Проектирование маршрута технологического процесса механической обработки заданной детали (стр. 2 из 10)
Таблица 2.3
| № поверхности | Наименование используемых в | Для выполнения | Количество используемых |
| 1 , 2 и 4 | Наружная поверхность (двойная | 1. Обработка торцов отверстий | 1 |
| Центровые | Технологические двойная | Черновая и | 1 |
| Итого | 2 |
3. Определение типа и организационной формы производства.
Ориентировочно тип производства можно определить по табл.3.1.
Таблица 3.1.
| Тип производства | Годовой объем выпуска деталей в штуках | ||
| Тяжелые (масса свыше 500 кг) | Средние (масса от 30 до 500 кг) | Легкие (масса до 30 кг) | |
| Единичное | До 5 | До 10 | До 100 |
| Мелкосерийное | 5-100 | 10-20 | 100-500 |
| Среднесерийное | 100-300 | 200-500 | 500-5000 |
| Крупносерийное | 300-1000 | 500-5000 | 5000-50000 |
| Массовое | Свыше 1000 | Свыше 5000 | Свыше 50000 |
Тип производства можно установить по коэффициенту серийности (Кс)
Кс= tв / Tшт ср
где tв – такт выпуска;
Tшт ср – среднее штучное время.
Величина такта выпуска (tв) деталей рассчитывается по формуле:
tв = Fд 60 / N
где Fд – действительный годовой фонд времени работы оборудования (2070 час/ смену);
N – годовая программа выпуска деталей.
tв= 2070*60 / 2500=49,68
Кс= 49,68/3,5= 14,19
Обычно считается, что коэффициент серийности определяет количество различных операций по обработке детали, закрепленных за одним станком в течении года: для массового производства Кс = 1…2, для крупносерийного Кс = 2…10, для среднесерийного Кс = 10…20, для мелкосерийного и индивидуального Кс > 20.
Т.к Кс =14,19 наше производство является среднесерийным.
Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном производстве. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.
Характерные признаки среднесерийного производства.
Повторяемость партий – Периодическая.
Технологическое оборудование - Универсальное, частично специализированное и специальное.
Приспособления - Специальные переналаживаемые.
Режущий инструмент - Универсальный и специальный.
Измерительный инструмент - Универсальный и специальный.
Настройка станка - Станки настроенные.
Размещение технологического оборудования - По ходу технологических процессов.
Форма исходной заготовки - Приближенной к форме готовой детали.
4. Выбор способа получения заготовки.
Такт выпуска: r=60*Fg*K/N
Fg – эффективный годовой фонд рабочего времени оборудования при заданном количестве рабочих смен, ч.
N – годовая программа выпуска изделий, шт.
K – нормативный коэффициент загрузки оборудования, 0,82…0,96 ~ 0,9
r=60*2070*0,9/2500=44,712=45 мин.
После получения чертежа детали и технических условий на ее изготовление, необходимо привести данные о материале детали по химическому составу и свести их в таблицу 4.1. и 4.2.
Деталь изготавливается из стали 20.
Химический состав стали 20
Содержание элементов в %
Таблица 4.1
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu | As |
| 0.17 – 0.24 | 0.17 – 0.37 | 0.35 – 0.65 | до0.25 | до0.04 | до 0.04 | до0.25 | до0.25 | до0.08 |
Механические свойства при Т=20oС стали 20
Таблица 4.2
| Сортамент | Размер мм | Напр. | sв МПа | sT МПа | d5 % | y % | KCU кДж / м2 | Термообр. |
| Прокат горячекатан | до 80 | Прод | 420 | 250 | 25 | 55 | Нормализация | |
| Пруток | Прод | 480 | 270 | 30 | 62 | 1450 | Отжиг 880 - 900oC | |
| Пруток | Прод | 510 | 320 | 30.7 | 67 | 1000 | Нормализация 880 - 920 oC |
Твердость после отжига - HB 10 -1 = 163 МПа
Твердость калиброванного нагартованного - HB 10 -1 = 207 МПа
В среднесерийном, крупносерийном и массовом производстве заготовки обычно получают ковкой, штамповкой, электровысадкой и т.д., приближая форму заготовки к готовой детали.
Выбор метода получения исходной заготовки определяется типом
производства, экономическими факторами и техническими возможностями
производства.
При значительных программах выпуска затраты на получение исходной заготовки возрастают, но при этом уменьшаются затраты на механическую обработку и увеличивается коэффициент использования материала.
Экономическое обоснование выбора метода получения исходной заготовки может осуществляться по различным методикам. Но в любом случае следует определить величину коэффициента использования материала заготовки по формуле:
К им = Мд/Мз
где Мд- масса детали;
Мз -масса заготовки
V=3,14*7,52/4*21=927,28см3
mз=927,28*0,00785=7,28кг
V1=3,14*5,82/4*8=211 см3
V2=3,14*7,4/4*13=558,8 см3
211+558,8=768,8
mд=768,8*0,00785=6,04кг
К им=6,04/7,28=0,83
В качестве метода получения заготовки выбираем горячую штамповку.
Величина коэффициента использования материала заготовки:
К им = 0,65…0,85
5. Выбор маршрута механической обработки.
Для того чтобы выбрать маршрут обрабатываемого изделия необходимо провести анализ базового или типового технологического процесса обработки аналогичных изделий.
Анализ базового (существующего) и (или) типового технологического процесса проводится с целью определения его несовершенных позиций ("узких мест") и разработки мероприятий по совершенствованию (в области снижения себестоимости производства повышения производительности, стойкости инструмента и т.д.) При этом требуется оценить:
- экономическую эффективность принятого решения по выбору метода получения исходной заготовки;
- рациональность выбора (черновых и чистовых) баз и мест закрепления;
- эффективность решения по выбору последовательности технологических операций и методов обработки;