Введение 5
1 Анализ исходных данных 7
1.1 Анализ служебного назначения и условий работы детали 7
1.2 Анализ служебного назначения поверхностей вала 7
1.3 Анализ материала детали 9
1.4 Анализ технических требований к поверхностям детали 9
1.5 Анализ технологичности 10
1.6 Формулировка задач работы 16
2 Разработка технологической части работы 18
2.1 Анализ базового техпроцесса 18
2.2 Выбор заготовки 19
2.3 Выбор технологических переходов 21
2.4 Расчет припуска аналитически 22
2.5 Проектирование заготовки 23
2.6 Разработка технологического маршрута и схем базирования 23
2.7 Разработка схем базирования 25
2.8 Выбор оснащения 26
2.9 Разработка технологических операций 28
3 Проектирование специальных средств оснащения 37
3.1 Сбор данных 37
3.2 Расчет усилия зажима 37
3.3 Расчет зажимного механизма 41
3.4 Расчет силового привода 41
3.5 Точность установки в патроне 42
3.6 Описание работы патрона 43
3.7 Проектирование режущего инструмента 44
4 Безопасность и экологичность технического объекта 46
4.1 Характеристика объекта 46
4.2 Идентификация профессиональных рисков 46
4.3 Методы и технические средства снижения рисков 47
4.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 49
4.5 Обеспечение экологической безопасности технического объекта 50
4.6 Выводы по разделу 51
5 Экономическая эффективность работы 53
Заключение 58
Список используемых источников 60
Приложение А Технологическая документация 64
Приложение Б Спецификация приспособления 69
Важную роль в развитии и совершенствовании технологии изготовления деталей играет научно-технологический прогресс.
Научно-технологичный прогресс определяет развитие и совершенствования технологий изготовления деталей в машиностроение, улучшения их качества и времени изготовления, для достижения которых используются современные методы обработки и новые высокопроизводительные станки.
Одним из важнейших аспектов научно-технологического прогресса есть рост производительности труда, качественное использование отведенного времени на операции обработки, улучшения условий труда что ведет к увеличению производительности и качества изготовляемых деталей и механизмов.
Постоянное совершенствование технологи и методов изготовления деталей и механизмов, ведет к увеличению надежности и долговечности механизмов и деталей, то есть можно сказать, что качество деталей и механизмов зависит не только от продуманной конструкции, но и от технологии изготовления. Применение высокопроизводительных методов для обработки позволит добиться высокой точности и лучшего качества обрабатываемых поверхностей в деталях машин и механизмов. При использовании передовых технологий упрочнения рабочих поверхностей позволит увеличить ресурс работы деталей и как следствие механизмов. Так же используя современные поточные линии вместе со станками с программным управлением в комплексе с электронными вычислительными машинами, а также другой современной техникой и при этом применяя прогрессивные формы организации труда, экономики производственных процессов - решаются главные задачи которые стоят перед производством, это повышение эффективности изготовления и качества продукции.
По алгоритму разработки технологий необходимо выполнить анализ исходных данных; затем определить тип производства; выбрать и спроектировать заготовку, исходя из экономического расчета; с учетом принятых и заданных условий производства выбрать методы обработки на отдельные поверхности и затем объединить в общий маршрут; по каждому этапу технологического процесса сделать анализ для максимально рационального выбора схем базирования и простановки размеров; для всех переходов назначить оснащение инструментальное, контрольное и зажимное; просчитать режимы резания, нормирование.
Технологический процесс должен отвечать самым современным требованиям по производительности и точности. За счет многофункционального токарного центра возможно совместить различные технологические переходы, которые ранее выполнялись на отдельных станках в рамках отдельных технологических операций. Совмещение таких различных методов обработки позволяет значительно сократить вспомогательное время на установку и снятие заготовки, повысить точность за счет исключения дополнительных погрешностей установки.
Отдельные этапы проектирования технологии посвящены конструкторским разработкам. Для реализации предложенных усовершенствований предлагается патрон с возможностью высокоскоростной обработки, а также инструмент для обработки сквозного паза.
Все предложенные изменения базовой технологии обосновываются как мерами по охране труда, так и экономическими расчетами.
В представленной работе рассмотрен технологический процесс изготовления вала - шестерни. В первом разделе был выполнен анализ исходных данных. Он включал в себя анализ технических требований, которые необходимо представить на чертеже детали. Далее деталь проанализирована с точки зрения назначения каждой поверхности и с учетом этого на каждую из них были назначены соответствующие квалитет точности, размеров и шероховатости, дополнительные технические требования. Во второй части, посвященной проектированию технологии изготовления этой детали, выбран тип производства - среднесерийный. С учетом типа производства, формы вал - шестерни, материала, выбрана исходная заготовка. В качестве такой заготовки принят прокат. После этого спроектирован технологический маршрут. Сначала на каждую поверхность выбраны технологические переходы, из которых затем, на основе типового технологического процесса изготовления, скомпонован технологический процессы изготовления данной конкретной детали. Эта технология включает в себя токарную операцию, черновую и чистовую. Особенность технологического процесса том, что две эти операции выполняются на программном обрабатывающем центре, который обеспечивает возможность формирования всех поверхностей. Нашей стороне. Это несмотря на наличие сложно обрабатываемых поверхностях, таких, как паз, внутреннее глухое, ступенчатое отверстие, зубчатую поверхность. Для установки заготовки на данной операции спроектирован трех кулачковый рычажный самоцентрирующий патрон с гидравлическим приводом зажима. Он обеспечивает точную и надежную фиксацию вала-шестерни на операции. Затем термообработка, необходимая для обеспечения твердости. Далее группа шлифовальных операций. Первая группа - круглошлифовальные для обработки цилиндрических шеек и прилегающих буртиков. Вторая группа операций - это окончательная зубообработка зубчатого венца зубошлифовальном станке.
Также спроектирован режущий инструмент - концевая фреза для обработки. Эта фреза имеет вставки из твердосплавных пластин, закрепленные в корпусе из углеродистой стали. Она обеспечивает высокопроизводительную обработку и высокую стойкость.
Раздел по безопасности и экологичности работы включает анализ трудоемкой токарной операции, выполняемой на автоматизированном оборудовании с точки зрения возникновения опасных и вредных факторов. Также предлагаются меры по их устранению, снижение степени их влияния на здоровье работников и экологию. Последний раздел включает в себя технико - экономическое обоснование выбранных технических решений.
1. Боровский Г. В. Справочник инструментальщика [Текст] / Г. В. Боровский, С. Н. Григорьев, А. Р. Маслов ; под общ. ред. А. Р. Маслова. - Москва : Машиностроение, 2005. - 463 с. : ил. - Библиогр.: с. 460-463. - ISBN 5-217-03284-7 : 553-64.
2. Водяник В. И. Безопасность жизнедеятельности [Текст] : учеб. пособие / В. И. Водяник ; Сочинск. гос. ун-т туризма и курортного дела. - Изд. 2-е, перераб. и доп. ; ВУЗ/изд. - Сочи : ГУП "СПП", 2002. - 284 с. : ил. - Библиогр.: с. 283-284 (13назв.). - 220-00.
3. Горина Л. Н. Обеспечение безопасных условий труда на производстве [Текст] : учеб. пособие / Л. Н. Горина. - Гриф УМО. - Тольятти : ТолПИ , 2000. - 79 с. : ил. - Библиогр.: с. 79. - 1-00.
4. Горохов, В. А. Проектирование и расчет приспособлений : учебник для вузов / В. А. Горохов, А. Г. Схиртладзе. - Гриф УМО. - Старый Оскол : ТНТ, 2008. - 301 с.
5. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. - Введ. 1990-01-07. - М. : Изд-во стандартов, 1990. - 83 с.
6. Зубарев Ю. М. Специальные методы обработки заготовок в машиностроении [Текст] : учеб. пособие для студентов машиностр. вузов / Ю. М. Зубарев. - Гриф УМО. - Санкт-Петербург : Лань, 2015. - 400 с. : ил. - (Учебник для вузов. Специальная литература). - Библиогр.: с. 392-395. - ISBN 978-5-8114-1856-5 : 1091-00.
7. Зубкова Н.В. Методическое указание к экономическому обоснованию курсовых и дипломных работ по совершенствованию технологических процессов механической обработки деталей (для студентов специальностей 120100 / Н.В. Зубкова, - Тольятти : ТГУ, 2015. - 46 с.
8. Косов Н. П. Технологическая оснастка [Текст] : вопросы и ответы : учеб. пособие для вузов / Н. П. Косов, А. Н. Исаев, А. Г. Схиртладзе. - Гриф МО. - Москва : Машиностроение, 2005. - 303 с. : ил. - (Для вузов). - Библиогр.: с. 295. - Прил.: с. 296-302. - ISBN 5-217-03242-1 : 550-00.
9. Марочник сталей и сплавов [Текст] / сост. А. С. Зубченко [и др.] ; под ред. А. С. Зубченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Машиностроение, 2003. - 782 с. : ил. - Библиогр.: с. 773-782. - Прил.: с. 585-772. - ISBN 5-217-03177-8 : 6230-35.
10. Назначение рациональных режимов резания при механической обработке : учебное пособие / В. М. Кишуров, М. В. Кишуров, П. П. Черников, Н. В. Юрасова. — 3-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2019. — 216 с. — ISBN 978-5-8114-4521-9. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https:ZZe.lanbook.com/book/121986(дата обращения: 17.05.2020)
11. Обработка металлов резанием [Текст] : справочник технолога / А. А. Панов [и др.] ; под общ. ред. А. А. Панова. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Машиностроение, 2004. - 784 с. : ил. - Библиогр. в конце гл. - Прил.: с. 764-779. - Предм. указ.: с. 780-784. - ISBN 5-94275-049-1 : 1242-91. - 1000¬00.
12. Расторгуев Д. А. Разработка плана изготовления деталей машин [Текст] : учеб.-метод. пособие / Д. А. Расторгуев ; ТГУ ; Ин-т машиностроения ; каф. "Оборудование и технологии машиностроит. пр-ва". - ТГУ. - Тольятти : ТГУ, 2013. - 51 с. : ил. - Библиогр.: с. 50. - 28-58.
13. Расторгуев Д. А. Проектирование технологических операций [Электронный ресурс] : электрон. учеб.-метод. пособие / Д. А. Расторгуев ; ТГУ ; Ин-т машиностроения ; каф. "Оборудование и технологии машиностроит. пр-ва". - Тольятти : ТГУ, 2015. - 140 с. : ил. - Библиогр.: с. 55-56. - Прил. : с. 57-140. - ISBN 978-5-8259-0817-5 : 1-00.
14. Расторгуев Д. А. Технологическая часть выпускной
квалификационной работы машиностроительного направления [Электронный ресурс] : электронное учеб.-метод. пособие / Д. А. Расторгуев ; ТГУ ; Ин-т машиностроения ; каф. "Оборудование и технологии машиностроит. пр-ва". - ТГУ. - Тольятти : ТГУ, 2017. - 34 c. : ил. - Библиогр.: с. 31-34. - ISBN 978-5-8259-1145-8.
15. Расчет режимов резания при точении и фрезеровании [Текст] : метод. пособие к курс. работе по дисциплине "Технол. процессы машиностроит. пр-ва" для заоч. формы обучения спец. 12 01 00, 12 02 00, 15 01 00, 150200 / ТГУ ; Каф. "Технология машиностроения". - Тольятти : ТГУ, 2002. - 59 с. : ил.
16. Режущий инструмент [Текст] : учеб. для вузов / Д. В. Кожевников [и др.] ; под ред. С. В. Кирсанова. - Гриф УМО. - Москва : Машиностроение, 2004. - 511 с. : ил. - Библиогр.: с. 510-511. - ISBN 5-217-03250-2 : 312-00.
17. Строителев В. Н. Методы и средства измерений, испытаний и контроля [Текст] : учеб. для вузов / В. Н. Строителев ; [редкол.: В. Н. Азаров (председ.) и др.]. - Москва : Европ. центр по качеству, 2002. - 150 с. : ил. - (Управление качеством). - Библиогр.: с. 150. - Прил.: с. 115-149. - ISBN 5-94768-023-8 : 180-00.
18. Справочник конструктора-инструментальщика [Текст] / В. И. Баранчиков [и др.] ; под общ. ред. В. А. Гречишникова, С. В. Кирсанова. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Машиностроение, 2006. - 541 с. : ил. - (Библиотека конструктора). - Библиогр.: с. 540-541. - ISBN 5-217-03353-3 : 450-00.
19. Станочные приспособления [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов, обуч. по направлениям подготовки 15.03.05 (151900) "Конструкторско- технол. обеспечение машиностроит. пр-в", "Автоматизация технол. процессов и пр-в (машиностроение)" / В. В. Клепиков [и др.]. - Гриф УМО. - Москва : Форум, 2016. - 318 с. : ил. - Библиогр.: с. 314. - Прил.: с. 254-313. - ISBN 978-5-00091-121-1. - 639-82.
20. Справочник технолога-машиностроителя [Текст] . В 2 т. Т. 1 / А. М. Дальский [и др.] ; под ред. А. М. Дальского [и др.]. - 5-е изд., испр. - Москва : Машиностроение-1, 2003. - 910 с. : ил. - Библиогр. в конце гл. - Предм. указ.: с. 902-910. - ISBN 5-217-03083-6 : 2147-73. - 2200-00. - 1500-00.
21. Справочник технолога-машиностроителя [Текст] . В 2 т. Т. 2 / А. М. Дальский [и др.] ; под ред. А. М. Дальского [и др.]. - 5-е изд., испр. - Москва : Машиностроение-1, 2003. - 941 с. : ил. - Библиогр. в конце гл. - Предм. указ.: с. 928-941. - ISBN 5-217-03083-6 : 2147-73. - 2200-00. - 1500-00.
22. Схиртладзе А. Г. Станочные приспособления [Текст] : учеб. пособие для вузов / А. Г. Схиртладзе, В. Ю. Новиков. - Гриф МО. - Москва : Высш. шк., 2001. - 110 с. : ил. - ISBN 5-06-003988-9 : 110-00.
23. Схиртладзе А. Г. Технологическая оснастка машиностроительных производств [Текст] : учеб. пособие. Т. 1 / А. Г. Схиртладзе, В. П. Борискин. - Гриф УМО. - Старый Оскол : ТНТ, 2008. - 547 с. : ил. - Библиогр.: с. 531-544.
- ISBN 978-5-94178-160-7 : 463-50.
24. Схиртладзе А. Г. Технологическая оснастка машиностроительных производств [Текст] : учеб. пособие. Т. 2 / А. Г. Схиртладзе, В. П. Борискин. - Гриф УМО. - Старый Оскол : ТНТ, 2008. - 518 с. : ил. - Библиогр.: с. 502-515.
- ISBN 978-5-94178-122-5 : 463-50.