Методы изготовления втулки
Вывод:
В результате расчета установили что, требуемый уровень твердости
НRC 52…54, обеспечивается при лазерном упрочнении поверхности детали лазером d луча = 3,8 мм;
при скорости перемещения = 1.5 (см/с);
при плотности теплового потока = 9820 (Вт/см**2);
При этом толщина упрочненного слоя составляет - 0,5712мм.
Алгоритм определения режимов и расчета основного времени при лазерном упрочнении
1. Перевести скорость перемещения луча V в м/мин.
V=1.5 cм/с
V= (1.5*60)/100=0, 9 м/мин.
2. Рассчитать число оборотов детали n = 1000*V /(?*d) , где d - диаметр детали, ? = 3,14
n=(1000*0.9)/(3.14*40)=7.165
3. Рассчитать величину подачи: S = Kпер * dлуча , где Kпер - коэффициент перекрытия пятен нагрева (принять равным 0,6)
S=3,8*0,6=2,28
4. Рассчитать основное время to = L /(S*n) , где L - длина обрабатываемой поверхности
To=50/(2,28*7,165=3,06
8. Проектирование операции ультразвукового деформирования поверхности «В»
Исходные данные:
Амплитуда 0,0007 м.
Диаметр -0,0095мм
Частота колебаний-20 000
Модуль нормальной упругости:
Е = 2,15E+11 Па
Коэффициент Пуассона
м= 0,271
Амплитуда УЗО = 0,0000025Гц
Диаметр деформации элемента Д = 0,008 м.
Плотность р = 7850(кг/м в кубе)
Площадь волновода 0,000225м^2
Скорость звука = 5100 м/с
НД =3,6E+09Н/м^2
Результаты расчета операции ультразвукового деформирования.
1. Построение графика зависимости динамического усилия (Fmax) от статического (Fct).
Fct, Н
|
0
|
7
|
47
|
130
|
237
|
334
|
|
Fmax, Н
|
0
|
97
|
353
|
684
|
1002
|
1227
|
|
|
2. Построение графика зависимости диаметра отпечатка (dotp) от статического усилия (Fct).
Fct, Н
|
0
|
7
|
47
|
130
|
237
|
334
|
|
dotp, мм
|
0
|
0,186
|
0,353
|
0,492
|
0,595
|
0,659
|
|
|
3. Построение графика зависимости максимальной глубины внедрения деформатора (hmax) от статического усилия (Fct).
Fct, Н
|
0
|
7
|
47
|
130
|
237
|
334
|
|
hmax, мкм
|
0
|
0,91
|
3,286
|
6,37
|
9,326
|
11,43
|
|
|
4. Построение графика изменения динамического усилия (F) в периоде контакта инструмента с деталью (t0 - t2) для режима Q0 = -60°
|
t0
|
tia
|
tib
|
tic
|
tid
|
t1
|
t2
|
|
t, мкc
|
0
|
3,9
|
7,81
|
11,71
|
15,62
|
19,53
|
27,07
|
|
F, H
|
0
|
249
|
579
|
903
|
1140
|
1227
|
0
|
|
|
|
Fa
|
Fb
|
Fc
|
Fd
|
Fmax
|
|
|
|
5. Построение графика изменения глубины внедрения деформатора (h) в периоде контакта инструмента с деталью (t0 - t2) для режима Q0 = -60°
|
t0
|
tia
|
tib
|
tic
|
tid
|
t1=tza
|
tzb
|
tzc
|
t2 = tzb
|
|
t, мкc
|
0
|
3,9
|
7,81
|
11,71
|
15,62
|
19,53
|
22,54
|
24,05
|
27,07
|
|
h, мкм
|
0
|
2,32
|
5,39
|
8,41
|
10,61
|
11,43
|
11,08
|
10,55
|
8,98
|
|
|
|
hia
|
hib
|
hic
|
hid
|
hmax
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hza
|
hzb
|
hzc
|
hzb
|
|
|
|
|
|
|
|
2,45
|
2,1
|
1,57
|
0
|
|
|
Алгоритм определения режимов и расчета основного времени при ультразвуковом упрочнении
1. Определить значение шероховатости поверхности (Rz исх.) перед ультразвуковой обработкой (принять равной шероховатости, получаемой на операции шлифования)
Шероховатость поверхности после шлифований перед ультразвуковой обработкой =
;
где hmax - наибольшая глубина внедрения деформатора в поверхностный слой детали.
hупр.- величина упругой деформации в момент наибольшего внедрения деформатора.
2. По графику h = h(t) найти отношение I = hmax / h
3. Найти заданное значение hmax зад. =I * Rz исх.
4. На графике h = h(t) отложить значение hmax зад. и найти, соответствующий ему момент времени tзад.
h мах заданное = 2,04 мкм.
t заданное = 3,95 мкс
5. На графике F = f(t) отложить значение tзад.и найти, соответствующее ему значение динамического усилия Fзад.
Fзад.мах = 225 Н
t заданное = 3,95 мкс.
6. На графике Fmax = f(Fct) отложить значение Fзад.и найти, соответствующее ему значение статического усилия Fct зад.
Fзад.мах = 225 Н
Fct зад.=26Н
7. На графике hmax = f(Fct) отложить значение Fct зад.и найти, соответствующее ему значение максимальной глубины внедрения деформатора hmax пров.
Fct зад.=26Н
hmax пров.=2,0 мкм
8. Найти значение отклонения:( hmax зад. - hmax пров.) / hmax зад.
(2,04-2,04)/2,04=0,0196
9. Сделать вывод об уровне точности определения Fct зад. - если отклонение < 0,1, то точность приемлемая.
Полученный результат свидетельствует о том, что точность определения Fсt приемлема.
10. На графике dotp = f(Fct) отложить значение Fct зад.и найти, соответствующее ему значение диаметра отпечатка dotp зад.
Fct зад.=26Н
dotp зад.=0,28
11. Определить глубину отпечатка, соответсвующую значению шероховатости, заданному на чертеже h = 4*Ra
h=4*0,2=0,8=0,0008мкм.
12. Рассчитать параметр Х по формуле:
13. Рассчитать величину подачи S=2* Х
S=2*0,087=0,174
14. Рассчитать величину скорости обработки V= |S|* f , где f - частота колебаний
V= 0,174*20 000=3480
15. Рассчитать число оборотов детали n = 1000*V /(p*d) , где d - диаметр детали, p = 3,14
n = (1000*3480)/(3,14*40)=27707,10
16. Рассчитать основное время to = L /(S*n) , где L - длина обрабатываемой поверхности
To=50/(0,174*27707,10)=0,0133 мин.
9. Расчет технологической себестоимости
Как видно из предыдущих разделов в основе всех технико-экономических расчетов лежит оценка трудозатрат на выполнение одной или нескольких технологических операций, а иногда и всего технологического процесса. Эти трудозатраты и определяют так называемую технологическую себестоимость.
Технологическая себестоимость операции складывается из следующих элементов:
С= З0 + Эл + Ам + Пр + Ин + Цх,
где З0 - заработная плата основных производственных рабочих, руб; Эл - затраты на силовую электроэнергию, руб; Ам - амортизационные отчисления на основное оборудование; Пр - расходы на станочные приспособления; Ин - расходы по эксплуатации режущего инструмента; Цх - прочие цеховые накладные расходы (зарплата наладчиков, обслуживающего персонала, тепло, освещение цеха и т.п.). Прежде чем рассчитать технологическую себестоимость, найдем неизвестные элементы затрат:
Основная заработная плата производственных рабочих за выполнение одной операции:
З0= S * K * t шт / 60 , руб,
Где: S - часовая тарифная ставка станочника 1-го разряда. руб; S=100 руб/час
К - тарифный коэффициент требуемого для операции разряда; К=1
t шт - норма штучного времени на операцию, мин.
В данном проекте принять tшт = Тш-к.
Штучно-калькуляционное время Тш-к = фк tо, где tо- основное время операции.
Рассчитаем норму штучного времени на каждую операцию:
t штучное = t основное *Кt
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Рассчитаем основную заработную плату производственных рабочих за выполнение одной операции:
З0= S * K * t шт / 60 , руб,
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Затраты на силовую электроэнергию.
По каждой операции определяются отдельно, по следующей формуле:
Эл= (Сэ *Ny **to ) / (60* ), руб
где Сэ - отпускная цена за кВт силовой электроэнергии, руб = 2,0 руб\квт;
Ny - установочная мощность электродвигателей станка, кВт;
- коэффициент загрузки станка по мощности (на черновых операциях 0,8; на чистовых 0,5);
to - основное (машинное) время обработки, мин;
- коэффициент, учитывающий различные потери -0,75
Рассчитаем затраты на силовую энергию :
Рассчитаем расходы на амортизацию оборудования:
Ам
Они определяются по формуле
Ам= (So*Кa*t шт-к ) / (Fд **•60)
где So - балансовая стоимость оборудования, руб;
Кa - коэффициент амортизационных отчислений, определяющий срок окупаемости оборудования 0,15-основные виды станков);
t шт-к - штучно-калькуляционное время выполнения операции, мин;
Fд - действительный годовой фонд работы оборудования, час (двух сменах работы составляет 4140 час.);
- коэффициент загрузки оборудования (0,8- при серийном производстве).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Рассчитаем расходы на эксплуатацию специальных приспособлений ( паз 14H10):
Пр= Sпр*(а+в) / N, руб,
где Sпр - стоимость специального приспособления = 7000 руб;
а - коэффициент амортизации (0,3);
в - коэффициент затрат на текущий ремонт (0,1);
N - годовая программа производства деталей. для изготовления которых сделано это приспособлений = 27 000 штук.
Рассчитаем расходы на эксплуатацию режущего инструмента:
где Sи - стоимость режущего инструмента, руб;
n - число допустимых переточек за срок эксплуатации;
Т - период стойкости инструмента между переточками-(50) ;
К-коэффициент затрат на переточки инструмента (1,5);
to - основное машинное время на операцию;
- коэффициент времени резания данным инструментом в составе операции =1(1).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Прочие цеховые расходы.
Определяются общими затратами на содержание цеха и соотносятся с площадью рабочего места, приходящегося на операцию, и времени ее выполнения:
Н= (Sуд..* F*tшт-к) / (60*Fд),
где Sуд - норматив годовых затрат на содержание 1м2 основной производственной площади цеха, руб/м2; = 5500 руб.
F - площадь, приходящаяся на рабочее место, занимаемое данной операцией, м2;
tшт-к - штучно-калькуляционное время на операцию, мин;
Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования. = 4140ч.
1. Вид операции: Токарно-револьверная (точение).
Модель станка: Токарно - револьверный 1Е325;
Габаритные размеры станка: 3915*925мм.=(3915/1000)*(925/1000) = 3,621
2. Вид операции: Вертикально-сверлильный. (сверление, развертывание)
Модель станка: Вертикально-сверлильный 2Н125
Габаритные размеры станка: 1130х850мм (1130/1000)*(850/1000)=0,96
3.Вид операции «Фрезерная».
Модель станка: Горизонтально- фрезерный 6Р80Г
Габаритные размеры станка, (в плане): 1525*1875мм = (1525/1000)*(1875/1000) = 2,860
4.Вид операции «Шлифование»
Модель станка: Кругло - шлифовальный 3М150
Габаритные размеры станка: 2500*2220мм.=(2500/1000)*(2220/1000)=5,55
5. Вид операции «Лазерное упрочнение поверхности
Модель комплекса: «лазер технологический»;
Габаритные размеры станка: (10000 /1000)*(10000/1000) -100 .
6.Вид операции: «Ультразвуковая обработка».
Модель станка: Токарно - винторезный ИТ-1М, дополненный ультразвуковым оборудованием.
Габаритные размеры станка: 2165х960мм.=(2165/1000)*(960/1000) = 2,08
Рассчитаем прочие цеховые расходы по операциям:
1.
2
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13
14.
15.
Находим общую стоимость каждой операции:
Технологическая себестоимость операции складывается из следующих элементов:
С= З0 + Эл + Ам + Пр + Ин + Цх,
№ п/п
|
Зар.плата
|
Силовая Эл. энергия
|
Амортизация
|
Спец. приспособления
|
Реж. инструмент
|
Цеховые расходы
|
Итого на каждую операцию
|
|
1
|
1,04
|
0,0375
|
0,0276
|
0,013
|
0,273
|
0,013
|
1,4041
|
|
2
|
0,758
|
0,017
|
0,02
|
0,013
|
1,36
|
0,0096
|
2,1776
|
|
3
|
0,113
|
0,0053
|
0,0049
|
0,196
|
0,02
|
0,005
|
0,3442
|
|
4
|
0,09
|
0,0043
|
0,0039
|
0,196
|
0,016
|
0,0043
|
0,3145
|
|
5
|
0,113
|
0,0053
|
0,0049
|
0,196
|
0,02
|
0,005
|
0,3442
|
|
6
|
0,27
|
0,008
|
0,012
|
0,196
|
0,05
|
0,013
|
0,549
|
|
7
|
0,376
|
0,021
|
0,069
|
0,196
|
0,35
|
0,03
|
1,042
|
|
8
|
0,553
|
0,019
|
0,10
|
0,196
|
0,51
|
0,041
|
1,419
|
|
9
|
0,23
|
0,008
|
0,01
|
0,013
|
0,06
|
0,011
|
0,332
|
|
10
|
1,3
|
0,029
|
0,057
|
0,013
|
3,4
|
0,062
|
4,861
|
|
11
|
0,127
|
0,0053
|
0,25
|
0,156
|
0,37
|
0,005
|
0,9133
|
|
12
|
0,076
|
0,002
|
0,015
|
0,156
|
0,22
|
0,003
|
0,472
|
|
13
|
0,053
|
0,0013
|
0,011
|
0,156
|
0,15
|
0,002
|
0,3733
|
|
14
|
6,63
|
0,68
|
4,8
|
|
----
|
8,8
|
20,91
|
|
15
|
0,03
|
0,00088
|
0,0022
|
1,56
|
---
|
0,008
|
1,60
|
|
Всего
|
11,759
|
0,8439
|
5,39
|
3,25
|
6,8
|
9,01
|
37,057
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Себестоимость детали типа «втулка» составляет = 11,759+0,8439+5,39+3,25+6,8+9,01=37, 057 руб.
Список использованных источников
1.Фетисов Г.П. и др.. Материаловедение и технология металлов. М.; Высшая школа; 2000. 637с.
2. Петруха П.Г., Марков А.И., и др. Технология обработки конструкционных материалов. М.: Высшая школа, 1991, 512 с.
3. Дальский А.М. и др. Технология конструкционных материалов. М.; Машиностроение; 1992. 447 с.
4. Волчок И.П. Современные технологии производств. 1-4 часть. - Запорожье, 1996.-120с.
5. Замятин В.К. Технология и оснащение сборочного производства машиноприборостроения: Справочник. - М.:Машиностроение, 1995. - 608 с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|
|