Для расчета коэффициента закрепления операций составим таблицу №3. В первую графу запишем все операции базового техпроцесса, во вторую нормы времени.
Определим и запишем в третью графу таблицы расчетное количество mp для каждой операции:
,где N – годовой объем выпуска деталей, шт;
tшт – штучное время, мин.;
Fд – действительный годовой фонд времени, ч (действительный годовой фонд времени при двухсменной работе Fд = 3876 ч = 232560 мин)
hз.н. – нормативный коэффициент загрузки оборудования (0,75…0,85).
m10=180*4,28/60/3876/0,75=0,010
m20=180*7,8/60/3876/0,75=0,016
m30=180*24,9/60/3876/0,75=0,026
m40=180*4,5/60/3876/0,75=0,012
m80=180*4,32/60/3876/0,75=0,013
m90=180*40,11/60/3876/0,75=0,052
m100=180*18,7/60/3876/0,75=0,019
m110=180*5,6/60/3876/0,75=0,012
m120=180*6,1/60/3876/0,75=0,014
m130=180*20/60/3876/0,75=0,028
Принятое число рабочих мест P (четвертая графа) устанавливаем, округляя значение mp (третья графа) до ближайшего большего целого числа.
Далее для каждой операции вычисляем значения фактического коэффициента нагрузки.
.Количество операций (последняя графа), выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле:
,Коэффициент закрепления операций рассчитывается по формуле:
Таблица 3. Расчет коэффициента закрепления операций
№ | Наименование операции | Модель станка | Тшт, мин | mр | P | з.н. | |
10 | Заготовительная | Hercules | 10,1 | 0,010 | 1 | 0,010 | 54,00 |
20 | Токарно-винторезная | 1М63 | 15,3 | 0,016 | 1 | 0,016 | 47,50 |
30 | Токарно-винторезная | 1М63 | 24,9 | 0,026 | 1 | 0,026 | 29,19 |
40 | Токарно-винторезная | 1М63 | 11,6 | 0,012 | 1 | 0,012 | 47,65 |
80 | Токарно-винторезная | 1М63 | 12,3 | 0,013 | 1 | 0,013 | 51,09 |
90 | Токарная с ЧПУ | 16К30 NC 210 | 50,11 | 0,052 | 1 | 0,052 | 14,50 |
100 | Токарная с ЧПУ | 16К30 NC 210 | 18,7 | 0,019 | 1 | 0,019 | 28,86 |
110 | Вертикально-фрезерная | 6Р12 | 11,2 | 0,012 | 1 | 0,012 | 59,89 |
120 | Вертикально-фрезерная | 6Р12 | 13,4 | 0,014 | 1 | 0,014 | 39,24 |
130 | Радиально-сверлильная | 2Н55 | 27,5 | 0,028 | 1 | 0,028 | 26,43 |
Итого | – | – | – | 10,00 | – | 398,35 |
SP = 10, S = 398,35.
.Коэффициент закрепления операций технологического равен 39,83, следовательно, производство корпуса будет мелкосерийным.
1.5 Выбор вида и способа получения заготовки. Технико-экономическое обоснование
1. Определение размеров заготовки из круглого проката.
Рис. 4 Деталь «Корпус»
МЦХ
Корпус
Площадь S = 228316.726 мм2
Объем V = 982603.684 мм3
Материал Сталь 30ХГСА ГОСТ 4543-71
Плотность Ro = 0.00785 г/мм3
Масса M = 7713.439 г
МД=7,713 кг, NT=180 шт/г, тип производства мелкосерийное.
Размеры труб-заготовок для последующей механической обработки выбираем, исходя из размеров готового изделия, в соответствии с приложением ГОСТ 23270-89. Расчетный размер округляем до ближайшего стандартного в соответствии с табл. 1 ГОСТ 23270-89.
Выбираем трубу с наружным диаметром 245 мм, с толщиной стенки 45 мм, из стали 30ХГСА:
Труба 245 ´ 45 – 30ХГСА ГОСТ 23270-89
Предельные отклонения по наружному диаметру, толщине стенки и
отклонения по длине труб - по ГОСТ 8732-78 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированые» табл. №1 и №2. Точность проката назначаем В – обычной точности, так как производство мелкосерийное.
Ø245±1,25% мм
45±12,5% мм
Кривизна любого участка трубы на 1 м длины не должна превышать 1,5 мм – для труб с толщиной стенки до 20 мм; 2,0 мм – для труб с толщиной стенки свыше 20 до 30 мм; 4,0 мм для труб с толщиной стенки свыше 30 мм.
Затем определяем длину заготовки. По таблице П1.3 Приложения 1 назначаем двусторонний припуск на обработку обоих торцов детали. Тогда длина заготовки Lз составит: Lз = Lд +2Z0=154+10=164 мм.
Предельные отклонения на длину заготовки зависят от способа резки проката на штучные заготовки и определяются по таблице П3.1.
Рис. 5 Заготовка
При разрезке на дисковых, ленточных и ножовочных механических пилах Предельные отклонения равны ±1,5 мм.
МЦХ
Заготовка
Площадь S = 262637.151 мм2
Объем V = 4636990.842 мм3
Материал Сталь 30ХГСА ГОСТ 4543-71
Плотность Ro = 0.00785 г/мм3
Масса M = 36400.378 г
2. Определение диапазона торговых длин проката.
В соответствии с ГОСТ 2327-89 торговая длина трубы выбирается в интервале 1,5-11,5 метров. При расчете некратности необходимо стремиться к минимальным величинам.
Для каждого значения торговой длины проката, следует определить величину некратности Lнк по формулам (1.11) и (1.12) и в дальнейших расчетах использовать ту торговую длину, для которой величина некратности будет наименьшей.
Некратность в зависимости от принятой длины проката:
Lнк = Lпр – Lто – Lзаж –n ∙ ( Lз + Lр ),
где:
Lпр –торговая длина проката из сортамента, мм;
n - целое число заготовок, изготавливаемых из принятой торговой длины проката, шт;
Lз – длина заготовки, мм;
Lр – ширина реза, мм.
Число заготовок, изготавливаемых из принятой длины проката:
Где Lзаж – минимальная длина опорного (зажимного) конца проката.
Lто = (0,3…0,5) ∙ Dз=0,3*164=50 мм.
Lзаж=80 мм.
Lз=164 мм.
Lр=7 мм.
LНК1500 = 1500–50–80–8·(164+7) = 2 мм
LНК2500 = 2500–50–80–13·(164+7) = 147 мм
LНК3500 = 3500–50–80–19·(164+7) = 121 мм
LНК4500 = 4500–50–80–25·(164+7) = 95 мм
LНК5500 = 5500–50–80–31·(164+7) = 69 мм
LНК6500 = 6500–50–80–37·(164+7) = 43 мм
LНК7500 = 7500–50–80–43·(164+7) = 17 мм
LНК8500 = 8500–50–80–48·(164+7) = 162 мм
LНК9500 = 9500–50–80–54·(164+7) = 136 мм
LНК10500 = 10500–50–80–60·(164+7) = 110 мм
LНК11500 = 11500–50–80–66·(164+7) = 84 мм
Окончательно выбираем ту торговую длину, для которой потери на некратность наименьшие т.е. Lпр=1500 мм.
3. Определение общей потери металла.
Общие потери материала Побщ на деталь, изготавливаемую из проката, состоят из потерь на некратность торговой длины проката длине заготовки Пнк, торцовой обрезки Пто, потерь на зажим Пзаж опорных концов и потерь на отрезку Потр в виде стружки при разрезании:
Поб = Пнк + Пто + Пзаж + Потр,
где Lнк – величина некратности длины заготовки торговой длине проката Lпр, мм.
Потери на торцовую обрезку проката, %
где Lто – длина торцового обрезка, мм.
Потери на зажим опорного конца проката при выбранной длине зажима, %:
Потери на отрезку заготовки при выбранной по таблице П1.1.2 Приложения 1 ширине реза, %:
Поб =0,13+3,3+5,3+0,46=9,19%
КИМ= 7,713 /= 36,4 =0,21
4. Определение стоимости См материала заготовки.