Технологический процесс изготовления винта опоры

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе развития машиностроения главным требованием к роизводству в условиях формирующейся рыночной экономики является экономический фактор, главным условием которого является производство продукции для сохранения конкурентоспособности и осуществляется с максимально рациональным использованием различных видов ресурсов, а для этого требуется сохранение непроизводственных затрат, снижение материалоемкости и трудоемкости производства, улучшенное использование финансовых ресурсов и снижение срока окупаемости инвестиций. Проведение всех вышеизложенных мероприятий не должно влиять на качество производимой продукции и наоборот. Требование конкурентоспособности для производства ставит задачу повышения качества выпускаемой продукции, увеличение ассортимента при одновременном снижении ее себестоимости.

Специфика современных задач для производства определяется еще и тем, что требуется сохранение сроков обновления производственной номенклатуры, увеличение ее сложности, повышение стабильности основных параметров машин и их надежности, что приводит к значительному росту издержек производства.

Реальным решением комплекса поставленных задач может служить автоматизация производства.

Тема дипломного проекта посвящена разработке техникоэкономических, технологических, организационных задач с целью повышения эффективности производства деталей для машиностроительной промышленности. Заданные детали являются типовыми для этой промышленности, изготавливаются в больших объемах, но технология изготовления таких деталей недостаточно совершенна, так как использование устаревшего оборудования и технологической оснастки не обеспечивает современный уровень технологии механической обработки, а значит и качество деталей.

Планировка оборудования тоже не рациональна, основное оборудование для обработки разбросано по разным участкам цеха, вопросы внутрицехового транспорта решаются с использованием только мостовых кранов.

Решение всех этих вопросов и предполагает тема проекта, так как все эти вопросы решены с учетом современных тенденций в технологии машиностроении.

Рассматриваемая в данном проекте детали: винт опоры, фланец, шаровая опора – являются классическим примером продукции современного производства, изготовляемые с применением наиболее прогрессивного оборудования.

Данный проект представляет собой попытку модернизировать существующую технологию производства основных деталей, за счет углубленного анализа узких мест в технологическом процессе, используя для этого прутковые автоматы и станки с ЧПУ на токарных операциях, и более современного оборудования на вертикально-сверлильных операциях.

Все принятые в результате анализа технологические решения в данном проекте отвечают современным требованиям технологии машиностроительного производства.

Анализ объекта разработки литературных и производственных данных

Служебное назначение опоры к автомобильному прицепу

Изделие «Опора» является составляющей подвески, устанавливаемой в количестве четырёх штук по концам лонжерона рамы автомобильного прицепа и относится к классу “домкратов ”. Состоит из следующих основных деталей: амортизатор (поз.1), винт опоры (поз. 2), втулка (поз. 3), гайка (поз. 4), опора шаровая (поз. 5), тарелка опорная (поз.6), труба опоры (поз. 7) и фланец (поз. 8).

Винт опоры (поз.2) является составной частью опоры, при помощи которого вывешивают раму прицепа в горизонтальное положение для обеспечения работоспособности спецоборудования, устанавливаемого на реме прицепа, снимая нагрузки на рессоры и шины прицепа. Испытывает напряжения сжатия и изгиба.

Фланец (поз.8) служит корпусом для втулки (поз.3), контактирующей со сферической поверхностью шаровой опоры (поз. 5) и поддержания опорной тарелки (поз.6), служащей для устойчивости опоры путём вращения сферы во втулке. Для уменьшения трения, в корпусе фланца предусмотрена масляная полость, в которую поступает масло через отверстие под штуцер.

Шаровая опора (поз.5) служит для поворота опорной тарелки и выполняет функцию её поддержания, относится к составляющим подвески, которые испытывают максимальные нагрузки: усилие вырывания пальца (поз.12) из корпуса шаровой опоры составляет более 5 тонн, а усилие выдавливания – 3 тонны.

Разработка технологического процесса механической обработки деталей опоры

Анализ технологичности разрабатываемых деталей

Под технологичностью конструкции понимается свойство обеспечивать возможность изготовления детали методом высокопроизводительной технологии с минимальным припуском, с минимальной трудоемкостью, себестоимостью производства без снижения эксплуатационных качеств машин.

Основным направлением обеспечения технологичности конструкции деталей является следующие:

Стандартизация и унификация узлов и их элементов.

Выбор материала и заготовки: конструкция должна обеспечивать применение наиболее экономических видов заготовок.

Уменьшение объема механической обработки:

использование точных заготовок;

уменьшение размеров обрабатываемых поверхностей за счет минимальных припусков.

Упрощение механической обработки за счет удобства выхода инструмента и замены глубоких отверстий сквозными.

Применение производительной технологии в массовом и крупносерийном производстве.

Деталь «Винт опоры» согласно отношению относится к классу валов. Состоит из двух деталей (винт опоры и шайба), свариваемых в один узел.

Винт опоры состоит из резьбовой части хвостовика с трапецеидальной резьбой Tr40×68с (наружный диаметр резьбы – 40 мм; шаг – 6мм; степень точности – 8; основное отклонение – с) оканчивающегося цилиндром с канавкой шириной для установки финиширующей шайбы, предотвращающей вывинчивание винта из гайки.

Параметры шероховатости резьбы Ra 2,5 мкм. Поперечная канавка на выходе резьбой части имеет форму и размеры, обеспечивающие выход резьбонакатного инструмента.

Второй конец изделия изготавливается с радиальным отверстием для установки воротка, вывинчивающего винт из гайки опоры; радиальным отверстием для установки пальца, фиксирующего лапу шаровой опоры и центральным отверстием , служащим для установки лапы шаровой опоры. Отверстия соответствуют 5му классу точности и имеют шероховатость 12,5 мкм по параметру Ra.

Жесткость вала допускает получение высокой точности обработки (жесткость вала достаточна, так как соотношение его ). Форма и размер заготовки максимально приближены к размерам и форме детали. Форма оси – прямая.

Допуск торцевого биения соответствует 10 степени точности и составляет 50мкм. Максимальное биение торца шайбы и резьбовой поверхности винта составляет 0,5мм. Отклонения формы и расположения поверхностей, отклонения от перпендикулярности радиальных отверстий и торца шайбы к оси вала находятся в пределах допуска на размеры.

Нетехнологичным является глухое отверстие с левой стороны торца винта и сварное соединение. С точки зрения механической обработки деталь имеет недостатки в отношении технологичности. Вал не имеет центровых отверстий, что резко снижет его технологичность. Ось отверстия расположена в другой плоскости от отверстия , что не даёт возможности обрабатывать их за одну установку, обработка этих отверстий может вестись только с перестановкой детали на разных операциях. Из этих соображений деталь требует доработки на технологичность.

В целом на основании выполненного анализа деталь можно считать технологичными, так как большинство требований к технологичности конструкции детали выполнено, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, довольно проста по конструкции.

Конструкции деталей обеспечивают свободный доступ режущего инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям. Имеется возможность вести обработку проходными резцами на универсальных и специальных станках с высокой производительностью с использованием стандартного инструмента, приспособлений и средств измерения. На отдельных ответственных операциях требуется специализированная оснастка для обеспечения требуемой точности.

С точки зрения обеспечения точности и шероховатости, обрабатываемые поверхности не представляют технологических трудностей, позволяет вести обработку на проход, и дают возможность обрабатывать деталь высокопроизводительными способами.

Деталь «Опора шаровая» согласно отношению относится к классу валов. Жесткость вала допускает получение высокой точности обработки. Форма оси – прямая. Состоит из ступенчатого вала, оканчивающегося сферой На расстоянии от торца ступени находится радиальное отверстие под установку пальца. Предельное отклонение оси отверстия от перпендикулярности к торцу ступени находится в пределах допуска на размер, и составляет 0,4мм. Параметры шероховатости вала и отверстия Ra 12,5 мкм, сферы Ra 3,2 мкм.

В целом на основании выполненного анализа деталь «Шаровая опора» можно считать технологичной, так как большинство требований к технологичности конструкции детали выполнено, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки. С точки зрения обеспечения точности и шероховатости, обрабатываемые поверхности не представляют технологических трудностей, позволяет вести обработку на проход,

Деталь «Фланец» согласно отношению относится к классу втулки. Имеет сквозное ступенчатое центровое отверстие, заканчивающееся сферической поверхностью под сопряжение со сферой шаровой опоры. Кроме того имеет радиальное конусное резьбовое отверстие для ввёртывания штуцера. Параметры шероховатости вала и отверстия втулки Ra 12,5 мкм, сферической поверхности Ra 3,2 мкм.

Нетехнологичными являются форма и размер заготовки, которые не приближены к размерам и форме детали, и поэтому не удовлетворяют условие минимальной металлоемкости, требует доработки на технологичность.

В целом на основании выполненного анализа деталь «Фланец» можно считать технологичной, так как большинство требований к технологичности конструкции детали выполнено, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки. С точки зрения обеспечения точности и шероховатости, обрабатываемые поверхности не представляют технологических трудностей.

Заключение

Разработанный проектный вариант технологического процесса с использованием высокопроизводительного оборудования, прогрессивной оснастки и инструмента экономически более выгоден и при больших капитальных затратах обеспечивает снижение себестоимости обработки детали, высвобождает оборудование для использования в производстве других изделий.

Замена универсальных станков на станки с ЧПУ, и применение робототехнологического комплекса привело к повышению точности обработки, повышению производительности труда, сокращению цикла подготовки производства, снижению трудоемкости производства.

Полученные технико-экономические показатели обработки детали проектного варианта технологического процесса подтверждают экономичность и прогрессивность разработки для конкретного предприятия.

Можно сделать вывод о целесообразности внедрения нового технологического процесса в производство.

Список использованных источников

Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения, Минск: Высшая школа, 1983. – 256 с.

Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы: Справочник/ Брастрем В.А., Буше Н.А. и др.; – Москва: Машиностроение, 1990. – 688 с.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ под ред. Косиловой А.Т. и Мещерякова Р.К. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 1096 с.

Нормативы численности, времени и режимов резания при работе на станках с ЧПУ – Краматорск, 1982. – 627 с.

Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений. Справочник – М.: Машиностроение, 1983. – 277 с.

Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. – М.: Машиностроение, 1979. – 303 с.

Данилевский В.В. Станочные приспособления: Справочник/ под ред. Вардашкина Б.И. и Данилевского В.В. – М.: Машиностроение, 1984. – 656 с.

Каштальян И.А., Клевзович В.И. Обработка на станках с ЧПУ. – М.: Машиностроение, 1986. – 176 с.

Машков А.Н., Тарнопольский А.В. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Методические указания./ Машков А.Н., Тарнопольский А.В. – Пенза, Издательство ПГТУ, 1996. – 63 с.

Якушев А.И., Воронцов П.Н., Федотов М.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1988.

Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов: Учебник для студента для машиностроительных специальностей вузов/ под ред. Дальского А.М. – М.: Машиностроение, 1990. – 352 с.

Егоров А.С. Проектирование машиностроительных заводов. Москва. – М.: Машиностроение, 1968. – 714 с.

Организация, планирование и управление предприятием: Методические указания. – Пенза, ППИ, 1991. – 28 с.

Соколов В.О., Скрябин В.А., Схихртпадзе А.Г. и др. Технологическая документация на единичные технологические процессы изготовления изделий в автоматизированном производстве: Учебное пособие. - Пенза, ПГТУ, 1995. – 300 с.

Безопасность технологических процессов и производств. (Охрана труда): Учебное пособие для вузов /П.П. Кунин, В.Л.Лапин. Пономарев и др.-2-е изд.М.: Высшая школа 2002 – 319с.: ил.

ГОСТ ЕН 12478 – 2006 «Безопасность металлообрабатывающих станков. Станки токарные с числовым программным управлением и центры обрабатывающие токарные». – Москва, ФГУП Стандартинформ, 2007. – 35с.

ГОСТ ЕН 1088 – 2002 «Безопасность машин. Блокировочные устройства, связанные с защитными устройствами. Принципы конструирования и выбора». – Москва, ФГУП Стандартинформ, 2004. – 30с.

Зубкова Н.В. Расчет экономической эффективности: Методическое пособие. Тольятти: ТГУ, 2006. – 123 с.

ООО "ПКФ "ПРОМРЕСУРС" Станки, описание, продажа, производство, цена с 1.11.2010г. Email: stanki@rustan.ru; http://www.rustan.ru