Основы технологии машиностроения

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего образования
  «Саратовский  государственный технический университет имени 	
  Гагарина Ю.А.»
     Институт электронной техники и машиностроения
Кафедра «Технология машиностроения»
     
     
     
     
     
     
     Курсовая  работа
     по дисциплине
     «Основы технологии машиностроения» 
     
     
     
     

     
     

Выполнил: 
Форма обучения: заочная
Факультет: ИнЭТМ 
Группа: б-КТОПз51
Номер зачётной книжки: 051243
Межевикина Наталья Владимировна
Подпись Студента:____________
Проверил: Коновалов Валерий Викторович
Отметка о зачёте:________________
Подпись преподавателя___________
Дата защиты     .04.2017  г.
     
     
     
     Текстовая часть выполнена в редакторе Microsoft World 1997-2003
    Графическая часть выполнена в КОМПАС 3DV14

     
     
Саратов 2017

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего образования
  «Саратовский государственный технический университет имени 
  Гагарина Ю.А.»
     Институт электронной техники и машиностроения
Кафедра «Технология машиностроения»
 
«Утверждаю»:
Зав кафедрой ТМС
проф. Васин А. Н._______
“___”_____________201_г.



Задание
на курсовую работу по дисциплине «Основы технологии машиностроения»
     студенту ИнЭТМ
группы б-КТОПз51 Межевикиной Н. В.
        
   Провести анализ базового (заводского) технологического процесса механической обработки детали «Корпус», дать рекомендации по его совершенствованию.
Годовая программа выпуска изделия: 2000 шт.
       





Дата выдачи задания: ”___”_______201_г
Срок выполнения: ”___”__________201_г

Консультант:                Коновалов В.В.
Студент:                        Межевикина Н. В.


Саратов 2017
Содержание

Введение........................................................................................................................
4
1. Характеристика объекта производства…………………………………………..
5
1.1.Служебное назначение детали………………………………………………….
5
1.2. Конструкторский контроль  чертежа детали……………………………….....
6
1.3 Анализ технических требований на изготовление детали.................................
6
1.4.Анализ технологичности конструкции детали…………………………………
8
1.5. Определение типа производства…………………………………......................
12
2. Анализ технологического процесса........................................................................
15
2.1. Вид исходной заготовки, метод ее получения, размеры и масса, расчет коэффициента использования материала (КИМ). Рассмотрение альтернативных вариантов……………………………………………………...15

2.2.  Анализ маршрута технологического процесса механической обработки .19

2.3. Технологические базы. Способы установки (базирования) и закрепления заготовки……………………………………………………………………………21


2.4. Анализ принятых средств технологического оснащения…………………24

2.5. Определение припусков на механическую обработку на одну из наиболее ответственных поверхностей заготовки………………………………………….31
2.6. Расчет режимов резания на одну из операций………………………………33
2.7. Расчет норм времени на одну из операций…………………………………34


Список использованной литературы..........................................................................
37



























ВВЕДЕНИЕ
     
          Технология машиностроения – это наука, которая занимается изучением закономерностей процессов изготовления машин с целью использования этих закономерностей для получения готовой продукции  заданного качества в определенном количестве, установленном производственной программой, при наименьших затратах.
     Основные тенденции развития машиностроения в современном мире направлены на повышение качества изготавливаемых изделий, на широкое применение разнообразных прогрессивных конструкционных и инструментальных материалов, упрочняющей технологии, на комплексную механизацию и автоматизацию основных и вспомогательных процессов производства на основе применения станков с ЧПУ и САПР, а также на автоматизацию процессов управления производством, требуют подготовки квалифицированных специалистов, обладающих не только глубокими теоретическими знаниями, но и способных использовать их на практике в своей производственной деятельности.
     Изготовление зубообрабатывающих станков с ЧПУ, в которое входит деталь «Вал»  является актуальным на сегодняшний день, так как данные станки позволяют производить высокоточные конические и гипоидные зубчатые колеса с круговым зубом по 5 степени точности и прямозубые конические зубчатые колеса по 6 степени точности по ГОСТ 1758-81.
     В условиях производства ЗАО "СЗТЗС" механическая обработка деталей типа "Вал" производится в основном на универсальных станках устаревших моделей, а станки с ЧПУ применяют лишь на сложных трудоемких операциях. Применение такого оборудования требует большого числа высококвалифицированных рабочих и колоссальных затрат времени на изготовление, что в свою очередь отражается на себестоимости изделия.
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     


1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОИЗВОДСТВА

1.1. Служебное назначение детали
      
     Деталь – вал – является несущим элементом. Валы не только поддерживают нагруженные детали, но и передают вращающие моменты. Поэтому в них возникают напряжения от изгиба и кручения, а иногда дополнительно и напряжения от растяжения или сжатия. Опорные части валов, воспринимающие радиальные нагрузки, называют цапфами, а воспринимающие осевые нагрузки - пятами. Различают следующие геометрические формы валов: коленчатые; прямые; гибкие. Наибольшее распространение получили прямые валы (валы редукторов, электродвигателей, токарных станков и т. д.). Прямой вал ступенчатой формы более удобен для монтажа деталей и по профилю приближается к брусу равного сопротивления. Переход от одной ступени к другой осуществляется канавкой (однако это приводит к повышению концентрации напряжений). Этот переход  можно осуществить галтелью (плавным переходом по дуге с постоянным или переменным радиусом). Для второго случая характерно снижение концентраций напряжений и повышение прочности вала. Валы изготавливают в основном из углеродистых и легированных сталей.
     Данный вал применяется в подшипниковых узлах зубообрабатывающих станков. В соответствии с назначением к наружным цилиндрическим поверхностям предъявляют повышенные требования по точности диаметральных и линейных размеров (?45g6, 85±0,1) и точности геометрической формы. Цилиндрические поверхности данной детали работают в условиях износа при трении, поэтому к ним предъявляются высокие требования по шероховатости и износостойкости. В связи с этим деталь изготовлена из стали 20Х ГОСТ 4543-71- сталь конструкционная легированная. Из этой стали изготавливаются средненагруженные детали (валы, втулки, кулачки, рычаги и т.п.), к которым предъявляют требования высокой поверхностной твердости при невысокой твердости сердцевины, а также детали, работающие в условия износа при трении.
    Таблица 1 - Химический состав в % материала 20Х
C  
Si 
Mn 
Ni
S
P
Cr
Cu
0.17 - 0.23
0.17 - 0.37
0.5 - 0.8
до   0.3
до   0.035
до   0.035
0.7 - 1
до   0.3

    Таблица  2 -  Механические свойства материала
Врем.сопротивление
Rm(?В),МПа
Предел текучести
Rp0.2(?0.2),МПа
Относительное удлинение
A5(?),%
780
640
11

     


Рисунок 1 – Чертеж детали


1.2.  Конструкторский контроль  чертежа детали
   
     По результатам анализа рабочего чертежа детали установлено, что данный рабочий чертеж содержит все необходимые сведения, дающие представление о детали, т.е. все проекции, разрезы, сечения, необходимые для полного понимания конструктивных особенностей и конфигурации детали. На чертеже указаны все размеры с предельными отклонениями, допустимые отклонения от правильных геометрических форм, взаимного расположения и шероховатость поверхностей. Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали, масштабе. Но на чертеже детали имеются несоответствия действующим стандартам и некоторые неточности в оформлении чертежа. Все сведения об этом сведены в таблицу 3.
     
     
     
     
     
     
Таблица 3-  Изображения на чертеже, не соответствующие требованиям ЕСКД
На чертеже
В соответствии с требованиями ЕСКД














1.3.  Анализ технических требований на изготовление детали

     Служебное назначение детали и условия ее работы в сборочной единице во многом определяют перечень технических требований, а также их количественные и качественные показатели.
В таблице 4 приведены условные обозначения отклонений расположения поверхностей на рабочем чертеже детали «Вал».




Таблица 4 - Условные обозначения отклонений расположения поверхностей

В первой части рамки указан вид отклонения от взаимного расположения поверхностей, в данном случае это отклонение от параллельности. Отклонение от параллельности – это разность наибольшего и наименьшего расстояния между рассматриваемой и базовой плоскостями. 
Во второй части рамки указывается числовое значение (или величина) отклонения, выраженная в мм. В данном случае отклонение от параллельности не должно превышать 0,02 мм.
В третьей части рамки указано буквенное обозначение базы (баз) или буквенное обозначение поверхности, с которой связан допуск расположения.

Отклонение от перпендикулярности - наибольшее расстояние между номинальной плоскостью, перпендикулярной базовой, и реальной плоскостью, выраженной в линейных единицах. В данном случае это отклонение от перпендикулярности оси отверстия относительно поверхности. Отклонение от перпендикулярности не должно превышать 0,1 мм.

Отклонение  от симметричности не должно превышать допуск 0,1 мм.
Г – базовая поверхность

Отклонение профиля продольного сечения вала, допуск 0,005 мм.

Отклонение круглости вала, допуск  0,005 мм

Допуск радиального биения в заданном направлении  равный 0,02 мм относительно базы Г.

Допуск радиального биения в заданном направлении  равный 0,02 мм относительно базы Г.

     На данном чертеже технические условия указаны в соответствии с ГОСТ 2.316-68:
1. Неуказанные предельные отклонении размеров  Н 14; h 14; ±
Н 14 – отклонение, применяемое для отверстия;
h 14 – отклонение, применяемое для вала; 
± - отклонение, применяемое для прочих поверхностей.
2. * Требование обеспечить технологически. 
     Данное требование обеспечивается настройкой токарного станка 1К62. У данного станка предусмотрена регулировка передней бабки для обеспечения параллельности оси вращения шпинделя относительно продольных направляющих.
1.4. Анализ технологичности конструкции детали

     Проведем анализ конструкции детали «Вал» на технологичность. Для этого пронумеруем все поверхности и размеры детали, это позволит нам определить количество унифицированных поверхностей.  Таким образом, на рабочем чертеже детали, представленном на рисунке 1, указаны все пронумерованные поверхности, а в таблице 5 сведены оценки количественных показателей технологичности.
     

Рисунок 2 – Технологичность конструкции изделия

Таблица 5 - Оценка количественных показателей технологичности
№ п/п
№ поверхности
Идентичные поверхности
Квалитет точности
Параметры шероховатости
Коэффициент
приведения
Примечания

1
1
-
14
0,8
7

2
2
-
14
0,8
7

3
3,4,5,6
4
14
6,3
4
4 квадрата
4
7,8,9,10
4
14
0,8
7
4 квадрата
5
11
-
14
6,3
4

6
12,41
2
6
0,8
7

7
13
-
14
6,3
4

8
14
-
14
6,3
4

9
15
-
6
0,8
7

10
16
-
14
6,3
4

11
17,18
2
14
6,3
4

12
19,20
2
14
6,3
4

13
21,22
2
7
0,4
8
2 отв.
14
23
-
14
6,3
4

15
24
-
14
6,3
4

16
25
-
-
-
-

17
26,29
2
14
6,3
4

19
28
-
14
6,3
4

20
30
-
14
6,3
4

21
31
-
14
0,8
7

22
32
-
14
6,3
4

23
33
-
6
0,8
7

24
34,39
2
14
6,3
4

25
35
-
14
6,3
4

26
36
-
14
6,3
4

27
37
-
5
0,63


28
38,56,57
60,61
5
14
6,3
4
5 радиусов
29
40
-
14
6,3
4

30
42
-
14
6,3
4

31
43
-
14
6,3
4

32
45
-
14
6,3
4

33
46
-
14
6,3
4

34
47,48,49,
50
4
14
0,8
7
4 квадрата
35
51
-
14
1,6
6

36
52,53,62
3
14
6,6
4

37
54,55,63
3
14
6,3
4

38
58,59
2
14
6,3
4
2 радиуса
39
64
-
14
6,3
4

40
65,66
2
14
6,3
4
2 радиуса
41
67
-
14
6,3
4

42
68
-
14
6,3
4


Произведем анализ технологичности конструкции данной детали 
     1) Определим коэффициент унификации конструктивных элементов по формуле:
                        (1.1)
где Qyэ - число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов - резьбы, отверстия, фаски и т.д.
     Qэ - число типоразмеров конструктивных элементов в изделии.
     Тогда, коэффициент унификации равен 
     
     По рекомендации ЕСТПП КУЭ = 0,65 и выше. Значение данного коэффициента ниже значения рекомендуемого.
     2) Определим коэффициент точности обработки по формуле:
                            (1.2)
где Аср – средний квалитет точности обработки;
   А – квалитет точности обработки;
   ni – число размеров соответствующего квалитета.
   Таким образом, средний квалитет точности обработки определяется по формуле:
     
     Тогда, коэффициент точности обработки, рассчитаны по формуле (1.2),равен 
     
   Чем больше коэффициент точности Kт, тем технологичнее конструкция. При Kт?0,8 изделие относиться к весьма точным. Данное изделие относится к средней точности.
     3) Определим коэффициент шероховатости по формуле:
                    (1.3)
   
где Бср – средняя величина коэффициента приведения;
   Б – величина коэффициента приведения;
   niш – число поверхностей соответствующего параметра шероховатости.
   Средняя величина коэффициента приведения рассчитывается по формуле и равна:
   
   
   
   
   Тогда, коэффициент шероховатости равен:
   
Так как 0,29>0,21, то изделие относится к средней точности.    
     4) Определим коэффициент использования заготовки:
                         (1.4)
где Мд – масса детали, г.; 
     Мз – масса заготовки, г.
Коэффициент использования заготовки равен:
   
Рекомендуемое значение коэффициента КЗ = 0,7 и выше. Рассчитанное значение коэффициента ниже рекомендуемого.
Полученные значения сводятся в таблицу 6.
     5) Определим коэффициент применения станков с ЧПУ:
                     (1.5)
где Qпу – количество оборудования с ЧПУ, применяемое в технологическом процессе   изготовления детали;
    Qоб – общее количество оборудования, применяемого в технологическом процессе изготовления детали.
    Коэффициент применения станков с ЧПУ равен:
              
 Рекомендуемое значение коэффициента равно 0,280. Рассчитанное значение коэффициента ниже рекомендуемого.
Рассчитанные количественные показатели технологичности детали (такие как коэффициенты унификации, точности, шероховатости) сводим в таблицу 6 для сравнения с нормальными показателями. 

Таблица 6  - Оценка количественных показателей технологичности конструкции 
детали
№ п/п
Наименование коэффициента
Формула расчета
Показатель



Расчетный
Нормальный
1
Коэффициент унификации элементов

0,63
0,65
2
Коэффициент точности обработки

0,9
0,5
3
Коэффициент шероховатости

0,21
0,16
4
Коэффициент использования заготовки

0,4
0,7
5
Коэффициент применения станков с ЧПУ

0,11
0,28
    
    Оценку качественных показателей технологичности конструкции детали занесем в таблицу 7.
    
    
    
    
    
    
    
    Таблица 7 - Оценка качественных показателей технологичности конструкции детали
№п.

Наименование показателя
Степень
соответствия
данному
1
Методы получения заготовок, обеспечивающие получение поверх м  ностей, не требующих дальнейшей обработки с малым
Нет
2
Использование основных конструкторских баз как измерительных и технологических
Используются
3
Позволяет ли простановка размеров на чертеже детали производить обработку по принципу автоматического получения размеров
Не всегда
4
Позволяет ли конструкция детали применение наиболее совершенных и производительных методов механической обработки
Да
5
Обеспечена ли обработка на проход, условия для врезания и выхода режущего инструмента
Да
|

Анализ конструкции детали показал:
1. Изделие относится к высокой точности.
2. В соответствии с коэффициентами количественных показателей технологичности изделие является не технологичным.
1.5. Определение типа производства

	Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций.
Коэффициент закрепления операций определяется по формуле:
Кз.о. = О/Р,                      (1.6)
где  О – число различных операций;
      Р – число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.
    	Так как на момент расчета типа производства составляющие формулы (1.6) О и Р могут быть неизвестны, то Кз.о. можно определить из выражения:
                  (1.7)
где ФД  - действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах, 4140;
      Q – годовая программа выпуска деталей в штуках, 2000;
      Тшт.к. – среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям в мин.
Среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям определяется по формуле:
                   (1.8)
где n – количество основных операций, 9;
       - сумма штучных времен по основным операциям.
     Таким образом, среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям равно:

     Действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования устанавливается с учетом минимально необходимых затрат времени на ремонт оборудования и определяется как:
ФД = ФН (1 - К/100)= 4140(1-3/100)=4016ч.,           (1.9)
где ФН – номинальный годовой фонд работы оборудования в часах;
       К =3% – коэффициент, учитывающий потери номинального фонда времени на ремонт в процентах.
 Коэффициент принимается равным для металлорежущих станков до 30 категории сложности – 3,0%, свыше 30 категории – 6%.
     Определить номинальный годовой фонд работы оборудования можно по формуле
     ФН = (ДГ – ДВ) 8,2 m;
где ФН  = 4140 час при 2-х сменной работе;
       ДГ =365 – число дней в году;
       ДВ =121 – число выходных и праздничных дней в году;
       m =2 – число рабочих смен.
Основным режимом работы оборудования является двухсменный. 
     Тогда коэффициент закрепления  операций, рассчитанный по формуле (1.7), равен 
     
В данном случае 49,3, что по ГОСТ 14.004-83  соответствует коэффициенту закрепления операции мелкосерийного производства.
     Изготовленные изделия, как правило, не повторяются. Размер серий не устойчив, а сбыт, ограничен имеющимися заказами или договорами. По этой причине сравнительно быстро прекращается изготовление одних видов продукции и налаживается освоение новых.     
     Величина партии деталей, одновременно запускаемых в производство, определяется по формуле:
                    (1.10)
где  Q - годовой объем выпуска деталей, шт.
	 f – периодичность запуска партии деталей в днях (3,6,12,24),
          F – число рабочих дней в году (253). 
Рассчитанная по формуле (1.5), величина партии деталей равна
шт.
     Расчетное число смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах рассчитывается по формуле [4] 
                              (1.11)
     где 476– действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин;
        0,9 – нормативный коэффициент загрузки станка в серийном производстве.
     Таким образом, расчетное число смен равно по формуле (1.11):
         
Так как число смен должно быть целым числом, то округлим полученное число 1,12 смены до 2 смен.	
     Тогда, определим величину партии деталей n, одновременно запускаемых в производство, с учетом расчетного числа смен из формулы (1.11) 
 шт.
     Таким образом, величина партии деталей, одновременно запускаемых в производство равно 340шт.























2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ

2.1. Вид исходной заготовки, метод ее получения, размеры и масса, расчет коэффициента использования материала (КИМ). Рассмотрение альтернативных вариантов

     Форма заготовки должна быть максимально приближена к форме готовой детали с минимальными припусками на механическую обработку, а способ получения заготовки должен обеспечивать максимально возможный КИМ. 
     Для изготовления детали «Вал» в базовом технологическом процессе используется прокат в качестве заготовки, что нецелесообразно из-за большого припуска на механическую обработку. Рассмотрим альтернативные варианты получения заготовки. Для  стали 20Х  ГОСТ 4543-71 возможен метод получения заготовки  свободной ковкой.
     Проведем анализ технико-экономических показателей для ковки на молотах и заводского получения заготовки методом проката.
    Свободная ковка
     Данная ковка рекомендуется для применения в условиях мелкосерийного и единичного производства для получения высококачественных заготовок с высокими механическими свойствами. Высокие механические свойства в кованом металле определяются равномерным уменьшением размеров зерен под ударной нагрузкой во всех направлениях.
     Ковка – процесс обработки давлением нагретого металла между верхним бойком и наковальней. При ковке металл между плоскими бойками свободно течет в стороны, поэтому ковку называют свободной. Заготовка, полученная ковкой, называется – поковкой. Для улучшения структуры материала при свободной ковке применяется попеременное вращение вокруг продольной оси.
   Для ковки мелких заготовок (до 20 кг) применяются пневматические молоты, которые приводятся в действие сжатым воздухом.
1) Выбираем класс точности поковки по таблице 19 [1]:
Класс точности Т4 для горизонтально-ковочные машины.
2)Назначаем группу:
     Выбираем группу М1, для стали 20Х.
3)Выбор степени сложности:
     Степень сложности вычисляется как отношения массы (объема) Gп поковки к массе (объему) Gф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.
     Расчетная масса поковки определяется как масса подвергаемых деформации поковки (поковок) или ее частей. В массу поковки не входят масса облоя и перемычки пробитого отверстия.
     Ориентировочную величину расчетной массы поковки (Мп.р) допускается вычислять по формуле и равна
Мп.р = Мд·Kр=9,6*1,6=15,36кг                     
где Мп.р - расчетная масса поковки, кг;
   Мд - масса детали, кг;
   Kр - расчетный коэффициент [1]
Масса геометрической фигуры, в которую вписывается данная форма поковки равна 15,74кг
   Таким образом, степень сложности, из расчета отношения массы поковки к массе геометрической фигуры Мп/Мф=15,36/15,74=0,98, равна С1 [1].
4)Определение исходного индекса:
     Исходный индекс для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых отклонений определяется в зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности поковки
Исходный индекс  = G + M + C + T=13[1]
5) Припуски на механическую обработку
   а) Припуск на механическую обработку включает основной, а также дополнительные припуски, учитывающие отклонения формы поковки. Величины припусков следует назначать на одну сторону номинального размера поковки.
  б) Основные припуски на механическую обработку поковок в зависимости от исходного индекса, линейных размеров и шероховатости поверхности детали по ГОСТ 2789.
     В зависимости от класса точности Т устанавливаются дополнительные припуски на механическую обработку.
Назначение припусков при изготовлении детали «Вал» на молотах:
Припуски на поверхности назначаются по литературному источнику [1]:
1. Основной припуск на одну сторону равен 1,3мм
2. Смещение по поверхности разъема штампов равно 0,4мм
3. Изогнутость и отклонения от плоскостности и прямолинейности равно 0,3мм
4. Отклонение межосевого расстояния  равно 0,3мм
5. Величина радиуса скруглений равна 1,0мм


Рисунок 3 – Заготовка 
Технико-экономические расчеты
Экономическими показателями вариантов получения заготовок считаются:
- коэффициент использования материала
- технологическая себестоимость изготовления детали
Рассчитаем технико-экономические показатели для метода получения заготовки методом поковки на молотах:
     Все данные взяты из литературного источника [1]
     Коэффициент использования материала определяется по формуле:
=             
где 	q- масса готовой детали
Q-масса заготовки
Рекомендуемое значение КИМ в серийном производстве находится в пределах 0,65-0,75.Рассчитанный КИМ немного ниже нормативного.
     Технологическая себестоимость изготовления детали определяется по  
     формуле:
                    
где - себестоимость заготовки.
 - стоимость механической обработки изменяющихся операций.
     Стоимость кованых и штампованных заготовок определяется по формуле :
      =
     -стоимость одного килограмма поковки или штамповки .
     -масса поковки или штамповки .
     q – масса готовой детали.
     -цена одной тонны отходов.
     Стоимость одного килограмма поковки или штамповки определяется на основе нормативной себестоимости  одной тонны поковки или штамповки при определенных условиях и элементно-коэффициента по формуле и равна:
     =
где - нормативная себестоимость одной тонны поковки или штамповки при определенных условиях.
   Кт – поправочный коэффициент в зависимости от точности поковки.
   Кс – поправочный коэффициент в зависимости от группы сложности поковки
   Кв – поправочный коэффициент в зависимости от массы поковки
   Км – поправочный коэффициент в зависимости от марки материала поковки.
   Кп – поправочный коэффициент в зависимости от объема производства.[1]
     Технологическую себестоимость операций механической обработки, изменяющейся при замене одной заготовки на другую, рекомендуется определять по формуле и равна:
                   
где Т - трудоемкость механической обработки, мин
Сm-часовая тарифная сетка за час
?- коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату и начисления
М-коэффициент многостаночности [1]
Кв- коэффициент выполнения норм  [1]
-себестоимость базового Машино-часа. [1]
m- количество операций для данного варианта обработки
Км- машино-коэффициент
Трудоёмкость изменяющихся операций механической обработки можно определить методом укрупненного нормирования  каждой операции по формуле:

где:   Тшт. – штучно-калькуляционное время, мин.
 =0,9 - коэффициент, зависящий от типа оборудования и от типа производства
То – основное время =22мин.
Рассчитаем технико-экономические показатели для метода получения заготовки методом проката (как в техпроцессе):
     Коэффициент использования материала определяется по формуле:
=
где 	q- масса готовой детали
Q-масса заготовки
Рекомендуемое значение КИМ в серийном производстве находится в пределах 
0,65-0,75.Рассчитанный КИМ не соответствует нормативному значению.
Технологическая себестоимость изготовления детали равна

Где - себестоимость заготовки
 - стоимость механической обработки изменяющихся операций
Стоимость заготовки из проката определяется по формуле и равна:

где:    Цкг. – цена одного килограмма материала заготовки[1]
Qпр – масса заготовки из проката
q – масса готовой детали
Sотх. – цена одной тонны отходов [1]
-технологическая себестоимость операций правки, калибровки, разрезки прутков
         
где Сп.з. – приведенные затраты на рабочем месте.
Тшт. – штучное время на выполнение заготовительной операции
     Технологическую себестоимость операций механической обработки, изменяющейся при замене одной заготовки на другую, рекомендуется определять по формуле:
     
Т – трудоемкость механической обработки мин
Сm-часовая тарифная сетка за час
?- коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату и начисления
М-коэффициент многостаночности [1]
Кв- коэффициент выполнения норм [1]
-себестоимость базового Машино-часа [1]
m-количество операций для данного варианта обработки
Км- машино-коэффициент
Трудоёмкость изменяющихся операций механической обработки можно определить методом укрупненного нормирования  каждой операции по формуле:

где:   Тшт. – штучно-калькуляционное время мин.
  - коэффициент зависящий от типа оборудования и от типа производства
То – основное время
Условно-годовая экономия при применении заготовок  из поковки составит:
                  
Для сравнения базового и проектируемого вариантов получения заготовки занесем в таблицу 8 основные технико-экономические показатели.

Таблица 8 - Сравнительные данные способов получения заготовки
Показатели
По первому варианту
По второму варианту
Экономия или перерасход



На единицу продукции
На годовую программу
Вид заготовки
Поковка
Прокат


Годовая программа
2000
2000


Масса заготовки
15360
24000
8640
17280000
Коэффициент использования металла
0,625
0,4
0,225

Стоимость заготовки
299,52
288,08
-11,44
-22880
Стоимость механической обработки изменяющихся операций
21,6
48,4
+26,8
53600
Технологическая себестоимость детали
321,12
336,48
15,36
30720
    По результатам сравнения двух вариантов получения заготовок наиболее экономичной является кованая заготовка на пневматических молотах.
     
     2.2.      Анализ маршрута технологического процесса механической обработки

     Деталь «Вал» относится к классу круглых стержней. В качестве аналога технологического процесса механической обработки вал используется единичный техпроцесс механической обработки детали «Вал » с СЗТЗС. 
     
     Для изготовления детали «Вал» в базовом технологическом процессе используется прокат в качестве заготовки, что нецелесообразно из-за большого припуска на механическую обработку.
     При анализе технологического процесса, выявлены некоторые несоответствия требованиям ЕСКД: нумерация операций идет следующим образом(1,2,3 и т.д.), а следует нумеровать операции числами арифметической прогрессии (5,10,15 или 005,010,015 и т. д.); описание операций обозначаются только наименованием операции (токарная, фрезерная, слесарная и т.д.), по правилам наименование операций обработки должно записываться именем прилагательным, в именительном падеже и отражать применяемый вид оборудования, перед названием операции должен быть указан соответствующий ей код, выбранный по классификатору технологических операций (например: 4260 Фрезерно-центровальная; 4233 Токарная с ЧПУ; 4121 Сверлильная с ЧПУ  и т. д.);  указаны только модель и инвентарный номер (0203332 МР73), так же должны быть указаны код (обозначение, например: 000123458 381611 Вертикально-фрезерный станок 6Р13Ф3). Все технологические операции изложены по порядку, соответствующему основным принципам проектирования технологических процессов, т.е. после фрезерной и слесарной операций следует промывочная операция, после токарной операции следует слесарная операция. Количество данных операций достаточно чтобы добиться нужного результата, например получение размера нужной точности после слесарной обработки, а так же промывка детали, после слесарной операции, от мельчайших частиц металла оставшихся на изделии. В конце ТП имеются контрольная операция, на которой проверяется точность всех полученных размеров, а так же взаимное расположение полученных поверхностей. Базовый маршрут технологического процесса представлен в таблице 9.
№
опер.
Наименование операции
Оборудование


Тип
Модель
1
Заготовительная
Фрезерно-отрезной
8Б66
2
Фрезерно-центровальная
Фрезерно-центровальный
2Г942.04
3
Токарная
Токарно-винторезный
1К62
4
Токарная
Токарный с ЧПУ
16А20Ф3
5
Токарная
Токарно-винторезный
1К62
7
Фрезерная с ЧПУ

Вертикально-фрезерный
6Р13Ф3
11
Токарная

Токарно-винторезный
1К62
15
Круглошлифовальная

Круглошлифовальный
391
16
Сверлильная

Вертикально-сверлильный
2Р135Ф2-1
17
Токарная

Токарно-винторезный
1К62
19
Круглошлифовальная

Круглошлифовальный
3В130Ф4
20
Резьбошлифовальная

Шлифовальный
1104
     
Таблица 9 - Базовый маршрут технологического процесса
     Данный технологический процесс предназначен для серийного производства. В нём широко применяется универсальное оборудование. 
     

     2.3. Технологические базы. Способы установки (базирования) и закрепления заготовки. 
     
     Правильный выбор технологических баз во много определяет достижение заданной точности детали и экономичности технологического процесса.
     Операция 2 Фрезерно - центровальная
      На данной технологической операции производится обработка двух торцов цилиндрической части детали  диаметра 34,6+0,8-0,4 и 45,6+0,8-0,4 мм и сверление центровых отверстий на обработанных поверхностях. 
     На первом переходе при фрезеровании торцев детали следует выдерживать размер 638 мм. Обеспечение этого размера  осуществляется наладкой его фрез на данный размер, так как данные торцы будут обрабатываться одновременно. 
     На втором переходе при сверлении центровых отверстий технологической базой будет являться цилиндрическая поверхность заготовки диаметра 45,6мм, причем скрытой базой будет являться ось заготовки. При сверлении центровых отверстий обработка будет выполняться одновременно двумя центровыми сверлами, что поможет обеспечить требуемую точность выполнения центровых отверстий, так как величина отклонения от соосности центровых отверстий будет минимальна и будет зависеть только от точности настройки станка. Центровое отверстие выполняется по ГОСТ 14034-74. Используемый инструмент – сверло для центровых отверстий с предохранительным конусом.
     Операция 3 Токарная 
      На данной технологической операции производится точение цилиндрических частей заготовки диаметра 44,6мм, 67,6мм, 92,6мм, 34,6мм, 44,6мм, 47,6мм. 45,6мм и 77,6мм,  точение фасок 2,5х45° по диаметрам 67,6 и 92,6 мм проходным резцом, а так же проточка канавки по диаметру 67,6 мм канавочным резцом. Заготовка устанавливается в центрах. 
     На первом переходе выполняется точение цилиндрической части  заготовки диаметра 44,6 мм проходным резцом. Технологической, измерительной и конструкторской базами будет являться ось заготовки. Принцип единства баз соблюдается.
     На втором переходе выполняется точение цилиндрической части  заготовки диаметра 67,6 мм проходным резцом. Технологической, измерительной и конструкторской базами будет являться ось заготовки. На втором переходе принцип единства баз соблюдается.
     На третьем переходе выполняется точение занижения цилиндрической части  заготовки диаметра 67,6 мм проходным резцом. Технологической, измерительной и конструкторской базами будет являться ось заготовки. Принцип единства баз соблюдается.
     На четвертом переходе выполняется точение цилиндрической части  заготовки диаметра 92,6 мм проходным резцом. Технологической, измерительной и конструкторской базами будет являться ось заготовки. Принцип единства баз соблюдается.
     На пятом переходе выполняется точение фасок по диаметрам 67,6 и 92,6 мм. Технологической, измерительной и конструкторской базами будет являться торец. Принцип единства баз соблюдается.
     На шестом переходе выполняется точение канавки по диаметру 67,6 мм. Технологической базой являться ось заготовки, а  измерительной и конструкторской базами будет цилиндрическая поверхность. Технологическая и конструкторская базы не совмещены.
     На седьмом и последующих переходах выполняется точение цилиндрических частей заготовки диаметрами 34,6 мм, 44,6мм, 47,6мм, 45,6мм и 77,6 мм проходным резцом. Технологи.......................