4. Определение типа производства

В соответствии с ГОСТ 14.004 – 83, в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска изделий, современное производство подразделяется на различные типы: единичное, серийное и массовое.

Для определения типа производства необходимо руководствоваться следующими показателями:

• программа выпуска изделий;

• масса изделия;

• трудоемкость изготовления.

Определение типа производства в курсовом проекте производится в два этапа.

Первый этап. Предварительно по массе и количеству выпускаемых деталей (по таблице 5) выбирается тип производства.

Масса определяется по формуле:

( 1 )

где V – объём детали или заготовки, мм³.

Объём определяется по формуле:

( 2 )

где R – радиус детали, мм;

l – длина детали, мм.

Следовательно:

( 3 )

Таблица 5 – Зависимость типа производства от объёма выпуска (шт.) и массы детали.

Масса детали, кг	Тип производства
	единичное	мелко- серийное	среднесерийное	крупносерийное	массовое
<1,0	<10	10-2000	1500-100000	75000-200000	200000
1,0-2,5	<10	10-1000	1000-50000	50000-100000	100000
2,5-5,0	<10	10-500	500-35000	35000-75000	75000
5,0-10	<10	10-300	300-25000	25000-50000	50000
>10	<10	10-200	200-10000	10000-25000	25000

Таким образом получаем, что производство среднесерийное с программой выпуска 20000 шт. в год.

Выбираем пруток диаметром 50мм.

Припуск на штамповку определяется с помощью таблицы припусков по массе детали. По таблице определили припуск равный 6мм.

Для определения массы штамповки, определим объем штамповки:

Отсюда следует, что масса штамповки равна:

Годовая экономия металла при сравнении нового и базового вариантов изготовления заготовки определяется по следующей формуле:

, ( 4 )

где и – масса заготовки по базовому (пруток) и новому (штамповка) вариантам, кг;

П_г – годовая программа выпуска, шт.

Таким образом:

Второй этап. По коэффициенту закрепления операций:

К_з.о. = О/Р, ( 5 )

где О – число различных операций;

Р – число рабочих мест, на которых выполняются данные операции:

, ( 6 )

где О_р.м. – число операций, закрепленных за одним рабочим местом;

n – число рабочих мест.

В данном случае достаточно сложно определить К_з.о. по формуле ( 5 ), т.к. неизвестно количество рабочих мест и закреплённых за ним операций.

Поэтому в курсовом проекте допускается условная дозагрузка оборудования другими операциями, сопоставимыми по трудоемкости с базовой, выполняемой на данном рабочем месте, до некоторого нормативного коэффициента загрузки η_н.

Среднее значение нормативного коэффициента загрузки оборудования при двухсменной работе принимают:

• для мелкосерийного производства η_н = 0,8-0,9 и выше;

• для серийного производства η_н ≤ (0,75-0,85);

• для массового и крупносерийного η_н = 0,65-0,75.

Исходя из этого число операций, закрепленных за одним рабочим местом, определяют по формуле:

, ( 7 )

где η_н – нормативный коэффициент загрузки рабочего места всеми закрепленными за ним операциями;

η_з – коэффициент загрузки рабочего места проектируемой операцией;

F_д – действительный месячный фонд времени работы оборудования, ч:

F_д = (F_н η_п) / 12, ( 8 )

где F_н - номинальный годовой фонд времени работы оборудования ( при односменной работе F_н = 2070 ч; при двухсменной работе F_н = 4140 ч);

η_п - коэффициент потерь времени (для металлорежущих станков составляет 0,98-0,96);

К_в – средний коэффициент выполнения норм времени, К_в =1,3;

Т_{шт (шк)} – штучное (штучно-калькуляционное) время выполнения операции, мин.

Д_м – месячная программа выпуска деталей, шт:

Д_м = N / 12, ( 9 )

где N – годовая программа выпуска деталей (определяется для среднесерийного производства по таблице 5).

Д_м=20000/12=1667,7 (шт).

Величина такта выпуска рассчитывается по формуле:

t_в = (F_д ^. 60)/N, мин./шт, ( 10 )

где F_д – действительный годовой фонд времени работы оборудования;

N – годовая программа выпуска деталей, шт.

t_в=(334,65 ^. 60)/20000=1,032 мин/шт.

Для определения штучно-калькуляционного времени необходимо составить операционный маршрут изготовления детали и определить Т_шк для соответствующих операций технологического процесса.

Технологическая схема изготовления данного вала приведена в таблице 6.

Таблица 6 – Технологическая схема изготовления данного вала.

№ операции	Наименование и краткое содержание операции, технологические базы	Оборудование, инструмент	Тшт., мин.
1	2	3	4
Заготовка – штамповка 2 класса точности
005	Дробеструйная. Обработка наружных поверхностей заготовки от окалины	Камера дробеструйная	0,5
010	Фрезерно-центровальная. Фрезерование торцов вала и сверление центровых отверстий с двух сторон. Технологическая база – наружные поверхности двух шеек заготовки и торец ступени зубчатого венца.	Фрезерно-центровальный станок	1. Фрезерование торцов: Т1=0,006.l=0,006.3,14.50=0,942 T2=0,006.3.14.30=0,5 2. Сверление центровых отверстий: Т3=0,0005. 2.dl=0,0005. .2.9.10=0,047 T0=T1+T2+T3=1,559 Tшк=Т0.φ= =1,559.1,625=2,53

Продолжение таблицы 6

015	Токарная Обтачивание поверхностей шеек вала с одной стороны и подрезание торцовых поверхностей обрабатываемых шеек вала. Технологическая база – центровые отверстия.	Токарный многорезцовый или многошпиндельный полуавтомат	1. Черновая обточка шейки вала Ø30мм: T1=0,00017.dl= =0,00017.30.15= =0,0765 2. Черновая подрезка торца Ø50мм: T2=0,000037. .(502-302)=0,0592 T0=T1+T2= =0,0765+0,0592= =0,1357 Tшк=T0.φ= =0,1357.1,75= =0,2375
020	Токарная Обтачивание поверхностей шеек вала с другой стороны, а также подрезка торцов, обрабатываемых шеек вала. Технологическая база – центровые отверстия вала.	Токарный многорезцовый или многошпиндельный полуавтомат	1. Черновая обточка шейки вала Ø30мм: T1=0,00017.30.15 =0,0765 2. Подрезка торца Ø40мм: T2=0,000037. .(402-302)=0,0259 Т0=Т1+Т2= =0,0765+0,0259= =0,1024 Тшк=0,1024.1,75= =0,1792

Продолжение таблицы 6

025	Токарная Обтачивание поверхностей шеек вала под шлифование и окончательная подрезка торцов шеек вала. Технологическая база – центровые отверстия вала.	Токарный гидрокопировальный станок	1. Чистовая обточка по 3-ему классу точности Ø30мм: T1 = = 0,00017.30.15 = = 0,0765 2. Чистовая подрезка торца Ø50мм: Т2 = 0,000052. .(502 - 302) = = 0,0832 Т0=Т1+Т2= = 0,0765 + 0,0832 = = 0,1597 Тшк = T0.φ = = 0,1597.1,75 = = 0,279475
030	Моечная Промывка деталей в подогретом содовом растворе с целью удаления СОЖ.	Ванна для промывки	1,5
035	Контрольная Операционный контроль выполненных размеров.	Штангенциркуль, мерительная скоба, калибры	1

Продолжение таблицы 6

040	Термическая Термообработка валов для получения заданных значений твердости (НRC или НВ).	Термопечь или индуктор	1,2
045	Шлифовальная Предварительное шлифование шеек вала в зависимости от требования чертежа к качеству поверхностей и точности их обработки. Технологическая база – центровые отверстия вала.	Кругло шлифовальный полуавтомат	Шлифование чистовое по 4-му классу точности Ø30: Т0=0,00007.d.l= =0,00007.30.15= =0,0315 Тшк=0,0315.1,83= =0,057645
050	Шлифовальная Окончательное шлифование поверхностей шеек вала согласно размерам рабочего чертежа и параметрам шероховатостей поверхностей. Технологическая база – центровые отверстия вала.	Кругло шлифовальный полуавтомат	Шлифование чистовое по 2-му классу точности Ø30: Т0=0,00015.d.l= =0,00015.30.15= =0,0675 Tшк=0,0675.1,83= =0,123525

Продолжение таблицы 6

055

Контрольная Окончательный контроль чертежных размеров деталей, проверка твердости и параметров шероховатости поверхностей.

Штангенциркуль, мерительная скоба, шаблоны шероховатости.

2

Определим число операций, закрепленных за одним рабочим местом.

005: Дробеструйная операция. Обработка наружных поверхностей заготовки от окалины:

010: Фрезерно-центровальная операция. Фрезерование торцов вала и сверление центровых отверстий с двух сторон:

015: Токарная операция. Обтачивание поверхностей шеек вала с одной стороны и подрезание торцовых поверхностей обрабатываемых шеек вала.

020: Токарная операция. Обтачивание поверхностей шеек вала с другой стороны, а также подрезка торцов, обрабатываемых шеек вала.

025: Токарная операция. Обтачивание поверхностей шеек вала под шлифование и окончательная подрезка торцов шеек вала.

030: Моечная операция. Промывка деталей в подогретом содовом растворе с целью удаления СОЖ.

035: Контрольная операция. Операционный контроль выполненных размеров.

040: Термическая операция. Термообработка валов для получения заданных значений твердости (HRC или НВ).

045: Шлифовальная операция. Предварительное шлифование шеек вала в зависимости от требования чертежа к качеству поверхностей и точности их обработки.

050: Шлифовальная операция. Окончательное шлифование поверхностей шеек вала согласно размерам рабочего чертежа и параметрам шероховатостей поверхностей.

055: Контрольная операция. Окончательный контроль чертежных размеров деталей, проверка твердости и параметров шероховатости поверхностей.

Число различных операций:

Коэффициент закрепления операций: