Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Червяк 2А061.00.00.12

 

Материал  Сталь 45 подходит для изготовления данной детали, так как механические характеристики и химический состав удовлетворяют заложенные в конструкции требования.

 

1.2. Предварительный выбор типа  производства

 

Тип производства влияет на построение технологического процесса изготовления детали и организацию работы на предприятии.

Тип производства − это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции (ГОСТ 14.004-83).

Производство  условно делят по типам на единичное, серийное и массовое. На одном заводе или в одном цехе завода могут сосуществовать различные типы производства. Тип производства предприятия определяется типом производства ведущего цеха, а тип производства цеха – характеристикой участка, где выполняется наиболее ответственные операции и сосредоточена основная часть производственных фондов.

Тип производства оказывает решающее значение на особенность организации производства, его экономические показатели, структуру себестоимости (в единичном – высока доля живого труда, а в массовом – затраты на ремонто-эксплуатационные нужды и содержание оборудования), разный уровень оснащенности.

На  первом этапе проектирования технологического процесса тип производства ориентировочно может быть определен по таблице 1.3

 

Таблица 1.3 - Ориентировочная программа выпуска деталей по типам производства

                        в механических цехах

Масса детали, кг	Типы производства
	Единичное	Мелко серийное	Среднесерийное	Крупносерийное	Массовое
меньше 1,0	меньше 10	10-2000	1500-100000	75000-200000	200000
1,0-2,5	меньше 10	10-1000	1000-50000	50000-100000	100000
2,5-5,0	меньше 10	10-500	500-35000	35000-70000	75000
5,0-10	меньше 10	10-300	300-25000	25000-50000	50000
больше 10	меньше 10	10-200	200-10000	10000-25000	25000

 

Исходя  из объема выпуска в 2400 штук и массы 1,84 кг, принимаем ориентировочный тип производства − среднесерийный. После разработки технологического процесса механической обработки, а также расчета основного оборудования и норм времени, тип производства должен быть уточнен по коэффициенту закрепления операций.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями или сериями и сравнительно большим объемом выпуска.

В настоящее время в серийном производстве широко применяют станки с ЧПУ. Оборудование, как правило, располагают по типам станков, участками, на большинстве рабочих мест которых можно выполнять аналогичные операции. В этом производстве станки с ЧПУ используют и как отдельные единицы технологического оборудования, и в составе участков и гибких производственных систем (ГПС).

В промышленности используются две основные формы организации производства: технологическая; предметная; смешанная

Технологическая специализация основана на единстве применяемых технологических процессов. При этом обеспечивается высокая  загрузка оборудования, но затрудняется оперативно-производственное планирование, удлиняется производственный цикл из-за увеличений транспортных операций. Технологическая применяется в основном в единичном и мелкосерийном производствах.

Предметная  специализация основана на сосредоточении деятельности цехов (участков) на выпуске однородной продукции. Это позволяет концентрировать производство детали или изделия в рамках цеха (участка), что создает предпосылки для организации прямоточного производства, упрощает планирование и учет, сокращает производственный цикл. Предметная специализация характерна для крупносерийного и массового производства.

Смешанная организация производства включает в себя предпосылки предметной и  технологической специализации.

В нашем случаи оборудование на участке  будет расположено как и по конструкторско-технологическому признаку, в последовательности выполнения типовых технологических процессов для станков нормальной и повышенной точности, так и по видам обработки, для станков высокой точности.

 

1.3 Выбор заготовки

 

Метод получения заготовки, её качество и  точность определяют объем механической обработки, устанавливает количество технологических операций. Следует стремиться к наибольшему коэффициенту использования материала, то есть максимально приближать форму и размеры заготовки к форме и размерам детали, при наименьшей себестоимости её изготовления.

На  выбор способа получения заготовки  влияют следующие факторы: вид материала, его физико-механические свойства, объем выпуска деталей и тип  производства, размеры и форма детали.

В дипломном проекте произведём сравнение  способа получения заготовки из проката и штамповки. Произведём технико-экономическое сравнение двух вариантов.

Годовой объём выпуска деталей – 2400 шт.

Материал  детали – сталь 45 ГОСТ 1050–88. Масса  детали – 1,84 кг.

Вариант 1. Заготовка из проката.

Себестоимость заготовки из проката

 

S_заг=М+∑С_о.з.                                                      (1.1)

 

где М – затраты на материал заготовки, руб.;

      ∑С_о.з. – технологическая себестоимость заготовительной операции, руб.;

 

 ,                                                     (1.2)

где С_п.з. – приведенные затраты на рабочем месте руб/ч;

       Т_шт.к. – штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной опе-

                   рации, мин;

Круглый прокат режут на штучные заготовки  на станке 8Г642 дисковой пилой.

Штучно-калькуляционное  время отрезной операции.

 

Т_шт-к=φ_к ×Т_о                                                           (1.3)

Т_о=0,011D                                                            (1.4)

Т_о=0,011×41=0,45 мин

 

_{φк =1,84 – ([4]стр.386)}

Т_шт-к=1,84×0,45=0,83 мин

 

С_п.з.=121 руб/ч - ([5] стр. 30)

Затраты на материал заготовки:

 ,                                             (1.5)

где Q – масса заготовки, кг;

      S – цена 1кг материала заготовки, руб.;

      q – масса готовой детали, кг;

      S_отх. – цена 1т отходов, руб.;

      S=0,185 руб. – ([5] табл. 2.6 стр.31)

      S_отх.=28,1 руб. – ([5] табл. 2.7 стр.32)

Масса заготовки без учета потерь:

 

Q₁=V×γ ,                                                        (1.6)

где V – объём заготовки, см³;

             γ – плотность г/см³.

Для определения объёма необходимо назначить  припуски на обработку.

Диаметр проката определяем по наибольшему  диаметру – Ø36 мм.

Маршрут обработки данной поверхности состоит  из двух переходов ([1] т.1 табл.4 стр.13):

     1) чернового точения

     2) чистового точения

Припуски  назначаем по табл. 3.13 стр.42[9]:

      1) черновое точение − 2z₁=4,0 мм

      2) чистовое точение − 2z₂=1,0 мм

Диаметр проката:

D_з=D+2z₁+2z₂                                                  (1.7)

D_з=36+4+1=41мм

По  ГОСТ 2590-88 выбираем прокат обычной точности диаметром 41 мм ([1] т.1 табл.74 стр.290), который обозначается следующим образом:

Предельные  отклонения размеров назначаем по табл. 74 стр.169 т.1[1] - Ø

Припуск на обработку торцов 2z=1,6мм − [3] табл.3.68 стр.188

Длина заготовки:

L_з=L+2z                                                        (1.8)

L – длина детали, мм

L_з=369+1,6=370,6мм

Допуски на длину заготовки назначаем  по табл.16 стр.134 т.1[1] – 370,6±1,0мм

Объём заготовки:

 ,                                                 (1.9)

где L_з — длина заготовки с плюсовым допуском, см;

     D_з.п — диаметр заготовки по плюсовым допускам, см.

Q₁=500×7,82=3910г=3,9кг

 

Припуск на зажим при резке l₁=60мм

Припуск на резку В=4,5мм ([3] табл.3.65 стр.185-186)

Длина торцевого обрезка проката:

l₂=0,3×D_з                                                   (1.10)

l₂=0,3×41=12,3мм

Число заготовок, исходя из принятой длины  проката по стандарту:

Из  проката длиной 4м:

 

.

Принимаем n₄=10 заготовок.

Из  проката длиной 7м:

 

.

Принимаем n₇=18 заготовок.

Потери  на некратность:

 

      (1.11)

_{Принимаем прокат длиной 4м.}

Общие потери:

 

П_о=Вn+l₁+l₂+П_н.к.                                             (1.12)

П_о=4,5×10+60+12,3+176,7=294 мм

 

Общие потери (%) от длины проката:

                                                  (1.13)

 

Масса заготовки с учетом потерь:

                                                (1.14)

Коэффициент использования материала:

 

                                                     (1.15)

Затраты на материал:

 

Себестоимость заготовки из проката:

S_заг=М+∑С_о.з=0,71+0,017=0,73 руб.

 

Вариант 2. Заготовка получена горячей объёмной штамповкой на ГКМ.

Ориентировочная величина расчетной массы поковки определяется по формуле:

М_п.=М_д.×К_р ,                                                  (1.16)

 

где М_п. – масса поковки, кг;

      М_д. – масса детали, кг;

      К_р. – расчетный коэффициент; принимаем К_р=1,5 [11] приложение 3.

 

М_п.=1,84×1,5=2,76кг

 

Класс точности – Т4 ([11] прилож.1);

Группа  стали – М2 ([11] табл.1);

Степень сложности – С1 ([11] прилож.2);

Конфигурация  плоскости разъёма – П (плоская) ([11] табл.1);

Исходный  индекс – 11 ([11] табл.2).

Основные  припуски на размеры ([11] табл.3), мм:

1,6 – диаметр 36 и чистота поверхности 6,3;

1,8–  диаметр 30 и чистота поверхности 0,63;

1,6 – диаметр 25 и чистота поверхности 0,63;

1,8 – длина 114мм и чистота поверхности 6,3;

1,8 – длина 369 и чистота поверхности 6,3;

Дополнительные  припуски учитывающие:

смещение  по поверхности разъёма штампа – 0,3 мм ([11] табл.4);

изогнутость, отклонение от плоскостности и прямолинейности – 0,6 мм ([11] табл.5).

Размеры поковки:

диаметр 36+(1,6+0,3+0,6)×2=41мм, принимаем 41 мм;

диаметр 30+(1,8+0,3+0,6)×2=35,4мм, принимаем 36 мм;

диаметр 25+(1,6+0,3+0,6)×2=30мм, принимаем 30 мм;

длина 114+(1,8+0,3)×2=118,2мм;

длина 369+(1,8+0,3)×2=373,2мм.

Допускаемые отклонения размеров ([11] табл.8):

373,2 ; 118,2 ; Ø30 ; Ø36 ; Ø41 .

Радиусы закругления наружных углов 2,0 мм ([11] табл.7).

Наклон  среза − 7°.

 

 

Рисунок 1.1 - Эскиз поковки

 

Определяем более точную массу поковки разбивая форму простые элементы

 

 

Объём поковки:

 

                   (1.17)