Расчет времени на лазерную обработку и количества оборудования.

Длина окружности:

C = p D = 3,14 ∙ 20 = 62,8 мм.

Количество лазерных дорожек (колец):

n = 135 / (2+4) = 22,5.

Общая длина лазерной дорожки:

L = Cn = 62,8 ∙ 22,5 = 1413 мм

Время обработки одной детали:

t = L / n = 1413 / 4= 353,25 с.

Время на перемещение вала в процессе обработки, а также на установку и съём вала (определяется экспериментально):

t _п-з = 35,75 с.

Общее время обработки одной детали:

t _общ = t + t _п-з = 353,25 + 35,75 = 389 с.

Часовая производительность оборудования:

Р = 3600 / t _общ = 3600 / 389 = 9,25 шт./ч

Задолженность оборудования:

П_з = Q / P = 20000 / 9,25 = 2162,16 часа.

Расчетное количество лазерных установок:

N_p = П₃ / Ф_д = 2162,16 /3369,4 = 0,64

Принимаем количество лазерных установок N _пр = 1.

Коэффициент загрузки оборудования:

К₃ = N_p / N _пр = 0,64 / 1 = 0,64 или 64%.

Коэффициент загрузки оборудования показывает, что лазерную установку как высокопроизводительное и универсальное оборудование после выполнения годовой программы можно использовать и для других операций.

Пример 2. Рассчитать необходимое количество технологических
установок для лазерной закалки вала из стали ШХ15 (рис. 10)на твёрдость
58…60 HRC. Годовая программа выпуска 20000 шт. Режимы упрочнения:
Р = 800 Вт, d = 4 мм, дорожки накладываются спирально по всей длине
вала, скорость вращения вала w = 6 об/с, линейная скорость перемещения
вала n = 5 мм/с.

 

 

 

 

Рис. 10. Схема лазерного термоупрочнения (схема «спираль») вала из стали ШХ15

 

Расчет времени на лазерную обработку и количество оборудования.

Длину спирали L _спрассчитывают по формуле Овсянкина:

.

Время обработки одной детали:

t = L _сп/ n = 1625,63 / 5 = 325,12 с.

Время на установку и съём вала (определяется экспериментально):

t _п-з =20 с.

Общее время обработки одной детали:

t _общ = t + t _п-з = 326 + 20 = 346 с.

Часовая производительность оборудования:

Р = 3600 / t _общ = 3600 / 346 = 10,4 шт./ч.

Задолженность оборудования:

П₃ = Q / P =20000 /10,4 = 1923,08 ч.

Расчетное количество лазерных установок:

N_p = П₃ / Ф_д= 1923,08/ 3369,4 = 0,57.

Принимаем количество лазерных установок N_p = 1.

Коэффициент загрузки оборудования:

К₃ = N_p / N _пр = 0,57 / 1 = 0,57 или 57%.

Коэффициент загрузки оборудования показывает, что лазерную установку как высокопроизводительное и универсальное оборудование после выполнения годовой программы можно использовать и для других операций.

Таблица 24

Средняя производительность печей и печей-ванн

Наименование нагревательного устройства	Операция	Средняя производительность, кг/т
Камерная печь газовая с площадью пода 0,8 м^2	Нагрев под закалку	100…1200
Камерная печь газовая с площадью пода 0,8 м^2	Цементация	7…10
Электропечь с контролируемой атмосферой с площадью пода 0,4 м^2	Нагрев под закалку	50…70
Соляная ванна с размерами тигля: Æ 300´400 мм Æ 300´500 мм Æ 400´500 мм Æ 500´500 мм	Нагрев под закалку	30…50 40…60 80…100 110…150
Шахтныеэлектропечи с циркуляциейвоздухаÆ 400´500 мм	Отпуск	50…200
Толкательная печь для газовой цементации с муфелем 800´450 мм длиной 8 м	Газовая цементация	200…250
Безмуфельный агрегат с толкательными печами: однорядный двухрядный	Нитроцементация	500 800…1000
Толкательная печь с длиной рабочего пространства 5…6 м	Нагрев под закалку	500…700
Контейнерный агрегат светлойзакалки (длинапечи5 м, ширина конвейернойленты300 мм)	Закалка и отпуск	150

 

Таблица 25

Средние нормы удельной производительности