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. 
 
 

    1 Теоретическая часть

1.1 Технологичность конструкции, качественная и количественная оценка   технологичности

 

    Технологичность – это приспособленность к  изготовлению наиболее экономичным методом при удовлетворении требований к качеству.

    Технологичность  конструкции – условная характеристика совершенства изделия, она в  значительной мере предопределяет уровень технико-экономических показателей производства. Этот показатель приобретает определённость лишь применительно к конкретным условиям производства. Например, технологичность одной и той же конструкции обычно резко различна по отношению к различным типам производства. Технологичной следует считать конструкцию, которая, полностью отвечает предъявляемым к изделию эксплуатационным требованиям, может быть осуществлена с применением наиболее экономичных (при принятом типе и масштабе производства) технологических процессов.

    Качество  продукции – это совокупность показателей, обуславливающих пригодность удовлетворения потребности в соответствии с назначением этой продукции. Различают следующие показатели качественной оценки:

1. назначение – определяет способность изделия выполнять заданные функции в соответствии с уровнем науки и техники;
2. надежность – характеризует способность изделия выполнять поставленную задачу в течение заданного срока, при соблюдении заданных параметров;
3. технологичность – определяет степень совершенства конструкции изделия с точки зрения требований производства;
4. экономичность – характеризует затраты при проектировании и при изготовлении, а также экономическую эффективность;
5. эргономичность – характеризует степень совершенства системы человек-машина-среда;
6. стандартизация и унификация – сборочные единицы;
7. эстетические показатели – характеризуют внешний вид;
8. патентно-правовые показатели – патентная чистота и защищенность. 

К показателям  количественной оценки относят:

1. единичные показатели – оценивают одно из наиболее важных свойств – массу полезной нагрузки;
2. комплексные показатели – массовые характеристики (масса конструкции, топлива);
3. интегрирующие показатели – суммарный эффект от эксплуатации изделия;
4. смешанные показатели – весовые характеристики:

,

     р – показатель качества;

     k – весовой коэффициент.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.2  Основные типы производства

 

     Тип производства – это комплексная  характеристика технических, организационных и экономических особенностей производства, обусловленная его специализацией, объемом и постоянством номенклатуры.

     В зависимости от объема производства и программы выпуска продукции  различают четыре основных типа производства: массовое, серийное, единичное и опытное производство.

    Массовое  производство характеризуется тем, что на одних и тех же рабочих  местах в течение длительного  времени постоянно выполняется  одна и та же операция для одной  и той же детали. Только в некоторых  случаях допускается (не более одного-двух раз в месяц) переход на изготовление другой детали: но обязательно однотипной, отличающейся только некоторыми размерами и элементами формы, так что не требуется значительная и длительная переналадка рабочего места. В массовом производстве применяют автоматы и полуавтоматы с механическими системами управления автоматизированные специальные приспособления для зажима деталей, автоматизированный контроль, специальные инструменты и специальные многоинструментные наладки.

    Серийное  производство характеризуется неоднократной сменой в течение календарного времени (например, месяца) формы, материала и размеров обрабатываемых деталей. Детали на обработку поступают группами (партиями), так что экономически целесообразно применять универсальное оборудование с переналадкой его путем установки специальных или специализированных приспособлений и инструмента, а также в ряде случаев полуавтоматическое оборудование, не требующее длительной переналадки (например, копировальные станки). Время переналадки, т.е. перехода на обработку партии других деталей, может быть сокращено  путем применения станков с ЧПУ и промышленных роботов. В зависимости от числа партий деталей, обрабатываемых на одном рабочем месте в течение календарного времени, серийное производство подразделяется на крупносерийное  (4-6 партий в месяц) – приближается к массовому производству, среднесерийное (7-15 партий в месяц) – или просто серийное, и мелкосерийное (16-40 партий в месяц) - приближается к единичному производству.

    Единичное производство характеризуется тем, что на рабочих местах нет повторяемости деталей и комплексов переходов, отсутствует также определенная повторяемость запуска деталей в производство. Для обеспечения экономически целесообразной величины загрузки оборудования в этих условиях необходимо применять универсальное оборудование, универсальные приспособления и режущий инструмент. Для сложных и крупногабаритных деталей целесообразно применять многоцелевые станки с ЧПУ оснащенные многономенклатурным магазином инструмента, а также многофункциональные роботы-манипуляторы.

     Опытное производство обеспечивает выпуск опытных  образцов изделий. По характерным признакам  оно близко к единичному производству, но отличается от последнего более  подробной разработкой и применением  более совершенных технологических процессов.

     1.3 Обоснование выбора технологического варианта изготовления детали

 

     Каждая  деталь должна изготавливаться с  минимальными трудовыми и материальными  затратами. Эти затраты можно  сократить в значительной степени  от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства.

      Технологичность конструкции является важной характеристикой  совершенства изделий, так как она в  значительной мере предопределяет уровень технико-экономических показателей производства. Повышение технологичности конструкции позволяет порой в несколько раз снизить себестоимость изделия. Поэтому создание высокотехнологических конструкций представляет одну из важнейших задач, решаемых конструкторами при проектировании изделия.

      Технологичность конструкции изделия – совокупность свойств конструкции изделия, которые  обеспечивают его изготовление, ремонт и техническое обслуживание по наиболее эффективной технологии по сравнению с однотипными конструкциями того же назначения при одинаковых условиях их изготовления и эксплуатации и при одних и тех же показателях качества. Применение эффективной технологии предполагает оптимальные затраты труда, материалов, средств, времени при технологической подготовке производства, в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта, включая подготовку изделия к функционированию, контроль его работоспособности и профилактическое обслуживание.

      Основные  направления повышения технологичности:

1. расчленение конструкции на агрегаты, отсеки и панели. Это расширяет фронт работ, создает возможность механизации трудоемких операций;
2. придание деталям наиболее простых форм, которые допускают высокопроизводительные процессы;
3. широкое применение стандартных и нормализованных деталей;
4. правильное назначение точности изготовления отдельных агрегатов;
5. правильный выбор конструкционных материалов с учетом их технологических свойств.

       1. 4 Обоснование выбора заготовок

   

     Правильно, выбрать заготовку — это значит определить рациональный метод ее получения, установить припуски на механическую обработку каждой из обрабатываемых поверхностей, указать размеры заготовки и установить допуски на неточность их изготовления

   Для получения заготовок применяют разнообразные методы:

1. Литье – для деталей чугунных, стальных, из цветных металлов и сплавов.
2. Штамповка: холодная и горячая штамповка, поковка.
3. Порошковая металлургия.
4. Получение заготовок из пруткового материала.

   При решении вопроса о выборе оптимального метода получения заготовки необходимо учитывать:

• технологические свойства материалов детали;
• количество деталей в годовой программе;
• форму и размеры деталей;
• точность размеров, шероховатость поверхности и другие технические требования к готовой детали.

     При выборе способа получения заготовки  необходимо стремиться к максимальному  приближению формы и размеров заготовки к параметрам готовой  детали  и снижению трудоемкости заготовительных операций. Для выбранного способа получения заготовки  необходимо доказать его экономическую целесообразность.

     В данном курсовом проекте рассматривается получение следующих типов заготовок: пруток и отливка. Рассмотрим подробнее виды технологических процессов.

    А Получение отливок путём литья в песчаную форму.

      Сущность  процесса литья сводится к заливке в литейную форму расплава, затвердеванию (кристаллизации) отливки и извлечению ее из формы. Плавку производят в различных печах (вагранки, мартеновские печи, конверторы, электропечи), установленных в плавильных отделениях литейных цехов. При изготовлении отливок из черных металлов (чугуна и стали) в плавильные печи загружают шихту: чугун, стальной лом, ферросплавы, флюсы, специальные раскислители и модификаторы.

     Металл  с помощью разливочных ковшей заливают в разовые и постоянные формы. Разовые формы, разрушаемые каждый раз при выбивке отливок, изготавливают из специальных формовочных и стержневых материалов (песок, глина, графит, тальк, уголь, битум, краски, клеи, растительные масла) в формовочных стержневых отделениях литейных цехов, а постоянные, как правило, металлические литейные формы – в инструментальных цехах (участках).

    Литьё в песчаные формы — дешёвый, самый  грубый, но самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья. Вначале изготовляется  литейная модель (ранее — деревянная, в настоящее время часто используются пластиковые модели, полученные методами быстрого прототипирования), копирующая будущую деталь. Модель засыпается песком или формовочной смесью (обычно песок и связующее), заполняющей пространство между ею и двумя открытыми ящиками (опоками). Отверстия в детали образуются с помощью размещённых в форме литейных песчаных стержней, копирующих форму будущего отверстия. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или же затвердевает в термическом шкафу (сушильной печи). Образовавшиеся полости заливаются расплавом металла через специальные отверстия — литники. После остывания форму разбивают и извлекают отливку. После чего отделяют литниковую систему (обычно это обрубка), удаляют облой и проводят термообработку.

    Новым направлением технологии литья в  песчаные формы является применение вакуумируемых форм из сухого песка  без связующего. Для получения  отливки данным методом могут  применяться различные формовочные  материалы, например песчано-глинистая смесь или песок в смеси со смолой и т.д. Для формирования формы используют опоку (металлический короб без дна и крышки). Опока имеет две полуформы, то есть состоит из двух коробов. Плоскость соприкосновения двух полуформ — поверхность разъёма. В полуформу засыпают формовочную смесь и утрамбовывают её. На поверхности разъёма делают отпечаток промодели (промодель соответствует форме отливки). Также выполняют вторую полуформу. Соединяют две полуформы по поверхности разъёма и производят заливку металла.

    Точность  геометрических размеров, степень шероховатости  поверхности отливок, полученных в песчаных формах, во многих случаях не удовлетворяют требованиям современной техники. Поэтому быстрыми темпами развиваются специальные способы литья: в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, кокильное, под давлением, центробежное и другие, позволяющие получать отливки повышенной точности, с малой шероховатостью поверхности, минимальными припусками на механическую обработку, а иногда даже исключающие ее, что обеспечивает высокую производительность труда и т.д.