Модернизация технологического процесса изготовления детали «Корпус датчика» на основе изменения заготовки и использования 5-ти осевого ОЦ с ЧПУ DMU 50 (Технологическая часть дипломного проекта)

2 Технологическая часть

2.1 Обоснование заготовки.

Выбор прогрессивной заготовки производится на основе сравнивания стоимости изготовления и последующей механической обработки заготовок, обеспечивающих требуемые эксплуатационные характеристики.

         Рассмотрим два варианта получения заготовки:

1. Пруток.

2. Пруток большего диаметра.

В производстве используется пруток, при изготовлении одной детали. Недостатком такой заготовки является большое количество обработки и большое количество отходов. Допускается изготовление детали из полосы, недостатком использования такой заготовки считается неудобство ее закрепления и обработки на высокопроизводительном оборудовании. В данной курсовой работе предлагаю использование заготовки труба, что приведет к одновременному изготовлению пяти деталей и минимальным отходам, к существенному сокращению времени обработки и эффективному использованию высокопроизводительного оборудования.

 Расчет заготовки из прутка.

Технико-экономические показатели изготовления заготовки.

Произведём технико-экономический расчёт двух вариантов изготовления заготовки: из круглого проката.

1 вариант.

По технологии, принятой на базовом заводе, заготовка – круглый калиброванный прокат. Материал заготовки – сплав Д16Т ГОСТ 4543 – 71.

Круг В – 125 ГОСТ 2590 – 88 / 40X ГОСТ 4543 – 71.

Используемая длина проката – 2000 мм.

Определяем общую длину заготовки:

L₃ = L_д + 2Z_подр = 41 + 2 = 43 мм,

где L_д - номинальная длина детали по рабочему чертежу, мм.

Исходя из предельных отклонений, общую длину заготовки округляем, принимаем 43 мм.

V₃ = π × D_з² / 4 × L₃ = π × 30² / 4 × 43 = 16,41 см³, где

D_з – диаметр заготовки, L₃ - длина заготовки.

Массу заготовки определяем по формуле:

Q_з = ρ × V_з = 0,275 × 16,41 = 0,451 кг.

3аготовку отрезают на горизонтально-ленточной пиле. Потери на зажим заготовки l_заж  принимаем 50 мм. 

Определяем длину торцового обрезка проката:

l_об = (0.3 ÷ 0.5) × D_з =0.3 × 50 = 15 мм.

Определяем число заготовок из проката:

Х = L_пр - l_заж - l_об / L₃ + l_р = 2000 - 50 - 15 / 43 + 1 = 43,97  шт, где

l_р = 1 - ширина реза, мм.

Принимаем 44 заготовку из данной длины проката.

Остаток длины определяется в зависимости от принятой длины проката:

L_нк = L_пр - l_об - l_заж - (L₃ × Х) = 2000 - 15 - 50 - (43 × 44) = 43 мм

или  П_нк = (L_нк × 100) / L_пр = (43 × 100) / 2000 = 2,15 %.

Определяем потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката:

П_заж= (l_заж × 100) / L_пр = (50 × 100) / 2000 = 2,5 %.

Определяем потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентном отношении к длине проката:

П_о.т = (l_об × 100) / L_пр = (15 × 100) / 2000 = 0,75 %.

Общие потери (%) к длине проката:

П_п.о. = П_нк + П_о.т + П_заж = 2,15 + 2,5 + 0,75 = 5,4 %.

Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических  неизбежных потерь определяем по формуле:

Q_з.п. = Q_з × (100 + П_п.о.) / 100 = 0,451 × (100 + 5,4) / 100 = 0,475 кг.

Коэффициент использования материала

К_им = Q_д / Q_з.п. = 0,451 / 0,475 = 0,92.

Оценку правильности метода выбора заготовки произведем по минимальной величине производственных затрат на изготовление детали.

Расчет величины затрат выполним по формуле:

П_з.д. =  (S_м / 1000) × Q_з.п. – (Q_з - Q_д) × (S_отх / 1000) + П_з.ч × Т_шт  , руб;

где S_м  = 143000 руб – стоимость 1 т материала;

Q_з.п - масса заготовки, кг;

S_отх = 9250 руб – стоимость 1т отходов;

П_з.ч - норматив приведенных затрат, приходящихся на 1ч. работы оборудования при выполнении i-й операции;

П_з.ч = 64 руб/ч;

Т_шт - норма штучного времени на механическую обработку заготовки.

Так как черновая обработка заготовки происходит за 2 операции, то:

Т_шт =  48,34 мин = 0.8 ч.

П_з.д. = (143000 / 1000)×0,475–(0,475- 0,451)×(9250 / 1000)+64×0.8=56,88 руб. 

Вариант 2.

По технологии, принятой на базовом заводе, заготовка – пруток

Используемая длина проката – 2000 мм.

Определяем общую длину заготовки:

L₃ = L_д + 2Z_подр = 41 + 2 = 43 мм,

где L_д - номинальная длина детали по рабочему чертежу, мм.

Исходя из предельных отклонений, общую длину заготовки округляем, принимаем 43 мм.

V₃ = π × D_з² / 4 × L₃ = (π × 60² / 4 × 43)/5 = 13,14 см³, где

D_з – диаметр заготовки, L₃ - длина заготовки.

Массу заготовки определяем по формуле:

Q_з = ρ × V_з = 0,275 × 13,14 = 0,361 кг.

3аготовку отрезают на горизонтально-ленточной пиле. Потери на зажим заготовки l_заж  принимаем 50 мм. 

Определяем длину торцового обрезка проката:

l_об = (0.3 ÷ 0.5) × D_з =0.3 × 50 = 15 мм.

Определяем число заготовок из проката:

Х = L_пр - l_заж - l_об / L₃ + l_р = 2000 - 50 - 15 / 43 + 1 = 43,97  шт, где

l_р = 1 - ширина реза, мм.

Принимаем 44 заготовку из данной длины проката.

Остаток длины определяется в зависимости от принятой длины проката:

L_нк = L_пр - l_об - l_заж - (L₃ × Х) = 2000 - 15 - 50 - (43 × 44) = 43 мм

или  П_нк = (L_нк × 100) / L_пр = (43 × 100) / 2000 = 2,15 %.

Определяем потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката:

П_заж= (l_заж × 100) / L_пр = (50 × 100) / 2000 = 2,5 %.

Определяем потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентном отношении к длине проката:

П_о.т = (l_об × 100) / L_пр = (15 × 100) / 2000 = 0,75 %.

Общие потери (%) к длине проката:

П_п.о. = П_нк + П_о.т + П_заж = 2,15 + 2,5 + 0,75 = 5,4 %.

Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических  неизбежных потерь определяем по формуле:

Q_з.п. = Q_з × (100 + П_п.о.) / 100 = 0,361 × (100 + 5,4) / 100 = 0,38 кг.

Коэффициент использования материала

К_им = Q_д / Q_з.п. = 0,039 / 0,041 = 0,95.

Оценку правильности метода выбора заготовки произведем по минимальной величине производственных затрат на изготовление детали.

Расчет величины затрат выполним по формуле:

П_з.д. =  (S_м / 1000) × Q_з.п. – (Q_з - Q_д) × (S_отх / 1000) + П_з.ч × Т_шт  , руб;

где S_м  = 143000 руб – стоимость 1 т материала;

Q_з.п - масса заготовки, кг;

S_отх = 9250 руб – стоимость 1т отходов;

П_з.ч - норматив приведенных затрат, приходящихся на 1ч. работы оборудования при выполнении i-й операции;

П_з.ч = 64 руб/ч;

Т_шт - норма штучного времени на механическую обработку заготовки.

Так как черновая обработка заготовки происходит за 2 операции, то:

Т_шт =  48,34 мин = 0.8 ч.

П_з.д. = (143000 / 1000)×0,38 – (0,38  - 0,361)×(9250 / 1000)+64×0.8=63,47 руб. 

Из экономических расчётов делаем вывод, что наиболее экономически целесообразным является изготовление заготовки прутка на 5 деталей