Анализ конструктивных особенностей детали

Рассматриваемая деталь Блок цилиндров относится к классу корпусных деталей, имеет наружную ступенчатую цилиндрическую форму, центральное ступенчатое отверстие, в котором выполнены шлицы, и 9 корадиально расположенных отверстий.

На чертеже даны все размеры, необходимые для изготовления и контроля детали. Размеры в осевом направлении задаются преимущественно от основной конструкторской базы пов.13 и от вспомогательных баз пов. 8, 12, 18 (смотри рисунок 2).

1 – наружная цилиндрическая поверхность, 2 – торец, 3 –отверстие, 4 – цилиндрическая поверхность, 5 – коническая поверхность, 6 – коническая поверхность, 7 – торец, 8 – шлицы, 9 – торец, 10 –внутренняя цил. поверхность, 11 – отверстие, 12 – отверстие, 13 – торец, 14, - серповидный паз, 15 –фаска, 16 –вн. цил. пов., 17 – паз, 18 – вн. цил. пов., 19 – отверстие.

Рисунок 2 – Блок цилиндров

Характеристика поверхностей детали блок цилиндров приведена в таблице 1.

Проведя анализ видно, что блок цилиндров имеет сложную конструкцию, а к исполнительным поверхностям детали предъявляются весьма высокие требования по точности и шероховатости, обусловленные служебным назначением. Материал детали закаливается для получения высокой прочности и долговечности при работе в изделии.

Таблица 3 – Конструктивные особенности детали

№	Размеры	Поверхности	Шероховатость Ra, мкм
Значен., мм	Допуск, мм	Квалит. точн.	количество	количество унифицированных
	Æ130	0,25				3,2
		0,22				3,2
	Æ26,5	0,09 1,0				1,6
	Æ27,5	0,52				3,2
	50° Æ88	4° 0,75				3,2
	Æ60	0,19				1,6
		0,22				3,2
	45х1,25х9Н	0,12				1,6
		0,62				3,2
	Æ48	0,62				6,3
	Æ7	0,36 0,42				6,3
	Æ7,95	0,022 0,4				1,6
	Æ130	0,25 0,22				0,2
	Æ41,15 8,9	0,2 0,1 0,2				3,2
	0,5х45°	0,3				3,2
		0,3				3,2
	Æ58 1,9	0,2 0,25				3,2
	Æ55	0,03 0,25				1,6
	Æ25	0,52				6,3
Итого	n = 95	nун = 66	–

Количественная оценка технологичности [3, 6].

Технологичность конструкции изделия оценивается количественно посредством системы показателей, которые характеризуют технологическую рациональность конструктивных решений и преемственность конструкции или пригодность к использованию.

Оценку технологичности выполняю только по трем показателям: коэффициенту унификации, коэффициенту точности и коэффициенту шероховатости.

Коэффициент унификации

(1)  

где n_iуниф –количество унифицированных поверхностей (см. табл. 3);

n_i – общее количество поверхностей;

полученный коэффициент унификации К_ун > 0,6, то есть деталь является унифицированной.

Коэффициент точности обработки

(2)  

где Т_ср – средний квалитет точности;

(3)  

где Т_i – квалитет точности соответствующей поверхности;

n_i – количество размеров соответствующего квалитета точности.

Для выполнения расчетов составляю таблицу 4, в которую записываю данные, взятые из ранее составленной таблицы 3.

Таблица 4 – Квалитеты точности поверхности детали

Тi	ni	Ti´ni	Тi	ni	Ti´ni	Тi	ni	Ti´ni
			–	–	–	–	–	–

Полученный коэффициент точности К_тч >0,8, то есть деталь является технологичной.

Коэффициент шероховатости

К_ш = (4)  

где Б_ср – средний класс шероховатости;

Б_ср = (5)  

где Б_i – класс шероховатости соответствующей поверхности;

n_i – число поверхностей соответствующего класса шероховатости.

Для выполнения расчетов составляю таблицу 5, в которую записываю данные, взятые из ранее составленной таблицы 1.

Таблица 5 – Классы шероховатости поверхности детали

Бi	ni	Бi´ni	Бi	ni	Бi´ni	Бi	ni	Бi´ni
0,2		0,2	1,6		91,2	3,2		83,2
6,3		69,3	–	–	–	–	–	–

Б_ср =

К_ш =

полученный коэффициент К_ш > 0,6, то деталь является технологичной.

На основании произведенных расчетов количественной и качественной оценки конструкции детали можно сказать, что конструкция детали «Блок цилиндров» технологична.

1.4 Определение типа производства [3, 6]

Согласно ГОСТ 3.1108-74 – тип производства рассчитывается по коэффициенту закрепления операций

, (6)

где О – суммарное число различных операций;

Р – суммарное число рабочих мест на данном участке цеха.

1) Существующий технологический процесс

005 Токарная t_шт = 22,6 мин t_шт.к. = 23,1 мин

010 Токарная t_шт = 24 мин t_шт.к. = 24,7 мин

015 Токарная t_шт = 14,6 мин t_шт.к. = 14,9 мин

020 Сверлильная t_шт = 3 мин t_шт.к. = 3,2 мин

025 Сверлильная t_шт = 11,6 мин t_шт.к. = 12,2 мин

030 Расточная t_шт = 17 мин t_шт.к. = 17,24 мин

035 Фрезерная t_шт = 22,2 мин t_шт.к. = 22,5 мин

040 Сверлильная t_шт = 1,2 мин t_шт.к. = 1,5 мин

045 Расточная t_шт = 25,5 мин t_шт.к. = 25,8 мин

050 Токарная t_шт = 11,5 мин t_шт.к. = 11,8 мин

055 Токарная t_шт = 1,3 мин t_шт.к. = 1,6 мин

060 Расточная t_шт = 15 мин t_шт.к. = 15,4 мин

065 Протяжная t_шт = 3,1 мин t_шт.к. = 3,3 мин

070 Доводочная t_шт = 3,2 мин t_шт.к. = 3,4 мин

2) Рассчитываю потребное количество станков для каждой операции по формуле:

m_р = (7)  

где N – годовая программа, 15000 шт;

Т_шт – штучное время, мин.;

F_g – действительный годовой фонд времени работы оборудования;

F_g – 3888 часов при двухсменной работе (производственный календарь на 2014г.);

h_з.н. – нормативный коэффициент загрузки оборудования; h_з.н. – 0,75…0,8.

3) Рассчитываю фактический коэффициент загрузки рабочего места для каждой операции по формуле:

h_з.ф. = (8)  

005 Токарная принимаю р=2:

010 Токарная принимаю р=2:

015 Токарная принимаю р=2:

020 Сверлильная принимаю р=1:

025 Сверлильная принимаю р=1:

030 Расточная принимаю р=2:

035 Фрезерная принимаю р=2:

040 Сверлильная принимаю р=1:

045 Расточная принимаю р=2:

050 Токарная принимаю р=1:

055 Токарная принимаю р=1:

060 Расточная принимаю р=2:

065 Протяжная принимаю р=1:

070 Шлифовальная принимаю р=1:

075 Доводочная принимаю р=1:

4) Определяю количество операций, выполняемых на рабочем месте

О = (9)

005 Токарная принимаю О = 2

010 Токарная принимаю О = 1

015 Токарная принимаю О = 2

020 Сверлильная принимаю О = 4

025 Сверлильная принимаю О = 1

030 Расточная принимаю О = 2

035 Фрезерная принимаю О = 1

040 Сверлильная принимаю О = 8

045 Расточная принимаю О = 1

050 Токарная принимаю О = 1

055 Токарная принимаю О = 8

060 Расточная принимаю О = 1

065 Протяжная принимаю О = 4

070 Шлифовальная принимаю О = 4

075 Доводочная принимаю О = 4

Коэффициент закрепления операций составит:

полученный коэффициент соответствует крупносерийному производству:

1 < 1,9 < 10.

На основе расчетов, а также по величине программы выпуска и массы детали, производство детали «Блок цилиндров» относится к крупносерийному.

1.5 Расчет величины партии деталей [3]

Количество деталей в партии одновременного выпуска определяю по формуле:

n = (10)

где t – периодичность запуска в днях, (Рекомендуется следующая периодичность запуска изделий: 3; 6; 12; 24 дней);

244 – рабочих дней в году.

n =

Рассчитываю число смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах.

С = (11)

где Т_{шт.к.ср.} – среднее шт. – калькуляционное время по основным операциям, мин:

С =

Принимаю число смен работы оборудования С = 2.

Определяю число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение числа смен

n_пр = (12)

где 476 – действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин.;

0,8 – нормативный коэффициент загрузки станков в серийном производстве.

n_пр =

окончательно устанавливаю количество деталей в партии 59 шт.

Вывод: в текущем разделе было установлено, что конструкция рассматриваемой детали является сложной, но технологичной и унифицированной. Материал детали соответствует требованиям эксплуатации и замены на более технологичный не требует.

Также было установлено что тип производства детали «Блок цилиндров» – крупносерийное, а значит подразумевает использование как специального так и универсального оборудования, приспособлений и мерительного инструмента.

Для годовой программы выпуска изделий необходим двухсменный режим работы оборудования, а число деталей в партии выполняемых в каждую рабочую смену составляет 59 шт.

Дата добавления: 2015-07-11