Расчет резцов на прочность и жесткость.

Мизг < Ммах.изг.

Мизг – действующий изгибающий момент;

Ммах. изг. – максимальный изгибающий момент, допускаемый сечением державки резца;

Мизг = Pz * l

Мизг = [su]* W

Pz – сила резания, 75,61 кгс

l – вылет резца, (1 – 2,5)Н = 1,56 * 16 = 25 мм

 [su] – допускаемое напряжение на изгиб материала державки, 1100кгс/см2

или 11кгс/мм2

W – момент сопротивления сечения державки резца, мм3

Pz * l = [su]* W

где W = (В *Н2) / 6

W = (16 * 252) / 6 = 1666,6мм3

Расчитываем ширину резца прямоугольного сечения:

В = (6 * Pz * l) / (2,56 * [su])

В = (6 * 96,87 * 25) / 2,56 * 11 = 8,02мм

Нагрузка допускаемая прочностью резца:

Pzдоп. = (В * Н2 * [su]) / (6 * l)

Pzдоп. = (16 * 252 * 11) / (6 * 25) = 733,3 кгс

Максимальная нагрузка, допустимая жесткостью резца:

Pzдоп.жост. = (3 * f *E *J) / l3

f – допустимая стрела прогиба резца, 0,05мм;

E – модуль упругости резца,20000 кгс/мм2;

J – момент инерции сечения державки, J=(BH3) / 12 = 20833,3 мм4;

l – вылет резца, 40 мм;

Pzдоп.жост. = (3 * 0,05 *20000 *20833,3) / 403 = 976,56 кгс

Pzдоп. > Pz < Pzдоп.жост

733,3 > 96,87 < 976,56

 

 

№ перехода	t, мм.	S мм/об	V м/мин.	n об/мин	Tосн мин.
1	-	-	-	-	0,15
2	0,6	0,2	114	800	0,05
3	0,5	0,15	20,3	400	0,26
4	0,5	0,25	97	1250	0,05
5	1	0,25	97	1000	0,15
6	0,5	0,25	97	1000	0,05
7	2	1,5	13		0,02
8	1,5	0,35	89	800	0,26
9	1,5	0,35	89	800	0,8
10	1,5	0,35	89	800	0,8
11	1	0,35	89	800	0,8
12	1	0,35	89	800	0,8
13	0,7	0,12	114	1000	0,15
14		-			0,15
15	0,6	0,2	114	1000	0,02

 

Тосн – 4,51 мин.

n = 1000 * V / DП

1. n = 1000 * 114 / 38 * 3,14 = 955,4 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

2. n = 1000 * 20,3 / 16 * 3,14 = 404,06 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 400 об/мин;

3. n = 1000 * 97 / 21 * 3,14 = 1471 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 1250 об/мин;

4. n = 1000 * 97 / 26 * 3,14 = 1188,14 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 1000 об/мин;

5. n = 1000 * 97 / 26 * 3,14 = 1188,14 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 1000 об/мин;

6. n = 1000 * 13 / 24 * 3,14 = 172,5 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 160 об/мин;

7. n = 1000 * 89 / 38 * 3,14 = 745,8 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

8. n = 1000 * 89 / 36 * 3,14 = 787,33 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

9. n = 1000 * 89 / 30 * 3,14 = 944,79 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

10. n = 1000 * 89 / 36 * 3,14 = 787,3 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

11. n = 1000 * 89 / 30 * 3,14 = 944,79 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

12. n = 1000 * 114 / 40 * 3,14 = 907,64 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

13.

14. n = 1000 * 114 / 40 * 3,14 = 907,64 об/мин, действительная частота вращения шпинделя nд = 800 об/мин;

 

Определение основного времени

Основное время Т0 суммируется как основное время определенное для каждого отдельного перехода во всех операциях.

Т0 токарное – 4,25 мин.

Т0 сверлильное – 0,26 мин.

Общие основное время – 4,51 мин. [9, с275]

 

Определение вспомогательного времени

 

Общие вспомогательное время – 4,51 мин.

Продольное точение – 0,42 мин.

Поперечное точение – 0,36 мин.

Проточка канавок – 0,19 мин.

Отрезка заготовки – 0,11 мин.

Нарезание резьбы – черновое 0,14 мин, чистовое 0,19 мин.

Обточка фасок – 0,22 мин.

Сверление – 0,16 мин.

Изменить частоту вращения шпинделя 0,08 мин.

Изменить величину или направление подачи – 0,06 мин.

Сменить резец – 0,07 мин.

Установить и снять инструмент – резец (проходной подрезной, расточной) 0,5 мин, сверло метчик 0,12 мин.

Время на промеры – 0,10 мин.[9, 265]

Твсп. = 4,51 + 0,42 + 0,36 + 0,19 + 0,11 + 0,14 + 0,19 + 0,22 + 0,16 + 0,08 * 7 + 0,06 * 7 + 0,5 * 3 + 0,12 + 0,8 + 0,14 + 0,10 = 4,21 + 4,51 = 8,72 мин.

 

Определение времени на обслуживание рабочего времени, отдых на естественные надобности

 

Топер. = То + Твсп.

Топр. = 8,72 -* 4% = 0,348 мин.[9, с263]

 

Определение норм штучного времени

 

Норму штучного времени на операцию подсчитываем по формуле:

Тшт = То + Твсп + Тобсл. + Тп

То – 4,51 мин.

Твсп. – 8,72 мин.

Тобсл – 0,348 мин.

Тп – 0,348 мин.

Тшт = 4,51 + 8,72 + 0,348 + 0,348 = 13,92 мин.

 

Определение подготовительно-заключительного времени.

Всего: 28 мин.

Определение штучно-калькуляционного времени

 

Тш.к. - штучно-калькуляционное временя, это техническая норма времени на изготовление одной детали:

Тш.к. = (Тшт. + Тп.з.) / nш

nш – количество штук деталей в партии запуска

nш = (Д * t) / Ф

Д – годовая программа 400 штук;

t – запас деталей на складе выраженный в днях 5;

Ф – число рабочих дней в году - 262;

nш = (400 * 5) / 262 = 8 штук деталей в партии запуска.

Тш.к. = 13,92 + (28 /8) = 17,42 мин.

Экономическая часть

Экономическая оценка технологического процесса

 

Рассчитываем годовую себестоимость изготовления данной детали по всей годовой программе методом прямого калькулирования.

С=(М + З + И + А + Э + Н + П)*Д

1) М - стоимость материала заготовки (нормы расхода) 8тыс 271руб.

1 тонна стоит 8 тыс. 271 руб. Отсюда 1 килограмм 8,27 руб. Масса нашей детали 0,088 кг. Значит, она стоит 8,27 0,088 = 0,72

2) З - зарплата производственных рабочих с учетом прямых накладных расходов, а так же расходов на социальное страхование и отпуска.

(70 * 17,42мин) / 60 =.

3) И - расходы на эксплуатацию инструментов

[(4,1 *30) / 100] * 4,51 = 38,83 руб.

4) А - расходы на оборудование (амортизация) 10,177 руб.

5)Э - расходы на силовую энергию 3,65

6) Н – стоимость наладки оборудования

Ннал. = [(Lнал. * kдоп.) / Тнал.] * tп.з.

kдоп. = 1,15; Тнал. = 20 мин; Lнал. – зарплата наладчика, 15,09; tп.з. = 6,6 мин.

Ннал. = [(15,09 * 1,15) / 20.] * 6,6 = 24,29 руб.

7) П – стоимость эксплуатации специальных приспособлений 11,50

8) Д – годовая программа выпуска детали 400 штук.

С=(М + З + И + А + Э + Н + П)*Д

С = (0,72 + + 24,6 + 11,25 + 4,05 + 24,29 + 12,75) * 400 = руб.

Литература

 

1. Анурьев В.И. «Справочник конструктора- машиностроителя», Москва, 2001г.

2. Златоустов В.Д. «Технологические расчеты в курсовом проектировании по резанию металлов», Череповец, 1988г.

3. Комков А.А. «Справочные материалы к курсовому проекту по резанию материалов», Череповецкий государственный университет, 1998г.

4. Дальской А.М., Суслова А.Г. «Справочник технолога – машиностроителя», том 2, Москва 2001г.

5. Бергер И.И. «Справочник молодого токаря», Минск 1972г.

6. Орлова П.Н., Скороходова Е.А. «Краткий справочник металлиста», Москва, 1987г.

7. Нефедов Н.А. «Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах», Москва, 1976г.

8. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин Р.К. «Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении», Москва, 1976г.

9. «Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работы, выполняемые на металлорежущих станках», Москва, 1989г.

10. Под ред. А.Н. Малова Справочник технолога машиностроителя.