124488 (592962), страница 2
Текст из файла (страница 2)
11) провести патентные исследования в данной области науки;
12) оценить безопасность и экологичность проекта;
13) оценить экономическую эффективность проекта;
Решению этих задач посвящены следующие разделы работы.
2 Выбор стратегии разработки ТП
Задача раздела – в зависимости от характеристики детали и годового объёма выпуска определить тип производства и на его базе выбрать оптимальную стратегию разработки технологического процесса – принципиальный поход к определению его составляющих (показателей ТП), способствующий обеспечению заданного выпуска деталей заданного качества с наименьшими затратами.
Тип производства – мелкосерийное – определен по таблице 2.1 [3] с учётом того, что годовой объём выпуска составляет 500 штук и масса детали до 8 кг. Согласно рекомендациям [3] [4] принимаем стратегию разработки ТП, которая приведена в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Стратегия разработки ТП
Показатель ТП. | Тип производства |
мелкосерийное | |
1. Форма организации ТП | Групповая |
2. Повторяемость изделий | Периодическое повторение партий |
3. Унификация ТП | Преимущественное использование типовых ТП |
4. Вид стратегии разработки ТП | Последовательная, линейная, жесткая |
5. Заготовка | прокат, литьё в землю, свободная ковка |
6. Припуск на обработку | Незначительный плюс напуски |
7. Расчёт припусков | Укрупнённый по таблицам |
8. Оборудование | Универсальное |
9. Загрузка оборудования | Периодическая смена деталей на станках |
10. Коэфф-т закрепления операций | Свыше 1 до 40 |
11. Расстановка оборудования | По типам и размерам |
12. Настройка станков | По измерительным инструментам и приборам, работа по промерам |
13. Оснастка | Универсальная и специальная |
14. Подробность разработки | Операционные и маршрутные карты |
15. Расчёт режимов резания | По отраслевым нормативам и эмпирическим формулам. |
16. Нормирование | Детальное пооперационное. |
17. Квалификация рабочих | Различная |
18. Использование достижений науки | Значительное |
Принятой стратегией мы будем руководствоваться при разработке ТП, разделы 3 – 7.
3 Выбор метода получения заготовки и маршрутов обработки поверхностей
Задача раздела — выбрать методы получения заготовки и маршруты обработки поверхностей детали таким образом, чтобы обеспечить минимум суммарных затрат на получение заготовки и ее обработку.
3.1 Выбор метода получения заготовки
По таблице 3.2. [3] определяем, что для детали типа «Вал» простой сложности изготовленной из стали для мелкосерийного производства целесообразно применять следующие методы получения заготовок: литьё в землю и сортовой прокат. Квалитеты точности, обеспечиваемые каждым из методов, приведены в таблице 3.1 [3].
Для окончательного выбора метода получения заготовки выполним сравнительный экономический анализ характерных методов получения заготовки.
С учётом рекомендаций [5] [6] назначаем табличные припуски в соответствии с конкретным методом получения заготовки. Припуски на поверхности заготовки, полученной методом литья, назначаем в соответствии с ГОСТом 26645-85 [7]. Эскиз заготовки полученной методом литья в землю представлен на рисунке 3.1.
Рис. 3.1. Эскиз заготовки полученной методом литья в землю
Подсчитаем приблизительную массу заготовки, полученной методом литья в землю, разбив её на простые геометрические фигуры.
Таким образом:
где VЛЗ – объем заготовки, полученной литьём в землю.
Масса литой заготовки равна
, (3.1)
где mЛЗ – масса заготовки, полученной литьём в землю; ρс – плотность стали равная 7800 кг/м3.
Припуски и напуски на поверхности заготовки, полученной методом резки из сортового проката, назначаем в соответствии с ГОСТом 2590-71 [8]. Эскиз заготовки полученной методом резки из сортового проката представлен на рисунке 3.2.
Рис. 3.2. Эскиз заготовки полученной методом резки из сортового проката
Подсчитаем приблизительную массу заготовки, полученной методом резки из сортового проката.
Таким образом:
,
где VСП – объем заготовки, полученной методом резки из сортового проката.
Масса заготовки равна
, (3.2)
где mСП – масса заготовки, полученной методом резки из сортового проката; ρс – плотность стали равная 7800 кг/м3.
Подсчитаем приблизительную массу готовой детали, разбив её на простые геометрические фигуры.
Таким образом:
где VД – объем готовой детали.
Масса детали равна
, (3.3)
где mД – масса готовой детали; ρс – плотность стали равная 7800 кг/м3.
Коэффициент использования материала для мелкосерийного производства должен быть равен не менее 0,5. Найдём данный коэффициент и проанализируем, насколько рационально используется материал.
.
Проведём экономический анализ для двух данных методов получения заготовки.
Стоимость заготовки получаемой методом литья в землю рассчитывают по формуле [4]:
(3.4)
где Сi – базовая стоимость одной тонны заготовок Сi = 171 у.е; kт, kс, kв, kм, kп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок kт = 1, kс = 1, kв = 1, kм = = 1,93, kп = 1; Q – масса заготовки, кг; q – масса готовой детали, кг; Sотх – цена одной тонны отходов Sотх = 22,6 у.е.
Стоимость заготовки получаемой методом резки из сортового проката рассчитывают по формуле [4]:
(3.5)
где М – затраты на материал заготовки, у.е; Со.з – технологическая себестоимость операций правки, калибрования прутков, разрезки их на штучные заготовки:
(3.6)
где Сп.з – приведенные затраты на рабочем месте Сп.з = 211 у.е; Тшт(ш-к) – штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции (правки, калибрования, резки и др.) Тшт(ш-к) = 1 мин.
Затраты на материал определяются по массе проката, требующегося на изготовление детали, и массе сдаваемой стружки. При этом необходимо учитывать стандартную длину прутков и отходы в результате не кратности длины заготовок этой стандартной длине:
(3.7)
где Q – масса заготовки, кг; q – масса готовой детали, кг; S – цена 1 кг материала заготовки S = 0,171 у.е; Sотх – цена одной тонны отходов Sотх = 22,6 у.е.
Таким образом:
Экономический годовой эффект равен:
Ээ = (Sзаг1 – Sзаг2)*N = (0,76 – 0,535)*500 = 113 у.е, (3.8)
где N – объём выпуска в год, шт; Sзаг1, Sзаг2 – стоимость сопоставляемых заготовок, у.е.
На основе проведённого экономического расчета, а так же исходя из рационального применения материала, выбираем наиболее целесообразный метод получения заготовки. Таким является метод резки из сортового проката.
3.2 Выбор маршрутов обработки поверхностей
Методы обработки и их последовательность назначаем в соответствии с рекомендациями [3] [4], в зависимости от заданного квалитета точности и шероховатости поверхности. При выборе оптимального маршрута обработки отдают предпочтение варианту с наименьшим суммарным коэффициентом трудоёмкости. Наиболее предпочтительный маршрут обработки поверхностей данной детали представлен в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Маршруты обработки поверхностей
№ поверхности | Квалитет точности | Шероховатость Ra. | Маршрут обработки | Коэффициент трудоёмкости |
1 | 8 | 1,25 | Ф, Тч, ТО | 2,2 |
2 | 8 | 0,2 | Рч, ТО, Ш | 3,9 |
3 | 10 | 5 | Тч, ТО | 1,2 |
4 | 8 | 0,8 | Т, Тч, ТО, Ш | 3,1 |
5 | 10 | 5 | Тч, ТО | 1,2 |
6 | 10 | 5 | Т, Тч, ТО | 2,2 |
7 | 6 | 0,32 | Т, Тч, ТО, Ш, Шч | 4,3 |
8 | 10 | 5 | Т, Тч, Мд | 2,2 |
9 | 10 | 5 | Тч, Мд | 1,2 |
10 | 10 | 5 | Т, Тч, Мд | 2,2 |
11 | 10 | 5 | Тч, Мд | 1,2 |
12 | 10 | 5 | Т, Тч, Мд | 2,2 |
13 | 6 | 0,32 | Т, Тч, ТО, Ш, Шч | 4,3 |
14 | 10 | 5 | Т, Тч, Мд | 2,2 |
15 | 10 | 5 | Тч, Мд | 1,2 |
16 | 10 | 5 | Т, Тч, Мд | 2,2 |
17 | 10 | 5 | Тч, Мд | 1,2 |
18 | 10 | 5 | Т, Тч, Мд | 2,2 |
19 | 6 | 0,32 | Т, Тч, ТО, Ш, Шч | 4,3 |
20 | 10 | 5 | Т, Тч, ТО | 2,2 |
21 | 10 | 5 | Тч, ТО | 1,2 |
22 | 8 | 0,8 | Т, Тч, ТО, Ш | 3,1 |
23 | 10 | 5 | Тч, ТО | 1,2 |
24 | 7 | 0,2 | Рч, ТО, Ш | 3,9 |
25 | 8 | 1,25 | Ф, Тч, ТО | 2,2 |
26 | 10 | 5 | Ф, ТО | 1 |
27 | 6 | 0,32 | Р, Рч, ТО, Ш, Шч | 7,9 |
28 | 10 | 5 | Рч, Мд | 1,4 |
29 | 10 | 5 | Р, Рч, Мд | 2,4 |
30 | 10 | 5 | Р, Рч, Мд | 2,4 |
31 | 12 | 12,5 | С, Мд | 1,2 |
32 | 10 | 5 | Рч, Мд | 1,4 |
33 | 10 | 5 | Р, Рч, Мд | 2,4 |
34 | 10 | 5 | Рч, Мд | 1,4 |
35 | 10 | 5 | Р, Рч, Мд | 2,4 |
36 | 10 | 5 | Рч, ТО | 1,4 |
37 | 6 | 0,32 | Р, Рч, ТО, Ш, Шч | 7,9 |
38 | 10 | 5 | Р, Рч, ТО | 2,4 |
39 | 10 | 5 | Р, Рч, ТО | 2,4 |
40 | 10 | 6,3 | Ф, ТО | 1 |
41 | 10 | 5 | С, ТО | 1,2 |
42 | 10 | 5 | С, ТО | 1,2 |
43 | 10 | 5 | Ф, ТО | 1 |
44 | 10 | 5 | Ф, ТО | 1 |
45 | 10 | 5 | Ф, ТО | 1 |
46 | 10 | 6,3 | Ф, ТО | 1 |
47 | 12 | 12,5 | С, Мд | 1,2 |
Суммарный коэффициент трудоёмкости | 105,1 |
В таблице 3.1 обозначено: Т – точение черновое; Тч – точение чистовое; ТО – термообработка (цементация, закалка и отпуск); Мд – меднение (покрытие поверхности медью); Ш – шлифование предварительное; Шч – шлифование чистовое; С – сверление; Р - растачивание черновое; Рч - растачивание чистовое; Ф – фрезерование.