Технологический процесс механической обработки вала 4702. 3708211 с технико-экономическим обоснованием выбранного варианта технологического

 

     2 Анализ технологичности  конструкции детали 

    В целях определения наиболее эффективного способа изготовления детали необходимо производить анализ технологичности конструкции детали, который позволит уточнить конструкторские решения с технологической точки зрения.

    Таким образом, улучшение технологичности  конструкции позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для ее служебного назначения.

    Обработка конструкции на технологичность  представляет собой комплекс мероприятий  по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции по устанавливаемым показателям, направленные на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени изготовления изделия при обеспечении необходимого его качества.

    При изучении чертежа данной детали видно, что все обрабатываемые поверхности доступны для механической обработки, что позволяет применить прогрессивные методы  обработки, высокопроизводительное оборудование, современный режущий инструмент, материалы, оснастку и измерительные средства.

    Данная  деталь изготавливается из калиброванного прутка. Деталь не очень  сложна по конфигурации. Поверхность заготовки открыта для механической обработки, что способствует простоте ее изготовления и контроля.  

    Количественный  анализ технологичности  изготовления детали 

    Основные  показатели:

1. Трудоемкость изготовления детали

    Ти=4,59 мин

2. Технологическая себестоимость

    Ст=52348 руб.

    Дополнительные  показатели:

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов

    где Q_у.э и Q_э – соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт;

2. Коэффициент применяемости стандартизированных обрабатываемых поверхностей

    где D_о.с., D_м.о. – соответственно число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом, и всех, подвергаемых механической обработке, шт.;

3. Коэффициент обработки поверхностей

    

 

    

4. Коэффициент использования материала

    

    где q, Q – масса детали и заготовки соответственно, кг.

    

5. Масса детали q=0,5 кг
6. Максимальное значение квалитета обработки IT=14
7. Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемой поверхности Ra=12,5 мкм

      На  основе анализа количественных показателей  технологичности детали можно сделать  вывод, что в целом технологичность  детали удовлетворительная. 

 

     3 Выбор типа и организационной формы производства 

    Тип производства по ГОСТ 3.1119-83 характеризуется  коэффициентом закрепления операций k_з.о.=1 – массовое, 1< k_з.о.<10 – крупносерийное, 10< k_з.о.<20 – среднесерийное, 20<k_з.о.<40 – мелкосерийное. В единичном производстве k_з.о не регламентируется.

    Определим тип производства по коэффициенту закрепления  операций.

    Коэффициент закрепления операций для всех разновидностей серийного производства определяем по формуле

    

    где – суммарное число различных операций за месяц по участку из расчета на одного сменного мастера;

          – явочное число рабочих участка, выполняющих различные операции при работе в одну смену.

    

    где η_н – планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями;

          F_м – месячный фонд работы оборудования в одну смену;

          k_в – коэффициент выполнения норм;

          Т_шт – штучное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин;

          N_м – месячная программа выпуска заданной детали при работе в одну смену.

    Необходимо  определить коэффициент загрузки станка проектируемой операции:

    

 

      

    

    Аналогично  рассчитаем для остальных операций.

    Количество  операций, выполняемых в течение  месяца на участке, определяется суммированием  числа операций, выполняемых на каждом станке.

    Определим необходимое число рабочих для  обслуживания одного станка по формуле

    

    Р₀₁₀=0,94*0,27=0,25 

Аналогично  рассчитаем для остальных операций.

 
 

    ∑П=53,25 ∑Р=4,09 

     , производство среднесерийное

    Решение о целесообразности организации  поточной формы производства обычно принимается на основании сравнения  заданного суточного запуска  изделий и расчетной суточной производительности поточной линии  при двухсменном режиме работы и ее загрузке на 65...75%.

    Заданный  суточный выпуск изделий определим  по формуле

    

    где N_г – годовой объем выпуска изделий, шт;

          253 – количество рабочих дней  в году,

     шт, принимаем 1186 шт.

    Суточная производительность поточной линии определим по формуле

    

    где Fc – суточный фонд времени работы оборудования (при двусменном режиме работы оборудования – 960 мин);

          Тср – средняя станкоемкость  основных операций, станко-мин.

    Средняя станкоемкость основных операций определим по формуле

    

     мин

    

    Nc<Qc, значит принимаем групповую форму производства.

    При групповой форме производства запуск изделий осуществляется партиями с определенной периодичностью, что является признаком серийного производства.

    Определим размер партии детали. Для этого  рассчитываем предельно допустимые параметры партии n₁ и n₂.

    

   

    где F_э.м. – эффективный месячный фонд времени, мин;

         n_о – число операций механической обработки по технологическому процессу;

         k_м.о. – коэффициент, учитывающий затраты межоперационного времени.

    

      

    n_min=2000 шт. 

    Определяем  периодичность повторений партий деталей

    I_p=22 n_min/N_м=22*2000/12500=3,52  

    Принимаем I_н =4 дня.

    Рассчитаем  размер партии согласно условию

    n=I_н*N_м/22=4*12500/22=2273 шт

    n_min

n<n_max

    2000 2273<3221

    Условие выполняется.

 

     4 Выбор способа получения заготовки с  
технико-экономическим обоснованием  

    Заготовку для изготовления детали «Вал 7402.3708211» возможно изготовить разными способами, такими как: сортовой прокат, холодный или горячий поперечно-клиновой прокат. На заводе ОАО «БАТЭ» заготовкой для данной детали является пруток, изготовленный методом сортового проката.

    На  основе анализа конструкции детали и возможных способов получения  заготовок с учетом полученного типа производства и имеющегося на предприятии оборудования я предлагаю для получения заготовки использовать способ горячего поперечно-клинового проката, который позволит получить заготовку максимально приближенную по форме к готовой детали, что позволит в дальнейшем упростить технологию механической обработки детали.

    Технико-экономическое  обоснование метода получения заготовки.

    Произвожу расчет стоимости получения заготовки  различными способами и сравнение  их эффективности. 

    Технико-экономическое  обоснование метода получения заготовки 

    Исходные  данные:

• масса детали – 0,5 кг
• материал детали – сталь 40ХГТР ГОСТ 4543 – 71
• цена 1 т материала заготовки – 7 500 000 рублей.
• стоимость 1 т отходов – 440 000 рублей.

 

   Вариант 1 – поперечно-клиновой прокат

Определяю себестоимость заготовки по формуле 

                      Sзаг. =М + Σ Со.з.,   

                                                    

где М – затраты на материал заготовки, руб;

           ΣСо.з. – технологическая себестоимость операций правки, калибрования прутков и разрезки их на штучные заготовки, руб.