Участок механической обработки детали «Балансир задней подвески
|
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 11
1.1 Описание детали 11
1.2 Анализ технологичности детали 12
1.3 Анализ существующего технологического процесса 14
1.4 Разработка проектного варианта 18
1.5 Расчет припусков (размерный анализ) 24
1.6 Выбор оборудования и оснастки 30
1.7 Выбор и обоснование метода получения заготовки 34
1.8 Расчет режимов резания 35
1.9 Нормирование 50
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 51
2.1 Расчет и проектирование станочного приспособления для токарной
операции 54
2.2 Расчет и проектирование станочного приспособления для операции
№020 Фрезерная с ЧПУ 56
2.3 Расчет и проектирование контрольного приспособления 59
2.4 Расчет и проектирование схвата промышленного робота 60
3 АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 66
3.1 Выполнить симуляцию механической обработки на станке с ЧПУ 66
3.2 Построить 3D модель станочного приспособления для
зубофрезерной операции 68
3.3 Выполнить технологический процесс в САПР ТП 69
4 СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 72
4.1 Расчет количества оборудования 72
4.2 Выбор здания 72
4.3 Выбор варианта расположения оборудования на участке
механической обработки 74
4.4 Проектирование подсистемы удаления стружки 74
4.5 Проектирование подсистемы раздачи СОЖ 76
4.6 Выбор подъемно-транспортных устройств 77
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 78
5.1 Общие вопросы охраны труда 78
5.2 Освещение и шум 81
5.3 Микроклимат 83
5.4 Пожарная безопасность 84
5.5 Вентиляция и отопление 86
5.6 Электробезопасность 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 11
1.1 Описание детали 11
1.2 Анализ технологичности детали 12
1.3 Анализ существующего технологического процесса 14
1.4 Разработка проектного варианта 18
1.5 Расчет припусков (размерный анализ) 24
1.6 Выбор оборудования и оснастки 30
1.7 Выбор и обоснование метода получения заготовки 34
1.8 Расчет режимов резания 35
1.9 Нормирование 50
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 51
2.1 Расчет и проектирование станочного приспособления для токарной
операции 54
2.2 Расчет и проектирование станочного приспособления для операции
№020 Фрезерная с ЧПУ 56
2.3 Расчет и проектирование контрольного приспособления 59
2.4 Расчет и проектирование схвата промышленного робота 60
3 АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 66
3.1 Выполнить симуляцию механической обработки на станке с ЧПУ 66
3.2 Построить 3D модель станочного приспособления для
зубофрезерной операции 68
3.3 Выполнить технологический процесс в САПР ТП 69
4 СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 72
4.1 Расчет количества оборудования 72
4.2 Выбор здания 72
4.3 Выбор варианта расположения оборудования на участке
механической обработки 74
4.4 Проектирование подсистемы удаления стружки 74
4.5 Проектирование подсистемы раздачи СОЖ 76
4.6 Выбор подъемно-транспортных устройств 77
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 78
5.1 Общие вопросы охраны труда 78
5.2 Освещение и шум 81
5.3 Микроклимат 83
5.4 Пожарная безопасность 84
5.5 Вентиляция и отопление 86
5.6 Электробезопасность 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
В современном машиностроении созданы и освоены новые системы современных, надежных и эффективных машин для комплексной автоматизации производства, что позволяет выпускать продукцию высокого качества с наименьшими затратами труда. Увеличился выпуск автоматических линий, новых видов машин и аппаратов, отвечающих современным требованиям.
Непрерывно совершенствуется технология, средства производства машин и других изделий. Расширилась внутриотраслевая и межотраслевая специализация на основе унификации и стандартизации изделий. Шире используется метод комплексной стандартизации; внедряются системы управления и аттестации качеством продукции, система технологической подготовки производства.
Для практического осуществления принципа функциональной взаимозаменяемости изделий необходима четкая система конструкторской, технологической, метрологической и эксплуатационной документации.
Особенно важно обеспечить взаимозаменяемость деталей и изделий, получаемых безотходной технологией, при которой механическая обработка сведена к минимуму. Это увеличивает эффективность технологий не только в отношении экономии материалов, но и резкого повышения производительности труда и качества продукции.
Широко внедряются в машиностроительное производство новые технологии - электронно-лучевые, плазменные, импульсные, биологические, радиационные, химические и другие, позволяющие поднять эффективность использования ресурсов и снизить материалоемкость производства.
Осваиваются гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования, автоматические линии, машины и оборудование со встроенными средствами микропроцессорной техники, роботизированные технологические и роторные комплексы.
Обеспечивается создание и освоение производства техники новых поколений, позволяющей многократно повысить производительность труда, улучшить его условия, снизить материальные затраты. Быстрый рост машиностроения - важней-
шей отрасли промышленности определяет темпы переоснащения производства новой техникой и вызывает необходимость дальнейшего совершенствования технологии машиностроения. Автоматизация процессов механической обработки деталей машин является одной из важнейших задач, стоящих перед промышленностью. Она позволяет обеспечить высокие темпы роста производительности труда, повышение качества продукции, улучшение условий труда. Одним из наиболее эффективных средств современной автоматизации является созданное легко переналаживаемое металлорежущее оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), промышленными роботами (ПР), создание гибких производственных систем (ГПС), позволяющие осуществлять автоматизацию. Развитие новых прогрессивных процессов обработки способствует конструированию более современных машин и снижению их себестоимости. Актуальна задача повышения качества выпускаемых машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет особо важное значение для повышения эксплуатационного качества машин. Отечественная станкостроительная промышленность создала высокопроизводительные станки различного технологического назначения и прогрессивные конструкции режущего инструмента, обеспечивающие высокую эффективность и точность обработки. Станки с ЧПУ имеют ряд преимуществ, по сравнению с универсальными сокращается вспомогательное и машинное время обработки, исключается предварительное ручные разметочные и доводочные операции, упрощается и удешевляется специальная оснастка, так как точность обработки обеспечивается точностью самих станков, сокращается время наладки и переустановки заготовок и т.д. Станки с ЧПУ с автоматической сменой инструмента имеют дополнительные преимущества. Улучшаются условия многостаночного обслуживания. Повышается производительность станков, т.к. автоматическая смена инструментов, как правило, совмещается частично или полностью с выполнением команд на установку координат, переключение ступеней частоты вращения шпинделя, подач и т.д. Растет эффективность использования станков благодаря сокращению времени наладки, смены инструмента и контроля размеров деталей.Производственный процесс представляет собой ряд процедур, между которыми существуют связи. Именно наличие связей свойств материалов и размерных связей обеспечивает качество изготавливаемой продукции. При этом можно выделить два вида связей: внутри технологической системы предприятия и связи "предприятие - внешняя среда".
Объекты производства связаны между собой связями свойств материалов, временными, размерными, экономическими и информационными. Установление связей происходит на этапе технологической подготовки производства, которая, согласно ГОСТ Р50995.3.1-96 представляет собой "...вид производственной деятельности предприятия (группы предприятий), обеспечивающий технологическую готовность производства к изготовлению изделий, отвечающих требованиям заказчика или рынка данного класса изделий".
Цель выпускной квалификационной работы является проектирование механического участка по изготовлению детали «балансир задней подвески автомобиля «Урал».
Цели работы:
- снижения себестоимости детали;
- повышение коэффициента использования материала (уменьшение припусков на механическую обработку);
- уменьшения затрат труда на изготовление детали за счет снижения времени занятости рабочего (применение станков с ЧПУ);
- замены устаревших оборудования и оснастки на новые;
- повышение гибкости участка и т.д.
В ходе выпускной квалификационной работы основное внимание уделялось снижению себестоимости и трудоемкости изготовления детали, а также повышению производительности труда за счет уменьшения числа технологических переходов, а также внедрения современных режущих материалов и инструментов; повышению точности обработки за счет применения современных высокоточных станков и модернизации технологической оснастки.
Непрерывно совершенствуется технология, средства производства машин и других изделий. Расширилась внутриотраслевая и межотраслевая специализация на основе унификации и стандартизации изделий. Шире используется метод комплексной стандартизации; внедряются системы управления и аттестации качеством продукции, система технологической подготовки производства.
Для практического осуществления принципа функциональной взаимозаменяемости изделий необходима четкая система конструкторской, технологической, метрологической и эксплуатационной документации.
Особенно важно обеспечить взаимозаменяемость деталей и изделий, получаемых безотходной технологией, при которой механическая обработка сведена к минимуму. Это увеличивает эффективность технологий не только в отношении экономии материалов, но и резкого повышения производительности труда и качества продукции.
Широко внедряются в машиностроительное производство новые технологии - электронно-лучевые, плазменные, импульсные, биологические, радиационные, химические и другие, позволяющие поднять эффективность использования ресурсов и снизить материалоемкость производства.
Осваиваются гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования, автоматические линии, машины и оборудование со встроенными средствами микропроцессорной техники, роботизированные технологические и роторные комплексы.
Обеспечивается создание и освоение производства техники новых поколений, позволяющей многократно повысить производительность труда, улучшить его условия, снизить материальные затраты. Быстрый рост машиностроения - важней-
шей отрасли промышленности определяет темпы переоснащения производства новой техникой и вызывает необходимость дальнейшего совершенствования технологии машиностроения. Автоматизация процессов механической обработки деталей машин является одной из важнейших задач, стоящих перед промышленностью. Она позволяет обеспечить высокие темпы роста производительности труда, повышение качества продукции, улучшение условий труда. Одним из наиболее эффективных средств современной автоматизации является созданное легко переналаживаемое металлорежущее оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), промышленными роботами (ПР), создание гибких производственных систем (ГПС), позволяющие осуществлять автоматизацию. Развитие новых прогрессивных процессов обработки способствует конструированию более современных машин и снижению их себестоимости. Актуальна задача повышения качества выпускаемых машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет особо важное значение для повышения эксплуатационного качества машин. Отечественная станкостроительная промышленность создала высокопроизводительные станки различного технологического назначения и прогрессивные конструкции режущего инструмента, обеспечивающие высокую эффективность и точность обработки. Станки с ЧПУ имеют ряд преимуществ, по сравнению с универсальными сокращается вспомогательное и машинное время обработки, исключается предварительное ручные разметочные и доводочные операции, упрощается и удешевляется специальная оснастка, так как точность обработки обеспечивается точностью самих станков, сокращается время наладки и переустановки заготовок и т.д. Станки с ЧПУ с автоматической сменой инструмента имеют дополнительные преимущества. Улучшаются условия многостаночного обслуживания. Повышается производительность станков, т.к. автоматическая смена инструментов, как правило, совмещается частично или полностью с выполнением команд на установку координат, переключение ступеней частоты вращения шпинделя, подач и т.д. Растет эффективность использования станков благодаря сокращению времени наладки, смены инструмента и контроля размеров деталей.Производственный процесс представляет собой ряд процедур, между которыми существуют связи. Именно наличие связей свойств материалов и размерных связей обеспечивает качество изготавливаемой продукции. При этом можно выделить два вида связей: внутри технологической системы предприятия и связи "предприятие - внешняя среда".
Объекты производства связаны между собой связями свойств материалов, временными, размерными, экономическими и информационными. Установление связей происходит на этапе технологической подготовки производства, которая, согласно ГОСТ Р50995.3.1-96 представляет собой "...вид производственной деятельности предприятия (группы предприятий), обеспечивающий технологическую готовность производства к изготовлению изделий, отвечающих требованиям заказчика или рынка данного класса изделий".
Цель выпускной квалификационной работы является проектирование механического участка по изготовлению детали «балансир задней подвески автомобиля «Урал».
Цели работы:
- снижения себестоимости детали;
- повышение коэффициента использования материала (уменьшение припусков на механическую обработку);
- уменьшения затрат труда на изготовление детали за счет снижения времени занятости рабочего (применение станков с ЧПУ);
- замены устаревших оборудования и оснастки на новые;
- повышение гибкости участка и т.д.
В ходе выпускной квалификационной работы основное внимание уделялось снижению себестоимости и трудоемкости изготовления детали, а также повышению производительности труда за счет уменьшения числа технологических переходов, а также внедрения современных режущих материалов и инструментов; повышению точности обработки за счет применения современных высокоточных станков и модернизации технологической оснастки.
1В данной выпускной квалификационной работе был разработан участок механической обработки балансира задней подвески автомобиля «Урал» 432229180201.
В ходе работы основное внимание уделялось снижению трудоемкости и себестоимости изготовления детали, а также повышению производительности труда за счет уменьшения числа технологических переходов, операций,станков и внедрения современных режущих материалов,инструментов и станочных приспособлений.
Был произведён анализ действующего технологического процесса, выявлены его недостатки и в дальнейшем устранены. Вместо устаревшего режущего инструмента приняты современные режущие инструменты фирмы Sandvik Coromant с твердосплавными пластинами из современных материалов. Произведён размерный анализ технологического процесса и по его результатам определены операционные размеры детали, рассчитаны припуски на механическую обработку и рассчитана заготовка. В технологическом разделе произведены расчеты оптимальных режимов резания и нормирование операций.
Взамен устаревшего оборудования приняты современные обрабатывающие станки с ЧПУ: на токарной операции - токарный станок с ЧПУ Goodway GA- 2000M; на сверлильных операциях - вертикально-сверлильный центр с ЧПУ Flott ВС 40 Elite; на фрезерно-сверлильных операциях - фрезерный станок с ЧПУ Leadwell MV-30i.
Спроектированы станочные приспособления для механической обработки: специальное приспособление для фрезерной операции, а так же токарный патрон. Также спроектировано контрольные приспособление для проверки биения канавки детали. Для межоперационного перемещения детали выбран промышленный робот модели Kawasaki FS075L C control и для него спроектирован схват.
В результате проектирования количество оборудования уменьшилось с 11 до 5 единиц. Количество основных производственных рабочих уменьшилось с 11 до 1 человек (в смену). Штучное время изготовления детали уменьшилось с 48,16мин до 30,03 мин. Площадь, занимаемая участком уменьшилась с 486 до 212 м2.
В ходе работы основное внимание уделялось снижению трудоемкости и себестоимости изготовления детали, а также повышению производительности труда за счет уменьшения числа технологических переходов, операций,станков и внедрения современных режущих материалов,инструментов и станочных приспособлений.
Был произведён анализ действующего технологического процесса, выявлены его недостатки и в дальнейшем устранены. Вместо устаревшего режущего инструмента приняты современные режущие инструменты фирмы Sandvik Coromant с твердосплавными пластинами из современных материалов. Произведён размерный анализ технологического процесса и по его результатам определены операционные размеры детали, рассчитаны припуски на механическую обработку и рассчитана заготовка. В технологическом разделе произведены расчеты оптимальных режимов резания и нормирование операций.
Взамен устаревшего оборудования приняты современные обрабатывающие станки с ЧПУ: на токарной операции - токарный станок с ЧПУ Goodway GA- 2000M; на сверлильных операциях - вертикально-сверлильный центр с ЧПУ Flott ВС 40 Elite; на фрезерно-сверлильных операциях - фрезерный станок с ЧПУ Leadwell MV-30i.
Спроектированы станочные приспособления для механической обработки: специальное приспособление для фрезерной операции, а так же токарный патрон. Также спроектировано контрольные приспособление для проверки биения канавки детали. Для межоперационного перемещения детали выбран промышленный робот модели Kawasaki FS075L C control и для него спроектирован схват.
В результате проектирования количество оборудования уменьшилось с 11 до 5 единиц. Количество основных производственных рабочих уменьшилось с 11 до 1 человек (в смену). Штучное время изготовления детали уменьшилось с 48,16мин до 30,03 мин. Площадь, занимаемая участком уменьшилась с 486 до 212 м2.
