Помощь студентам в учебе
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ТРОЙНИК»
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ, АНАЛИЗ ЧЕРТЕЖА ИЗДЕЛИЯ ТИПА
«ТРОЙНИК» И СОЗДАНИЕ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 3D МОДЕЛИ ТИПОВОГО ИЗДЕЛИЯ 6
1.1 Обзор литературы 6
1.2 Анализ чертежа изделия 10
1.3 Создание параметризированной 3D модели изделия «Тройник» 10
1.4 Выводы по разделу 14
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 15
2.1 Разработка проектного варианта технологического процесса изготовления
детали «Тройник» №1 на базе токарного оборудования 15
2.2 Разработка проектного варианта технологического процесса изготовления
детали «Тройник» №2 на базе фрезерного оборудования с ЧПУ 24
2.3 Создание обрабатывающей программы для оборудования с ЧПУ 35
2.4 Выводы по разделу 39
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 40
3.1 Разработка специального станочного приспособления для проектного
варианта технологического процесса №1 40
3.2 Разработка специального станочного приспособления для проектного
варианта технологического процесса №1 на базе УСП 42
3.3 Выводы по разделу 44
4 СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ФАКТИЧЕСКИХ
ГЛУБИНЫ РЕЗАНИЯ И ПОДАЧИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ТОРЦА ОТВЕТВЛЕНИЯ 45
4.1 Анализ существующих направлений изучения упругих деформаций при
точении 45
4.2 Определение управляемого параметра и установление взаимосвязей 46
4.3 Проведение компьютерного эксперимента 51
4.4 Выводы по разделу 55
5 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ И АНАЛИЗ
РАЗРАБОТАННЫХ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 57
5.1 Расчет затрат времени для вариантов технологического процесса 57
5.2 определение затрат на основное оборудование 64
5.3 Определение затрат на заработные платы работников 68
5.4 Анализ проведенных расчетов 72
5.5 Выводы по разделу 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 74
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 76
ПРИЛОЖЕНИЕ А 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 79
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ, АНАЛИЗ ЧЕРТЕЖА ИЗДЕЛИЯ ТИПА
«ТРОЙНИК» И СОЗДАНИЕ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 3D МОДЕЛИ ТИПОВОГО ИЗДЕЛИЯ 6
1.1 Обзор литературы 6
1.2 Анализ чертежа изделия 10
1.3 Создание параметризированной 3D модели изделия «Тройник» 10
1.4 Выводы по разделу 14
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 15
2.1 Разработка проектного варианта технологического процесса изготовления
детали «Тройник» №1 на базе токарного оборудования 15
2.2 Разработка проектного варианта технологического процесса изготовления
детали «Тройник» №2 на базе фрезерного оборудования с ЧПУ 24
2.3 Создание обрабатывающей программы для оборудования с ЧПУ 35
2.4 Выводы по разделу 39
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 40
3.1 Разработка специального станочного приспособления для проектного
варианта технологического процесса №1 40
3.2 Разработка специального станочного приспособления для проектного
варианта технологического процесса №1 на базе УСП 42
3.3 Выводы по разделу 44
4 СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ФАКТИЧЕСКИХ
ГЛУБИНЫ РЕЗАНИЯ И ПОДАЧИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ТОРЦА ОТВЕТВЛЕНИЯ 45
4.1 Анализ существующих направлений изучения упругих деформаций при
точении 45
4.2 Определение управляемого параметра и установление взаимосвязей 46
4.3 Проведение компьютерного эксперимента 51
4.4 Выводы по разделу 55
5 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ И АНАЛИЗ
РАЗРАБОТАННЫХ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 57
5.1 Расчет затрат времени для вариантов технологического процесса 57
5.2 определение затрат на основное оборудование 64
5.3 Определение затрат на заработные платы работников 68
5.4 Анализ проведенных расчетов 72
5.5 Выводы по разделу 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 74
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 76
ПРИЛОЖЕНИЕ А 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 79
В современной мире одной из важнейших отраслей является изготовление соединительных деталей трубопроводов. Из перечня изделий данной группы изделий широкое применение получили изделия типа «Тройник». Одной из проблем обеспечения изготовления данного изделия являются высокие затраты на этапе механической обработки. Большие затраты присутствуют из-за ряда решений: применение метода пробных проходов при механической обработке, назначение несоответствующих режимов резания, изготовление специальных приспособлений, использование оборудования с ЧПУ в недостаточной степени. Однако снижение затрат можно обеспечить, используя методы современного машиностроения.
Представляется, что наиболее рациональным, в указанных условиях, является разработка технологического процесса, который: обеспечивает наименьшие затраты времени на обработку и имеет рациональные режимы резания. Также необходимо обеспечить снижение амортизации оборудования, затрат на изготовления приспособлений. Следующим шагом является написание программ на оборудование с ЧПУ, что позволит снизить затраты времени на этапе обработки. В результате, разработанный технологический процесс будет удовлетворять требованиям по снижению затрат относительно действующего производства. Также для снижения затрат был рассмотрен метод, в котором были разработаны математические модели, которые учитывают влияние составляющий силы резания, при токарной обработки, что позволит исключить использование метода пробных проходов на токарных операциях. Однако разработанные на данный момент модели не учитывают особенности изготовления деталей типа «Тройник» на токарном оборудовании. Поэтому разработка технологического процесса изготовления деталей типа «Тройник» является актуальной производственно-технологической проблемой.
Представляется, что наиболее рациональным, в указанных условиях, является разработка технологического процесса, который: обеспечивает наименьшие затраты времени на обработку и имеет рациональные режимы резания. Также необходимо обеспечить снижение амортизации оборудования, затрат на изготовления приспособлений. Следующим шагом является написание программ на оборудование с ЧПУ, что позволит снизить затраты времени на этапе обработки. В результате, разработанный технологический процесс будет удовлетворять требованиям по снижению затрат относительно действующего производства. Также для снижения затрат был рассмотрен метод, в котором были разработаны математические модели, которые учитывают влияние составляющий силы резания, при токарной обработки, что позволит исключить использование метода пробных проходов на токарных операциях. Однако разработанные на данный момент модели не учитывают особенности изготовления деталей типа «Тройник» на токарном оборудовании. Поэтому разработка технологического процесса изготовления деталей типа «Тройник» является актуальной производственно-технологической проблемой.
В выпускной квалификационной работе (ВКР), на основе принятых технологических решений была достигнута поставленная цель - разработка технологического процесса изготовления деталей типа «Тройник» с учетом экономических факторов, действующих на производстве. Для определения мероприятий по достижению цели был проведён анализ чертежа типового изделия, анализ действующего производства аналогичных деталей, в результате которого были определены следующие задачи: разработка компьютерной 3D модели типового изделия, разработка проектного варианта технологического процесса на базе токарного оборудования, разработка проектного варианта технологического процесса на базе фрезерного оборудования с ЧПУ, проектирование и разработка станочного приспособления, разработка математических моделей фактических глубины резания и подачи, экономический расчет и выбор варианта технологического процесса. В научном направлении имеет значение разработанные математические модели фактических глубины резания и подачи. В практическом направлении имеет значение сокращение времени производства детали типа «Тройник». Обоснованность, объективность и эффективность предлагаемых решений подтверждена технико-экономическими расчётами, актом принятия приспособления к использованию, публикацией в печати сборника «Прогрессивные технологии в машиностроении». Обоснованность и достоверность математической модели требует подтверждения в производственных экспериментах.
По результатам работы сформулированы общие выводы:
1 При анализе чертежа изделия типа «Тройник» были выявлены необходимые параметры для разработки технологического процесса: обрабатываемые поверхности - торцы, допуски на размеры - 13-14
квалитет. Разработанная в соответствии с чертежом параметризированная CAD модель типового изделия позволяет преобразовать её в любой типоразмер готового изделия, что сократит время на этапе проектирования изделия, технологического процесса, приспособления.
2 Разработанные варианты технологического процесса позволяют получить изделия, которые соответствуют требованиям чертежа. Вариант №1 имеет преимущество в меньших затратах на основное оборудование, в то время как вариант №2 позволяет сократить основное время обработки. Для изделий типа «Тройник» не существует одного варианта технологического процесса с наименьшими затратами, что объясняется обширной номенклатурой изделий и большой разницей в массе и габаритах этих типоразмеров.
3 Разработка двух вариантов станочного приспособления для токарной операции: ССП и УСП показало, что ССП имеет меньшую массу, меньшие габариты, меньшую стоимость.
4 Полученные математические модели фактических глубины резания и подачи учитывают влияние составляющей силы резания Py. Это позволит учесть влияние упругих деформаций на получаемый размер и исключить метод пробных проходов при обработке, это сократит время обработки на 12-29% от общего времени работы.
5 Расчет экономических затрат для деталей типа «Тройник» показал, что для типоразмеров массой менее 25 кг более выгодным является вариант технологического процесса №1, а для типоразмеров массой более 25 кг - вариант №2.
По результатам работы сформулированы общие выводы:
1 При анализе чертежа изделия типа «Тройник» были выявлены необходимые параметры для разработки технологического процесса: обрабатываемые поверхности - торцы, допуски на размеры - 13-14
квалитет. Разработанная в соответствии с чертежом параметризированная CAD модель типового изделия позволяет преобразовать её в любой типоразмер готового изделия, что сократит время на этапе проектирования изделия, технологического процесса, приспособления.
2 Разработанные варианты технологического процесса позволяют получить изделия, которые соответствуют требованиям чертежа. Вариант №1 имеет преимущество в меньших затратах на основное оборудование, в то время как вариант №2 позволяет сократить основное время обработки. Для изделий типа «Тройник» не существует одного варианта технологического процесса с наименьшими затратами, что объясняется обширной номенклатурой изделий и большой разницей в массе и габаритах этих типоразмеров.
3 Разработка двух вариантов станочного приспособления для токарной операции: ССП и УСП показало, что ССП имеет меньшую массу, меньшие габариты, меньшую стоимость.
4 Полученные математические модели фактических глубины резания и подачи учитывают влияние составляющей силы резания Py. Это позволит учесть влияние упругих деформаций на получаемый размер и исключить метод пробных проходов при обработке, это сократит время обработки на 12-29% от общего времени работы.
5 Расчет экономических затрат для деталей типа «Тройник» показал, что для типоразмеров массой менее 25 кг более выгодным является вариант технологического процесса №1, а для типоразмеров массой более 25 кг - вариант №2.