Разработка технологии механической обработки детали "Гидропоршень"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Уровень развития машиностроения - один из самых значительных факторов технического прогресса, т.к. коренные преобразования производства возможны лишь в результате создания более совершенных машин и разработке принципиально новых технологий. На данном этапе развития отечественного машиностроения исключительное значение имеет подготовка высококвалифицированных инженерно-технических кадров.

Эффективность производства, качество выпускаемой продукции во многом зависит от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов.

В данной курсовой работе используются и систематизируются знания, полученные в результате изучения общетеоретических, общетехнических и специальных дисциплин.

В соответствии с этим в данном проекте решаются следующие задачи:

-расширение, углубление, систематизация теоретических знаний и применение их для проектирования техпроцессов данной детали, включая проектирование технологической оснастки, режущего инструмента;

- развитие и закрепление навыков ведения самостоятельных инженерных работ;

В данной курсовой работе также отображается экономия затрат материалов, влияющих на себестоимость, качество и трудоемкость объектов производства.

Курсовая работа состоит из:

- пояснительной записки с необходимыми расчетами и обоснованиями

- технологического процесса, выполненного на маршрутных, операционных картах и картах эскизов установленного образца; графической части.

1. Анализ исходных данных для разработки технологического процесса

1.1 Характеристика объектов производства

Заданная для разработки технологического процесса механической обработки деталь - 260-1602356-10 - гидропоршень входит в сборочный узел «цилиндр включения сцепления» автомобиля КрАЗ 260.

Автомобиль КрАЗ 260 с колесной формулой 6x4 предназначен для перевозки сыпучих и навалочных грузов с погрузкой экскаватором по дорогам с твердым покрытием, полной массой 28 350кг, грузоподъемностью 16 тыс.кг.

Автомобиль рассчитан на эксплуатацию при температурах окружающего воздуха от +50°С до - 40° С.

260-1602356-10 - гидропоршень входит в узел цилиндра включения сцепления и является одной из важных элементов механизма. Служит для передачи движения от приводного механизма к рабочей (тормозной) жидкости или наоборот (рис. 1.1.1).

Гидропоршень 260-1602356 представляет собой деталь типа тела вращения. Наружная цилиндрическая поверхность 10 поршня, является наиболее ответственной и точной поверхностью детали. Поверхность выполнена по IТ7 и имеет параметр шероховатости по Rа = 0,16, также к важным элементам детали относятся: канавки 12, имеющие допуск радиального биения относительно наружной цилиндрической поверхности 0,06 мм, канавки выполнены по IТ10 и имеют параметр шероховатости по Rа - 2,5. К второстепенным поверхностям относятся фаски, канавки, а также поверхности, не подвергающиеся механической обработке. К основной конструкторской базе относятся поверхности 10, 24, так как по ним деталь ориентируется в сборочной единице, в которую она входит. Измерительная база совпадает конструкторскими базами. К основным технологическим базам детали относятся поверхности 1, 2, 5, 10,22, 23, 24.

Гидропоршень в сборочном узле воспринимает нагрузки растяжения-сжатия, а рабочая поверхность работает на трение по чугуну. В связи с этим гидропоршень изготавливается из конструкционной легированной стали 40Х ГОСТ 4543-71. К стали 40X предъявляются требования повышенной прочности, высокой поверхностной твёрдости при достаточной вязкости сердцевины.

Данная сталь имеет следующий химический состав и механические свойства, представленные в таблицах 1.1.1 и 1.1.2:

Таблица 1.1.1 Химический состав стали 40Х

Углерод С,%	Кремний Si, %	Хром Сr,%	Марганец Мn,%	Фосфор P,%	Сера S,%
				не более
0,36+0,44	0,17+0,37	0,8+1,1	0,5+0,8	0,04	0,04

Таблица 1.1.2 Механические свойства стали 40Х

Предел текучести , мПа	Предел прочности , мПа	Относительное удлинение , мПа	Относительное сужение , %	Ударная вязкость aн, Дж/см2	Твердость НВ
800	1000	10	45	60	241+285

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.1.1 Гидропоршень 260-1602356-10

1.2 Выбор аналога действующего (типового, группового или единичного) технологического процесса изготовления деталей

В современном машиностроении обработка резанием является главным технологическим методом, обеспечивающим высокое качество и точность обрабатываемых поверхностей деталей.

ЕСТПП - установленная государственными стандартами система организации и управления технологической подготовкой производства.

Разработка технологических процессов (ТП) является составной частью технологической подготовки производства и выполняется на основе принципов «Единой системы технологической подготовки производства» согласно ГОСТ 14.001--83 он устанавливает виды и общие правила разработки технологических процессов, исходную информацию и перечень основных задач на этапах их разработки.

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества деталей, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Технологический процесс разрабатывают на основе имеющегося типового или группового технологического процесса. По технологическому классификатору формируют технологический код. По коду изделие относят к определенной классификационной группе и действующему для нее типовому или групповому технологическому процессу. При отсутствии соответствующей классификационной группы технологический процесс разрабатывают как единичный. С учетом ранее принятых прогрессивных решений в действующих единичных технологических процессах.

Важным этапом разработок является нормирование технологического процесса. Нормирование включает:

- расчет и нормирование труда на выполнение процесса;

- определение разряда работ и обоснование профессий исполнителей для выполнения операций в зависимости от сложности этих работ;

- расчет норм расхода материалов, необходимых для реализации процесса.

В ходе разработок определяются требования охраны труда. Целесообразность использования средств вычислительной техники при проектировании технологического процесса определяется в соответствии с требованиями стандартов ЕСТПП. На завершающем этапе разработок выбирают оптимальный вариант технологического процесса и рассчитывают его экономическую эффективность на основе существующих методик. При оформлении технологических процессов по стандартам ЕСТД проводят нормоконтроль документации, согласование и утверждение в установленном порядке. При разработке технологических процессов необходима исходная информация.

Базовой исходной информацией для проектирования ТП служат:

- рабочие чертежи деталей, технические требования, регламентирующие точность, параметр шероховатости поверхности и другие требования качества;

- объем годового выпуска изделий, определяющий возможность организации поточного производства.

Для разработки технологического процесса обработки детали требуется предварительно изучить ее конструкцию и функцию выполняемые в узле, механизме, машине, проанализировать технологичность конструкции и проконтролировать чертеж. Рабочий чертеж детали должен иметь все данные, необходимые для исчерпывающего и однозначного понимания при изготовлении и соответствовать действующим стандартам.

Технологичность конструкции детали анализируют с учетом условий ее производства, особенности конструкции и требования качества как технологические задачи изготовления. Выявляют возможные трудности обеспечения параметров шероховатости поверхности, размеров, форм и расположения поверхностей, делают увязку с возможностями методов окончательной обработки, возможностями оборудования и метрологических средств. Обращают внимание на конфигурацию и размерные соотношения детали, устанавливают обоснованность требований точности, выявляют возможность тех или иных изменений. Которые не влияют на параметры качества детали, но облегчают изготовление ее, открывают возможности применения высокопроизводительных технологических методов и режимов обработки.

Анализируют специальные технические требования (балансировку, подгонку по массе, термическую обработку, покрытия и т. п.), предусматривают условия их выполнения в технологическом процессе и место проверки. Изменения утверждают в установленном порядке и вносят (отдел главного конструктора) в рабочие чертежи и технические требования на изготовление.

Для количественной оценки технологичности конструкции применяют показатели, предусмотренные ГОСТ 14.202--73. Показатели, характеризующие трудоемкость, материалоемкость, унификацию конструкций элементов детали, требования к точности изготовления, дают конкретные представления при сравнении с аналогичными деталями, принятыми в качестве базовых.

Заготовку выбирают исходя из минимальной себестоимости готовой детали для заданного годового выпуска. Чем больше форма и размеры заготовки приближаются к форме и размерам готовой детали, тем дороже она в изготовлении, но тем проще и дешевле ее последующая механическая обработка и меньше расход материала. Задача решается на основе минимизации суммарных затрат средств на изготовление заготовки и ее последующую обработку.

При выборе заготовки следует учитывать, что руководящим положениям об экономии материалов, создании безотходной и малоотходной технологии и интенсификации технологических процессов в машиностроении отвечает тенденция использования более точной и сложной заготовки. Для таких заготовок требуется более дорогая технологическая оснастка в заготовительном цехе (сложные штампы или комплекты модельной оснастки), затраты на которую могут оправдать (лишь при достаточно большом объеме годового выпуска заготовок). Для того чтобы применить точные горячештампованные заготовки в серийном производстве, при технологической подготовке производства предусматривают применение одной групповой (комплексной) заготовки для нескольких, близких по конфигурации и размерам, деталей. Применение прогрессивных заготовок со стабильными характеристиками качества является важным условием организации гибкого автоматизированного производства требующего быстрой переналадки оборудования и оснастки.

При низкой точности размеров заготовок, увеличенных припусках, больших колебаниях твердости материала, плохом состоянии обработанных баз нарушается безотказность работы приспособлений, ухудшаются условия работы инструментов, снижается точность обработки, возрастают простой оборудования.

Маршрутную технологию разрабатывают, выбирая технологические базы и схемы базирования для всего технологического процесса. Выбирают две системы баз -- основные базы и черные базы, используемые для базирования обработке основных баз.

Всю механическую обработку распределяют по операциям и, таким образом, выявляют последовательность выполнения операций и их число; для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособления. В поточном производстве на данной стадии проектирования продолжительность выполнения операций соразмеряют с ранее рассчитанным тактом выпуска (синхронизация операций по такту будет проведена при разработке операционной технологии).

Построение маршрутной технологии во многом зависит от конструктивно-технологических особенностей детали и требований точности, предъявляемых к ее основным, наиболее ответственным поверхностям. Для основных поверхностей, с учетом точности выбранной заготовки и достижимых коэффициентов уточнения при обработке: выбирают методы обработки, назначают число и последовательность выполняемых переходов, определяют содержание операций. Место обработки менее ответственных поверхностей определяется конкретными условиями и не является принципиально важным. Если обработку этих поверхностей по расположению и видам применяемых инструментов можно вписать в основные операции, то ее включают в состав этих операций в качестве переходов, выполняемых на черновой и чистовой стадиях обработки.

В маршрутной технологии в процессе обработки предусматривают контроль с целью технологического обеспечения заданных параметров качества обрабатываемой детали. Технолог устанавливает объект контроля и его место, обращая внимание на операции, при которых точность обеспечивается наиболее трудно; назначает методы и средства контроля, выдает задание на их конструирование.

Операционную технологию разрабатывают с учетом места каждой операции в маршрутной технологии. К моменту проектирования каждой операции известно, какие поверхности и с какой точностью были обработаны на предшествующих операциях, какие поверхности и с какой точностью нужно обрабатывать на данной операции.

Операционная технология позволяет выдать задание на конструирование специального оборудования, средств механизации и автоматизации, на разработку средств технологического оснащения и метрологического обеспечения процесса.

Проектирование операции -- задача многовариантная; варианты оценивают по производительности и себестоимости, руководствуясь технико-экономическими принципами проектирования имея в виду максимальную экономию времени и высокую производительность.

Исходя из этого и изучив исходную информацию, при разработке технологического процесса, возьмем за основу типовой действующий на предприятии технологический процесс по обработке деталей типа « Гидропоршень». Так как заводской технологический процесс был разработан давно, то мы внесем в него ряд следующих изменений:

Таблица 1.2.1 Данные по аналоговому единичному технологическому процессу изготовления детали - 260-1602356-10 - Гидропоршень

№ операции	Код	Наименование операции	Оборудование модель и наименование	Основное время То, мин	Штучно-калькуляционное время Тш-к, мин
005	4111	Токарно-револьверная	Токарно-револьверный 1К341	3,89	6
010	4111	Токарно-револьверная	Токарно-револьверный 1К341	0,482	0,944
015	4114	Токарно-винторезная	Токарно-винторезный 16К20	1,88	2,61
020	4262	Горизонтально-фрезерная	Горизонтально-фрезерный 6М82	0,83	1,21
025		Слесарная	-	0,048	0,052
030	4121	Вертикально-сверлильная	Вертикально-сверлильный 2Н135	0,72	1,18
035	0200	Контрольная	-	0,045	0,052
040	4114	Токарно-винторезная	Токарно-винторезный 16К20	0,068	0,268
045	4114	Токарно-винторезная	Токарно-винторезный 16К20	0,545	2,07
050	4114	Токарно-винторезная	Токарно-винторезный 16К20	0,45	0,978
055	4131	Кругло-шлифовальная	Круглошлифовальный ЗБ153	0,84	1,4
060	4131	Кругло-шлифовальная	Круглошлифовальный ЗБ153	1,01	1,53
055	4131	Кругло-шлифовальная	Круглошлифовальный ЗБ153	0,48	1,024
040	0125	Моечная	Агрегат для мойки и обдувки	0,42	0,47
045	0200	Контрольная	-	0,62	0,67

Используем высокопроизводительный метод получение заготовок, значительно уменьшающий механическую обработку. Применим станки с автоматическим и полуавтоматическим циклом работы. Среди других изменений необходимо отметить следующие особенности, характерные при серийном и массовом типе производства:

1.Применение многолезвийного и наборного инструмента.

2.Применение быстродействующих пневматических, гидравлических, электрических и других механизированных приспособлений.

3.Широкое применение вертикально-протяжных станков для обработки плоскостей средних и мелких деталей.

4.Применение агрегатно-расточных и сверлильно-нарезных станков с большими силовыми головками для сверления, расточки и нарезания резьбы в корпусных деталях.

5.Применение многоместной обработки корпусных и плоскостных деталей на многошпиндельных и многосуппортных продольно-фрезерных, строгальных, карусельных и шлифовальных станках.

6.Применение поверхностного протягивания вместо плоскостного фрезерования, протягивание отверстий вместо расточки и развертывания.

7.Применение многопозиционного много инструментального высоко агрегатного оборудования, создаваемого на базе унифицированных узлов.

8.Применение комплексных автоматических линий с выключением всех элементов технологического процесса: механической и термической обработки, узловой и общей сборки, контроля, а в некоторых случаях и заготовительных операций.

9.Применение много инструментальных и многопозиционных агрегатных станков, снабженных быстродействующими установочными приспособлениями и работающими по принципу концентрации технологических процессов.

10.Применение станков непрерывного действия: вертикально-фрезерных и плоскошлифовальных карусельного типа, барабанно-фрезерных станков для черновой и чистовой обработки.

11.Применение многошпиндельных горизонтальных и вертикальных полуавтоматов, многорезцовых токарных одношпиндельных полуавтоматов, оснащенных автооператорами для снятая и установки деталей и бункерными устройствами, с гидравлической и механической подачей суппортов.

12.Применение многорезцовых гидрокопировальных полуавтоматов, оснащенных несколькими продольными суппортами с резцовой поворотной головкой для расширения технологических и обеспечения высокой точности обработки.

13.Применение агрегатных многошпиндельных станков для сверления и расточки большим количеством инструментов одновременно.

14.Применение специальных многокамневых круглошлифовальных станков для параллельной (совмещенной) обработки шеек валов: двусторонних и двухкамневых полуавтоматов для шлифования отверстия и торца зубастых колес, а также многошпиндельных хонинговальных станков для прогрессивного хонингования (совмещенного).

15.Использование абразивного инструмента для обработки точных заготовок. За счет сокращения операций обработки лезвийным инструментом (интегрального шлифования), увеличивается удельный вес станков для финишных операций. В связи с этим получает распространение скоростное шлифование, со скоростью круга 60 м/с и выше, дающее возможность увеличить производительность примерно в 1,5 раза.

16.Использование шлифовальных станков большой мощности для силового шлифования с целью исключения токарных и фрезерных операций.

17.Использование процесса пластического деформирования для повышения чистоты и упрочнения поверхности.

18.Использование виброабразивного метода для зачистки заусенцев в деталях, повышающего производительность примерно в 3-4 раза по сравнению с ручной зачисткой.

19.Применение вибромойки и очистки деталей с применением ультразвука, обеспечивающих высокое качество и сокращение процесса мойки.

1.3 Укрупненная оценка трудоемкости работ

Произведем укрупненную оценку трудоемкости работ.

где Т_шт.і - штучное время 1-й основной операции;

п = 12 - количество основных операций.

Определим среднюю трудоемкость операций:

2. Анализ технологичности предметов производства, входящих в группу

2.1 Качественная оценка технологичности конструкции детали

Деталь 260-1602356-10 - Гидропоршень изготовляется из стали марки 40Х ГОСТ 4543-71. Данная марка относится к группе углеродистых конструкционных сталей. Материал обладает пластичностью, что позволяет получать заготовки одним из методов штамповки. Применяется при изготовлении деталей:

- в улучшенном состоянии - шлицевые валы, установочные винты, траверсы, валы экскаваторов, работающие при температуре до 400°С;

- после закалки и низкого отпуска - червячные валы и другие детали повышенной износостойкости, и другие улучшаемые детали сложной конфигурация, работающие в условиях знакопеременных нагрузок.

Заменители: Стали: 40Х, 65Г, 50ХФА, 30ХЗМФ. Температура ковки: Начала 1250°С, конца 860-800°С. Сечения диаметром до 200 мм охлаждаются в мульде, 0 201-300 мм - с печью. Свариваемость: трудносвариваемая.

Способы сварки: РДС - необходим подогрев и последующая термообработка. КТС -необходима последующая термообработка. Обрабатываемость резанием: После закалки и отпуска при НВ < 241, К_тв.спл. = 0.75, К_б.ст. ⁼ 0.65.

Учитывая условия работы детали в сборочном узле, ее служебное назначение и опираясь на перечисленные выше факторы, возможно, утверждать, что выбор материала детали сделан обосновано.

Точность детали и качество поверхностей не вызывают никаких затруднений при ее изготовлении в условиях крупносерийного производства. Обрабатываемые поверхности являются простыми по конфигурации, что обеспечивает применение высокопроизводительного оборудования. Деталь имеет хорошие базовые поверхности первичной механической обработки.

Большинство из поверхностей детали унифицировано, что допускает обработку стандартным режущим инструментом. Наличие поверхностей, не подвергаемых механической обработке, снижает трудоемкость изготовления детали.

В целом деталь технологична, размеры на чертеже проставлены с учетом взаимосвязи конструкторских, технологических и измерительных баз.

2.2 Количественный анализ технологичности

Проведем количественную оценку детали - 260-1602356-10-Гидропоршень ( рис. 1.1.1 ) .

1.Коэффицнент унификации конструктивных элементов:

Где Q_уэ - количество унифицированных элементов;

Q_э - общее количество элементов в детали;

Таблица 2.2.1 Конструктивные элементы детали

п/п	Наименование изделия	Qуэ - количество унифицированных элементов
		Qэ - общее количество элементов в детали
		Фаски	Галтели	Проточки	Шлицы	Шпоночные пазы	Всего
1	260-1602356-10-Гидропоршень	8	1	4	0	0	13
		8	1	5	0	0	14



2. Коэффициент применяемости стандартных обрабатываемых поверхностей.

[7с.ЗЗ]

где: Д_о.с ; Д_м.о - соответственно число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей.

3. Коэффициент обрабатываемости поверхностей

где Д_э - общее число поверхностей детали.

4. Коэффициент использования материала.

где g = 0,45 кг - масса детали;

Q = 1,095 кг - масса заготовки.

5. Коэффициент точности обработки.

Для определения среднего квалитета точности составляем таблицу 1.4.2.

Таблица 2.2.2 Средний квалитет точности

№ п/п	Наименование изделия	Квалитет точности TI	Среднее значение ITi
		IТ6	IТ7	IТ8	IТ9	IТ10	IТ11	IT12	IT13	IT14	IT16
1	260-1602356-10 Гидропоршень	2	1	2	0	2	0	4	0	5	18	13.56

Средний квалитет точности определяется по формуле.

Коэффициент точности

Деталь технологична, если К_m.о > 0,8

0,93 > 0,8 - условие выполняется

6. Коэффициент шероховатости поверхностей.

Для определения коэффициента шероховатости поверхностей составляем таблицу 1.4.3

Таблица 2.2.3 Расчет среднего параметра шероховатости

№ п/п	Наименование изделия	Шероховатость Rа, мкм.	Среднее значение Rаi
		40	12,5	6,3	3,2	2,5	1,6	1,25	0,63	0,16
1	260-1602356-10-Гидропоршень	0	18	3	1	11	0	0	0	1	8,08

Средняя шероховатость

Коэффициент шероховатости

Деталь технологична, если К_ш <032

0,124 < 0,32 - условие выполняется.

Таблица 2.2.4 Количествен вый анализ технологичности конструкции детали

№ п/п	Наименование изделия	Показатель
		Куэ	Кп.ст	Кп.о	Ки.м	Кт.о	Кш
1	260-1602356-10-Гидропоршень	0,93	0,94	0.03	0,41	0,93	0,12

2.3 Общий вывод

По всем основным показателям деталь является достаточно технологичной, имеет хорошие базовые поверхности, позволяет применять для их обработки современное оборудование и прогрессивные режимы резания.

2.4 Разработка предложений по совершенствованию и унификации изделий

При проектировании деталей необходимо стремится, что бы как можно больше поверхностей были унифицированы (фаски, галтели, проточки, шлицы, шпоночные пазы). Это позволит применять при обработке деталей стандартный инструмент и высокопроизводительные методы обработки поверхностей.

В данном случае, изучив чертеж, детали можно внести следующее предложение по унификации конструкции детали.

1. Предлагается для шлифуемых шеек ввести канавки для выхода шлифовального круга.

Имеется в чертеже

2.5 Выбор и проектирование типового представителя (комплексного изделия)

Проведем выбор типового представителя (комплексного изделия). Для этого сравним все варианты исполнения детали 260-1602356-10 - Гидропоршень (К1 - К4). Результаты сравнения занесем в таблицы ( 2.5.1 - 2.5.5).

Таблица 2.5.1 Сравнение деталей по массе

№	Наименование изделия и № чертежа	Краткая характеристика изделия	Марка материала	Годовой выпуск Fг, шт	Масса, кг
				На основное производство	запчасти	Всего	Одного изделия	Годовой программы
1	260-1602356-10-Гидропоршень (К1)	2	Сталь 40Х ГОСТ 1050-74	10000	0%	10000	3,60	36000
2	260-1602356-10-Гидропоршень(К2)	1,6	Сталь 40Х ГОСТ 1050-74	10000	0%	10000	1,84	18432
3	260-1602356-10-Гидропоршень(КЗ)	1,4	Сталь 40Х ГОСТ 1050-74	15000	0%	15000	1,23	18522
4	260-1602356-10 -Гидропоршень(К4)	1	Сталь 40Х ГОСТ 1050-74	15000	0%	15000	0,45	6750

Таблица 2.5.2 Сравнение деталей по конструктивным особенностям.

№	Наименование изделия	Qуэ - количество унифицированных элементов
		Qэ - общее количество элементов в детали
		Фаски	Галтели	Проточки	Шлицы	Шпоночные пазы	Всего
1	260-1602356-10-Гидропоршень(К1)	8	1	4	0	0	13
		8	1	5	0	0	14
2	260-1602356-10-Гидропоршень(К2)	8	1	4	0	0	13
		8	1	5	0	0	14
3	260-1602356-10-Гидропоршень(КЗ)	8	1	4	0	0	13
		8	1	5	0	0	14
4	260-1602356-10 -Гидропоршень(К4)	8	1	4	0	0	13
		8	1	5	0	0	14

Таблица 2.5.3 Сравнение деталей по качеству обработки поверхностей

№	Наименование изделия	Шероховатость Rа, мкм.	Среднее значение Rаi
		40	12,5	6,3	3,2	2,5	1,6	1,25	0,63	0,32	0,16
1	260-1602356-10 -Гидропоршень (К1))	0	18	3	1	11	0	0	0	0	1	8,08
2	260-1602356-10-Гидропоршень (К2)	0	18	3	1	11	0	0	0	0	1	8,08
3	260-1602356-10-Гидропоршень (КЗ)	0	18	3	1	11	0	0	0	0	1	8,08
4	260-1602356-10-Гидропоршень (К4)	0	18	3	1	11	0	0	0	0	1	8,08

Таблица 2.5.4 Сравнение деталей по точности обработки поверхностей

№	Наименование изделия	Квалитет точности TI	Среднее значение ITi
		IТ6	IТ7	IТ8	IТ9	IТ10	IТ11	IТ12	IТ13	IГ 14	IТ16
1	260-1602356-10- Гидропоршень (К1)	2	1	2	0	2	0	4	0	5	18	13,56
2	260-1602356-Ю - Гидропоршень <К2)	2	1	2	0	2	0	4	0	5	18	13,56
3	260-1602356-10- Гидропоршень (КЗ)	2	1	2	0	2	0	4	0	5	18	13,56
4	260-1602356-10- Гидропоршень (К4)	2	1	2	0	2	0	4	0	5	18	13,56

Сводная таблица сравнения деталей.

Таблица 2.5.5

№	Наименование изделия и № чертежа	Масса, кг	Количество поверхностей	Количество конструктивных элементов	Средние показатели точности
		qд	Qз	Дэ	Дм.o	До.с	Qуэ	Qэ	ITi	Rаi
1	260-1602356-10-Гидропоршень (К1)	3,6	8,76	34	33	31	13	14	13,56	8,08
2	260-1602356-10 -Гидропоршень (К2)	1,84	4,49	34	33	31	13	14	13,56	8,08
3	260-1602356-10 -Гндропоршень (КЗ)	1,23	3	34	33	31	13	14	13,56	8,08
4	260-1602356-10 -Гидропоршень (К4)	0,45	1,1	34	33	31	13	14	13,56	8,08

где Оуэ - количество унифицированных элементов Оэ - общее количество элементов в детали

До.с ;Дм.о - соответственно число поверхностей детали, обрабатываемых стандарт ным инструментом и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей

Дэ - общее число поверхностей детали.

Проведя сравнительный анализ деталей, делаем вывод, что детали отличаются только массой, размерами и программой выпуска.

Исходя из этого принимаем для дальнейших расчетов деталь-представитель, имеющую наибольшие массу и программу выпуска: 260-1602356-10 - Гидропоршень (К1).

3.Количественная оценка группы предметов производства

3.1 Определение приведенной производственной программы для типового представителя (комплексного изделия)

Приведённую производственную программу определяем для сокращения многономенклатурной программы, что приводит к сокращению объёма проектных и технологических работ. Согласно задания курсового проекта, имеется группа подобных изделий, которые отличаются характеристиками в определённых диапазонах. В заданной группе изделий выбираем изделие-представитель, которое характеризуется наибольшими объемом выпуска и трудоемкостью изготовления. Для остальных деталей, входящих в группу, определяем коэффициент приведения по трудоёмкости к детали-представителю. С учётом различия в массе, программе выпуска, сложности обработки и других параметров.

Общий коэффициент приведения.

где К₁ - коэффициент приведения по массе

К₂ - коэффициент приведения по серийности

К₃ - коэффициент приведения по сложности

К_n - коэффициент, учитывающий другие особенности детали (различия в точности, шероховатости поверхности и др.)

1.Коэффициент К₁ учитывающий различие в массе обрабатываемых деталей.

 [4.стр.55]

где С_о и С_в - коэффициенты, определяющие долю основного и вспомогательного времени в штучном;

и - суммарные массы деталей рассматриваемого изделия группы и изделия - представителя.

Для геометрически подобных деталей воспользуемся более простой формулой

2. Коэффициент приведения по серийности К₂ учитывает изменение трудоемкости при изменение программы выпуска.

[4. стр.56]

где и - программа выпуска изделия-представителя и приводимого изделия ;

- показатель степени ( = 0,15 - для объектов легкого и среднего машиностроения ) [4. стр.56 ]

3.Коэффициент приведения по сложности - К₃ учитывает влияние технологичности конструкции на станкоемкость обработки.

 [4. стр.57]

где и - коэффициенты, учитывающие различие соответствующих технических параметров в рассматриваемом изделии и изделии-представителе;

- показатели, отражающие степень влияния соответствующих технических параметров на трудоемкость обработки.

4. К_п - коэффициент, учитывающий другие особенности детали, в данном случае учитываются различия в точности и параметре шероховатости поверхности.

[ 4. стр.57 ]

где - средние значения квалитета точности приводимой детали и детали-представителя.

- средние значения параметра шероховатости приводимой детали и детали-представителя.

Значения находим по нормативам [ 4. стр.57 ], а средние значения квалитета точности и параметра шероховатости находим при выполнении количественного анализа технологичности деталей.

Приведенная программа для каждого изделия определяется произведением заданной программы на общий коэффициент приведения.

[4. стр.55]

Все расчеты по определению приведенной программы для каждой детали комплекта сведём в таблицу.

Определение приведенной производственной программы

Таблица 3.1.1

№п/п	Наименование изделия и № чертежа	Годовой выпуск, шт	Масса одного изделия, кг	Коэффициент приведения	Приведенная программа выпуска	Масса приведенной программы, кг
				по массе	по серийности	по сложности	Общий
		Ni	mi	К1	К2	КЗ	Кi	Nпрi
1	260-1602356-10-Гидропоршень(К1)	10000	3,60	1,00	1,00	1,00	1,00	10000	36000
2	260-1602356-10 -Гидропоршень(К2)	10000	1,84	0,64	1,00	1,00	0,64	6400	11796
3	260-1602356-10-Гидропоршень(КЗ)	15000	1,23	0,49	1,06	1,00	0,52	7811	9645
4	260-1602356-10 -Гидропоршень(К4)	15000	0,45	0,25	1,06	1,00	0,27	3985	1793
ВСЕГО	50000	7,13					28196	59235

Деталь-представитель группы - 260-1602356-10 - Гидропоршень (К1)

3.2 0пределенне типа производства и формы организации технологического процесса

Тип производства можно ориентировочно определить в зависимости от программы выпуска и массы изготовляемых изделий. [4, с. 42 т. 31]

Исходя из массы детали представителя и приведенной программы выпуска, определим тип производства:

Программа выпуска детали - 260-1602356-10 (К1) - Гидропоршень N_r= 10000 шт. Масса детали - 260-1602356-10 (К1) - Гидропоршень - 3,6 кг

В машиностроительном производстве различают три основных типа производства: массовое, серийное и единичное. Принадлежность к тому или иному типу производства, согласно ГОСТ3.1108 - 74,определяется степенью специализации рабочих мест, номенклатурой объектов производства, формой движения этих объектов по рабочим местам.

Степень специализации рабочих мест характеризуется коэффициентом закрепления операций, под которым понимают количество различных операций, выполняемых на одном рабочем месте в течение месяца:

Где О - число различных операций, выполняемых на рабочих местах участка или цеха в течение месяца;

Р - количество рабочих мест на участке или в цехе.

Если за рабочим местом, независимо от его загрузки, закреплена только одна операция, то К_з.о = 1,что соответствует массовому производству.

К_з.о = 1 - массовое

1< К_з.о< 10 - крупносерийное

10< К_з.о< 20 - среднесерийное

20< К_з.о< 40 - мелкосерийное

К_з.о > 40 - единичное.

Тип производства детали - 260-1602356-10 (К1) - Гидропоршень - крупносерийный. Данный тип производства характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры изделий партиями (сериями), повторяющимися через определенные промежутки времени, широкой специализацией рабочих мест и сравнительно большим объемом производства.

По уровню механизации и автоматизации крупносерийное производство приближается к массовому. Широко применяется специализированное оборудование, заготовки с минимальными припусками, специальная и переналаживаемая оснастка. Детально разрабатывается документация и техническое нормирование.

Существуют две формы организации технологических процессов:

1) групповая;

2) поточная.

Основа групповой формы организации производства - группирование изготовляемых деталей по однородным конструктивно - технологическим признакам. Она характеризуется единством средств технологического оснащения и специализацией рабочих мест.

Поточная форма характеризуется специализацией каждого рабочего места, согласованным и ритмичным выполнением всех операций технолог* «еского процесса на основе такта выпуска, размещением рабочих мест в последовательности, соответствующей последовательности выполнения технологически операций. Поточная форма производства реализуется в виде поточной линии.

Принимаем для разрабатываемого технологического процесса механической обработки поточную форму организации технологического процесса. На основании данных полученных в результате расчетов (пункт 12), произведем уточненный расчет типа производства.

Уточненный расчет типа производства произведем на примере операции 005 технологического процесса обработки детали - 260-1602356-10 - Гидропоршень.

1 .Определяем коэффициент закрепления операций

[4, стр.52]

где - суммарное число различных операций за месяц по участку.

- суммарное число рабочих мест по участку.

где = 0,75 - планируемый нормативный коэффициент загрузки оборудования для крупносерийного производства

- месячная программа выпуска деталей при работе в 2 смены:

Где N_год = 28196 шт. - приведенная годовая программа выпуска деталей Т_шт. - штучное время операции, мин;

Fд =3590,4 ч - действительный фонд времени работы оборудования.

- Число различных операций за месяц по участку

- Число рабочих мест по участку

[4, стр.52]

Для удобства составим таблицу в которую заносим результаты расчета.

Расчет основных показателей линии.

1. Расчет суточного выпуска изделий.

2. Расчет суточной производительности поточной линии.

Где F_с - суточный фонд времени работы оборудования = 960 мин

Т_ср - средняя станкоемкость операции.



Где К_В - средний коэффициент выполнения нормы.

n_о - количество основных операций.

Определение типа производства для детали 260-1602356-10(К1) - Гидропоршень

Таблица 3.2.1

№ операции	Наименование операции	Тшт.	Оi	Pi
005	Токарная	11,90	0,2461	2,077
010	Токарная	1,48	1,9754	0,259
015	Токарная	2,30	1,2743	0,401
020	Токарная	3,32	0,8834	0,579
025	Агрегатная	3,39	0,8629	0,592
030	Вертикально-фрезерная	1,30	2,2605	0,226
40	Токарная	1,25	2,3453	0,218
45	Круглошлифовальная	0,78	3,7622	0,136
50	Круглошлифовальная	0,78	3,7622	0,136
	Итого	26,50	17,37	4,62

Определяем коэффициент закрепления операций

Тип производства - крупносерийный, так как соблюдается условие 1< К_з.о< 10.

3. Загрузка линии.



Линия многономенклатурная.

При групповой форме организации рассчитываем объем партии и ее периодичность.

4 . Количество деталей в партии.

Где F_эм ⁼ 10560 мин. - эффективный месячный фонд времени работы участка

5.0пределяем периодичность повторения партии деталей.

По расчетному значению принимаем ближайшее большее I_н= 7 дней. Рассчитываем размер передаточной партии.

Должно выполнятся условие

1240 > 480 > 345.4

Условие выполняется.

4. Выбор заготовки и метода ее изготовления

4.1 Определение вида и выбор методов изготовления заготовок

Метод получения заготовок определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, программой выпуска, а так же технологичностью ее изготовления.

Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь.

Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, наметить припуски на механическую обработку всех поверхностей, рассчитать размеры и выбрать допускаемые предельные отклонения. Чем больше исходная заготовка по форме и размерам приближенна к готовой детали, тем меньше потребуется затрат времени и средств на ее обработку.

Из принятых в машиностроении заготовок (проката, отливок, поковок) в качестве заготовки детали - 260-1602356-10(К1) - Гидропоршень, учитывая, что материал детали высококачественная легированная конструкционная сталь 40Х ГОСТ 4543-7], принимаем заготовку - штамповку.

В крупносерийном типе производства получить заготовку таким методом возможно для данной детали двумя конкурирующими способами.

1. Штамповка на кривошипно-горячештамповочных прессах (КГШП).

2. Штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ).

Исходным материалом для штамповки на ГКМ и КГШП является сортовой прокат. При штамповке на КГШП получают заготовку более близкую по форме к готовой детали, с меньшими припусками, чем при штамповке на горячековочных молотах (ГКМ). Более совершенная конструкция штампа обеспечивает меньшую величину смешения половин штампа, уменьшение припусков (на 20...30%), напусков, штамповочных уклонов (в 2...3 раза), допусков и как следствие - увеличение коэффициента использования металла. Производительность штамповки повышается примерно в 1,4 раза за счет сокращения количества ударов в каждом ручье до одного. Себестоимость заготовки снижается за счет уменьшения расхода металла и эксплуатационных затрат. К недостаткам штамповки на КГШП можно отнести относительно высокую стоимость оснастки по сравнению с оснасткой для штамповки на ГКМ, а так же малая их универсальность. Однако в условиях крупносерийного производства этот недостаток не является критическим при оценке различных методов получения заготовки.

При сравнении двух различных методов получения заготовки вопрос о целесообразности рекомендуемого вида заготовки может быть решен только после сравнительного расчета себестоимости заготовок в обоих случаях. Предпочтение следует отдавать заготовке, имеющей меньшую себестоимость и более высокий коэффициент использования материала.

4.2 Технико-экономическая оценка выбора метода для получения заготовки

Выполним сравнение этих двух видов получения заготовок.

Составим таблицу 4.2.1, в которую заносим исходные данные для расчетов себестоимости заготовок по вариантам.

Таблица 4.2.1 Выбор метода получения заготовки.

№ п/п	Наименование показателей	Штамповка на КГШП	Штамповка на ГКМ
1	Вид заготовки	поковка	поковка
2	Класс точности	ТЗ	ТЗ
3	Группа сложности	С2	С2
4	Масса заготовки	8,76	8,76
5	Стоимость 1т заготовок	6720	5850
6	Стоимость 1т отходов	720	720

Стоимость заготовки получаемой штамповкой на ГКМ и КППП можно определить по формуле:

[2. с. 33];

где - базовая стоимость 1т заготовок

- коэффициент, зависящий от класса точности заготовки, [2 с. 39]:

(=0.9;=0.9);

- коэффициент, зависящий от группы сложности заготовки, [2 с. 40]:

(=0.87; 0.87);

- коэффициент, зависящий от массы штамповки, [2 с. 40]:

(=0.9; = 0.9);

- коэффициент, зависящий от марки материала штамповки, [2 с. 39]:

( = 1.18; = 1.18);

- коэффициент, учитывающий...