Технология сборки подвижных пар и зубчатых колес

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)

 

 

 

 

 

Заочный факультет

 

Кафедра производства и ремонта автомобилей и дорожных машин.

Курсовая работа

по дисциплине «ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ»

 

Вариант 5

 

 

 

 

 

 

                                                          Выполнил: студент гр. 5 ЗАп2

 

___________

                                    (подпись)

                                                               Проверил:________________               

 

 

 

Москва

2015 год

Содержание:

     Введение…………………………………………………………………….....2

1. Объем выпуска продукции, производственная партия и производственный цикл…………………………………………………………………………….3
2. Тепловые деформации технологической системы………………………….7
3. Технология сборки подвижных пар и зубчатых колес……………………..9
4. Практический раздел. Разработка технологического процесса изготовления детали «Вал»………………………………………...………..17

Заключение…………………………………………...………………………24

Список литературы…………………………………………………………..25

Приложения…………………………………………………………………..26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Машиностроение является одной из важнейших и ведущих отраслей народного хозяйства. Именно машиностроение в значительной степени определяет материальную основу технического прогресса и темпы развития всех других отраслей промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта.

Для того чтобы постоянно удовлетворять растущие потребности производства, машиностроение на базе новейших достижений науки и техники должно не только улучшать конструкции различных технических устройств, но и непрерывно совершенствовать технологии их производства.

Быстрое развитие машиностроительного производства требовало научного разрешения вопросов, связанных с изготовлением машин, что привело к возникновению науки о технологии машиностроения.

Предметом технологии машиностроения является изучение закономерностей, действующих в процессе изготовления машин заданного качества в установленном программой выпуска количестве, в заданные сроки и при наименьшей себестоимости.

Учение о технологии машиностроения развивалось от простой систематизации производственного опыта механической обработки заготовок и сборки машин, до создания научно обоснованных положений, разработанных на базе теоретических исследований и обобщения передового опыта машиностроительных заводов.

В настоящее время учеными и работниками производства большое внимание уделяется разработке и внедрению новых высокоэффективных технологических процессов, новых материалов, в том числе и неметаллических, снижению металлоемкости изделий, экономии топливно-энергетических и трудовых ресурсов, повышению надежности и долговечности машин. В решении этих задач важное место занимает технология машиностроения.

Технология машиностроения как прикладная наука имеет большое значение в подготовке специалистов для различных отраслей машиностроительного комплекса. Она вооружает их знаниями, позволяющими разрабатывать новые прогрессивные технологии и создавать машины, отвечающие современному уровню развития науки и техники.

 

 

 

 

 

1. Объем выпуска продукции, производственная партия и производственный цикл.

 

Объем выпуска продукции характеризуется числом изделий определенных наименований, типоразмеров и исполнений, изготовляемых или ремонтируемых предприятием или его подразделением в течение планируемого периода времени.

Партия деталей — это число одинаковых деталей, которые непосредственно обрабатываются в производстве с однократной затратой подготовительно-заключительного времени, т.е. без переналадки оборудования. Серией изделий называется количество единовременно (или беспрерывно) запускаемых на сборку или выпускаемых готовых изделий.

Размер партии существенно влияет на экономические показатели производства, в том числе на себестоимость изделия, производительность труда, длительность производственного цикла, оборачиваемость оборотных средств, рентабельность продукции. Поэтому при расчете размера партии деталей должны учитываться положительные и отрицательные экономические последствия.

Положительные экономические последствия увеличения партии:

– сокращение затрат на переналадки (заработная плата наладчиков и основных рабочих);

– увеличение фонда времени оперативной работы оборудования (сокращение потерь времени на переналадки);

– повышение производительности труда рабочих (за счет уменьшения потерь времени и роста навыка);

– упрощение планирования и сокращение учетных операций.

Отрицательные экономические последствия увеличения партии:

– увеличение запасов изделий (деталей, заготовок) на складах и, как следствие, увеличение размеров складских площадей, затрат на хранение изделий (деталей, заготовок) и оборотных средств;

– увеличение длительности производственного цикла в цехах.

Расчет минимального размера партии (nmin) основан на экономически рациональном использовании оборудования. Расчет ведется по формуле

где tпз – время на переналадку оборудования по ведущей операции (т.е. по операции с наиболее сложной и трудоемкой переналадкой оборудования), мин; tшт — штучное время по той же ведущей операции, мин/шт.; а — коэффициент допустимых потерь времени на переналадку оборудования.

Значения коэффициента находятся в пределах 0,02—0,12 и зависят от себестоимости единицы продукции и типа производства: крупносерийное 0,02—0,05; среднесерийное 0,03—0,08; мелкосерийное 0,05—0,12.

С точки зрения производительности труда целесообразна работа большими партиями, так как уменьшается подготовительно-заключительное время, приходящееся на одну деталь. Однако увеличение партии ведет к увеличению производственного цикла и росту незавершенного производства. Поэтому нахождение оптимальной партии сводится к установлению такого числа деталей, при котором минимальны затраты на одну деталь (рис.1). При упрощенном методе размер партии определяется по формуле

Рис.1. Зависимость затрат производства от размера партии:

1 – потери от связывания  оборотных средств (затраты на  хранение одной детали); 2 – затраты  на переналадку; 3 – сумма затрат  и потерь; no – величина оптимальной партии

Расчет оптимального размера партии (nопт) основан на суммарных минимальных затратах и осуществляется по формуле

где Nг— годовой выпуск деталей, шт.; Sнал — затраты на наладку оборудования и другие работы по подготовке к запуску деталей, руб./шт.; Sд — себестоимость детали, руб./шт.; кн — нормативный коэффициент, учитывающий затраты на хранение (представляет долю от себестоимости изделия).

Произведение Sд на кн представляет затраты на хранение единицы продукции Sxp, руб./шт.

Размер ориентировочной партии учитывает лишь допустимые потери от связывания оборотных средств и пригоден для предварительных расчетов:

nор = φ • Nг,

где φ — коэффициент, определяющий максимальное отношение размера партии к годовой программе выпуска, принимается от 0,05 (для мелкосерийного производства) до 0,02 (для крупносерийного).

Определение оптимального размера партии – сложная задача оперативно-календарного планирования. При увеличении размера партии сокращается доля подготовительно-заключительного времени, приходящегося на одну деталь, но увеличивается незавершенное производство (запас деталей на складах и в местах производства). При определении размера партии необходимо учитывать уровень загрузки оборудования, обеспечивать согласование размеров партии деталей на смежных операциях и ряд других моментов, которые существенно усложняют данную задачу.

От величины партии зависят удельные затраты времени на переналадку оборудования и степень производительного его использования; величина партии влияет на производительность труда станочников и наладчиков, на себестоимость обработки и т.д

Интервал времени от начала до окончания производственного процесса изготовления или ремонта изделия называют производственным циклом.

Производственным циклом изготовления той или иной машины или ее отдельного узла (детали) называется календарный период времени, в течение которого этот предмет труда проходит все стадии производственного процесса от первой производственной операции до сдачи (приемки) готового продукта включительно. Сокращение цикла дает возможность каждому производственному подразделению (цеху, участку) выполнить заданную программу с меньшим объемом незавершенного производства. Это значит, что предприятие получает возможность ускорить оборачиваемость оборотных средств, выполнить установленный план с меньшими затратами этих средств, высвободить часть оборотных средств.

Производственный цикл состоит из двух частей: из рабочего периода, т. е. периода, в течение которого предмет труда находится непосредственно в процессе изготовления, и из времени перерывов в этом процессе.

Рабочий период состоит из времени выполнения технологических и нетехнологических операций; к числу последних относятся все контрольные и транспортные  операции с момента выполнения первой производственной операции и до момента сдачи законченной продукции.

Структура производственного цикла (соотношение образующих его частей) в различных отраслях машиностроения и на разных предприятиях неодинакова. Она определяется характером производимой продукции, технологическим процессом, уровнем техники и организации производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Тепловые деформации технологической системы.

 

Основными источниками образования теплоты в технологической системе является механическая работа, затрачиваемая на резание, и работа, затрачиваемая на преодоление сил трения, возникающих в стыках движущихся деталей станка. К этому добавляется теплота, образующаяся в гидравлических и электрических системах и поступающая из окружающей среды.

Распределение теплоты резания между стружкой, деталью и инструментом зависит от метода обработки, условий резания, материала обрабатываемой детали и инструмента. При обработке точением материалов с высокой теплопроводностью (углеродистые стали) распределение теплоты таково: стружка - 60 – 90 % ; инструмент - 2 – 5 % ; 2 – 3 % остается в заготовке. При такой же обработке материалов с низкой теплопроводностью (жаропрочные, титановые сплавы) 34 – 45 % всей теплоты резания переходит в деталь, 20 – 40 % - в резец. Наибольшее количество теплоты переходит в деталь при шлифовании (до 60 – 85 % и сверлении - до 60 % ).

Теплота, образующаяся от работы трения в станке, изменяет температуру его деталей и их относительное положение. Изменение температуры детали, инструмента и элементов станка приводит к упругой деформации технологической системы и появлению погрешностей размеров, формы обрабатываемой поверхности, а также погрешности взаимного положения поверхностей.

Погрешность обработки за счет температурных деформаций технологической системы обозначается ΔТ. В настоящее время делаются попытки теоретического расчета температурных погрешностей технологической системы, но пока еще эти решения не получены.

Погрешность ΔТ определяется экспериментально или используются опытно-статистические данные. Так например, для операций с жесткими допусками при обработке лезвийным инструментом ΔТ = (0,1-0,15) · δв, а при шлифовальной обработке – (0,3-0,4) ·δв.

Температурные деформации могут быть существенно уменьшены, если проводить определенные конструкторские, технологические и эксплуатационные мероприятия. Важнейшими из них являются:

- обеспечение постоянства  температурного поля в зоне  установки станка; поддержание в  цехе определенного температурного  режима, установка прецизионных  станков в специальных термоконтактных помещениях;

- уменьшение неравномерного  нагрева станков в результате  вынесения внутренних источников  тепла (электродвигателей, гидроприводов) за пределы станка;