.

         - коэффициент потерь в электрической сети,  = 0,95.

         - КПД электродвигателя,  = 0,85.

2.   Затраты на сжатый воздух.

где:  - стоимость одного кубического метра сжатого воздуха,

         = 90 (коп.)

         - годовой расход сжатого воздуха.

3.   Затраты на воду для производственных нужд.

где: - стоимость 1 водопроводной воды на станок,  = 6,28 (руб.)

         - годовой расход воды на один станок,  = 25 ()

          - число смен работы оборудования.

4    Амортизация оборудования применяется в долях стоимости основных фондов для металлорежущих станков, работающих абразивным инструментом 12 %, не абразивным инструментом 12,2 %.

5    Затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудования применяют в размере 7 % от их первоначальной стоимости.

6.   Затраты на износ малоценного инструмента и инвентаря 1000 руб. на один станок.

19*1000 = 19000 (руб.)

7.   затраты на вспомогательные материалы определяем ориентировочно по укрупненному нормативу в размере 500 рублей на один станок.

19*500 = 9500 (руб.)

8.   Затраты на основную и дополнительную заработную плату ОПР, ВПР с отчислениями на социальное страхование – 38,5 %.

9.   Затраты на охрану труда и обеспечение техники безопасности составляют 500 рублей в год на рабочего.

ОПР = 35 чел.

ВПР = 6 чел.

(35+6)*500 = 20500 (руб.)

10.                                                                                           Прочие расходы (отопление, освещение, хозяйственные нужды) составляют 5 % от суммы затрат по всем статьям.

5.6. Составление сметы затрат на участок.

                                                                                                           Таблица № 14

5.7. Определение себестоимости одного изделия.

1.  Затраты на основные материалы.

2.  Основная заработная плата ОПР на деталь.

3.  Дополнительная заработная плата ОПР на деталь составляет 20 % от основной заработной платы.

4.  Отчисления на социальные страхования составляют 38,5 %от суммы основной и дополнительной заработной платы.

4.  Цеховые накладные расходы, принимаем 500 % основной заработной платы ОПР.

5.  Определяем цеховую себестоимость единицы продукции.

Калькуляция цеховой себестоимости на деталь.

                                                                                                                   Таблица №15

5.8. Технико-экономические показатели.

                                                                                                               Таблица №16

6. Организационная часть.

6.1 Планировка оборудования и рабочих мест на проектированном участке.

Планировка цеха - это план расположения производственного, подъ­емно-транспортного и другого оборудования, инженерных сетей, рабочих мест, проездов, проходов.

Технологическая планировка участка разрабатывается при проектиро­вании или реконструкции участков. Планировка решает вопросы: технологиче­ских процессов организации производства, технике безопасности, выбора транс­портных средств, научной организации труда и производственной этики.

Проектируемая планировка участка механического цеха по изготовле­нию детали типа Полумуфта 02.23.006 определяется технологиче­ским процессом и заданным серийным типом производства.

В корпусе, где располагается проектируемый участок, шаг колонн стан­дартный 18* 12м. Пролетом называется часть здания, ограниченная в продоль­ном направлении двумя параллельными рядами колонн. На участке выбираем ширину пролета 18 м, и шаг колонн по 12 м.

Металлорежущие станки на проектируемом участке располагаются по ти­пу оборудования. При разработке плана расположение станков следует координировать их положение относительно колонн, проездов, проходов, вспомогательных поме­щений с использованием нормативов.

Координатное положение каждого станка создает значительное удобство при монтаже нового участка, когда обо­рудование поступает в разные сроки, и каждый станок устанавливается на своем месте не зависимо от прибытия других соседних. Рабочие места станочников спланированы таким образом, что­бы обеспечить безопасность работающих, а также быстрой эвакуации их в экс­тремальных случаях и обеспечение ремонтных работ.

К оборудованию на участке подводится СОЖ, сжатый воздух, электроэнергия.

В начале участка предусматривается - место хранения заготовок; в удоб­ном месте для подъезда транспортных средств - место хранения готовых деталей; на участке предусмотрены:

-  место мастера

-  место контролера и контрольный стол;

-  место под слесарные верстаки;

-  стеллажи для деталей на промежуточных операциях;

Для пожарной безопасности предусмотрены:
        -  пожарный кран;

-  пожарный щит;

-  ящик с песком;

на участке имеется кран с питьевой водой и место отдыха рабочих; имеет­ся место для сбора стружки.

6.2   Организация   транспортирования   изделий   на участке и уборке стружки.

В процессе производства в цехах предприятия регулярно перемещается большое количество сырья, материала, топлива, полуфабрикатов, инструментов и готовой продукции.

Доставка этих грузов предприятия, перемещения их внутри предприятия является функциями промышленного транспорта, который делится на межцеховой и внутрицеховой. Выбор транспортных средств должен соответствовать объему и характеру грузопотока и учитывать расстояния перевозок, габариты и свойства перевозимых грузов. Доставка заготовок на данный проектируемый участок осуществляется с помощью электрокары. В качестве тары применяют стандартные прямоугольные банки, для перемещений детали между операциями используют железные тележки на колесиках.

При размещении станков в линии необходимо предусмотреть кратчайшие пути движения каждой детали в процессе обработки.

Зигзагообразное движение деталей в пределах данного пролета из одного ряда станков в другой вполне допустимо, т. к. кран или тележка, двигаясь в одном направлении, имеет возможность доставлять детали к станкам одного и другого ряда без всяких затруднений.

Размеры главных проездов на участке и проходов между рядами станков предназначены для транспортных средств движения людей и определяются в соответствии с габаритами применяемых транспортных средств, санитарно-гигиеническими нормами и нормами техники безопасности. Второстепенные проходы между станками служат для прохода людей к станкам.

На участке предусмотрены контейнеры для сбора стружки: под черную и  под цветную стружку.

Уборка стружки со станка ведется в течение смены рабочим в специально-предусмотренные небольшие контейнера и периодически уводится в общие контейнера участка. Стружка после уборки оборудования в конце смены также увозятся контейнера с участка. По мере заполнения контейнеров участка стружкой их убирают карами с подъемными устройствами и заменяют на

пустые.  Стружка  централизовано  утилизируется  на  единый  общезаводской склад.

6.3. Организация рабочего места станочника.

При проектировании производственных процессов и разработке плана расположения оборудования и рабочих мест на участке необходимо иметь ввиду основные положения научной организации труда и технической этики, выпол­нение которых способствует созданию наиболее благоприятных условий для ра­ботающих и повышению производительности труда.

Внешней планировкой рабочего места является размещение основного оборудования, оснастки, подъемно-транспортных средств, приспособлений, за­готовок и готовых деталей.

Под рабочим местом понимается организационная зона производст­венной площади, предназначенной для выполнения определенных работ и ос­нащенная необходимыми материально-техническими средствами труда, обору­дованием.

При любой форме организации работы для наилучшего использования оборудования и достижения наибольшей производительности труда необходимо, кроме всех технических возможностей станка, инструмента и приспособления, предусмотреть рациональную организацию рабочего места, обеспечивающего непрерывность работы станка. Для этого нужно устранить потери времени и за­держки, вызываемыми лишними движениями и хождением несвоевременной подачи материала, неудобным расположением заготовок, инструмента на рабо­чем месте.

Рациональная организация рабочего места предусматривает необходи­мую предварительную подготовку работы и рабочего места, своевременное и четкое обслуживание его в процессе работы и наиболее совершенную планиров­ку.

В механических цехах серийного производства на рабочем месте токаря хранится много различного инструмента и приспособлений. Для хране­ния используют инструментальную тумбочку с планшетом и приемным столи­ком, на верхней полке которого устанавливают тару с заготовками, а на нижней хранятся приспособления и необходимый инструмент. Имеется деревянная ре­шетка под ноги рабочего. В тумбочке имеется два отделения соответственно для хранения инструмента рабочего, работающего в первую и вторую смену.

6.4. Организация инструментального хозяйства.

Задачами инструментальной службы цеха являются: полное и своевременное обеспечение рабочих мест цеха нужным и качественным инструментом; устранение простоев рабочих из-за несвоевременного обеспечения инструментом; освобождение основных рабочих от работ по заточке и ремонту инструмента; своевременный ремонт и организация работ по восстановлению отработанного инструмента.

В крупных цехах инструментальным хозяйством руководит заведующий инструментальным бюро. В состав бюро входят: плановая группа, инструментально-раздаточная кладовая (ИРК), мастерские по ремонту и заточке инструмента. В небольших цехах руководство работой по обеспечению инструментом осуществляет техник по инструменту, который входит в состав тех. бюро.

Основная часть работы по организации инструментального хозяйства цеха сосредотачивается в ИРК, которая подчиняется заведующему инструментальным бюро или технику по инструменту. ИРК предназначено для хранения запасов инструмента, выдачи инструмента на рабочие места, проверки и сортировки его после работы, учета наличия, пополнения запасов, передача инструмента на перезаточку и ремонт, списание отработанного инструмента.

Штат кладовой должен состоять из заведующего, раздатчиков инструмента и учетчика.

Инструмент может выдаваться рабочим во временное и постоянное пользование. Инструмент, выдаваемый в постоянное пользование, записывается в инструментальную книжку каждого рабочего, которая хранится в кладовой. Дальнейшая выдача того же инструмента из ИРК производится обмен на ранее полученный инструмент без документов. В случае замены сломанного инструмента должен быть предъявлен акт на поломку, где указываются причины поломки и виновники. Инструмент, требующий переточки выдается во временное пользование.

Лучшим способом выдачи инструмента является его доставка непосредственно на рабочее место. Это освобождает рабочих от потерь времени при получении инструмента и способствует увеличению выработки. Кладовая должна располагать подвижным раздаточным стеллажом для доставки инструмента на рабочие места.

Для учета наличия инструмента в ИРК используются учетные карточки, которые открываются на каждый вид и размер инструмента.

Весь инструмент, который возвращается в ИРК от рабочих, подвергается контролю. В цехах серийного производства не сложный ремонт инструмента производится самим цехом. Для этого при ИРК создается ремонтно-инструментальная группа, которая и осуществляет ремонт неисправного инструмента. Для более сложного ремонта инструмент передается в инструментальный цех.

6.5. Организация технического контроля

Контроль качества продукции во всех производственных звеньях предприятия осуществляет отдел технического контроля (ОТК). Его начальник подчиняется непосредственно директору предприятия. Он имеет право прекратить приемку и отгрузку готовой продукции, если последнее не соответствует действующим стандартам и технической документации.

В настоящее время целью повышения качества выпускаемой продукции на машиностроительных предприятиях применяют различные мероприятия технологического и организационного характера.

Внедрение сертификационной системы качества ИСО 9004-2001, которая дает возможность выхода продукции на международный рынок.

Основными задачами ОТК является предотвращение выпуска не качественной продукции на всех стадиях изготовления, контроль соблюдения технологической дисциплины в цехах, оформление документов о приемке готовой продукции и документов на утилизацию изделий и проведение анализа брака.

Непосредственно в цехах контроль качества продукции осуществляют контрольные мастера и контролеры, подчиненные ОТК. Качество труда производственных рабочих характеризуется процентом продукции заданной ОТК с первого предъявления.

ОТК занимается технической приемкой материалов, полуфабрикатов и готовых изделий, поступающих от предприятий-поставщиков. ОТК подчинены центрально-измерительной лаборатории (ЦИЛ) и контрольно-измерительным пунктам, обслуживающие цеха завода. ЦИЛ осуществляет разработку и внедрение проверочных схем, следят за эксплуатацией и состоянием измерительных средств, и проверяет их в плановом порядке.

В разработанном технологическом процессе контроль заготовок предусмотрен после каждой операции исполнителем 100%, контролером ОТК 10%, окончательный контроль детали и ее технических требований от 50% до 100%.

На проектируемом участке предусмотрено место контролера, контрольный стол, контрольная плита для проверки размеров детали, взаимного расположения поверхностей, качество поверхностей и шероховатости.

6.6. Мероприятия по охране труда, технике безопасности и              противопожарной защите, производственной эстетике на участке.

Для соблюдения требований по охране труда, техники безопасности и  пожарной безопасности на проектируемом участке разработаны следующие организационные мероприятия:

1.  Обеспечение всех видов металлообрабатывающих станков оградительными устройствами.

2.  Работа с эмульсиями и другими моющими средствами производится в резиновых перчатках или с применением специальных паст.

3.  Для лучшего освещения лампы накаливания заменить газоразрядными люминесцентными лампами.

4.  Для защиты рабочих от поражения электрическим током оборудование должно быть заземлено. Предусмотрены, СИЗ, решетки, резиновые коврики.

5.  Каждый рабочий при поступлении на работу проходит инструктаж по технике безопасности, инструктаж проводится параллельно с обучением рабочих безопасным приемам труда и освоением оборудования на данном участке. После прохождения рабочим вводного инструктажа он расписывается в журнале. Мастер (инструктор по технике безопасности) следит за соблюдением техники безопасности на рабочем месте. Регулярно (один раз в три месяца) мастер проводит повторный инструктаж, в объеме первичного.

6.  Рабочим выдается специальная одежда с учетом условий труда.

7.  Для обеспечения противопожарной защиты на участке установлен противопожарный кран, противопожарный щит (топор, багор, лопата, огнетушитель) и ящик с песком. Средства тушения должны находиться в исправном состоянии. Разработан и доведен до каждого работающего план эвакуации на случай пожара.

8.  При размещении на участке оборудования должны быть учтены минимальные расстояния между станками (1,5 метра), стеллажами и элементами зданий (1 метр), что исключает загромождение проходов и проездов.

9.  На участке должны быть установлены необходимые грузоподъемные механизмы.

10.   На участке имеются информационные и предупреждающие знаки, таблицы и указатели.

Производственно техническая эстетика – это отрасль науки о прекрасном в сфере производства. Техническая эстетика изучает социальные, культурные, технические и эстетические проблемы формирования предметной сферы создаваемой средствами промышленного производства для обеспечения наилучших условий труда, быта и отдыха. Ее внедрение способствует повышению эффективности производства, вопросы производственно технической эстетики решаются по следующим направлениям:

1.  Цветовое оформление. Влияние цветового оформления на работающих проявляется, как фактор психологического комфорта цвет должен оказывать положительное эмоциональное воздействие на человека.

2.  Озеленение территории цехов и отделов. Оно создает благоприятный микроклимат, снижает производственный шум положительно влияет на эмоциональное состояние, создавая ощущение уюта.

3.  Одежда. Рабочая одежда должна отвечать следующим требованиям: быть удобной в работе, практичной, соответствовать эстетическим требованиям по цветовому исполнению модели направлению моды. Одежда не должна быть пестрой. Строгий опрятный костюм дисциплинирует людей, заставляет содержать рабочее место в порядке. Одежда должна соответствовать требованиям техники безопасности быть удобной не стесняющей свободу движений без болтающихся завязок, хлястиков, развивающихся пол. Одежда изготовляется из соответствующих тканей с учетом специфики работы.

Список используемой литературы:

1.     Сорокин В.Г. «Марочник сталей и сплавов», М.: Машиностроение, 1989.

2.     Панов А.А «Обработка металлов резанья»

3.     Горбацевич А.Ф. «Курсовое проектирование по технологии машиностроения»,  Минск Высшая школа 1975.

4.     Справочник технолога том 1 и 2 под редакцией  Косилова А.А.  Москва, Машиностроение 1986.

5.     «Общемашиностроительные нормативы режимов резанья для технического  нормирования работ  на металлорежущих станках», Москва. Машиностроение 1967.

6.     «Общемашиностроительные нормативы времени». М. Машиностроение1989.

7.     Сахаров С.Н. «Металлорежущие  инструменты» Москва Машиностроения 1989.

8.     Нефедов Н.Е «Сборник задачи примеров по резанию металлов и режущему  инструменту», Москва. Машиностроение 1977.

9.      «Методические указания по расчету приспособлений».

10.  Ансеров  М.А «Приспособление для металлорежущих станков», Л. Машиностроение, 1975.

11.  Бабук В.В. «Дипломное проектирование по технологии машиностроения», Минск; Высшая школа, 1975.

12.  Балабанов А.Н. «Краткий справочник технолога - машиностроителя», М. «Издательство станков» 1982.

13.  Добрыднев И.С. «Курсовое проектирование по предмету по технологии машиностроения», Москва. Машиностроения 1985г.

14.  Маталин А.А «Технология машиностроения», Л. Машиностроение 1985.

15.  Егоров М.Е. «Основы проектирования машиностроительных заводов»