10 < Кз.о ≤ 20 – серийное производство;
20 < Кз.о ≤ 40 – мелкосерийное производство;
Кз.о для единичного производства не регламентируется.
В случае массового и крупносерийного производства целесообразно использовать автоматизированные (полуавтоматические), автоматические и комплексные автоматические линии. Ритмичность и непрерывность работы поточной линии определяется исходя из такта выпуска деталей, который определяется по зависимости:
ТВ = ФД··60 ·КЗ / Q ,
где ФД – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;
КЗ = 0,75-0,96 – планируемый нормативный коэффициент загрузки оборудования, учитывающий простой по организационно-техническим причинам и регламентирующий перерывы на отдых (меньшее значение КЗ соответствует массовому производству);
Q - годовая программа выпуска деталей, шт.
Таблица 1.1
Действительный годовой фонд времени работы оборудования
при 41-часовой неделе и 8 праздничных днях в году в часах
Наименование оборудования | Число рабочих смен | |
две | три | |
Металлорежущие станки массой, т: свыше 1,0 до 10,0 свыше 10,0 до 100,0 свыше 100,0 | 4055 3975 3810 | 6055 5930 5650 |
Металлорежущие станки с ЧПУ и многоцелевые станки, работающие отдельно и встраиваемые в автоматизированные участки, массой, т: до 10,0 свыше 10,0 до 100,0 свыше 100,0 | 3935 3850 3725 | 5835 5715 5525 |
ГПС | - | 5715 |
Агрегатные станки | 4015 | 5970 |
Автоматические линии | 3725 | 5465 |
Примечание. Основным режимом работы оборудования является двухсменный. Трехсменный режим работы оборудования в настоящее время применяется для ликвидации узких мест машиностроительного производства.
При серийном типе производства определяется величина партии деталей, одновременно запускаемых в производство
n = Q · f / F ,
где f = 3, 6, 12, 24 – периодичность запуска партии деталей в днях;
F = 253 – число рабочих дней в году.
Размер запускаемой партии деталей должен быть скорректирован с учетом удобства планирования и организации производства (его целесообразно принимать не менее сменной выработки). Корректировка размера партии деталей состоит в определении расчетного числа смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах
,где 476 – действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин;
0,8 – нормативный коэффициент загрузки станка в серийном производстве.
Расчетное число смен округляется до принятого целого числа СПР. Затем определяется число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен
.Текст данного раздела сопровождается сборочным чертежом (если чертеж крупный, то фрагментом, содержащим рассматриваемую деталь), фотографию машины или поясняющие схемы и т.п.
2. Анализ исходных данных
В этом разделе проводится конструкторский контроль чертежа детали, с целью установления факта его соответствия действующим стандартам ЕСКД. Здесь отмечается наличие всех необходимых проекций, разрезов, видов и сечений. На рабочем чертеже должны быть указаны все размеры с предельными отклонениями, шероховатость всех поверхностей, сведения о материале детали, масса детали, масштаб чертежа, технические требования, содержащие сведения о термической обработке, защитных или защитно-декоративных покрытиях, твердости детали и др. В случае несоответствия рабочего чертежа стандартам ЕСКД, студент вносит в чертеж соответствующие изменения, отражая их в пояснительной записке.
Раскрывается служебное назначение детали, условия ее работы в сборочной единице и ее конструктивные особенности; нагрузки (динамические, знакопеременные, статические), испытываемые деталью при работе в сборочной единице; среда эксплуатации (воздушная, жидкостная, агрессивная); температурный режим и др. В соответствии с ГОСТ 21495-76 «Базирование и базы в машиностроении» описываются конструкторские базы, указываются наиболее нагруженные элементы изделия. Описание баз позволить определить, какие поверхности и размеры имеют основное значение для выполнения служебных функций детали в узле, а какие второстепенные.
Анализ технических требований выполняется на основе функционального назначения детали и имеет целью проверить правильность их назначения конструктором. Перечень технических требований, их количественные и качественные показатели зависят от служебного назначения детали и условий ее работы в сборочной единице. К ним относятся: точность размеров, формы, расположения поверхностей, шероховатость, требования к материалу, твердости, покрытиям, химико-термической обработке, требованиям, переходящим от заготовки (штамповочные и литейные уклоны, радиусы и т.д.), отделке и др. При анализе материала заготовки необходимо указать его химические, механические, технологические свойства и дать заключение о его пригодности для изготовления данной детали. В этом подразделе рекомендуется использовать литературу [3, 36, 37, 39, 40, 56, 58].
В заключительной части этого раздела проводится анализ технологичности конструкции изделия согласно стандартов ГОСТ 14.201-83, ГОСТ 14.205-83. Технологичность конструкции детали напрямую связана с производительностью труда, затратами времени на технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия. Поэтому, проектированию технологического процесса изготовления детали должен предшествовать анализ и отработка конструкции детали на технологичность по качественным и количественным показателям. При выполнении этого раздела рекомендуется использовать литературу [44, 59, 60].
3. Анализ базового технологического процесса
изготовления детали
Определяется класс, группа изделия, анализируется типовой или групповой технологический процесс изготовления изделий данного класса (группы), или действующий технологический процесс базового предприятия, с указанием недостатков применительно к заданным условиям изготовления.
Анализируется на соответствие технологическим принципам маршрут формирования отдельных поверхностей и обработка всей заготовки в целом. Маршрут, при этом, рассматривается с позиций соблюдения очередности черновой, чистовой и отделочной стадий, подготовки технологических баз на первой механической операции и вторичного использования необработанных поверхностей в технологическом процессе изготовления детали, местоположения термической обработки и операций покрытия, контрольных операций и др.
В этом же разделе анализируются условия и соблюдение принципов базирования заготовки при изготовлении. Рассматриваются, какие поверхности заготовки используются в качестве базовых и насколько полно соблюдается принцип постоянства баз по ходу реализации ТП и принцип совмещения (единства) баз в основных технологических операциях.
Анализируется обоснованность используемого станочного оборудования с позиции его функционального назначения, производительности, универсальности, соответствия размеров рабочей зоны станка габаритам заготовки, точности, мощности и других технических характеристик. Рассматривается применяемое технологическое оснащение – установочно-зажимные приспособления, режущий инструмент, средства измерения. В зависимости от степени унификации и стандартизации приспособления классифицируются на принадлежность к одной из стандартных систем, а также, по целевому назначению и своим характеристикам, степени механизации, многоместности и др. При анализе режущего инструмента рассматривается его принадлежность к группе стандартного или специального инструмента, его назначение, материал режущей части, универсальность и какие-либо особенности. Средства измерения, используемые в базовом ТП, подразделяются на контрольные инструменты и приспособления, универсальные средства измерения и калибры, шаблоны и контрольные плиты. Важное место при анализе занимает правомерность выбора средства измерения по его точности – соответствие предельной погрешности средства измерения допустимой погрешности измерения контролируемого размера.
4. Разработка и обоснование проектируемого технологического
процесса изготовления детали
При курсовом проектировании чаще всего разрабатываются единичные технологические процессы, отличающиеся оригинальностью, в которых в полной мере отражаются творческие возможности студента. Это обусловлено отсутствием стандартных, формализованных методик, жестко регламентирующих алгоритм выработки решения.
Технологический процесс должен разрабатываться в соответствии с требованиями и принципами ЕСТПП.
При проектировании технологических процессов необходимо стремиться полностью использовать все технические возможности станка, инструмента, приспособлений, оптимальные режимы резания, что, в итоге, позволит обеспечить заданные технические условия на обработку с наивысшей производительностью и минимальной себестоимостью.