Введение
1Определение задач работы на базе анализа исходных данных
1.1Служебное назначение детали
1.2Задачи работы
2Разработка технологии изготовления
2.1Проектирование заготовки и методов обработки
2.2Проектирование технологической операции
3Разработка специальной технологической оснастки
3.1Разработка станочного приспособления
3.2Разработка захватного устройства
4Безопасность и экологичность технического объекта
4.1Конструктивно-технологическая и организационно-техническая
характеристики рассматриваемого технического объекта
4.2Идентификация профессиональных рисков
4.3Методы и средства снижения профессиональных рисков
4.4Обеспечение пожарной безопасности технического объекта
4.5Обеспечение экологической безопасности технического объекта
5Экономическая эффективность работы
Заключение
Список используемых источников
Приложение А Маршрутная карта
Приложение Б Операционные карты
Приложение В Спецификация к станочному приспособлению
Приложение Г Спецификация к захватному устройству
Станки с ЧПУ стали первым крупным прорывом в области скоростной обработки [7]. До числового управления (в случае технологии перфорированной ленты) и компьютерного числового управления (с аналоговыми и цифровыми вычислениями) детали обрабатывались вручную. Это неизменно приводило к увеличению погрешности в конечных продуктах и даже больше, когда станки использовались вручную для более массового производства. В настоящее время технология машиностроения в области обработки металлов идет в двух направлениях [23]. Первое направление - максимальный переход на программируемые станки с ЧПУ и роботизированные системы, которые позволяют получить более высокую производительность за минимальный промежуток времени. Второе направление развития металлообработки - альтернативные методы обработки металлических деталей.
Часто процессы обработки требуют использования нескольких инструментов для выполнения желаемых результатов (например, сверла разного размера) [2]. Станки с ЧПУ обычно объединяют инструменты в общие единицы или ячейки, из которых станок может их использовать. Базовые станки ведут обработку по одной или двум осям, в то время как современные станки дополнительно могут вести обработку в поперечном направлении по оси х, у, продольно по оси z и вращательно вокруг одной или нескольких осей [1]. Многоосные станки способны автоматически переворачивать детали, позволяя удалить материал, который был «снизу». Это избавляет рабочих от необходимости переворачивать заготовку и позволяет обрабатывать все стороны без необходимости дополнительного вмешательства.
Многие новые станки с ЧПУ созданы специально для целевых производственных процессов. Например, электрохимическая обработка используется для обработки высокопрочных металлических деталей, которые иначе невозможно осуществить [17]. Удобные в использовании программные платформы революционизируют обрабатывающую промышленность, предоставляя спецификации с точки зрения допусков, позволяют добавлять новые характеристики по инициативе производителя и потребителя.
Детали со сложной геометрией могут быть получены с использованием процесса обработки на станках с ЧПУ [15]. Если деталь является более сложной, что означает фасонную геометрию или большее количество поверхностей для обработки, она становится более дорогой из-за дополнительной установки или времени обработки заготовки на станке. Использование 5-осевой обработки позволяет производить различные сложные детали более удобным способом. Скоординированное движение при обработке позволяет более эффективно изготавливать несколько сложных деталей одновременно, поскольку достигаются более высокие скорости резания, создаются более эффективные траектории инструмента и возможна более качественная обработка поверхности [6]. Используя 5-осевую технологию вместо традиционной 3-осевой, требуется меньшее количество операций для создания детали со сложной геометрией. При использовании 5 осевого станка, станок и деталь при обработке позволяют режущему инструменту оставаться более мобильным относительно обрабатываемой поверхности. Затраты и сокращение времени цикла уменьшаются, потому что большее количество материала может быть удалено более продуктивно.
Выбор материала имеет основополагающее значение при определении функционального назначения и стоимости заготовки [22]. Инженер-технолог должен определить важные характеристики материала для детали по твердости, жесткости, химической стойкости, термообработки и термической стабильности, и это лишь некоторые из них [3]. Решение позволяет рассмотреть широкий спектр материалов, соответствующих техническим требованиям.
В предлагаемой работе используется первое направление развития металлообработки с использованием оборудования с программным числовым управлением.
При выполнении выпускной квалификационной работы были получены следующие результаты:
Проведен количественный и качественный анализ технологичности детали. Осуществлен выбор материала для заготовки. Проанализирован базовый технологический процесс и на основании его недостатков предложены мероприятия по совершенствованию и разработан новый технологический процесс.
Выбран тип производства. Выбран метод получения заготовки и проведен расчет припусков. После качественного анализа технологичности корпуса предложено получить заготовку методом горячей объемной штамповки. Обоснован выбор средств технологического оснащения. Предложены режимы резания для всех технологических операций. Для внутришлифовальной операции использован внутришлифовальный станок с числовым программным управлением. Для последовательного шлифования отверстия и канавки использован станок с четырехпозиционной револьверной головкой. Отверстия получены путем сверления жестким комбинированным сверлом на станке с ЧПУ без предварительной зацентровки.
Предложены к использованию соответствующие приспособления с изменениями относительно базовых. Для сверлильной операции разработана высокопроизводительная специальная и специализированная оснастка с пневматическим приводом. А также спроектировано захватное устройство промышленного робота.
Предложены мероприятия по обеспечению производственной и экологической безопасности технического объекта в виде технологического процесса.
Рассчитан экономический эффект после реализации предлагаемых изменений в технологическом процессе.
