Определение типа производства и формы организации технологического процесса
Анализ конструкции детали и требования к ее изготовлению
Стан горячей прокатки 300–2 проектной мощностью 300 тыс. тонн в год, предназначен для производства среднесортного проката давлением металла между вращающимися валками.
Деталь «Шарнир специальный» входит в соединение с валом шарнирным, образуя шпиндель, который является передаточным устройством от электродвигателя к прокатным валкам пятой горизонтальной рабочей клети прокатного стана.
Данная деталь относится к типу деталей – тела вращения с зубчатым зацеплением (класс 72) [1].
«Шарнир специальный» представляет собой втулку с центральным сквозным отверстием и шлицами по внутреннему диаметру, предназначенными для сцепления с валом. Наружная поверхность цилиндрическая, без закрытых уступов, что позволяет использовать при её производстве унифицированную заготовку. Габаритные размеры детали позволяют использовать два метода получения заготовки, такие как: штамповка и литье. Так же деталь имеет сквозное отверстие (перпендикулярно оси детали) и расположенных с ним на одной оси 6 резьбовых отверстий. Наивысшая точность размеров наружных и внутренних поверхностей соответствует шестому и седьмому квалитетам.
Деталь имеет допуски радиального и торцового биений, допуски перпендикулярности, параллельности и симметричности поверхностей по седьмой степени точности.
Исходная заготовка детали – поковка III гр. по ГОСТ 8479–70. Твердостью 223…262 НВ.
Материал детали – Сталь 40ХН ГОСТ 4543–71 (конструкционная легированная, хромоникелевая)[2,20].
Таблица 1 – Химический состав в % Стали 40ХН ГОСТ 4543–71
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0,36 – 0,44 | 0,17 – 0,37 | 0,5 – 0,8 | 1 – 1,4 | до 0,035 | до 0,035 | 0,45 – 0,75 | до 0,3 |
Таблица 2 – Механические свойства Стали 40ХН ГОСТ 4543–71
| σв, МПа | σт, МПа | δ5, % | KCU, кДж/м2 | Термообработка |
| Закалка и отпуск |
Определение типа производства и формы организации технологического процесса
Таблица 3 – Базовый маршрут обработки
| Операции | Наименование операции | Тшт, н/ч |
| Горизонтально–расточная | ||
| Токарная | ||
| Горизонтально–расточная | 4,5 | |
| Горизонтально–расточная | 0,6 | |
| Токарная | ||
| Токарная | ||
| Токарная | ||
| Долбежная | ||
| Токарная | 4,5 | |
| Вальцешлифовальная | 0,35 | |
| Токарная | 1,2 | |
| Горизонтально–расточная | ||
| Горизонтально–расточная | 9,7 | |
| ΣП = 282 | Σt = 102,85 |
Одной из основных характеристик производства, т.е. классификационной категории производства, является коэффициент закрепления операции – К3.0[16].
(1)
где 
– суммарное число различных операций, шт;
Ря – явочное число рабочих подразделений, выполняющих различные операции, шт;
Ф – месячный фонд рабочего времени при работе в одну смену, час;
Ф = 176 час;
Кв – коэффициент выполнения норм времени;
Кв = 1,3;
–суммарная трудоемкость программы выпуска, н.час;
– программа выпуска i–й позиции номенклатуры, шт;
– трудоемкость i–й позиции, мин.
Коэффициент закрепления операции (Кз.о.) вычислить по формуле (1)
.
В соответствии с ГОСТом 3.11.0–04 коэффициент закрепления операции указывает, что деталь изготавливается в среднесерийном производстве, т.к. 10< К3.0< 20.
Серийное производство, тип организации производства, характеризующийся одновременным изготовлением на предприятии широкой 
номенклатуры однородной продукции, выпуск которой повторяется в течение продолжительного времени. Наибольшее распространение серийное производство имеет в машиностроении и металлообработке. Выпуск продукции производится применительно к изделиям сериями, а по отношению к деталям — партиями. Изготовление серий изделий одного типоразмера обычно повторяется через регулярные промежутки времени. При повторных запусках серий машин часто вносятся изменения в конструкторскую и технологическую подготовку производства, организацию рабочих мест, повышается квалификация рабочих. Серийное производство позволяет унифицировать конструкции деталей, изделий, добиваться типизации технологических процессов и оснастки.
При среднесерийном производстве специализация ограничивается более узкой номенклатурой, а производственные линии и цехи имеют предметную и технологическую специализацию. Подготовка производства, как правило, также выделяется из основного производственного процесса. К среднесерийному производству относятся, например, станкостроение и двигателестроение, многие виды проката чёрных и цветных металлов.
Средняя трудоемкость операции (Тср, мин) определить по формуле
, (2)
где Тшт – штучное время основной i–й операции, мин;
По – количество основных операций, шт.
Средняя трудоемкость операции (Тср, мин) вычислить по формуле (2)
.
Количество деталей в партии для одновременного запуска (n,шт)определить по формуле
, (3)
где а – периодичность запуска в днях, шт.
Количество деталей в партии для одновременного запуска (n,шт)вычислить по формуле (3)
Корректируем размер партии с учетом удобства планирования и организации производства.
Расчетное число смен на обработку всей партии (Ср, шт.) определить по формуле
, (4)
 |
где F=476мин;
F – действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин;
К=0,8;
К– нормативный коэффициент загрузки станков в серийном производстве.
Расчетное число смен на обработку всей партии (Ср, шт.) вычислить по формуле (4)
≈ 10.
Число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен (nср, шт.) определить по формуле
(5)
где Тср=365,15мин;
Спр=10 шт..
Число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен (nср, шт.) вычислить по формуле (5)
≈10 шт