Проект участка механического цеха для изготовления деталей типа корпус с применением станков с ЧПУ. Деталь-представитель: Корпус КЗР 0101108

Министерство  Образования Республики Беларусь

Учреждение  Образования

«Гомельский Государственный  Машиностроительный Техникум»

 

 

 

 

Дипломный проект

 

 

 

 

 

На тему: Проект участка механического цеха для  изготовления деталей типа корпус с применением станков с ЧПУ. Деталь-представитель: Корпус КЗР 0101108

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гомель 2008

 

Содержание

 

Введение

1. Анализ исходных данных

1. Описание конструкции и служебного назначения детали
2. Определение типа производства и его характеристика
3. Анализ детали на технологичность

1.4 Разработка технологии обработки детали

2. Анализ технических требований на изготовление детали

2.2 Выбор вида и обоснование  получения заготовки

2.2.1 Описание метода  получения заготовки

2.2.2 Определение допусков  и припусков по стандартам. Расчет  размеров и массы заготовки, коэффициента использования материала

2.3 Разработка проектного  технологического процесса

2.3.1 Анализ базового  и составление проектируемого  техпроцесса

2.3.2 Выбор и обоснование  технологических баз

2.3.3 Выбор оборудования  и технологической оснастки

2.4 Разработка операционного  технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных  припусков и операционных размеров

2.4.2 Определение режимов  резания на проектируемые операции. Сводная таблица режимов резания

2.4.3 Разработка управляющей программы обработки детали

2.4.4 Нормирование проектируемой  операции. Сводная таблица норм  времени

3. Проектирование технологической оснастки

3.1 Расчетно – конструкторский анализ станочного приспособления

2. Описание конструкции и принцип работы приспособления
3. Расчет погрешности установки детали в приспособлении
1. Расчет параметров силового органа приспособления
4. Конструирование и расчет режущего инструмента
5. Конструирование и расчет измерительного инструмента

4. Организация производства на участке

1. Определение количества оборудования на участке
2. Определение количества производственных рабочих
3. Организация производства на участке
4. Разработка плана участка и организация рабочих мест
5. Средства механизации и автоматизации элементов техпроцесса

5. Охрана труда и окружающей среды

6. Экономические показатели проекта

Заключение

 

 

 

Введение

 

Ведущее место в росте экономики  Республики принадлежит машиностроению, которое обеспечивает материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

В настоящее время машиностроение располагает мощной производственной базой, выпускающей свыше четверти всей промышленной продукции республики.

В развитии машиностроения первостепенной задачей является автоматизация  на базе гибких производственных систем, в том числе применения станков с ЧПУ, роботов, программируемых манипуляторов, роботехнических комплексов; увеличение применения прогрессивных конструкционных материалов, снижение металлоемкости машин и оборудования с их удельной энергоемкости, снижение себестоимости продукции.

Завод ГОМСЕЛЬМАШ – является одним из наиболее развитых предприятий машиностроения в городе Гомель. ГОМСЕЛЬМАШ занимается выпуском сельскохозяйственной продукции, производит также запасные части ко всем выпускаемым изделиям, широкого ассортимента товаров народного потребления; замки, мебельную фурнитуру, светильники, подсвечники, прицепы к легковым автомобилям, повозки конные, корморезку бытовую, насос ручкой, косы стропильные, орехоколы, пепельницы и другие товары народного потребления.

ЗЛиН имеет возможность производить отливки из серого, ковкого, высокопрочного чугуна, цветное литье, штамповки, поковки любых наименований, а так же сварные конструкции.

В дипломном проекте  необходимо произвести разработку технологического процесса обработки детали с применением  станков с ЧПУ для детали «Корпус» КЗР 0101108.

 

1. Анализ исходных данных

 

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

 

Деталь КЗР 0101108 корпус является основой частью телескопического вала КЗР 0101000. Предназначен для установки  внутри него вала КЗР 0101101, который в свою очередь передаёт вращение от вала двигателя на приводной вал жатки КЗР 0104301.

Ø100Н7 и Ø120Н7– предназначены для установки внутри них подшипников. М10*1,0-7Н - предназначено для установки маслёнки.

Канавки 2,2+0,25,Ø103,5+0,46 и 2,8+0,25,- Ø124+0.53 - предназначены для установки стопорных колец.

 

Временное сопротивление на разрыв δВ, МПа	Временное сопротивление на изгиб, δИ, МПа	Относительное удлинение, f∙600/300, %	Временное сопротивление на сжатие, δСЖ, МПа	Твердость по Бринеллю, НВ	Примечания
120	280	2	500	143-229	Малоответственное литье

Таблица 1.1 – Механические свойства СЧ20 по ГОСТ 1412-85

 

Таблица 1.2- Химические свойства СЧ20 во ГОСТ 1412-85

Химический состав, %
C	Si	Мн	Не более
			P	S	Cr	Ni
3,3-3,6	2,2-2,5	0,6-1,0	0,4	0,15	0,15	0,5

 

1.2 Определение типа производства  и его характеристика

 

Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций (Кз.о.). Предварительно на основе типового технологического процесса его можно определить по формуле:

 

, (1.1)

 

где Fд – действительный годовой фонд работы оборудования, ч;

Fд=4029 ч; [4, с 22, табл.2.1] - при двухсменном режиме работы;

N -годовой обьем выпуска детали, шт; N = 3100 шт;

T шт - среднее штучное или штучно-калькуляционное время, мин;

 

 (1.2)

 

Kу- коэффициент ужесточения заводских норм; Ку=0,8.

 

Тогда по полученной величине Кз.о.= 9.65 тип производства – крупносерийный.

Крупносерийное производство характеризуется неширокой номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями. Основным отличительным признаком крупносерийного производства от единичного является менее разнообразная номенклатура деталей, изготавливаемых на одном рабочем месте, и их периодическая повторяемость. При серийном производстве используются универсальные и специализированные станки, станки с ЧПУ, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально – сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия, а так же быстро перенастроить станки на выпуск другой партии деталей. Широко применяются токарно-револьверные, многорезцовые и многошпиндельные станки. Для контроля точности обработки часто применяют предельные калибры. В крупносерийном могут работать рабочие средней квалификации, так как ограниченная номенклатура деталей и их периодическая повторяемость способствует быстрому приобретению трудовых навыков. В мелкосерийном производстве используются заготовки в виде отливок, поковок, сортового или специального проката, металлокерамики, что дает возможность выпускать продукцию с меньшими затратами, чем при единичном производстве.

В крупносерийном производстве техпроцесс изготовления изделия расчленен  на отдельные операции, выполняемые на определенных станках обычно при одной установке детали.

Величина производственной партии:

 

, шт (1.2)

 

где α – число дней, на которые необходимо иметь запас деталей.

Для данной детали α=10 дней.

Ф_р.д. – число рабочих дней в году.

 

 шт.

 

В базовом технологическом  процессе обработки применены универсальные  станки, использование которых рациональнее в условиях единичного производства, в крупносерийном производстве лучше  применять станки с ЧПУ т.к. точность изготовления а также количество деталей значительно выше чем на универсальных станках.

 

1.3 Анализ детали на  технологичность

 

Деталь КЗР 0101108 – корпус, представляет собой отливку простой  формы и её обработка не вызовет  значительных затрат и не потребует использования специального станка или оборудования.

С точки зрения механической обработки деталь имеет следующие  недостатки в отношении технологичности. При обработке детали допускает  применение высокопроизводительных режимов  обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Поверхности детали могут быть обработаны на легкопереналаживаемых станках с ЧПУ, с точки зрения точности и чистоты они не представляют значительных технологических трудностей. Отверстия Ø100Н7 (+0,035) и Ø120Н7 (+0,035) должны быть выполнены в пределах указанных отклонений с точностью до 0,03 мм. Единственным способом достижения указанной точности является окончательная расточка отверстий на алмазно-расточном станке. При этом нарушается точность их взаимного расположения относительно наружного диаметра (Ø 136-1,0) , т.к. этот диаметр будет использован в качестве установочной базы, что довольно таки нетехнологично.

Нетехнологично в данной конструкции отверстие М10*1,0-7Н ,т.к. для его обработки необходимо применять инструмент с удлинителями из-за того, что отверстие расположено близко к торцу.

А в остальном деталь имеет свободный доступ ко всем обрабатываемым поверхностям, припуски снимаются равномерно в процессе обработки. В целом деталь технологична, имеет хорошие базовые поверхности для обработки

2 Количественный анализ  на технологичность заключается  в расчете коэффициента унификации  конструктивных элементов (К_У) и коэффициента использования материала (КИМ).

Для расчета Ку следует  провести обработку элементов детали на унифицированность.

 

Таблица 1.3 – Отработка  элементов детали на унифицированность

Номер элемента	Выдерживаемые размеры	Стандарт на элемент
1	2	3
1	Ø210h14(-1.15)	ГОСТ 6636-69
2	Ø128h10(-0.16)	-
3	Ø100Н7 (+0,035)	ГОСТ 6636-69
4	Ø120Н7 (+0,035)	ГОСТ 6636-69
5	Ø 136h14(-1.0)	—
6	М10×1,0-7Н	ГОСТ 8274-71
7	Ø17H14(+0.43)	-
8	45.5+0.1	_
9	34+-1.5	ГОСТ 6636-69
10	102+0.14	_
11	13+-0.2	ГОСТ 6636-69
12	25+-0.2	ГОСТ 6636-69
13	114h14(-0.87)	_
14	Ø 103.5+0.46 ; 2.2+0.25	ГОСТ 18829-73
15	Ø 124+0.53 ; 2.8+0.25	ГОСТ 18829-73
16	6+-0.5	ГОСТ 6636-69
17	1.6*45	ГОСТ 10948-64
18	7*45	_
19	1*45	ГОСТ10948-64
20	Ø 121H14(+1.0)	_

 

, (1.3)

 

где Q_У.Э. - число конструктивных элементов детали, которые выполнены по стандартам: резьбовые и шлицевые поверхности, шпоночные пазы, фаски, радиусы скругления, канавки для сбега резьбы или выхода шлифовальных кругов, канавки для установки стопорных колец; или в соответствии нормальными рядами размеров и конусов: диаметральные размеры ступеней в отверстии и на наружных поверхностях; Qу.э. =12.

Q_ОбЩ. - число всех конструктивных элементов детали; Qобщ. =20

 

 

Деталь считается нетехнологичной, так как Ку=0,6 <0,65

Коэффициент использования материала:

 

>0,45 (1.4)

 

где m_Д – масса детали, кг; m_Д=4.5 кг;

Н_РАСХ. – норма расхода материала, кг.

Н_РАСХ.=m_ЗАГ+m_ОТХ.З, (1.5)

где m_{ОТХ. З} – масса отходов при производстве заготовки, кг.

m_ОТХ.З для штамповок полученных на прессах составляет около 10%.