1.2.1 Качественный анализ технологичности конструкции детали
Деталь выполнена из алюминия АК7ч, который позволяет применять в качестве заготовки точное литье в кокиль, что сокращает объем механической обработки. Этот вид заготовки соответствует, заданны условиям крупносерийного производства. +
Деталь «Корпус силовой передачи» тонкостенная имеет сложный профиль, большое количество отверстий, повышенные требование к взаиморасположением поверхностей. -
При конструировании изделий используются простые геометрические формы, позволяющие применять высокопроизводительные методы производства. +
Предусмотрена возможность удобного подвода жесткого и высокопроизводительного инструмента к зоне обработки детали. +
Обеспечен свободный вход и выход инструмента из зоны обработки. +
Исходя из проведенных анализов на технологичность можно сделать вывод что деталь технологична.
1.3 Определение типа производства
Тип производства – это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности и объема выпуска изделий. Различают три типа производства: единичное, серийное, массовое (ГОСТ 14.004-83).
Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается.
Серийное производство характеризуется изготовлением изделий периодически повторяющимися партиями. Серийное производство является основным типом машиностроительного производства и условно подразделяется на крупно-, средне-, и мелкосерийное.
Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция.
В соответствии с таблицей 5 предварительно определим тип производства.
Таблица 5 Зависимость типа производства от объема годового выпуска (шт.) и массы детали
Масса детали, кг |
Тип производства |
||||
единичное |
мелкосерийное |
среднесерийное |
крупносерийное |
массовое |
|
< 1,0 1,0-2,5 2,5-5,0 5,0-10 > 10 |
< 10 < 10 < 10 < 10 < 10 |
10-2000 10-1000 10-500 10-300 10-200 |
1500-100000 1000-50000 500-35000 300-25000 200-10000 |
75000-200000 50000-100000 35000-75000 25000-50000 10000-25000 |
200000 100000 75000 50000 25000 |
Годовая программа – 19000 шт., масса детали составляет 1,4 кг. соответственно выпуск детали имеет характер серийного производства.
Уточним тип производства посчитав коэффициент закрепления операций, т.к. в соответствии с ГОСТ 3.1121-84 он является основной характеристикой типа производства.
где ∑О - суммарное число различных операций, закрепленных за каждым рабочим местом;
∑Р - число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.
Принято: КЗ.О. 1 - массовое производство;
1 < К З.О. 10 - крупносерийное производство;
10 < К З.О. 20 - среднесерийное производство;
20 < К З.О. 40 - мелкосерийное производство;
К З.О. 40 - единичное производство.
Располагая штучным временем, затраченным на каждую операцию, можно определить количество станков:
где N - годовая программа, шт;
Тшт- штучное или штучно - калькуляционное время, мин;
Fд - действительный годовой фонд времени, Fд = 4029 ч. (при двухсменной работе);
з.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования;
Среднее значение нормативного коэффициента загрузки оборудования на участке цеха при двусменной работе следует принимать: для мелкосерийного производства - 0,8 0,9; серийного - 0,75 0,85; крупносерийного и массового - 0,65 0,75.
Затем вычислим значение фактического коэффициента загрузки рабочего места по формуле
где mp – расчетное количество станков;
Р – количество рабочих мест.
где ηз.н. – нормативный коэффициент загрузки оборудования ;
ηз.ф – фактический коэффициент загрузки оборудования.
Для операции 010 «Токарная с ЧПУ» количество станков 16К20Ф3 можно определить по формуле:
Принимаем Р010=1
Принимаем О010=1
Для операции 015«Токарная с ЧПУ» количество станков
16К20Ф3 можно определить по формуле:
Принимаем Р015=1
Принимаем О015=1
Для операции 020 «Многоцелевая» количество обрабатывающих центров ИР 500 можно определить по формуле:
Принимаем О020=1
Результаты расчетов сведем в таблицу 6
Таблица 6.
-
Операция
Тшт, мин
mp
Р
з.ф.
О
010 «Токарная с ЧПУ»
10,16
0,94
2
0,94
1
015«Токарная с ЧПУ»
9,88
0,91
0,91
1
020 «Многоцелевая»
11,68
1
1
1
1
=31,72
=3
=3
Определим коэффициент закрепления операций:
Кз.о. = 1 что соответствует крупносерийному производству
В АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Технологические задачи определяются следующими техническими требованиями, предъявляемыми к детали «Корпус»:
ОБЕСПЕЧИТЬ Точность диаметра отверстия под подшипник имеет 7-ой квалитет с шероховатостью
;Точность межосевого расстояния 53,75мм составляет 160 мкм;
Отверстие Ø68Н7 предназначенное для установки подшипника имеет зависимый допуск соосности 0,05 мм относительно базы Е;
Правая торцевая поверхность имеет допуск параллельности 0,05 мм относительно базы Б;
Отверстие Ø32Н7 имеет допуск параллельности 0,02 мм относительно базы В, и шероховатость ;
Поверхность Ø158Н8 имеет допуск на радиальное биение, который составляет 0,15 мм относительно баз А и Б;
Отверстия для сборки корпуса имеют позиционные допуски от 0,5 до 1 мм.
Деталь «Корпус» тонкостенная имеет сложный профиль, большое количество отверстий, повышенные требование к взаиморасположением поверхностей. Исходя из этого, можно сделать вывод, что данная деталь по конструкции не технологична.
Количественные показатели технологичности детали
Таблица 3 Количественные показатели технологичности детали
Наименование поверхностей |
Количество поверхностей |
Количество унифицированных элементов |
Квалитет точности |
Шерохова-тость Ra, мкм |
Ø7H14 |
12 |
12 |
14 |
12.5 |
Ø164h14 |
1 |
1 |
14 |
12.5 |
94-2 |
2 |
2 |
14 |
12.5 |
Ø32H7 |
1 |
1 |
7 |
0.8 |
Ø196h14 |
1 |
1 |
14 |
12.5 |
Ø158h8 |
1 |
1 |
8 |
1.6 |
Ø148H15 |
1 |
1 |
15 |
12.5 |
Ø68H7 |
1 |
1 |
7 |
0.8 |
2±0.5 |
2 |
2 |
14 |
12.5 |
9±0.18 |
2 |
2 |
14 |
12.5 6.3 |
54h12 |
2 |
2 |
12 |
0.8 |
8±0.29 |
2 |
2 |
14 |
12.5 6.3 |
Ø158H8 |
1 |
1 |
8 |
1.6 |
Ø170h14 |
1 |
1 |
14 |
12.5 |
Ø200h14 |
1 |
1 |
14 |
12.5 |
8±0.5 |
2 |
2 |
14 |
12.5 |
Ø8H8 |
2 |
2 |
8 |
1.6 |
Ø7H14 |
4 |
4 |
14 |
12.5 |
Ø148H14 |
1 |
1 |
14 |
12.5 |
-Коэффициент унификации конструктивных элементов:
[ 5 ]
где: Qу.э – количество унифицированных элементов;
Qэ – общее количество элементов;
Ку.э>0,6 , значит деталь по данному показателю технологична.
- Коэффициент использования материала:
где Mд – масса детали;
Mз – масса заготовки;
Для изготовления этого типа детали КИМ=0,525 свидетельствует об удовлетворительном использовании материала.
- Коэффициент точности обработки.
где Аср. – средний квалитет точности
где Пi – число поверхностей детали точностью соответственно по 1-17 квалитетам;
т.к. Кт.с>0,8, то деталь по данному показателю технологична.
- Коэффициент шероховатости.
где: Бср. – средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра Ra, мкм;
т.к. Кш<0,32, следовательно, деталь технологична.