Технологическая подготовка производства детали типа ролик

     4.2 Выбор типа производства  

     Тип производства по ГОСТ 3.1108 – 74 характеризуется  коэффициентом закрепления операций , который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест. Так как отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжения рабочего места всеми необходимыми веществами элементами производства, то оценивается применительно к явочному числу рабочих подразделения из расчета на одну смену: 
 
 

где   - суммарное число различных операций;

     - явочное число  рабочих подразделения,  выполняющих различные  операции. 

    Согласно  ГОСТ 14.004 – 74, принимаются следующие  коэффициенты закрепления операций: для массового производства ; для крупносерийного производства  .

    Определим сумму штучного времени для каждой операции: 

     

•   для токарной операции:

 
 
 
     

•   для сверлильной  операции:

 
 
 

     Располагаем штучным или штучно – калькуляционным  временем, затраченным на каждую операцию, определяем количество станков по формуле (8): 
 
 

где    – годовая программа, шт;

      - штучное или штучно  – калькуляционное  время, мин;

     - действительный годовой  фонд времени,  ч; [3, т.2.1, с.22];

      - нормативный коэффициент  загрузки оборудования. 

     Средние значения нормативного коэффициента загрузки оборудования по отделению или участку  цеха при двухсменной работе следует  принимать: для мелкосерийного производства – 0,8…0,9; серийного – 0,75…0,85; массового  и крупносерийного – 0,65…0,75.

     Так как на данном этапе тип производства неизвестен, можно принять усредненные  значения нормативного коэффициента загрузки оборудования порядка 0,75…0,8. 

     

•   для токарной операции:

 
 
 
     

•   для сверлильной  операции:

 
 
 

     Значит, коэффициент закрепления операций будет равен: 
 
 

     Формы организации технологических процессов  в соответствии с ГОСТ 14.312 – 74 зависят  от установленного порядка выполнения операций технологического процесса, расположения технологического оборудования, количества изделий и направления  их движения в процессе изготовления.

     Решение о целесообразности организации  поточного производства обычно принимается  на основании сравнения заданного  суточного выпуска изделий и  расчётной суточной производительности поточной линии при двухсменном  режиме работы и её загрузке не ниже 60%.

     Определим заданный суточный выпуск изделий по следующей формуле (9): 
 
 
 
 

     Суточная  производительность поточной линии  определяется по формуле (10): 
 
 

где  суточный фонд времени работы оборудования (при двухсменном режиме работы);

      - средняя трудоемкость  основных операций;

       – коэффициент  загрузки оборудования. 

     Средняя трудоёмкости операций определяем по следующей формуле (11): 
 
 

где    - штучное время i – ой основной операции, мин;

     n – количество основных операций. 
 
 

     Тогда, средняя производительность поточной линии для различных видов  операций будет ровна: 

     

•   для токарной операции:

 
 
 
     

•   для сверлильной операции:

 
 
 

     Определяем  такт производства (в минутах) по следующей  формуле (12): 
 
 
 
 

     При групповой форме организации  производства запуск изделий производиться  партиями с определённой периодичностью, что является признаком серийного  производства.

     Определяем  количество деталей в партии для  одновременного запуска, допускается  определить упрощенном способе по формуле (13): 
 
 

где а – периодичность запуска в днях. (рекомендуется следующая периодичность запуска изделий: 3, 6, 12, 24 дней.) 

     а = 3,   

     а = 6,   

     а = 12,   

     а = 24,   

     Размер  партии должен быть скорректирован с  учётом удобства планирования и организации  производства (его целесообразность принимать не менее сменной выработки). Корректировка размера партии состоит  в определении расчетного числа  смен на обработку всей партии деталей  на основных рабочих местах определяем по формуле (14): 
 
 

где - среднее штучно – калькуляционное время по основным операциям, мин. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Расчётное число смен округляется до принятого  целого числа , затем определяется число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течении целого числа смен определяем по следующей формуле (15): 
 
 

где 476 – действительный фонд времени  работы оборудования в смену, мин;

0,8 –  нормативный коэффициент загрузки  станков в серийном производстве. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Исходя  из проведенных расчётов, можно сказать, что наиболее выгодным и рациональными  размером партии для загрузки оборудования на операциях в течении целого дня может быть равно .

 

     5 Описание конструкции  и назначение детали, технические требования  и нормы точности 
 

     Данная  деталь изготовлена из штамповки  на горизонтально – ковочной машине, из Стали 45. Согласно ГОСТ 7505 – 89 «Поковки стальные штампованные» выбираем класс  точности, группу стали и степень  сложности штамповки.

• степень сложности – С1;
• класс точности – Т4;
• группа стали – М2;

     Согласно  вышеперечисленны характеристикам  исходный индекс будет равен 13. Основной припуск на механическую обработку  - 1,8 мм (на сторону); смещение по поверхности разъёма штампа – 0,4 мм; изогнутость, отклонения от плоскости и прямолинейности – 0,3 мм; отклонения межосевого расстояния – 1,6 мм; минимальная величина радиусов закругления равна 2⁰.

     Допуски и допускаемые линейных размеров поковки будет находиться в пределах от +1,6 до – 0,9 для диаметров от 55÷85 мм; допускаемая величина смещения – 1 мм; допускаемая величина остаточного облоя – 1,2 мм; допускаемая величина заусенца – 5 мм; допускаемое наибольшее отклонение от концентрации пробитого отверстия – 2,5 мм; допускаемые отклонения межосевого расстояния – ±1,6 мм. 

     Химический  состав материала приведен в таблице 1. 

Таблица 1.1 - Химический состав материала 

 

     Заготовка детали - прокат (круг). Это обусловлено  условиями производства (мелкосерийное, близко к единичному). Однако в условиях серийного производства технологичнее  было бы изготовлять деталь штамповкой.

     Конструктивная  форма тоже имеет недостатки. Так  затруднительны к выполнению канавки  в торцах ролика под установку  защитных крышек. Технологичнее было бы применить в изделии подшипника с уплотнениями и предусмотреть  другие способы защиты. Канавка под  упорное кольцо также трудноисполнима  и требует специального инструмента. Желательно было бы ужесточить посадки и обойтись без кольца посредством втулок.

     Требования  по качеству поверхностей не высоки и  поэтому деталь не требует специальных  методов обработки. Всю обработку  можно выполнить на токарно-винторезном  станке с ЧПУ.

     Технические требования оси ролика:

     - точность размеров основных поверхностей  находится в пределах 6…8- го квалитетов, а размеры с не указанными  отклонениями  выполняются по 14-му  квалитету;

     - шероховатость сопрягаемых цилиндрических поверхностей значениями , а торцевых , шероховатость не сопрягаемых поверхностей ;

     - твердость не превышает НВ 400…450;

     - точность взаимного расположения  задаётся допуском торцевого  биения, равным 0,5 относительно базы;

     - сварные швы герметичны по  ГОСТ 5264-80, катет шва  8…10 мм. 
 

 

      

     6 Анализ технологичности конструкции детали 
 

     Технологичность конструкции – это соответствие детали изделия заданным условиям производства, которые обеспечивают изготовление данной детали или изделия с данной трудоемкостью и себестоимостью их изготовления.

     Основными факторами, влияющими на выбор показателей, являются: требования к изделию, вид  изделия, объём выпуска, тип производства, наличие информации, необходимой  для определения показателей, и  стадии разработки конструкторской  документации.

     Существует  два вида показателей технологичности: качественные и количественные. Качественная оценка при сравнении вариантов  конструкций в процессе изделия  предшествует количественной и определяет целесообразность затрат на определение  численных показателей технологичности  вариантов. Количественная оценка технологичности  конструкции изделия выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции.

     Оценка  конструкции детали на технологичность:

      1. Деталь состоит из стандартных  и унифицированных конструктивных  элементов: диаметральных и линейных  размеров. Это способствует использованию  стандартных режущих и измерительных  инструментов.

      2.   Деталь имеет точность и шероховатость,  которые можно получить стандартным  унифицированным инструментом при  стандартном технологическом процессе.

      3. Материал заготовки отвечает  требованиям технологии изготовления: при изготовлении нет необходимости  применять сложные технологические  процессы изготовления детали; для  хранения материала нет необходимости  создавать определенные условия  хранения и транспортировки.

      4.  Шероховатость базовых поверхностей  удовлетворяет требованиям точности  установки детали, ее обработки  и контроля.