Основные принципы практического применения высокопроизводительных нестационарных процессов резания, страница 13

Экономическую эффективность внедрения процесса ТТ покажем на примере обработки внутреннего кольца подшипника 310. Для этого рассмотрим несколько вариантов построения технологического процесса обработки наружной поверхности, торца, наружной и внутренней фасок этой детали.

В массовом и крупносерийном производстве подшипниковые кольца (материал сталь ШХ15), как правило, обрабатываются на горизонтальных многошпиндельных токарных автоматах из труб или штучных заготовок, раскатанных методом поперечно-винтовой прокатки.

Типовой процесс токарной обработки подшипниковых колец на многошпиндельных автоматах состоит из двух операций: на первой обрабатывается торец, цилиндрическая поверхность и фаски, на второй  - фасонная поверхность, другой торец и фаски (рис. 6.30). Режимы обработки твердосплавным инструментом: скорость резания 90 м/мин, подача – 0.3 мм/об. Обработка осуществляется на 6 - шпиндельных токарных автоматах мод. 1А240П-6 (штучная заготовка) и мод. 1А290-6 (труба).

Рисунок 6.30 - Сравнительная характеристика традиционной токарной и тангенциальной видов обработки внутреннего кольца подшипника 310 ГОСТ 8338-75 по данным [84]

Предлагается технология, основанная на применении многошпиндельных токарных автоматов (полуавтоматов) попутного точения типа КА-350 (см. рис. рис. 2.25 и рис. 6.30). Обработка деталей осуществляется непрерывно при медленном вращении шпиндельного блока с вращающимися шпинделями относительно неподвижного инструмента. Предварительная обработка наружной поверхности внутреннего кольца осуществляется по прогрессивной схеме проходными резцами; окончательная по профильной схеме фасонными резцами. Для полной обработки поясков и торца, а также для предварительной обработки желоба и внутренней фаски использован только один типоразмер пластины (шестигранной) по ГОСТ 19067-83. Окончательная обработка осуществляется стандартными круглыми пластинами. Возможны технологические процессы, представленные в таблице 6.3. Годовая программа 2000000 шт.

В предложенных вариантах предполагается, что основная обработка осуществляется на станках типа КА-350, а на всех предыдущих операциях выполняется подготовка штучной заготовки. Этим объясняется наличие дополнительного оборудования в вариантах №3, №4, №5.

Годовой экономический эффект определяем по методике приведенной в [[xiii]]. Подробный расчет приведен в приложении Л.

Согласно таблице 6.4 (сравнение вариантов 1 и 2) изготовление колец подшипника из штучной заготовки (поковки) более чем в 2 раза выгоднее изготовления из проката (трубы) (годовой экономический эффект составляет 754547 грн.). Основная экономия связана с уменьшением стоимости заготовки и расхода материала.

При неизменных расходах на материалы (варианты 1-3, 2-4, 2-5) наибольшая экономическая эффективность также в случае применения поковки (см. рисунок 6.31) и может составить более 54000 грн. Основная экономия вызвана снижением стоимости основных фондов, и как следствие, расходов на эксплуатацию и содержание оборудования за счет применения более производительного станка тангенциального точения КА-350 который приспособлен для штучной заготовки. Более того, уменьшение занимаемой оборудованием площади также снижает цеховые расходы, и, следовательно, цеховую себестоимость.

Таким образом, применение технологии ТТ совместно с рациональной компоновкой оборудования позволяет существенно снизить себестоимость продукции. Вместе с тем, существующие методики определения экономической эффективности новых технических решений не стимулируют внедрение прогрессивных инженерных решений в металлообработке

Таблица 6.3 - Варианты технологического процесса обработки кольца подшипника

Наименование операции

Наименование станка

Модель станка

Норма штучного времени

Разряд работ

Вариант №1 (базовый). Заготовка – поковка ШХ15 (m = 0.5429 кг/шт)

№1. Токарная

Горизонтальный 6-шпиндельный токарный полуавтомат

1А240П-6

0,9

3

Вариант №2 (базовый).Заготовка – труба 69,5´10,7-ШХ15 ГОСТ 2590-71 (m = 0.64 кг/шт)

№1. Токарная

горизонтальный 6-шпиндельный токарный полуавтомат

1А290-6

0,392

3

Вариант №3 (проект). Заготовка – поковка ШХ15 (m = 0.5429 кг/шт)

№1. Токарная

горизонтальный 6-шпиндельный токарный полуавтомат

1А240П-6

0,45

3

№2. Токарная

вертикальный 12-шпиндельный токарный автомат

КА-350

0,11

3

Вариант №4 (проект).Заготовка – труба 69,5´10,7-ШХ15 ГОСТ 2590-71 (m = 0.64 кг/шт)

№1. Токарная

горизонтальный 6-шпиндельный токарный полуавтомат

1А290-8

0,196

3

№2. Токарная

вертикальный 12-шпиндельный токарный автомат

КА-350

0,11

3

Вариант №5 (проект). Заготовка – труба 69,5´10,7-ШХ15 ГОСТ 2590-71 (m = 0.64 кг/шт)

№1. Отрезная

Отрезной токарный многорезцовый автомат

ТТ-87М

0,19

3

№2. Токарная

Горизонтальный 8-шпиндельный токарный полуавтомат

1А240П-8

0,21

3

№3. Токарная

Вертикальный 12-шпиндельный токарный автомат

КА-350

0,11

3

.


Годовой экономический эффект определяем по формуле:

                                                                                                      ( 6.27)

Таблица 6.4 – Расчет годового экономического эффекта