Определение вида станков (У, ЧПУ, ОЦ, А или АС)

Определение типа производства.

1.1.Определяем возможные типы производства для данных номенклатуры(H), размера партии запуска(Q), годовой программе выпуска (N).

Вариант 22: H=75, Q=2000, N=40000, Сталь 12Х18Н9Т HRC 55..58

Исходя из данных курсового проекта (H,Q,N) по табл.1 выбираем наиболее подходящие типы производства:

ПАЛ: H>2-10, Q=>300 шт., N=100 тыс.шт.

РТК: H=50-500, Q=40-1000 шт., N=20 тыс.шт.

1.2.Исходя из предпочтения H>Q>N, выбираем роботизированный токар-ный комплекс (РТК).

Таблица 1 Ориентировочные характеристики РТК

1.3.Такт выпуска считаем по формуле: t_в=Ф*60/N (мин/шт), Ф=2000 ч. на смену

t_в=2000*60/40000=3 (мин/шт).

1.4.Найдем коэффициент повторяемости запусков: К_повт.=N/H*Q (раз/год)

К_повт.=40000/75*2000=1 (раз/год)

Отработка конструкции детали на технологичность.

2.1. Оценка сложности обработки и сборки:

Тип детали: ДТТВ, сложность – 1 балл

Габариты, мм: D<100, L<300, сложность – 1 балл

Точность, кв.: 6, сложность – 2 балла

Количество инструментов: 9, сложность – 2 балла

Твёрдость, сложность – 1 балл

Шероховатость, мкм: R_a=0,8 , сложность – 3 балла

Количество обрабатываемых сторон: >2, сложность – 3 балла

Min отверстие, стенка, мм: 9, сложность – 1 балл

Контур образующей: фасонный, сложность – 3 балла

Сумма: 17 баллов => сложность детали относится к средней.

2.2.Предлагаю:

- для уменьшения расхода материала, сокращения механообработки в качестве заготовки выбрать цилиндрическую трубу;

- предусмотреть канавки для выхода резьбового резца (1-3 мм);

- сделать фаски;

- уменьшить длину поверхности с высокой точностью обработки под подшипник;

Выбор заготовки.

На выбор заготовки влияет много факторов, но приоритетным является стоимость получения заготовки. Для данной детали заготовку можно получить тремя методами: прокатом, штамповкой и литьём.

3.1.Расчитаем стоимость заготовки (Sз) из трубы, отливки и штамповки:

m = ρV, где ρ = 7800кг/м³ , V – объём .

М_д = 0,87 кг.

ü Прокат:

М_з = 3,08 кг;

S_з = М_з*С – (М_з - М_д)_*С_отх ;

S_з = 3,08_*1 – (3,08-0,87)_*­0,2_*1 = 2,64 $/кг;

ü Штамповка:

М_з = Мд/0,6= 0,87/0,6=1,45 (кг);

М_з = 1,45 кг;

S_з = М_з*С_б*К_с - ( М_з -М_д)_*С_отх ;

S_з = 1,45_*3_*1 – (1,45-0,87)_*0,2_*3 = 4 $/кг;

ü Литьё:

М_з = Мд/0,9=0,87/0,9= 0,97 (кг);

М_з = 0,97 кг;

a) в землю:

S_з = М_з*С_б*К_с - (М_з -М_д)_*С_отх ;

S_з =0,97*3*1-(0,97-0,87)*0,2*3=2,85 ($/кг);

b) по выплавляемым моделям:

S_з =М_з*С_б*К_с - (М_з-М_д)_*С_отх ;

S_з =0,97*10*1-(0,97-0,87)*0,2*10=9,5 ($/кг);

3.2.Обоснование выбора заготовки:

По серийности: прокат (литьё).

По стоимости: прокат, штамп, литьё.

По номенклатуре: нет ограничений.

Стойкость оснастки: 533,3 <= 2500 – исключить штаповку.

Соответствие поверхности – не важно.

Предпочтителен прокат. Альтернатива – литье.

Определение вида станков (У, ЧПУ, ОЦ, А или АС)

На основе сложности детали (17 баллов) и среднего размера партии (2000) выбираем обрабатывающий центр.

5. Определение альтернативных вариантов организационной структуры технологической системы

5.1. Определение оперативного времени обработки детали

Значение времени определяем из таблицы 5: Т_оп=6 мин.

Таблица5. Среднее оперативное время каждой установки несколькими инструментами

5.2. Определение максимального допустимого времени переналадки

Значение времени переналадки определяется из условия:

Т_оп*Q/( Т_оп *Q+T_пер)=0,8 => T_пер =3000 (мин)=50 (ч).

5.3. Выбор альтернативных вариантов организационной структуры системы производим по Т_пер=50 ч: по таблице 1 получаем ПАЛ и РТК.

РАЗРАБОТКА АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ МАРШРУТНОГО РТП

6.1.План обработки

Методы обработки: обточка, растачивание, нарезание резьбы, сверление, сверление разверткой, фрезерование, отрезка, шлифование наружное .

Последовательность операций и переходов:

1. Заготовительная (отрезка).

2. Подготовка баз .

3. Черновая и чистовая токарная обработка с одной стороны фланца (в кулачках левой бабки) :

- подрезка торца;

- наружная обточка, канавка, фаски;

- сверление центрального отверстия, расточка

- нарезание резьбы.

4. Черновая и чистовая токарная обработка со второй стороны фланца (в кулачках правой бабки) :

- подрезка торца;

- наружная обточка, канавка, фаски;

- обработка разверткой центрального отверстия;

- нарезание резьбы.

5.Объёмная ТО для снятия напряжений (нормализация и улучшение) HRC 28..32.

6. Сверление радиальных отверстий.

7. Прорезка шлицев дисковой фрезой.

8. Поверхностная закалка поверхности С(ТВЧ) HRC 48...52.

9. Шлифование наружное.

10. Покрытие (химическое оксидирование или гальваническое).

Тип и модель оборудования:

1. Автомат токарно-револьверный многооперационный с числовым программным управлением.

Модель 11Б40ПФ4

2. Полуавтомат круглошлифовальный универсальный высокой точности с числовым программным управлением.

Модель 3М132МФ2

3. Зубонарезной станок 5А250.

Вид и тип инструмента

Резцы:

- контурного точения (ГОСТ 20872-75)

- подрезной

- резьбовые (ГОСТ 22207-76)

Фреза червячная из быстрорежущей стали (ГОСТ 2679-61)

Круг шлифовальный (ГОСТ 2424-67)

Способ базирования и тип приспособления

1.Для базирования заготовки на обрабатывающем центре 11Б40ПФ4 используется цанговый патрон (ГОСТ 2877-80) и оправка цилиндрическая центровая для точных работ ступенчатая (ГОСТ 16213-70) .

2.При обработке на шлифовальном станке 3М132МВФ2 изделие закрепляется в трехкулачковом спирально-реечном патроне (ГОСТ 2675-80).

Методы и средства контроля

1.Для автоматического контроля размеров применимы устройства с индуктивными и механотронными преобразователями.

Использовано измерительное устройство БВ-3040.

Пределы показаний: 5; 25; 50;

2.Штангенциркуль ШЦ-П (ГОСТ 166-80). ±20…±300 мкм

3.Для контроля шероховатости поверхности применен профилограф-профилометр модели 252 (с цифровым отсчетом).

Параметр Ra.

Предел измерения 100-0,02 мкм.

Базовые длины: 2,5; 0,8; 0,25; 0,08.

6.2.1. Расчет укрупненного нормирования ТП и определенин Тшт-к

для ПАЛ (заготовка: труба)

1. Тмаш = Трх + Тхх + Тперех = Кгабар * Кмассы * Трх,

для крупн.дет. Кгабар =1,25 , мелк. Кгабар = 2,

для стали Кмассы =1, цв. спл. Кмассы = 0,5

2. Топ = Туп +Тус = ΣТмаш + Тус; Тус » 0,2 мин

3. Тшт = 1,15 Топ

4. Тшт-к = Тшт + Тпз/Qср, Тпз = Тпер

Обточка:

За эталонный взят средний диаметр обточки (припуск на неточность в методах расчета)

Черновая обработка:

с одной стороны от d = 68 мм до d = 42 мм (в 7 прохода):

Трх1=0,00015dl=0.00015*103*42*7=4,5 мин

со второй стороны:

от d = 68 мм до d = 65 мм (в 1 проход):

Tpx2=0.00015dl=0.00015*24*65=0,23 мин

Чистовая обработка:

с одной стороны от d = 42 мм до d = 40 мм (в 1 проход):

Трх1=0,00015dl=0.00015*103*40=0,62 мин

со второй стороны:

от d = 65 мм до d = 64 мм (в 1 проход):

Tpx2=0.00015dl=0.00015*24*64=0,23 мин

Расточка:

Черновая:

Трх расточки с одной стороны =0,0002*20*85=0,34 мин

Трх расточки с другой стороны=0,0002*24*44=0,21 мин

Чистовая:

Трх расточки с одной стороны =0,0002*22*85=0,37 мин

Трх расточки с другой стороны=0,0002*25*44=0,22 мин

Фрезерование (зубчатое колесо):

Трх фрезерование = 6мин

Нарезание резьбы резцом:

для М34 – Трх1=0,002*4*34=0,27 мин

Шлифование:

Трх=0,00015dl=0.00015*20*36=0.1мин

6.3.1.Оформление упрощенного маршрутного ТП

Таблица 2. Маршрутный ТП

6.2.2. Расчет укрупненного нормирования ТП и определение Тшт-к

для РТК (способ получения заготовки: литье)

1. Тмаш = Трх + Тхх + Тперех = Кгабар * Кмассы * Трх,

для крупн.дет. Кгабар =1,25 , мелк. Кгабар = 2,

для стали Кмассы =1, цв. спл. Кмассы = 0,5

2. Топ = Туп +Тус = ΣТмаш + Тус; Тус » 0,3 мин

3. Тшт = 1,15 Топ

4. Тшт-к = Тшт + Тпз/Qср, Тпз = Тпер

Обточка:

За эталонный взят средний диаметр обточки (припуск на неточность в методах расчета)

Черновая обработка:

с одной стороны от d = 45 мм до d = 42 мм (в 1 проход):

Трх1=0,00015dl=0.00015*103*42=0,64 мин

со второй стороны:

от d = 68 мм до d = 65 мм (в 1 проход):

Tpx2=0.00015dl=0.00015*24*65=0,23 мин

Чистовая обработка:

с одной стороны от d = 42 мм до d = 40 мм (в 1 проход):

Трх1=0,00015dl=0.00015*103*40=0,62 мин

со второй стороны:

от d = 65 мм до d = 64 мм (в 1 проход):

Tpx2=0.00015dl=0.00015*24*64=0,23 мин

Расточка:

Черновая:

Трх расточки с одной стороны =0,0002*20*85=0,34 мин

Трх расточки с другой стороны=0,0002*24*44=0,21 мин

Чистовая:

Трх расточки с одной стороны =0,0002*22*85=0,37 мин

Трх расточки с другой стороны=0,0002*25*44=0,22 мин

Фрезерование (зубчатое колесо):

Трх фрезерование = 6мин

Нарезание резьбы резцом:

для М34 – Трх1=0,002*4*34=0,27 мин

Шлифование:

Трх=0,00015dl=0.00015*20*36=0.1мин

6.3.2.Оформление упрощенного маршрутного ТП

Таблица 2. Маршрутный ТП

7.Разработка и анализ вариантов технологической системы для альтернативных РТП

7.1. Количество основного технологического оборудования:

Вариант 1:

Токарный обрабатывающий центр 11Б40ПФ4

M₁=6

Шлифовальный станок универсальный высокой точности 3М132МФ2

M₂=1

Зубонарезной станок

M₂=1

Вариант 2:

Обрабатывающий центр 11Б40ПФ4

M₁=6

M₁=1

M₁=3

7.2.Выбор типа ТНС, ПОУ, ПР, ТО

Вариант 1:

- Транспортная лента - 3;

- бункер ПОУ - 1;

-печь ТВЧ + ванна охлаждающей жидкости;

- тара (на 50 изделий).

Вариант 2:

- тележка ручная - 4;

- склад автоматический Ст-0,16;

- робот, обслуживающий станки - НЦТМ-01 -8;

- бункер ПОУ -8.

-унифицированные поддоны с приспособлениями для крепления деталей типа тела вращения (на 27 изделий).

7.3.Разработка компоновки участка для обоих вариантов структуры

Компоновка для обоих вариантов представлена на рисунках 1 и 2 соответственно.

Рисунок 7.1 – Компоновка для 1ого варианта структуры

Рисунок 7.2 – Компоновка для 2ого варианта структуры

7.4.Расчет основных характеристик системы

Расчёт структурной надежности выбранных технологических систем

Вариант 1:

Схема структурной надежности для 1ого варианта представлена на рисунке 7.3:

Рисунок 7.3 – Схема структурной надежности 1ого варианта

Для подобного соединения блоков надежность определяется по формуле:

= 0,98⁹ * 0,99 = 0,83

где – надежность каждой ветки схемы.

= = 0.98

= 0,99

Вариант 2:

Схема структурной надежности для 1ого варианта представлена на рисунке 7.8:

Рисунок 7.4 – Схема структурной надежности 2ого варианта

Для подобного соединения блоков надежность определяется по формуле:

= 0,99⁹ = 0,91

где – надежность каждой ветки схемы. (основное и вспомогательное оборудование)

Единичные элементы, не относящиеся к основным, принимаем с надежностью равной 0,99.

= = 0.98

= 0,99

= 0,99

= 0,99

= 0,99

8.Выбор проектного варианта РТП и технологической системы

Для выбора проектного варианта РТП и технологической системы воспользуемся методом экспертных оценок. Примем пятибалльную систему оценки:

0 – очень плохо;

1 – плохо;

2 – удовлетворительно;

3 – хорошо;

4 – отлично.

Все рсчёты произведены и занесены в таблицы 8.1, 8.2, 8.3

Выбор будем производить по следующим критериям:

Таблица 8.1 – Критерии выбора системы

Заполним таблицу важности критериев:

Таблица 8.2 – Таблица весовых коэфициентов

№
	-
		-
			-
				-
					-
						-
							-
								-
									-
										-

Приведенные оценки систем в нашем случае равны:

Таблица 8.3 – Таблица приведенных оценок систем

№

В процентах

Коэффициент

-

Вариант 1

95%

Вариант 2

100%

Исходя из таблицы видно что в нашем случае предпочтительнее выбрать РТК.

Поиск по сайту: