Курсовая работа по дисциплине: «Организация и планирование автоматизированных производств» наименование детали:«Корпус подпятника» (чертеж ТЭМ1.85.50.171)

Содержание

Содержание

Введение

1. Описание служебного назначения детали

1.1. Краткие сведения о детали. Анализ требований чертежа

1.2. Анализ технологичности конструкции детали

2. Технологический раздел

2.1. Определение вида и метода получения исходной заготовки

2.2. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

2.3. Разработка технологического маршрута изготовления детали

2.3.1. Разработка маршрутной технологии механической обработки детали

2.3.2. Выбор оборудования

2.4. Определение времени обработки и годовой программы выпуска

2.5. Расчет основных параметров автоматизированной производственной системы

3.Проектирование производственного участка

4. Расчет технико-экономических показателей автоматизированной системы

4.1. Расчет полной себестоимости

4.2. Расчет производительности и рентабельности производства

4.3. Определение капитальных вложений и величины амортизационных отчислений

4.4. Определение периода окупаемости дополнительных капитальных вложений и ожидаемого экономического эффекта

Заключение

Список литературы и нормативных документов

Аннотация

В данной курсовой работе после количественного и качественного анализа технологичности конструкции детали «Корпус подпятника» (чертеж ТЭМ1.85.50.171), обоснованно выбраны базы и способы закрепления заготовки, спроектирован технологический процесс обработки детали с учетом серийности и автоматизации производства. Для спроектированной системы произведен расчет технико-экономических показателей и спроектирован производственный участок.

Введение

Машиностроение обеспечивает новой техникой все отрасли экономики и определяет её технический прогресс. В связи с этим развитие машиностроения имеет первостепенное значение для развития экономики страны.

Для обеспечения конкурентоспособности продукции машиностроительных предприятий необходимо повышать качество и производительность машин без существенного повышения их стоимости. Эту задачу невозможно решить только с помощью конструктивных новшеств, без серьёзной технологической подготовки производства на основе новейших технологических решений, использующих новые материалы, технологическую оснастку, оборудование.

Применение новых технологий, сочетающих использование прогрессивных, высокоточных методов обработки с энергосбережением, экологичностью и безопасностью, высокопроизводительного технологического оборудования, оснащённого системами управления с элементами искусственного интеллекта, переналаживаемой автоматизированной технологической оснастки позволяет достигать существенного повышения производительности труда и качества изготовляемых изделий.

Современные требования к точности деталей машин и приборов, качеству их поверхностей, точности сборки столь высоки, что их достижение невозможно без применения научных достижений.

Сочетание гибкости с высокой производительностью и качеством достигается в современном производстве при помощи автоматизированных гибких производственных систем, а сокращение трудоёмкости и продолжительности подготовки производства при помощи систем автоматизированного проектирования.

Внедрение новых технологий и современной техники в производство невозможно без высококвалифицированных специалистов, обладающих передовыми знаниями и навыками, для приобретения которых и служит курсовое проектирование, как первая ступень применения полученных знаний на практике.

Предлагаемый курсовой проект посвящен разработке технологии изготовления детали типа «Корпус подпятника», а также планированию участка производства и определению технико-экономических показателей.

Технологический раздел

2.1. Определение вида и метода получения исходной заготовки

Правильный выбор исходной заготовки непосредственно влияет на построение технологического процесса изготовления детали, способствует снижению материалоёмкости, затрат на изготовление, а следовательно, снижение себестоимости изготовления детали.

Эксплуатационные параметры детали «Корпус подпятника» и вид материала позволяют изготавливать заготовку из отливки по ГОСТ 97775.

Материал, из которого изготовлена деталь – Сталь 25Л Ⅱ ГОСТ 97775, данный материал имеет хорошие литейные свойства, обладает достаточной прочностью и относительно низкой стоимостью. Выполним расчет основных технико-экономических параметров выбранного нами метода получения заготовки, определим его рациональность. Для этого нужно определить размеры и массу указанной выше заготовки и окончательной детали.

2.3. Разработка технологического маршрута изготовления детали

2.3.1. Разработка маршрутной технологии механической обработки детали

005 Токарная многоцелевая операция с ЧПУ

Горизонтальный токарно-револьверный станок с ЧПУ Goodway серии

GS-260

Установ А

Установить заготовку в трехкулачковый патрон.

Переход 1: Подрезать торец 2, выдерживая размеры L=218 мм (1 проход).

Переход 2: Растачивать начерно поверхность 7, выдерживая размеры ∅132 мм и L=52 мм (2 прохода).

Переход 3: Растачивать получисто поверхность 7, выдерживая размеры ∅135 мм и L=52 мм (3 прохода).

Переход 4: Растачивать начерно поверхность 6, выдерживая размеры ∅145 мм и L=41 мм (5 проходов).

Переход 5: Растачивать получисто поверхность 6, выдерживая размеры ∅148 мм и L=41 мм (3 прохода).

Переход 6: Растачивать начисто поверхность 6, выдерживая размеры ∅150 мм и L=41 мм (4 прохода).

Переход 7: Растачивать начерно канавку 8, выдерживая размеры ∅154 мм

(2 прохода).

Переход 8: Растачивать получисто канавку 8, выдерживая размеры ∅156 мм

(2 прохода).

Переход 9: Сверлить 6 отверстий под резьбу М10 глубиной 25 мм.

Переход 10: Нарезать резьбу в шести отверстиях М10 на глубину 18 мм.

Патрон самоцентрирующий трехкулачковый ГОСТ 267580.

Резец токарный подрезной отогнутый с пластинами из твердого сплава 21120054 ГОСТ 1888073; Резец токарный расточной с пластинами из твердого сплава 2140252 ГОСТ 1888273; Резец токарный расточной канавочный из быстрорежущей стали 21300521 ГОСТ 1887473; Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком (∅8,5 мм) 23002657 ГОСТ 1090277; Короткий метчик с усиленным хвостовиком (М10) 26211427 ГОСТ 326681.

Установ Б

Установить заготовку в трехкулачковый патрон с обратными кулачками

Переход 11: Подрезать торец 1, выдерживая размеры L=217 мм (1 проход).

Переход 12: Точить обдирочно поверхность 4, выдерживая размеры ∅192 мм и L= 21мм (1 проход).

Переход 13: Точить получисто поверхность 4, выдерживая размеры ∅190 мм и L= 21мм (2 прохода).

Переход 14: Точить обдирочно поверхность 3, выдерживая размеры ∅190 мм и L= 22мм (1 проход).

Переход 15: Точить получисто поверхность 3, выдерживая размеры ∅190 мм и L= 23мм (2 прохода).

Переход 16: Растачивать начерно поверхность, выдерживая размеры

∅128 мм и L=51 мм с формированием фаски (1 проход).

Переход 17: Растачивать пулучисто поверхность, выдерживая размеры

∅129 мм и L=51 мм с формированием фаски (1 проход).

Переход 18: Растачивать начисто поверхность, выдерживая размеры

∅130 мм и L=51 мм с формированием фаски (2 прохода).

Переход 19: Сверлить 6 отверстий под резьбу М10 глубиной 25 мм.

Переход 20: Нарезать резьбу в шести отверстиях М10 на глубину 18 мм.

Переход 21: Сверлить 6 отверстий под резьбу М16 глубиной 20 мм.

Переход 22: Нарезать резьбу в шести отверстиях М16 на глубину 20 мм.

Патрон самоцентрирующий трехкулачковый с обратными кулачками

7100-0035 ГОСТ 388980.

Резец токарный подрезной отогнутый с пластинами из твердого сплава 21120054 ГОСТ 1888073; Резец токарный проходной упорный с пластинами из твердого сплава 21031101 ГОСТ 1887973; Резец токарный расточной с пластинами из твердого сплава 2140252 ГОСТ 1888273; Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком (∅8,5 мм) 23002657 ГОСТ 1090277; Короткий метчик с усиленным хвостовиком (М10) 26211427 ГОСТ 326681; Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком (∅14 мм) 23000226 ГОСТ 1090277; Короткий метчик с усиленным хвостовиком (М16) 26201603 ГОСТ 326681.

010 Моечная

Промыть корпус

Моечная ванна

015 Контрольная

Проконтролировать корпус

Место контролера, измерительные приборы (штангенциркуль, микрометр, профилометр и т.п.).

Проектирование производственного участка

Механосборочное производство, состоящее из комплекса производственных участков и вспомогательных подразделений, в котором протекают производственные процессы изготовления изделий, представляет собой сложную динамическую систему, структура и параметры которой находятся в непосредственной зависимости от сложности конструкции, номенклатуры выпускаемой продукции и характеристик производственного процесса ее изготовления.

Производственным процессом в машиностроении называется совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий из полуфабрикатов. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделия в механосборочном производстве служат вспомогательные процессы.

К основным этапам производственного процесса могут быть отнесены следующие получение и складирование заготовок, доставка их к рабочим позициям (местам), различные виды обработки, перемещение полуфабрикатов между рабочими позициями (местами), контроль качества, хранение на складах, сборка изделий, испытание, регулировка, окраска, отделка, упаковка и отправка.

Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отдельных цехах или в одном цехе. В первом случае производственный процесс изготовления продукции делят на части и соответственно называют производственным процессом, выполняемым, например, в заготовительном, сборочном, механическом цехе и т. д. Во втором случае процесс называют комплексным производственным.

Для каждого производства устанавливают определенную программу выпуска, под которой понимают совокупность изделий установленной номенклатуры, выпускаемых в заданном объеме в год. Число изделий, подлежащих изготовлению в единицу времени (год, квартал, месяц), называют объемом выпуска.

Каждое механосборочное производство обладает определенной производственной мощностью, под которой понимают максимально возможный выпуск продукции установленных номенклатуры и количества, который может быть осуществлен за определенный период времени при установленном режиме работы. Различают действительную и проектную мощность. Проектная мощность есть установленная в проекте строительства или реконструкции производства производственная мощность, которая должна быть достигнута при условии обеспечения производства принятыми в проекте средствами производства, кадрами и организации производства. Производственная мощность действующего производства не является постоянной и зависит от технического уровня работающих, уровня использования основных и оборотных фондов, сменности работы, уровня механизации и автоматизации производства и других факторов.

Движение заготовок, полуфабрикатов или изделий в производстве может осуществляться поштучно или партиями. Партией принято называть определенное число заготовок, полуфабрикатов или изделий, одновременно поступающих на рабочую позицию (место).

Для выполнения производственного процесса должны быть соответствующим образом оборудованы рабочие позиции (места). В зависимости от содержания операции и организации ее проведения на рабочей позиции (месте) могут быть расположены технологическое оборудование, накопители с полуфабрикатами, один рабочий или группа рабочих, средства автоматической загрузки и разгрузки оборудования (роботы, манипуляторы, автоматические агрегаты загрузки), режущий и контрольно-измерительный инструмент, оснастка, средства технического обслуживания и охраны труда, элементы системы управления.

Исходя из организационных соображений несколько рабочих позиций (мест) объединяют, образуя производственный участок, выполняющий свое целевое назначение. Производственным участком называют часть объема цеха, в котором расположены рабочие позиции (места), объединенные транспортно-накопительными устройствами, средства технического, инструментального и метрологического обслуживания, средства управления участком и охраны труда и на котором осуществляются технологические процессы изготовления изделий определенного назначения.

Более крупной организационной единицей является производственный цех, который представляет собой производственное административно-хозяйственное обособленное подразделение завода. Цех включает в себя производственные участки, вспомогательные подразделения, служебные и бытовые помещения, а также помещения общественных организаций.

Вспомогательные подразделения создают для обслуживания и обеспечения бесперебойной работы производственных участков. К ним относятся: отделение по восстановлению режущего инструмента, контрольное и ремонтное отделения, отделение для приготовления и раздачи смазывающеохлаждающих жидкостей.

Состав производственных участков и вспомогательных подразделений определяется конструкцией изготовляемых изделий, технологическим процессом, программой выпуска и организацией производства.

По характеру выполняемой работы производственное оборудование делят на основное (технологическое) и вспомогательное. К основному относят производственное оборудование, непосредственно выполняющее операции технологического процесса. Вспомогательное оборудование — это оборудование, не участвующее непосредственно в технологическом процессе изготовления изделий, но выполняющее обслуживание основного оборудования.

За общую площадь цеха в технологических расчетах принимают сумму производственной и вспомогательной площадей (без служебно-бытовой площади).

В состав производственной площади включают площади, занимаемые рабочими позициями (местами), вспомогательным оборудованием, находящимся на производственных участках, проходами и проездами между оборудованием внутри производственных участков (кроме площади магистрального проезда).

На вспомогательных площадях размещают все оборудование и устройства вспомогательных систем, не расположенные на производственных участках, а также магистральные и пожарные проезды.

При планировке учитывают все факторы, которые оказывают влияние на работающих. Основные из них следующие:

доступ к рабочим позициям (местам)

удобство работы рабочего и доставки заготовок к месту работы

близость комнат для курения и туалетов раздевалок, душей и столовых

хорошее освещение

достаточный обмен воздуха

удобное расположение автоматов или фонтанчиков для питья, телефонов и т. д.

В качестве противопожарных мероприятий следует обеспечить удобное расположение противопожарного инвентаря, наличие свободных проходов для быстрого вывода работающих и проездов для пожарных машин. Все двери должны открываться наружу.

В данной курсовой работе помимо всех этих факторов рассмотрено создание автоматизированного цеха, в технологический состав которого входят:

2 токарных многоцелевых станка с ЧПУ

2 промышленных робота, один из которых установлен на рельсы для большей подвижности и увеличения зоны покрытия

6 промежуточных поворотных магазинов накопителей

3 стелажа (для заготовок, инструмента и готовой продукции)

1 кран-штабелер.

Всем этим оборудованием управляет оператор АСУТП, находящийся в отдельной комнате. Неавтоматизированной остается лишь контрольная операция.

Для защиты обслуживающего персонала от травм предусмотрена дверь с датчиком открытия, при срабатывании которого все автоматизированное оборудование останавливается.

Заключение

Для спроектированного технологического процесса обработки детали «Корпус подпятника» были использованы современные станки с ЧПУ, прогрессивный инструмент, материал для режущих инструментов, что приводит к повышению размерной и геометрической точности механической обработки.

Рассмотрены вопросы по анализу технологичности конструкции детали, вида и метода получения заготовки, по разработке маршрутной технологии изготовления детали, анализу экономической эффективности производственного процесса.