Помощь студентам в учебе
Участок механической обработки детали «Ударная втулка»
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 12
1.1 Назначение и описание работы агрегата. Служебное назначение детали 12
1.2. Служебное назначение детали и технические требования предъявляемые к ней 13
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 14
2.1 Анализ технологичности детали 14
2.2 Анализ действующего технологического процесса 15
2.2.1 Анализ документации действующего технологического процесса 15
2.2.2 Анализ оборудования, режущего инструмента, оснастки, применяемой в
базовом варианте технологического процесса изготовления детали 16
2.2.3 Выводы из анализа и предложения по разработке проектного технологического процесса 18
2.3 Разработка проектного технологического процесса 18
2.3.1 Выбор вида и обоснование метода получение исходной заготовки 18
2.3.2 Разработка маршрута, плана операций и переходов проектного технологического процесса 19
2.3.4 Выбор оборудования для реализации технологического процесса 21
2.3.5 Размерный анализ разработанного технологического процесса 22
2.3.6 Расчет режимов резания и норм времени 44
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 49
3.1 Проектирование станочного приспособления 49
3.1.1 Разработка теоретической схемы базирования 49
3.1.2 Проектирование схемы фрезерного приспособления и расчет его элементов 49
3.1.3 Компоновка фрезерного приспособления 53
3.1.4 Расчет погрешности базирования 54
3.2 . Проектирование режущего инструмента 55
3.2.1 Исходные данные для проектировки протяжки 55
3.2.2 Определение величины подачи на зуб протяжки 55
3.2.4 Определение глубины стружечных канавок протяжки 56
3.2.5 Определение геометрических параметров протяжки 57
3.3 Описание работы контрольного приспособления 60
3.3.1 Выбор схемы контроля 60
3.3.2 Разработка схемы приспособления 61
3.3.3 Компоновка контрольного приспособления 62
3.3.4 Расчет конструктивных параметров пневмоцилиндра привода 63
3.3.5 Расчет приспособления на точность 66
4 ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА 68
4.1 Разработка планировки и описание работы участка механической обработки 68
4.1.1 Определение количества оборудования и работающих 68
4.1.2 Определение численности основных рабочих 70
4.1.3 Определение типов количества транспортных средств 71
4.1.4 Выбор способа транспортирования стружки 73
4.1.5 Расчёт площадей для складирования заготовок и деталей 74
4.1.6 Планировка оборудования 75
4.2 Описание мероприятий по охране труда 80
4.2.1 Общие понятие охраны труда и техники безопасности на предприятии ... 80
4.2.2 Меры безопасности при работе на токарных станках 80
4.2.4 Меры безопасности при работе на обрабатывающих центрах с ЧПУ 81
4.2.5 Мероприятия по предотвращению или уменьшению вероятности возникновения ЧС 83
4.2.7 Меры предупреждении ЧС связанных с терроризмом 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЯ 88
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 12
1.1 Назначение и описание работы агрегата. Служебное назначение детали 12
1.2. Служебное назначение детали и технические требования предъявляемые к ней 13
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 14
2.1 Анализ технологичности детали 14
2.2 Анализ действующего технологического процесса 15
2.2.1 Анализ документации действующего технологического процесса 15
2.2.2 Анализ оборудования, режущего инструмента, оснастки, применяемой в
базовом варианте технологического процесса изготовления детали 16
2.2.3 Выводы из анализа и предложения по разработке проектного технологического процесса 18
2.3 Разработка проектного технологического процесса 18
2.3.1 Выбор вида и обоснование метода получение исходной заготовки 18
2.3.2 Разработка маршрута, плана операций и переходов проектного технологического процесса 19
2.3.4 Выбор оборудования для реализации технологического процесса 21
2.3.5 Размерный анализ разработанного технологического процесса 22
2.3.6 Расчет режимов резания и норм времени 44
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 49
3.1 Проектирование станочного приспособления 49
3.1.1 Разработка теоретической схемы базирования 49
3.1.2 Проектирование схемы фрезерного приспособления и расчет его элементов 49
3.1.3 Компоновка фрезерного приспособления 53
3.1.4 Расчет погрешности базирования 54
3.2 . Проектирование режущего инструмента 55
3.2.1 Исходные данные для проектировки протяжки 55
3.2.2 Определение величины подачи на зуб протяжки 55
3.2.4 Определение глубины стружечных канавок протяжки 56
3.2.5 Определение геометрических параметров протяжки 57
3.3 Описание работы контрольного приспособления 60
3.3.1 Выбор схемы контроля 60
3.3.2 Разработка схемы приспособления 61
3.3.3 Компоновка контрольного приспособления 62
3.3.4 Расчет конструктивных параметров пневмоцилиндра привода 63
3.3.5 Расчет приспособления на точность 66
4 ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА 68
4.1 Разработка планировки и описание работы участка механической обработки 68
4.1.1 Определение количества оборудования и работающих 68
4.1.2 Определение численности основных рабочих 70
4.1.3 Определение типов количества транспортных средств 71
4.1.4 Выбор способа транспортирования стружки 73
4.1.5 Расчёт площадей для складирования заготовок и деталей 74
4.1.6 Планировка оборудования 75
4.2 Описание мероприятий по охране труда 80
4.2.1 Общие понятие охраны труда и техники безопасности на предприятии ... 80
4.2.2 Меры безопасности при работе на токарных станках 80
4.2.4 Меры безопасности при работе на обрабатывающих центрах с ЧПУ 81
4.2.5 Мероприятия по предотвращению или уменьшению вероятности возникновения ЧС 83
4.2.7 Меры предупреждении ЧС связанных с терроризмом 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЯ 88
Технология машиностроения — наука, изучающая и устанавливающая закономерности протекания процессов обработки и параметры, воздействие на которые наиболее эффективно сказывается на увеличении производительности процессов обработки и повышении их точности. Основной задачей является изготовление машин заданного качества при наименьших затратах материалов, минимальной себестоимости и высокой производительности. Эта задача может быть произведена путем широкого применения прогрессивных технологических процессов, оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации, станков с программным управлением.
В структуре промышленного производства России удельный вес машистроения составляет около 20%. Между тем, в зарубежных развитых странах на долю машиностроительных производств приходится от 30 до 50% и более общего объема выпуска промышленной продукции (в Германии – 53,6%, Японии – 51,5%, Англии – 39,6%, Италии – 36,4%, Китае – 35,2%). Пороговым с точки зрения экономической безопасности считается уровень машиностроения в ВВП – 30%. Доходы, получаемые от машиностроительной отрасли, обеспечивают полное техническое перевооружение всей промышленности развитых стран мира каждые 8 - 10 лет.
Основные причины утраты машиностроительным комплексом своего устойчивого положения в экономике страны кроются в снижении экономического потенциала РФ в целом и замедлении темпов научно-технического прогресса и инновационного развития промышленного производства. За прошедшие 20 лет российские машиностроительные предприятия значительно снизили объемы производства и за счет этого потеряли свои позиции на мировых рынках и отечественном рынке. Все это связано с резким снижением интеллектуального и производственного потенциалов данной группы предприятий. Непосредственно снижение производственного потенциала произошло из-за отсутствия инвестиций, что ускорило процессы старения основах фондов (физического и морального).
В современных условиях рыночной экономики промышленные предприятия сталкиваются с проблемой сбыта произведенной продукции. Для этого она должна обладать сочетанием новых свойств, характерных для рыночной экономики: высоким технологическим уровнем, быть качественной и приемлемой по цене.
Машиностроительные предприятия наиболее развитых зарубежных стран ориентируются на интенсивное развитие посредством формирования гибких производственных подразделений, заводов «будущего», которые способны удовлетворить практически любой индивидуальный или массовый запрос потребителей. Наиболее остро встал вопрос решение проблем информационного обеспечение предприятия, в том числе освоение новых принципов конструирование изделий, сокращение времени на освоение новой продукции на основе использования новейших технологий, современного высокопроизводительного оборудования, нового программного обеспечения. Решение этих задач позволило зарубежныммашиностроительным производствам быстро реагировать на изменяющиеся условия и потребности рынка.
В качестве примера завода «будущего» рассмотрим американское станкостроительное предприятие «Haas Automation». По объёмам производства Haas Automation является одним из крупнейших производителей станков в мире. Компания специализируется на выпуске токарных станков c ЧПУ, фрезерных станков с ЧПУ, вертикально-обрабатывающих центров и другого металлорежущего оборудования. В цехах механической обработки завода применяются гибкие производственные системы с роботизированными комплексами Fanuc для обеспечение непрерывного цикла производства. Использование станков с автоматическими сменными паллетами позволяет исключить простои и время на наладку станков с ЧПУ.Для обработки крупногабаритных деталей таких как поворотные столы, корпуса электродвигателей для станков модели Haas UMC-1000 применяются станки фирмы Makina имеющие до 10 сменных паллет. Для контроля качества изделий и калибровки мерительного инструмента на заводе Haas существует участок контроля, участок представляет из себя небольшую производственную площадь с постоянной заданной температурой и влажностью, на которой установлены координатно-измерительные машины (КИМ) с системой renishaw которые позволяют производить измерения до 0,0001 мм. Координатно-измерительная машина LK G90-C позволяет измерять отливки длиной до 3,5 м.
Сегодня, когда Россия проводит масштабную политику по возвращению себе позиций мощной индустриальной державы мирового уровня и идет массовое техническое переоснащение и наращивание производственных мощностей предприятий, все больший акцент делается на стремлении выпускать высокотехнологичную продукцию на собственной производственной и сырьевой базе. Предприятия выводятся на новый технологический уровень, идет масштабное обновление производств. Соответственно увеличивается и потребность в новом оборудовании. Учитывая перспективы развития, немецко-японский концерн «DMG-Mori» решил приблизить производство к потребителю, построив в России (г.Ульяновск) совместное сборочное предприятие, теперь станки данной марки являются Российскими. Gildemeister AG является крупнейшим производителем токарных и фрезерных станков с ЧПУ в Германии и во всём мире.
Градообразующее предприятие «УКВЗ» с 80-х годов прошлого столетия широко применяет в производственном процессе зарекомендовавшее себя оборудование компании DMG. В цехах завода используются станки токарной и фрезерной групп, со сроком эксплуатации от 35 лет и до 5лет, что говорит о его надежности. Для разрабатываемого технологического процесса предлагается использовать оборудование на Ульяновского станкостроительного завода, а именно токарный с ЧПУ СТХ 310 ecoline, фрезерный с ЧПУ DMC 635 V ecoline, токарный с ЧПУ CTX alpha 300. Наиболее подходящие по своим техническим возможностям и характеристикам для изготовления данной детали. Станки токарной группы могу выполнять ряд токарных и фрезерных операций, позволяющих вести обработку
вращающимся инструментом в осевом и радиальном направлении за счет приводных станций и наличия 3-й координатной оси «Y».
Целью выпускной квалификационной работы является закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных студентами во время лекционных и практических занятий по дисциплине «Технология машиностроения», а также выполнение проектирования технологического процесса изготовления детали «Ударная втулка» с внесением усовершенствований в базовый технологический процесс, используемый на предприятии.
Задачи работы:
- разработать технологический процесс изготовления детали, выполнить размерный анализ разработанного технологического процесса, произвести расчет режимов резания и рассчитать нормы времени для технологических операций;
- Спроектировать участок механической обработки детали и описать мероприятия по охране труда на производстве.
Объект работы – процесс проектирования участка механической обработки детали «Ударная втулка». Результаты дипломной работы можно использовать на производстве для более эффективного изготовления детали «Ударная втулка».
В структуре промышленного производства России удельный вес машистроения составляет около 20%. Между тем, в зарубежных развитых странах на долю машиностроительных производств приходится от 30 до 50% и более общего объема выпуска промышленной продукции (в Германии – 53,6%, Японии – 51,5%, Англии – 39,6%, Италии – 36,4%, Китае – 35,2%). Пороговым с точки зрения экономической безопасности считается уровень машиностроения в ВВП – 30%. Доходы, получаемые от машиностроительной отрасли, обеспечивают полное техническое перевооружение всей промышленности развитых стран мира каждые 8 - 10 лет.
Основные причины утраты машиностроительным комплексом своего устойчивого положения в экономике страны кроются в снижении экономического потенциала РФ в целом и замедлении темпов научно-технического прогресса и инновационного развития промышленного производства. За прошедшие 20 лет российские машиностроительные предприятия значительно снизили объемы производства и за счет этого потеряли свои позиции на мировых рынках и отечественном рынке. Все это связано с резким снижением интеллектуального и производственного потенциалов данной группы предприятий. Непосредственно снижение производственного потенциала произошло из-за отсутствия инвестиций, что ускорило процессы старения основах фондов (физического и морального).
В современных условиях рыночной экономики промышленные предприятия сталкиваются с проблемой сбыта произведенной продукции. Для этого она должна обладать сочетанием новых свойств, характерных для рыночной экономики: высоким технологическим уровнем, быть качественной и приемлемой по цене.
Машиностроительные предприятия наиболее развитых зарубежных стран ориентируются на интенсивное развитие посредством формирования гибких производственных подразделений, заводов «будущего», которые способны удовлетворить практически любой индивидуальный или массовый запрос потребителей. Наиболее остро встал вопрос решение проблем информационного обеспечение предприятия, в том числе освоение новых принципов конструирование изделий, сокращение времени на освоение новой продукции на основе использования новейших технологий, современного высокопроизводительного оборудования, нового программного обеспечения. Решение этих задач позволило зарубежныммашиностроительным производствам быстро реагировать на изменяющиеся условия и потребности рынка.
В качестве примера завода «будущего» рассмотрим американское станкостроительное предприятие «Haas Automation». По объёмам производства Haas Automation является одним из крупнейших производителей станков в мире. Компания специализируется на выпуске токарных станков c ЧПУ, фрезерных станков с ЧПУ, вертикально-обрабатывающих центров и другого металлорежущего оборудования. В цехах механической обработки завода применяются гибкие производственные системы с роботизированными комплексами Fanuc для обеспечение непрерывного цикла производства. Использование станков с автоматическими сменными паллетами позволяет исключить простои и время на наладку станков с ЧПУ.Для обработки крупногабаритных деталей таких как поворотные столы, корпуса электродвигателей для станков модели Haas UMC-1000 применяются станки фирмы Makina имеющие до 10 сменных паллет. Для контроля качества изделий и калибровки мерительного инструмента на заводе Haas существует участок контроля, участок представляет из себя небольшую производственную площадь с постоянной заданной температурой и влажностью, на которой установлены координатно-измерительные машины (КИМ) с системой renishaw которые позволяют производить измерения до 0,0001 мм. Координатно-измерительная машина LK G90-C позволяет измерять отливки длиной до 3,5 м.
Сегодня, когда Россия проводит масштабную политику по возвращению себе позиций мощной индустриальной державы мирового уровня и идет массовое техническое переоснащение и наращивание производственных мощностей предприятий, все больший акцент делается на стремлении выпускать высокотехнологичную продукцию на собственной производственной и сырьевой базе. Предприятия выводятся на новый технологический уровень, идет масштабное обновление производств. Соответственно увеличивается и потребность в новом оборудовании. Учитывая перспективы развития, немецко-японский концерн «DMG-Mori» решил приблизить производство к потребителю, построив в России (г.Ульяновск) совместное сборочное предприятие, теперь станки данной марки являются Российскими. Gildemeister AG является крупнейшим производителем токарных и фрезерных станков с ЧПУ в Германии и во всём мире.
Градообразующее предприятие «УКВЗ» с 80-х годов прошлого столетия широко применяет в производственном процессе зарекомендовавшее себя оборудование компании DMG. В цехах завода используются станки токарной и фрезерной групп, со сроком эксплуатации от 35 лет и до 5лет, что говорит о его надежности. Для разрабатываемого технологического процесса предлагается использовать оборудование на Ульяновского станкостроительного завода, а именно токарный с ЧПУ СТХ 310 ecoline, фрезерный с ЧПУ DMC 635 V ecoline, токарный с ЧПУ CTX alpha 300. Наиболее подходящие по своим техническим возможностям и характеристикам для изготовления данной детали. Станки токарной группы могу выполнять ряд токарных и фрезерных операций, позволяющих вести обработку
вращающимся инструментом в осевом и радиальном направлении за счет приводных станций и наличия 3-й координатной оси «Y».
Целью выпускной квалификационной работы является закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных студентами во время лекционных и практических занятий по дисциплине «Технология машиностроения», а также выполнение проектирования технологического процесса изготовления детали «Ударная втулка» с внесением усовершенствований в базовый технологический процесс, используемый на предприятии.
Задачи работы:
- разработать технологический процесс изготовления детали, выполнить размерный анализ разработанного технологического процесса, произвести расчет режимов резания и рассчитать нормы времени для технологических операций;
- Спроектировать участок механической обработки детали и описать мероприятия по охране труда на производстве.
Объект работы – процесс проектирования участка механической обработки детали «Ударная втулка». Результаты дипломной работы можно использовать на производстве для более эффективного изготовления детали «Ударная втулка».
В данной выпускной квалификационной работе был разработан усовершенствованный технологический процесс обработки детали «Ударная втулка», с внесением изменением в конструкцию детали, а именно получения заготовки другим способом. Позволившей сократить не только трудоемкость действующего на заводе техпроцесса механической обработки на 1/3 штучного времени, но и исключить из производственного процесса трудозатраты на сварочно-сборочные работы и термическую обработку при изготовлении сварной заготовки. Применение предложенного высокопроизводительного оборудования и инструмента в разработанном технологическом процессе в комплексе позволило повысить производительность труда в 5 раз. Увеличен КИМ с 0,15 до 0,22.
При этом были изучены и внедрены новейшие направления технологических методов обработки металлов и средств оснащения. В конструкторской части было спроектировано приспособление с пневмозажимом для фрезерной операции выполняемой на обрабатывающем центре DMC 635V ecoline, разработано приспособление для контроля радиального биения детали, а так же был спроектирован режущей инструмент – протяжка, для квадратного отверстия 6Н10, выполняемого на токарном обрабатывающем центре с ЧПУ CTX alpha 300.Выполнен размерный анализ, в результате которого были рассчитаны наиболее оптимальные размеры заготовки и подобраны режимы резания.
В части «Планировка участка» произведен расчёт количества потребного оборудования, количества основных и вспомогательных рабочих. Согласно годовому объёму выпуска деталей был выполнен расчет транспортных средств, склада заготовок, склада готовых деталей, подъёмно-транспортного оборудования, системы транспортирования стружки, а также была спроектирована рациональная планировка механического участка. Также в этом разделе были рассмотрены вопросы и необходимых мероприятиях, и инструкциях по охране труда при работе на металлорежущем оборудовании, об обеспечении защиты от механического травмирования на участке механической обработки и рассмотрены мероприятия по предотвращению или уменьшению и прогнозировании возникновения чрезвычайных ситуации.
В результате выполненного анализа и расчетов установлена экономическая целесообразность внедрения технологического процесса с применением станков с ЧПУ. В связи с уменьшением количества рабочих, применением многостаночного обслуживания, повышения степени концентрации операций на одном рабочем месте и возрастанию производительности труда в цеху, экономический эффект был достигнут путем снижения себестоимости механической обработки в разработанном варианте технологического процесса. Рост производительности труда возрастает в 4-5 раз.
Таким образом, цель работы достигнута, задачи – решены.
При этом были изучены и внедрены новейшие направления технологических методов обработки металлов и средств оснащения. В конструкторской части было спроектировано приспособление с пневмозажимом для фрезерной операции выполняемой на обрабатывающем центре DMC 635V ecoline, разработано приспособление для контроля радиального биения детали, а так же был спроектирован режущей инструмент – протяжка, для квадратного отверстия 6Н10, выполняемого на токарном обрабатывающем центре с ЧПУ CTX alpha 300.Выполнен размерный анализ, в результате которого были рассчитаны наиболее оптимальные размеры заготовки и подобраны режимы резания.
В части «Планировка участка» произведен расчёт количества потребного оборудования, количества основных и вспомогательных рабочих. Согласно годовому объёму выпуска деталей был выполнен расчет транспортных средств, склада заготовок, склада готовых деталей, подъёмно-транспортного оборудования, системы транспортирования стружки, а также была спроектирована рациональная планировка механического участка. Также в этом разделе были рассмотрены вопросы и необходимых мероприятиях, и инструкциях по охране труда при работе на металлорежущем оборудовании, об обеспечении защиты от механического травмирования на участке механической обработки и рассмотрены мероприятия по предотвращению или уменьшению и прогнозировании возникновения чрезвычайных ситуации.
В результате выполненного анализа и расчетов установлена экономическая целесообразность внедрения технологического процесса с применением станков с ЧПУ. В связи с уменьшением количества рабочих, применением многостаночного обслуживания, повышения степени концентрации операций на одном рабочем месте и возрастанию производительности труда в цеху, экономический эффект был достигнут путем снижения себестоимости механической обработки в разработанном варианте технологического процесса. Рост производительности труда возрастает в 4-5 раз.
Таким образом, цель работы достигнута, задачи – решены.
