Разработка технологического процесса изготовления детали "Втулка"

который увеличивается до 3 раз  по сравнению с моментом, принятым для нормальной работы сверла.

Следовательно,

 

                    (26)

 

Средний диаметр конуса хвостовика

 

dср                                                        (27)

 

или

 

dср =                                         (28)

 

где Мср ≈ 7,1 Н∙м – момент сопротивления сил резанию;

Рх = 1643 Н (≈164,3 кгс) – осевая составляющая силы резания;

µ = 0,096 – коэффициент трения стали  по стали;

θ – для большинства  конусов Морзе равен приблизительно 1°30´; sin  1°30´ = 0,02618; ∆θ = 5´ - отклонение угла конуса.

 

dср =

 

По ГОСТ 25557-82 выбирают ближайший  большой конус, т.е. конус Морзе  №0 с лапкой, со следующими конструктивными  размерами: D₁ = 9,2 мм; d₂ = 6,1 мм; l₄ = 6,1 мм; l = 59,5 мм; конусность 1 : 19,212 = 0,05205.

Определяют длину сверла. Общая длина L;длины рабочей части l₀ хвостовика и шейки l₂ могут быть приняты по ГОСТ 4010-77: L = 168 мм; l₀ = 87 мм; l₂ = 65,5 мм; d₁ = D₁ – 1,0 = 9,2 – 1,0 ≈ 8 мм. Центровое отверстие выполняют по форме в ГОСТ 14034-74.

Определяют геометрические и конструктивные параметры рабочей  части 

сверла. По нормативам [] находят форму заточки ДП (двойная с подточкой

перемычки). Угол наклона винтовой канавки ω = 30°. Углы между режущими кромками: 2φ = 118°; 2φ₀ = 70°. Задний угол α = 11°. Угол наклона поперечной кромки ψ = 55°. Размеры подточенной перемычки А = 2 мм; l = 2 мм. Шаг винтовой канавки определяют по формуле

                                                          (29)

 

 мм.

 

Толщину dc сердцевины сверла выбирают в зависимости от диаметра сверла: (0,19-0,15)D, принимают толщину сердцевины у переднего конца у переднего конца сверла равной 0,14D. Тогда dс = 0,14D = 0,14 ∙ 10 = 1,4 мм. Утолщение сердцевины по направлению к хвостовику 1,4 – 1,8 мм на 100 мм длины рабочей части сверла. Принимают это утолщение равным 1,5 мм.

Обратная конусность сверла (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику) на 100 мм длины рабочей части должна составлять: 0,04…0,10. Принимают обратную конусность 0,08 мм.

Ширина пера В = 0,58D = 0,58 ∙ 10 = 5,8 мм.

Ширину ленточки (вспомогательной  задней поверхности лезвия) f₀ и высоту затылка по спинке К выбирают по таблице 63 [неф.с/з]. В соответствии с диаметром сверла D, f₀ = 0,09; К = 0,4 мм.

Предельные отклонения диаметров сверла D = 10h9_(-0,043) мм. Допуск на общую длину и длину рабочей части сверла равен удвоенному допуску по 14-му квалитету с симметричным расположением предельных отклонений (± ) по ГОСТ25347-82. Радиальное биение рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должна превышать 0,15 мм.

 

3.3 Проектирование измерительного средства для контроля отверстия  

диаметром 13Н6    

 

Для контроля отверстия диаметром 13Н6 проектируем калибр-пробку.

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Организационный раздел

4.1 Расчет потребного  количества оборудования

 

4.1.1 Расчет потребного  количества оборудования

Для определения количества металлообрабатывающего оборудования необходимо знать:

- годовой выпуск изделия,  шт;

- вид технологического  процесса с указанием операции;

- нормы времени по  каждой операции и виду оборудования, мин;

- эффективный годовой  фонд производственного времени  единицей оборудования, час.

В курсовой работе по дисциплине «Технология  машиностроения» выбран крупносерийный тип производства, двусменный режим работы, штучное время по операциям, годовая программа выпуска детали «Втулка» 300 000 штук.

Операция 005 токарно-винторезная  с ЧПУ – Тшт = 0,68 мин;

Операция 010 токарно-винторезная  с ЧПУ – Тшт = 0,65 мин;

Операция 015 фрезерная с  ЧПУ – Тшт= 0,43 мин;

Операция 025 вертикально-сверлильная  с ЧПУ – Тшт= 0,86 мин;

Операция 035 токарно-винторезная  с ЧПУ – Тшт = 0,23 мин;

Операция 040 кругло-шлифовальная - Тшт = 2,2 мин.

Необходимое количество оборудования рассчитывают по формуле [6]

 

                                                                                    (30)                                                                               

 

где Ср – количество оборудования, шт;

Тш – суммарно-калькуляционное время по операциям, выполненным на данном этапе станков;

N – годовой объем выпускаемых изделий, шт;

Fg – эффективный годовой фонд производственного оборудования, час;

К – количество смен работы оборудования в сутки.

Эффективный годовой фонд производственного оборудования рассчитывают по формуле [6]

 

                           (31)

 

где D – количество календарных дней в году, дн., D = 365;

Пр – количество праздничных дней в году, дн., Пр = 12;

В – количество выходных дней в году, дн., В == 105;

ППр – количество предпраздничных дней в году, дн., ППр = 3.

 

 

Количество оборудования определяют по каждой операции отдельно.

Принятое количество станков  С_р округляют до целого числа.

 

 

Принимают 1 станок;

 

 

Принимают 1 станок;

 

 

Принимают 1 станок;

 

 

Принимают 2 станка;

 

Принимают 1 станок;

 

 

Принимают 3 станка.

Таким образом, принятое количество оборудования составляет 9 станков.

4.1.2 Расчет коэффициентов  загрузки оборудования

Коэффициент загрузки оборудования всем типам операций рассчитывают по формуле 

 

                                                 (32)                                               

 

где Кр – расчетное количество оборудования;

Кп – принятое количество оборудования.

Коэффициент загрузки токарного оборудования

 

 

Коэффициент загрузки токарного оборудования

 

 

Коэффициент загрузки фрезерного оборудования

 

 

Коэффициент загрузки сверлильного оборудования

 

Коэффициент загрузки токарного оборудования

 

 

Коэффициент загрузки шлифовального оборудования

 

 

Средний коэффициент загрузки оборудования рассчитывают по формуле

 

                                                 (33)                                               

 

 

Таким образом, средний коэффициент загрузки оборудования составляет 70%.

4.1.3 График загрузки оборудования

На основании проведенных выше расчетов строят график загрузки оборудования на участке. Ширина столбцов в соответствующем масштабе пропорциональна количеству станков данной модели.

 

       Рисунок 3 – График загрузки оборудования

 

Таким образом,  принятое количество оборудования составляет 9 станков,  средний коэффициент загрузки оборудования 70%.

 

4.2 Расчет численности работающих на проектируемом участке

 

4.2.1 Расчет численности основных  рабочих

Для определения количества основных рабочих применяют формулу

 

                                                        (34)

 

где ЧР – численность  рабочих, чел.;

F_g – время работы одного рабочего в год, принимают 1981 час.

 

 

Принимают 2 токаря;

 

 

Принимают 2 токаря;

 

 

Принимают 2 токаря;

 

 

Принимают 3 сверловщика;

 

Принимают 1 токаря;

 

 

Принимают 6 шлифовщиков.

Таким образом,  количество основных рабочих составляет 16 человек.

4.2.2  Расчет численности  вспомогательных рабочих и МОП

Расчет количества вспомогательных  рабочих проводят по ниже приведенным нормам [  ].

Количество рабочих наладчиков принимают из расчета 7-10 станков  на одного наладчика, так как на проектируемом участке 9 станков, принимают одного наладчика для работы в первую смену.

Количество слесарей по межремонтному обслуживанию принимают  в    зависимости от ремонтной сложности станков по норме 200 единиц ремонтной сложности на одного слесаря. Ремонтная сложность станочного оборудования приводят в таблице 9.

 

Таблица 9 – Ремонтная сложность станочного оборудования

Наименование оборудования	Модель	Количество	Ремонтная   сложность	Мощность
Токарно-винторезный с ЧПУ	16Б05Ф1	3	15,0×3	10×3
Фрезерный с ЧПУ	6Р11Ф-3	1	15,0	18,5
Вертикально-сверлильный с ЧПУ	2Р125Ф2-1	2	8,0×2	3,7×2
Кругло-шлифовальный	312М	3	8,0×3	10×3
Итого	-	9	100	85,9

 

Общее количество ремонтной  сложности станочного оборудования составляет 100 единиц, поэтому принимают одного слесаря для работы в первую смену.

Для уборки мусора на участке  принимают двух уборщиков для  работы  в  первую и вторую  смену.

Таким образом,  количество вспомогательных рабочих на проектируемом  участке составляет 4 человека.

4.2.3 Расчет численности  инженерно-технических работников (ИТР)

Количество ИТР принимают  из расчета: один сменный мастер на 20 рабочих, начальник участка на два сменных мастера.

Так как на проектируемом  участке будет работать 16 основных рабочих и 4 вспомогательных, то принимают  одного сменного мастера.

В связи с небольшим  количеством рабочих, принимают  одного контролера для работы в первую смену.

Таким образом,  количество ИТР на проектируемом участке  составляет 2 человека.

4.2.4 Распределение численности   работающих по сменам и разрядам

Распределение численности  работающих по сменам и разрядам проводят в таблице 10.

 

Таблица 10 – Распределение численности работающих по сменам и разрядам

Наименование категорий рабочих	Количество человек	В % к общему числу	В % к  числу рабочих	По  сменам		По разряду
				1	2	2	3	4
Токарь	2	9,1	12,5	1	1	-	2	-
Токарь	2	9,1	12,5	1	1	-	2	-
Сверловщик	3	13,6	18,75	2	1	-	3	-
Фрезеровщик	2	9,1	12,5	1	1	-	2	-
Токарь	1	9,1	4,5	1	-	-	1	-
Шлифовщик	6	27,5	37,5	3	3	-	-	6
Итого	16	-	100	9	7	-	10	6
Слесарь	1	4,5	6,25	1	-	-	-	1
Наладчик	1	4,5	6,25	1	-	-	-	1
Уборщик мусора	2	9,1	12,5	1	1	2	-	-
Итого	4	-	-	3	1	2	-	2
Контролер	1	4,5	6,25	1	-	Оклад
Сменный мастер	1	4,5	6,25	1	-	Оклад
Итого	2	-	-	-	-	-	-	-
Всего	22	100	-	14	8	2	10	8

 

Рассчитывают средний  тарифный квалификационный разряд для  определения типа производства.

Общее число человеко-разрядов рассчитывают по формуле

 

                                                        (35)                                             

 

где Ч – общее число  человеко-разрядов;

Р – разряд;

К – количество человек соответствующего разряда.

 

 

Средний тарифный квалификационный разряд рассчитывают по формуле

 

                                                              (36)                                                      

 

 

Средний тарифный квалификационный разряд соответствует крупносерийному производству.

4.3 Расчет производственных  площадей

 

Площадь участка по изготовлению детали «Втулка» состоит из производственной и вспомогательной площади.

Производственную площадь  рассчитывают исходя из средней удельной площади на один станок. Удельную площадь  принимают в зависимости от группы станков, в нее включается площадь  станка и территория около рабочего места, поэтому в курсовом проекте площадь на один станок принимаем 16 – 20 м². Производственную площадь участка рассчитывают по формуле

 

Sпроиз = К∙20м²,                                                 (37)

        

где Sпроиз – производственная площадь участка, м²;                         

       К – количество станков, шт. К = 9.

 

Sпроиз = 9∙20=180.

 

Вспомогательную площадь  участка принимают из расчета 15 – 20 % от производственной площади.

 

Sвспом = Sпроиз ∙20%,                                       (38)

                 

Sвспом = 180∙20%=36 м².

 

Высота производственных зданий составляет 10 м. Данные расчетов приводят в таблицу 11.

 

Таблица 11 – Расчет площади и объема участка

Наименование площадей	Площадь,  м2	Высота, м	Объем площадей, м3
Производственные	180	10	1800
Вспомогательные	36	10	360
Итого	216	-	2160

 

Таким образом, площадь  участка составляет 216 м², общий объем участка по изготовлению детали «Втулка» составляет 2160 м³.