Сборник практических работ по технологии машиностроения

Величину накладных расходов можно принять в процентах от зара­ ботной платы основных производственных рабочих. Для цехов среднего машиностроения в сравниваемых вариантах можно при­ нять Н = 200... 300 %.

Методические указания

Методику выполнения работы рассмотрим на примере сравнения технологичности деталей, представленных на рис. 2.7.1, а и б.

Рис 2.7.1. Эскизы деталей:

а) базовая деталь; б) деталь, отрабатываемая на технологичность

Требуется определить значения показателей технологичности при из­ готовлении шестерни (рис. 2.7.1 б), имеющей массу Мз = 2,16 кг. Извест­ но, что геометрически подобная по конструкции шестерня имеет массу Ма = 3,6 кг и требует для изготовления трудоёмкость Та= 0,324 нормочаса. Объём выпуска шестерни-аналога (рис 2.7.1 а) Ка = 10тыс. шт., а шестерни (рис. 2.7.1 б) - N§=20 тыс. вдт. в год. Для обоих вариантов примем штамповки 2-й группы сложности и Ки,з. = 0,7. Себестои­ мость шестерни-аналога известна - Са = 2000 руб.

172

Определяем дополнительные показатели:

По формуле (2.7.1) определяем коэффициент унификации конст­ руктивных элементов

^у.э. = йу.э1 йр •

Из анализа чертежа 2.7.1 б видно, что деталь содер^т 11 конст­ руктивных элементов, из них 10 - унифицированнц^х конструктив­ ных элемент©?. Один элемент (кандвка для выхода шлифовального круга) является оригинальным.

Если принять, что Куэ, для детали (рис. 2.7.1 а) равен 1, то уро­ вень технологичности по данному показателю является высоким:

> , = 5 | ^ = 0.91

И деталь по этому показателю следует считать технологичной.

- По формуле (2.7.2) определяем коэффициент применяемости стандартизированных обрабатываемых поверхностей Кф^= 10/11 = 0,91, так как только канавка обрабатывается специаль­ ным резцом.

К = 7 7 = о.91-

Коэффициент обработки поверхностей определяем по формуле (2.7.3).

Из анализа чертежа устанавливаем, что для детали (рис. 2.7.1, б) Вр.о. = 11, а Пр. = 12, и тогда

12

В р= \2 .

^ . . . . = ^ = 0-833 = 0,83;

12

173

— = 1,09. 0,83

Как видно, уровень данного показателя тоже близок к базовому. Коэффициент использования материала по условию для обеих

деталей одинаков, и поэтому уровень технологичности по данному показателю будет равен 1.

При сравнении масс детали сравниваемой и детали-аналога вид­ но, что по этому показателю деталь намного технологичнее аналога, т. к. ее масса в 1,6 раза ниже.

1^^= — = 0,6.

3,6

Максимальное значение квалитета обработки 1Ттах- Из ана­ лиза чертежа, рис. 2.7.1, а и 2.7.1, б видно, что максимальное значе­ ние точности у детали-аналога Ы1, а у разрабатываемой Ь8, и тогда = 8/11 = 0,73. Следовательно, уровень технологичности по этому

показателю ниже, чем у базовой детали.

Максимальное значение параметра шероховатости. Из анали­ за чертежа видно, что К а ^ для разрабатываемой детали - 1,6 мкм, а для базовой детали - 6,3 мкм.

к, . ^ ^ 0 . 2 5 .

^6 , 3

Как видно, и по этому показателю уровень технологичности ба­ зового варианта ниже.

Коэффициент применения типовых технологических процессов Кхп определяем по формуле (2.7.5).

В данном случае для деталей одного класса этот коэффициент в обоих случаях будет равным и поэтому К), = 1.

Коэффициент применения прогрессивных видов оснастки при изготовлении данных деталей Ку определяют по формуле (2.7.6).

Если мы предположим, что данные детали будут обрабатываться по одному типовому технологическому процессу, то, следователь­ но, и типоразмеры и унификация оснастки у них будут одинаковы­ ми и Ку тоже будут равны. Тогда Ку= 1.

174

О пределение основны х показат елей

Трудоемкость изготовления проектируемой детали определяем по формуле (2.7.8):

т = т ^ - к ^ - к , , - к , .

По табл. 2.7.1 при Ми I Мб =2,16 / 3,6 = 0,6, К,, = 0,71.

Из анализа чертежей разрабатываемой и базовой детали видно, что по точности и шероховатости отличаются две поверхности. По Табл. 4.7.2 определяем, что для й8 Кхи = 1,1, а для НИ Кта = 1,0, со­ ответственно для шероховатости

Т = 0,324 • 0,71 ■1,74 • 0,97 = 0,388 нормо-ч.

Тогда

„_0,388 _

т.е. по этому показателю уровень технологичности будет ниже по сравнению с базовой деталью.

Себестоимость проектируемого изделия определяем по формуле (2.7.12).

С= М + 3 + Н,руб.

Стоимость заготовки определяем по формуле (2.7.13):

М = (450 • 3,08 • 1 • 0,84 • 0,87 • 1 • 0,8)- (3,08 - 2,1б)- 4 = 773,2 руб.

175

Заработную плату основных рабочих при сдельной оплате опре­ деляем по формуле (2.7.14).

3 = 598 • 0,388 • 1,3 • 1,08 • 1,14 = 371,4 руб.

Я = 371,4— = 742,2 руб.

100

С = 773,2-Ь 371,4+ 742,8 = 1887,4 руб.

Тогда К у = 1887,4/2000 = 0,94 , т. е. уровень технологичности

по себестоимости примерно равен единице.

Из приведенных расчетов видно, что хотя Ку по трудоемкости для разрабатываемой детали и больше 1, но по другим показателям он ниже, особенно по массе и себестоимости, и, следовательно, раз­ рабатываемая конструкция детали технологичнее базовой.

Варианты заданий

а)

%

•^1

"я— ^ %•[ &

/I

б)

Рис. 2.7.2. Эскизы деталей:

а) базовая деталь; б) деталь, обрабатываемая натехнологичность

176

Определить значения показателей технологичности детали, представленной на рис. 2.7,2, при отработке ее на технологичность, если известно, что трудоемкость детали-аналога составляет Та = 0,42 норм.-ч, себестоимость = 2050 руб. при объеме выпуска Ка = 100 тыс. шт. в год, массой Ма = 2,6 кг и К„,з. = 0,8 (рис, 2.7.2 б).

Задание 2 -

Рис. 2.7.3. Эскизы деталей:

а) базовая деталь; б) деталь, обрабатываемая на технологичность

Определить значения показателей технологичности детали, представленной на рис. 2.7.3, если известно, что трудоемкость дета­ ли-аналога (рис. 2.7.3 а) составляет Та = 0,52 норм.-ч при объеме выпуска Ма = 60 тыс. шт. в год, массой Ма = 3,4 кг и Ки„ = 0,75 (рис 2.7.3 а).

Для заданий, представленных на рис. 2.7,2 и 2.7.3, метод получе­ ния заготовок - штамповка на прессах второй группы сложности. Материал деталей - конструкционная сталь.

Варианты заданий приведены в табл. 2.7.4.

177

Порядок выполнения работы

1.Получить задание и изучить его.

2.Определить основные и дополнительные базовые показатели техно­ логичности. В первую очередь определить дополнительные показатели.

3.Определить соответствующие показатели технологичности детали измененной конструкции.

4.Определить уровни технологичности по всем рассчитанным показателям технологичности.

5.Сделать выводы о технологической целесообразности измене­ ний, внесенных в базовую конструкцию детали.

6.Составить отчет.

Содержание отчета

1.Название работы.

2.Эскизы деталей (базовой и отрабатываемой на технологичность).

3.Расчет дополнительных показателей технологичности и уров­ ней технологичности.

4.Расчет трудоемкости изготовления детали.

178

5.Расчет себестоимости изготовления базовой и сравниваемой деталей.

6.Определение уровней технологичности по трудоемкости и се­ бестоимости.

7.Выводы.

Контрольные вопросы

1. Назовите дополнительные показатели технологичности конст­ рукции.

2.Назовите основные показатели технологичности.

3.Как определяется уровень технологичности конструкции?

4.От каких основных факторов зависит трудоемкость сравни­ ваемых деталей?

5.Как определить коэффициент массы?

6.Как определить коэффициент сложности конструкции?

7.Как определяется себестоимость изделия?

8.От каких величин зависит стоимость заготовки?

9.Как определяется заработная плата основных производствен­ ных рабочих?

Ра б о т а 2.8

ПОСТРОЕНИЕ И АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ .ШЛЕЙНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ РАЗМЕРОВ

Цель работы - практическое освоение методов расчетов линей­ ных размеров деталей на различных операциях их обработки для обоснованного выбора технологии их изготовления с помощью технологических размерных цепей.

Работа рассчитана на четыре-шесть академических часов.

Основные положения

Технологическиеразмерные цепи. Их выявление и построение

Технологические размерные цепи, в зависимости от решаемых задач, можно подр^делить на размерные цепи технологической системы (ТС) и операционные цепи. ^

179

Размерные цепи ТС применяются для установлений взаимосвя­ зей размерных параметров деталей, приспособлений, инструментов и операций. Операционные размерные цепи служат для выявления взаимосвязей между операционными размерами (или иными раз­ мерными параметрами), допусками и припусками на всех стадиях технологического процесса изготовления деталей машин. При этом могут определяться линейнъю или диаметральные операционные размеры деталей, а также требования к точности расположения раз­ личных поверхностей. В данной работе рассматривается примене­ ние операционных размерных цепей для выбора линейных размеров между различными поверхностями деталей, допусков и пр1^ с к о в на них. В дальнейшем под размерной цепью мы будем понимать технологическую операционную размерную цепь [74].

Анализ технологических размерных цепей является одним из важных этапов проектирования технологических процессов изго­ товления машин.

Для построения технологической размерной цепи необходимо иметь операционные эскизы на все формоизменяющие операции (позиции, переходы) технологического процесса с указанием баз и режущего инструмента (рис. 2.8.1 а). В некоторых случаях для про­ стой по форме детали и при небольшом числе операционных разме­ ров технологические размерные цепи можно построить непосредст­ венно ло указанйым эскшам. В общем же случае необходимо не­ ходкою информацию преобразовать!, т. е. целесообразно построить размерную схему технологического процесса (рис. 2.8.1 б). Для это­ го на эскиз готовой детали наносят припуски на обработку поверх­ ностей и получают контур заготовки. Поверхности загОтойки нуме­ руют теми же цифрами с соответствующими индексами. Например, если поверхность детали имела номер 1 , то номер этой же поверх­ ности заготовки будет Г, если припуск снимается за один переход, и 1", если припуск снимается за два перехода, и т. д. Контур детали может изображаться в произвольном масштабе. Для удобства рабо­ ты со схемой расстояния между поверхностями детали должны быть не менее 15-20 мм, а между поверхностями детали и соответ­ ствующими им поверхностями заготовки - не менее 5-7 мм. Если расстояния между пове:рхностями детали меньще 15-20 мм, то раз­ мерную схему строят не на продолжении размерных линий, ограни­ чивающих контур детали, как это показано на рис. 2.8.1 б, а в уве­

180

личенном масштабе по сравнению с масштабом детали с указанием номеров всех поверхностей, как это показано на рис. 2.8.1 в.

Операционные размеры как на технологических эскизах, так и на размерной схеме показывают ориентированными с направлением каждого от базовой к обрабатываемой поверхности (размеры А], Аг, Аз, А4, А5-н а рис. 2.8.1 а и 2.8.1 б).

Кроме операционных размеров, выдерживаемых на каждой опе­ рации, на размерной схеме указывают номера и название операций. На рис. 2.8.1 б показана размерная схема, построенная для трех операций токарной обработки ступенчатого вала, эскизы обработки которого приведены на рис. 2.8.1 а.

После построения размерной схемы техпроцесса приступают к построению операционных размерных цепей с целью определения линейных операционных размеров. Эти размеры находят в опреде­ ленной последовательности, начиная с окончательных размеров, по­ лучаемых на конкретных операциях, и кончая размерами заготовки. Достоинством такой последовательности раечета операционных раз­ меров является то, что в каждой размерной цепи при ее решении бу­ дет только один неизвестный составляющий размер. При этом отпа­ дает необходимость выявления и учета параллельной связи-отдель­ ных технологических размерных цепей, а сам расчет получается функционально простым и однозначным. Такая последовательность обусловлена особенностью технологических размерных 1^пей. Если в конструкторской (сборочной) размерной цепи требуемая величина и точность замыкающего звена могут обеспечиваться путем измене­ ния номинала и отклонений всех или большинства звеньев цепи, то в технологической размерной цепи для обеспечения замыкающего зве­ на, заданного чертежом или другими условиями, в определенных

пределах можно изменить (подбирать, регулировать и т. д.) только

один составляющий размер. Условимся называть его настроечным составляющим звеном цепи [22], Остальные составляющие размеры определяли ранее из такого же условия, и при решении данной цепи его величину изменять уже нельзя. В противном случае будут ме­ няться чертежные размеры или другие параметры технологического процесса исходя из условий, для обеспечения которых указанные размеры определялись. Примеры выявления настроечных состав­ ляющих звеньев будут приведены ниже.

181