Помощь студентам в учебе
Проектирование участка механической обработки детали «Фланец конденсатора»
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение и описание узла и работы детали в узле 9
1.2 Служебное назначение детали и технические требования,
предъявляемые к ней 11
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Анализ технологичности детали 14
2.2 Анализ действующего технологического процесса
2.2.1 Анализ документации действующего техпроцесса 15
2.2.2 Анализ оборудования, режущего инструмента, оснастки. . . 24
2.2.3 Выводы из анализа и предложения по разработке проектного
техпроцесса 25
2.3 Разработка проектного технологического процесса
2.3.1 Разработка маршрута проектного технологического процесса 25
2.3.2 Выбор оборудования для реализации техпроцесса 26
2.3.3 Выбор исходной заготовки и метода ее получения 28
2.3.4 План операций и переходов проектного техпроцесса 29
2.3.5 Расчет и назначение операционных припусков
на механическую обработку 32
2.3.6 Расчет режимов резания и норм времени 35
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Проектирование станочного приспособления 48
3.2 Проектирование контрольного приспособления 47
3.3 Проектирование режущего инструмента с СМП 47
3.4 Описание конструкции схвата промышленного робота 52
4 СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
4.1 Расчет количества основного и вспомогательного оборудования 55
4.2 Расчет численности работающих (по категориям) 56
4.3 Расчет размеров производственных, вспомогательных
и обслуживающих площадей 57
4.4 Выбор типа основного и вспомогательного зданий. Разработка
компоновки спроектированного участка машиностроительного производства 58
4.5 Описание планировки участка 58
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Анализ проектного техпроцесса на наличие потенциально
опасных и вредных факторов 60
5.2 Мероприятия и средства по созданию безопасных и безвредных
условий труда 61
5.3 Мероприятия по электробезопасности 62
5.4 Требования к естественному освещению 62
5.5 Проектирование искусственного освещения на участке 63
5.6 Мероприятия по пожарной безопасности 64
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
Приложение А. Техническая характеристика оборудования, применяемого в базовом и проектном технологическом
процессе 72
Приложение Б. Технико-экономические показатели проектируемого технологического процесса 75
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение и описание узла и работы детали в узле 9
1.2 Служебное назначение детали и технические требования,
предъявляемые к ней 11
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Анализ технологичности детали 14
2.2 Анализ действующего технологического процесса
2.2.1 Анализ документации действующего техпроцесса 15
2.2.2 Анализ оборудования, режущего инструмента, оснастки. . . 24
2.2.3 Выводы из анализа и предложения по разработке проектного
техпроцесса 25
2.3 Разработка проектного технологического процесса
2.3.1 Разработка маршрута проектного технологического процесса 25
2.3.2 Выбор оборудования для реализации техпроцесса 26
2.3.3 Выбор исходной заготовки и метода ее получения 28
2.3.4 План операций и переходов проектного техпроцесса 29
2.3.5 Расчет и назначение операционных припусков
на механическую обработку 32
2.3.6 Расчет режимов резания и норм времени 35
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Проектирование станочного приспособления 48
3.2 Проектирование контрольного приспособления 47
3.3 Проектирование режущего инструмента с СМП 47
3.4 Описание конструкции схвата промышленного робота 52
4 СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
4.1 Расчет количества основного и вспомогательного оборудования 55
4.2 Расчет численности работающих (по категориям) 56
4.3 Расчет размеров производственных, вспомогательных
и обслуживающих площадей 57
4.4 Выбор типа основного и вспомогательного зданий. Разработка
компоновки спроектированного участка машиностроительного производства 58
4.5 Описание планировки участка 58
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Анализ проектного техпроцесса на наличие потенциально
опасных и вредных факторов 60
5.2 Мероприятия и средства по созданию безопасных и безвредных
условий труда 61
5.3 Мероприятия по электробезопасности 62
5.4 Требования к естественному освещению 62
5.5 Проектирование искусственного освещения на участке 63
5.6 Мероприятия по пожарной безопасности 64
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
Приложение А. Техническая характеристика оборудования, применяемого в базовом и проектном технологическом
процессе 72
Приложение Б. Технико-экономические показатели проектируемого технологического процесса 75
Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности, его эффективное развитие является одной из задач способствующих успешному развитию социально-экономических преобразований, проходящих в стране. Решение этой задачи происходит за счет совершенствования технологии производства, широкого внедрения средств вычислительной техники, как в сферу производства продукции, так и в процессе технологической подготовки производства, внедрения технологических процессов на основе использования безотходных и малоотходных технологий.
Описание и анализ современных действующих машиностроительных производств
Модель современного машиностроительного предприятия можно представить в виде пирамиды - геометрической фигуры, обладающей наибольшей устойчивостью. Такая пирамида имеет, по меньшей мере, четыре «этажа», функционирование которых обеспечивается производственными, информационными и управленческими технологиями.
Основанием, первым этажом, является производство. На втором этаже осуществляется конструкторско-технологическая подготовка производства. Третий этаж составляют службы управления. На верхнем, четвертом этаже, определяется стратегия и тактика развития предприятия. Продолжая аналогию с пирамидой, можно утверждать, что если четыре этажа предприятия пропорционально развиты и тесно взаимосвязаны, его «конструкция» устойчива, и оно может успешно развивать свой бизнес. Сегодня в силу исторических и экономических причин структуры многих российских машиностроительных предприятий зачастую далеки от этого идеала. Так, например, предприятиям, инвестирующим крупные средства в приобретение производственного оборудования, но не обеспечивающим должной конструкторско-технологической подготовки, не удается оперативно реагировать на конъюнктуру рынка, в короткие сроки разрабатывать и запускать в производство новые изделия. Оставшийся от старой организационной структуры управляющий аппарат огромен, но его работа неэффективна, так как недостаточно проработаны (или отсутствуют) стратегия развития и маркетинг.
Или другой случай - у предприятия хорошо проработаны идеи по стратегии развития и маркетингу, конструкторско-технологическая подготовка производства обеспечивает оперативный запуск изделий в производство. Однако производственная база устарела и не позволяет выпускать продукцию необходимого качества, плохая организация бизнес-процессов тормозит реализацию идей. Следствием подобных диспропорций развития этажей бизнеса являются длительные циклы производства, высокие затраты, низкое качество изделий.
Возможность уменьшения трудоемкости обработки резанием связана с перспективными направлениями развития технологии машиностроения:
- максимальное приближение форм и размеров заготовок к формам и размерам готовых деталей путем широкого использования рациональных заготовок, изготовленных прогрессивными формами (литья под давлением);
- повышение производительности, максимальная информация и расширение области внедрения известных базовых прогрессивных технологических методов: малооперационной технологии за счет всемирной концепции технологических операций выполняемых на одном станке, по возможности за один установ заготовки; применение параллельных и параллельно - последовательных методов обработки; использование многоинструментальных наладок; одновременная обработка несколькими инструментами; перекрытие вспомогательного времени машин;
- широкое внедрение типовых технологических процессов и групповых методов обработки. Распространение на этой основе на мелкосерийное и серийное производство принципов построения технологии и выбора оборудования присущих крупносерийному и массовому производству, то есть более широкое применение специализированных станков, многорезцовых полуавтоматов, в том числе многоцелевых станков с ЧПУ;
- интенсификация режимов резания происходит благодаря применению современных износостойких материалов и инструментов прогрессивных конструкций;
- совершенствование уже известных методов обработки и расширение обработки применения новых эффективных методов, таких как высокоскоростная обработка деталей из алюминиевых сплавов;
- резкое возрастание производства и применение многоцелевых станков.
Целью данной дипломной работы является разработка прогрессивного технологического процесса изготовления детали «Фланец конденсатора» с разработкой конструкторско-технологического оснащения. С целью реализации поставленной цели в данной дипломной работе необходимо решить следующие задачи:
1) дать назначение и описание узла и работы детали в узле;
2) описать служебное назначение детали-представителя и технические требования, предъявляемые к ней;
3) проанализировать технологичность детали;
4) проанализировать действующий технологический процесс: провести анализ документации действующего техпроцесса; осуществить анализ оборудования, режущего инструмента, оснастки; сделать выводы из анализа и предложения по разработке проектного техпроцесса.
5) разработать технологический процесс изготовления детали «фланец конденсатора»:
- произвести выбор исходной заготовки;
- составить план операций и переходов проектного техпроцесса;
- произвести расчет припусков;
- рассчитать режимов резания и норм времени.
6) разработать станочное приспособление для разработанного технологиче-ского процесса (одной операции);
7) спроектировать режущий инструмент для разработанного технологического процесса;
8) произвести выбор и обоснование конструктивных параметров контрольного приспособления;
9) создать планировку участка, на котором будет реализовывать проектный технологический процесс;
10) разработка мероприятий по обеспечению безопасности производства;
11) провести расчет себестоимости изготовления детали «фланец конденсатора», расчет эффективности внедряемого технологического процесса изготовления детали переходник;
12) оформить чертежи: детали и заготовки; приспособлений, инструмента и расчетно-технологической карты, таблицы сравнений технологических процессов, таблицы технико-экономических показателей и др.;
заполнить маршрутную карту, операционные карты, карты эскизов, контрольные карты на технологический процесс изготовления детали «Фланец конденсатора».
Описание и анализ современных действующих машиностроительных производств
Модель современного машиностроительного предприятия можно представить в виде пирамиды - геометрической фигуры, обладающей наибольшей устойчивостью. Такая пирамида имеет, по меньшей мере, четыре «этажа», функционирование которых обеспечивается производственными, информационными и управленческими технологиями.
Основанием, первым этажом, является производство. На втором этаже осуществляется конструкторско-технологическая подготовка производства. Третий этаж составляют службы управления. На верхнем, четвертом этаже, определяется стратегия и тактика развития предприятия. Продолжая аналогию с пирамидой, можно утверждать, что если четыре этажа предприятия пропорционально развиты и тесно взаимосвязаны, его «конструкция» устойчива, и оно может успешно развивать свой бизнес. Сегодня в силу исторических и экономических причин структуры многих российских машиностроительных предприятий зачастую далеки от этого идеала. Так, например, предприятиям, инвестирующим крупные средства в приобретение производственного оборудования, но не обеспечивающим должной конструкторско-технологической подготовки, не удается оперативно реагировать на конъюнктуру рынка, в короткие сроки разрабатывать и запускать в производство новые изделия. Оставшийся от старой организационной структуры управляющий аппарат огромен, но его работа неэффективна, так как недостаточно проработаны (или отсутствуют) стратегия развития и маркетинг.
Или другой случай - у предприятия хорошо проработаны идеи по стратегии развития и маркетингу, конструкторско-технологическая подготовка производства обеспечивает оперативный запуск изделий в производство. Однако производственная база устарела и не позволяет выпускать продукцию необходимого качества, плохая организация бизнес-процессов тормозит реализацию идей. Следствием подобных диспропорций развития этажей бизнеса являются длительные циклы производства, высокие затраты, низкое качество изделий.
Возможность уменьшения трудоемкости обработки резанием связана с перспективными направлениями развития технологии машиностроения:
- максимальное приближение форм и размеров заготовок к формам и размерам готовых деталей путем широкого использования рациональных заготовок, изготовленных прогрессивными формами (литья под давлением);
- повышение производительности, максимальная информация и расширение области внедрения известных базовых прогрессивных технологических методов: малооперационной технологии за счет всемирной концепции технологических операций выполняемых на одном станке, по возможности за один установ заготовки; применение параллельных и параллельно - последовательных методов обработки; использование многоинструментальных наладок; одновременная обработка несколькими инструментами; перекрытие вспомогательного времени машин;
- широкое внедрение типовых технологических процессов и групповых методов обработки. Распространение на этой основе на мелкосерийное и серийное производство принципов построения технологии и выбора оборудования присущих крупносерийному и массовому производству, то есть более широкое применение специализированных станков, многорезцовых полуавтоматов, в том числе многоцелевых станков с ЧПУ;
- интенсификация режимов резания происходит благодаря применению современных износостойких материалов и инструментов прогрессивных конструкций;
- совершенствование уже известных методов обработки и расширение обработки применения новых эффективных методов, таких как высокоскоростная обработка деталей из алюминиевых сплавов;
- резкое возрастание производства и применение многоцелевых станков.
Целью данной дипломной работы является разработка прогрессивного технологического процесса изготовления детали «Фланец конденсатора» с разработкой конструкторско-технологического оснащения. С целью реализации поставленной цели в данной дипломной работе необходимо решить следующие задачи:
1) дать назначение и описание узла и работы детали в узле;
2) описать служебное назначение детали-представителя и технические требования, предъявляемые к ней;
3) проанализировать технологичность детали;
4) проанализировать действующий технологический процесс: провести анализ документации действующего техпроцесса; осуществить анализ оборудования, режущего инструмента, оснастки; сделать выводы из анализа и предложения по разработке проектного техпроцесса.
5) разработать технологический процесс изготовления детали «фланец конденсатора»:
- произвести выбор исходной заготовки;
- составить план операций и переходов проектного техпроцесса;
- произвести расчет припусков;
- рассчитать режимов резания и норм времени.
6) разработать станочное приспособление для разработанного технологиче-ского процесса (одной операции);
7) спроектировать режущий инструмент для разработанного технологического процесса;
8) произвести выбор и обоснование конструктивных параметров контрольного приспособления;
9) создать планировку участка, на котором будет реализовывать проектный технологический процесс;
10) разработка мероприятий по обеспечению безопасности производства;
11) провести расчет себестоимости изготовления детали «фланец конденсатора», расчет эффективности внедряемого технологического процесса изготовления детали переходник;
12) оформить чертежи: детали и заготовки; приспособлений, инструмента и расчетно-технологической карты, таблицы сравнений технологических процессов, таблицы технико-экономических показателей и др.;
заполнить маршрутную карту, операционные карты, карты эскизов, контрольные карты на технологический процесс изготовления детали «Фланец конденсатора».
В дипломной работе выполнен анализ базового технологического процесса детали «втулка». В процессе анализа выявлены недостатки: на чертеже детали, в некоторых технологических картах, по размерному анализу имеется множество недочетов. По результатам расчета производство является незагруженным. Во второй главе сделаны предложения по проектированию нового технологического процесса. Разработан новый маршрутный технологический процесс для серийного производства, где произведена концентрация операций (количество операций сократилось с 15 до 3). Это стало возможным благодаря замене старого оборудования на новое прогрессивное оборудование с числовым программным управлением. Количество единиц металлорежущих станков снизилось на 50 % с 4 до 2.
В дипломной работе произведен расчет и описание режущего инструмента (инструмент - расточная головка, сверло-зенкер). Применение разработанного инструмента позволить сократить время на обработку, и улучшить точность и качество обрабатываемых поверхностей. В конструкторской части пояснительной записке приведены расчеты спроектированного режущего инструмента. В третьей главе также спроектировано токарное станочное приспособление на комплексную операцию с ЧПУ (операция 005). Применение данного приспособления в проектном технологическом процессе позволит сократить время на базирование и закрепления детали на обрабатывающем станке за счет применения автоматического зажима. Для проверки радиальной и торцевого биения рассматриваемой в данной дипломном проекте детали спроектировано контрольное приспособление, позволяющая производить вес необходимые измерения за один установ детали и учитывать разброс размеров детали в партии.
В четвертой главе разработана планировка участка, предусматривающего компактное расположения на данном участке: двух обрабатывающих станков, промежуточных столов накопителей, средствами автоматизации (схватами промышленных роботов) моечной машины, бункера для сбора и хранения стружки, участка контроля. В процессе проектирования данного участка учтены санитарно-гигиенические нормы, участок оснащен средствами пожаротушения.
В последней главе произведены экономические расчеты - технологической себестоимости, полной себестоимости изготовления детали корпус, срока окупаемости, роста производительности труда, заработной платы основного и вспомогательного персонала, служащих и руководителей и т.д. В результате произведенных расчетов можно сделать следующий вывод: при снижении количества металлорежущих станков на 50 %, снижении численности рабочих на 50 % и загруженности станков на 88,25 %. Выработка увеличилась 1,5 раз, за счет окупаемости составил 3,7 года, а при сроки службы станков 10 лет остальные 6,3 года будут приносить прибыль производства. Проект может считать экономически целесообразным.
В дипломной работе произведен расчет и описание режущего инструмента (инструмент - расточная головка, сверло-зенкер). Применение разработанного инструмента позволить сократить время на обработку, и улучшить точность и качество обрабатываемых поверхностей. В конструкторской части пояснительной записке приведены расчеты спроектированного режущего инструмента. В третьей главе также спроектировано токарное станочное приспособление на комплексную операцию с ЧПУ (операция 005). Применение данного приспособления в проектном технологическом процессе позволит сократить время на базирование и закрепления детали на обрабатывающем станке за счет применения автоматического зажима. Для проверки радиальной и торцевого биения рассматриваемой в данной дипломном проекте детали спроектировано контрольное приспособление, позволяющая производить вес необходимые измерения за один установ детали и учитывать разброс размеров детали в партии.
В четвертой главе разработана планировка участка, предусматривающего компактное расположения на данном участке: двух обрабатывающих станков, промежуточных столов накопителей, средствами автоматизации (схватами промышленных роботов) моечной машины, бункера для сбора и хранения стружки, участка контроля. В процессе проектирования данного участка учтены санитарно-гигиенические нормы, участок оснащен средствами пожаротушения.
В последней главе произведены экономические расчеты - технологической себестоимости, полной себестоимости изготовления детали корпус, срока окупаемости, роста производительности труда, заработной платы основного и вспомогательного персонала, служащих и руководителей и т.д. В результате произведенных расчетов можно сделать следующий вывод: при снижении количества металлорежущих станков на 50 %, снижении численности рабочих на 50 % и загруженности станков на 88,25 %. Выработка увеличилась 1,5 раз, за счет окупаемости составил 3,7 года, а при сроки службы станков 10 лет остальные 6,3 года будут приносить прибыль производства. Проект может считать экономически целесообразным.
