125908 (593179), страница 2
Текст из файла (страница 2)
9) определить экономическую эффективность проекта.
2. Выбор стратегии и определение типа производства
Задача раздела - определить тип производства и выбрать принципиальный подход к определению составляющих ТП.
2.1 Определение типа производства
Тип производства определим исходя из заданного объема выпуска N и трудоемкости изготовления детали, определяемой массой этой детали.
Согласно задаче по проектированию группового ТП, в качестве объема выпуска примем общий объем выпуска группы деталей "Кулачки":
N = 5000 дет/год.
Средняя масса m деталей группы:
m = 3 кг.
Исходя из рекомендаций [2] примем среднесерийный тип производства.
2.2 Выбор стратегии разработки ТП
Стратегия разработки ТП - принципиальный подход к определению его составляющих (показателей ТП), которые определяются в первую очередь типом производства, а также его технологическими возможностями.
Среднесерийному типу производства соответствует следующая стратегия разработки ТП:
1) В области организации ТП.
Вид стратегии - последовательно-циклическая, линейно-разветвленная.
Форма организации ТП - переменно-поточная.
Повторяемость изделий - периодическая.
2) В области выбора и проектирования заготовки.
Метод получения заготовки - прокат или штамповка.
Выбор методов обработки - по таблицам с учетом коэффициентов удельных затрат.
Припуск на обработку - незначительный.
Метод определения припусков - расчет по переходам.
3) В области разработки технологического маршрута.
Степень унификации ТП - групповой ТП на базе типового ТП, далее индивидуальный ТП на базе группового ТП.
Степень детализации разработки ТП - маршрутно-операционный, частично пооперационный.
Принцип формирования маршрута - в основном интенсивная концентрация операций.
Синхронизация операций - достаточно высокая.
Обеспечение точности - работа на настроенном оборудовании с применением активного контроля.
Базирование заготовки - совмещение технологической и измерительной баз, постоянство баз.
4) В области выбора СТО.
Оборудование - универсальное, частично специализированное.
Приспособления - универсальные и специальные.
Режущие инструменты - стандартные и специальные.
Средства контроля - универсальные и специальные.
5) В области проектирования технологических операций.
Содержание операций - преимущественно одновременная обработка нескольких поверхностей.
Загрузка оборудования - периодическая смена деталей на станках.
Коэффициент закрепления операций Кзо = 10…20.
Расстановка оборудования - преимущественно по ходу ТП.
Настройка оборудования - по измерительным приборам и по эталону.
6) В области нормирования ТП.
Определение режимов резания - по эмпирическим формулам, частично аналитически.
Нормирование ТП - детальное пооперационное.
Квалификация рабочих - сравнительно низкая при высокой квалификации наладчиков.
Технологические карты - маршрутно-операционные, частично операционные с детализацией по переходам.
2.3 Проектирование группового технологического маршрута
Задача этапа - разработать комплексную деталь, включающую конструктивные элементы всех деталей группы, систематизировать ее поверхности по назначению, определить методы обработки поверхностей и разработать групповой технологический маршрут.
2.3.1 Разработка комплексной детали
Для разработки группового технологического маршрута необходимо спроектировать комплексную деталь - такую виртуальную деталь, которая содержала бы все конструктивные элементы деталей группы "Кулачки". В нашем случае группа включает 3 детали:
Кулачок 02-7016-7704;
Кулачок 02-7016-7364;
Кулачок 02-7016-5216.
Детали содержат следующие типы поверхностей:
плоские поверхности 14 квалитета, Ra 6,3;
2) пазы, в том числе и шпоночный точностью от 14 до 7 квалитета, шероховатостью Ra от 6,3 до 0,8;
3) отверстия сквозные, в том числе ступенчатые 14 квалитета, Ra 6,3;
4) отверстия глухие с резьбой 14 квалитета, Ra 6,3;
5) цилиндрические поверхности точностью от 14 до 9 квалитета;
6) канавки.
Чертеж комплексной детали представлен на листе графической части проекта.
2.3.2 Выбор методов обработки поверхностей
При выборе оптимальных методов обработки поверхностей кулачка и их последовательности будем руководствоваться методикой [2, 4]. В основу назначения методов обработки положен принцип минимизации суммарных расходов на обработку. Базой для сравнения методов обработки являются коэффициенты удельных затрат по каждому методу, приведенные в [2, 4].
Определим наивыгоднейший вариант обработки одной из самых точных поверхностей 10 130-0,1. При этом будем руководствоваться следующими положениями:
1) в результате каждого перехода точность, начиная с 12 квалитета, повышаем не более чем на два квалитета;
2) в результате каждого перехода шероховатость поверхности уменьшается не более чем в 4 раза;
3) обработку до закалки выгоднее выполнять лезвийным инструментом, после закалки - абразивными методами.
В нашем случае возможны следующие варианты обработки:
1) Ф (12, 12,5) - Фч (10, 6,3) - ТО (11, 6,3) - Ш (9, 3,2) - Шч (7, 0,8)
2) СТ (12, 12,5) - Фч (10, 6,3) - ТО (11, 6,3) - Ш (9, 3,2) - Шч (7, 0,8)
Здесь обозначено:
Ф - фрезерование;
СТ - строгание;
Ш - шлифование;
Индексы: ч - чистовое.
В скобках указаны квалитет точности и шероховатость Ra на каждом переходе.
Принимаем следующие значения коэффициентов удельных затрат [2, 4] (серийное производство):
Ф: Ку = 1Фч: Ку = 1,5СТ: Ку = 2
Ш: Ку = 1Шч: Ку = 1,5
Подсчитаем коэффициент Куi для всех вариантов:
1 + 1,5 + 1 + 1,5 = 5
2 + 1,5 + 1 + 1,5 = 6
Видим, что наименьший суммарный коэффициент удельных затрат соответствует варианту 1:
1 переход - Ф (12, 12,5)
2 переход - Фч (10, 6,3)
3 переход - ТО (11, 6,3)
4 переход - Ш (9, 3,2)
5 переход - Шч (7, 0,8)
Заносим принятые методы обработки и их последовательность в графу 5 таблицу 2.1
Таблица 2.1
Методы обработки поверхностей комплексной детали
№ поверхности | Вид пов. | Кв. точ. | Ra, мкм | Методы обработки |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12,15, 16, 17, 18, 20, 21,28,29, 30, 31, 33,37, 48, 61, 62 | П | 14 | 6,3 | Ф - Фч |
23, 25 | П | 10 | 6,3 | Ф - ТО - Фч |
34, 35, 36, 38, 39, 59, 60 | П | 7 | 0,8 | Ф - Фч - ТО - Ш - Шч |
2, 11, 19, 22, 24, 26, 27,32 | Ф | 14 | 6,3 | Фч |
55, 56, 57,58 | К | 14 | 6,3 | Фч |
13, 14 | Ц | 14 | 6,3 | Ф - Фч |
10 | Ц | 9 | 0,8 | Ф - Фч - ТО - Ш - Шч |
40, 42, 43, 44, 49, 50, 63, 65, 69, 73 | ЦВ | 14 | 6,3 | С - З |
41, 51, 54 | ПВ | 14 | 6,3 | 3 |
64, 68, 72 | КВ | 14 | 6,3 | С - З |
67, 71, 75 | РВ | 14 | 6,3 | Р |
В табл.2.1 обозначено:
Виды поверхностей: П - плоская, Ф - фаска, К - канавка, Ц - цилиндрическая, ЦВ - цилиндрическая внутренняя, ПВ - плоская внутренняя, КВ - коническая внутренняя, РВ - резьба внутренняя. Методы обработки: Ф - фрезерование черновое, Фч - Фрезерование чистовое, Ш - шлифование черновое, Шч - шлифование чистовое, С - сверление, З - зенкерование, Р - резьбонарезание, ТО - термообработка.
2.3.3 Разработка технологического маршрута обработки комплексной детали
Технологический маршрут обработки комплексной детали (групповой маршрут) будем разрабатывать на базе типового маршрута обработки деталей типа "Кулачки". При этом будем максимально использовать принцип дифференциации, полагая, что в дальнейшем, при разработке ТП конкретных деталей группы их можно будет объединить в различных вариантах.
Групповой технологический маршрут приведен в таблице 2.2 Маршрут включает обработку всех поверхностей комплексной детали, т.е. Всех типов поверхностей деталей группы. Групповой маршрут будет использоваться в качестве базы для разработки технологических маршрутов обработки конкретных деталей, в том числе и кулачка 1.
Групповой технологический маршрут представлен на листе графической части. Здесь же отмечены операции, задействованные в конкретных ТП обработки деталей группы.
Таблица 2.2
Технологический маршрут обработки комплексной детали
№ опер. | Наименование операции | Обработанные поверхности | |
10 | Фрезерная | 1, 12, 15, 16, 20,21, 23, 25 | |
20 | Фрезерная | 1, 12, 15, 16, 20,21 | |
30 | Фрезерная | 3, 4,5, 6, 7, 8, 9, 17, 18, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 | |
40 | Фрезерная | 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 17, 18, 19, 22, 24, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 55, 56, 57, 58 | |
Продолжение табл.2.2 | |||
№ опер. | Наименование операции | Обработанные поверхности | |
50 | Фрезерная | 10, 13, 14, 28, 29, 30, 31, 46, 48, 59, 60, 61, 62 | |
60 | Фрезерная | 10, 11, 13, 14, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 46, 48, 59, 60, 61, 62 | |
70 | Сверлильная | 40, 41, 42, 43, 44, 47, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 63, 64, 65, 66, 68, 69, 70, 72, 73, 74, 45, 67, 71, 75 | |
80 | Термическая | Все поверхности | |
90 | Шлифовальная | 23, 25 | |
100 | Шлифовальная | 34, 35, 36, 38, 39 | |
110 | Шлифовальная | 34, 35, 36, 38, 39 | |
120 | Шлифовальная | 10, 59, 60 | |
130 | Шлифовальная | 10, 59, 60 | |
140 | Моечная | Все поверхности | |
150 | Контрольная | Согласно карте контроля |
3. Выбор и проектирование заготовки
Задача раздела - выбрать оптимальный метод получения заготовки, определить припуски на обработку и спроектировать заготовку.
3.1 Выбор метода получения заготовки
Для детали данного типа, средней сложности, среднесерийного производства в качестве метода получения заготовки целесообразно принять штамповку или прокат. Для окончательного выбора метода получения заготовки выполним сравнительный экономический анализ. В основу анализа положим сравнение стоимостей заготовок, полученных штамповкой и прокатом (Ст1 и Ст2 соответственно), а также сравнение коэффициентов использования материала (КМ1 и КМ2 соответственно для штамповки и проката). Рассмотрим получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.