ММК Спецтехнология ЛА 2013

На выбор метода получения заготовки оказывает большое влияние время подготовки технологической оснастки (изготовление штампов, моделей, пресс-форм и пр.); наличие соответствующего технологического оборудования и желаемая степень автоматизации процесса. Выбранный метод должен обеспечивать наименьшую себестоимость детали, т. е. издержки на материал, выполнение заготовки и последующую механическую обработку вместе с накладными расходами должны быть минимальными. С повышением точности выполнения заготовки и приближением ее формы к конфигурации готовой детали объем механической обработки заметно снижается. Однако при малой программе выпуска не все методы могут оказаться рентабельными из-за того, что расходы на оснастку для заготовительных процессов экономически не окупаются. Это видно из структурной формулы себестоимости

Cдет G * a t

tшт. заг * к t

шт.заг * l заг * (1 z заг / 100) Е *100 / N

шт.обр * lобр * (1 zобр / 100)

Где G- вес материала на одну заготовку, кг., а – цена 1 кг материала, руб.,tшт.заг l заг - производственная заработная плата рабочим заготовительного цеха на одну заготовку по всем операциям ее

выполнения, руб . (tшт. заг - штучное время на одну операцию, мин., l заг - минутная ставка рабочего при выполнении этой операции, руб.); Zзаг –

накладные расходы по заготовительному цеху без учета издержек на специальную оснастку и использование оборудования, %; Е – расходы на специальную оснастку (штампы, пресс-формы, модели и пр.), руб.; N – выпуск продукции на который распределяются расходы на оснастку, шт.; tшт загк – затраты на эксплуатацию оборудования заготовительного цеха на одну заготовку, руб. (к – затраты на эксплуатацию оборудования в одну минуту, руб.); tшт обр l обр - производственная заработная плата рабочих механического цеха на одну заготовку по всем операциям обработки, руб. (tшт обр - штучное время на одну операцию механической обработки, мин., l обр- минутная ставка рабочего при выполнении этой операции, руб.); zобр- накладные расходы по механическому цеху, %.

На рис. 25 представлены зависимости себестоимостей изготовления заготовки и детали.

Рисунок 25

Назад

На рис. 25, а представлена зависимость себестоимости изготовления заготовки от допуска на размер заготовки.

Себестоимость изготовления заготовки при определенной программе выпуска (кривая А) суммируется из расходов на материал 1, производственную зарплату 2, расходов на оборудование и оснастку 3 и прочих издержек производства по заготовительному цеху 4. С увеличением допуска на размер заготовки себестоимость ее изготовления снижается.

На рис. 25, б представлена зависимость себестоимости полного изготовления детали от допуска на изготовление заготовки. Условные обозначения: 0 – себестоимость изготовления заготовки; 1, 2 и 3 себестоимости выполнения предварительной, чистовой и отделочной механической обработки. Из рисунка видно, что минимальная себестоимость изготовления детали в данных производственных условиях может быть получена при комплексном решении задачи по выбору метода выполнения заготовки и построению последующей механической обработки.

Зная технологические характеристики заготовительных методов можно отобрать сравнительно небольшое количество методов, удовлетворяющих исходным данным (по материалу заготовки, ее размерам, сложности конфигурации, точности и шероховатости поверхностей).

Предварительный выбор заготовительного метода ведут по таблицам или графикам, аналогичным рис. 25, в и 25, г, где представлены сравнительные области целесообразного применения различных методов в зависимости от размера программного задания.

По вертикальной оси отложена себестоимость заготовки в условных единицах. Условные обозначения (рис. 25,в) 1- прокат, 2- свободная ковка, 3- штамповка на молотах, 4- штамповка на горизонтально-ковочных машинах, 5 – прокатка на специальных станах, 6- штамповка выдавливанием;

(рис. 25, г) 1- литье в землю при ручной формовке, 2- то же при машинной формовке, 3 – литье в оболочковые формы, 4- литье по выплавляемым моделям, 5- литье в кокиль, 6- литье под давлением.

Окончательный выбор метода получения заготовки должен производиться на основе экономических расчетов себестоимости выполнения заготовительных процессов и процессов механической обработки.

Выбор установочных баз производят с целью наметить как сами базы, так и порядок их смены (если необходимо) при выполнении технологического процесса механической обработки. Исходными данными при выборе баз являются: рабочие чертежи детали с простановкой заданных размеров, технические условия на ее изготовление, вид заготовки, а также желаемая степень автоматизации процесса. Наилучшие результаты по точности обработки обеспечиваются при выдерживании принципа совмещения баз. В этом случае погрешности базирования равны нулю. Выдерживание принципа постоянства баз способствует повышению точности взаимного положения поверхностей деталей.

Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей детали.

Выбор маршрута производят, исходя из требований рабочего чертежа и принятой заготовки. По заданным точности и чистоте поверхностей детали и с учетом ее размера, веса и конфигурации выбирают один или несколько возможных методов окончательной обработки, а также тип соответствующего оборудования. Зная вид заготовки, таким же образом решается вопрос о выборе первого метода маршрута. Если, например, точность заготовки невысока, то обработку данной поверхности начинают с использования предварительного (чернового) метода. При точной заготовке сразу можно начинать чистовую, а в некоторых случаях и отделочную обработку.

Базируясь на завершающем и первом методах маршрута, устанавливают промежуточные методы. При этом исходят из того, что каждому методу окончательной обработки предшествует один или несколько возможных или предварительных (менее точных) методов. Так чистовому развертыванию отверстия предшествует предварительное, а предварительному - чистовое зенкерование или сверление.

При построении маршрута исходят из того, что каждый последующий метод должен быть точнее предыдущего.

Технологический допуск на промежуточный размер и качество поверхности, полученное на предыдущем этапе обработки, должны находиться в тех пределах, при которых возможно нормальное использование намечаемого последующего метода обработки. После чернового растачивания нельзя, например, применять чистовое развертывание, так как для устранения всех погрешностей предшествующей обработки зубья развертки работали бы с недопустимо большой глубиной резания. Выбор маршрута обработки поверхности на последующих этапах проектирования связан с установлением припусков на эту поверхность.

Количество возможных вариантов маршрута обработки данной поверхности может быть довольно большим. Все они, однако, различны по эффективности и рентабельности.

Рассмотрим в качестве примера формирование вариантов маршрута обработки цилиндрического отверстия (рис. 26).

Рисунок 26

Назад

Отверстие в заготовке получено литьем. В качестве предварительных методов обработки можно применить предварительное растачивание 1 и предварительное зенкерование 2, а в качестве окончательных (обеспечивающих заданную точность) развертывание 3, тонкое растачивание 4 и протягивание 5. В качестве промежуточных методов обработки используют чистовое зенкерование 6 и чистовое растачивание 7. Из схемы видно, что для данного конкретного случая возможно построить 10 различных маршрутов обработки отверстия. Приближенный выбор маршрута производят, оценивая трудоемкость сопоставляемых вариантов по суммарному основному времени обработки, используя для расчета нормативные материалы. Более точный выбор маршрута получают при сравнении суммарной себестоимости обработки. Количество вариантов часто можно значительно сократить с учетом ряда практических соображений. К их числу можно отнести необходимость обработки данной поверхности на одном станке за несколько последовательных переходов, ограничение возможности применения других методов обработки из-за недостаточной жесткости детали, а также необходимость обработки данной поверхности совместно с другими поверхностями детали.