Выбор способа получения заготовки

При выборе метода получения заготовки решающими факторами являются: форма детали, масса, материал, объем выпуска детали. Окончательное решение о выборе метода применяется на основе технико-экономических расчетов.

Для выбора способа получения заготовки сравнивается стоимость заготовки по базовому варианту S₁ и проектируемому S₂.

где М - затраты на материал заготовки, руб.

- технологическая себестоимость правки, калибрования, разрезки, руб.

Расчёты затрат на материалы и технологической себестоимости выполняются по формулам:

где Q - масса заготовки, кг;

S - цена 1 кг материала заготовки, руб.;

q - масса детали, кг

S_отх - цена 1 кг отходов, руб.

где С_п.з. - приведённые затраты на рабочем месте

где - длина резания при разрезании проката на штучные заготовки,

у - величина врезания перебега (при разрезании дисковой пилой у=6...8 мм)

S_м - минутная подача при разрезании (S_м=50...80мм).

φ - коэффициент, показывающий долю вспомогательного времени в штучном φ =1, 84. Расчёт стоимости заготовок, полученных поперечно клиновой прокаткой, выполняется по формуле

где - базовая стоимость одной тонны заготовок, руб.;

- коэффициенты, зависящие от класса точности, степени сложности, массы заготовки, марки материала и от объёма выпуска заготовок соответственно.

Поскольку сведения о способе получения заготовки по базовому варианту отсутствуют, рассчитываем заготовку по двум методам:

При получении заготовки поперечно клиновой прокаткой:

Расчёты затрат на материалы и технологической себестоимости:

(Q=5, 7; стоимость 1 кг Стали 40Х S=9968 руб.; q=4, 0; S_отх=1700руб.)

Рассчитываем экономический эффект по формуле:

Анализ базового варианта технологического процесса

Предметом анализа является технологический процесс изготовления вала полученного методом поперечно-клиновой прокатки. Производство крупносерийное. Годовой объем выпуска – 12000 шт. Технологический процесс состоит из шести операций механической обработки:

Динамика изменения размеров детали на различных стадиях ее обработки приведена в Табл. 6.1. В связи с тем, что эта таблица отражает только основные размеры, операции, на которых они не получаются, отражаться не будут.

Таблица 6.1 – Припуски, допуски и размеры заготовки, в миллиметрах

Поверхность, размер детали	Шероховатость детали, Rа, мкм.	Припуск	Отклонения	Размеры заготовки с отклонениями
+	-
Æ 40	12, 5	2*2	1, 1	0, 5	Æ 44
Æ 52	2, 5	2*2	1, 1	0, 5	Æ 56
Æ 70	6, 3	2*2	1, 1	0, 5	Æ 74
Æ 40	1, 25	2*2	1, 1	0, 5	Æ 44

Общая последовательность образования элементов детали в процессе механической обработке можно считать рациональной, и, следовательно, существенные изменения в эту последовательность вносить не будем. Метод получения заготовки соответствует принятому типу производства.

Для анализа применяемого для обработки данной детали оборудования составляем табл. 6.2 и 6.3.

Таблица 6.2 – Технологические возможности применяемого оборудования

Таблица 6.3 – Характеристика степени использования применяемого оборудования

Модель станка	Количество станков на операции	Коэффициент загрузки станка
2Г942		0, 042
1М713П		0, 109
		0, 987
3Т161		0, 199
3В151
3М151

Анализ приведенных в таблицах сведений показывает, что станки, используемые на операциях по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости поверхностей соответствуют требуемым условиям обработки данной детали. Почти все станки, находящиеся на указанных операциях, являются относительно недорогими.

Для анализа автоматизации технологического процесса и каждой входящей в него операции составляем Табл. 6.4.

Как видно из этой таблицы, степень механизации и автоматизации для технологического процесса невелика. Для повышения производительности следует автоматизировать процесс загрузки-разгрузки станков и межоперационный транспорт обрабатываемых деталей.

Таблица 6.4 –Характеристика механизации и автоматизации технологического процесса

Для оценки станочных приспособлений, режущего инструмента, средств технического контроля составляем табл. 6.5…6.7

Таблица 6.5.Установочно-зажимные приспособления

Таблица 6.6 – Режущий инструмент

Таблица 6.7 – Средства технического контроля

Используемое на операциях установочно-зажимные приспособления с быстродействующим пневмо- и гидроприводом, позволяет получить достаточную жесткость системы.

Как видно из табл. 6.6, в технологическом процессе применяется стандартный покупной инструмент, что ускоряет технологическую подготовку производства и уменьшает затраты на него, а также твердосплавные режущие материалы и абразивные круги. Режимы резания достаточно высокие, обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями резания и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента. На всех операциях используются прогрессивные методы настройки на размер.

В рассматриваемом технологическом процессе применена специализированная вспомогательная оснастка. Затраты времени на смену (правку) инструмента можно снизить, если применить более стойкие твердосплавные инструменты с износостойкими покрытиями. Крепление инструментов, их установка и смена не сложны. Таким образом, вспомогательная оснастка соответствует данному типу производства.

В технологическом процессе применены быстродействующие измерительные инструменты (универсальные и специальные). Точность измерения достаточно высокая (погрешность измерения не превышает 30% допуска на размер). Оснащенность измерительными средствами операций обработки хорошая. Дополнительных мероприятий по совершенствованию оснащения операций измерительными инструментами не требуется.

Действующий технологический процесс можно совершенствовать следующим образом с учетом крупносерийного производства:

на операциях 005 объединить сверлильную операцию с фрезерной (обеспечит совмещение технологической и измерительной баз при зенкеровании отверстия и как следствие увеличит точность обработки);

использовать режущие инструменты, снабженные износостойкими покрытиями TiN;

использовать станки с ЧПУ.