Введение 4
1 Определение задач работы на базе анализа исходных данных 6
1.1 Служебное назначение детали 6
1.2 Задачи работы 9
2 Разработка технологии изготовления 11
2.1 Проектирование заготовки и методов обработки 11
2.2 Проектирование технологической операции 21
3 Разработка специальной технологической оснастки 26
3.1 Разработка станочного приспособления 26
3.2 Разработка контрольного приспособления 29
4 Безопасность и экологичность технического объекта 32
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая
характеристики рассматриваемого технического объекта 32
4.2 Идентификация профессиональных рисков 33
4.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 34
4.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 35
4.5 Обеспечение экологической безопасности технического объекта 37
5 Экономическая эффективность работы 39
Заключение 44
Список используемых источников 45
Приложение А. Маршрутная карта 48
Приложение Б. Операционные карты 51
Приложение В. Спецификация к станочному приспособлению 57
Приложение Г. Спецификация к контрольному приспособлению 60
В технологическом процессе применяется универсальное оборудование. Данное оборудование используется при широкой номенклатуре выпускаемых изделий. Оборудование предлагается заменить на более современные станки с ЧПУ [2], а также рассмотреть возможность объединения некоторых операций. Почти все применяемые приспособления являются универсальными, имеют ручной привод и являются одноместными, что характерно для производств с быстрой переналадкой производств. Для повышения производительности необходимо произвести замену ручного привода на механизированный.
В технологическом процессе применяется универсальный режущий инструмент, в котором материалом режущей части инструментов является твердый сплав и быстрорежущая сталь [18]. Применение специального инструмента целесообразно лишь при большом количестве изготавливаемых изделий.
Изучение производительности режущего инструмента велось на основе процесса обработки металла фрезерования, который можно определить как процесс утонения и чистовой обработки материалов с целью получения деталей и устройств с разнообразной и сложной геометрией [25]. Для этого, помимо того, что это процесс с опцией подпроцессов, смежных с самим фрезерованием, утонение и чистовая обработка могут выполняться с помощью различных режущих инструментов. Согласованное периферийное фрезерование - это процесс, который был проанализирован при разработке запланированных экспериментов для анализа поломок, износа и срока службы высокопрочных утончающих пластин и чистовой обработки, используемых при механической обработке поверхности сплава MnSi в стали-субстрате SAE 1020 [23]. Понимание механизмов износа важно для содействия корректирующим и эффективным действиям по улучшению этого процесса, тем самым продлевая срок службы режущей кромки применяемого инструмента (TRENT and WRIGTH, 2000) [25]. В этом исследовании предполагается проверить влияние, которое процесс утонения материала может вызвать в процессе чистовой обработки, выполняемом вскоре после применения черновых пластин [12]. В данном исследовании проводится совместный анализ износа режущих инструментов, применяемых для обработки покрытых поверхностей для работы в тяжелых условиях трения и износа, требующих высокого качества механических свойств твердости и ударной вязкости режущих пластин для черновой обработки и с целью достижения среднего арифметического отклонения для шероховатости менее 0,8 мкм в соответствии со стандартами обработки поверхности (ISO 4287) [6]. Процесс фрезерования отличается от других традиционных процессов обработки благодаря своей универсальности и способности выполнять многозадачность во все более совершенных обрабатывающих центрах. Детальный анализ износа инструментов, применяемых при утонении и чистовой обработке фрезерованием, составляет важную область исследований в области инженерии, которая постоянно исследует эволюцию технологии процессов и материалов, используемых при механической обработке [3]. Что касается геометрии резания, можно видеть, что вариации углов могут продлить срок службы инструмента, поскольку адекватное определение этой геометрии приводит к лучшему распределению сил и температуры резания на границе раздела инструмента и обрабатываемой поверхности [1].
Результаты, полученные в исследованиях, помогут в разработке принятых процедур, параметров резания и материалов, применяемых при фрезеровании деталей, покрытых сплавом MnSi. В настоящее время фрезерование считается одним из основных процессов производства деталей сложной и разнообразной геометрии с точки зрения формы и размеров, получаемых с помощью ряда операций [24]. В этой группе операций инструмент вращается, а закрепленная на столе заготовка отвечает за продольные и поперечные движения подачи. Результаты исследований использовались при разработке технологического процесса.
При выполнении выпускной квалификационной работы были получены следующие результаты:
- спроектирована заготовка с минимальными припусками,
рассчитанными по более совершенной методике аналитическим способом;
- использованы в технологическом процессе высокопроизводительные станков, полуавтоматы и станки с ЧПУ, так как при среднесерийном типе производства это является наиболее оптимальным;
- применена высокопроизводительная оснастка с использованием механизированного привода: спроектирован патрон поводковый с пневматическим приводом для использования его на токарных операциях;
- для увеличения производительности процесса предложены мероприятия по увеличению степени автоматизации некоторых основных технологических операций;
- спроектировано контрольное приспособление в виде калибра для контроля биения с фактической погрешностью измерений 0,00502 мм;
- предложены мероприятия по обеспечению безопасности и экологичности технического объекта в виде технологического процесса;
- проведен расчет экономической эффективности после внесения предлагаемых изменений в технологическом процессе и получен интегральный экономический эффект в размере 21280,48 рубля.
