Резервы роста производительности труда

 

Таблица 4.2 — Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88)

Марка стали	Предел теку- чести т, Мпа (Н/мм ) не менее	Предел прочности  σвр, Мпа (Н/мм) не менее	Относи- тельное удлине- ние δ,%	Относи- тельное сужение Ψ,%	Твердость НВ	αн,Мпа (Н/мм) Не менее
Ст.45	360	610	16	40	197	50

 

4.2 Анализ технологичности конструкции  детали

 

 

Анализ конструкции детали на технологичность — это комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям.

Она направлена на повышение производительности труда, снижения затрат и сокращения времени  на изготовление детали при обеспечении  необходимого его качества. Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественная и количественная.

 

4.2.1 Качественный анализ технологичности

 

Качественная  оценка характеризует технологичность  конструкции обобщенно на основании  опыта исполнителя и допускается на всех стадиях проектирования как предварительная.

Деталь «Втулка» изготовлена из стали 45 и проходит термическую обработку в виде отжига до твердости 61…65 HRC. Термическая обработка способствует повышению износостойкости детали.

Технологический контроль чертежа детали «втулка» дает полное представление о ее конструкции. На чертеже проставлены размеры с допусками и шероховатостью необходимыми для изготовления детали.

Деталь имеет  удобные и надежные технологические  базы в процессе обработки.

Предусмотрена возможность непосредственного измерения большинства заданных на чертеже размеров.

Деталь по форме  средней сложности (канавки, сквозные отверстия, резьбовое отверстие, ступени, лыски).

4.2.2 Количественный анализ технологичности

 

Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается числовым показателем и рациональна в том случае, если эти показатели существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

В качестве количественных показателей технологичности могут  рассматриваться: масса детали, коэффициент точности, коэффициент шероховатости, коэффициент использования материала, уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости и т.д.

При оценке детали на технологичность обязательными  являются следующие показатели: коэффициент точности, коэффициент шероховатости, коэффициент использования материала.

Коэффициент точности (К_тч) рассчитывается по формуле (4.1).

 

                                           (4.1)

 

где     n — общее количество обрабатываемых размеров детали;

           — количество размеров детали, обрабатываемых по квалитету                     точности;

           — номер квалитета точности.

 

Таблица 4.3 — Определение коэффициента точности

6	1
7	1
11	1
12	11

 

Деталь технологична по точности.

Коэффициент шероховатости (К_Ra) рассчитывается по формуле (4.2).

 

                                                       (4.2)

 

где    n    — общее количество обрабатываемых поверхностей;

          — значение параметра шероховатости, указанное на чертеже;

            — количество поверхностей, имеющих шероховатость .

 

Таблица 4.4 – Определение коэффициента шероховатости

0.4	3
0.8	1
3.2	6

 

Деталь технологична по шероховатости.

Коэффициент использования материала (К_М)

 

                                                  (4.3)

где     М  — масса готовой детали, кг;

          М_м — норма расхода материала на заготовку, кг.

 

Таким образом, проанализировав количественные показатели технологичности для данной детали, можно прийти к выводу, что базовый вариант получения заготовки необходимо изменить. К положительным показателям, характеризующим деталь, относятся коэффициент точности обработки и коэффициент шероховатости поверхности. В целом конструкцию можно назвать технологичной.

 

 

4.3 Выбор и обоснование метода  получения заготовки

 

 

Метод выполнения заготовок для деталей машин  определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийности выпуска, а также экономичностью изготовления.

При выборе метода получения заготовки руководствуются  основным принципом: форма и размеры  ее должны максимально приближаться к форме и размерам готовой  детали с целью получения наибольшего коэффициента использования материала и уменьшения объема механической обработки. Кроме того необходимо учитывать еще один важный фактор – годовую программу выпуска детали.

Учитывая конфигурацию детали, материал, годовую программу выпуска (8000 штук) выбираем два метода получения заготовки: 1. Прокат; 2. Поковка, кованая на горизонтально-ковочной машине (ГКМ).

Стоимость заготовки  по 1 варианту (из проката):

 

,                                (4.4)

 

где    S_м    — затраты по материалам заготовки, руб;

         С_о.з.  — технологическая себестоимость заготовительных операций                           (правки, калибровки, разделения прутков на штучные                        заготовки и другие).

 

_,                            (4.5)

 

где     q — масса готовой детали, q = 1,668 кг;

          Q — масса заготовки, Q=5,74 кг.

 

Технологическая себестоимость заготовительных  операций

 

,                                 (4.6) 

 

где     С_.п.з         — приведенные затраты на заготовительные операции, С_.п.з.  =                                = 4840 руб. 

           — штучно-калькуляционное время выполнения                                заготовительной операции

 

S_заг =17175 + 82= 17257 руб

Стоимость заготовки  по 2-му варианту (поковка кованая  на ГКМ)

 

_{,          (4.7)}

 

где     Si — базовая стоимость заготовки, Si = 3750000 руб/т ;

          Q  — масса заготовки, Q=2,668 кг

          k_Т  — от точности поковки, k_Т = 1;

          k_С  — от сложности поковки, k_С = 0,88;

          k_В  — от массы поковки, k_В = 1,0;

          k_M — от материала поковки, k_M= 1,21;

          k_П — от серийности поковки, k_П= 1,0.

 — коэффициент использование металла заготовки из проката.

 — коэффициент использование металла заготовки кованный на ГКМ.

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок определяется по формуле [1, с.41]:

 

                                       _.                                   (4.8)

 

В связи с  тем, что стоимость заготовки, полученный ковкой на ГКМ меньше, чем из проката, а коэффициент использования  металла выше, чем из проката - выбираем заготовку кованую на ГКМ.

Результаты  вычислений сводим в таблицу 4.5.

 

Таблица 4.5 — Сравнение методов получения заготовки

N п/п	Наименование  показателей	1-ый вариант	2-ой вариант
1	Вид заготовки	Сталь горячекатанная круглая Ø 90´105	Поковка, кованая  на ГКМ
1	Группа стали	-	М2
2	Степень сложности	-	С2
3	Класс точности	-	Т4
4	Исходный индекс	-	11
5	Масса заготовки	5,74	2,668
6	Масса детали	1,668	1,668
7	Стоимость 1 т.заготовки, принятых за базу Si , руб.	3120000	3750000
8	Стоимость 1 т  стружки Sотх, руб.	180000	180000
9	Кт	-	1,0
10	Кс	-	0,88
11	Кв	-	1,0
12	Км	-	1,21
13	Кп	-	1,0
Стоимость заготовки, руб.		17257	10473
Экономический эффект, руб.

 

 

 

 

 

 

4.4 Предварительная разработка  и выбор варианта технологического маршрута

 

 

Выбор и обоснование  методов обработки всех поверхностей заданной детали производится на основании  размеров, точности, шероховатости  и технических требований чертежа. При назначении метода обработки следует стремиться к концентрации обработки возможно большего количества поверхностей заготовки одним и тем же методом, что дает предпосылки разработать операции с максимальным совмещением обработки отдельных поверхностей, сократить общее количество операций и установок, длительность цикла обработки.

Целесообразнее  будет замена метода получения заготовки. Рациональным методом получения  заготовки является поковка, кованая  на ГКМ, так как уменьшаться припуски и время на механическую обработку, а также конфигурация заготовки  будет сходна по форме с готовой деталью и, следовательно, будет выше коэффициент использования материала.

Принятый маршрутный технологический процесс запишем в таблицу 4.6

 

Таблица 4.6 — Маршрутный технологический процесс детали

Номер операции	Наименование  операций	Модель станка	Режущий инструмент	Технологические базы
1	2	3	4	5
005	Токарная с  ЧПУ	16К30Ф3	резец, сверло	торец, наружная поверхность
010	Токарная с  ЧПУ	16К30Ф3	резец, сверло	торец, наружная поверхность
015	Вертикально-фрезерная	6М13П	фреза	наружная поверхность
020	Вертикально-фрезерная	6М13П	фреза	наружная поверхность
030	Внутришлифовальная	3А227	Шлифоваль-ный круг	Внутренняя поверхность

 

Окончание таблицы 4.6

1	2	3	4	5
035	Круглошлифовальная	3М151	Шлифова-льный круг	торец, внутренняя поверхность
045	Внутришлифовальная	3А227	Шлифовальный круг	торец, внутренняя поверхность
050	Круглошлифовальная	3М151	шлифовальный  круг	торец, внутренняя поверхность
055	Токарно-винторезная	16К20	резец	наружная поверхность