Технлогия машинстроения

Коэффициент закрепления  операций определяется по формуле:

Кзо=ЕО/ЕР=181.3/6=30.2

Где О – количество операций закреплённых за рабочими местами;

Р – количество рабочих мест.

Кзо – для массового производства равен 1;

Кзо – для крупносерийного – от 2 до 10;

Кзо – для среднесерийного – от 10 до 20;

Кзо – для мелкосерийного производства – от 20 до 40;

Кзо = 30.2, следовательно, тип производства мелкосерийный

Мелкосерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой  изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпуска.

Количество деталей в  партии определяется по формуле: n = Nr∙t/Фр.д = 4000∙10/250 = 160 штук

Где Nr – годовая программа выпуска деталей, шт.;

t – количество дней, на которое нужно иметь детали на складе для обеспечения беспрерывной сборки, t = (5…10) дней;

Фр.д. = 250 дней, - при двух днях отдыха в неделю и продолжительности рабочей смены 8 часов (или 8 часов 12 минут).

Принимаем размер производственной партии 160 штук.

2.2 Анализ базового техпроцесса

Таблица 2.2.1

№ операции	Модель станка	Особенности технологической  оснастки			T шт.
		Приспособление	Режущий инструмент	Измерительный инструмент
005	8Б66	Приспособление специальное	Плотно-ножовочная специальная  ленточная пила	Штангенциркуль ШЦ – II – 150 – 0.1 ГОСТ 168-80
010	Печь	Операция выполнена по технологии ОГМет.
015	1К62	Приспособление специальное	Резец подрезной 21174-0501 ГОСТ 18880-73   Сверло 2300-0208 ГОСТ 10902-77   Резец проходной упорный 2100-0809 ГОСТ 18878-73 Расточной резец 2140-0056 ГОСТ 18882-73	Пробка ___8133-0215 ГОСТ 14811-69   Пробка ___ 8133-0218 ГОСТ 14811-69   Калибр специальный   Скоба__ 8113-0105 ГОСТ 18362-73   Скоба специальная размер___   Уступомер специальный	1.1
020	5303ПТ	Оправка специальная	Червячная фреза m=0.5 2530-0208 ГОСТ 9324-60	Комплект инструментов для  проверки зубьев	1.8
025	Моечная машина	Операция выполнена по технологии ОГМет
030	Верстак	Слесарные тиски	Напильник 2820-0018 ГОСТ1465-80
035	1И611П	Оправка специальная	Резец проходной 2100-0809 ГОСТ 18868-73	Индикатор 1МИГ ГОСТ 9896-75   Скоба__ специальная   Шаблон специальный   Угломер ГОСТ 7378-66	0.154
040	5236П	Оправка специальная	Резцы для строгания	Индикатор 1МИГ ГОСТ 9896-75   Комплект инструментов для  проверки зубьев	120.5
045	Верстак	Слесарные тиски	Напильник 2820-0018 ГОСТ 1465-80
050	Моечная машина	Операция выполнена по технологии ОГМет
055	Ванна	Операция выполнена по технологии ОГМет

 На операции 015 используется  морально устаревший станок, заменяем  на более прогрессивное оборудование (станок с высотой 1000 мм) 1И611, с  целью автоматизации ручного  труда предлагается замена слесарной  операции на химико-термической  обработке на электроэрозионную. На основании анализа разрабатываем новый маршрутно-технологический процесс.

2.3 Анализ заводского техпроцесса

1. в качестве заготовки  для зубчатого колеса предлагается 2 способа получения заготовки:  прокат, штамповка.

2. производим технико-экономическое  сравнение 2 способов получения  заготовки

 

 

Прокат	Штамповка
; Где Q – масса заготовки, кг (по базовому техпроцессу). Q = 0.036 кг S – стоимость 1 кг заготовки S = 18 рублей g – масса детали g = 0.01 кг Sотх – стоимость 1 тонны отходов Sотх = 800 рублей за тонну M = 0.036∙18-(0.036 – 0.01)800/1000 = 0,63 рубля	Где - базовая стоимость 1 тонны заготоки = 40 руб;  – коэффициенты, зависящие от класса точности группы заготовки марки материала и объёма производства заготовок , , ,   Принимаем для штамповок 0.6

 

Экономический эффект:

Э=(M-S)Nгод = (0,63 – 1,9)∙4000 = - 5080

3. Технико-экономический  расчёт показал, что целесообразно  в качестве заготовки использовать  прокат.

4. Расчёт проката:

Определяем промежуточные  размеры обрабатываемых плоскостей:

Dр010 = 15+3 = 18 – черновое точении 2z = 3мм;

Dр005 = 13.8 + 1.2 = 15 –получистовое точение 2z = 1.2 мм;

Dрз = 13.5 + 0.3 = 13.8 – шлифование 2z = 0.3 мм

Принимаем 18.

По расчётным данным заготовки  выбираем необходимый размер горячекатанного проката.

Круг = 18-в ГОСТ 2590-71/Сталь 20Х13 ГОСТ 5632-72

Общая длина заготовки:

Lз = Lд + 2zподр = 13.5 ∙ 0.4 ∙ 2 = 14.3

Исходя из предельных отклонений, общую длину заготовки округляем  до

целых единиц. Принимаем  длину заготовки 12 мм.

 

Массу заготовки определяем по формуле:

= r = 0.00785 ∙ 0.029 = 0.025

Длину торцевого обрезка  проката определяем из соотношения  Lоб = (0.3 -0.5)d, где d–диаметр сечения заготовки, мм; d = 18 мм;

Lоб = 0.3 ∙ 18 = 5.4 мм

Число заготовок исходя из принятой длины проката, если принятая длина проката  = 2 м:

 

Получаем 169 заготовок из данной длины проката. Число заготовок  исходя из принятой длины проката, если принятая длина проката  = 4 м:

 

Получаем 267 заготовок из данной длины проката. Остаток длины  определяется в зависимости от принятой длины проката:

Из проката длиною 2 м.

 

Или

 

Из расчёта на некратность следует, что прокат длиною 2м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиною 4м. потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составляют:

 

5. Потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентном отношении к длине проката составляет:

 

Общие потери материала к  длине выбранного проката:

 

Расход материала на одну деталь с учётом вусех технологических неизбежных потерь:

 

Коэффициент использования  материала:

 

6. Стоимость заготовки из проката:

 

7. Коэффициент использования  материала ниже допустимого, это  объясняется тем что, что деталь  небольших размеров и тонкостенная, следовательно получить заготовку другим способом невозможно

 

2.4. Обоснование и составление  маршрутного техпроцесса с указанием оборудования и приспособлений.

Целью этого анализа является устранение недостатков базового техпроцесса.

Таблица 2.4.1. маршрутный техпроцесс детали колесо зубчатое

 

 

 

 

№ операции	Модель станка	Особенности технологической  оснастки			T шт.
		Приспособление	Режущий инструмент	Измерительный инструмент
005	ZEUS C55	Приспособление специальное	Плотно-ножовочная специальная  ленточная пила	Штангенциркуль ШЦ – II – 150 – 0.1 ГОСТ 168-80
010	Печь	Операция выполнена по технологии ОГМет.
015	ИТ-42	Приспособление специальное	Резец подрезной 21174-0501 ГОСТ 18880-73   Сверло 2300-0208 ГОСТ 10902-77   Резец проходной упорный 2100-0809 ГОСТ 18878-73   Расточной резец 2140-0056 ГОСТ 18882-73	Пробка ___8133-0215 ГОСТ 14811-69   Пробка ___ 8133-0218 ГОСТ 14811-69   Калибр специальный   Скоба__ 8113-0105 ГОСТ 18362-73   Скоба специальная размер___   Уступомер специальный   Пробка 9Н9 8133-0031 ГОСТ 14810-69   Пробка 7.5Н9 8133-3021 ГОСТ 14810-69	1.1
020	ИТ-42	Оправка специальная	Резец проходной 21112-0031 ГОСТ 18877-73   Резец специальный	Скоба__ специальная   Шаблон специальный   Угломер ГОСТ 5378-66	0.154
025	5303ПТ	Оправка специальная	Червячная фреза m=0.5 2530-0208 ГОСТ 9324-60	Комплект инструментов для  проверки зубьев	1.8
030	Машина моечная	Операция выполнена по технологии ОГМет.
035	Электрическая ЭДС-2	Катод. Состав электролита 13% раствор хлористого натрия ГОСТ 13880-68	Сила напряжения тока 30А	Напряжение 9В	0.154
040	5236П	Оправка специальная	Резцы для строгания	Индикатор 1МИГ ГОСТ 9896-75   Комплект инструментов для  проверки зубьев	120.5
045	Электрическая ЭДС-2	Катод. Состав электролита 13% раствор хлористого натрия ГОСТ 13880-68	Сила напряжения тока 30А	Напряжение 9В
050	Моечная машина	Операция выполнена по технологии ОГМет

В результате замены морально устаревшего оборудования на операции 015 на более прогрессивное позволит проводить обработку на более высоких режимах резания с обеспечением заданной точности и шероховатости.

2.5. Определение операционных  припусков и межоперационных  размеров на одну поверхность  аналитически, на остальные –таблично

Для достижения заданной точности и шероховатости поверхности  необходимо деталь обработать.

1. Заготовка: пруток
2. Точение черновое (Ra 12.5)
3. Точение получистовое (Ra 6.3)
4. Точение чистовое (Ra 3.2)

 

Определяем расчётный минимальный  размер: ___

Рассчитываем минимальные припуски на обработку по всем переходам по формуле:

; где

-высота микронеровностей  на предыдущем переходе;

-глубина слоя на предыдущем переходе

-погрешность  обработки на данном переходе

По таблице принимаем 

; где

L – длина прутка;

-удельная кривизна

 

Переходы кривизны

 

 

Определяем 2Zminпо формуле:

 

 

 

 

 

 

dmax = 13.5

dmin = 13.5 – 0.043 = 13.457

Определяем промежуточные размеры  по переходам:

13.457+0.127=13.584

13.584+0.367=13.951

13.951+1.029=14.98

Рассчитываем наибольшие предельные размеры:

 

 

 

 

Рассчитываем минимальный предельный размер:

 

 

 

 

Определяем предельные значения припусков:

 

 

 

 

 

 

 

Определяем суммарные припуски:

+

 

Проверка:

 

0.18-0.11=1.66-1.991

0.169=0.169

Расчёты выполнены верно.

Таблица 1. Карта расчёта межоперационных  припусков

Элементарная поверхность детали и технологический маршрут её обработки	Элементы припуска				Расчётный минимальный размер	Расчётный минимальный размер	Допуск на изготовление Td, мкм	Принятые размеры по переходам		Полученный предельные припуски, мкм
		H						dmin	dmax
Заготовка	125	150	9	-	-	14.98	0.18	15.16	14.8	-	-
Точение черновое	63	60	3.6	239	1029	13.951	0.07	14.021	13.881	1.139	0.919
Точение получистовое	32	30	1.44	60	367	13.584	00.27	13.611	13.557	0.41	0.472
Точение чистовое	6.3	-	-	-	127	13.457	0.011	13.5	13.457	0.111	0.1

Определяем размер заготовки : 16

 

Вывод: заготовка по сравнению с  расчёта заготовки по сравнению с базовым рядом имеет меньший размер, это объясняется тем, что расчёт производился аналитическим методом, который более точно учитывает элементы припуска.

2.6 Выбор и обоснование технологических  баз.

Базированием (ГОСТ 21495-76) называют придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной  системы координат. Это достигается  использованием баз – поверхностей или выполняющих эту функцию  сочетания поверхностей, принадлежащих  заготовке или изделию.

Различают конструкторские, которые  делятся на основные и вспомогательные  базы, а так же технологические, установочные, направляющие, опорные и измерительные. В качестве установочной базы принимают  ту поверхность детали или заготовки, которая имеет наибольший размер, за направляющую принимают самую  длинную поверхность, а в качестве опорной может быть использована поверхность любого размера. Для  полного базирования заготовки  в приспособлении необходимо и достаточно создать 6 опорных точек.

Обработку заготовки начинают с  поверхностей, которые в дальнейшем предполагают использовать в качестве технологических (чистовых) баз. Их выбирают исходя из принципа постоянства и  совмещения баз.

Принцип постоянства баз предусматривает  использование одной и той  же технологической базы на всех операциях  технологического процесса. Использование  этого принципа сокращает погрешность  базирования при выполнении операций, например: валы обрабатывают при базировании  по центровым отверстиям. В тех  случаях, когда нельзя полностью  реализовать принцип постоянства  баз, необходимо стремиться к тому, чтобы наиболее ответственные поверхности, связанные техническими требованиями по соосности, перпендикулярности, праллельности были обработаны с использованием одних и тех же баз.

Принцип совмещения баз состоит  в том, чтобы в качестве технологических  баз использовать конструкторские  и измерительные базы. Это позволяет  значительно уменьшить погрешность  обработки и облегчить сборку и настройку оборудования. Отступления  от принципа совмещения баз особенно на финишных операциях, заставляет уменьшать допуск на изготовление отдельных поверхностей и тем самым увеличивать стоимость изделия.

Выбор баз – ответственное решение, принимаемое технологом при проектировании технологического процесса.

Принятые  технологические и  измерительные базы приведены в  таблице 2.6.1.

 

Таблица 2.6.1 технологические и измерительные  базы при обработке детали «колесо  зубчатое»