Определение типа производства и формы организации технологического процесса

Анализ конструкции детали и требования к ее изготовлению

 

 

Стан горячей прокатки 300–2 проектной мощностью 300 тыс. тонн в год, предназначен для производства среднесортного проката давлением металла между вращающимися валками.

Деталь «Шарнир специальный» входит в соединение с валом шарнирным, образуя шпиндель, который является передаточным устройством от электродвигателя к прокатным валкам пятой горизонтальной рабочей клети прокатного стана.

Данная деталь относится к типу деталей – тела вращения с зубчатым зацеплением (класс 72) [1].

«Шарнир специальный» представляет собой втулку с центральным сквозным отверстием и шлицами по внутреннему диаметру, предназначенными для сцепления с валом. Наружная поверхность цилиндрическая, без закрытых уступов, что позволяет использовать при её производстве унифицированную заготовку. Габаритные размеры детали позволяют использовать два метода получения заготовки, такие как: штамповка и литье. Так же деталь имеет сквозное отверстие (перпендикулярно оси детали) и расположенных с ним на одной оси 6 резьбовых отверстий. Наивысшая точность размеров наружных и внутренних поверхностей соответствует шестому и седьмому квалитетам.

Деталь имеет допуски радиального и торцового биений, допуски перпендикулярности, параллельности и симметричности поверхностей по седьмой степени точности.

Исходная заготовка детали – поковка III гр. по ГОСТ 8479–70. Твердостью 223…262 НВ.

Материал детали – Сталь 40ХН ГОСТ 4543–71 (конструкционная легированная, хромоникелевая)[2,20].

 

Таблица 1 – Химический состав в % Стали 40ХН ГОСТ 4543–71

 

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0,36 – 0,44	0,17 – 0,37	0,5 – 0,8	1 – 1,4	до 0,035	до 0,035	0,45 – 0,75	до 0,3

 

Таблица 2 – Механические свойства Стали 40ХН ГОСТ 4543–71

 

σв, МПа	σт, МПа	δ5, %	KCU, кДж/м2	Термообработка
				Закалка и отпуск

Определение типа производства и формы организации технологического процесса

 

 

Таблица 3 – Базовый маршрут обработки

 

Операции	Наименование операции	Тшт, н/ч
	Горизонтально–расточная
	Токарная
	Горизонтально–расточная	4,5
	Горизонтально–расточная	0,6
	Токарная
	Токарная
	Токарная
	Долбежная
	Токарная	4,5
	Вальцешлифовальная	0,35
	Токарная	1,2
	Горизонтально–расточная
	Горизонтально–расточная	9,7
ΣП = 282		Σt = 102,85

 

Одной из основных характеристик производства, т.е. классификационной категории производства, является коэффициент закрепления операции – К_3.0[16].

 

(1)

 

где – суммарное число различных операций, шт;

Р_я – явочное число рабочих подразделений, выполняющих различные операции, шт;

Ф – месячный фонд рабочего времени при работе в одну смену, час;

Ф = 176 час;

К_в – коэффициент выполнения норм времени;

К_в = 1,3;

–суммарная трудоемкость программы выпуска, н.час;

– программа выпуска i–й позиции номенклатуры, шт;

– трудоемкость i–й позиции, мин.

 

Коэффициент закрепления операции (К_з.о.) вычислить по формуле (1)

 

.

 

В соответствии с ГОСТом 3.11.0–04 коэффициент закрепления операции указывает, что деталь изготавливается в среднесерийном производстве, т.к. 10< К_3.0< 20.

Сер и йное произв о дство, тип организации производства, характеризующийся одновременным изготовлением на предприятии широкой номенклатуры однородной продукции, выпуск которой повторяется в течение продолжительного времени. Наибольшее распространение серийное производство имеет в машиностроении и металлообработке. Выпуск продукции производится применительно к изделиям сериями, а по отношению к деталям — партиями. Изготовление серий изделий одного типоразмера обычно повторяется через регулярные промежутки времени. При повторных запусках серий машин часто вносятся изменения в конструкторскую и технологическую подготовку производства, организацию рабочих мест, повышается квалификация рабочих. Серийное производство позволяет унифицировать конструкции деталей, изделий, добиваться типизации технологических процессов и оснастки.

При среднесерийном производстве специализация ограничивается более узкой номенклатурой, а производственные линии и цехи имеют предметную и технологическую специализацию. Подготовка производства, как правило, также выделяется из основного производственного процесса. К среднесерийному производству относятся, например, станкостроение и двигателестроение, многие виды проката чёрных и цветных металлов.

 

Средняя трудоемкость операции (Т_ср, мин) определить по формуле

 

, (2)

 

где Т_шт – штучное время основной i–й операции, мин;

П_о – количество основных операций, шт.

 

Средняя трудоемкость операции (Т_ср, мин) вычислить по формуле (2)

 

.

 

Количество деталей в партии для одновременного запуска (n,шт)определить по формуле

 

, (3)

 

где а – периодичность запуска в днях, шт.

 

Количество деталей в партии для одновременного запуска (n,шт)вычислить по формуле (3)

 

 

Корректируем размер партии с учетом удобства планирования и организации производства.

 

Расчетное число смен на обработку всей партии (С_р, шт.) определить по формуле

 

, (4)

где F=476мин;

F – действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин;

К=0,8;

К– нормативный коэффициент загрузки станков в серийном производстве.

 

Расчетное число смен на обработку всей партии (С_р, шт.) вычислить по формуле (4)

 

≈ 10.

 

Число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен (n_ср, шт.) определить по формуле

 

(5)

 

где Т_ср=365,15мин;

С_пр=10 шт..

 

Число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен (n_ср, шт.) вычислить по формуле (5)

 

≈10 шт