2. Технологический раздел

   1. Обоснование типа производства

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимся партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном типе производства. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально – сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные, специализированые, агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования специализированого, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.

Типы производства характеризуются следующими значениями коэффициентов закрепления операций:

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и себестоимости изделия. При заданном объеме выпуска изделия необходимо принимать ту модель станка, которая обеспечивает наименьшие материальные и трудовые затраты. 13

Технические характеристики токарно-винторезного станка 16К20. 14

Единичное……………………………………………………………………………………………….………………………………………………………….Св. 40

Для предварительного определения типа производства, можно использовать годовой объём выпуска и массы детали, воспользуясь (таблицей №1). Масса детали равна 1,73 кг., а годовой объём выпуска 20000 шт., следовательно, по предварительным расчётам тип производства будет среднесерийный.

Таблица 1 – Выбор типа производства

Масса детали, кг	Тип производства
	Единичное	Мелко-серийное	Средне-серийное	Крупно-серийное	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

2. Выбор метода получения заготовки

Правильно выбрать заготовку – это значит определить рациональный метод ее получения, установить припуски на механическую обработку. Сначала устанавливают, какой технологический процесс наиболее подходит для изготовления детали, которой определяет вид заготовки: отливка, поковка, прокат и т. д.

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объёме выпуска детали. На выбор формы, размеров и способов получения заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали.

Для получения детали «Червяк» возможно использовать несколько видов заготовок, полученных различными методами.

Рассмотрим и сравним два метода получения заготовки: прокат и штамповка на ГКМ, нормальной точности. При изготовление заготовки этими методами, возможно получить заготовку с минимальными припусками, поэтому произведем расчет на ЭВМ и по полученным результатам сделаем выбор способа получения заготовки.

Метод получения заготовки штамповка на ГКМ

Расчетный размер детали	2Z Z	Размер заготовки	Допуск заготовки
548	5,8	553,8
∅130	5,8	135,8
160	5,8	165,8
170	2,9	172,9
88	2,8	90,8
130	2,9	132,9
∅70	5,6	75,6
∅85	5,6	90,6

Размер заготовки = Расчетный размер + 2Z (Z);

548 +5,8 = 553,8;

130 + 5,8 = 135,8;

160 + 5,8 = 165,8;

170 + 2,9 = 172,9;

88 + 2,8 = 90,8;

130 + 2,9 = 132,9;

70 + 5,6 = 75,6;

85 + 5,6 = 90,6.

;

;

;

;

;

V_заг = 62,2*53,9*22,2*10,7 = 3684,07мм³;

m_заг. = ɣ * V_заг.;

m_заг.= 0,00785*3684,07 = 28,92 кг.

К_и.м. = m_дет./ m_заг.;

24,1/28,92= 0,8

Метод получения заготовки пруток

∅130 h6 ( )	Припуск 2Z	Допуск	Расчетный размер
			dmin	dmax
Заготовка h14	12,4	1,6	146,773	148,373
Точение черновое h14	8	1	134,373	135,373
Точение чистовое h11	3	0,25	131,373	131,623
Шлифование черновое h8	0,8	0,063	130,573	130,636
Шлифование чистовое h6	0,6	0,027	129,973	130

d_{minшл. чист.}= d_max–δ_{шл. черн.};

130 – 0,027 = 129,97;

d_{minшл. черн.}= d_{minшл. чист +} 2Z_{шл. чист.};

129,97 + 0,6 = 130,573;

d_{maxшл. чист.}= d_{minшл. чист +}δ_{шл. чист.};

130,573 + 0,063 = 130,636;

d_{minточ.чист..}= d_{minшл. черн. +} 2Z_{шл. черн.};

130,573 + 0,8 = 131,373;

d_{maxточ. чист..}= d_{minточ. чист. +}δ_{точ. чист..};

131,373 + 0,25 = 131,623;

d_{minточчерн..}= d_{minточ. чист. +} 2Z_{точ. чист..};

131,373 + 3 = 134,373;

d_{maxточ. черн...}= d_{minточ. черн.. +}δ_{точ. черн.};

134,373 + 1 = 135,373;

d_{minзагот...}= d_{minточ. черн.. +} 2Z_{точ. черн.};

134,373 + 8 = 146,773;

d_{maxзагот....}= d_{minзагот... +}δ_загот..;

146,773 + 1,6 = 148,373.

;

;

m_заг. = ɣ * V_заг.;

m_заг = 0,00785*9570,12 = 75,1 кг.

К_и.м. = m_дет./ m_заг.;

24,1/75,1 = 0,3.

3. Технико- экономическое обоснование выбора заготовки

Для изготовления детали «Червяк» необходимо выбрать наиболее экономичный метод получения заготовки. Сравним для этого два метода получения заготовки: прокат и штамповку на ГКМ. Данные расчетов произведенных ранее сведем в таблицу.

Метод получения заготовки	Коэффициент использования материала	Масса заготовки, кг.	Стоимость заготовки, руб.
Заготовка полученная из проката	0,3	75,1
Заготовка полученная на ГКМ	0,8	28,9

Экономический эффект изготовления заготовки рассчитывается по формуле:

Э = (Ц_з^пр-Ц_з^ш)*N, руб ( )

Э = (2628,5-1012,2)*8000=12930400 руб

Где Ц_з^пр– цена заготовки прутка, руб

Ц_з^ш– стоимость штампованной заготовки на ГКМ, руб

N–готовая программа выпуска детали, шт

Готовая экономия материала рассчитывается по формуле:

Эм = (m_пр- m_ш)*N, кг ( )

Эм =(75,1-28,92)*8000=369440 кг

Где m_пр– масса заготовки на прессах, кг

m_ш- масса штампованной заготовки на ГКМ, кг

При использовании заготовки, полученной на ГКМ, её стоимость составляет 1012,2 руб. стоимость при заготовки прутка составляет 2628,5 руб. ,следовательно заготовка на ГКМ наиболее выгодна., чем заготовка полученная прутком.

Сделав общий вывод, можно определить, что полученная на ГКМ заготовка имеет меньшую себестоимость и более выгодна, чем заготовка, полученная прутком.

4. Разработка технологического маршрута обработки детали (Червяк)

Номер и наименование операции, краткое содержание	Оборудование	Режущий инструмент	Мерительный инструмент	Приспособление	Установочные базы
005 Фрезерно-центровальная, фрезеровать торцы вала и сверлить центральное отверстие с двух сторон поверхности 1,2,3,4.	Фрезерно-центровальный полуавтомат МР-71М	Торцевая фреза Т5К10, центровочные сверла Р6М5	ШЦ-II-350-0,05, гладкая пробка	Специальное	Поверхности 5,3,1.
010 Токарно- винторезная, расточить отверстие пов. 12,13.	Токарный станок 16К20	Резец расточной Т15К6	Пробка гладкая	Трехкулачковый патрон	Поверхность 5.
015 Токарно-винторезная с ЧПУ,точитьпов. 5,7,8,9,37; фаски пов. 6,16,10,13; точить шейки пов. 15,14.	Токарный станок с ЧПУ мод. 16К20Ф3	Резец проходной Т15К6, резец канавочный Т15К6.	Скоба, ШЦ-II-350-0,05.	Центра, поводок, люнет.	Поверхности 1,2,3,4.
020 Токарно-винторезная с ЧПУ,точитьпов. 24,22,20,19,18,36; фаски пов. 23,21,17; шейки пов. 25,26,27; нарезать резьбу пов. 28	Токарный станок с ЧПУ мод. 16К20Ф3	Резец проходной Т15К6, резец канавочный Т15К6, резец резьбовой Т15К6.	Скоба, шаблон, ШЦ-II-350-0,05.	Центра, поводок, люнет	Поверхности 1,2,3,4.
025 Зубофрезерная, фрезеровать пов. 29,30.	Зубофрезерный полуавтомат 5М32	Фреза модульная пальцевая Т5К10	Шаблон.	Центра	Поверхности 1,2,3,4,7.
030 Фрезерная, фрезеровать пов.31.	Вертикально-фрезерный станок 6А59	Фреза торцевая Т5К10	Скоба.	Призма, делительное приспособление.	Поверхности 5,3.
035 Фрезерная, фрезеровать пов. 32,33,34.	Вертикально-фрезерный станок 6А59	Фреза концевая Т5К10	Шаблон.	Призма.	Поверхности 5,3.
040 Сверлильная, сверлить отверстие пов. 35	Вертикально-сверлильный станок 2Н118	Сверло спиральное Т5К10	Гладкая пробка.	Кондукторная втулка.	Поверхности 1,20,7.
045 Кругло шлифовальная, пов. 7,19,20.	Кругло шлифовальный ст. 3А151	Абразивный круг ПВД24А40НСМ25К8	Скоба.	Трехкулачковый патрон и центра.	Поверхности 1,2,3,4.

1. Выбор оборудования

   Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и себестоимости изделия. При заданном объеме выпуска изделия необходимо принимать ту модель станка, которая обеспечивает наименьшие материальные и трудовые затраты.

Характеристики фрезерно-центровального станка МР-71М.

Станок предназначен для фрезерования торцов заготовки с последующей зацентровкой заготовок при обработке деталей цилиндрической формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.

Диаметр обрабатываемой заготовки, мм	20-125
Длина обрабатываемой заготовки, мм	200-500
Число скоростей шпинделя	8
Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы в минуту	125-712
Наибольший ход головки фрезы, мм	225
Диаметр применяемой фрезы, мм	90-160
Пределы рабочих подач, мм/мин	20-800
Число скоростей сверлильного шпинделя	6
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту	125-1125
Ход сверлильной головки, мм	60
Пределы рабочих подач, мм/мин	20-300
Продолжительность холостых ходов, мин	0,3
Мощность электродвигателя, кВт: фрезерных головок сверлильных головок	7 или 10 1,7 или 2,8
Габариты станка, мм	2640x1615x1680
Категория ремонтной сложности	6