Разработка оптимального технологического процесса изготовления детали

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов. Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства. В настоящее время в связи с развитием электроники создается и широко вводится в промышленность автоматическое оборудование с системой числового программного управления. Создаются новые высокопроизводительные и высокоточные машины, основанные на достижениях науки. Это оборудование позволяет производить продукцию высокого качества при ее низкой себестоимости. Разработка новых синтетических сверхтвердых инструментальных материалов позволило расширить не только диапазон режимов резания, но и спектр обрабатываемых материалов.

В настоящее время в машиностроении на первое место стали выходить такие понятия, как производительность и себестоимость. На решение этих главных задач направленно применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхности деталей машин, повышение полноты использования минерального сырья и увеличение извлечения из него полезных составляющих, сокращение отходов и потерь металлоконструкций за счёт замены технологических процессов, основанных на резании металла на экономичные методы формообразования.

На сегодняшний день перед технологами-машиностроителями стоят задачи дальнейшего повышения качества машин, снижение трудоемкости, себестоимости и материалоемкости их изготовления, механизация и автоматизация производства, а также сокращение сроков подготовки производства новых объектов. Технический процесс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкций машин, но и непрерывным совершенствовании технологии их сборки. Важно качественно, дешево и в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществленного труда изготовить машину, применив высокопроизводительное оборудование, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства. От принятой технологии производства во многом зависит надежность работы выпускаемых машин, а также экономика их эксплуатации. Совершенствование технологии машиностроения определяется потребностями производства необходимых обществу машин.

Целью данной контрольной работы является разработка оптимального технологического процесса изготовления детали.

1. Анализ конструкции и размерный анализ детали

Деталь типа шатун является звеном шатунно-кривошипного механизма. Это подвижная деталь механизма, соединяющая поступательно перемещающуюся деталь с вращающимся валом и служащая для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот.

Для определения назначений данной детали проанализируем все поверхности детали и их назначение (рис.1.1).

Рис. 1.1 - Конструкция детали шатун

Данная деталь сделана из материала Сталь 45. Химический состав Стали 45 приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Механические свойства приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

2. Обоснование типа производства

Исходные данные:

Годовая производственная программа с учетом запасных частей

N1 = 8000 шт.

Количество деталей на изделие m = 2 шт.

Запасные части = 5%

Режим работы предприятия 2 смены в сутки.

Годовая программа

.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования

FД = 4029 ч.

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операции КЗО, который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течении месяца, к числу рабочих мест. Т.к. КЗО отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжение рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, то КЗО оценивается применительно к явочному числу рабочих из расчета на одну смену:

где О - количество всех различных операций;

P - число рабочих мест.

Для определения КЗО необходимо установить соотношение между трудоемкостью выполнения операций и производительностью рабочих мест, предназначенных для проведения данного технологического процесса при условии загрузки этого оборудования в соответствии с нормативными коэффициентами.

Порядок расчета коэффициента закрепления операций следующий. Зная программу выпуска (годовую) и штучно-калькуляционное время, затраченное на каждую операцию, определяем количество станков:

где N - годовая программа выпуска, шт., (16800)

TШК - штучное или штучно-калькуляционное время, мин.,

FД = 4029 - действительный годовой фонд времени, при 2-ух сменной работе, ч.,

ЗЗН = 0,8 - нормативный коэффициент загрузки.

Данные об обработке каждой поверхности детали сведем в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Для определения основного технологического времени при обработке каждой поверхности воспользуемся методиками, изложенными в [3] с 19:

Поверхность 1.

Резка:

Фрезерование:

Шлифование:

Поверхность 2.

Резка:

Фрезерование:

Шлифование:

Поверхность 3.

Сверление:

Зенкерование:

Развёртка:

Поверхность 4

Сверление:

Зенкерование:

Развёртка:

Результат расчета для каждой схемы выпуска сведём в таблицу 2.2.

1. N=16800шт.

Таблица 2.2

?Р = 6 ?О = 826,8

Вывод: производство единичное.

3. Анализ технологичности конструкции детали