Курсовая работа: Проектирование технологического процесса механической обработки детали Корпус

Тип производства - это классификационная категория производства, определяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности и объема выпуска изделий. Различают три типа производства: единичное, серийное, массовое (ГОСТ 14.004-83).

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается.

Серийное производство характеризуется изготовлением изделий периодическими партиями. Серийное производство является основным типом машиностроительного производства и условно подразделяется на крупно-, средне-, и мелкосерийное.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течении продолжительного времени; на большинстве рабочих мест при этом выполняется одна рабочая операция.

Тип производства можно определить по технологическим характеристикам различных производств.

Тип производства можно определить в зависимости от объема годового выпуска и массы детали по таблице 1.3.

Таблица 1.3.

Годовая программа выпуска деталей в задании по курсовому проектированию - 30 000 шт, масса детали - 1,75 кг. Тогда по таблице 1.3. определяем, что мы имеем среднесерийное производство.

Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций (ГОСТ 3.1121-84):

КЗ.О. = ? О ,

? Р

где

? О - суммарное число различных операций, закрепленных за каждым рабочим местом;

? Р - суммарное число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.

Принято:

КЗ.О. ? 1 - массовое производство;

1 < КЗ.О. ? 10 - крупносерийное производство;

10 < КЗ.О. ? 20 - среднесерийное производство;

20 < КЗ.О. ? 40 - мелкосерийное производство;

КЗ.О. > 40 - единичное производство.

В соответствии с приведенной формулой для коэффициента закрепления операций необходимо установить соотношение между трудоемкостью выполнения операций и производительностью рабочих мест (оборудования), предназначенных для проведения данного технологического процесса при условии загрузки этого оборудования в соответствии с нормативными коэффициентами.

Данные о штучном или штучно-калькуляционном времени (ТШТ.(Ш-К)), затраченном на каждую операцию на данном этапе определяем предварительно. Суммарная трудоемкость операций:

? ТШТ.(Ш-К) = 125,66 мин.

Располагая данными о штучном или штучно калькуляционном времени, затраченном на каждую операцию, можно определить количество станков:

mр = N Ч ТШТ.(Ш-К) ,

60 Ч FД Ч зз.н.

где:

N - годовая программа выпуска деталей, шт;

ТШТ.(Ш-К) - штучное или штучно-калькуляционное время, мин;

FД - действительный годовой фонд рабочего времени, FД = 4029 ч (при двухсменной работе);

зз.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования.

Среднее значение нормативного коэффициента загрузки оборудования на участке цеха при двухсменной работе для среднесерийного производства принимаем зз.н. = 0,8.

Данные расчетов записываем в таблицу 3.2.

После расчета для всех операций значений ТШТ.(Ш-К) и mр устанавливаем принятое число рабочих мест Р, округляя до ближайшего большего целого числа полученное значение mр.

Суммарное число рабочих мест: ? Р= 14.

Далее для каждой операции вычисляем значение фактического коэффициента загрузки рабочего места по формуле:

зз.ф. = mр ,

Р

Полученные данные записываем в таблицу 1.4

Если зз.ф. операции оказывается выше нормативного, следует увеличить для данной операции количество станков. Если же на каких то операциях зз.ф. значительно ниже нормативного зз.н., следует проанализировать возможность дозагрузки рабочего места другими, примерно равноценными по трудоемкости операциями. Тогда количество операций на данном рабочем месте может быть увеличено.

Таблица 1.4. Данные для расчета КЗ.О.

Количество операций, выполняемых на одном рабочем месте, можно определить по формуле:

О = зз.н. ,

зз.ф.

Подсчитываем суммарное количество операций: ? О = 278

Определяем коэффициент закрепления операций:

КЗ.О. = ? О = 278 = 19,8

? Р 14

По коэффициенту КЗ.О. устанавливаем, что мы имеем среднесерийное производство.

Согласно ГОСТ 14.312-74, форма организации серийного производства может быть поточной или групповой.

Принимаем групповую форму организации производства, которая характеризуется периодическим запуском деталей партиями, и является признаком серийного производства.

Количество деталей в партии (n, шт) для одновременного запуска определяется упрощенным способом по формуле:

n = NЧб = 10000 Ч 6 = 230 шт

260 260

где:

б - периодичность запуска в днях (рекомендуется следующая периодичность запуска деталей: 3, 6, 12, 24 дня);

260 - количество рабочих дней в году.

Размер партии может быть скорректирован с учетом удобства планирования и организации производства. Размер партии принимают не менее сменной выработки.

Серийность производства можно ориентировочно определить по данным таблицы 1.5.

Таблица 1.5.

Следовательно, в целом, производство детали «корпус» относим к среднесерийному.

2. Анализ исходных данных

Исходными данными являются годовая программа выпуска деталей - 10 000 шт., рабочий чертеж детали и заводской комплект документов на технологический процесс механической обработки.

Для данной детали «корпус» по чертежу определяем, какие параметры необходимо обеспечить при механической обработке (параметры отверстий ш22 Н7 и наружной цилиндрической поверхности ш88 f7 были рассмотрены в разделе 1.1.):

1. Точность размеров: отверстие ш8 u8 - по 8 квалитету; межосевое расстояние отверстий 45 Js9 - по 9 квалитету; отверстия ш54 D10 и глубина выемки 10 Js10 - по 10 квалитету; остальных размеров - по 14 квалитету.

2. Точность формы: допуск плоскостности нижней присоединительной поверхности Ж - 0,03 мм.

3. Точности расположения: позиционный допуск осей отверстий М10-7Н равен 0,5 мм; позиционный допуск осей отверстий ш12 равен 0,25 мм; позиционный допуск оси отверстия ш8 u8 равен 1 мм; допуск параллельности верхней присоединительной поверхности относительно нижней присоединительной поверхности Ж равен 0,05 мм; допуск соосности оси отверстия ш54 D10 относительно базовой оси Е равен 0,04 мм.

4. Качество поверхностного слоя: шероховатость верхней присоединительной поверхности Ra = 3,2 мкм; шероховатость нижней присоединительной поверхности Ra = 2,5 мкм; шероховатость поверхности отверстия ш8 u8 Ra = 2,5 мкм; шероховатость поверхностей ш54 D10 Ra = 2,5 мкм; шероховатость поверхностей отверстий М10-7Н Ra = 5 мкм; шероховатость поверхности отверстия ш8 u8 Ra = 2,5 мкм; шероховатость поверхности выемки Ra = 2,5 мкм; шероховатость остальных механически обрабатываемых поверхностей Ra = 12,5 мкм.

5. Деталь «корпус» термической обработке не подвергается.

3. Разработка технологического процесса обработки детали

Из существующих видов технологических процессов: еденичного, типового и групповрго, для данного производства изготовления детали «корпус» выбираем типовой технологический процесс.

Типовой технологический процесс - это процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

3.1 Выбор типового технологического процесса

Данная деталь «корпус» относится к корпусным деталям. Корпусные детали - это базовые детали, служащие для размещения в них сборочных единиц и отдельных деталей. Характерная особенность корпусов - наличие опорных (достаточно протяженных и точных) плоскостей и отверстий. Корпусные детали делятся на две основные группы: коробчатого типа и фланцевого типа. Анализируемая деталь относится к корпусам фланцевого типа, так как плоскости разъема, являются торцевыми поверхностями основных отверстий.

К корпусным деталям предъявляют комплекс технических требований, определяемых в каждом конкретном случае, в первую очередь, исходя из служебного назначения детали. Соблюдение технических требований означает формирование требуемых физико-механических свойств материала детали, получение необходимой прочности и виброустойчивости, обеспечение требуемой геометрической точности детали и создание условий для удобства выполнения механосборочных и эксплутационных работ. Технические требования, относящиеся к параметрам геометрической точности детали, выполняют в результате обработки резанием на различных этапах технологического процесса изготовления корпусной детали.

Структура и содержание технологического процесса обработки резанием заготовки корпусной детали зависит от ее конструктивного исполнения, геометрической формы, размеров, массы, вида заготовки, сложности предъявляемых технологических требований и характера производства.

Несмотря на многообразие конструктивного исполнения корпусных деталей, различия их геометрических форм, размеров и предъявляемых технологических требований в разработке и построении технологического процесса обработки резанием имеются общие закономерности. Эти закономерности относятся к задачам выбора технологических баз, к определению последовательности обработки поверхностей в соответствии с намеченными технологическими базами, к определению необходимого числа переходов по обработке определенных поверхностей детали, к выбору оборудования и формированию операций.

Для различных по конструкции и размерам корпусных деталей технологический процесс обработки резанием включает следующие основные этапы:

- черновая и чистовая обработка плоских поверхностей или плоскости и двух отверстий, используемых в дальнейшем в качестве технологических баз;

- обработка остальных наружных поверхностей;

- черновая и чистовая обработка главных отверстий;

- обработка мелких и резьбовых отверстий;

- отделочная обработка плоских поверхностей и главных отверстий;

- контроль точности обработанной детали.

Приведенные этапы являются общими, и построение технологических процессов обработки резанием заготовок различных корпусных деталей обычно не выходит за их рамки.

3.2 Анализ заводского технологического процесса обработки детали

При разработке технологического процесса механической обработки детали «корпус» мы не будем коренным образом перерабатывать существующую технологию.

Заводской технологический процесс обработки детали рационален для использования в единичном и мелкосерийном производствах.

При обработке на металлорежущих станках применяют три вида установки детали: с выверкой на станке, по разметочным рискам и в приспособлении. В анализируемом технологическом процессе установка деталей производится по предварительно нанесенным разметочным рискам применяется преимущественно в единичном, реже в мелкосерийном производствах. Данный способ установки занимает значительное время и не обеспечивает равномерного распределения припусков. Для разрабатываемого технологического процесса будем использовать, по возможности, способ с выверкой на станке, так как он несколько снижает трудоемкость выверки и дает более равномерно распределение припусков. Также будем использовать установку обрабатываемых деталей и в приспособлениях, так как данный способ применяется в серийном и массовом производствах: при этом обеспечивается требуемая ориентировка деталей с минимальной затратой рабочего времени.