Проектирование технологического процесса детали корпус

Таблица 2.2 – Исходные данные для расчета

Числовое значение параметра шероховатости ,	Число поверхностей
20	9	180
10	30	300
5	2	10
2,5	1	2,5
Σ	42	492,5

 

;

.

Деталь считается технологичной, если Кш < 0,32.

Т.к. Кш = 0,05, то деталь является технологичной.

 

     Таблица 2.1 –  бальная оценка показателей технологичности

Коэффициент	Значение коэффициента	Количество  баллов	Характеристика
Куэ	0,15	2	Неудовлетворительно
Ксэ	1	5	Отлично
Кп.ст	1	5	Отлично
Коп	0,22	3	Удовлетворительно
Кпп	0,8	4	Хорошо
Ким	0,54	3	Удовлетворительно
Ком	0,83	4	Хорошо
Ктч	0,92	4	Хорошо
Кш	0,08	4	Хорошо
Средний балл (Кср)		4	Хорошо

 

В целом, конструкцию детали можно считать технологичной. Об этом свидетельствует высокие коэффициенты использования материала, применяемости стандартизированных обрабатываемых поверхностей, достигнутый за счёт использования стандартного инструмента в большинстве операций. Максимальная точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей невысокая.

После проведения качественного и количественного анализа технологичности детали можно сделать вывод, что:

- конструкция детали технологична;

- допускает применение высокопроизводительных режимов обработки;

- имеет хорошие базовые  поверхности для первоначальных  операций.

 

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА И ФОРМЫ  ПРОИЗВОДСТВА

1. Определение приблизительной трудоемкости изготовления детали

 

Трудоемкость детали определяется по приближенным формулам, результаты сводятся в таблицу.

Таблица 3.1 – определение штучного времени

№ опер.	Наименование операции и вид механической обработки	Расчетная формула	То, мин	φ	Тшт, мин
1	2	3	4	5	6
005	Фрезерная с ЧПУ Фрезеровать плоскость, выдерживая размер 46-0,25 Сверлить отверстие, выдерживая размер Ø11,2+0,18 Зенкеровать отверстие, выдерживая размер Ø14+0,27 Развернуть отверстие, выдерживая размер Ø12+0,018 Сверлить 3 отверстия, выдерживая размеры Ø3,3+0,18 и 8+0,5 Нарезать резьбу в трех отверстиях, выдерживая размеры М4х0,5-7Н и 6+0,5 Сверлить три отверстия на проход, выдерживая размер Ø8	6l     0,52dl     0,2dl     0,8dl     0,52dl     0,32dl         0,52dl	2,1	0,8	2,6
010	Фрезерная с ЧПУ Фрезеровать торцы с переустановкой, выдерживая размер 58±0,2 Сверлить три отверстия с переустановкой, выдерживая размеры Ø10,2+0,18 и 15+0,2 Нарезать резьбу в трех отверстиях, выдерживая размеры М12х1-7Н и 12+0,5	6l           0,52dl       0,32dl	1,7	0,8	2,15
015	Токарная с ЧПУ Точить поверхности, выдерживая размеры Ø45-0,46, Ø46-0,1, 4+0,2, 10±0,2, 3+0,2 Точить резьбу М46х1,5-8g	0,17dl         0,3dl	0,45	0,7	0,65
020	Радиально-сверлильная Сверлить три отверстия, выдерживая размеры Ø4+0,18, Ø24±0,2, 39+0,5	0,52dl	0,92	0,7	1,32

 

 

1. Определение типа производства

 

3.2.1 В соответствии с методическими указаниями ГОСТ 3.1119-83, коэффициент закрепления операций для всех разновидностей (подтипов) серийного производства, характеризующий тип производства определяется по формуле

где — суммарное число различных операций за месяц по участку из расчета на одного сменного мастера;

 — явочное  число  рабочих  участка,  выполняющих различные операции при работе в две смены.

 

3.2.2 Коэффициент загрузки станка , одной заданной для проектирования операцией:

 

,

 

где - штучной время проектируемой операции;

- месячная программа выпуска заданной детали при работе в две смены;

 – месяцный фонд времени, ч

- коэффициент выполнения норм, .

 

 

где - годовая программа выпуска.

 

 

;

;

;

;

 

3.2.3 Число операций  , выполняемых на каждом рабочем месте, при нормативном коэффициенте загрузки станка:

 

,

 

где   — планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями, = 0,8;

- коэффициент загрузки станка одной заданной для проектирования операцией.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

 

3.2.3 Явочное число рабочих  на участке по операциям на  одну смену:

 

,

 

где Ф – фонд времени, ч.

 

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

 

 

Т.к. >40, то тип производства – единичное.

 

1. Определение формы производства

 

1. Заданный суточный выпуск изделий:

 

,

 

где N – заданный годовой выпуск данной детали;

253 – количество  рабочих дней в году.

 

2. Расчетная суточная производительность поточной линии при двухсменном режиме работы:

 

,

где Fc – суточный фонд времени работы оборудования, мин (при двухсменном режиме работы Fc= 952 мин);

Тср – средняя трудоемкость основных операций, мин.

 

,

 

где – штучное время i-ой основной операции, мин;

n – количество основных операций.

 

 

Т.к. Nc<Qc (4<184,3), то принимаем групповую форму производства.

 

3.3.3 Количество деталей  в партии для одновременного  запуска в производство. При укрупненном  расчете n определяется по формуле:

 

,

 

где α – периодичность запуска в днях.

 

3.3.4 Расчетное число смена  обработку всей партии деталей  на основных рабочих местах:

 

,

 

где 476 – действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин;

0,8 – нормативный коэффициент  загрузки станков в СП.

; Спр=1 смена

 

3.3.5 Количество деталей  в партии, необходимых для загрузки  оборудования на основных операциях в течении целого числа смен:

 

,

 

3.3.6 Расчетное количество  станков данного типа:

 

,

 

где Ni – число деталей i-го типоразмера обрабатываемых на данном станке в течении года;

- штучно-калькуляционное  время обработки на данном  станке одной детали i-го типоразмера;

Fд – действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования, ч;

Кв – коэффициент выполнения норм времени, Кв=1,3.

 

= 0,000007; ;

4 ВЫБОР СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ С ЭКОНОМИЧЕСКИМ ОБОСНОВАНИЕМ

Заготовка для детали “Корпус” изготавливается из чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85 литьём в сухие песчано-глинистые формы с уровнем уплотнения смеси 75…85 единиц на немецкой автоматической формовочной линии “ГИЗАГ”. В соответствии с ГОСТ 26645 – 85 точность отливок 9-0-0-9 (9 – класс размерной точности, 9 - степень точности поверхностей, по классу точности массы и степени коробления отливки не нормируется). Для данного способа получения заготовки это достаточно высокая точность, что свидетельствует об эффективности линии “ГИЗАГ” с точки зрения получения высокой точности. Кроме того, автоматизация процесса изготовления полуформ и стержней обеспечивает значительно большую производительность по сравнению с ручной формовкой. [2]

     Процесс изготовления  состоит из следующих этапов:

• изготовление стержней;
• изготовление формы;
• заливка формы;
• выбивка отливки и её очистка.

     Изготовление  стержней производят на автомате  модели 4509С, затем их обрабатывают и контролируют.

     Приготовление  формовочной смеси осуществляется  на смесителе типа АМК – 2000Л. Изготавливают полуформы низа  и верха на формовочных автоматах низа и верха. Затем осуществляется сборка формы на автоматической формовочной линии “ГИЗАГ”. Плавка стали осуществляется в индукционной печи ПИКС. Заливка стали производится заливочной машиной Н.71.007. Выдержка литья 27 минут. Затем осуществляется выбивка отливок на “ ГИЗАГ ” и её очистка в дробемётном очистном барабане модели 317.

     В качестве альтернативного способа получения заготовки можно предложить литьё в облицованный кокиль [2]. При такой замене масса заготовки несколько уменьшится вследствие более высокой степени точности, получаемой литьем в кокиль по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы. Но экономия металла будет играть небольшую роль, масса заготовки уменьшится незначительно, себестоимость литья в облицованный кокиль получится значительно выше по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы и её весьма сложно будет перекрыть за счет механообработки или даже невозможно.

 

   Определим стоимость  отливки. Расчёт ведём в ценах 2015 года.

  Стоимость заготовки, получаемой этими методами можно с достоверной точностью определить по формуле [2]:

,

где     Si – базовая стоимость одной тонны заготовок;

Q – масса заготовки;

q – масса готовой  детали;

Sотх – стоимость 1 тонны отходов;

Кт – коэффициент, зависящий от класса точности;

Кс –коэффициент, зависящий от класса сложности;

Кв –коэффициент, зависящий от марки материала;

Км –коэффициент, зависящий от массы заготовки;

Кп –коэффициент, зависящий от объёмов производства.

Таблица 4.1 – Данные для расчетов стоимости заготовки по вариантам        

Стоимость заготовки, получаемой литьем в песчано-глинистые формы:

Стоимость заготовки, получаемой литьем в кокиль:

Из расчета видно что заготовка, полученная предлагаемым методом, дороже.

Экономический эффект от использования базового метода:

Эз = (Sпр – Sб)·N,

где Sб, Sпр – стоимость заготовки соответственно по базовому и принятому варианту получения, руб;

N – годовая программа выпуска, шт,

Эз = (7095-5954)·7000 = 7,987 млн. руб.

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

5.1 Проведем сравнительный анализ двух маршрутов обработки цилиндрической поверхности M46x1,5-8g, L=17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.1 – Эскиз обрабатываемой поверхности

5.1.1 Материал заготовки – чугун СЧ20; твердость 153..229НВ, заготовка– отливка.

5.1.2. Определяем варианты маршрута обработки поверхности, результаты сводим в таблицу:

Таблица 5.1 – Варианты маршрутов обработки поверхности M46x1,5-8g

Вариант 1		Вариант 2
Наименование технологического перехода	Коэффициент трудоемкости	Наименование технологического перехода	Коэффициент трудоемкости
Точение черновое	1	Точение черновое	1
Точение чистовое	1,2	Точение чистовое	1,2
Точение резьбы чистовое	1,2	Фрезерование резьбы чистовое	1,5
Σ	3,4	Σ	3,7