Определение типа производства

Федеральное государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования «Пермский Национальный Исследовательский Политехнический  университет»

Кафедра «Технологии машиностроения»

 

 

 

Курсовая работа

 

 

Выполнил: студент

группы  «ЭУПс-10-4»

В.В.Шур

Проверил:

Ст.пр., доцент М.В. Пес

 

 

 

г. Пермь

«2012»

 

 

 

Содержание

 

1.Определение типа производства……………….……………………………..3

2.Выбор метода  получения заготовки…………………………………………  7

3.Технико-экономическое  обоснование выбора заготовки…………………14

4.Определение  маршрута обработки поверхности  детали………………… 20

5. Определение  геометрических параметров режущего  инструмента для операции механической  обработки…………………………………………...27

6. Список  литературы …………………………………………………………30

7. Приложения  …................................................................................................31 
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА

Цель работы – закрепление знаний по разделу «Формы организации производства» и овладение методикой определения типа производства.

 

Исходные данные:

Деталь №11

Штучно-калькуляционное время Т_ш.к. на операцию:

005 составляет 5 мин.

010 – 6,2 мин.

015 – 4,2 мин.

020 –7,8 мин.

025 – 8,3 мин.

030 – 5,4 мин.

Годовая программа выпуска N_г  равна 1500 шт.

Деталь №12

Штучно-калькуляционное время Т_ш.к. на операцию:

005 составляет 3,8 мин.

010 – 4,3 мин.

015 –  12 мин.

020 – 6,3 мин.

Годовая программа выпуска N_г  равна 3800 шт.

 

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

Согласно  ГОСТ 3.1108-74 ЕСТД и ГОСТ 14.004-74 ЕСТПП  одной из основных характеристик  типа производства является коэффициент  закрепления операций К_3.0.

Коэффициент K_3.0 показывает отношение числа всех операций, выполняемых или подлежащих выполнению в цехе (на участке) в течение месяца, к числу рабочих мест, т.е. характеризует число операций, приходящихся в среднем на одно рабочее место в месяц, или степень специализации рабочих мест.

При K _3.0 ≤ 1 производство является массовым;

1 < K _3.0 ≤ 10 – крупносерийным;

10 < K _3.0 ≤ 20 – среднесерийным;

20 < K _3.0 ≤ 40 – мелкосерийным.

В единичном  производстве К_3.0 не регламентируется.

 

В соответствие с известными методиками расчета  коэффициента закрепления операций К_3.0 для действующего цеха (участка):

 

,        (1.1)

 

где ∑П_о   – суммарное число различных операций;

Р_я  – явочное число рабочих подразделения, выполняющих различные операции;

K _в – коэффициент выполнения норм, K _в = 1,3;

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

∑ N_i T_i - суммарная трудоемкость программы выпуска, ч;

T_i  – трудоемкость i-ой позиции, ч;

N_i – программа выпуска каждой i-ой позиции номенклатуры.

 

При данном технологическом проектировании при  заданной годовой программе выпуска N_г, шт., и известной трудоемкости трудовых операций технологического процесса T_ш.к, мин, явочное число рабочих Р_я может быть принятым равным числу рабочих мест Р_р.м. , в тоже время условное число однотипных операций П_оi, выполняемых на одном рабочем месте, может быть определено как

 

П_оi = η_н / η_ф,                           (1.2)

 

где η_н – нормативный коэффициент загрузки рабочего места всеми закрепленными за ним операциями;

η_ф – фактический коэффициент загрузки данной операцией.

 

Рассчитывается  фактический коэффициент загрузки по формуле:

 

,                                     (1.3)

 

где K_в      –     коэффициент выполнения норм;

F_д – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Приняв по справочным данным K_в = 1,3; η_н = 0,8 и F_д = 40,15 ч, получим:

 

                  (1.4)

 

,             (1.5)

 

Определить.

Условное  число однотипных операций П_оi, выполняемых на каждом рабочем месте, коэффициент закрепления операций К_3.о и тип производства при реализации технологических процессов изготовления двух деталей.

 

Решение.

Деталь 11:

 

1. Определяем число однотипных операций П_оi :

П₀₁ = 250536 / (1500 * 5) = 55,67;

П₀₂ = 26,94;

П₀₃ = 39,77;

П₀₄ = 21,41;

П₀₅ = 20,12;

П₀₆ = 30,93.

 

2. Вычисляем коэффициент закрепления операций по формуле (1.5):

 

К_3.0 = 250536 / 1500 * 6 * ( 1/5 + 1/6,2 + 1/ 4,2 + 1/7,8 + 1/8,3+1/5,4) =26,77.

 

3. Найдем тип производства в соответствии с условием:

 

20 < К_3.0 < 40

 

Следовательно, производство является мелкосерийным.

 

 

Деталь 12:

 

1. Определяем число однотипных операций П_оi :

П₀₁  = 17,35;

П₀₂ = 15,33;

П₀₃ = 5,49;

П₀₄ = 10,47;

 

2. Вычисляем коэффициент закрепления операций по формуле (1.5):

 

К_3.0 = 250536 / 3800 * 4 * ( 1/3,8 + 1/4,3 + 1/ 12 + 1/6,3) =22,58.

 

3. Найдем тип производства в соответствии с условием:

 

20 < К_3.0 < 40

 

Следовательно, производство является мелкосерийным.

 

2. ВЫБОР МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ 

Цель работы – закрепление знаний по разделу «методы получения  заготовок» и овладение методикой  определения способа получения  заготовки.

 

Исходные данные:

Деталь «Фланец кулака» - чертеж №3 (см. прил.).

Годовая программа выпуска –  5 000 шт.

Материал – сталь 45.

Определить: используя исходные данные из чертежа, определить возможные виды и способы получения заготовок для детали.

 

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

Обоснование метода получения заготовок

 

Метод получения  заготовки выбирают, анализируя ряд  факторов:

• материал детали;
• технические требования на её изготовление;
• объем и серийность выпуска;
• форму поверхности;
• размеры детали.

Оптимальным, при данных вышеперечисленных условиях, считается тот метод получения  заготовки, который обеспечивает наибольшую её технологичность при  минимальной  себестоимости.

 

Определение вида заготовок и способа их изготовления

 

Максимально приблизить геометрические формы и  размеры заготовки к размерам и форме готовой детали – одна из главных задач в заготовительном  производстве. Оптимизируя выбор  метода и способа получения заготовки, можно не только снизить затраты  на её изготовление, но и  значительно  сократить трудоёмкость механической обработки.

В машиностроении для получения заготовок наиболее широко применяют следующие методы: литье, обработка металлов давлением, сварку и комбинацию этих методов.

Каждый  метод содержит большое число  способов получения заготовок.

Вид заготовок  и способ их изготовления для конкретной детали определяется такими показателями, как материал, конструктивная форма, серийность производства и масса заготовки.

Материал является одним из важных признаков, определяющий метод получения заготовок. Наиболее широко используемые материалы объединены в семь групп. Код группы определяется по таблице 2.1 на основе данных чертежа детали.

Конструктивные  формы. Детали общего машиностроения делятся на 14 видов. Соответствующий код выбирается на основе сравнения реальной детали с описанием типовых деталей, представленных в таблице 2.2.

Чтобы найти серийность производства, необходимо знать массу детали (согласно чертежу) и задаться конкретной программой выпуска, код серийности определяется по таблице 2.3.

По массе заготовки сгруппированной в восемь диапазонов, которые выбираются по таблице 2.4 и 2.5.

Для удобства использования в работе по выбору возможных вариантов наиболее часто  применяемые способы получения  заготовок машиностроения закодированы в интервале от 1 до 11 и представлены в таблице 2.6.

Таким образом, определив коды по каждому из четырех  факторов, составим перечень возможных  видов и способов получения заготовок  для данной детали согласно таблице 2.7:

1. По кодам материала детали находим соответствующие строки в таблице.
2. По коду серийности производства уточняем место строки внутри соответствующего материала.
3. Код конструктивной фирмы определяет место строки данных соответствующем коде серийности.
4. Код массы детали уточняет горизонталь в строке нужного кода формы детали, которая указывает перечень кодов вида заготовок.

Коды вида заготовок с указанием конкретных способов изготовления расшифровываются согласно табл. 2.6. Это рекомендательная операция на первом этапе решения  поставленной задачи.

 

Таблица 2.1

 

Классификация материалов по группам

 

Вид материла	Код группы
Стали углеродистые Чугуны Литейные сплавы Высоколегированные стали  и сплавы Низкоуглеродистые стали Легированные стали Прокатанные материалы	1 2 3 4 5 6 7

 

 

Таблица 2.2

 

Конструктивная  форма детали

 

Основные признаки детали	код
Валы гладкие круглого или квадратного  сечения	1
Валы круглого сечения с одним  уступом или фланцем, с буртом или выемкой без центрального отверстия	2
Детали с цилиндрической, конической криволинейной и комбинированными формами поверхностей без центрального отверстия и с отверстием, длиной  L≤ 0,5 D	3
Тоже, 0,5 < L < 2D	4
Тоже, L > 2D	5
Детали с цилиндрической, конусной, криволинейными поверхностями с  гладкой или ступенчатой наружной поверхностью со сквозным или глухим гладким или ступенчатым отверстием	6
Детали круглые в плане или  близкие к этой форме, имеющие  гладкую или ступенчатую наружную цилиндрическую поверхность, с одного – или двусторонними уступами и ступицами, с центральным отверстием или без него, длиной 0,5 D0 < L < 2D0	7
Детали сложной пространственной формы	8
Детали с удлиненной прямолинейной, изогнутой осью и пересекающиеся главными осями	9
Корпусные детали, имеющие сочетание  призматической, цилиндрической и других форм наружной поверхности с наличием базовых отверстий и установочных плоскостей, с плоскостью и без  нее, имеющие на поверхности ребра, углубления, выступы, бобышки и отверстия	10
Детали с призматической, цилиндрической или с сочетанием криволинейной  или призматической форм наружной поверхности  с привалочной поверхностью в  виде прямоугольных, круглых фланцев, имеющие ребра, углубления, выступы	11
Коробчатые разъемные корпусы  с установочной поверхностью || и  перпендикулярны относительно плоскости  разъема, имеющие одну и более  базовых поверхностей, а также  ребра, углубления, выступы	12
Детали простой конфигурации, ограниченные гладкими и ступенчатыми, плоскими, цилиндрическими и комбинированными поверхностями с наличием ребра, буртов, бобышек, фланцев и отверстий	13
Тонкостенные полые детали с цилиндрической, конической и комбинированными формами  наружной поверхностью и детали типа дисков и крышек	14

 

Таблица 2.3

 

Определение серийности производства заготовок

 

Вид заготовки	Программа выпуска при массе детали, кг			Код серийности
	10	100	1000
Штамповка, поковка	500 1000 2500 3500	250 400 1000 1000	60 300 600 600	1 2 3 4
Прокат	500 1000 3500	250 400 1000	60 300 600	1 2 3, 4
Отливка	2000 12000 30000	600 4000 8000	300 1500 7000	1 2 3, 4

 

Таблица 2.4

 

Диапазоны отливок, поковок и штамповок  по массе

 

Масса, кг	Номер диапазона
До 0,63	1
0,63…1,60	2
1,6…4,0	3
4,0…10,0	4
10,0…63,0	5
63…100	6
100…400	7
Свыше 400	8

 

Таблица 2.5

Диапазон  диаметров проката

 

Диаметр, мм	Номер диапазона		Диаметр, мм	Номер диапазона
До 5	1		100…140	5
5…30	2		140…210	6
30…50	3		210…250	7
50…100	4		Свыше 250	8

 

 

 

Таблица 2.6

 

Виды  заготовок и способы их изготовления

 

Способы производства заготовок	код	Коэффициент Kв.т
Литьё в песчано-глиненные формы	1	0,7
Центробежное литьё	2	0,85
Литьё под давлением	3	0,91
Литьё в кокиль	4	0,8
Литьё в оболочковые формы	5	0,9
Литьё по выплавляемым моделям	6	0,91
Штамповка на молотах и прессах	7	0,8
Штамповка на горизонтально-ковочных машинах	8	0,85
Свободная ковка	9	0,6
Прокат	10	0,4
Сваренные заготовки	11	0,95

 

Таблица 2.7

 

Выбор возможных видов и способов изготовления заготовок

 

Код признака
материал	серийность	Конструктивная форма	Масса детали	Вид заготовки (способ изготовления)
1…3	1	-	1…6	1
		1	1…6 7 8	1, 4…6 1, 4, 5 1, 4, 5
		2	1…6 7 8	1, 4…6 1, 4, 5 1, 4
		3, 4	1…6 7 8	1, 2, 4…6 1, 4, 5 1, 2, 4
		5	1…6 7 8	1…6 1, 2, 4, 5 1, 2, 4
		6	1…6 7 8	1, 2, 4…6 1, 2, 4, 5 1, 2, 4

 

Продолжение табл. 2.7

 

1…3	2…4	7	1…6 7 8	1…6 1, 2, 4 1, 4…6
		8,9	1…6 7 8	1, 3…6 1, 4, 5 1, 4
		10	1…6 7 8	1, 3…6 1, 4, 5 1, 4
		11, 12	1…6 7 8	1, 3…6, 11 1, 4, 5, 11 1, 4, 11
		13	1…6 7 8	1…6 1, 2, 4, 5 1, 2, 4
		14	1…8	1, 2, 11
4…7	1	1…7 8 9 10…12 13, 14	1…8	9, 10 9 9, 10 11 9, 11
	2…4	1 2…7 8 9 10…12 13, 14	1…8	9, 10 7…10 7, 9 7…9 11 7, 11

 

Решение. Определяем четыре основных показателя детали: материал, серийность производства, конструктивную форму и массу заготовки.

 

1.По табл. 2.1 для марки стали 25 ХГНМТ определяем код – 1  – это углеродистые стали.

2. По табл. 2.3 - серийность производства по входным данным:

вид заготовок  – штамповки, поковки и прокат,

масса – 4,2 кг,

программа выпуска  – 5 000;

определяем  код – 4;

3. По табл. 2.2 - конструктивную форму; основные  признаки детали – в соответствии  с чертежом;

определяем  код – 13;

4. По табл. 2.4 и 2.5 - масса заготовки  6,3 кг имеет код – 4.

Итак, выбираем возможные виды и способы получения  заготовок для данной детали, учитывая определённые выше коды четырёх основных показателей детали:

1. Код материала – 1.

2. Код серийности – 4.

3. Код конструктивной формы – 13.

4. Код массы – 4.

Из табл. 2.7 по определённым ранее кодам 1 – 4 – 13 - 4 из графы таблицы «вид заготовки» выписываем рекомендуемые коды видов: 1, 2, 3,4,5 и 6.

Используя табл. 2.6, расшифровываем выбранные  коды видов заготовок:

1 – литье в песчано-глинянные формы;

2 – центробежное литье;

3 -  литье под давлением;

4 – литье в кокиль;

5 – литье в оболочковые формы;

6 – литье по выплавляемым  моделям.

Вывод, для  детали «Фланец-кулака» определены возможные методы получения заготовки:

1. литье в песчано-глинянные формы;
2. центробежное литье;
3. литье под давлением;
4. литье в кокиль;
5. литье в оболочковые формы;
6. литье по выплавляемым моделям.

 

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ВЫБОРА ЗАГОТОВКИ 

Цель работы – закрепление знаний по разделу методы получения заготовок  и овладение методикой технико-экономического обоснования выбора заготовки.

Исходные данные

Деталь «Фланец кулака» - чертеж №3 (см. прил. ).

Годовая программа выпуска – 5 000 шт.

Материал – сталь 45.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

Проводимые  в практической работе «Технико-экономическое  обоснование выбора заготовки» исследования позволяют определить стоимость  заготовки для детали машиностроения.

Окончательное решение о выборе способа получения  заготовок принимается после  определения стоимости её изготовления для каждого из рекомендуемых  способов.

Стоимость производства заготовок, без учёта затрат на предварительную  механическую обработку, для способов литья и обработки давлением  определяется по зависимости (3.1):

 

,  (3.1)

 

где   С     – базовая стоимость 1 тн заготовок, руб./тн (табл. 3.1 – 3.4);

К_т.о – коэффициент доплаты за термическую обработку и очистку заготовок, руб./тн (табл. 3.5)

К_т – коэффициент, учитывающий точностные характеристики заготовок (табл. 3.6);

G_заг – масса заготовки, кг.

К_с     – коэффициент, учитывающий серийность выпуска заготовок (табл. 7 - 9);

G_д    – масса детали; кг (см. Приложения 2.2-2.11);

S_отх  – стоимость 1 т отходов (стружки), руб.;

К_ф    – коэффициент, учитывающий инфляцию (по отношению к ценам 1991г.).

 

 

 

 

 

Таблица 3.1

Оптовая цена 1 т отливок из чугуна, руб.

 

Масса одной отливки, кг	Группа сложности
	1	2	3	4	5	6
4,5 5,65 7,15 9	322 316 310 304	401 394 386 379	496 486 477 468	590 579 569 557	704 691 677 665	843 827 811 796

Таблица 3.2

Оптовая цена 1 т отливок из стали, руб.

Масса одной отливки	Группа сложности
	1	2	3	4	5	6
14,25 18 22,5 28,25	352 346 341 335	439 431 424 417	542 533 524 515	645 634 623 613	770 756 744 732	922 906 891 876

 

Таблица 3.3

Оптовая цена 1 т поковок, руб.

Масса одной поковки, кг	Группа сложности
	1	2	3	4
2,825 3,575 4,5 5,65 7,15 9 11,25	398 382 368 354 342 332 321	452 432 418 403 389 376 365	506 485 468 450 435 422 409	567 544 52 504 486 472 458