7. Сопоставление технико-экономических показателей вариантов технологического процесса

8.1 Базовый вариант

Для выявления более экономичного способа производства детали, необходимо посчитать коэффициент использования материала следующей формуле [1]:

где - масса детали; – масса заготовки.

Для расчетов разобьем форму детали на несколько простых геометрических тел (рисунок 26).

Рисунок 26 – Разбивка формы детали на простые геометрические тела

где – объём детали; - плотность: ; - объём соответствующей фигуры (см. рисунок 25).

1 – Шаровой сегмент. Формула расчёта объёма для шарового сегмента:

где h – высота сегмента; R – радиус сферы. Тогда объём 1-ой фигуры будет составлять:

2 – усеченный конус. Формула расчёта объёма усеченного конуса:

где h – высота конуса; R – радиус большего основания; r – радиус меньшего основания. Тогда объём 2-ой фигуры будет составлять:

=2,2

3 – цилиндр. Формула расчёта объёма для цилиндра:

где h – выста цилиндра; r – радиус основания. Итак, объём 3-ой фигуры будет составлять:

4 – цилиндр. Объём 4-ой фигуры:

5 – конус. Формула расчёта объёма для конуса:

где H – выста конуса; R – радиус основания. Объём 10-ой фигуры будет составлять:

1 метр прессованного алюминиевого проката (D=16 мм) весит 0,519 кг, тогда при длине заготовки l=14,296 мм масса заготовки =0,0075 кг.

8.2 Усовершенствованный вариант.

Для выявления более экономичного способа производства детали, необходимо посчитать коэффициент использования материала следующей формуле [1]:

где - масса детали; – масса заготовки.

Для расчетов разобьем форму детали на несколько простых геометрических тел (рисунок 27).

Рисунок 27 – Разбивка формы детали на простые геометрические тела

где – объём детали; - плотность: ; - объём соответствующей фигуры (см. рисунок 678).

1 – Шаровой сегмент. Объем 1-й фигуры:

2 – Шаровой сегмент. Объем 2-й фигуры:

3 – цилиндр. Объем 3-й фигуры:

4 – Шаровой сегмент. Объем 2-й фигуры:

Трудоемкость обработки T_∑ определяется по формуле [1]:

где - продолжительность i-ого перехода.

6 + 4 + 4 + 2 + 16 + 5 + 7 + 10 + 7 + 6 + 6 +6 + 10 + 3 = 92 с = 1 мин. 53 с.

6 + 6 + 2 + 16 + 5 + 7 + 3 + 3 = 48 с

Стоимость 1 кг металла заготовки равна 108 рублям следуя указаниям [27]

Полученные данные заносим в таблицу 8.

Таблица 8. Сравнение технико-экономических показателей вариантов технологического процесса обработки резанием детали «Ручка».

Вариант технологического процесса	Показатели
	Масса детали, кг	Масса заготовки, кг	Стоимость одного килограмма металла заготовки, руб.	Стоимость одной заготовки, руб.	КИМ	Трудоемкость обработки, станко-часов
Базовый	0,003	0,0075	108	0,81	0,4	1 мин 58 с
Усовершенствованный.	0,003	0,004	108	0,432	1,3	48 с

При изготовлении детали из прутка и отливки расход материала меньше, чем при изготовлении только из прутка, и общая стоимость заготовки из отливки ниже, чем стоимость заготовки базового варианта. Трудоемкость выше при базовом варианте, а значит усовершенствованный вариант технологического процесса менее энергозатратный.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе курсовой работы были разработаны два варианта технологического процесса механической обработки детали «Шарик».

Для базового и усовершенствованного обработки детали необходимы токарная операция, а также нарезание внутренней резьбы. Для обработки детали резанием выбран токарно-винторезный станок FDB Turner 180х300 Vario и следующие инструменты: проходной отогнутый, отрезной, фасонный резцы, а также центровочное сверло, машинный метчик.

Усовершенствованный вариант оказался менее трудоемкий, так как занимает меньше станко-часов. Числовое значение КИМ детали из литья равен 1,3 , КИМ из прутка равен 0,4. Значит, у усовершенствованной заготовки меньше отходы металла и ниже затраты на инструмент.

Стоимость детали базового варианта технологического процесса для одной заготовки составляет 81 коп., а стоимость усовершенствованного варианта заготовки 43 коп., таким образом базовый вариант в 2 раза дороже, чем усовершенствованный вариант. Следует вывод, что усовершенствованный вариант выгоднее по всем параметрам.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Основы технологии механической обработки художественных изделий: методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 261001 «Технология художественной обработки материалов» / сост. М.М. Черных. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2008. – 20 с.

2. Сплавы алюминия с магнием [Электронный ресурс] // Internet/ -Режим доступа: http://aluminium-guide.ru/alyuminievo-magnievye-splavy-serii-5xxx/

3. Токарный мини-станок – незаменимое оборудование для миниатюрной обработки [Электронный ресурс] // Internet/ -Режим доступа: http://tutmet.ru/tokarnyj-mini-stanok-metallu.html

4. Токарно-винторезный станок [Электронный ресурс] // Internet/ -Режим доступа: https://ru.wikipedia.org

5. Основные функции токарно-винторезного станка [Электронный ресурс] // Internet/ -Режим доступа:http://machine-tools-repair.com/osnovnye-funkcii-kotorye-vypolnyaet-tokarnyj-stanok

6. Лабораторная работа по дисциплине «Технология обработки материалов» на тему «Точение болта». Выполнил студент Б06-131-1 Коротаева М.С. И. ИжГТУ им. М. Т. Калашникова. Ижевск 2017;

7. Лабораторная работа по дисциплине «Технология обработки материалов» на тему «Точение гайки». Выполнил студент Б06-131-1 Коротаева М.С. И. ИжГТУ им. М. Т. Калашникова. Ижевск 2017;

8. Лабораторная работа по дисциплине «Технология обработки материалов» на тему «Точение навершия». Выполнил студент Б06-131-1 Коротаева М.С. И. ИжГТУ им. М. Т. Калашникова. Ижевск 2017;

9. ГОСТ 18868-73. «Резцы токарные проходные отогнутые с пластинами из быстрорежущей стали»: Изд-во стандартов, 1973. 44 c.

10. Сплав титано-тантало-вольфрамовой группы [Электронный ресурс] // Internet/-Режим доступа:http://markmet.ru/encyclopedia/tt8k6

11. инструментальные материалы для изготовления лезвийных инструментов [Электронный ресурс] // Internet/-Режим доступа: http://cyberleninka.ru/article/n/instrumentalnye-materialy-dlya-izgotovleniya-lezviynyh-instrumentov

12. ГОСТ 18878-73. «Резцы токарные проходные прямые с пластинами из твердого сплава»: Изд-во стандартов, 1973. 93 c.

13. Сплав вольфрамовой группы [Электронный ресурс] // Internet/-Режим доступа:http://markmet.ru/encyclopedia/tt8k6

14. ГОСТ 18878-73. «Резцы токарные отрезные с пластинами из твердого сплава»: Изд-во стандартов, 1973. 135 c.

15. ГОСТ 14952-75. «Сверла центровочные комбинированые»: Изд-во стандартов, 1975. 2 c.

16. Характеристика материала Р6М3 [Электронный ресурс] // Internet/-Режим доступа: http://splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=837

17. ГОСТ 10903-77. «Сверла спиральные с коническим хвостовиком»: Изд-во стандартов, 1977. 60 c.

18. ГОСТ 10903-77. «Зенковки конические»: Изд-во стандартов, 1977. 2 c.

19. ГОСТ 3266-81. «Метчики машинные и ручные»: Изд-во стандартов, 1981. 3 c.

20. ГОСТ 166-89. «Штангенциркуль»: Изд-во стандартов, 1989. 33 c.

21. ГОСТ 6507-90. «Микрометр»: Изд-во стандартов, 19890. 78 c.

22. ГОСТ 427-75. «Линейка металлическая»: Изд-во стандартов, 1981. 45 c.

23. ГОСТ 519-77. «Шаблоны резьбовые»: Изд-во стандартов, 1981. 3 c.

24. ГОСТ 7470-92. «Глубиномеры»: Изд-во стандартов, 1992. 24 c.

25. ГОСТ 21488-97 «Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов»: Изд-во стандартов, 1997. 29c.

26. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А.М. Дальского и др. 5-е изд. Исправл. – М.: Машиностроение-1, 2003. 912 с.

27. Алюминиевые сплавы [Электронный ресурс] // Internet/ -Режим доступа: http://www.pulscen.ru/price/030110-aljuminievye-splavy