Технология точения металлических заготовок

 

 

 

Произведем расчет стоимости заготовки в 1 варианте:

Sзаг1= =8570 руб.

Произведем расчет стоимости заготовки во 2 варианте:

 

Sзаг= =5600 руб.

 

- коэффициент точности (1,03),

- группа пластичности (0,83),

- коэффициент, зависящий  от массы (1),

- коэффициент, зависящий  от материала (1),

- коэффициент, зависящий  от объема производства(1)

Рассчитаем коэффициенты использования материала:

- в 1 варианте:

Кисп= ;

- во 2 варианте:

Кисп= .

Основные преимущества второго варианта:

- более низкая цена  заготовки;

- высокий коэффициент  использования материала.

 

1.3 Характеристика  технологии производства детали

К современным машинам и приборам предъявляются высокие требования по технико-эксплуатационным характеристикам, точности и надежности работы. Эти показатели обеспечиваются высокой точностью размеров и качеством обработанных поверхностей деталей машин и приборов. Поэтому, несмотря на большие достижения технологии производства высококачественных заготовок, роль обработки резанием и значение металлорежущих станков в машиностроении непрерывно повышаются.

Современные металлорежущие станки — это разнообразные и совершенные рабочие машины, использующие механические, электрические и гидравлические методы осуществления движений и управления рабочим циклом, решающие самые сложные технологические задачи.

Станкостроение развивается как в количественном, так и качественном отношении. Непрерывно повышаются точность, производительность, мощность, быстроходность и надежность работы станков. Улучшаются эксплуатационные характеристики, расширяются технологические возможности, совершенствуются архитектурные формы станков. Успешное развитие станкостроения обеспечивает перевооружение всех отраслей нашей промышленности высокопроизводительными и высококачественными станками, многие из которых отвечают требованиям мировых стандартов.

Выбор модели станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, определенную модель выбирают из следующих соображений:

1. Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей, устанавливаемых по принятой схеме обработки;

2. Соответствие станка по производительности заданному масштабу производства;

3. Возможность работы на оптимальных режимах резания;

4. Соответствие станка по мощности;

5. Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;

6. Наименьшая себестоимость обработки;

7. Реальная возможность приобретения станка;

8. Необходимость использования имеющихся станков.

Выбор станочного оборудования является одним из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки, от правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, электроэнергии и в итоге себестоимости изделия.

Выбор режущего инструмента осуществляется в зависимости от содержания операций, выбранного оборудования и по возможности из стандартного режущего инструмента.

Для выбора технологического оборудования приведем последовательность технологических стадий (операций) производства детали:

- прокатка;

- токарная с ЧПУ;

- слесарная;

- промывочная;

- контрольная;

- транспортная.

Для выполнения основных операций обработки детали: токарный станок с ЧПУ СТХ 310.

Технические характеристики станка с ЧПУ СТХ 310:

• наибольший диаметр изделия, мм    505
• диаметр патрона, мм       170
• диаметр прохода прутка, мм       51
• поперечное перемещение, мм     213
• горизонтальный ход по оси Y, мм    ±40
• продольное перемещение Z, мм    450
• скоростной ход X/Y/Z, мм     24/10/30
• мощность привода, кВт        16
• крутящий момент, Нм      153
• частота вращения,                                            25-6000
• инструменты  приводом        12

Применение выбранного оборудования всем требованиям по изготовлению детали. Применяемое оборудование позволяет обеспечить коэффициенты точности поверхностей, необходимых параметров шероховатости и допустимые формы предъявляемые к детали. При этом наиболее полно используется технологические возможности оборудования, что позволяет максимально использовать эффективность его применения.

Ниже приведены основные преимущества станков  ЧПУ в сравнении с обычными универсальными токарными станками.

- главным очевидным преимуществом от использования токарных станков с ЧПУ является более высокий уровень автоматизации производства. Случаи вмешательства наладчика токарного станка с ЧПУ в процесс изготовления детали сведены к минимуму, достаточно визуального контроля оператора, т.е. значительно снижается человеческий фактор, а следовательно и уменьшается брак продукции. Токарные станки с ЧПУ могут работать практически автономно, день за днем, неделю за неделей, в 1-3 смены, выпуская продукцию с неизменно высоким качеством. При этом главной заботой станочника оператора станков с ЧПУ являются операции: установка и снятие детали, наладка инструмента и т.д. В результате один работник может обслуживать сразу несколько токарных станков с ЧПУ, что не возможно на токарных винторезных станках, а это значительно снижает расходы на персонал, а следовательно снижает себестоимость выпускаемой продукции.

- вторым преимуществом токарных станков с ЧПУ является производственная гибкость. Это значит, что для ЧПУ обработки разных деталей нужно всего лишь заменить программу. А уже проверенная и отработанная программа для станков с ЧПУ может быть использована в любой момент и любое число раз, причем на разных станках.

- третьим очевидным плюсом токарных станков с ЧПУ является высокая точность и повторяемость ЧПУ обработки. По одной и той же программе вы сможете изготовить с требуемым качеством тысячи практически идентичных деталей. Ну и наконец, числовое программное управление ЧПУ позволяет обрабатывать такие детали, которые не возможно изготовить на обычном токарном винторезном станке.

- четвертым преимуществом токарных станков с ЧПУ перед универсальными токарными станками является более продолжительный срок наработки на отказ за счет введения в устройство токарного станка ЧПУ системы централизованной смазки направляющих.

Блок-схема технологического процесса производства детали приведена на рис. 1.1.

 

 

Рис. 1.1 Блок-схема технологического процесса производства детали:

1 – формирование поковки; 2 – точение заготовок; 3 – зачистка заусенцев; 4 – промывка в спецрастворе; 5 – проверка размеров согласно КД.

 

2 ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ  ПРИ РАЗВИТИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА

Для определения варианта динамики трудозатрат, обусловленного развитием технологического процесса, построим графики динамики затрат живого, прошлого и совокупного труда (рис.2.1).

Затраты живого труда заданы выражением (2.1)

(2.1)

Затраты прошлого труда заданы выражением (2.2)

 (2.2)

Совокупные затраты определим по формуле (2.3)

Тс = Тж + Тп         (2.3)

Рассчитаем значения Тж, Тп и Тс при t равное от 1 до 10. Плученные знаения занесем в табл. 2.1.

Таблица 2.1

t	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Tж	0,595	0,591	0,580	0,561	0,538	0,510	0,480	0,449	0,417	0,387	0,357
Tп	0,3	0,302	0,308	0,318	0,332	0,35	0,372	0,398	0,428	0,462	0,5
Tc	0,895	0,893	0,888	0,879	0,870	0,860	0,852	0,847	0,845	0,848	0,857

 

 

Приведем графическое изображение динамики трудозатрат в координатах Т-t.

Рис. 2. 1  Динамика затрат живого, прошлого и совокупного труда

Анализ построенных графиков показывает, что снижение затрат живого труда происходит с одновременным увеличением затрат прошлого труда. Другими словами живой труд, т.е. труд человека, заменяется на действия машин. Это значит, что имеет место ограниченный вариант развития.

При экономии живого труда за счет роста прошлого вид развития всегда будет трудосберегающим.

Построим график зависимости затрат живого труда от затрат прошлого труда (рис. 2.2). Функция Тж=f(Тп).

 

Рис. 2.2 Зависимость экономии живого труда от величины прироста прошлого труда.

 

Определим теперь тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда.

Для этого сначала выразим t через Тп (2.4).

(2.4)

Подставим полученное выражение и получи функцию Тж(Тп) (2.5)

(2.5)

Найдем Т´ж(Тп) и поучим следующее выражение (2.6)

(2.6)

Очевидно, что с ростом Тп значение модуля отношения уменьшается.

Это значит, что тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда – убывающий.

Определим экономический предел накопления прошлого труда. Он наступит в момент времени, когда Tc будет иметь минимальное значение. На графике приведенном на (рис. 2.1) определяем, что экономический предел накопления прошлого труда наступит при t ~ 7,9.

  Для более точного определения значения экономического предела найдем минимум функции Тс(t). Для этого производную функции Тс(t) приравняем к нулю.

 

T´c(t) = T´п(t) + T´ж(t) = 0        (2.7)

Подставив выражения (2.1) и (2.2) получим

= 0        (2.8)

Получаем t = -7,8287; t = 0; t = 7,8287. Так как t > 0, то значение экономического предела

t = 7,8287

Подставим полученное значение в выражение (2.2) получим