Диплом Машиностроительный факультет - Разработка технологического процесса изготовления нажимного кольца статора электродвигателя ТАД-3

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Определение типа производства

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

1.3 Выбор метода получения заготовки

1.4 Разработка и обоснование вариантов предлагаемого технологического процесса

1.4.1 Анализ существующего технологического процесса

1.4.2 Разработка нового технологического процесса

1.4.3 Назначение маршрута обработки детали

1.5 Характеристики оборудования

1.6 Назначение и расчет припусков на механическую обработку

1.6.1 Аналитический расчет припусков

1.6.2 Определение величины расчетных припусков

1.7 Базирование и закрепление заготовки

1.8 Укрупненный анализ технологического процесса

1.8.1 Выбор технологического оборудования

1.9 Расчет режимов резания

1.9.1 Расчет режимов резания по операциям

1.9.2 Расчетные режимы резания

1.10 Расчет и назначение норм времени

1.10.1 Расчет штучного времени

КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание станочных приспособлений

2.1.1 Описание устройства адаптера для протягивания шпоночного паза

2.1.2 Описание устройства приспособления для фрезерной операции

2.1.3 Описание устройства и принципа работы приспособления для сборки ротора

2.1.4 Описание двигателя ТАД-

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Технико-экономический анализ базового и нового технологических процессов

3.2 Определение капитальных вложений по вариантам

3.2.1 Капитальные вложения в оборудование

3.2.2 Капитальные вложения в здание

3.2.3 Капитальные вложения в оснастку

3.3 Расчет себестоимости обработки кольца нажимного

3.3.1 Затраты на изделие по заработной плате по вариантам

3.3.2 Затраты на эксплуатацию оборудования по вариантам

3.3.2.1 Затраты на амортизацию оборудования по вариантам

3.3.2.2 Затраты на ремонт оборудования по вариантам

3.3.2.3 Затраты на электроэнергию по вариантам

3.3.3 Затраты на эксплуатацию оснастки

3.3.3.1 Затраты на приспособления

3.3.3.2 Затраты по режущему инструменту

3.3.3.3 Затраты по мерительному инструменту

3.3.4 Затраты на содержание помещения по вариантам

3.4 Расчет показателей экономической эффективности

3.4.1 Экономия от снижения себестоимости продукции

3.4.2 Дополнительные капитальные вложения

3.4.3 Экономия по приведенным затратам

3.4.4 Снижение трудоемкости изготовления одной детали

3.4.5 Рост производительности труда

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Характеристики проектируемого технологического процесса

4.2 Производственная санитария

4.2.1 Воздушная среда

4.2.2 Производственное освещение

4.2.3 Производственная вибрация и шум

4.3 Электробезопасность

4.3.1 Используемое электрооборудование

4.3.2 Механический участок технологического процесса

4.3.3 Статистика

4.3.4 Мероприятия по защите работающих от поражения электротоком

4.4 Требования безопасности выполнения технологического процесса

4.5 Пожаро- и взрывоопасность

4.6 Организация рабочего места

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Технологический процесс 1 варианта

2.Технологический процесс 2 варианта

3.Спецификация штампа для вырубки 36 пазов

4. Спецификация приспособления для сборки и прессовки пакета статора

5. Спецификация приспособления для фрезеровки

Введение

Целью данного дипломного проекта является усовершенствование

технологического процесса изготовления детали и сравнение вариантов изготовления детали – кольца нажимного и проектирование необходимой технологической оснастки.

Данная деталь изготавливается на заводе ОАО «ПЭМЗ».

Кольцо нажимное входит в статор электродвигателя ТАД3 и предназначено для сжатия и содержания в ужатом состоянии пакета статора в двигателе

1.1 Определение типа производства.

Тип производства предварительно определяем по заданному объему выпуска изделий и массе, при годовом объеме выпуска деталей одного наименования от 101 до 500 штук, массой до 30 кг. Имеет место мелкосерийное производство. Масса детали – 6,8 кг

На заводе планируется выпускать 120 - 180 деталей в год. Присутствуют все признаки мелкосерийного производства: деталь изготовляется небольшими партиями; оборудование расположено не по ходу технологического процесса, а участками; рабочие места специализируются на выполнение нескольких операций; обработка деталей ведется как на универсальном ,так и на специализированном оборудовании; рабочие высокой и средней квалификации; инструмент нормализированный и специальный; применяются универсальные, переналаживаемые и специализированные приспособления.

1.2 Анализ технологичности конструкции детали.

Деталь – кольцо нажимное – изготавливается на заводе из листа 12×480×480.

Материал детали – сталь Ст 3 ГОСТ 1463789. Это углеродистая сталь обыкновенного качества, общего назначения. Сталь группы А, которая характеризуется только по механическим свойствам. Химический состав не регламентируется, но указывается в сертификате

С точки зрения механической обработки деталь имеет следующие недостатки в отношении технологичности.

Получение детали из листа требует большой трудоемкости, т.е. дополнительных предварительных операций для придания заготовке формы близкой к детали (газокислородная резка по шаблону).

Деталь достаточно технологична. Имеются надежные технологические базы и места для закрепления Допускается применение высокопроизводительных режимов обработки, с учетом материала детали. Обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей при применении многооперационного оборудования, позволяют вести обработку без применения специального инструмента.

Деталь имеет удобные базовые поверхности.

Требования по точности размеров:

линейные размеры : 5±0,3 ,43±0,2 ,30 ,18+1 ,12, 100 ±2’30’ – соответствуют 7 – 14 квалитетам точности.

диаметральные размеры: 4720,2, 326±0,3, 386±0,2, R2, R9– соответствуют 7 – 14 квалитетам точности.

Качество поверхностного слоя регламентировано шероховатостью основных поверхностей детали по Rz40 – 80, 472 Rz25

1.3 Выбор метода получения заготовки.

Получение заготовки из листа ,как это делается на заводе, нежела-

тельно ,т.к. при таком методе получения заготовок очень низкий коэффициент использования материала , большие припуски на механи-

ческую обработку и заготовка менее близка по форме к готовой детали.

Заготовку кольца нажимного выполнять литьем нежелательно, т.к. отливки, как правило, имеют литейные дефекты и ,также большие припуски на механическую обработку

Наиболее удобно получать заготовку для кольца нажимного вырубкой методом листовой штамповки. При таком методе получения заготовки наиболее высокий коэффициент использования материала, заготовка более близка по форме к готовой детали и небольшие припуски на механическую обработку. Выбор этого метода приведет к сокращению времени обработки и к уменьшению металлоемкости.

1.4 Разработка и обоснование вариантов предлагаемого

Технологического процесса.

1.4.1 Анализ существующего технологического процесса.

Деталь – кольцо нажимное, изготавливается на заводе в условиях мелкосерийного производства, на универсальном оборудовании с применением, в основном, стандартных оснастки и инструмента.

Технологический процесс состоит из следующих операций механической обработки :

После заготовительной операции производится обработка на токарно-карусельном станке 1512: растачиваются, предварительно выдерживая размеры 326.

Контрольная операция.

Токарная операция на станке 16К25 : точится 472.

Контрольная операция.

Токарная операция на станке 16К25 : подрезается предварительно и окончательно торец 472 / 326 в размер 13,5 мм.

Контрольная операция.

Токарная операция на станке 16К25 : : подрезается предварительно и окончательно торец 472 / 326 в размер 12 мм, точится угол 12°±2°.

Контрольная операция.

Фрезерная операция на станке FSS400 : фрезеруются 36 пазов в размер 18×30 .

Контрольная операция.

Слесарная операция : зачистить заусенцы после фрезерования и снять острые кромки.

Промывочная операция для очистки детали от грязи и масел.

Контрольная операция на столе ОТК: проверить готовую деталь на соответствие размеров и требований чертежа, отсутствие заусенцев, острых кромок, соответствие чертежу соответствие шероховатости поверхности.

1.4.2 Разработка нового технологического процесса.

Предлагаемый усовершенствованный технологический процесс существенно не изменяет порядок обработки поверхностей детали, производится в такой же последовательности.

Технологические особенности и высокие требования к точности детали не позволяют полностью обработать деталь на обрабатывающем центре. В новом технологическом процессе предлагается получать заготовку путем штамповки , что приводит к существенному сокращению металлоемкости и трудоемкости изготовления.

После получения заготовки ,на токарном станке 16К25 производится черновое и чистовое обтачивание наружного 4720,2 , подрезание торца 472 / 326 в размер 13,5 мм.

Далее на этом же станке 16К25 производится расточка внутреннего диаметра 326, начерно и начисто подрезаются торец : 472 / 326 в размер 12 мм.

Далее точится угол 12°±2° притупить острые кромки .

Далее разработано два варианта: 1) На фрезерном станке с ЧПУ СВМ1Ф4 фрезеруются 36 пазов по программе, выдерживая размеры 18+1 ,30. Угол100 ±2’30’,радиусы R2, R9 обеспечиваются управляющей программой. Зенковать фаски 1,5×45° по программе.

2).Методом штамповки штамповать 36 пазов, выдерживая все размеры.

4.2.3. Производственная вибрация и шум.

-При работе на металлорежущих станках имеет место общая вибрация.

По ГОСТ12.1.01290,ССБТ"Вибрационная безопасность":

Вибрация возникает при работе, электродвигателей, элементов приводов и вентиляторов.

Локальная вибрация возникает при контакте станочника с органами управления станка. Нормируется предельно-допустимая сила нажима работающих на части оборудования, подверженные вибрации =до 20 кг(при оптимальной форме рукояток и коэффициенте теплопроводности не более 0,15 к кал/м²)

-Для виброзащиты работающих используются виброизолирующие упругие прокладки, отделяющие нажим пола от перекрытия.

Рукоятки органов управления станком изолируем вибропоглащающими материалами.

-При нормировании шума согласно ГОСТ12.1.00396 ССБТ"Шум. Общие требования безопасности",используем метод нормирования уровня звука в Дц.

В качестве метода борьбы с шумом применяем звукоизолирующие ограждения в виде кожухов и экранов.

-Для борьбы с вибрацией и шумом выполняется:

• своевременный ремонт и техническое обслуживание станков

• выполнение правил технической эксплуатации машин и агрегатов

• принудительная смазка зубчатых шестерен станка

4.3.2.Механический участок технологического процесса.

-Механический участок, на котором происходит технологический процесс изготовления кольца нажимного, размещен согласно планировке в отапливаемом помещении с температурой воздуха:

зимой=18-20,летом=2123.,т.к. этого требуют инструкции по эксплуатации станков.

Влажность в помещении должна быть в пределах 50%

-Участок располагается в закрытом помещении. Поэтому выделения химически активной и органической пыли, разрушающе действующей на изоляцию, выделяемые на других участках предприятия, не проникают на данный участок.

Пол на участке нетокопроводящий, поэтому на рабочем месте предусматривается деревянный настил.

Из всех характеристик участка следует ,что помещение относится к классу

"без повышенной опасности".

4.3.3.Статистика.

-На предприятии, где изготавливается кольцо нажимное (ОАО"ПЭМЗ"),

за последние 10 лет был зафиксирован 1 случай поражения электрическим током. Это произошло при техническом обслуживании ЩО дежурным электриком. Фактором данного случая является нарушение инструкции по охране труда.

Данный случай является нехарактерным для данного предприятия ,т.к.здесь созданы все условия для соблюдения техники безопасности, обучения и аттестации обслуживающего персонала и ИТР, наличие средств индивидуальной защиты. Технологическое электрооборудование, заземление находятся в исправном состоянии.

4.3.4.Мероприятия по защите работающих от поражения

электротоком.

-Технические способы обеспечения электробезопасности включают в себя следующие защитные меры:

• заземление нетоковедущих частей

(корпуса электрических машин; корпуса трансформаторов, аппаратов, светильников; привода электрических аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов; металлоконструкции) выполнено из стальной полосы сечением 24мм² и толщиной 3 мм.

Подвижные части(металлорукава и т.д.)заземлены оголенным медным проводом при открытой подкладке сечением 4 мм².

Отключение станков и другого электрооборудования при коротком замыкании, осуществляется за счет автоматов и предохранителей, находящихся в доступном месте.

• Недоступность токоведущих частей обеспечивается путем расположения двигателей, релейной аппаратуры, трансформаторов и т.д.,в станинах станков в закрытых шкафах.

Питание к станкам подходит через шиносборку, расположенную на высоте 2 м.

От шины до станков ,кабеля изолируют двойной изоляцией(трубы, бронешланги)

Пульт управления оператора ,управляющая и регулирующая аппаратура, имеют питание переменным током малого напряжения42 В, что исключает опасность поражения электротоком.

Для безопасной эксплуатации применены защитные средства:

резиновые перчатки, галоши, резиновые коврики, деревянные настилы, очки и т.д.

Индивидуальные защитные средства испытываются не реже 1 раза в год, при помощи повышенного напряжения.

От коротких замыканий и больших перегрузок используются электрозащитные средства:

-предохранители, рассчитанные на токи до 2,5;4,5;10;60 А

-тепловые реле, встраиваемые в пускатели и защищающие электродвигатель от перегрузок

-автоматы, рассчитанные на токи до 5;10;100А

Лица, обслуживающие электроустановки, должны быть обучены и аттестованы на знание ПУЭ,ПТЭЭП(правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей)с присвоением квалификационной группы(IIV).Переаттестация производится не реже 1 раза в год.

4.4.Треблвания безопасности выполнения технологического процесса.

-В соответствии с ГОСТ 12.3.02596 ССБТ"Обработка металлов резанием. Требования безопасности" правила техники безопасности включают в себя требования к оборудованию, инструменту, общие правила:

• рукоятки и кнопки управления станком должны передвигаться в направлении движения исполнительных органов

• не допускается производить замер детали во время вращения шпинделя

• для ускорения останова вращения ,станок должен быть снабжен тормозным устройством.

• перед началом работ, должна быть проверена надежность закрепления детали

• необходимо устранить возможность снятия детали во время вращения шпинделя

• станочник допускается к работам после прохождения инструктажа

по технике безопасности

• инструмент, получаемый заводом, должен быть тщательно проверен.

• инструмент должен храниться в кладовых на стеллажах, полках.

-В соответствии с ГОСТ 12.2.00996 ССБТ"Станки металлообрабатывающие.

Общие требования безопасности" требования заключаются в следующем:

• оборудование устанавливается на прочном фундаменте

• запрещается работа на неисправном оборудовании

• предусматривается работа пресса на двурукое включение

• отдельные механизмы должны снабжаться прочным ограждением

• уборку стружки и пыли должен производить регулярно работающий на данном станке станочник.

• систематически должна производиться смазка всех частей оборудования

• запрещается смазка привода во время работы

• состав и применение СОЖ согласовывается с санитарным надзором

• щитки и рубильники должны устанавливаться в глухих металлических кожухах, запирающихся на замок с надписями о применяемом напряжении.

• ремонт электрооборудования производится только специальным электромонтером.