2.2 Кількісний аналіз технологічності деталі

Кількісна оцінка технологічності виконується згідно ГОСТ14 201-73 і містить наступні показники:

Коефіцієнт точності обробки До тч визначається за формулою:

де Т сер - середній квалітет точності обробки.

де T i - квалітет точності обробки;

n i - число розмірів відповідного квалітету точності.

Коефіцієнт шорсткості поверхні До ш визначається за формулою:

де Ra - середня шорсткість поверхонь виробу.

де Ra i - шорсткість поверхні;

n i - число поверхонь відповідної шорсткості.

Рівень технологічності конструкції для Вашого матеріалу:

де К б.і.м, К І.М - відповідно базовий і досягнутий коефіцієнти використання матеріалу.

Коефіцієнт використання матеріалу К їм:

де q - маса деталі, кг;

Q - маса заготовки, кг.

Рівень технологічності конструкції по трудомісткості виготовлення:

де Т і, Т Б.І - відповідно досягнута і базова трудомісткість виготовлення виробу, хв.

Рівень технологічності конструкції за технологічною собівартості:

де С т, С Б.Т - відповідно досягнута і базова технологічна собівартість виробу, грн.

На підставі якісного та кількісного аналізу робимо висновок, що деталь є досить технологічною.

3. Визначення типу виробництва

Тип виробництва по ГОСТ 3.1108-74 характеризується коефіцієнтом закріплення операцій До З.О. (Кз.о. £ 1 - масове; 1 <Кз.о. <10 - великосерійне; 10 <Кз.о. <20 - середньосерійне; 20 < Кз.о. <40 - дрібносерійне виробництво; Кз.о.> 40 - одиничне (індивідуальне) виробництво), який показує відношення всіх різних технологічних операцій, які виконуються або підлягають виконанню підрозділом протягом місяця, до числа робочих місць.

Так як Кз.о відображає періодичність обслуговування робочого всією необхідною інформацією, а також постачання робочого місця всіма необхідними речовими елементами виробництва, то К З.О. оцінюється стосовно явочному числа робочих підрозділу з розрахунку на зміну:

де УО - кількість операцій, які виконуються на робочому місці;

УР - явочне число робітників підрозділу, що виконують різні операції.

Виходячи з наведеної формули для визначення До З.0. Необхідно встановити співвідношення між трудомісткістю виконання операцій і продуктивністю робочих місць, призначених для проведення даного технологічного процесу за умови завантаження цього устаткування у відповідності з нормативними коефіцієнтами.

Маючи штучно-калькуляційним часом, витраченим на кожну операцію, визначаємо кількість верстатів:

де N - річна програма;

Т ш-к - штучно-калькуляційні час, хв;

F д - дійсний річний фонд часу, год;

з З.М. - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання.

Приймаються коефіцієнт завантаження обладнання з З.М. = 0,8.

Встановлюємо число робочих місць Р, округляючи до найближчого більшого цілого отримане значення m р.

По кожній операції обчислюємо значення фактичного коефіцієнта завантаження робочого місця за формулою:

Визначаємо кількість операцій, які виконуються на робочому місці, визначається за формулою:

Результати розрахунків зведемо в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1.

№ опер. Найменування

операцій Т шт m р Р з З.Ф. Про

010 Пило-відрізна 2,718 0,01687 1 0,01687 47,43

015 Горизонтально-розточна 5,472 0,03395 1 0,03395 23,56

020 Токарно-гвинторізний 10,008 0,06210 1 0,06210 12,88

025 Токарно-гвинторізний 15,048 0,09337 1 0,09337 8,57

045 Токарно-гвинторізний 3,444 0,02137 1 0,02137 37,44

050 Токарно-гвинторізний 15,264 0,09471 1 0,09471 8,45

055 Токарно-гвинторізний 14,664 0,09099 1 0,09099 8,79

060 Шліцефрезерная 130,89 0,81217 1 0,81217 0,99

065 Шліцефрезерная 90,156 0,55942 1 0,55942 1,43

080 Вертикально-свердлильні 4,248 0,02636 1 0,02636 30,35

095 Токарно-гвинторізний 3,444 0,02137 1 0,02137 37,44

100 Круглошліфувальні 16,71 0,10369 1 0,10369 7,72

105 Шліцешліфовальная 299,334 1,85737 2 0,92869 0,86

110 Шліцешліфовальная 299,334 1,85737 2 0,92869 0,86

УР = 16 УО = 226,76

Визначаємо коефіцієнт закріплення операцій:

Так як 10 <14,2 <20, отже виробництво среднесерийное.

Для серійного виробництва розраховується розмір партії деталей по формулі:

де а - кількість днів запасу деталей на складі;

Ф - кількість робочих днів у році.

Приймаються а = 5 днів; Ф = 257 днів.

4. Аналіз базового технологічного процесу

Предметом аналізу є технологічний процес виготовлення валу ведучого 7821-4202026. Виробництво среднесерийное. Річний обсяг випуску - 1200 шт. Базовий технологічний представлений у таблиці 4.1.

Таблиця 4.1.

№ опер. Найменування операції /

Короткий зміст операції Обладнання

005 Переміщення

010 Пілоотрезная 8Г662

Відрізка заготовки з прутка

015 Горизонтально-розточна 2206ВМФ4

Фрезерування торців в розмір, центровка торців.

020 Токарно-гвинторізний 1М63

Точіння чорнове: поверхонь , М42Ч2-6g;

торців: Ш80 (± 0,01) / , / М42Ч2-6g

025 Токарно-гвинторізний 1М63

Точіння чорнове: поверхонь , М42Ч2-6g;

торців: Ш80 (± 0,01) / , / М42Ч2-6g

030 Маркування Верстак

035 Відпал

040 Маркування Верстак

045 Токарно-гвинторізний 16К20

Притирання центрових отворів

050 Токарно-гвинторізний 16К20

Точіння остаточне: поверхонь , Ш80 (± 0,01),

М42Ч2-6g; торців: Ш80 (± 0,01) / , / М42Ч2-6g;

фаски, канавки

055 Токарно-гвинторізний 16К20

Точіння остаточне: поверхонь , Ш60 (± 0,01),

М42Ч2-6g; торців: Ш80 (± 0,01) / , / М42Ч2-6g;

фаски, канавки

060 Шліцефрезерная 5350А

Фрезерування шліців D-10Ч50, 5 -0,74 Ч60 ± 0,01 Ч

065 Шліцефрезерная 5350А

Фрезерування шліців D-10Ч67, 5 -0,74 Ч80 ± 0,01 Ч

070 Слюсарна Верстак

075 Розмітка Разм.пліта

080 Вертикально-свердлильні 2Н135

Сверловка: 4 отворів Ш6 +0,3, зенковки фасок.

085 Слюсарна Верстак

090 Загартування ТВЧ

095 Токарно-гвинторізний 16К20

Притирання центрових отворів

100 Круглошліфувальні 3М152В

Попереднє та остаточне шліфування поверхонь: , Ш80 (± 0,01), Ш60 (± 0,01),

105 Шліцешліфовальная 3451А

Шліфування бічних поверхонь шліц

D-10Ч50, 5 -0,74 Ч60 ± 0,01 Ч

110 Шліцешліфовальная 3451А

Шліфування бічних поверхонь шліц

D-10Ч67, 5 -0,74 Ч80 ± 0,01 Ч

115 Слюсарна Верстак

120 Промивання Ванна

125 Контроль приймальний Стіл ВТК

130 Маркування Верстак

135 Консервація

Аналіз проводиться з точки зору забезпечення заданої якості виробу і продуктивності обробки. Він базується на оцінці кількісних і якісних показників, як окремих технологічних операцій, так і процесу в цілому. Аналіз технологічного процесу наведено з використанням таблиць.

Технологічні можливості і характеристики застосовуваного обладнання дані в таблицях 4.2. і 4.3.

Таблиця 4.2.

№ операції Модель верстата Граничні або найбільші розміри оброблюваної заготовки, мм Квалітет точності Шорсткість оброблюваної поверхні, Ra, мкм

Діаметр (ширина)

d (b) Довжина

L Підйом

h

010 8Г662 110 - - 12-14 12,5

015 2206ВМФ4 630 800 630 6-10 1,6

020 1М63 340 1400 - 9-11 1,6

025 1М63 340 1400 - 9-11 1,6

045 16К20 220 1400 - 9-11 1,6

050 16К20 220 1400 - 9-11 1,6

055 16К20 220 1400 - 9-11 1,6

060 5350А 150 1000 - 8-10 3,2

065 5350А 150 1000 - 8-10 3,2

080 2Н135 400 500 - 9-11 1,6

095 16К20 220 1400 - 9-11 1,6

100 3М152В 250 500 - 6-9 0,25

105 3451А 125 1400 - 6-9 0,63

110 3451А 125 1400 - 6-9 0,63

Таблиця 4.3.

№ операції Модель верстата Ціна верстата, млн. руб. Категорія ремонтної складності Кількість верстатів на

операції Трудомісткість, Т шт., Хв Коефіцієнт завантаження верстата

010 8Г662 5,365 7 1 2,718 0,01687

015 2206ВМФ4 145,684 35 1 5,472 0,03395

020 1М63 16,037 19 1 10,008 0,06210

025 1М63 16,037 19 1 15,048 0,09337

045 16К20 15,8 19 1 3,444 0,02137

050 16К20 15,8 19 1 15,264 0,09471

055 16К20 15,8 19 1 14,664 0,09099

060 5350А 16,211 15 1 130,89 0,81217

065 5350А 16,211 15 1 90,156 0,55942

080 2Н135 4,669 13 1 4,248 0,02636

095 16К20 15,8 19 1 3,444 0,02137

100 3М152В 33,64 30 1 16,71 0,10369

105 3451А 33,684 25 2 299,334 0,92869

110 3451А 33,684 25 2 299,334 0,92869

Аналіз, наведених у таблицях 4.2. і 4.3. відомостей показує, що верстати, використовувані на операціях за габаритними розмірами оброблюваної заготовки, що досягається точності і шорсткості поверхонь відповідають необхідним умовам обробки даної деталі.

Для аналізу схем базування заготовок при обробці і виникаючих при базуванні похибок складемо таблицю 4.4. Деталь зображена на рис. 4.1.

Рисунок 4.1.

Таблиця 4.4.

№ операції Витримуються розміри Номери поверхонь - баз Похибка установки

Номінал Допуск Настановна Напрямна Подвійна напрямна Опорна Подвійна опорна

010 314 2,2 - - 3, 4 - - 0,5

015 309 1,3 - - 3, 4 - - 0,25

020 Ш63 0,74 - - 1, 6 2 - -

75,5 0,74

Ш45 0,62

40 0,39

025 Ш63 0,74 - - 1, 6 5 - -

169,5 1,0

Ш45 0,62

27,5 0,52

045 - - - - 3, 4 - - -

050 Ш80, 7 0,22 - - 1, 6 2 - -

Ш60, 7 0,19

62,5 0,74

Ш41, 8 0,29

40 0,39

5 0,3

Ш59, 5 0,74

4,5 0,5

Ш39 0,39

М42Ч2 6g

37 0,6

055 Ш60, 7 0,19 - - 1, 6 5 - -

143,5 1,0

Ш41, 8 0,29

29 0,33

4,5 0,5

Ш39 0,39

5 0,3

Ш59, 5 0,74

М42Ч2 6g

29 0,6

060 Ш50, 5 0,74 - - 1, 6 5 - -

9,6 0,4

065 Ш67, 5 0,74 - - 1, 6 2 - -

12,6 0,4

080 Ш6 0,3 - - 3, 4 1 - 0,18

095 - - - - 3, 4 - - -

100 Ш60 0,019 - - 1, 6 2 - -

Ш60 0,02 - - 1, 6 5 - -

Ш80 0,02

105 9 0,06 - - 1, 6 5 - -

110 12 0,06 - - 1, 6 2 - -

Для оцінки установчо-затискних пристосувань, ріжучого і допоміжного інструменту, засобів технічного контролю складаємо таблиці 4.5., 4.6. і 4.7.

Таблиця 4.5.

№ операції Назва пристосування Вид пристосування Привід пристосування Кількість пристроїв на верстаті Час на установку і зняття заготовки

010 Установче СНП ручної 1 0,1

015 Фрезерне УНП пневмо 1 0,078

020, 025 Патрон повідковий СНП ручної 1 0,15

Центр передній УБН - 1

Центр задній УБН пневмо 1

045, 050 Патрон повідковий СНП ручної 1 0,13

Центр передній УБН - 1

Центр задній УБН пневмо 1

Хомутик СНП ручної 1

055 Патрон повідковий СНП ручної 1 0,15

Центр передній УБН - 1

Центр задній УБН пневмо 1

060, 065 Центр верхній УБН пневмо 1 0,13

Центр нижній УБН - 1

Повідець УНП ручної 1

Хомутик СНП ручної 1

080 Лещата 7201-0019 УБП пневмо 1 0,11

095 Патрон повідковий СНП ручної 1 0,15

Центр передній УБН - 1

Центр задній УБН пневмо 1

100 Планшайба повідкові СНП ручної 1 0,13

Центр передній УБН ручної 1

Центр задній УБН ручної 1

Хомутик СНП ручної 1

105, 110 Планшайба повідкові СНП ручної 1 0,13

Центр передній УБН ручної 1

Центр задній УБН ручної 1

Хомутик СНП ручної 1

У даному технологічному процесі застосовується як спеціалізована так і універсальна допоміжна оснастка. Час, необхідний на зміну одного різального інструменту у допоміжному, порівняно невелика. Витрати часу на зміну (правку) інструменту можна знизити, якщо застосувати більш стійкі твердосплавні інструменти з зносостійкими покриттями. Кріплення інструментів, їх встановлення і зміна не складні. Таким чином, допоміжна оснастка відповідає даному типу виробництва.

Пристосування, що застосовуються на ділянці, спеціальні з пневматичними затискачами і ручні, відповідають сучасним вимогам: дозволяють домогтися потрібних параметрів по якості і точності, що пред'являються до деталі, забезпечують точне базування і надійне закріплення, а також підвищують продуктивність праці.

Таблиця 4.6.

№ операції Найменування інструмента Тип інструмента Матеріал ріжучої частини інструмента Стійкість Метод вимірювання на розмір. СОЖ Режими різання

V

м / хв S

мм / об t

мм

010 Пила Станд. Р6М5 200 Станд. 5% емульсія 21 10,9 85

015 Фреза торцева Станд. Р6М5 180 Станд. 74,58 240 2,5

Свердло центрів. Станд. Р6М5 30 Станд. 20 0,18 3,15

020 Різець Станд. Т5К10 40 По копіру 106,8 0,28 11

025 Різець Станд. Т5К10 40 По копіру 106,8 0,28 11

045 Центр Станд. Т15К6 60 Станд. - - -

050 Різець Станд. Т15К6 40 По копіру 198 0,35 2,15

Різець Станд. Т15К6 40 По копіру 148 0,15 5,0

Різець Станд. Т15К6 40 По копіру 156 0,13 4,0

Різець Станд. Т15К6 40 По копіру 31,2 2,0 2,0

055 Різець Станд. Т15К6 40 По копіру 198 0,35 2,15

Різець Станд. Т15К6 40 По копіру 148 0,15 5,0

Різець Станд. Т15К6 40 По копіру 156 0,13 4,0

Різець Станд. Т15К6 40 По копіру 31,2 2,0 2,0

060 Фреза черв'ячна Спец. Р6М5К5 60 Спец. Масло 10,5 2,25 8,6

065 Фреза черв'ячна Спец. Р6М5К5 60 Спец. Масло 15 2,0 11,7

080 Свердло Станд. Р6М5 30 Станд. 5% емульсія 26,5 0,15 3,0

Зенковки Станд. Р6М5 30 Станд. 9,5 0,08 0,5

095 Центр Станд. Т15К6 60 Станд. - - -

100 Коло шліфувальний Станд. 15А40-Н СТ16К 35 м / с А1кл. 15 Станд. АВК-1 0,35 0,46 25

105 Спец. коло Спец. - 15 Спец. - - -

110 Спец. коло Спец. - 15 Спец. - - -

Як видно з таблиці 4.6., В технологічному процесі застосовується в основному стандартний покупної інструмент, що прискорює технологічну підготовку виробництва та зменшує витрати на нього, а також твердосплавні ріжучі матеріали і абразивні круги. Режими різання досить високі, обробка ведеться з застосуванням СОЖ, що дозволяє вести її з високими швидкостями різання і збереженням оптимальних періодів стійкості інструменту.

Таблиця 4.7.

№ операції Найменування інструмента Тип інструмента Точність вимірювання мм. Допуск на вимірюваний розмір. мм Час на вимірювання хв.

010 Штангенциркуль ШЦ - III - 500 - 0,1 Станд. 0,1 2,2 0,2

015 Штангенциркуль ШЦ - I - 315 - 0,1 - 1 Станд. 0,1 1,3 0,2

020 Штангенглубиноміри ШГ-160 Станд. 0,1 0,74 0,16

Штангенциркуль ШЦ - II - 160 - 0,1 - 1 Станд. 0,1 0,62 0,12

025 Штангенглубиноміри ШГ-160 Станд. 0,1 0,74 0,16

Штангенциркуль ШЦ - II - 160 - 0,1 - 1 Станд. 0,1 0,62 0,12

045 - - - - -

050 Мікрометр МК100-2 Станд. 0,01 0,22 0,22

Мікрометр МК75-2 Станд. 0,01 0,19 0,22

Мікрометр МК50-2 Станд. 0,01 0,29 0,22

Штангенглубиноміри ШГ-160 Станд. 0,1 0,39 0,16

Кільце 8211-0141-6g Спец. - - 0,24

055 Мікрометр МК75-2 Станд. 0,01 0,19 0,22

Штангенглубиноміри ШГ-160 Станд. 0,1 1,0 0,16

Мікрометр МК50-2 Станд. 0,01 0,29 0,22

Кільце 8211-0141-6g Спец. - - 0,24

060 Кільце 8312-0317 Спец. - - 0,14

065 Кільце 8312-0321 Спец. - - 0,14

080 Нутромір 6-10 Станд. 0,1 0,3 0,17

095 - - - - -

100 Скоба 8113-0144 Спец. - - 0,11

Скоба 8113-0153 Спец. - - 0,09

105 Кільце 8312-0317 Спец. - - 0,27

110 Кільце 8312-0321 Спец. - - 0,23

У технологічному процесі застосовуються швидкодіючі вимірювальні інструменти (універсальні та спеціальні). Точність виміру досить висока (похибка вимірювання не перевищує 30% допуску на розмір). Оснащеність вимірювальними засобами операцій обробки хороша. Додаткових заходів щодо вдосконалення оснащення операцій вимірювальними інструментами не потрібно.

5. Вибір заготовки

деталь виробництво вал ведучий

Метод виконання заготовки для деталей приладів визначається призначенням і конструкцією деталі, матеріалом, технічними вимогами, масштабом і серійністю випуску, а також економічністю виготовлення. Вибрати заготовку - значить встановити спосіб її отримання, намітити припуски на обробку кожної поверхні, розрахувати розміри і вказати допуски на неточність виготовлення. Для раціонального вибору заготовки необхідно одночасно враховувати всі перераховані вище вихідні дані, тому що між ними існує точна взаємозв'язок. Остаточне рішення можна ухвалити тільки після економічної комплексного розрахунку собівартості заготівлі і механічної обробки в цілому.

За базовим техпроцесу заготівлю отримують їх круглого гарячекатаного прокату діаметром 85 мм. Розглянемо метод отримання заготовки на горизонтально-кувальних машин (ГКМ).