Введение
В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.
Одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат. Такими специалистами являются инженеры-экономисты, разбирающиеся не только во всех тонкостях экономических аспектов функционирования предприятия, но и в сущности производственного процесса, который и обуславливает это функционирование.
Целью данного дипломного проекта является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.
Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции, а, следовательно, на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.
Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.
Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.
1. Разработка технологического процесса
1.1 Служебное назначение и техническая характеристика изделия и детали
Деталь «Крышка ТМ966 Сб2120-5СБ» (рис. 1) является одной из сборочных единиц гидравлической установки для ЗРК «Печора-2М». Характерными особенностями детали является то, что она представляет собой буксу (переднюю крышку) гидроцилиндра. По наружной резьбе М210х3 и торцу 8 сопрягается с цилиндром 5П73-75. По внутренней поверхности через бронзовую втулку со штоком 5П73-72. На торце детали имеются резьбовые отверстия М6, для крепления крышки манжеты.
Рис. 1. Общий вид детали ТМ966. Сб2120-5СБ
В качестве материала для изготовления заготовки «Корпус» применяется сплав стали 30ХГСА ГОСТ 4543-71. Применяется для изготовления валов, осей, зубчатых колес, фланцев и др. Это улучшаемые детали, работающие при температуре до 200ºС, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.
Таблица 1. Химический состав в % материала 30ХГСА
Si | S | Cu | Mn | CR | P | C | Ni |
0,9…1,2 | 0,025 | 0,3 | 0,8…1,1 | 0,8…1,1 | 0,025 | 0,28…0,34 | 0,30 |
Механические свойства
Предел прочности при растяжении
МПаОтносительное удлинение после разрыва 7% (стабилизирующий отпуск 220°)
Плотность,
7б85 кг/см3Твердость по Бринеллю, HB=487
Шероховатость: для поверхностей детали высота неровностей профиля от
Rа = 0,8 мкм до Rа=6,3 мкм.
Степень точности: наименьший квалитет 7.
В качестве материала для изготовления заготовки «Втулка» применяется безоловянная бронза БрАЖН 10-4-4 ГОСТ 1280-90.
Таблица 2. Химический состав в % материала БрАЖН 10-4-4
Fe | Si | Mn | Ni | P | Al | Cu | Pb | Zn | Sn | Примесей |
3.5 - 5.5 | До 0.1 | до 0.3 | 3.5 - 5.5 | до 0.01 | 9.5 - 11 | 77 - 83.5 | до 0.02 | до 0.3 | до 0.1 | всего 0.6 |
1.2 Постановка задачи на проектирование
Совершенствование качества продукции невозможно без чёткой работы всей производственной цепочки от маркетинговых условий до реализации продукции потребителю, от изучения дефектов, возникающих у потребителя в процессе эксплуатации, до внесения коррективов и в технологический процесс, устраняющий эти дефекты.
Изготовления детали осуществляется на основании анализа конструкции и технологичности изделия и его деталей, а также годовой программы выпуска.
С целью обеспечения повышенной надежности работы детали, организации высокопроизводительного процесса обработки её поверхностей необходимо решить следующие задачи:
1. на основе критического анализа существующего технологического процесса разработать более эффективный процесс изготовления детали;
2. предусмотреть возможность широкого использования высокопроизводительного оборудования, режущего инструмента и технологической оснастки;
3. разработать проект токарно-фрезерного с ЧПУ участка по изготовлению деталей;
4. наметить мероприятия по охране окружающей среды и безопасности жизнедеятельности работников цеха и по увеличению ресурса деталей;
5. определить технико-экономические показатели работы участка.
Проектируемый технологический процесс должен иметь более высокие показатели по сравнению с базовым процессом.
1.3 Анализ технологичности конструкции детали
Рабочие чертежи обрабатываемых деталей ТМ966.2120-35 и ТМ966.2120-36 содержат все необходимые сведения, дают полное представление о деталях, т.е. все проекции, разрезы, сечения чётко и однозначно объясняют их конфигурацию и возможные способы получения заготовок.
Показаны размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм, а также относительного расположения поверхностей.
При анализе чертежа ТМ966.2120-35 выявили следующее:
Основными конструкторскими базами являются: наружная цилиндрическая поверхность №3 D200 и торец №8. Поверхность №3 выполнена по 9 квалитету точности, с допуском на размер 0,115 мм, с шероховатостью 2.5 мкм.
Вспомогательными конструкторскими базами являются:
— внутренняя цилиндрическая поверхность №14 D190. Отверстия №14 выполняется с допуском на размер 0,072 мм и шероховатостью 2,5 мкм. На последующих операциях в отверстие №14 запрессовывается бронзовая втулка – это способствует снижению износа штока;
— канавка №4 D193, выполняется по 8 квалитету точности, с допуском на размер 0,072 и шероховатостью 2,5 мкм;
— торец №10 выполняется с радиального биения 0,08 мм относительно базы Е (поверхность №3);
— торец канавки №15 выполняется с допуском на размер 0,74 мм, с допуском радиального биения 0,1 мм относительно базы Ж (поверхность №14);
Вышеперечисленные основные и вспомогательные базы связаны между собой допусками:
— допуск радиального биения поверхности №14 относительно базы Е (поверхность №3) 0,3 мм;
— допуск радиального биения торца №8 относительно Е 0,1 мм;
— допуск радиального биения наружной поверхности резьбы №5 относительно базы Е 0,1 мм;
— допуск радиального биения диаметра канавки №4 относительно базы Е 0,08 мм;
Сложность изготовления детали «Корпус» обусловлена высокими требованиями к соосности под уплотнения (канавка №4) и опорно-направляющую втулку (поверхность №14) относительно посадочного места в цилиндр (поверхность №3).Из всех поверхностей детали «Корпус» наименее технологичной является канавка №4. Причин низкой технологичности несколько: высокие требования к шероховатости посадочного места уплотнения 2,5 мкм, к соосности диаметра канавки относительно базы Е 0,08 мм, выполнение размера D193 мм по 8 квалитету точности.
Перед началом разработки технологического процесса необходимо оформить технологический чертёж детали, изображающий деталь без размеров, с присвоением номера каждой поверхности подлежащей обработке.
Рис. 2. Технологический чертеж детали «Корпус»
Рис. 3. Технологический чертеж детали «Втулка»
1.4 Выбор и обоснование типа производства
Тип производства согласно ГОСТ 3.1108–74 характеризуется коэффициентом закрепления операции за одним рабочим местом или единицей оборудования:
,где N – число различных операций, выполняемых в течении календарного времени; Pm – число рабочих, на которых выполняются данные операции.
Типы производства характеризуются следующими значениями коэффициентов закрепления операций:
Тип производства | Кз.о |
Массовое | 1 |
Серийное: | |
крупносерийное | Свыше 1 до 10 |
среднесерийное | Свыше 10 до 20 |
мелкосерийное | Свыше 20 до 40 |
Единичное | Свыше 40 |
Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху (участку) за каждым рабочим местом в течение месяца.