Совершенствование операции подготовки прутков круглого сечения к обработке на станках-автоматах (стр. 4 из 11)
.Для радиальной составляющей силы резания Pу значения поправочных коэффициентов
= 0,77;Кg р = 1;
Кl р = 1;
Кrp= 0,66.
Значение поправочного коэффициента для радиальной составляющей силы резания, рассчитанное по формуле (2.22),
.Для осевой составляющей силы резания Pх значения поправочных коэффициентов
= 1,11;Кg р = 1;
Кl р = 1;
Кrp = 1.
Значение поправочного коэффициента для осевой составляющей силы резания, рассчитанное по формуле (2.22),
.Значения тангенциальной, радиальной, осевой составляющих силы резания, рассчитанные по формуле (2.21),
(Н); 
(Н); 
(Н).Произведем расчет мощности резания.
Мощность резания рассчитывается по формуле
, (2.24)где Pz = 961 Н – тангенциальная составляющая силы резания;
V = 135 м/мин – скорость резания.
Значение мощности резания, рассчитанное по формуле (2.24),
(кВт).2.4 Разработка конструкции и расчет резцовой головки
Резцовая головка позволяет производить обработку фасок на всем диапазоне прутков.
Резцовая головка состоит из корпуса 1, в котором расположены два резца 3. Резцы 3оснащены неперетачиваемыми сменными четырехгранными пластинами из твердого сплава Т5К10.
Перед работой станка необходимо настроить резцовую головку на требуемый диапазон диаметров: установить резцы на резцедержатель и, прижимая к опорным торцам, закрепить винтами, установить калибр требуемого диапазона в центральное отверстие резцовой головки и вращением винта подвести упор резцедержателя до легкого касания в поверхность калибра, зажать. То же самое повторить со вторым резцедержателем.
Рассмотрим геометрию резца (рис.2.17).
Назначим главный угол в плане
= 60°, вспомогательный угол в плане j1 = 30°.Главными геометрическими параметрами режущего клина являются передний угол g и задний угол a. Значения углов g и a зависят от условий резания, в том числе от свойств обрабатываемого и режущего материала, режима резания и других факторов.
Рис. 2.17 Геометрия режущего клина
Значение переднего угла рассчитывается по формуле проф. М.Н. Ларина
, (2.25)где
– временное сопротивление на разрыв обрабатываемого материала, МПа;С = 0,25 – коэффициент, зависящий от
обрабатываемого материала и материала режущего инструмента, выбирается из ([4], табл.1),х = - 8 – показатель степени, зависящий от
обрабатываемого материала и материала режущего инструмента, выбирается из ([4], табл.1).Значение переднего угла, рассчитанное по формуле (2.25),
°.Значение заднего угла рассчитывается по формуле проф. М.Н. Ларина
, (2.26)где а = 0,1 мм – толщина среза.
Значение заднего угла, рассчитанное по формуле (2.26),
°.Под совокупным воздействием сил и температур во время обработки заготовки резцом происходит пластическое деформирование режущего клина, что существенным образом меняет геометрию режущего клина резца.
Для оценки формоутойчивости режущего клина воспользуемся формулой Т.Н. Лоладзе
, (2.27)где HR = 50 – твердость по Роквеллу;
МПа – временное сопротивление на разрыв обрабатываемого материала; 
– максимальное касательное напряжение, МПа.В формуле (2.27) максимальное касательное напряжение определяется по формуле
, (2.28)где Pz = 961 Н – тангенциальная составляющая силы резания;
g = 2,5° – передний угол;
l1=1 мм – длина контакта стружки с передней поверхностью;
PN – нормальная составляющая силы резания, Н, которая определяется по формуле
; (2.29) 
(Н).В формуле (2.28) b – ширина среза, мм, которая определяется по формуле
, (2.30)где t = 4 мм – глубина резания;
j = 60° – главный угол в плане.
Значение ширины среза, рассчитанное по формуле (2.30),
(мм).Значение максимального касательного напряжения, рассчитанное по формуле (2.28),
(МПа);Значение nт, рассчитанное по формуле (2.27),
.Так как nт > 1, то формоустойчивость резца достаточная, то есть резец не теряет геометрию клина в процессе обработки.
3 Экономическая часть. Технико-экономическое обоснование разработки
3.1 Расчет технико-экономических показателей
В экономической части ведется расчет технико-экономических показателей проектируемого технологического проекта, производится их сравнительный анализ с показателями базового варианта, определяется экономический эффект от предложенных в проекте технических решений.
Основными экономическими данными для экономического анализа базового и проектируемого вариантов являются данные: годовой объем производства деталей; трудоемкость операции (штучное время); себестоимость получения заготовки; вид, тип, марка оборудования, его габариты, мощность, цена; вид оснастки, инструмента и их ориентировочная стоимость.
В табл. 3.1 приведена краткая характеристика сравниваемых вариантов.
Таблица 3.1 Краткая характеристика сравниваемых вариантов
| Базовый вариант | Проектируемый вариант |
| Изготовление деталей из прутка без предварительной операции обработки торцов прутков | Изготовление деталей из прутка с предварительной операцией обработки торцов прутков |
| Тип производства – массовое | Тип производства – массовое |
| Форма оплаты труда – повременно-премиальная | Форма оплаты труда – повременно-премиальная |
| Нормальные условия труда | Нормальные условия труда. Изменения:- увеличение количества рабочих;- увеличение срока службы цангового патрона |
Исходные данные для экономического обоснования сравниваемых базового и проектного вариантов приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2 Исходные данные для экономического обоснования сравниваемых вариантов
| №п/п | Показатели | Услов.обозн./един.измер. | Значение показателей | Источник информации | |
| базовый | проектный | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | Годовая программа выпуска | Пг, шт | 420000 | 420000 | задание |
| 2 | Норма штучного времени на операцию, в т.ч. машинное время | Тшт, минТмаш, мин | 0,80,65 | 0,30,70,20,55 | РасчетРасчет |
| 3 | Часовая тарифная ставка:-рабочего оператора-наладчика | Сч, рубСчнал, руб | 23,4327,54 | 23,4327,54 | Данные кафедры «ЭО и УП» |
| 4 | Коэффициент доплат до часового, дневного и месячного фондов | Кд | 1,4 | 1,4 | – // – |
| 5 | Коэффициент доплат за проф. мастерство (начиная с 3-го разряда) | Кпф | 1,16 | 1,16 | – // – |
| 6 | Коэффициент выполнения норма(Для ВАЗа Кв.н.=1) | Кв.н. | 1 | 1 | – // – |
| 7 | Коэффициент доплат за ночные и вечерние часы | Кн | 1,1 | 1,1 | – // – |
| 8 | Коэффициент премирования (Для ВАЗа Кпр=1,2) | Кпр | 1,2 | 1,2 | – // – |
| 9 | Коэффициент отчислений на социальные нужды | Кс | 0,356 | 0,356 | – // – |
| 10 | Годовой эффективный фонд времени работы:– оборудования (при 3 сменной = 5960 ч.)– для рабочих | Фэ, часФэ.р., час | 59601731 | 59601731 | |
| 11 | Цена единицы оборудования | Цоб, руб | 989000 | 989000732000 | Данные предприятия или прейскурант цен |
| 12 | Условная мощность электродвигателя | Му, кВт | 3,5 | 33,5 | |
| 13 | Коэффициент одновременной работы электродвигателей (0,8…1,0) | Код | 0,9 | 0,9 | |
| 14 | Коэффициент загрузки электродвигателей по мощности (0,7…0,8) | Км | 0,7 | 0,7 | |
| 15 | Коэффициент загрузки электродвигателей по времени (0,5…0,85) | Кв | 0,8 | 0,8 | |
| 16 | Коэффициент потерь электроэнергии в сети завода (1,04…1,08) | Кп | 1,07 | 1,07 | |
| 17 | Тариф оплаты за электроэнергию | Цэ, руб/кВт | 1,1 | 1,1 | Данные кафедры «ЭО и УП» |
| 18 | Коэффициент полезного действия станка (0,7…0,95) | КПД | 0,8 | 0,80,8 | Паспорт станка |
| 19 | Цена единицы инструмента | Ци, руб | 1653 | 15501653 | |
| 20 | Выручка от реализации изношенного инструмента по цене металлолома (20% от цены) | Вр.и., руб | 330,6 | 310330,6 | |
| 21 | Коэффициент случайной убыли инструмента (1,1…1,2) | Куб | 1,1 | 1,11,1 | |
| 22 | Стойкость инструмента | Ти, час | 1 | 1× 41 | |
| 23 | Цена единицы приспособления | Цп, руб | 63800 | 12050063800 | |
| 24 | Коэффициент, учитывающий затраты на ремонт приспособления (1,5…1,6) | Кр.пр. | 1,5 | 1,5 | |
| 25 | Выручка от реализации изношенного приспособления (20% от цены) | Вр.пр., руб | 12760 | 2410012760 | |
| 26 | Физический срок службы приспособления (3…5 лет) | Тпр, лет | 0,3 | 55 | |
| 27 | Расход на смазочно-охлаждающие жидкости (400…600) руб. на один станок в год | Нсм, руб | 500 | 0500 | |
| 28 | Площадь, занима-мая одним станком | Sуд, м2 | 12 | 1012 | |
| 29 | Коэффициент, учитывающий дополнительную площадь (1,5…3,0) | Кд.пл. | 2 | 2 | |
| 30 | Стоимость эксплуа-тации 1 м2 пло-ади здания в год | Цэ.пл.,руб/м2 | 4500 | 4500 | |
| 31 | Норма обслужива-вания станков од-ним наладчиком (10…20 станков) | Нобсл., ед | 20 | 2020 | |
| 32 | Специализация:– оборудование (универсальное, специальное)– инструмент (универсальный, специальный) | Спец. | Спец.Спец. | ||
| 33 | Материал детали (заготовки) | сталь | стальсталь | ||
| 34 | Масса детали | Мд, кг | 15,7 | 15,7 | |
| 35 | Вес отходов | Мотх, кг | 6,28 | 0,126,28 | |
| 36 | Цена 1 м3 материала | Цм, руб | 38 | 38 | |
| 37 | Цена 1 м3 отходов | Цотх, руб | 1,2 | 1,2 | |
Расчет по сравниваемым вариантам необходимого количества оборудования и коэффициентов его загрузки изготовлением заданной проектом годовой программы выпуска деталей, расчет необходимой для изготовления годовой программы деталей численности рабочих операторов произведен в табл.3.3.