Определение типа производства и размера партии деталей

Размер Номинал ES EI Допуск Квалитет

А1 19 0,2 -0,2 0,4 -

А2 48 0,1 -0,1 0,2 -

А3 10 0,18 -0,18 0,36 -

А4 2,5 0,2 -0,2 0,4 -

А5 58 0,37 -0,37 0,74 -

Z1 2 3,23 -0,4 3,63 -

Z2 0 0,762 0,5 0,262 -

Z3 0 0,762 0,5 0,262 -

Z4 2 1,284 -0,4 1,684 -

S1 29 0,104 -0,026 0,13 11

S2 26 0,474 0,422 0,052 9

S3 29 0,11 0,026 0,084 10

S4 18 0,474 0,264 0,21 12

S5 19 0,736 0,526 0,21 12

S6 19 0,026 -0,026 0,052 9

S7 19 0,026 -0,026 0,052 9

B1 64 0,914 -0,986 1,9 16

B2 31 1,31 -0,29 1,6 16

 

Найдена 1-я цепь: А1[4,6] S6[4,6]

Исходное уравнение: А1=S6

Замыкающее звено: А1min = 18,8 А1max = 19,2

Неизвестное звено: S6

Расчетное уравнение: S6 = А1

т.к. искомое звено имеет 9 квалитет, то допуск TS6 = 0,052

Окончательное уточнение с учетом вида расположения поля допуска (js):

S6min = 18,974 S6max = 19,026

Допуск замыкающего звена: TА1 = + 0,052 = 0,052 <= 0,4 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

Найдена 2-я цепь: А2[4,9] S3[6,9] S6[4,6]

Исходное уравнение: + А2min = + S3min + S6min

Замыкающее звено: А2min = 47,9

Неизвестное звено: S3min

Увеличивающее звено: S6min = 18,974

Расчетное уравнение: + S3min = + А2min - S6min

Результат расчета неизвестного: S3min = 29,026

т.к. искомое звено имеет 10 квалитет, то допуск TS3 = 0,084

Окончательный результат с учетом допуска: S3min = 29,026 S3max = 29,11

Допуск замыкающего звена: TА2 = + 0,084 + 0,052 = 0,136 <= 0,2 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

Найдена 3-я цепь: А3[7,9] S3[6,9] S7[6,7]

Исходное уравнение: + А3min = + S3min - S7max

Замыкающее звено: А3min = 9,82

Увеличивающее звено: S3min = 29,026

Неизвестное звено: S7max

Расчетное уравнение: - S7max = - S3min + А3min

Результат расчета неизвестного: S7max = 19,026

т.к. искомое звено имеет 9 квалитет, то допуск TS7 = 0,052

Окончательный результат с учетом допуска: S7min = 18,974 S7max = 19,026

Допуск замыкающего звена: TА3 = + 0,052 + 0,084 = 0,136 <= 0,36 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

Найдена 4-я цепь: А5[2,9] S3[6,9] S1[2,6]

Исходное уравнение: + А5min = + S3min + S1min

Замыкающее звено: А5min = 57,63

Увеличивающее звено: S3min = 29,026

Неизвестное звено: S1min

Расчетное уравнение: + S1min = - S3min + А5min

Результат расчета неизвестного: S1min = 28,974

т.к. искомое звено имеет 11 квалитет, то допуск TS1 = 0,13

Окончательный результат с учетом допуска: S1min = 28,974 S1max = 29,104

Допуск замыкающего звена: TА5 = + 0,13 + 0,084 = 0,214 <= 0,74 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

Найдена 5-я цепь: Z2min[4,5] S4[5,6] S6[4,6]

Исходное уравнение: + Z2min = - S4max + S6min

Замыкающее звено: Z2min = 0,5

Неизвестное звено: S4max

Увеличивающее звено: S6min = 18,974

Расчетное уравнение: - S4max = + Z2min - S6min

Результат расчета неизвестного: S4max = 18,474

т.к. искомое звено имеет 12 квалитет, то допуск TS4 = 0,21

Окончательный результат с учетом допуска: S4min = 18,264 S4max = 18,474

Перерасчет припуска: Z2 = - S4 + S6

Найденный припуск: Z2min = 0,5 Z2max = 0,762

Допуск замыкающего звена: TZ2 = + 0,21 + 0,052 = 0,262 <= 0,262 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

Найдена 6-я цепь: Z3min[7,8] S5[6,8] S7[6,7]

Исходное уравнение: + Z3min = + S5min - S7max

Замыкающее звено: Z3min = 0,5

Неизвестное звено: S5min

Уменьшающее звено: S7max = 19,026

Расчетное уравнение: + S5min = + Z3min + S7max

Результат расчета неизвестного: S5min = 19,526

т.к. искомое звено имеет 12 квалитет, то допуск TS5 = 0,21

Окончательный результат с учетом допуска: S5min = 19,526 S5max = 19,736

Перерасчет припуска: Z3 = + S5 - S7

Найденный припуск: Z3min = 0,5 Z3max = 0,762

Допуск замыкающего звена: TZ3 = + 0,21 + 0,052 = 0,262 <= 0,262 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

Найдена 7-я цепь: Z4min[9,10] B2[6,10] S3[6,9]

Исходное уравнение: + Z4min = + B2min - S3max

Замыкающее звено: Z4min = 1,6

Неизвестное звено: B2min

Уменьшающее звено: S3max = 29,11

Расчетное уравнение: + B2min = + Z4min + S3max

Результат расчета неизвестного: B2min = 30,71

т.к. искомое звено имеет 16 квалитет, то допуск TB2 = 1,6

Окончательный результат с учетом допуска: B2min = 30,71 B2max = 32,31

Перерасчет припуска: Z4 = + B2 - S3

Найденный припуск: Z4min = 1,6 Z4max = 3,284

Допуск замыкающего звена: TZ4 = + 1,6 + 0,084 = 1,684 <= 1,684 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

Найдена 8-я цепь: А4[2,3] S2[3,6] S1[2,6]

Исходное уравнение: + А4min = - S2max + S1min

Замыкающее звено: А4min = 2,3

Неизвестное звено: S2max

Увеличивающее звено: S1min = 28,974

Расчетное уравнение: - S2max = + А4min - S1min

Результат расчета неизвестного: S2max = 26,474

т.к. искомое звено имеет 9 квалитет, то допуск TS2 = 0,052

Окончательный результат с учетом допуска: S2min = 26,422 S2max = 26,474

Допуск замыкающего звена: TА4 = + 0,052 + 0,13 = 0,182 <= 0,4 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

Найдена 9-я цепь: Z1min[1,2] S1[2,6] B2[6,10] B1[1,10]

Исходное уравнение: + Z1min = - S1max - B2max + B1min

Замыкающее звено: Z1min = 1,6

Уменьшающее звено: S1max = 29,104

Уменьшающее звено: B2max = 32,31

Неизвестное звено: B1min

Расчетное уравнение: + B1min = + S1max + B2max + Z1min

Результат расчета неизвестного: B1min = 63,014

т.к. искомое звено имеет 16 квалитет, то допуск TB1 = 1,9

Окончательный результат с учетом допуска: B1min = 63,014 B1max = 64,914

Перерасчет припуска: Z1 = - S1 - B2 + B1

Найденный припуск: Z1min = 1,6 Z1max = 5,23

Допуск замыкающего звена: TZ1 = + 0,13 + 1,6 + 1,9 = 3,63 <= 3,63 (Точность зам. звена обеспечена!)

 

 

В поперечном направлении

 

 

Найдено 12 цепей. Точность обеспечена во всех цепях.

Таблица результатов

Размер Номинал ES EI Допуск Квалитет

А1 17,5 0,22 -0,22 0,44 -

А2 2 0,2 -0,2 0,4 -

А3 65 0,37 -0,37 0,74 -

А4 5 0,22 -0,22 0,44 -

А5 25 0,26 -0,26 0,52 -

А6 20 0,26 -0,26 0,52 -

А7 15 0,22 -0,22 0,44 -

А8 1,5 0,2 -0,2 0,4 -

А9 125 0,5 -0,5 1 -

Z1 3 2,94 -1 3,94 -

Z2 0 0,78 0,5 0,28 -

Z3 3 0,384 -1 1,384 -

S1 20 0,042 -0,042 0,084 10

S2 5 0,117 0,042 0,075 11

S3 18 0,458 0,328 0,13 11

S4 4 0,958 0,883 0,075 11

S5 105 0,182 0,042 0,14 10

S6 88 0,182 0,042 0,14 10

S7 87 0,542 0,402 0,14 10

S8 85 0,402 0,262 0,14 10

S9 82 0,402 0,262 0,14 10

S10 40 0,042 -0,058 0,1 10

B1 131 2,024 -0,476 2,5 16

B2 23 0,342 -0,958 1,3 16

 

 

Технологические размерные цепи рассчитывают чаще всего методом полной взаимозаменяемости. Замыкающим звеном в технологической размерной цепи является то, которое получается последним как результат выполнения всех остальных.

Некоторые особенности имеет методика расчета размерных цепей, у которых замыкающим звеном является припуск на обработку. Вначале табличным способом или расчетом находят его минимальную величину Z _min. Затем определяют значение наименьшего предельного размера увеличивающего звена S_{g min} или наибольшего предельного размера уменьшающего звена S_{l max}:

;

где n_g, n _l - соответственно число увеличивающих и уменьшающих звеньев.

После чего для данного звена устанавливают допуск, назначают предельные отклонения (верхнее EsS и нижнее EiS) и определяют его номинальный размер

или

Далее рассчитывают номинальный размер припуска Z и его наибольшее значение Z _max:

Находят верхнее EsZ и нижнее EiZ предельные отклонения припуска:

;

.

Правильность расчетов проверяют по уравнениям

;

.

 

Полученные размеры указываем на операционных эскизах.

11. Определение режимов резания

 

Сверлить осевое отверстие, выдерживая размер диам. 5^+0,3

 

t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	Tо, мин
2,5	0,14			0,09

 

 

Расточить основное отверстие тонко, выдерживая размеры диам. 25^+0,033; 18^+0,474_+0,264

 

Исходные данные для расчетов:

- материал обрабатываемой заготовки -сталь

- предел прочности обрабатываемого материала - sв =750, МПа.

- материал режущей части инструмента - твердый сплав

- обрабатываемый диаметр, D =25 мм

- длина обработки, L = 38 мм

 

Выбираем глубину резания в зависимости от стадии обработки поверхности (черновая, предварительная, чистовая), t =0,3 мм [13, стр. 266]

Выбираем рабочую подачу в зависимости от глубины резания и достигаемой шероховатости поверхности, S =0,1 мм/об [13, стр. 267]

Рассчитываем скорость резания по зависимости [13, стр. 265]:

 

где Сv, m, x, y – коэффициенты, учитывающие вид обработки [13, стр. 269]:

Сv = 420

m = 0.2

x = 0.15

y = 0.2

 

Т - значение стойкости инструмента, для одноинструментальной обработки Т = 30 … 60 мин, принимаем

Т =45 мин.

 

kv – коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки [13];

kv=0,3681792

Коэффициент kv определяется по зависимости:

kv = kmv*kpv*kiv*kfv*kf1v*kr, где

 

kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки определяется по зависимости [13, стр. 261]:

kmv = kg*(750/sв)nv, здесь

kpv - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности [13, стр. 263]

kpv =0.8

kiv - коэффициент, учитывающий материал инструмента [13, стр. 263]:

kiv =0.85

kfv - коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане [13, стр. 271],

kfv = 0.8

kf1v - коэффициент, учитывающий влияние вспомогательного угла в плане [13, стр. 271],

kf1v = 0.8

kr - коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине инструмента [13, стр. 271],

kr = 0.94

 

Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле

n = (1000*V)/(3,14*D)

расчетное значение n корректируем в соответствии с рядом частот вращения шпинделя станка, n =1760 об/мин

 

Фактическая скорость резания V =138 м/мин

 

Определяем основное время обработки То по зависимости:

То = L/(n*S)

To=0,25 мин

 

Таблица с режимами для обработки

 

t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	Tо, мин
0,3	0,1			0,25

 

Режимы резания на остальные технологические переходы определяем аналогично или выбираем по рекомендациям производителей инструментов и указываем в технологической документации.

 

12. Расчет суммарной погрешности обработки

 

Суммарную погрешность будем определять на размер диам. 25^+0,033

 

Расточить основное отверстие тонко, выдерживая размеры диам. 25^+0,033; 18^+0,474_+0,264

t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	Tо, мин
0,3	0,1			0,25

 

Все погрешности, определяющие точность обработки деталей машин на металлорежущих станках, могут быть разделены на три категории:

1) погрешности установки заготовок – e_y;

2) погрешности настройки станка – D_н;

3) погрешности на стадии процесса обработки, которые вызываются:

а) размерным износом режущих инструментов – D_и;

б) упругими деформациями технологической системы под влиянием силы резания – D_у;

в) геометрическими неточностями станка SD_ст;

г) температурными деформациями технологической системы SD_т.

При обработке на станках с ЧПУ дополнительно возникают погрешности позиционирования элементов системы и отработки программ управления.

Расчет точности необходим в основном для операций чистовой обработки, выполняемых с допуском по 6-му – 11-му квалитетам.

Суммарные погрешности обработки деталей на настроенных станках определяют по уравнениям:

– для диаметральных размеров

;

Расчет погрешности диаметральных размеров при однорезцовом точении может быть выполнен по методике, изложенной в [12].

После определения суммарной погрешности D_S проверяется возможность обработки без брака:

где – допуск на операционный размер.

В случае несоблюдения этого условия необходимо предложить конкретные мероприятия по снижению D_S.

 

1. Определим величину погрешности D_и (на радиус), вызванную размерным износом резца:

где: L - длина пути резания при обработке партии N деталей, определяемая как:

L = p*D*l/So = (3,14*25*38/0,1)*21 = 626430 мм (627 м)

Дополнительный путь резания L₀=500 м соответствует начальному износу вершины резца в период приработки.

Для сплава Т30К4 относительный износ и ₀=5 мкм/км.

(627+500)/1000*5 = 5,64 мкм;

2. Определим колебание отжатий системы D_у вследствие изменения силы P_y из-за непостоянных глубины резания и податливости системы при обработке.

D_y=W_max×(P_{y max} – P_{y min})

где W_max - наибольшая податливость системы, мкм/кН;

P_ymax, P_ymin наибольшее и наименьшее значения составляющей силы резания, совпадающей с направлением выдерживаемого размера, кН.

Для станка DMC 55 H duoBLOCK повышенной точности наибольшее допустимое перемещение продольного суппорта под нагрузкой 22 кН составляет соответственно 350 мкм. При установке расточной оправки консольно в шпинделе минимальную податливость системы не определяют из-за малого свеса заготовки, поэтому максимальная податливость будет возможна при положении резца в конце обработки, т.е. у передней бабки станка. Исходя из этого, можно принять W_max=350/22=15,91 мкм/кН.

Имея в виду, что W=y/P_y, после соответствующих преобразований получим. При установке оправки консольно величина наибольшей податливости инструмента:

= (32/20)*((120/20)*(120/20)*(120/20)) = 345,6 мкм.

Тогда максимальная податливость технологической системы:

W_max =345,6+15,91=361,51 мкм/кН.

Наибольшее P_ymax и наименьшее P_ymin нормальные составляющие усилия резания определяются согласно формуле:

P_y =10×C_p×t^x×s^y×vⁿ×K_p,

где: постоянная C_p =243, показатели степеней x=0,9 y=0,6 n= -0,3; поправочный коэффициент K_p =K_мp×K_jp×K_gp×K_lp×K_rp =1.

На предшествующей операции (чистовом растачивании) заготовка обработана с допуском по IT10, т.е. возможно колебание припуска на величину 1/2×(IT9+IT7), что для диаметра 25 мм составит (0,08+0,033)/2 = 0,059 мм, а колебание глубины резания составит:

t_min= Z_min=0,3 мм;

t_max=Z_min+0,059=0,3+0,059=0,359 мм;

P_{y max}= 2,43×0,359^0,9×0,1^0,6×138^-0,3×1= 0,069 кН;

P_{y min}= 2,43×0,3^0,9×0,1^0,6×138^-0,3×1= 0,062 кН.

Колебание обрабатываемого размера вследствие упругих деформаций:

D_y=W_max×(P_{y max}-P_{y min})= 361,51*(0,069-0,062) = 2,531 мкм

3. Определим погрешность, вызванную геометрическими неточностями станка SD_ст.

где С - допустимое отклонение от параллельности оси шпинделя направляющим станины в плоскости выдерживаемого размера на длине L;

l - длина обрабатываемой поверхности.

Для многоцелевых станков повышенной точности при наибольшем диаметре обрабатываемой поверхности до 100 мм С = 6 мкм на длине L = 150 мм.

При длине обработки l =38 мм:

= (6/150)*38 = 1,52 мкм.

4. В предположении, что настройка резца на выполняемый размер производится с учетом дискретного перемещения инструмента шаговым двигателем, то примем метод регулирования положения вершины резца с контролем положения резца с помощью стрелочного индикатора с ценой деления 0,01 мм, определим погрешность настройки в соответствии с формулой:

,

где D_р - погрешность регулирования положения резца;

D_изм - погрешность измерения размера детали;

к_р=1,73 и к_и=1,0 - коэффициенты, учитывающие отклонения величин D_р и D_изм от нормального закона распределения.

Для заданных условий обработки:

D_р=5 мкм и D_изм=9 мкм при измерении IT8 мм. Тогда погрешность настройки

D_н = 8,4 мкм.

5. Определим температурные деформации технологической системы, приняв их равными 15 % от суммы остальных погрешностей:

= 0,15*(5,64+2,531+1,52+8,4) = 3,075 мкм

6. Определим суммарную погрешность обработки:

= 28,39 мкм.

D_S не превышает заданную величину допуска (T_d=33 мкм), поэтому возможна обработка без брака.

 

 

13. Расчет технических норм времени и трудоемкости обработки детали

 

Определим нормы времени на Многоцелевую операцию 005.

 

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени:

Где

· Т_п.з.- подготовительно-заключительное время, мин;

· n- количество деталей в партии запуска (в нашем случае 21, см расчет выше), шт;

· Т_шт.- норма штучного времени, мин.

Т_шт.=Т_о+Т_ус+Т_зо+Т_уп+ Т_изм+Т_об.ст

где:

Т_о- основное время, мин;

Т _ус - время на установку/снятие детали, мин;

Т_уп- время на приемы управления, мин;

Т _зо –время на закрепление и открепление детали;

Т _об.ст – общее время на обслуживание рабочего места и отдыха

Т_об.ст.=Т_оп*(n_об.ст./100%),где Т_оп – оперативное время.

Т_оп. = Т_о +Т_в

n_об.ст. –затраты времени на обслуживание рабочего места, %;

 

Время работы станка по программе управления (время цикла обработки) tп.у. равно неполному оперативному времени работы станка: tп.у.=tо+tм.в.=tоп.н.

Элементы штучного времени определяются так же, как и для случаев обработки на станке с ручным управлением.

 

Определяем основное время по переходам:

Основное время на всю операцию:

åТо = 0,48+0,18+0,65+0,62+0,66+0,48+0,14+1,38+0,05+0,14+0,19+0,25+0,62+0,88+0,14+0,3+0,09+0,1+0,07+0,37+0,09+0,07+0,27+0,09+0,1+0,08+0,03+2,19+1,54+0,57+0,45+0,12+0,09+0,1+0,08+0,1+0,55+0,31+0,44+0,78+0,42+0,22 = 16,48 мин

Определяем вспомогательное время:

Так как способы установки и закрепления заготовок при обработке на станках с ЧПУ принципиально не отличаются от способов, применяемых на станках с ручным управлением, то tв.у. определяют по имеющимся нормативам для станков с ручным управлением (для приспособления открытого типа с винтовыми зажимными механизмами):

 

tв.у.=1,45 мин [13, с.54]

Машинное вспомогательное время tм.в. включает комплекс приемов, связанных с позиционированием (для операции 005 обработка ведется за 5 позиций - время поворота стола станка 0,2 мин), ускоренным перемещением рабочих органов станка, подводом инструмента вдоль оси в зону обработки и последующим отводом, автоматической сменой режущего инструмента из инструментального магазина (в операции 005 используется 42 инструмента - время смены инструмента 0,4 мин):

 

Тв = 1,45+(5*0,2)+(42*0,4) = 19,25 мин

Определяем время обслуживания рабочего места и время на личные надобности:

В состав по организационному обслуживанию рабочего места включены: осмотр, нагрев системы ЧПУ и гидросистемы, опробование оборудования, получение инструмента от мастера в течение смены, смазывание и очистка станка в течение смены, предъявление контролеру ОТК пробной детали, уборка станка и рабочего места по окончанию работы.

К техническому обслуживанию рабочего места относятся: смена затупившегося инструмента, коррекция инструмента на заданные размеры, регулирование и подналадка станка в течение смены, удаление стружки из зоны резания в процессе работы.

На обслуживание рабочего места и личные надобности отводится 12% от оперативного времени tоп.

 

tоп=tо+tв.у.+tм.в.

 

Штучно-калькуляционное время определяется:

Тшт.к.=Тшт+Тп.з./n мин

Тп.з.- подготовительно-заключительное время на партию, мин;

n- размер партии деталей, запускаемых в производство, шт;

Подготовительно-заключительное время Тп.з. при обработке на станках с ЧПУ состоит из затрат времени (приемов) Тп.з.₁, из затрат Тп.з.₂, учитывающих дополнительные работы, и времени Тп.з.₃ на пробную обработку детали.

Тп.з.=Тп.з.₁+Тп.з.₂+Тп.з.₃ [13, с.604]

В соответствии с руководящим материалом Оргстанкинпрома принята единая норма Тп.з₁=15 мин для всех станков с ЧПУ.

Тп.з.₂=22 мин [13, табл.12 с.607]

Тп.з.₃=8 мин [13, табл.15 с.617]

Тп.з.=15+22+8=45 мин

 

Тшт.к = (16,48+19,25)*1,12+45/21 = 42,16 мин

 

Нормы времени на другие операции определяем аналогично и заносим в соответствующие графы операционных карт технологической документации.

Определение типа производства и размера партии деталей

 

Определение типа производства несет в себе знаковую информацию для последующего выбора оптимальных параметров и характеристик проектируемого технологического процесса. Тип производства определяем по методике изложенной в источниках [4, 6, 12, 13],Первоначально тип производства определяем для базового технологического процесса (ТП), а затем, после проведения нормирования проектируемого ТП определим для него тип производства с целью расчета экономических параметров- технологической себестоимости, приведенных затрат, экономического эффекта.

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операции К_з.о., который показывает отношение суммы числа деталей операции, условно закрепленных за оборудованием, к числу принятых единиц оборудования.

К_з.о.=

где О_i-число деталей операций, условно закрепленных за оборудованием на i-й операции рассматриваемого ТП; Ц_i-принятое число единиц оборудования на i-й операции; m-число операций в рассматриваемом ТП.

О_i=

где -нормативный коэффициент загрузки оборудования; - фактический коэффициент загрузки оборудования на i-й операции.

=

где С_рi-расчетное число единиц оборудования на i-й операции; С_i-принятое число единиц оборудования на i-й операции (получается из соответствующего значения С_рi путем округления последнего до ближайшего большего целого; в меньшую сторону допускается округлять, если 1,08).

С_рi=Т_шт.к.N 60·Fд·K_в.н.· _з.н.,

где Т_шт.к.-норма штучно-калькуляционного времени на выполнение i-й операции,мин.; N-годовая программа выпуска данного изделия, шт.; F_д- годовой действительный фонд времени работы оборудования, ч.

При К_з.о. 1- производство массовое; если 1< К_з.о. 10- крупносерийное; 10< К_з.о. 20- среднесерийное; 20< К_з.о. 40- мелкосерийное. В единичном производстве К_з.о. не регламентируется.

Результаты всех промежуточных расчетов запишем в таблице.

 

Исходные данные:

Годовая программа: программа выпуска изделий 350 шт в год

 

N= 350 шт.;

Количество деталей на изделие m = 1;

По справочным данным [6, стр.22] при двухсменном режиме работы годовой действительный фонд времени работы оборудования F_д=4015 ч. В предположении, что тип производства массовый, примем нормативный коэффициент загрузки оборудования _з.н.=0,75 [6, стр.20], коэффициент выполнения норм К_в.н.=1,3 [13].

 

№ п/п	Наименование операции	Т шт.к,	С р,	С пр,	К з.ф.	О,
		ч	шт	шт		шт
1.	Фрезерно-отрезной (8Г662)	0,1	0,01		0,0752	10,6382222
2.	Разметочная (Плита)	0,083	0,0083		0,17447	4,58544061
3.	Горизонтально- расточная (Селере)	0,128	0,0128		0,06016	13,2977778
4.	Токарно-винторезная (1М63)	0,1	0,01		0,09024	8,86518519
5.	Токарно-винторезная (1М63)	2,0	0,20153743		0,20154	3,9694859
6.	Токарно-винторезная (1М63)	0,3	0,17446524		0,17447	4,58544061
7.	Разметочная (Плита)	0,12	0,07520053		0,0752	10,6382222
8.	Вертикально-фрезерная (6Р13)	0,36	0,1263369		0,12634	6,33227513
9.	Слесарная	0,053	0,1263369		0,12634	6,33227513
10.	Радиально-сверлильная (2М55)	0,17
11.	Круглошлифовальная (3М174)	0,283
12.	Круглошлифовальная (3М174)	0,17
13.	Круглошлифовальная (3М174)	0,2
14.	Токарно-винторезная (1М63)	0,2
15.	Слесарная	0,053
Сумма		4,32				69,2443248
	Кзо=	17,31
№ п/п	Наименование операции	Т шт.к,	С р,	С пр,	К з.ф.	О,
		ч	шт	шт		шт
16.	Разметочная (Плита)	0,25	0,07520053		0,0752	10,6382222
17.	Токарно-винторезная (1К62)	0,58	0,17446524		0,17447	4,58544061
18.	Токарно-винторезная (1К62)	0,2	0,06016043		0,06016	13,2977778
19.	Токарно-винторезная (1К62)	0,3	0,09024064		0,09024	8,86518519
20.	Токарно-винторезная (1К62)	0,67	0,20153743		0,20154	3,9694859
21.	Токарно-винторезная (1К62)	0,58	0,17446524		0,17447	4,58544061
22.	Вертикально-фрезерная (6М13П)	0,25	0,07520053		0,0752	10,6382222
23.	Вертикально-фрезерная (6М13П)	0,42	0,1263369		0,12634	6,33227513
24.	Слесарная	0,42	0,1263369		0,12634	6,33227513
Сумма		3,67				69,2443248
	Кзо=	17,31

h_З.Ф = m_р/Р – фактический коэффициент загрузки оборудования;

где m_р – расчётное количество станков;

Р – принятое количество станков.

Вывод: Так как равенство 10£ К_З.О £ 20 выполняется для обоих деталей, то производство является среднесерийным.

 

Определяем размер партии деталей:

=(420*12)/253=20,87

Принимаем n = 21 шт.

5. Выбор и обоснование метода получения заготовки

 

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки по калькуляции заготовительного цеха и себестоимости ее последующей обработки до достижения заданных требований качества по чертежу. Выбор заготовки связан с конкретным технико-экономическим расчетом себестоимости готовой детали, выполняемым для заданного объема годового выпуска с учетом других условий производства.

 

Сравним себестоимость изготовления способом поковки, штамповки и проката [6].

Поковка:

С_з = хG_заг.хК₁хК₂хК₃хК₄хК₅ –(G_з – G_заг.)х

С_i –базовая стоимость 1т. заготовки., руб.

G_дет. – масса детали.

G_заг.- масса заготовки.

S_отх.- цена 1т. отходов (стружки), руб.

К₁…К₅- коэффициенты, зависящие от класса точности заготовки, группы сложности детали и массы заготовки, марки материала детали, объёма выпуска деталей и способа производства [13].

Группа сложности поковки:2

Группа серийности поковок:2

 

С_заг.=(((52100/1000)*2,2*0,8*1,13*1,0*1,15*0,73)-((2,2-0,53)*(510/1000))) =

86,13 = руб.

 

Штамповка на ГКШП:

Группа сложности штамповки:2

Группа серийности штамповок:5

 

С_заг. = ((58700/1000)*0,95*0,95*1,15*1,1*1,2*0,8)-((0,95-0,53)*(510/1000)) =

= 64,12 руб.

Вывод: себестоимость заготовки, получаемой штамповкой на кривошипных прессах меньше, чем методом поковки свободной ковкой. Учитывая повышение затрат на введение дорогостоящей термической обработки для снятия внутренних напряжений после удаления большого припуска, следует изменить способ получения заготовки по сравнению с принятый в базовом технологическом процессе.

 

Конструктивные характеристики детали

Масса детали: 0,53 кг.

Группа детали: Удлиненной формы (с прямой осью)

Группа стали: Сталь с массовой долей углерода до 0,55% включительно и суммарной массовой долей легирующих элементов до 2,0% включительно

Вид обработки: Кривошипные горячештамповочные прессы (открытая штамповка)

Тип разъёма: Плоский

 

Чертежи деталей с нанесенными технологическими указаниями называются технологическим чертежом и представляют собой руководящий технический материал для работников модельного, инструментального и заготовительного цехов, участвующих в изготовлении отливки, а также для приемщиков ОТК.

Выбор технологических баз для первой операции производится с учетом обеспечения надежного базирования и закрепления заготовки при обработке ее поверхностей. При этом желательно, чтобы базовые и обрабатываемые поверхности на первой операции находились в одной половине опоки или штамповочной формы.

Определение припусков на обработку (на сторону) производится дифференциально на каждую обрабатываемую поверхность заготовки в зависимости от норм точности, установленных на поковку в целом, ее отдельные поверхности и размеры.

 

 

 

6. Технико-экономический анализ и обоснование выбора технологического процесса

 

Одним из главных недостатков заводского варианта технологического процесса является нерациональное использование технологического оборудования и несовершенство применяемых методов получения поверхностей. Ярким примером того является использование разметочных операций, а соответственно перехода выверки заготовки на столе станка, что в современном технологическом процессе не допустимо в условиях среднесерийного производства.

Основным направлением сокращения затрат вспомогательного времени является автоматизация производственных процессов. Одним из главных направлений автоматизации является применение станков с ЧПУ. Эффективность применения этих станков выражается в повышенной точности и однородности размеров и формы обрабатываемых заготовок, в повышении производительности обработки, связанной с уменьшением доли вспомогательного времени, в снижении себестоимости обработки, связанной с повышением производительности, в снижении требований к квалификации станочника. Сложные, дорогостоящие в изготовлении и требующие трудоемкой наладки кулачки, упоры, кондукторы в системах ЧПУ не требуются, что значительно удешевляет и ускоряет наладку.

Поэтому станки с ЧПУ являются принципиально новыми средствами автоматизации для мелкосерийного и серийного машиностроения, сочетающими в себе производительность и точность станков-автоматов с гибкостью универсального оборудования.

Для современного этапа развития станков с ЧПУ характерно резкое расширение их функциональных возможностей, повышение уровня автоматизации и все более широкое применение в системах управления мощных вычислительных средств (микро-ЭВМ и микропроцессорной техники). Появилась новая разновидность металлорежущего оборудования – многоцелевые станки.

В многоцелевых станках выражен новый подход к построению технологического процесса. Они обеспечивают различными видами инструмента комплексную обработку деталей без переустановок или при минимальном их числе.

Чтобы перейти от одной технологической операции к другой, приходится каждый раз освобождать деталь, снимать ее со станка и транспортировать на другой станок, где вновь производить установку (базирование), настройку на исходные размеры и закрепление. Каждая переустановка обрабатываемой детали непременно вносит свои погрешности в ее окончательные размеры.

Таким образом, большой выбор выполняемых на одном станке разнородных операций изменяет представление о традиционных технологических группах станков.

Учитывая приведенные выше доводы, можно улучшить существующий технологический процесс следующим образом:

Для детали «Корпус»

 

С учетом особенности конструкции детали - пространственная сложнопрофильная, требующая обработки с пяти сторон и, принимая во внимание, наличие большой площади необрабатываемых поверхностей, а также с учетом изменения способа получения заготовки (точная штамповка на прессах) принимаем решение сформировать технологический процесс из двух этапов - многоцелевая обработка на станке с горизонтальным расположением шпинделя, оснащенным опциональным поворотным столом, обеспечивающим возможность обработки с пяти сторон и слесарная обработка, включающая получение радиального отверстия малого диаметра (0,5 мм) на настольном сверлильном станке.

На многоцелевой операции получим торцы с пяти сторон фрезерованием и за пять позиций, реализуемых за счет поворота стола станка относительно вертикальной и горизонтальной осей, получим все основные поверхности детали - внутренние цилиндрические, внутренние канавки, внутренние резьбы, внутренний конус и др., а также наружные цилиндрические поверхности, наружные резьбы, шестигранник. В качестве оборудования предлагается использовать многоцелевой горизонтальный станок повышенной точности модели DMC 55 H duoBLOCK, который может оснащаться в качестве опции специализированным поворотным столом с программируемым поворотом вокруг двух осей.

Заготовку устанавливаем в специальное приспособление с базированием по необрабатываемым наружным цилиндрическим поверхностям диам. 23 мм в призмы, две из которых расположены горизонтально на одной оси, а третья располагается под углом 90 град. относительно оси призм и плоскости плиты. Закрепляем заготовку прихватами по необрабатываемым поверхностям с расположением элементов закрепления с учетом возможности обработки различных поверхностей.

Наружные цилиндри<