Технологический процесс механической обработки детали – вал промежуточный 106-17123 с экономическим обоснованием

коэффициент возобновления перфоленты; z – продолжительность выпуска детали данного наименования.

И_а=К_бА,

Где А – норма амортизационных отчислений на полное восстановление станка.

И_пл=Н_пл(А+А_у)gb,

Где Н_пл – стоимость амортизации и содержания 1 м² площади механического цеха.

И_сл=Н_плА_бР.

И_р=(Н_мR_м+Н_эR_э)mb,

Где Н_м, Н_э – затраты на единицу ремонтной сложности механической и электрической частей, руб; m - коэффициент класса точности станка.

И_у=Qb,

Где Q – годовые затраты при эксплуатации станка с ЧПУ.

Расчет экономической эффективности внедрения станка с ЧПУ заносим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1.

Расчет экономической эффективности внедрения станка с ЧПУ

Расчет капитальных вложений
Пока-затель	Базовый вариант	Новый вариант
Кб, руб	1610×3×1,1×0,26=1381	23600×1,1×0,21=5451,6
Кзд, руб	140×3×3×4,5×0,26=1474	140×5×4×0,21=588
Ксл, руб	200×7×0,03×2+200×7×0,01= 98	200×7×0,01=14
Кж, руб	6600×2,2=14520	6600×0,4=2640
Кнез, руб	3×95(23,3+4590/20000×0,5)× 0,26=1736	3×95(20,3+1794/20000×0,5)× 0,21=1217
Итого К, руб	19209	9910,6
Расчет себестоимости обработки
Из, руб	1,46×590×2+1,46×1987=3762,4	1,46×730=1065
Ипу, руб	30×1,1×3/3=33	120×1,1/3=44
Иа, руб	1389×0,053=74	5451,4×0,053=289
Ипл, руб	14×3×3×4,5×0,26=147,4	14×5×4×0,21=59
Исл, руб	14×7×2,2=215,6	14×0,4×7=39,2
Ир, руб	(30,1×13+7,4×9)0,26×3=357,16	(30,3×12+7,7×22)0,21=117
Иу, руб		860×0,21=180,6
Итого С, руб	4590	1794

Тогда приведенные затраты на одну деталь:

З₁=(4590+0,15×19209)/20000=0,37 руб; З₂=(1794+0,15×9910,6)/20000=0,16 руб.

Сравнительные результаты заносим в таблицу 6.1.

Таблица 6.2.

Сравнительный анализ вариантов техпроцессов.

Показатель	Вариант
	базовый	проектный
Вид заготовки Стоимость заготовки, руб.	Штамповка на ГКШП в открытых штампах 23,3	Штамповка на ГКШП в закрытых штампах 20,3
Вид операции 1 Технологическая себестоимость обработки, руб.	Обработка на зубофрезерном станке(черновая обработка). 7,2	Обработка на зубофрезерном станке(черновая обработка). 3,84
Вид операции 2 Технологическая себестоимость операции, руб.	Обработка на зубофрезерном станке(чистовая обработка). 7,12	Обработка на зубофрезерном станке(чистовая обработка). 4,26
Вид операции 3 Технологическая себестоимость операции, руб	Обработка отверстий на операциях 035, 040 и 045 0,37	Обработка отверстий на станке 2Р135Ф2 0,16
Итого по отличающимся операциям, руб	37,99	28,56

Определим годовую экономию от принятия нового технологического процесса изготовления по формуле:

Эг = (Соб - Соп) Nг;

где   Соп и Соб—технологические себестоимости операций по сравниваемым вариантам;

Nг—годовая программа выпуска;

Эг = (37,99-28,56)∙20000 = 188600 руб.

7 РАСЧЕТ И НАЗНАЧЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

Рассчитаем припуск на поверхности Ø и 1120,7 расчетно-аналитическим способом согласно [3], а на остальные поверхности назначим согласно ГОСТ 7505-89. Заготовкой является поковка.

Технологический маршрут обработки поверхности Ø состоит из операций: двухкратное точение и однократное шлифование.

Схема базирования детали показана на рисунке 7.1.

Рис. 7.1 Схема базирования.

Расчет ведем посредством заполнения таблицы 7.1.

Таблица 7.1

Расчет припусков и предельных размеров по техническим переходам на обработки поверхности вала  Ø   мм.

Технологичес кие переходы обработки	Элементы припуска,   мкм				2Z min, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск d ,мкм	Предельный Размер, мм		Предельное  значение припуска, мм
	Rz	h	ρ	E				Dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Заготовка	150	200	505	-	-	14,164	1200	14,164	15,364	-	-
Точение черновое	50	50	30	-	2´855	12,454	180	12,45	12,64	1,714	2,724
Точение чистовое	30	30	1	-	2´130	12,194	70	12,194	12,264	0,256	0,376
ТО			84
Шлифование однократное	5	15	-	-	2´114	11,966	18	11,966	11,984	0,228	0,28
										2,198	3,38

Расчетная формула для определения минимального припуска для точения и однократного шлифования после термообработки соответственно:

                                                       (7.1)

                        [3, таб.4,24]              (7.2)

где  Rz – высота неровностей профиля, мкм;

h – глубина дефектного слоя, мкм;

ρ – суммарное значение пространственных отклонений, мкм.

Пользуясь рабочим чертежом детали и картой техпроцесса запишем в таблицу 7.1 значения Rz, h, ρ для каждого перехода. Суммарное значение пространственных отклонений поверхности находим по формуле :

                        [3, таб.4,28],                    (7.3)

где ρ_кор – погрешность коробления,

ρ_кор =Ù_к × l , мкм                          (при l<L/2);                            (7.4)

Ù_к – удельная кривизна заготовок ; Ù_к =1 мкм/мм, [3,таб.4,29]т. к.

d_ср=;                                                                (7.5)

d_ср=;

ρ_кор =1´112=112 мкм;

ρ_см – погрешность смещения, ρ_см = 0,3 мм, [3,таб.4,30];

ρ_ц – погрешность зацентровки ,

, где d - допуск на диаметр базовой поверхности заготовки, используемой при зацентровке (d=1,2мм),

 мкм.

Величина остаточной пространственной погрешности составит:, ρ₂=0,02´30»1 мкм.

После чернового точения  ρ_чер=0,06´505=30мкм

После чистового точения  ρ_чист=0,04´30=1мкм

После термообработки    ρ_терм=Ù_к × l,            где   Ù_к=0,75мкм

ρ_терм=0,75 ´ 112=84 мкм.

С учетом ρ_чист

ρ_терм=.

Минимальные припуски:

для черновое точения 

для чистовое точение  

для шлифования      

Расчетный размер:

для шлифования:                          d = 11,966 мм;

для чистового точения:                 d = 11,966 + 0,228 = 12,194 мм;

для чернового точения:                   d =  12,194 + 0,26 = 12,454 мм;

для заготовки:                                     d = 12,454 + 1,71 = 14,164 мм.

Наименьшие предельные размеры d_min определим, округляя расчетные размеры в сторону увеличения до точности допуска соответствующего перехода. Наибольшие предельные размеры d_mах получим из наименьших путем прибавления к ним допусков соответствующих переходов. Предельные значения припусков 2Z_mах определим как разность наибольших предельных размеров, а 2Z_min - как разность наименьших предельных размеров на предшествующем и выполняемом переходах.

Рассчитаем общий номинальный припуск и номинальный размер заготовки:

Z_{0 ном} = Z_{0 min}+ Н_З – Н_д = 2,198 + 0,4 – 0,034 = 2,564 мм;                        (7.6)

D_{з ном} = d_{0 ном} + Z_{0 ном} = 12 + 2,564 = 14,564 мм.                               (7.7)

Проверяем правильность выполнения расчетов:

2Z_{о max} - 2Z_{о min} = d_Dз - d_Dд;                                               (7.8)

3,38 - 2,198=1,2-0,018;

1,182=1,182.

Т. к. условие выполняется, то расчеты выполнены верно. Схему расположения припусков на обработку показываем на рисунке 7.2.

d_max заготовки                                                                            15,364

d_ном заготовки                                                               14,564

d заготовки                                                        1,2

d_min заготовки                                                                     14,164

d_max точения  чернового                                 12,64

d точения чернового                                                    0,18

d_min точения чернового                                         12,45

d_max точения чистового                            12,264

d точения чистового                                     0,07

d_min точения чистового                     12,194

d_max шлифования                     11,984

d шлифования                            0,018

d_min шлифования           11,966

2Z_min на шлифование                                   0,28

2Z_max на шлифование                                       0,228

2Z_min на точение черновое                                  0,376

2Z_max на точение черновое                                      0,256

2Z_min на точение чистовое                                           2,724

2Z_max на точение чистовое                                              1,714

Рис. 7.2 Схема расположения припусков на обработку.

Технологический маршрут обработки поверхности 1120,7 состоит из операции фрезерования .

Схема базирования детали показана на рисунке 7.3.

Рис. 7.3 Схема базирования детали.

Расчет ведем посредством заполнения таблицы 7.2.

Таблица 7.2.

Расчет припусков и предельных размеров по техническим переходам на обработку торцов вала.

Технологичес кие Переходы обработки	Элементы Припуска,   мкм			2Z min, мкм	Расчетный размер lр, мм	Допуск d ,мкм	Предельный размер, мм		Предельное  значение припуска, мм
	Rz	h	Ρ				lmin	lmax	2Zmin	2Zmax
Поковка	150	200	250	-	112,5	1600	112,5	114,1	-	-
Фрезерования	10	15	-	2∙600	111,3	1400	111,3	112,7	1,2	1,4
									1,2	1,4

Расчетная формула для определения минимального припуска для фрезерования:

                 [3, таб.4,24]                  (7.9)

где  Rz – высота неровностей профиля, мкм                 [3, таб.4,27];

h – глубина дефектного слоя, мкм;                          [3, таб.4,27];

ρ – суммарное значение пространственных отклонений, мкм.

Пользуясь рабочим чертежом детали и картой техпроцесса запишем в таблицу 7.2 значения Rz, h, ρ для каждого перехода. Суммарное значение пространственных отклонений поверхности для фрезерования ρ=0,25 мм при установке