МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РФ

МОСКОВСКИЙ  АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(Государственный  технический университет)

филиал  «Восход» 
 

 

Кафедра КиИЛА    

«Утверждаю»

Преподаватель________ Абильдаева К.Ж.

«______» ____________ 2011г. 
 
 
 

Курсовая  работа 

на тему: Определение количественной оценки технологичности по техническим показателям

по дисциплине: технология производства летательных  аппаратов 
 
 

Выполнил  ст. гр. ВЭ4-06________

«______» ____________ 2011г. 
 
 

Байконур, 2011г.

    2 Практическая часть

    2.1 Обоснование выбора заготовки

 

      Оценку  эффективности заготовительного производства следует производить путем сравнения  коэффициента использования металла, величины трудоемкости изготовления заготовки  и затрат на изготовление детали:

1) Коэффициент  использования металла К_им‚ рассчитывается по формуле:

                                                     ,                                                                              

где М_д, М_З — масса детали и заготовки, кг.

      Рассчитаем объём детали и заготовок для дальнейшего расчета масс.

     Для заготовки в виде прутка по чертежу детали выбираю ближайший наибольший диаметр прутка D (кратный 10, с припуском на обработку 2 мм D=102) и длину отрезаемой заготовки Н=30.  Полученная заготовка имеет форму цилиндра, объём равен:

V_пр=2πr_i²×h_i =2×3,14×51²×30=490028,4 мм³                            

r_i – радиус рассматриваемого цилиндра;

h_i – высота рассматриваемого цилиндра.

      Масса прутка равна, средней плотности стали, умноженной на объём детали:                     М_пр=7,85·10^-6 V_пр=490028,4 ×7,85·10^-6 =3,85 (кг)        

     Получение заготовки в виде отливки  определяет иные припуски на механическую обработку. Величина припуска на механическую обработку (δ,мм) определяется по формуле:

                                                        δ= =0,863³√100=4мм,                                                         

где L_max — наибольший габаритный размер отливки;

а - коэффициент, зависящий от типа модели и способа формовки (а=0,863).

        Объём отливки определяю по  чертежу детали, разбивая её на  цилиндры и конусы. Объём конуса рассчитывается по формуле:

     V_к= (πh(R²+r²+R×r)1/3

R – радиус конуса;

r_i – малый радиус рассматриваемого конуса (радиус сечения);

h_i – высота рассматриваемого конуса.

V_отл= V₁-2(V₂- V₃)- V₄=2×3,14×54²×38-2( (3,14×11,5(40²+20²+40×20)1/3-(3,14×7 (12,5²+10²+12,5×10)1/3)-2×3,14×2,5²×28=695874,24-72991,92-1099=621783,32 мм³

М_отл=7,85·10^-6 V_пр=621783,32 ×7,85·10^-6 =4,88 (кг)

      Объём самой шестерни определяется аналогично объёму отливки, не учитывая припуски:

V_д= V₁-2(V₂- V₃)- V₄=2×3,14×50²×30-2( (3,14×7,5(40²+20²+40×20)1/3-(3,14×3(12,5²+ 10²+12,5×10)1/3)- 2×3,14×2,5²×20=471000-11588,56-785=458626,44 мм³

М_д=7,85·10^-6 V_пр=458626,44 ×7,85·10^-6 =3,6 (кг)

      Определим коэффициент использования металла для прутка:

=3,6/3,85=0,94

      Определим коэффициент использования металла  для отливки:

=3,6/4,88=0,74

      Годовая экономия металла при сравнении  нового(отливка) и базового(пруток) вариантов изготовления заготовки определяется по формуле:

                                                     ∆М=(М_З^Б–М_З^Н)·П_Г,

М_З^Б  и М_З^Н  - масса заготовки по базовому и новому вариантам соответственно;

П_Г – месячная программа выпуска деталей.

     ∆М=(М_З^Б–М_З^Н)·П_Г=(3,85 – 4,88)·1000=-1030 (кг)                                         

2) Расчет  экономии трудовых затрат                                       

      Трудоемкость  изготовления заготовки, или штучное  время в минутах, при получении  заготовки в виде прутка рассчитывают следующим образом:

                                                        Т_ШТ=Т_ОПЕР+Т_{ОБСЛ  ,}                                             

      При получении заготовки из прутка по чертежу детали следует выбрать  ближайший наибольший диаметр прутка D₁, кратный 5 или 10 с припуском на обработку 1-2 мм, (D₁=100+2=102мм)  и длину отрезаемой заготовки с припуском Н=30.  В зависимости от прочности стали и размеров заготовки по таблицам 3 и 4 выбираю модель отрезного станка и режим резания прутка.

Таблица 1 - Характеристики отрезных станков

 

Таблица 2 - Подача при резании металла дисковыми пилами и абразивными кругами

                                    Т_{ОПЕР.пр.}=Т_МАШ+Т_ВСП= (1+K_ВСП),    

      Т_{ОПЕР.пр}= (102/100)(1+2)=3,06 (мин)

Т_МАШ, мин – машинное время на отрезку заготовки;

Т_ВСП, мин – вспомогательное время, необходимое для установки прутка на станок, настройки и включения, съема отрезанной заготовки;

К_ВСП – коэффициент вспомогательного времени; его величину можно принимать в пределах 2,0- 0,3 (К_ВСП=2).

Величину  Т_ОБСЛ, принимаю равной: 

Т_{ОБСЛ.пр.}=0,08 ·Т_{ОПЕРпр..}=0,08·3,06=0,24 (мин)

      Трудоемкость  последующей механической обработки  в минутах ориентировочно принимаю равной:

                                                    Т_МО.пр.=10,5· (М_З-М_д),                                  

10,5 - средняя  трудоемкость съема 1 кг стружки  при обработке резанием деталей  из проката и поковок.

Т_МО.пр.=10,5· (3,85-3,6)=2,63 (мин)                               

Т_ШТпр=Т_{ОПЕР.пр.}+Т_{ОБСЛ.пр. =}3,06 +0,24 =3,3 (мин)

     Для отливки:

     Т_ШТотл определяется ориентировочно по формуле: (Т_З^Н+Т_МО^Н)=(Т_З^Б+Т_МО^Б) · , т.к. точное определение трудоемкости изготовления детали в минутах по данному технологическому процессу затруднено.

                Т_ШТотл=(Т_З^Н+Т_МО^Н)·³√(М_отл/М_пр)²=(3,3+2,63) ·³√(4,88/3,85)² =6,94                

     Расчет  экономии трудовых затрат по уравнению:

      ∆Т=[(Т_З^Б-Т_З^Н)+(Т_МО^Б-Т_МО^Н)]·П_Г

∆Т=[5,93 -6,94)]·1000= -1010 (мин)

     Расчёт  условного высвобождение рабочих  Р, чел.:

                                               ,                                                             

Ф_Г = 1630 ч. -  годовой фонд времени одного рабочего.

Р=1010 /(1630×60)= 1 (чел) 

3) Затраты на материал заготовки можно определить по формуле:

                                              С_М=М_З·Ц_З·К_ТЗ-(М_З-М_д) ·Ц_{О ,}                                         

Ц_З- стоимость материала заготовки, у.е./кг (таблица 5);

Таблица 5 - Стоимость материала заготовки в условных единицах на  килограмм

К_ТЗ- коэффициент транспортно-заготовительных операций (К_тз=1,04);

Ц_О - стоимость отходов.

С_М.пр=3,85·150·1,04-(3,85-3,6) ·150=600,6-37,5=563,1 у.е.

С_М.пок=4,88·360·1,04-(4,88-3,6) ·360=1827,07-460,8=1366,27 у.е.

     Затраты на заработную плату для изготовления заготовки и ее механической обработки  рассчитываю по формуле:

                                           З_П=К_В·К_ПР·К_ОТЧ· (Т_Шi·Ч_Тi),                        

К_В= 1,05-1,15 - коэффициент выполнения норм (К_В= 1,05);

К_ПР - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату, премии и другие доплаты, К_ПР = 1,2-1,4 (К_ПР = 1,2);