Разработка технологического процесса изготовления детали сборочного изделия с использованием СNС станков и средств автоматизации

http://

Тема Разработка технологического процесса изготовления детали сборочного изделия с использованием СNС станков и средств автоматизации

Введение

механический деталь конструкция Люди с давних пор вели счет времени. Время сначала измеряли с помощью солнечных часов, позднее с помощью огненных часов (для измерения ночного времени — по сгоревшей свече или количеству масла). В Древнем Египте, в Риме были изобретены водяные часы, затем песочные. В 936 г. появились механические часы (приводились в движение энергией падающих гирь). В XV в. X. Гюйгенс создал конструкцию маятниковых часов, он же изобрел балансовый регулятор, который позволил создать наручные и карманные часы. В России в 1767 г. оригинальные часы «яичной фигуры» сконструировал изобретатель и конструктор И. П. Кулибин.

Т.И. Волосков (1729—1806) создал часы исключительной сложности, они показывали год, месяц, число, фазы Луны, положение Солнца относительно главных созвездий и др.

Предметом исследования и разработки в технологии изготовления функционально-декоративных художественных изделий являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки деталей (сборочных единиц), припуски на них, установка (базирование и закрепление) заготовок на станках, способы механической обработки поверхностей, методы изготовления типовых деталей, процессы сборки, конструирование приспособлений.

Основные направления развития современной технологии: переход от дискретных к непрерывным, автоматизированным технологическим процессам; моделирование технологических процессов на основе САD-САЕ-САМ систем; внедрение малоотходных и безотходных технологий; повышение точности п производительности технологических процессов; создание гибких производственных систем.

1. Анализ исходных данных проектируемого изделия

1.1 Описание служебного назначения изделия, состава сборочных единиц и входящих деталей Часым — прибор для определения текущего времени суток и измерения продолжительности временных интервалов в единицах, меньших, чем одни сутки.

Часы состоят из корпуса, механизма и циферблата со стрелками или электрического цифрового индикатора. Корпус служит для размещения механизма часов и его защиты от воздействия внешних факторов и загрязнения. По форме и конструкции корпуса часов бывают разнообразными. Для изготовления корпуса обычно используют металлы либо их сплавы: бронзу или латунь, которые могут быть покрыты позолотой, никелем, хромом; нержавеющую сталь; титан; алюминий; драгоценные металлы: серебро, золото, платину, а также пластик; керамику; карбиды титана или вольфрама; натуральный камень; сапфир; дерево, резину. Часы с прозрачным циферблатом и задней крышкой, сквозь которые виден механизм, получили название «скелетон». В качестве часового стекла обычно используется прозрачный пластик, минеральное или сапфировое стекло.

Таблица 1. Спецификация деталей изделия «Часы»

1.2 Выбор и обоснование спектра используемых в конструкции изделия материалов В конструкции данного изделия могут быть использованы мрамор, яшма, родонит, серпентинит, чароит, нефрит, обсидиан и другие цветные камни. Эти материалы обладают необходимыми физико-механическими и декоративными свойствами.

Среди металлов для вставок могут быть использованы латунь, бронза. В данном проекте для изготовления изделия используется материал родонит, в металле латунь-томпак с содержанием меди 90−97%. Обладает высокой пластичностью, антикоррозионными и антифрикционными свойствами, хорошо сваривается со сталью, его применяю для изготовления биметалла сталь-латунь. Благодаря золотистому цвету, томпак используют для изготовления, художественных изделий, знаков отличия и фурнитуры.

Табл.2

Серпентинит — ультраосновная горная порода непостоянного состава и неоднородной структуры, состоящая преимущественно из смеси минералов группы серпентина, с небольшими примесями граната, оливина, пироксенов, амфиболов, магнетита, хромита, карбонатов, талька. Твёрдость серпентинитов непостоянна и меняется от 2,5 до 4 в зависимости от количества присутствующего более мягкого, чем серпентин, талька или более твердых минералов, таких, как амфиболы. Излом неровный, иногда занозистый, блеск в изломе от матового до жирного. Структура серпентинитов бластопорфировая, петельчатая, ячеистая, решетчатая, псевдоморфная с тонковолокнистой или криптокристаллической структурой основной массы. В бластопорфировых выделениях размером до 3 мм иногда наблюдаются реликты оливина, чаще всего полностью замещенного агрегатом карбоната, магнетита, серпентина или хлорита, с образованием петель, ячеек или решетки из поперечно-волокнистого хризотила. Внутри петель и ячеек находится низкопреломляющий серпофит или хлорит, редко — тальк. Эти структуры возникли в результате замещения оливина, по реликтовым трещинам которого развился хризотил асбест. Иногда серпентин-хлоритовые ячейки бывают заключены в массе бурого сидерита и отделены от него каемками из мельчайших удлиненных или чечевицеобразных зерен эпидота. В участках, обогащенных эпидотом, может наблюдаться нематобластовая структура, а участки породы, обогащенные карбонатом, имеют мозаичную или зубчатую гранобластовую структуру; или же метасоматическую структуру замещения, которая характеризуется причудливыми очертаниями зерен карбоната с проникновением в них хлорита и низкопреломляющего криптокристаллического или тонковолокнистого серпентина. В иных случаях структуру основной массы породы определяет агрегат антигорита в сочетании с магнетитом и хризотилом. Серпентиниты представляют собой продукт регионального или контактового метаморфизма богатых магнием ультраосновных или карбонатных пород и образуется при гидротермальном метаморфизме содержащих оливин ультрамафитов, при температурах ниже 400 °C и повышенном давлении.

1.3 Оценка технологических показателей конструкции изделия Каждая вновь создаваемая конструкция (изделия) должна отвечать следующим требованиям: она должна быть экономична, надежна, долговечна. Себестоимость новой конструкции должна быть не выше существующей (типовой, аналогичной). Обоснование выбора варианта конструкции ведется по двум направлениям — учитываются эксплуатационные качества конструкции и ее технологические показатели. В данной работе целесообразно рассмотреть второе направление.

Технологичной считается конструкция, которая совершенна не только по своим технико-экономическим показателям, но сравнительно легко и быстро осваивается производством и имеет сравнительно невысокую себестоимость.

Существуют следующие признаки технологичности:

1. Общее количество деталей и их распределение по конструктивному назначению.

В соответствии с этой классификацией определяется коэффициент экономичности:

К_экон = (N_доп + N_всп + N_креп) / N_осн= (40+0+17)/16=3,6

где, N_доп — количество дополнительных деталей в конструкции,

N_всп — количество вспомогательных деталей в конструкции;

N_креп — количество крепежных деталей в конструкции;

N_осн — количество основных деталей в конструкции.

Чем выше коэффициент экономичности, тем конструкция является менее технологичной. Фактически, детали фурнитуры кроме деталей 2.6 и 2.5 были изготовлены в мастерской, следовательно, их можно отнести к деталям основного производства, тогда:

К_экон = (N_доп + N_всп + N_креп) / N_осн=(3+17)/53=0,37

В таком случае, конструкция изделия технологична

1. Количество наименований деталей конструкции. В соответствии с этим признаком определяется коэффициент повторяемости или коэффициент внутренней унификации.

К_повт = N_общ / N_наим= 73/17=3,5

где, N_общ — количество повторяющихся по наименованию деталей в конструкции, (шт.);

N_наим — общее количество наименований деталей в изделии, (шт.).

Чем выше коэффициент повторяемости (унификации), тем лучше, т.к. меньше работ по технической подготовке производства.

2. Степень преемственности конструкции.

С точки зрения преемственности все детали конструкции делятся на следующие группы:

Оригинальные детали — это детали созданные только для данной конструкции; Заимствованные детали — это детали, которые ранее использовались в других конструкциях данного предприятия;

Покупные стандартные детали — это детали, которые выполнены по ГОСТам и которые предприятие покупает на стороне;

Нормализованные детали — это детали, которые предприятие покупает, но которые выполнены по техническим условиям.

В соответствии с данной классификацией могут быть рассчитаны следующие коэффициенты:

1. Коэффициент конструктивной преемственности К_преем = N_заим / N_наим= 0/17=0

где, N_заим — количество наименований заимствованных деталей в конструкции. *) данный коэффициент в расчете не участвует.

2. Коэффициент конструктивной унификации:

К_у = (N_заим + N_норм + N_ст) / N_наим=1

где, N_норм — количество наименований нормализованных деталей в конструкции; N_ст — количество наименований покупных стандартных деталей в конструкции.

Данные коэффициенты должны быть максимально приближены к единице, но не больше ее.

После расчетов делается вывод о технологичности конструкции изделия.

Вывод изделие обладает средней степенью преемственности конструкции, технически непроста подготовка его производства, так как изделие обладает низким коэффициентом внутренней унификации. Конструкция неудобна для производства, ремонта, её коэффициент экономичности равен трем целым пятидесяти шести десятым. Технологичность конструкции изделия достаточно низкая

1.4 Технический анализ рабочего чертежа детали и его корректировка в соответствии со стандартами ЕСКД

.

Рис. 1.1 Габаритный чертеж изделия

http://

Рис. 1.2 Рабочий чертеж детали

http://

Рис. 1.3.Технологический чертеж детали Анализ технических требований чертежа детали и выбор методов обработки поверхностей

2. Определение типа производства

2.1 Расчет массы детали и изделия Масса детали № 2 «База колонны» m=12,12 312 г

2.2 Определение массы всего изделия Также учитываются массы:

Деталь № 1 «Подставка» m= 612,82 667

Деталь № 3 «Колонна» m=96,58 344

Деталь № 4 «Циферблат» m=142,989 602 г Деталь № 5 «Ручка» m=196,87 635

Вычисление массы всего изделия:

М= 612,82 667*2+12,123 112*8+96,58 344*4+142,98 962+196,87 635=2168,838 003=2,16 кг Программа выпуска 55 изд/мес*12 мес= 660 изд/год

2.3 Определение типа производства Годовая программа выпуска составляет 660 штук в год. Зная массу изделия и годовую программу выпуска можно установить что, производство среднесерийное.

Организационно-технические характеристики среднесерийного производства.

1. Групповая форма организации производственного процесса 20>K з. о>10

2. Типовые, групповые и единичные технологические процессы.

3. Операционное Автоматизированное или неавтоматизированное.

4. Дифференциация. Последовательная концентрация при построении операций, обработка одноместная, многоместная с непрерывной или раздельной установкой.

5. Точность обеспечивается базированием без выверки и с выверкой, настройка статическая по пробным деталям или комбинированная.

6. Универсальные или специализированные, станки с ЧПУ, гибкий модуль.

7. Оснастка: сборно-разборные приспособления, специализированные наладочные приспособления.

2.4 Определение типа производства по коэффициенту закрепления операции К_з.о

К_з.о. = t_в/t_шт = (F? m? К_п.о.? 60)/(N_мес? t_шт)= 1950*2*0,85*60/55*1460=2,47

где: t_в — такт выпуска, мин;

Fмесячный фонд времени односменной работы рабочего места, F= 1950ч;

m — принятое число смен (в расчетах принимается m = 2);

К_п.о. — коэффициент учитывающий простои по организационно — техническим причинам (в расчетах принимается К_п.о. = 0,75…0,85);

N_мес — число деталей запускаемых в производство, шт/мес. ;

t_шт — штучное время, мин.

Коэффициент закрепления операции для данной детали равен 2,47, следовательно, данное производство может быть крупносерийным.

3. Выбор технологических баз

От правильного решения вопроса о технологических базах в значительной степени зависят:

— точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей;

— точность размеров, которые должны быть получены при выполнении запроектированной технологической операции;

— степень сложности и конструкция приспособлений;

— производительность обработки.

Требуемая точность обработки обеспечивается приданием заготовки вполне определенного положения относительно режущего инструмента. Основными преимуществами данного метода является обеспечение повышения точности, снижения брака, исключается влияние износа режущего инструмента на точность, так как при проведении пробных корректируется его положение.

4. Расчет припусков и определение размера заготовки

Припуском называют слой материала, удаляемый в процессе механической обработки заготовки для достижения требуемой точности и качества обрабатываемой поверхности. Различают припуски промежуточные (Zi) и общие (Zo). Общий припуск равен сумме промежуточных припусков по всему технологическому маршруту механической обработки данной поверхности.

1. Rz_i-1 — высота неровностей, полученная на смежном предшествующем переходе обработки данной поверхности, мкм;

2. T_i-1 — глубина дефектного поверхностного слоя, отличного от основного, полученного на предшествующем технологическом переходе (ржавчина, микротрещины, микродефекты), мкм;

3. с_?i-1 — суммарное значение пространственных отклонений сi-1 в расположении обрабатываемой поверхности относительно базовых поверхностей за готовки, оставшихся после выполнения предшествующего перехода, мкм.

При распиле заготовка устанавливается на оправку.

Расчет припусков для поверхности D₁ = 24 мм.

с = ?_к *D₁=1,5*24 = 36 мкм

?_к =1,5 мкм — удельная кривизна

L = 24 мммаксимальный размер изделия с_D= с_кор=?_кD

с_d=== 1,12 мм= 1120 мкм

— в расчетах деталей из природного камня эту величину следует принимать равной 0,5 мм;

— в расчетах деталей из природного камня эту величину следует принимать равной 1 мм.

с = 36 мкм

₁=0,06*=2,16 мкм

₂ = 0,05*=1,8 мкм

₃ = 0,04*=1,44 мкм

4. е_уi — погрешность установки, возникающая на выполняемом переходе.

е_б =0

е_з =60 мкм е_пр — входит в погрешность закрепления.

е_у == 60 мкм где К_у — коэффициент уточнения (можно принимать Ку = 0,06);

е_уi?1 — погрешность установки на первом переходе;

е_инд — погрешность индексации поворотного устройства (поворотного стола, шпиндельного барабана, револьверной головки и т. д.), при расчётах можно принимать еинд = 0,05 мм.

е_у1 =0,06*60 + 50= 53,6 мкм е_у2 =0,06*53,6 + 50= 53,22 мкм Расчетные величины Минимальный припуск:

2Z_imin = 2(200+ 400 +) = 1272 мкм

2Z_imin = 2(160+ 250 +) = 940 мкм

2Z_imin = 2(30 + 100 +) = 368 мкм

2Z_imin = 2(10 + 100 +) = 326 мкм Минимальные размеры:

23,48+ 0, 326 = 23,806

23,806 + 0, 368 = 24,174

24,174 +0,94 = 25,144

25,144 + 1,272 = 26,386

Наибольшие предельные размеры:

23,48 + 0,052 = 23,53

23,81 + 0,084 = 23,89

24,17 + 0,13 = 24,3

25,11 + 0,4 = 25,51

26,39 + 3 = 29,39

Расчет припусков для поверхности D₂ = 19,2 мм.

с = ?_к *D₂=1,5*19,2 = 28,8 мкм

?_к =1,5 мкм — удельная кривизна

L = 24 мммаксимальный размер изделия с_D= с_кор=?_кD

с_d=== 1,12 мм= 1120 мкм

— в расчетах деталей из природного камня эту величину следует принимать равной 0,5 мм;

— в расчетах деталей из природного камня эту величину следует принимать равной 1 мм.

с = 28,8 мкм

₁ = 0,06* = 1,73 мкм

₂ = 0,05* = 1,44 мкм

₃ = 0,04* = 1,15 мкм

4. е_уi — погрешность установки, возникающая на выполняемом переходе.

е_б =0

е_з =60 мкм е_пр — входит в погрешность закрепления.

е_у == 60 мкм где К_у — коэффициент уточнения (можно принимать Ку = 0,06);

е_уi?1 — погрешность установки на первом переходе;

е_инд — погрешность индексации поворотного устройства (поворотного стола, шпиндельного барабана, револьверной головки и т. д.), при расчётах можно принимать еинд = 0,05 мм.

е_у1 =0,06*60 + 50= 53,6 мкм е_у2 =0,06*53,6 + 50= 53,22 мкм Расчетные величины:

Минимальный припуск:

2Z_imin = 2(200+ 400 +) = 1258 мкм

2Z_imin = 2(160+ 250 +) = 940 мкм

2Z_imin = 2(30 + 100 +) = 367 мкм

2Z_imin = 2(10 + 100 +) = 326 мкм Миним. размера:

18,68 + 0,326 = 19,006

19,006 + 0,367 = 19,373

19,373 + 0,94 = 20,313

20,313 + 1,258 = 21,571

Наибольшие предельные размеры:

18,68 + 0,052 = 18,732

19,01 + 0,084 = 19,094

19,37 + 0,13 = 19,5

20,13 + 0,4 = 20,53

21,57 + 3 = 24,57

Следующим этапом является определение стоимости заготовки, которая рассчитывается по формуле:

С_м = g_н? Ц_м — g_o? Ц_o + С_зч? T (1 + C_н/100)= 2,16*10;

0,411*5+190*24(1+60/100)=7315,54руб где:

С_зч — средняя часовая заработная плата основных рабочих по тарифу, 190 руб./ч; (полный рабочий день 176 ч в месяц) Ц_o — цена 1 кг отходов, 5руб;

Ц_м — оптовая цена на материал, 10руб за кг серпентинита.;

g_д — масса детали, 2,16 кг;

g_o — масса отходов материала, 0, 411 кг;

T — время изготовления заготовки, 24ч;

C_н — ценовые накладные расходы (для механического цеха могут быть приняты равными 60 — 80%).

Рис. 4.1 Чертеж заготовки

5. Проектирование технологического маршрута обработки заготовки На этом этапе разрабатывается общий маршрут обработки заготовки, выбираются методы обработки поверхностей заготовки, уточняются технологические базы, предварительно выбираются средства технологического оснащения, намечается содержание операций. При разработке маршрута необходимо разделить технологический процесс на этапы, выполняемые в порядке возрастания точности этапа, т. е. от черновых к чистовым. Различают укрупненные стадии обработки: черновую (обдирочную), чистовую и отделочную.

5.1 Выбор средств технологического оснащения Таблица 5.1 Маршрутно-операционная карта обработки детали № 2 «База колонны»

Табл.5.2 Выбор оборудования по паспортным данным станка

Лист 5.1

Лист 5.2

5.3 Проектирование технологических операций и переходов Табл.5.3 Выбор режимов обработки Операция 010 Профилировочная

операция 015 Кругло-шлифовальная

Операция 020 Полирование

Операция 025 Вертикально-сверлильная

Операция 030 Плоскошлифовальная

Скорость резания V (м/мин). При определении скорости резания ориентируются на среднюю экономическую стойкость инструмента.

V= рDn/1000

где: D — диаметр фрезы, мм, n_ст — частота вращения фрезы (мин^-1), выбирается из паспортных данных станка.

1.3,14*0,14*1000=439,6

2.3,14*0,2*600=376,8

3.3,14*0,12*600=226,08

4.3,14*0,06*3000=565,2

5.3,14*0,06*2000=376,8

Основное время:

1. Токарная работа (профилирование):

Tо = (L/S)? i=((225+160)/400)*2=1,92

Tо =((3,14*110*70/180)/400)*2=0,7

где:

L — длина обработки, мм; S — подача, мм/об; n — частота вращения шпинделя, мин^-1; i — число рабочих ходов (проходов).

2. Плоское шлифование торцом круга на станках с прямоугольным столом

= (220*160*0,8*1,2)/(300*230*0,2*1)=2,44

Tо =(220*160*0,7*1,4)/(300*200*0,15*1)=3,83

Tо =(220*160*0,3*1,5)/(300*200*0,1*1)=2,64

— суммарный припуск на шлифование, мм;

В — ширина заготовки, мм;

— число заготовок установленных на столе, шт.;

— коэффициент зачистных ходов, = 1,2 …1,4 — для предварительного шлифования, = 1,3 … 1,7 для окончательного шлифования.

3. Шлифовально-полировальная операция

Tо =(7320*4*1,2)/(3000*1*1)=11,7

Tо =(6980*4*1,2)/(3000*1*1)=11,2

Tо =(6880*1*1,4)/(3000*0,5*1)=6,4

Tо =(6840*0,5*1,5)/(3000*0,2*1)=8,55

4. Внутришлифовальная операция

Tо =(34 840*0,3*1,5)/(300*200*0,1*1)=2,61

5. Сверление и рассверливание

=Lсв*5/S=10*5/100=0,5

Tо =10*5/80=0,63

где:

L_св = l_св'+ l_св'' + l_св''', мм

l_св' - длина врезания, мм, l_св'= 0,125*d_св*сtgц;

l_св'' - длина обрабатываемого отверстия, мм;

l_св''' - длина перебега сверла, мм, l_св''' = 2 — 5 мм;

d — диаметр сверла;

S — подача, мм/мин.

6. Нормирование технологических операций В серийном производстве рассчитывается норма штучно-калькуляционного времени, определяющая затраты на всю операцию, мин:

Т_ш. к. = Т_шт + Т_п.з./n

где Т_о — основное (машинное) время, вычисляемое как отношение длины рабочего хода инструмента к подаче (в минутах) его перемещения, мин.

Т_всп — вспомогательное время, включает в себя продолжительность всех вспомогательных ходов инструмента, включений, переключений станка, установки и снятия заготовки, мин.

Т_п.з. — подготовительно-заключительное время, мин:

Т_п.з. = 60 / р = а 60 / N,

где р — размер партии,

N — годовая программа выпуска,

a — количество запусков партии в течении года.

Норма штучного времени

Т_шт = Т_о + Т_всп + Т_орм + Т_отд, мин.

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,44 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,27

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,6 мин

tизм — время на контрольные измерения =0,1 мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м. — время обслуживания рабочего места, мин.

Определяется как:

Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,38

где: Т_тех — время технического обслуживания, мин.

Определяется как:

Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,38

где: Т_тех — время технического обслуживания, мин.

Определяется как:

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(1,85+1,35)=0,19мин Т_орг — время организационного обслуживания, мин:

Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(1,85+1,35)=0,19мин Т_отд — время регламентированных перерывов, мин:

Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(1,85+1,35)=0,08мин Т_шт =1,85+1,35+0,38+0,08=3,66

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=3,66+2/45=3,7

где n — количество деталей в партии =45 шт.

Т_п.з. — подготовительно-заключительное время, мин:

Т_п.з. = 60 / р = а 60 / N =1,3

где р — размер партии =30 шт.

N — годовая программа выпуска =540 шт.

a — количество запусков партии в течении года =12

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,35 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,35мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,9 мин

tизм — время на контрольные измерения =0,1 мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,24

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(0,7+1,35)=0,12мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(0,7+1,35)=0,12мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(0,7+1,35)=0,05мин Т_шт =0,7+1,35+0,24+0,05=2,34

Т_п.з. = 60 / р = а 60 / N =60/540=0,1

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=2,34+2/60=4,68

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,48 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,34мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,95мин

tизм — время на контрольные измерения =0,19мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,48

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(2,59+1,48)=0,24мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(2,59+1,48)=0,24мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(2,59+1,48)=0,1мин Т_шт =2,59+1,48+0,48+0,1=4,65

Т_п.з. = 60 / р = 60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=4,65+2/60=4,68

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,48 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,34мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,95мин

tизм — время на контрольные измерения =0,19мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,64

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(3,78+1,48)=0,32мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(3,78+1,48)=0,32мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(3,78+1,48)=0,13мин Т_шт = Т_о + Т_всп + Т_орм + Т_отд

Т_шт =4,68+1,48+0,64+0,13=6,93

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=6,03+2/60=6,06

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,48 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,34мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,95мин

tизм — время на контрольные измерения =0,19мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,46

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(2,43+1,48)=0,23мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(2,43+1,48)=0,23мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(2,43+1,48)=0,1мин Т_шт =4,68+1,48+0,46+0,1=4,47

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=3,81+2/60=4,5

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,48 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,34мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,95мин

tизм — время на контрольные измерения =0,19мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=1,58

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(11,7+1,48)=0,79 мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(11,7+1,48)= 0,79мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(11,7+1,48)=0,33 мин

Т_шт =11,7+1,48+1,58+0,33=15,09

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=+2/60=15,12

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,45 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,87мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,37мин

tизм — время на контрольные измерения =0,21мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=1,52

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(11,2+1,45)=0,76мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(11,2+1,45)= 0,76мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(11,2+1,45)=0,32 мин Т_шт =11,2+1,45+1,52+0,32=14,49

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=14,49+2/60=14,52

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,48 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,34мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,95мин

tизм — время на контрольные измерения =0,19мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин

Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,94

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(6,4+1,48)=0,47 мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(6,4+1,48)=0,47 мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(6,4+1,48)=0,2 мин Т_шт =6,4+1,48+0,94+0,2=9,02

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=9,02+2/60=9,05

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,48 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,34мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,95мин

tизм — время на контрольные измерения =0,19мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=1,2

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(8,55+1,48)=0,6 мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(8,55+1,48)=0,6 мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(8,55+1,48)=0,25 мин Т_шт =8,55+1,48+1,2+0,25=11,48

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=11,48+2/60=11,51

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,48 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,34мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,95мин

tизм — время на контрольные измерения =0,19мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,5

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(2,61+1,48)=0,25 мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(2,61+1,48)=0,25 мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(2,61+1,48)=0,1 мин Т_шт =2,61+1,48+0,5+0,1=4,69

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=4,69+2/60=4,72

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,94 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,81мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,88 мин

tизм — время на контрольные измерения =0,25мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,3

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(0,5+1,94)=0,15 мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(0,5+1,94)=0,15 мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(0,5+1,94)=0,06 мин Т_шт =0,5+1,94+0,3+0,06=2,8

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=2,8+2/60=2,83

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,94 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,81мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,88 мин

tизм — время на контрольные измерения =0,25мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,3

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(0,63+1,94)=0,15 мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(0,63+1,94)=0,15 мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(0,63+1,94)=0,06 мин Т_шт =0,63+1,94+0,3+0,06=2,93

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=2,93+2/60=2,96

Т_всп =tуст+tпер+tизм*Kи =1,94 мин

tуст — время установки, крепления, открепления и снятия детали =0,81мин

tпер — время, связанное с обработкой поверхности =0,88 мин

tизм — время на контрольные измерения =0,25мин

Kи — коэффициент периодичности промеров =1мин Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг=0,3

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(0,63+1,94)=0,15 мин Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп) =0,06(0,63+1,94)=0,15 мин Т_отд = 0.025 (Т_о + Т_всп) =0,025(0,63+1,94)=0,06 мин

Т_шт =0,63+1,94+0,3+0,06=2,53

Т_п.з. = 60 / р=60/30=2

Тш.к.=Тшт.+Тп.з./n=2,53+2/60=2,56

План обработки детали № 2 «База колонны»

Лист 6.1 Карта операционных эскизов Лист 6.2

7.Разработка художественного рельефа в программе «ARTCAMPro» с последующим его нанесением на поверхность детали изделия

Автоматизация производства изделий из камня требует применения современных методов художественного и конструкторско-технологического проектирования. Реализация автоматизированных производств, способных быстро и гибко реагировать на запросы рынка, требует их оснащения специализированными CAD/CAM-системами, а также станочным оборудованием с ЧПУ.

8. Расчет технологической себестоимости изготовления детали и изделия

ЗАТРАТЫ НА МАТЕРИАЛ ДЛЯ ДЕТАЛИ

W = Q3W3 — Q0W0= 0,4*54−0,06*54=18,36 руб

где Q3, Q0 (0,4; 0,06) — соответственно масса заготовки масса реализуемых отходов, м³;

W3, W0 (54 р) — соответственно стоимость заготовки (1 м³ материала) и отходов, руб.

ЗАТРАТЫ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ, РАСХОДУЕМУЮ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕТАЛИ

Эт = Рэ? * С_квт/ч, руб;

где Р_э? — расход электроэнергии на изготовление одной детали, квт/ч;

С_квт/ч — стоимость 1 квт/ч для промышленных предприятий, руб., (3,2 руб.).

При оценке технологической себестоимости детали учитываются затраты энергии по всем технологическим операциям или по всему технологическому процессу.

Расчет технологической энергии на одну деталь — операции

Р_э = N_э*К_п*_N *_то*Т_н.в.*1/_дв, квт/ч;

где: N_э — суммарная мощность электродвигателей, установленных на станке, кВт;

К_п — коэффициент потерь в сети, К_п = 1,1;

_N — коэффициент загрузки станка по мощности (принимается равным 0,5);

_N = N_э/N_э^р;

Nэ^р — расчетная мощность станка, затрачиваемая на выполнение технологической операции, кВт;

_то — коэффициент использования станка во времени;

_то = Т_о/Т_шт;

Т_нв — норма времени на выполнение технологической операции, мин;

_дв — КПД электродвигателя станка (0,85 — 0,9);

Т_шт — норма штучного времени на выполнение операции, мин;

1. Рэ1 = 2,5*1.1*0,5*0,44*5,88*1/0,9= 3,95кВт/ч (распиловка блока);

2. Рэ2 = 4*1,1*0,5*0,62*28,5*1/0,9= 6,32кВт/ч (профилирование);

3. Рэ3 = 4*1,1*0,5*0,74*16,28*1/0,9= 29,4кВт/ч (доработка профиля);

4. Рэ4 = 4*1,1*0,5*0,6*53,2*1/0,9=78 (шлифование, полирование);

5. Рэ5 = 1,8*1,1*0,5*0,16*1,89*1/0,9=0,03 кВт (сверление отверстий)

6. Рэ6 = 1,5*1,1*0,5*0,22*2,81*1/0,9= 0,56кВт/ч (плоское шлифование);

7. Общие затраты электроэнергии:

Итого: Р_э = 118,26 кВт/ч;

Стоимость электроэнергии затрачиваемой на изготовление детали :

Эт = Р_э * С_квт/ч =378,4 руб.

РАСХОДЫ ПО ОПЛАТЕ ШТУЧНОГО ВРЕМЕНИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОЧИХ

З_ш = Т_штС_рК_н, (руб.)

где С_р — минутная тарифная ставка рабочего, руб./мин. (0,4 руб./мин.);

К_н — коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату с начислениями=1,2

1. З_ш1 = 5,23*0,4*1,2=2,5 руб. (пассирование блока);

2. З_ш2 =26,24*0,4*1,2= 12,5 руб.(профилирование);

3. З_ш3 = 12,11*0,4*1,2=5,81 руб.(доработка профиля);

З_ш4 = 23,12*0,4*1,2=11,09 руб.(шлифование, полирование);

З_ш5 = 1,9*0,4*1,2=0,91 руб.(сверление отверстий);

З_ш6 = 4,77*0,4*1,2=2,28 руб.(обработка торцов);

Общие расходы по оплате штучного времени:

З _ш = 35,09 руб;

ЗАТРАТЫ, СВЯЗАННЫЕ С РАБОТОЙ ОБОРУДОВАНИЯ Р_о = Т_оС_о, (руб.)

где С_о — стоимость одного часа работы оборудования, руб./час:

С_о = С_А + W_р +U;

С_А — расходы на амортизацию оборудования, руб./час:

С_А = С_машН_А / Ф_д.о.

где С_маш — балансовая стоимость станка, руб.;

Н_А — норма амортизационных отчислений;

Ф_д.о. — действительный фонд работы оборудования (годовой), час;

Н_А = Н_в +Н_к = 5,5 + 3,3 = 8,8,%;

где Н_в — затраты на капитальный и средний ремонт (в % к балансовой стоимости);

Н_в = 3,3;

Н_к — затраты на полное восстановление (в % к балансовой стоимости);

Н_к = 5,5;

Ф_д.о. = (d_k + d_в + d_п)n_смТ_смо;

где d_k, d_в, d_п — соответственно число календарных, выходных и праздничных дней в году:

d_k = 365;

d_в = 104;

d_п =9;

nсм — число смен работы оборудования в течении суток;

nсм = 2;

Тсм — длительность рабочей смены, час;

Тсм = 8;

о = (0,94…0,98);

Пример:

Фд.о. = (365 — 104 — 9)280,97 = 3911, час;

Расходы на ремонт W_р, руб./час;

W_р = С_машН_в/Ф_д.о;

Расходы на инструмент U, руб./час;

U = C_иn_и/Т_И;

где С_и — стоимость инструмента, руб.;

n_и — число одноименных инструментов, занятых при выполнении технологической операции, шт;

n_и = 1;

Т_и — долговечность инструмента до полного износа, час;

1. Операция распиловки заготовки:

С_А = 40 250*8,8/3870=91,5руб/час;

Wр = 40 250*3,3/3870= 34,3 руб/час;

U = 380/220=1,72 руб/час;

Co = 91,5+34,3+1,72=127,52 руб/час;

Po = 0,065*127,52=8,28 руб.

2. Шлифование поверхностей.

СА = 98 990*8,8/3870=225руб/час;

Wр = 98 990*3,3/3870= 84,4 руб/час;

U = 5000/2000=2,5 руб/час;

Co = 91,5+34,3+2,5=128,32 руб/час;

Po = 0,35*128,32=44,9 руб.

3. Операция профилирования:

С_А = 98 990*8,8/3870=225 руб/час;

Wр = 98 990*3,3/3870=84,4/час;

U = 1000/2000=0,5/час;

Co =225+84,4+0,5=309,9 руб/час;

Po = 0,4*309,9=123,96 руб/час

4. Шлифовально — полировальная операция:

С_А = 98 990*8,8/3870=225руб/час;

Wр = 98 990*3,3/3870=84,4 руб/час;

U = 3000/2000= 1,5 руб/час;

Co =225+84,4+1,5=310,9 руб/час;

Po = 0,3*310,9=93,27 руб/час

5. Сверление отверстий:

СА = 15 243*8,8/3870=34,6руб/час;

Wр = 15 243*3,3/3870=12,9 руб/час;

U = 500/800= 0,63 руб/час;

Co =34,6+12,9+0,63=48,13 руб/час;

Po = 0,3*48,13=14,43 руб/час Общие затраты связанные с работой оборудования:

Р_о = 284, 57 руб ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТОИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ С_т = W_o + Э_т + З_ш + Р_о,= 18,36+378,4+35,09+284,57= 716,42 руб.

С_т = 716,42 руб ЗАВОДСКАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ С_з = Ст (1 + К_цп +К_зп)=716,42 (1+0,05+0,25)=931,3 руб где К_цп, К_зп — соответственно цеховые и общезаводские накладные расходы.

К_цп= 0,05

К_зп = 0,25

ЦЕНА ИЗДЕЛИЯ ЗАВОДСКАЯ

С_и.з. = С_з * К_н.п. * К_д.с. = 931,3*1,2*1,18= 2011,6

К_н.п. — норма прибыли, Кн.п. = 1,2

К_д.с. — добавочная стоимость, Кд.с. = 1,18

ЦЕНА ИЗДЕЛИЯ В МАГАЗИНЕ С_маг = С_и.з. * К_т.н. + 0,25С_и.з. = 2011,6 *1,2+0,25*2011,6= 2916,82 руб

0,25С_и.з. — транспортные расходы К_т.н. = 1,2 — торговая наценка.

Определение типа производства по коэффициенту закрепления операции К_з.о:

К_з.о. = t_в/t_шт = (F? m? К_п.о.? 60)/(N_мес? t_шт)= 1950*2*0,85*60/55*1460=2,47

где: t_в — такт выпуска, мин;

Fмесячный фонд времени односменной работы рабочего места, F= 1950ч;

m — принятое число смен (в расчетах принимается m = 2);

К_п.о. — коэффициент учитывающий простои по организационно — техническим причинам (в расчетах принимается К_п.о. = 0,75…0,85);

N_мес — число деталей запускаемых в производство, шт/мес. ;

t_шт — штучное время, мин.

Коэффициент закрепления операции для данной детали равен 2,47, следовательно, данное производство может быть крупносерийным.

Заключение

Предметом исследования и разработки в технологии изготовления детали № 2 «База колонны» являются виды обработки, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки детали, припуски на неё, установка (базирование и закрепление) заготовки на станках, способы механической обработки поверхностей, методы изготовления типовых деталей, процессы сборки, конструирование приспособлений. При соблюдении всех выше указанных параметров достигается наибольшая вероятность выпуска нормированного изделия.

1. Науменко И. А. Проектирование технологических процессов механической обработки деталей и расчет технологической себестоимости ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ — Методические рекомендации по выполнению комплексного курсового проекта по дисциплинам: «Технология художественной обработки материалов», «Автоматизация технологических процессов камнеобрабатывающего и ювелирного производства»

2. Моськина Н. Е Расчет нормы времени на шлифовальную операцию, кафедра «Технология машиностроения», Орел, 2011 — 30 с

3. Моськина Н. Е Расчет нормы времени на сверлильную операцию, кафедра «Технология машиностроения», Орел, 2011 — 30 с

4. Билалова. И. А Учебное пособие: Методика проектирования изделий и технологических

5. Протасов Ю. И. Разрушение горных пород: Учебник. — 3-е изд. — М.: Издательство Московского горного ун-та, 2002. — 455 с.

6. Семкин Б. В., Усов А. Ф., Курец В. И. Основы электроимпульсного разрушения материалов. — С-Пб.: Наука, 1995. — 276 с.

7. Смирнов А. Г., Бакка Н. Т. Добыча и обработка природного камня. — М.: Недра, 1990. — 445 с.

8. Сычев Ю. И., Берлин Ю. А. Распиловка камня. — М.: Стройиздат, 1989. — 320 с.

9. Ржевский В. В., Новик Г. Я. Основы физики горных пород: Учебник для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1984. — 359 с.

10. Хмелёв В. Н., Барсуков Р. В., Цыганок С. Н. Ультразвуковая размерная обработка материалов: Научная монография. — Барнаул: изд. АлтГТУ, 1997. — 120 с.

11. Хорбенко И. Г., Абрамов О. В., Швегла М. П. Ультразвуковая обработка материалов. — М.: Машиностроение, 1984. — 280 с

12. Павлов Ю. А. Технология обработки материалов: Учебное пособие 2-х кн. Кн.1. Теория процессов и базовые методы обработки материалов.- М.: МГГУ, 2013. — 228 с.

13. Павлов Ю. А., Кривоносов А. В. Материаловедение для технологов камнеобрабатывающих, гранильных и ювелирных производств: Учебное пособие. — М.: МГГУ, 2012. — 208 с.

14. Павлов Ю. А. Технологическое оборудование в гибком автоматизированном камнеобрабатывающем производстве: Учебное пособие. — М.: МГГУ, 2009. — 128 с.