Аннотация 2
Введение 5
1 Анализ состояния вопроса 7
1.1 Служебное назначение вала 7
1.2 Классификация поверхностей детали 7
1.3 Анализ технологичности 7
1.4 Задачи работы 10
2 Проектирование технологического процесса 11
2.1 Определение типа производства 11
2.2 Выбор способа получения заготовки 11
2.3 Выбор технологических переходов 14
2.4 Расчет припуска аналитически 15
2.5 Проектирование заготовки 18
2.6 Разработка маршрута 19
2.7 Разработка схем базирования 20
2.8 Выбор оснащения 22
2.9 Разработка технологических операций 27
2.10 Расчет норм времени 31
3 Разработка специальной технологической оснастки 35
3.1 Проектирование зажимного приспособления 35
3.2 Проектирование инструмента 43
4 Безопасность и экологичность технического объекта 45
4.1 Конструктивно-технологическая характеристика объекта 45
4.2 Идентификация профессиональных рисков 45
4.3 Методы и технические средства снижения рисков 46
4.4 Обеспечение пожарной безопасности объекта 47
4.5 Обеспечение экологической безопасности технического объекта 48
5 Экономическая эффективность работы 50
Заключение 55
Список используемых источников 56
Приложение А. Технологические карты 60
Приложение Б. Спецификация на приспособление 67
Приложение В. Спецификация на инструмент 69
Машиностроение является одной из ключевых отраслей экономики любой страны. Это высокотехнологичная отрасль определяет экономическое развитие страны. Она включает различные производственные процессы разнообразных отраслей, включая такие как, авиастроение, судостроение, космическая отрасль, авто- и станкостроение и так далее. Машиностроение включает в себя различные производственные процессы, такие как заготовительные, обрабатывающие, сборочные. От качества проектирования технологических процессов зависит эффективность, которая определяет себестоимость продукции и, в конечном итоге, ее конкурентоспособность.
В основе эффективности технологических процессов лежит правильный выбор технологического оборудования и оснащения. Производительное современное оборудование обеспечивает высокую концентрацию технологических переходов, что избавляет современное производство от необходимости больших производственных помещений, значительного количества работников. При этом на выходе получается продукция полностью соответствующая техническим требованиям чертежа.
Одной из основных, высоко сложных деталей различных преобразующих механизмов является зубчатое колесо, предназначенное для преобразования крутящего момента и частоты вращения. Одним из видов таких элементов с зубчатым венцом является вал-шестерня.
Это деталь, устанавливаемая по подшипникам, передает крутящий момент при помощи зубчатой поверхности и дополнительных конструктивных элементов, в качестве которых могут использоваться шпоночные пазы и шлицевые поверхности. Обработка таких поверхностей отличается своими особенностями, включая использование специализированного оборудования и зуборезного инструмента.
Возможности универсального автоматизированного оборудования современного типа обеспечивает обработку зубчатых поверхностей на универсальных станках типа токарно-фрезерных центров. Причем обработка может вестись как методом копирования, так и методом обката. Это дает возможность получения зубчатых венцов высокой точности с высокой производительностью. Из-за уменьшения количества используемого инструмента снижается количество переустановок заготовок, что повышает точность относительного положения обрабатываемых с одного установа основных конструкторских баз - шеек под подшипник.
Задача усложняется в случае большого модуля нарезаемого зубчатого венца, так как глубина резания увеличивается. Нагрузки растут на инструмент и на заготовку, что приводит к большим упругим деформациям технологической системы и соответствующему снижению точности.
Такие же проблемы возникают при сверлении отверстий большого диаметра. Поэтому такую обработку делают много переходной. После предварительного сверления выполняют рассверливание с постепенным выходом на нужный диаметр. Использование инструмента, который обеспечил бы обработку сразу на весь размер, значительно ускоряет процесс. В работе предложен вариант обработки сборным инструментом такого отверстия.
В работе выполнено проектирование технологии изготовления вал- шестерни для условий серийного производства для заданных по условию программе выпуска в количестве 1000 деталей в год.
В первом разделе для чертежа детали выполнен анализ технологичности, который позволил выявить трудности при выполнении обработки вал-шестерни, связанные с необходимостью обработки центрального отверстия.
Во втором разделе с учетом среднесерийного типа производства в ходе сравнительного анализа методов получения исходной заготовки из двух вариантов выбран метод штамповки. Данный метод обеспечивает необходимую точность и минимальные значения операционных припусков. Далее разработана маршрутная технология, которая состоит из обработки основных типов поверхностей: установочных плоскостей, шеек, шлицев, зубьев.С учетом типового технологического процесса изготовления вал- шестерни сформированы технологические операции. Это требует особого подхода к проведению такой обработки. В работе спроектирована технологическая операция по зубонарезанию шлицев на фрезерной операции. Выбран высокопроизводительный сборный зуборезной инструмент.
В третьем разделе для установки заготовки на токарной операции спроектировано технологическое зажимное приспособление, которое представляет из себя трех кулачковый самоцентрирующий патрон с регулируемыми сменными кулачками. Спроектирован сборный режущий инструмент со сменными твердосплавными пластинами, которые используется на токарном станке для обработки отверстия. Для технологии предусмотрены меры по защите охраны труда и экологичности, а изменения конструкции сверла обоснованы в ходе экономического расчета. В работе выполнено проектирование технологии, которая при минимальных издержках обеспечивает необходимые требования.
