Введение 3
1. Технико-экономическое обоснование работы 5
2. Параметрический анализ конструкции детали на технологичность 9
3. Технологическая подготовка производства детали в интегрированной среде САПР(CAD/CAM модули) 12
3.1. Разработка 3D модели в среде CAD 12
3.2. Построение чертежа детали в среде CAD 16
3.3. Разработка технологического процесса обработки детали в среде САПР CAM 18
3.3.1. Формирование операций и межоперационных переходов техпроцесса изготовления детали в среде CAM 18
3.3.2. Проектирование и описание используемого инструмента 22
3.3.3. Назначение и расчет режимов обработки детали 26
4. Выбор автоматизированного оборудования с ЧПУ для производства детали 31
4.1. Основные режимы работы станков с ЧПУ 31
4.2. Разработка алгоритма и формирование программного кода обработки детали на станках с ЧПУ 33
5. Экспериментальная часть 37
5.1. Компьютерное моделирование реализации технологического процесса производства вала на станках с ЧПУ в среде SolidWorks CAM 37
5.2. Получение расчетной конечно-элементной модели прочностных параметров конструкции детали в среде T-FLEX анализ и ее
визуализация 43
6. Функционально-стоимостной анализ проекта 51
7. Экологичность и безопасность работы 54
8. Заключение 65
Список используемой литературы 67
Приложение А Проектирование коническо-цилиндрического редуктора 69
Приложение Б Токарная обработка 90
Приложение В Фрезерная 92
Редукторы – это зубчатые механизмы, предназначенные для понижения частоты вращения и увеличения вращающего момента от входного вала к выходному.
В зависимости от необходимого передаточного числа, применяются редукторы разных конфигураций. Так, например, при малых передаточных числах (не более 10), применяют одноступенчатые редукторы. При больших передаточных числах, применяются двух- и трехступенчатые редукторы, а так же планетарные редукторы, основанные на принципе планетарного механизма.
При взаимной параллельности входного и выходного валов, применяются цилиндрические редукторы. При больших передаточных числах или перпендикулярности валов применяются конические и коническо-цилиндрические редукторы.
В целях обеспечения компактности, малого веса и экономической целесообразности, в настоящее время применяются мотор-редукторы. Однако не всегда экономически целесообразно использовать мотор-редуктор.
Например, в автомобилях марки Mitsubishi с трансмиссией типа Super select, устанавливается коробка отбора мощности, путем установки коническо-цилиндрического редуктора.
Коническо-цилиндрические редуктора применяются и в машиностроении в целях обеспечения технологичности и унификации производства. Например, при наличии известной номенклатуры электродвигателя, перпендикулярности входного и выходного осей и наличии требований выходных характеристик редуктора.
В рамках данного дипломного проекта проведены работы по разработке отдельного коническо-цилиндрического редуктора.
Постановка цели и задач дипломного проектирования.
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование коническо-цилиндрического редуктора.
Для достижения данной цели, в рамках выпускной работы, необходимо решить следующие задачи:
1) спроектировать коническо-цилиндрический редуктор;
2) провести технологическую подготовку производства детали редуктора с использованием САПР;
3) выбрать автоматизированного оборудования для производства детали на станках с ЧПУ;
4) провести компьютерное моделирование процесса изготовления на станке с ЧПУ;
5) провести экономический анализ проекта;
6) провести экологический анализ производственного процесса производства.
В технико-экономической части проведен анализ рынка коническо-цилиндрических редукторов и обоснование необходимости разработки собственного редуктора. Произведена постановка исходных данных для проектирования. Спроектирован коническо-цилиндрический редуктор для работы от указанного электродвигателя и привода барабана ленточного конвеера. Посчитаны зубчатые зацепления, составлена спецификация детали и чертежи редуктора.
В технологической части работы выбрана одна деталь спроектированного редуктора и проведен параметрический анализ конструкции детали на технологичность. На основе данных анализа, проведена технологическая подготовка производства детали в среде КОМПАС-3D путем разработки 3D модели детали, построения чертежа. В среде САПР описан технологический процесс изготовления детали с учетом выбора инструмента и расчета режимов обработки. Приведены значения параметров резания при механической обработке заготовки детали, посчитаны нормы времени.
Проведена подготовка производства детали на станках с ЧПУ путем анализа рынка станков, выбора оптимального и разработки алгоритма и программного кода обработки детали на станке с ЧПУ.
В экспериментальной части работы проведено компьютерное моделирование реализации технологического процесса производства детали на станках с ЧПУ в среде SolidWorks. Получена расчетная конечно-элементная модель прочностных параметров конструкции детали в среде T FLEX.
В экономической части проекта проведен функционально-стоимостной анализ и приведена смета стоимости проектирования и изготовления разработанного редуктора.
В части «Экологичность и безопасность работы» проекта было обосновано создание специализированного сборочного участка, проанализированы и выявлены опасные и вредные факторы, возникающие при сборке проектируемого изделия, выполнен расчет общеобменной вентиляции сборочного помещения, а так же проведены расчеты и подбор необходимого освещения помещения в системе DiaLUX.
В результате проведённых работ спроектирован коническо-цилиндрический редуктор привода ленточного конвейера.
К достоинствам спроектированного изделия можно отнести простоту конструкции, малую себестоимость изготовления, независимость от иностранных материалов и комплектующих, унифицированность.
Спроектированный коническо-цилиндрический редуктор удовлетворяет заданию.
