Раздел 1 разработка технологического маршрута производства детали ТиТтмо

1. Анализ исходных данных

Перед началом разработки технологического процесса изготовления детали следует подробно ознакомиться с конструкцией детали и техническими требованиями на её изготовление.

Произвести анализ рабочего чертежа детали (материал детали, термообработка, точность и шероховатость обработки поверхностей). Выяснить, какой сборочной единице и машине она принадлежит и установить условия её эксплуатации (среда, нагрузка и т.п.).

На этапе анализа исходных данных следует отнести изготавливаемое изделие к соответствующему классу или группе деталей с целью подбора в дальнейшем существующего типового или группового технологического процесса.

Пример. Шестерня заднего хода (рис. 1.1), свободно установленная на дополнительной оси и вводимая в зацепление с зубчатыми колесами промежуточного и вторичного валов для организации противоположного вращения вторичного вала (задний ход).

Деталь изготовлена из Стали 25Х ГТ ГОСТ 4543-71 твердостью 217 HB.

Рис. 1.1. Шестерня заднего хода коробки передач машины

2. Количественная оценка производства деталей

Программа производства по изготовлению деталей определяется с учетом поставок запасных частей по кооперации ремонтным и эксплуатационным предприятиям.

Пример. Годовой выпуск детали определяется по формуле (1.1) при mд = 1, Nм = 150000 шт., α = 30% и β = 2%:

(1.1)

Размер производственной партии определяется по формуле (1.2) при t = 10 дней и у = 2:

(1.2)

Получаем

Принимаем размер производственной партии Р = 4000 шт.

3. Определение массы детали

Масса детали определяется по формуле (1.3):

(1.3)

Пример. Объём шестерни (рис. 1.2) определяется по формуле:

Vд = V1 – V2 – V3 + n · V4,

где n – количество зубьев на шестерне.

где а – ширина шпоночного паза, мм;

h₃ – высота шпоночного паза, мм;

l₃ – длина шпоночного паза, мм;

где б – ширина верхнего основания трапеции зуба, мм;

с – ширина нижнего основания трапеции зуба, мм;

h₄ – высота зуба, мм;

l₄ – длина зуба, мм.

Рис. 1.2. Размеры шестерни для расчета объема

Тогда

Vд = V1 – V2 – V3 + n · V4 = 197,64 – 102,1 – 1,2 + 0,126 · 20 = 119,47 см3.

Тогда

Мд = Vд · ρ = 119,47 · 7,8 = 0,932 кг.

4. Выбор исходной заготовки и методов её изготовления

При выборе вида и метода получения заготовки решают сложную технико-экономическую задачу.

В основе её решения лежит безусловное обеспечение требуемых свойств изготовляемых деталей в заданных условиях эксплуатации машины и обеспечение минимума затрат на производство заготовки и последующую ее обработку для получения готовой детали.

В качестве технических критериев при выборе заготовки учитывают материал, конфигурацию и размер заготовки, массу, точность выполнения и качество поверхностного слоя заготовки, желательное направление волокон материала, определяющее работоспособность детали.

Так, например, если материал детали чугун, то очевидно, что видом получения заготовки может быть только литьё, а метод (в землю, в кокиль и т.п.) будет зависеть от экономических критериев.

В виде экономического критерия принимается критерий себестоимости изготовления детали, которая может определяться с различной степенью детализации.

При выборе заготовки себестоимость изготовления детали определяют по формуле:

Сд = Сзаг. + Смех. обр. – Сотх., (1.4)

где Сд – себестоимость изготовления детали, руб.;

Сзаг. – затраты на материал и изготовление исходной заготовки, руб.;

Смех. обр. – затраты на механическую обработку заготовки, руб.;

Сотх. – стоимость отходов при механической обработке, руб.

Стоимость исходной заготовки определяется по формуле

Сзаг. = Мзаг. · Ц, (1.5)

где Мзаг. – масса заготовки детали, кг;

Ц – прейскурантная цена материала заготовки, руб./т. (принимается по соответствующим прейскурантам на материал из сети Интернет).

Стоимость механической обработки заготовки определяется по формуле

Смех. обр. = (Мзаг. – Мд) · Суд., (1.6)

где Мд – масса детали, кг;

Суд. – удельная стоимость механической обработки 1 кг заготовки, руб./кг (ориентировочно Суд. = 30...110 руб./кг).

Стоимость отходов при механической обработке определяется по формуле

Сотх. = (Мзаг. – Мд) · Цотх., (1.7)

где Цотх. – стоимость 1 кг стружки от её реализации, руб./т (ориентировочно Цотх.чугун = 700...950 руб./т; Цотх.сталь = 100...250 руб./т; Цотх.алюминий = 2400...3000 руб./т; Цотх.латунь = 6000...6600 руб./т; Цотх.бронза = 8400... 9300 руб./т; Цотх.медь = 4650...5580 руб./т).

Масса исходной заготовки детали зависит от способа её получения и определяется по формуле:

Мзаг. = Мд / Кисп, (1.8)

где Кисп – коэффициент использования материала исходной заготовки, определяемый конфигурацией детали и её массой по табл. 1.1.

Таблица 1.1 Значения коэффициент использования материала исходной заготовки

Для определения рационального способа изготовления детали целесообразно сравнить два способа получения исходной заготовки детали и по минимальной себестоимости изготовления детали определяется рациональный способ получения заготовки.

Эскиз исходной заготовки детали с указанием размеров изображается на карте эскизов в соответствующем приложении работы.

Пример. Для определения рационального способа получения заготовки рассматривались два способа получения исходной заготовки шестерни из проката и из штамповки.

Масса исходной заготовки шестерни определяется по формуле (1.8) при получении заготовки из проката Кисп = 0,36 и штамповкой Кисп = 0,51.

Тогда масса исходной заготовки из проката:

Мзаг. = 0,932 / 0,36 = 1,902 кг

и после штамповки:

Мзаг. = 0,932 / 0,51 = 1,827 кг.

Себестоимость изготовления детали, определяемая по формуле (1.4) будет:

Сд = Сзаг. + Смех. обр. – Сотх. =

= Мзаг. · Ц + (Мзаг. – Мд) · Суд. + Сотх. = (Мзаг. – Мд) · Цотх.

Себестоимость изготовления детали при получении исходной заготовки из проката при Ц = 32 руб./кг. будет:

Сд = 1,902 · 32 + (1,902 – 0,932) · 110 – (1,902 – 0,932) · 0,2 =

= 60,865 + 106,7 – 0,194 = 167,371 руб.

Себестоимость изготовления детали при получении исходной заготовки штамповкой при Ц = 32 руб./кг. составит:

Сд = 1,827 · 32 + (1,827 – 0,932) · 110 – (1,827 – 0,932) · 0,2 =

= 58,48 + 98,45 – 0,179 = 156,75 руб.

Стоимость изготовления детали при получении заготовки штамповкой Сд = 156,75 руб. меньше стоимости изготовления детали при получении исходной заготовки из проката Сд = 167,37 руб. и поэтому выбираем способ получения заготовки штамповкой.

Эскиз заготовки шестерни при получении штамповкой изображен на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Эскиз исходной заготовки шестерни из штамповки