Технология машиностроения

   Введение

   Все технологические  процессы механической , химической, физической и д.р. обработки деталей производства,  строятся в определённой последовательности, на основании определённой разработанной методике проведения конкретного процесса обработки детали. Общим принципом любой методики производства  является соблюдение  основных требований к технологическому процессу.

   Основные  требования,  непосредственно, технологического процесса механической обработки заключается  в том, что бы данный процесс происходил в рациональной организационной  форме, с полным использованием технической возможности станка и приспособлений при оптимальных режимах резания. Наименьшей затрате времени и наименьшей себестоимости.

   Для лучшего  использования станка во времени  его работы необходимо обеспечить по возможности, что бы он работал непрерывно, без остановок, без простоев по организационным  причинам, причём работал при наиболее оптимальных режимах резания.

   Для полного  использования производственного  времени необходимо выбирать соответствующий  типовой размер станка, обладающий производственной, соответствующей, годовой  программе выпуска детали. Для  полного использования станка по мощности при проектировании технологического процесса  из большого интервала  номенклатуры станков следует выбирать станок максимально соответствующий  габаритным размерам детали и назначать  такие режимы резания, что бы мощность резания на резце с учётом КПД  станка максимально приближались к  мощности  электропривода станка.

   Для достижения наиболее полного использования  оборудования и производственного  труда, помимо использования всех технологических  возможностей станка и приспособлений,  необходимо уделить особое внимание рациональной организации рабочего места и производства в целом.

   Не  маловажным фактором производственного  процесса является и экономический  аспект данного вопроса. При нахождении выгодных условий для предприятия  учитывают такие не маловажные для  производства вопросы как трудоёмкость, наличие ручного труда, энергозатраты, что главным образом входит в  себестоимость и отражается на цене производимого продукта.

   Согласно, сегодняшней программы необходимо, при выполнении производственного  процесса, максимально достигнуть экономии всех ресурсов, при этом выполнить  всю программу без потери качественных показателей.

   На  сегодняшний день, на рынке, где имеется  понятие «свободная конкуренция» производители  стараются максимально снизить  себестоимость выпускаемой продукции, используя новейшие технологии (автоматические линии и обрабатывающие центры) и  разработки химической промышленности, переходя на автономные энергоносители (ветрогенераторы, гидроэлектростанции), и сокращая к минимуму наличие  ручного труда. 

 

 

1. Определение типа  и организационной  формы производства. 

    Исходные  данные:

    Объём выпуска – 6500 штук в год;

    Режим работы – двухсменный  при сорокачасовой  рабочей неделе;

    Примерное число операций и  ориетировочное время  каждой из них:

    Т_{шт.-к. ток.}=6,5 мин;

    Т_{шт.-к.ток.}=5,8 мин;

    Т_{шт.-к. ток.}=7 мин;

    Т_{шт.-к. зубодолб..}=22,5 мин;

    Т_{шт.-к. шлиф.}=1,9 мин.

    Тип производства рассчитывается по ГОСТ 3.1119-83. Расчет ведём по методике [1] стр.52-56.

    В соответствии с методическими указаниями 50-174-80, коэффициент закрепления операций для всех разновидностей серийного  производства

    К_з.о=ΣП_oi/ΣP_i , где

    ΣП_oi – суммарное число различных операций за месяц по участку из расчёта на одного сменного мастера; ΣP_i – явочное число рабочих участка, выполняющих различные операции при работе в одну смену.

    П_oi=η_н/η_з, где

    η_н – планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закреплёнными за ним однотипными операциями (η_н=0,8); η_з – коэффициент загрузки станка проектируемой операцией:

    η_з=T_ш.к.N_м/( К_В), где

    T_ш.к. – штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции; N_м – месячная программа выпуска заданной детали при работе в одну смену;

    N_м=N_г/( )= N_г/24, где

    N_г – годовая программа выпуска данной детали;

    F_м=4055/( )=169ч.; К_В – коэффициент выполнения норм, К_В=1,3.

    Необходимое число рабочих для обслуживания в течении одной смены одного станка, загруженного по плановому  нормативному коэффициенту,

     , где

    N_i – приведенный месячный объём выпуска деталей при загрузке станка до принятого значения η_н, ; t_i – штучно-калькуляционное время на выполнение проектируемой операции, t_i= T_ш.к.; Ф= , месячный фонд времени рабочего, занятого в течении 22 рабочих дней в месяц.

    N_м= N_г/24=6500/24=271шт.

     ;

     ;

     ;

     ;

     ;

     ;

     ;

     ;

     ;

     ;

    ΣП_oi=5,97+6,72+5,56+1,73+20,51=40,49;

     ;

     ;

     ;

     ;

     ;

    ΣP_i=0,79+0,8+0,8+0,8+0,8=3,99;

    К_з.о=40,49/3,99=10,2;

    Вывод: так как  К_з.о=10,2 (10< К_з.о<20), среднесерийное производство. 

            Определим организационную  форму производства.

    Заданный  суточный выпуск изделий 

            N_с= N_г/253, где

    N_г – годовой объём выпуска изделий, 253 – количество рабочих дней в году

            N_с=6500/253=26 шт.

    Суточная  производительность поточной линии

    Q_c=(F_c/T_cp)η_з, где

    F_c – суточный фонд времени рабочего оборудования (при двухсменном режиме работы F_c=960мин); T_cp – средняя станкоёмкость основных операций; η_з – коэффициент загрузки оборудования (η_з=0,8).

    T_cp=ΣТ_штi/nК_в, где

    Т_штi – штучное время основной i-й операции, К_в – средний коэффициент выполнения норм времени (К_в=1,3); n – количество основных операций(n=5).

            T_cp(6,5+5,8+7+22,5+1,9)/( )=6,7 мин.

            Q_c= шт.

    Вывод: так как Q_c> N_с (115>26), применение однономенклатурной поточной линии нецелесообразно, значит у нас групповая форма производства.

    При групповой форме организации  производства запуск изделий в производство осуществляется партиями с определённой периодичностью, что является признаком  серийного производства. Количество деталей в партии для одновременного запуска определяется по методике В.А. Петрова.

    1. Рассчитываются предельно допустимые  параметры партии n₁ и n₂:

     ; , где

    F_э.м. – эффективный фонд месячного времени участка, равный 10560 мин; n₀ – число операций механической обработки по технологическому процессу (n₀=5); К_в – средний коэффициент выполнения норм по участку, равный 1,3; ΣТ_штi – суммарная трудоёмкость технологического процесса, Т_штi – средняя трудоёмкость одной операции; К_м.о – коэффициент, учитывающий затраты межоперационного времени (для среднегабаритных сложных деталей принимается равным 1,5)

      шт.

      шт.

    n₁=n_min=154 шт.

    Параметр  n₁ отражает производительность и уровень специализации рабочих мест на участке. С помощью параметра n₂ учитывается и ограничивается объём незавершённого производства и связывания оборотных средств. Меньший из двух параметров обозначают n_min, а больший – n_max. Для дальнейшего расчета размера партии используется n_min. Параметр n_min может быть округлён в сторону увеличения до n'_min, кратного размеру партии на сборочной стадии n_сб.

    2. Определяем расчетную периодичность  повторения партий деталей

            I_р=22 n_min/N_м, где

      N_м – месячная программа выпуска деталей: N_м= N_г/24=6500/24=271 шт.

            I_р=22 n_min/N_м= дней

    3. Рассчитываем размер партии согласно  условию 

    берём

    I_н=16 дней, т.к 11-это половина рабочего месяца ,а 5-рабочая неделя. шт. Следовательно, партия размером 197 шт. запускается в производство раз в 16 дней.

    Проверяем условие n_min<n<n_max заново: 154<197<210, значит размер партии определён верно n=197 шт. 
 

2. Выбор метода получения заготовки. 

Деталь- Колесо зубчатое МП5-1476-001.350.402.000.

Штамповочное  оборудование – КГШП.

Нагрев  заготовок – в печи пламенным  методом;

          1.Исходные данные  по детали:

       1.1 Материал – сталь 40Х с содержание C = 0,4%, Cr ≈ 1%.

1.2 Масса детали  – 1,5кг.

Расчёт заготовки  ведём по ГОСТ 7505-89. 

2. Исходные данные  для расчёта

2.1 Масса поковки  (расчётная): m_п= , где m_д – масса детали, К_р – коэффициент для определения ориентировочной расчётной массы поковки (К_р=1,6 по прил.3 ГОСТ 7505-89).

m_п=1,5×1,6 =2,4 кг.

2.2 Класс точности  – Т4 (по прил.1 ГОСТ 7505-86).

2.3 Группа стали  – М2 (по табл.1 ГОСТ 7505-89).

2.4 Степень сложности  – С2 (по прил.2 ГОСТ 7505-89) 

Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндр), мм:

Диаметр – 126 (126×1,05) мм;

Длина – 69,3 (66×1,05) мм;

Масса описывающей  фигуры – 1,872 кг.

M = V×ρ = (πD²/4)×L× ρ = (3,14×0,126²/4)×0,0693×7800 = 6,74 кг.

m_п/M=2,4/6,74=0,36.

2.5 Конфигурация  поверхности разъёма штампа П  (плоская) по табл. 1

 ГОСТ 7505-89.

2.6 Исходный индекс  – 9 (по табл.2 ГОСТ 7505-89). 

3. Припуски и кузнечные  напуски

3.1 Основные припуски на размеры (по табл.3 ГОСТ7505-89), мм:

1,5 – диаметр  120, чистота поверхности 10;

1,4 – диаметр  ступицы  85Н9, чистота поверхности 1,25;

1,6 – толщина  66, чистота поверхности 10;

1,3 –толщина 7, чистота поверхности 10;

1,6 – толщина  100, чистота поверхности 10;

1,7 – толщина  108, чистота поверхности 10;

1,4 – диаметр  отверстия 72, чистота поверхности  10;

1,4– диаметр  отверстия 56, чистота поверхности  10.

3.2.Дополнительный  припуск, учитывающий смещение по поверхности разъёма штампа – 0,5мм;