где n i– количество обрабатываемых поверхностей [4];
Т i– количество квалитетов .
Таблица 1.4 Исходные данные для определения коэффициента точности
Ti | ni | Ti·ni | Ti | ni | Ti·ni | Ti | ni | Ti·ni | Ti | ni | Ti·ni | Ti | ni | Ti·ni |
6 | 1 | 6 | 7 | 3 | 21 | 8 | 1 | 8 | 13 | 1 | 13 | 14 | 10 | 140 |
Коэффициент точности удовлетворяет условию КТ>0,8 т.е. деталь технологична по точности.
Рассчитаем коэффициент шероховатости:
, (1.8)
де ni – количество поверхностей с обозначением шероховатости;
шi – значение шероховатости.
Таблица 1.5 Данные для определения коэффициента шероховатости
шi | n i | шi· ni | шi | n i | шi· ni | шi | n i | шi· ni | шi | n i | шi· ni | шi | n i | шi· ni |
0,8 | 4 | 3,2 | 1,6 | 2 | 3,2 | 3,2 | 2 | 6,4 | 6,3 | 6 | 37,8 | 12,5 | 2 | 25 |
Коэффициент шероховатости удовлетворяет условию Кш<0,32 т.е. деталь технологична по чистоте поверхности.
Таким образом деталь по качественному и количественному анализу является вполне технологичной.
Сравним два метода получения заготовки штамповку на молотах и штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе в открытых штампах с формированием центрального отверстия. Штамповки на молотах выполняются из катанной заготовки за один переход. Поковки получают без
центрального отверстия. Масса заготовки – 8,5кг. Класс точности Т5 по ГОСТ 7505-89.Штамповка на кривошипных прессах в 2…3 раза производительнее штамповки на молотах, припуски и допуски уменьшаются на 20…30%, расход металла на поковки – на 10-15%. Масса заготовки – 7,5 кг. Класс точности Т4 по ГОСТ 7505-89.
Экономическое обоснование выбора заготовки определяется по стоимости.
Произведем сопоставление и выбор варианта технологического процесса при различных способах получения заготовки.
Стоимость заготовки определяется по формуле:
Sзаг.= (Si/1000∙Q∙Кт∙Кс∙Кв∙Км∙Кп) - (Q - q)∙Sотх/1000,
где Si—базовая стоимость 1-ой тонны заготовок,20 млн. руб; Кт, Кс, Кв, Км, Кп—коэффициенты ,зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала, объема производства заготовок. Q – масса заготовки, Q = 8 кг; q – масса готовой детали, q = 6,5 кг, Sотх – стоимость 1 т отходов, Sотх = 3,73 млн. руб;Кт = 1,0 [1,стр.74]; Кс = 0,78 [1,таб.4,17];
Кв = 1,0 [1,таб.4,17];Км = 1,21 [1,стр.74];Кп = 1,0 [1,cтр.74].
Стоимость заготовки по первому варианту:
Sзаг.б. = (20/1000∙8,5∙1,0∙0,78∙1,0∙1,21∙1,0) - (8,5 - 6,5)∙3,73/1000=
= 90455 руб.
Стоимость заготовки по второму варианту:
Sзаг.п. = (20/1000∙7,5∙1,0∙0,78∙1,0∙1,21∙1,0) - (7,5 – 6,5)∙ 3,73/1000 = =83789 руб.
Годовой экономический эффект:
Эз = (Sзаг б - Sзаг п)∙Nг;
Эз = (90455 - 83789)∙4500 = 30000000 руб.
1.5 Анализ базового варианта технологического процесса
Предметом анализа является технологический процесс изготовления муфты из стальной штампованной заготовки. Производство среднесерийное. Годовой объем выпуска – 4500 шт. Технологический процесс состоит из девяти операций механической обработки:
030 – Токарная на станке модели 1Е365БП;
040 – Токарная на станке модели 16Д20;
055 - Протяжная на станке модели 7А545;
075 -Токарная на станке модели 16Д20;
085 – Токарная на станке модели 16Д20;
095- Координатно-расточная на станке модели 2Е450АФ30;
105 – Сверлильная на станке модели 2А554;
120- Круглошлифовальная на станке модели 3М152МВФ2;
130 – Координатно-расточная на станке модели 2Е450АФ30;
Шероховатость поверхностей на различных стадиях обработки данной детали характеризуется следующими показателями: среднее арифметическое отклонение профиля Ra после точения составляет 12,5, 6,3 и 1,6 мкм, после шлифования – 0,8 мкм, после протягивания шлицевого отверстия паза – 1,6 мкм.Принятую в данном варианте технологического процесса общую последовательность обработки следует считать целесообразной, так как при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств обрабатываемой детали. Метод получения заготовки соответствует принятому типу производства; он более подробно рассмотрен в п. 1.4.
Таблица - Технологические возможности применяемого борудования.
№ операции. | Модель станка | Предельные размеры обрабатываемой заготовки. | Квалитет обработки | Параметр шероховатости поверхности, RA,мкм | ||
Диаметр (Ширина), d(b) | Длина, l | Высота, h | ||||
030 | 1Е365БП | 365 | 1000 | - | 6 | 1,6 |
040, 075, 085 | 16Д20 | 400 | 1000 | - | 7 | 1,6 |
095,130 | 2Е450АФ30 | 45 | 200 | - | 6 | 1,6 |
105 | 2А554 | 54 | - | - | 7 | 3,2 |
120 | 3М152МВФ2 | 152 | - | - | 6 | 0,63 |
055 | 7А545 | 80 | 500 | - | 7 | 1,6 |
Таблица - Характеристика возраста, стоимости, сложности, произво-дительности и степени использования применяемого оборудования
Модель станка | Год изготовления станка | Цена станка, млн. руб. | Категория ремонтной сложности | Количество станков на операции | Коэффициент загрузки станка | |
мех | электр | |||||
1Е365БП | II.84 | 200,400 | 14 | 9 | 1 | 0,06 |
16Д20 | IV.81 | 124,400 | 11 | 9 | 3 | 0,4 |
2Е450АФ30 | X.93 | 145,850 | 12 | 13 | 2 | 0,3 |
2А554 | XI.85 | 109,400 | 8 | 9 | 1 | 0,11 |
7А545 | II.88 | 572,700 | 12 | 12 | 1 | 0,04 |
3М152МВФ2 | II.85 | 84,012 | 8 | 5 | 1 | 0,12 |
Анализ приведенных в них сведений показывает, что станки, используемые на всех операциях по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости поверхностей соответствуют требуемым условиям обработки данной детали. Все станки, находящиеся на указанных операциях, являются относительно недорогими, однако многие из них уже износились и требуют замены на новые с целью сохранения требуемого качества обработки.