Сравнительная оценка технологической себестоимости инструмента
Себестоимость базового инструмента, нормы затрат по взятым категориям и технико-экономические показатели были предоставлены на предприятии прохождения практики.
Все полученные при предыдущих расчётах данные сводим в таблицу 3.
Таблица 29 – Смета годовых затрат на изготовление детали, в рублях
| Статья затрат | Базовое оборудование | Проектируемый инструмент | Результат (+;-) |
| Затраты на материал | -871 | ||
| Затраты на покупные детали | |||
| Затраты по оплате труда | 210,4 | 162,7 | -47,7 |
| Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования | |||
| Амортизационные отчисления | 23,11 | 23,11 | |
| Затраты на технологическую оснастку | 22,8 | 22,8 | |
| Косвенные цеховые и общезаводские расходы | 326,64 | -33,36 | |
| Внешнепроизводственные расходы | 245,8 | 193,6 | 52,6 |
| Себестоимость изготовления 1 шт. инструмента | 7312,11 | 6647,85 | -664,26 |
Выовод по разделу
В данном разделе дипломной работы был сделан расчёт себестоимости изготовления одной штуки протяжки, исходя из затрат: на материал, на покупные детали, на зарплату рабочих, ремонт и обслуживание оборудования, амортизационные расходы, на технологическую оснастку. В конце была составлена таблица, в которой была дана сравнительная оценка технологической себестоимости инструмента. Нормы затрат на изготовление базового инструмента были взяты с предприятия, на котором была пройдена преддипломная практика.
Сравнительный анализ показал, что почти по всем нормам затрат изготовление проектируемого инструмента является более выгодным чем изготовление базовой конструкции инструмента. Это связано и с выбором нового оборудования, участвующего в технологическом процессе, и с выбором сварной заготовки, вместо используемой монолитной заготовки из дорогой стали. Т.е. расчёты показывают, о рациональности выбора проектного решения в выборе производимой протяжки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения данной выпускной работы была разработана конструкция, а так же был составлен технологический процесс изготовления протяжки с прямобочным профилем шлиц для обработки втулки с восьмишлицевым отверстием.
В общей части проекта сделан анализ типовых конструкций проектируемого инструмента, а именно обзор последовательности секций комбинированной шлицевой протяжки и даны преимущества и недостатки рассмотренных конструкций.
Так же, для полного изучения вопроса связанного с проектированием выбранного инструмента был сделан патентно-информационный анализ, который показал, что работа в данном классе ведётся очень интенсивно, но новые разработки связаны по большей части со сборным протяжным инструментом, имеющим большие габаритные размеры и подходящим только для обработки крупных отверстий. Так же производство сборного инструмента является очень дорогостоящим. Из чего был сделан вывод об актуальности разрабатываемого цельного инструмента.
На основании анализа проведённого в общей части выпускной работы, а так же патентно-информационного анализа была выбрана конструкция шлицевой прямобочной протяжки, которая и легла в основу конструкторской части. А именно для проектирования была выбрана цельная протяжка с прогрессивной схемой резания с расположением секций Ф-Ш-К.
В конструкторской части был сделан расчёт основных конструктивных элементов инструмента, расчёт его на прочность и жёсткость. Так же были разработаны технические требования на инструмент.
В технологической части, на основании задания на выпускную работу, был уточнён тип производства, на изготовление рассчитанного в конструкторской части инструмента, и определена его серийность. Анализ базового технологического процесса вывел его несоответствие с современными нормами машиностроения. При проектировании нового технологического процесса некоторые операции были совмещены, а операции чистовой обработки на универсальном оборудовании были заменены операциями на станках с ЧПУ.
Так же в технологической части был сделан выбор и обоснование метода получения заготовки для проектируемого инструмента, были выбраны и обоснованы технологические базы и был сделан расчёт припусков на механическую обработку, и режимов резания. Был сделан расчёт приспособлений и инструмента второго порядка участвующего в производстве.
Заключением технологической части явилась разработка комплекта технологической документации.
В разделе безопасность жизнедеятельности и охрана труда был сделан анализ опасных и вредных производственных факторов, были предложены мероприятия по улучшению условий труда и недопущению, отмеченных при анализе, опасных и вредных производственных факторов. Так же был сделан подробный расчет освещенности на проектированном участке производства и даны рекомендации по улучшению пожарной безопасности.
В технико-экономической части произведен расчет себестоимости изготовления протяжки, выявлены основные составляющие себестоимости.
Так как заточка протяжки является очень трудоёмкой операцией и требует специального оборудования, темой научно-исследовательской части было выбрано многослойное покрытие инструмента. Сделан общий обзор износостойких покрытий и был выбран метод его нанесения. А именно метод PCVD. Который объединяет в себе по сути два метода химический и физический. Образование износостойкого покрытия, посредством химического взаимодействия газов, происходит в среде плазмы. Плазма в данном случае является катализатором химического процесса. Что позволяет снизить температуру с 1100 до 450 Co. Это позволяет использовать все достоинства химического нанесения износостойкого покрытия для быстрорежущих сталей.
В заключении научно-исследовательской части приведены результаты исследования конструкции многослойного износостойкого покрытия на износ передней и интенсивность износа задней кромки инструмента. Даны обоснования и рекомендации для выбора толщины и последовательности слоёв износостойкого покрытия.
Все графические работы выполнены с использованием программы КОМПАС 3D 14 версии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Орлов П.Н. Краткий спр-к металлиста. М.: Машиностроение 1986 г.
2. Локтев Д., Ямашкин Е. Основные виды износостойких покрытий // Наноиндустрия. 2007. № 5. 30 стр. (Журнал).
3. Табаков В.П. Формирование износостойких ионно-плазменных покрытий режущего инструмента. М.: Машиностроение 2008 г.
4. Локтев Д., Ямашкин Е. Методы и оборудование для нанесения износостойких покрытий // Наноиндустрия. 2007. №4 (Журнал).
5. Малевский Н.П., Мальков О.В. Расчёт комбинированных шлицевых протяжек. МГТУ им. Н.Э. БАУМАНА, 2008 г.
6. Рубинштейн С.А. Основы учения о резании металлов и режущий инструмент. М.: Машиностроение 1986 г.
7. Андерс А.А. и др. «Проектирование заводов и механосборочных цехов в автотракторной промышленности»: учебное пособие для студентов механических специальностей вузов. М.:Машиностроение, 1982-271 стр.
8. Маргулис Д.К. Протяжки для обработки отверстий. М.: Машиностроение 1986 г.
9. Курсовое проектирование по технологии машиностроения Под редакцией А.Ф. Горбацевича, Мн. Вышейшая школа, 1975– 288.
10. Справочник технолога-машиностроителя. т.2 под ред.: А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова, М.: Машиностроение 1985 г.
11. Режимы резания металлов. под ред. Барановского. - М., Машиностроение, 1972 г.
12. Егоров М.Е. «Основы проектирования машиностроительных заводов». – М.: Высшая школа, 1969 г.
13. Щедрин А.В., Бекаев А.А., Скоромнов В.М. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Проектирование инструментального производства», МГТУ «МАМИ» (шифр 2119), 2008 г.
14. Ю.А. Феофанов, Н.н. Шарипова, Э.Е. Смирнова. Исследование и расчёт естественного и искусственного освещения., МГТУ «МАМИ», 2008 г.
15. Ионов В.И., Таратынова Л.Е. Методические указания к выполнению организационно-экономической части дипломного проекта. МГТУ «МАМИ» 2007 г.
Приложение А
ТАБЛИЦЫ И РАСЧЕТЫ
Таблица 1 – Химический состав стали 40Х (ГОСТ 4543), %
| С | Si | Mn | S | P | Cr | N | Cu |
| 0,36 – 0,44 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 0,035 | 0,35 | 0,8 – 1,1 | 0,008 | 0,3 |
Таблица 2 – Химический состав стали Р6М5 (ГОСТ 19265), %
| С | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | Cu | V | W | Co |
| 0,82 – 0,9 | 0,2 – 0,5 | 0,2 – 0,5 | 0,025 | 0,3 | 3,8 – 4,4 | 0,06 | 0,25 | 1,7 – 2,1 | 5,5 – 6,5 | 0,5 |
Таблица 3 – Механические свойства стали 40Х (ГОСТ 4543)
| Плотность ρ, г/см3 | Предел прочности σв, МПа | Твердость НВ (не более) | Ударная вязкость a·10 5, Дж/м2 | dб, % |
| 7,85 |
Таблица 4 – Механические свойства стали Р6М5 (ГОСТ 19265)
| ρ, г/см3 | Твердость | После закалки | Температура, Со | Тепло-стойкость, Со | |||
| после отжига (НВ) | после закалки и отпуска (HRCЭ) | σИ, МПа | a·10 5, Дж/м2 | закалки | отпуска | ||
| 8,15 | – | 4,8 |
Таблица 5 – Свойства покрытий
| Цвет | Нанотвердость, ГПа | Толщина, мкм | Коэффициент трения | Максимальная температура применения, °С | |
| TiN | Золотой | 1 – 7 | 0,55 | ||
| TiAIN односл. | Филет.-черный | 1 – 4 | 0,5 | ||
| TiAIN многосл. | Фиолет.-черный | 1 – 4 | 0,6 | ||
| TiCN-MP | Красно-медный | 1 – 4 | 0,2 | ||
| TiCN | Серо-голубой | 1 – 4 | 0,2 | ||
| MOVIC | Серо-зеленый | 0,5-1,5 | 0,15 | ||
| STARVIC | Серо-зеленый | 1,5-5,5 | 0,15 | ||
| CrN | Серебр.-метал. | 1-4 | 0,3 | ||
| TiAICN | Фиолет. -красный | 1-4 | 0,25 |