Проектирование технологического процесса изготовления детали направляющая штока

Содержание

Введение

1. Общая часть

Служебное назначение детали и условия ее работы в сборочной единице

Характеристика материала детали

1.3Конструкторский контроль чертежа детали

1.4Анализ технических требований на изготовление детали

1.5Анализ технологичности конструкции детали

1.5.1Количественная оценка технологичности конструкции детали

1.5.2Качественная оценка технологичности

2. Технологическая часть

Метод получения заготовки

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Выбор баз и схем базирования

Проектирование маршрутно-технологического процесса

Выбор технологического оборудования

Выбор режущего инструмента

2.6 Выбор измерительных средств

Расчет припусков на механическую обработку

Расчет и выбор режимов резания

2.9 Расчет и выбор норм времени

3. Конструкторская часть

3.1. Проектирование специального станочного приспособления. Разработка расчетной схемы и силовой расчет приспособления

3.2. Расчет станочного приспособления на точность

4. Организационная часть

4.1. Определение потребное количество станочного оборудования и коэффициент его загрузки

4.2. Определение количество рабочих-станочников, вспомогательных рабочих и ИТР на участке

4.3. Определение площади участка

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1. Инженерное обоснование экологической безопасности проекта

5.2. Производственная безопасность

5.2.1. Отопление, вытяжка, вентиляция

5.2.2. Освещение

5.2.3. Расчёт искусственного освещения в цехе

5.2.4. Шум и вибрация

5.2.5. Электробезопасность

5.3. Пожарная безопасность

5.4. Чрезвычайная ситуация

5.5. Инструкция по охране труда для рабочего

5.5.1. Общие требования по охране труда

6. Экономическая часть

6.1. Расчет экономического эффекта от совершенствования технологического процесса изготовления опоры поворотного кулака

6.1.1. Расчёт текущих затрат

6.1.2. Расчет показателей экономической эффективности

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Ее продукция – машины различного назначения поставляются всем отраслям народного хозяйства. Рост промышленности, а так же темпы перевооружения их новой технологией и техникой в значительной степени зависят от уровня развития машиностроения.

Состояние машиностроения во многом определяет развитие и других отраслей народного хозяйства. В различных областях науки и техники применяются машины и механизмы с деталями типа червяк. Данные детали, исходя из высоких требований к технико-экономическим и эксплуатационным показателям машин и механизмов, должны обладать высокой надёжностью, ремонтопригодностью, технологичностью, минимальными габаритами, удобством в эксплуатации. Во многом эти показатели обеспечиваются в процессе проектирования и изготовления валов.

Основными задачами технологии машиностроения являются проектирование всего комплекса технологических средств, обеспечивающих выпуск продукции заданного качества в заданном количестве и в установленные сроки, а так же снижение себестоимости выпускаемой продукции, повышение качества, уменьшение времени, затрачиваемого на производство изделия, повышение коэффициента использования материала, автоматизация технологических процессов.

Решением основных задач технологии машиностроения является: применение автоматических систем, систем адаптивного управления, ГПС, внедрение в производство новейшего технологического оборудования, применение ЭВМ, новейшего режущего, мерительного инструмента и оснастки.

Технологическая подготовка производства является определяющим этапом в цикле производства машин и механизмов. Один из этапов технологической подготовки производства, состоит в разработке техпроцесса изготовления деталей машин.

Выпускная работа посвящается разработке техпроцесса изготовления шестерни. Подобные детали изготавливаются в больших объемах и применяются в различных машинах и механизмах автомобилей, станках, редукторах и т.д.

Главные задачи, которые необходимо решить при проектировании новых технологических процессов – повышение точности и качества обработки, стабильности и долговечности деталей и максимальное снижение себестоимости обработки путем совершенствования технологических процессов. В курсовом проекте эти задачи будут решаться путем анализа проектного технологического процесса, выявления его основных недостатков и методов их решения.

Целью выпускной работы является закрепление знаний, полученных на лекциях, практических занятиях и приобрести навыки выполнения основных этапов разработки техпроцесса и самостоятельного поиска наиболее оптимальных технических решений, основанных на последних достижениях науки и техники.

Выбор заготовки

Сущность способа заключается в том, что расплав алюминия или его сплава распыляют сжатым газом с содержанием до 10% кислорода при давлении в форсунке 15 - 55 атм, температура расплава 700 - 800°С. Полученный пульверизат, имеющий крупность до 1500 мкм, классифицируют путем рассева на грохоте для отделения фракции крупностью менее 1000 мкм, затем с помощью сита с ячейками 005 для отделения фракции 0 - 50 мкм. Порошок указанной фракции подвергают прессованию с добавкой стеарата алюминия и цинка в количестве 0,5 - 3%. Описываемый способ позволяет снизить взрывоопасность операции подачи порошка на прессование, улучшает технологические свойства порошка и обеспечивает повышение качества спеченных изделий. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии алюминия и его сплавов, в частности к способу массового производства деталей холодным прессованием порошков с последующим спеканием заготовок.

Известен способ получения спеченных полуфарикатов и изделий из металлических, в том числе алюминиевых порошков прессованием и последующим спеканием заготовок [1].

Этот способ включает в себя следующие технологические операции: распыления расплавов сжатым газом (или любым другим способом ) с получением полидисперсного порошка; классификацию (рассев) порошков по крупности с получением фракций требуемой крупности; подачу (транспортировка, загрузка, выгрузка, затаривание и т.д.) порошка на прессование и прессование; спекание; калибровку полуфабриката или изделия.

Этот способ в различных модификациях широко используется в промышленности для массовой шламовки деталей на прессавтоматах, что обеспечивает его высокую производительность и экономическую эффективность.

Известен способ получения спеченных полуфабрикатов и изделий из алюминиевого порошка с нерегламентируемой крупностью менее 50 мкм [2].

Недостатками этого способа являются нестабильность качества спеченного материала (прочности и текучести), повышенная взрывоопасность порошка и операций обращения с ним, плохая текучесть порошка и его налипание на стенки прессформ, что не позволяет автоматизировать процесс прессования и требует частой переналадки пресс-форм.

Известны способы получения спеченных материалов из порошков алюминия и его сплавов, в которых используются порошки с нерегламентированной крупностью в пределах до 1000 мкм.

Недостатками этих способов являются низкое качество спеченных материалов и нестабильность их свойств, значительное пыление при пересыпании полидисперсных порошков, что повышает опасность обращения с ними, ухудшает условия труда, требует применения больших количеств специальных смазочных веществ для предотвращения налипания металла на пресс-инструмент.

Способ, наиболее близкий к заявляемому, включает распыление расплава сжатым газом (азотом с регулируемым содержанием кислорода), классификацию порошка до заданной крупности, подачу порошка на прессование, прессование и спекание. После распыления полученный порошок, называемый пульверизатом, имеет нерегламентируемую крупность до 2,5 мм. Классификацией рассевом на ситах от пульверизата отделяют крупную фракцию (крупнее 1000 мкм) и полученный порошок направляется на прессование заготовок, последние подвергают спеканию.

Недостатком этого способа являются высокая взрывоопасность процесса при его транспортировке, пересыпании и загрузке в прессавтоматы, а также низкие технологические свойства получаемых порошков и механические свойства спеченных изделий или полуфабрикатов.

Целью изобретения является повышение безопасности процесса, улучшение технологических свойств порошка, качества спеченных изделий.

Цель достигается тем, что при получении спеченных материалов из порошков алюминия и его сплавов прессованию подвергают порошок с содержанием в нем не более 15 мас.% фракции частиц размером до 50 мкм.

Испытаниями, проведенными в ВАМИ, установлено, что при проведении классификации, обеспечивающей содержание в порошке крупностью 0...1000 мкм фракции 0...50 мкм не более 15 мас.%, взрывоопасность последующих операций транспортировки, пересыпки, загрузки порошка, его подачи на прессование и самой операции прессования резко снижаются, эти операции становятся более технологичными и взрывобезопасными, условия труда улучшаются, а качество спеченных полуфабрикатов и изделий повышается за счет удаления наиболее тонких частиц порошка, ухудшающих его текучесть, прессуемость и спекаемость.

Существенным отличием нашего технического решения является определение узкого звена в технологической цепи операций по получению спеченных материалов - классификации порошка с удалением из него фракции 0...50 мкм до ее конкретного (не более 15 мас.%) содержания. Увеличение содержания в порошке фракции 0...50 мкм снижает НКПВ, увеличивает максимальное давление взрыва и скорость его нарастания, т.е. повышает опасность процессов получения и переработки порошков, а предел содержания 15 мас.% обеспечивает взрывобезопасность процессов обращения с такими порошками.

В известном техническом решении для повышения безопасности в порошке алюминиевого сплава ограничивается фракция 0...100 мкм в пределах от 0 до 12 мас.%. Предлагаемое решение экономически более эффективно, так как снижает взрывоопасность, но и повышает долю деловой фракции, используемой для производства.

Ограничивание содержания фракции мельче 50 мкм до 15 мас.% одновременно улучшает технологические свойства (текучесть) порошков, устраняет налипаемость их на прессинструмент, повышает качество спеченных материалов.

Наилучшие технологические свойства и свойства спеченных материалов получены при осуществлении предлагаемого способа.

Способ обладает существенными преимуществами перед известным, поскольку обеспечивает взрывобезопасность процесса, улучшает условия труда, повышает качество спеченных материалов и, устраняя налипание порошка на прессинструмент, повышает производительность процесса на 510%.

Данный способ испытан при производстве деталей приборов для видеомагнитофонов.

Его применение позволяет получить значительный экономический эффект за счет повышения выхода деталей высокого качества и производительности процесса прессования.

Проектирование технологического процесса изготовления детали

2.4.1 Разработка маршрута обработки детали

Основные поверхности вращения обрабатываются начерно и начисто за токарную операцию с ЧПУ.

Термическая обработка с данным материалом не применяется. Контроль детали выполняется во время выполнения операций резанием и на окончательном этапе технологического процесса на отдельной операции контроля.

Маршрут обработки будет следующим:

05 Заготовительная;

010 Токарная с ЧПУ;

015 Координатно-расточная;

020 Контрольная.

2.4.2 Выбор оборудования и технологических баз

Оборудование выбираем исходя из вида обработки, размеров заготовки и детали, схем базирования, максимально используя технологические характеристики станка. Для выполнения токарной обработки применяем оборудование с ЧПУ. На остальных операциях, ввиду простых конфигураций обрабатываемых поверхностей, используем универсальные станки.

При разработке технологических операций особое внимание уделяем выбору баз, так как от их правильного выбора зависит точность обработки и выполнение технических требований чертежа.

Одним из наиболее сложных и принципиальных разделов проектирования технологического процесса механической обработки является назначение технологических баз. От правильного решения данного вопроса в значительной степени зависят:

– фактическая точность выполнения размеров, заданных конструктором;

– правильность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей;

– степень сложности и конструкция необходимых приспособлений, режущих и измерительных инструментов.

Принцип постоянства баз заключается в том, что при разработке технологического процесса необходимо стремиться к использованию одной и той же технологической базы, не допуская без особой необходимости смены баз, не считая смены черновой базы.

Принцип совмещения баз предусматривает, чтобы в качестве технологической базы по возможности использовать поверхность, являющуюся измерительной базой или конструкторской.

В нашем случае, основной конструкторской базой являются цилиндрические поверхности 6, 8 и торец 1. Основной измерительной базой ось центров. Таким образом, основные принципы базирования выполнены.

2.4.3 Выбор технологической оснастки, режущего инструмента и контрольно-измерительных средств

При выборе приспособлений учитываем тип производства и формулу зажимаемой поверхности, вид обработки и требуемую точность. Для крупносерийного производства выбираем технологическую оснастку, обеспечивающую повышение производительности по сравнению с базовым вариантом.

Выбор вспомогательного инструмента зависит от типа станка и конструкции режущего инструмента; выбор производим по справочникам и соответствующим ГОСТам. Конструкция и размеры режущего инструмента предопределяются видом обработки, размерами обрабатываемой поверхности, свойствами материала заготовки, требуемой точности и шероховатости обработки.

Заключение

При выполнении выпускной работы были изучены варианты построения технологического процесса с учётом производственной программы, характера продукции, а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса. Разработанный технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленён на отдельные операции, которые закреплены за отдельными станками. При использовании станков были применены универсальные приспособления, универсальный режущий инструмент, измерительный инструмент, обеспечивающих взаимозаменяемость обработанных деталей.

Определяется содержание и последовательность выполнения технологических переходов, режимы резания. Усовершенствование технологического процесса

Использование станков с ЧПУ значительно сокращает вспомогательное время на обработку детали за счёт сокращения вспомогательного времени на смену инструмента, многочисленные переустановки детали и сокращения основного времени благодаря возможности увеличения режимов резания.

В конструкторской части проекта содержатся вопросы проектирования зажимного приспособления для всех операций.

В разделе, безопасность и экологичности проекта, рассмотрены вопросы: безопасность труда при механической обработке материалов резанием; шумовые загрязнения окружающей среды, характеристика источников шума в проектируемом цехе, нормирование шума на территории предприятия и в жилом массиве; обеспечение устойчивости работы проектируемого участка в условиях ЧС.

При планировании и организации производства были определены: форма организации выполнения технологических процессов, производственная структура участка, состав участка. На основе сравнения был выбран наиболее предпочтительный вариант планировки цеха.