Проектирование технологического процесса механической обработки детали Вал

Аннотация

В данном курсовом проекте  отражено проектирование технологического процесса механической обработки детали типа вал, а также представлен анализ современного состояния вопроса по литературным данным.

В процессе проектирования были подробно освещены вопросы технологичности конструкции, выбора оборудования и технологической оснастки.

В приложении содержится чертеж детали и чертеж заготовки. К работе прилагается комплект документов: маршрутная карта, карта эскизов и операционная карта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Общие положения

 

1.1 Формулировка цели  и задач практической работы

Цель курсового  проекта по технологии машиностроения как одного из этапов обучения в  технических вузах научить студентов  правильно применять теоретические знания, полученные ими в процессе учебы в университете, использовать свой практический опыт работы на машиностроительных предприятиях для решения профессиональных технологических и конструкторских задач, а также подготовить студентов к дипломному проектированию.

В соответствии с этим в процессе выполнения курсового проекта по ТМ решаются следующие задачи:

1. расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний студентов, и применение этих знаний для проектирования прогрессивных технологических процессов изготовления деталей, включая проектирование средств технологического оснащения;
2. развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы;
3. овладение методикой теоретико-экспериментальных исследований технологических процессов механосборочного производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Исходные данные

Для проектирования технологического процесса механической обработки вала исходными данными являются: программа выпуска изделий No=60 шт., чертеж детали и технические условия на изготовление изделия. Марка материала вала – Cталь 35 ГОСТ 1050-88

При проектировании технологического процесса технолог должен располагать нормативными, справочными и руководящими материалами и каталогами оборудования, технологической оснастки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Определение фонда времени работы оборудования и рабочих мест

 

Определяем календарный  фонд времени Ф_к.

Ф_к = n_с·Д_г·с,        (1)

,где с - количество смен в сутки;

Д_г - количество дней в году;

n_с - продолжительность работы смены.

Ф_к = 8·365·2 = 5986час.

 

Номинальный фонд времени Ф_н

Фн = Ф_к - [(Д₀ - Д_п) · n_с - Д_п._п. · n_сс. ],    (2)

,где Д₀ - дни отдыха в году;

Д_п - праздничные дни в году

n_с - продолжительность рабочей смены;

Д_пп. - предпраздничные дни в году;

n_сс. - продолжительность сокращенной смены.

В две смены Ф_н = 4140 часов.

 

Фонд действительного  времени 

Фд=Фн-( -Фн/100),      (3)

,где α - потери на простой оборудования.

Ф_д = 4015 часов

Расчет по программе  выпуска        (4)

N = N₀-M₀×(1+ β/100)

,где N₀ - годовая программа выпуска;

       М₀ - количество деталей на одно изделие;

        β - количество запасных частей в %. Принимаем β = 10%.

N = 60·1·(1 + 10/100) =66 _шт

1.4 Определение типа производства.

 

Исходя из программы  выпуска изделия (60шт), выбираем тип  производства серийный. Серийный тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпуска, чем в единичном типе производства. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащённые как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленён на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определённых станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные, 
специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки. При 
выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчёты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.

 

 

1.5 Анализ организационно - технического состояния предприятия

 

Основу всей деятельности предприятия составляет производственный    процесс, переставляющий собой совокупность отдельных процессов труда, направленных на превращение сырья и материалов в готовую продукцию. Содержание процесса производства оказывает определяющее воздействие на построение предприятия и его производственных подразделений.

По роли в организации  производства продукции производственные процессы делятся на основные, вспомогательные и обслуживающие.

Основные процессы производства - это такие, в результате которых  создается готовая продукция.

Вспомогательные процессы -  это такие, которые охватывают процессы  производства продукции, неиспользуемой в основном производстве. К ним относятся: изготовление инструментальной оснастки, запасных частей для ремонта оборудования своего предприятия, деталей и узлов модернизации машин и механизмов.

Обеспечение производства оснасткой существенно влияет на экономические показатели основного производства. Затраты производства на инструмент, приспособления и другие виды технологической оснастки составляют 8-10% себестоимости изделий, в массовом производстве они значительно выше.

По типу производства процессы подразделяют на единичные, серийные и массовые. Тип производства на данном предприятии -единичный, мелкосерийный.

Производственная структуры  цеха характерная для единичного и мелкосерийного производства, расположения оборудования - по типам оборудования. Оборудование характеризуется по признаку однородности (участки токарных, фрезерных, шлифовальных станков и т.д.).

Для перемещения обрабатываемых предметов труда в мелкосерийном  производстве при обработке небольших  партий одинаковых деталей, применяют  последовательный вид перемещения.

Последовательным называется такой вид перемещения партии предметов труда (деталей, узлов, заготовок) в процессе производства, при котором  каждая последующая операция начинается только после окончания обработки  всех единиц данной партии на предыдущей операции, т.е. после полного ее окончания.

Производство и реализация промышленной продукции требует  для своего осуществления рационального  организационного транспортного обслуживания -  перемещение сырья,  основных и вспомогательных   материалов,   полуфабрикатов   и   многого другого.   С  этой  целью  на предприятии создается транспортное хозяйство, включающее комплекс разнообразных технических средств и устройств, предназначенных для транспортирования различных грузов.

Внутрицеховой обеспечивает транспортирование грузов внутри 
цеха. Он подразделяется на общецеховой и межоперационный. Общецеховой транспорт осуществляет перемещение грузов между производственными участками и кладовыми цеха, межоперационный -  между рабочими местами по ходу технологического процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Разработка технологического  процесса изготовления вала

 

2.1 Исходные данные  для проектирования технологического  процесса

изготовления детали

 

При разработке технологического процесса за основу всегда выбираются технико-экономические принципы, сущность которых в стабильности качества выпускаемой продукции при наименьших затратах труда.

Для разработки технологического процесса корпуса используется следующая  исходная информация: чертеж детали «Вал» и данные, содержащиеся в конструкторской документации, а также годовая программа выпуска изделия. N = 60 шт./год.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Служебное назначение вала

Каждая машина и деталь создается для удовлетворения той или иной потребности человека, то есть для выполнения вполне определенного  служебного назначения. Одной из первоочередных задач возникающих при создании машины или детали, является выявление и четкая формулировка ее служебного назначения.

Под служебным  назначением следует понимать не только общую задачу, для решения  которой создается изделие, но и все дополнительные условия и требования, которые эту задачу максимально уточняют и характеризуют.

 

Данная деталь относится к ступенчатым валам. Валы в машинах - предназначены для базирования вращающихся деталей (втулок, зубчатых колес, маховиков, муфт), для базирования заготовок изготовляемых деталей или инструмента (шпиндели станков), для передачи крутящего момента и для преобразования вращательного движения в поступательное (коленчатые,   эксцентриковые   и   кривошипные   валы).

Основными показателями  качества  монтажа вала являются:

• легкость   вращения  вала  в подшипниках 
• радиальное и осевое биения, не превышающие установленного предела;
• точность   положения  вала  относительно основных баз корпуса, в котором смонтирован вал. 

 

 

2.3 Обоснование вида и формы организации технологического процесса изготовления детали

 

Разработка технологических  процессов входит основным разделом в технологическую подготовку производства и выполняется на основе принципов  ”Единой системы технологической  подготовки производства” (ГОСТ14.001-83)

При разработке технологических  процессов необходима исходная информация.

Базовой исходной информацией  для разработки технологических 
процессов служат: рабочие чертежи деталей, технические требования, регламентирующие точность, параметр шероховатости поверхности и другие    требования    качества, объем    годового    выпуска    изделий определяющий организацию производства. К справочной информации относятся опыт изготовления обычных изделий, методические материалы и нормативы, результаты научных исследований.

Для разработки технологического процесса разработки детали требуется  изучить ее конструкцию и функции, выполняемые в узле, механизме, машине, проанализировать технологичность  конструкции и проконтролировать  чертеж. Рабочий чертеж детали должен иметь все данные, необходимые для исчерпывающего и однозначного понимания при изготовлении и контроле детали, и соответствовать действующим стандартам.

При отсутствии соответствующей  классификационной группы технологический  процесс разрабатывают как единичный, с учетом ранее принятых прогрессивных решений в действующих единичных технологических процессах. В настоящее время на заводе ОАО ПЗТП корпус изготавливается в сварном варианте. В данном курсовом проекте предлагается литой вариант, технологический процесс механической обработки корпуса на фрезерных и горизонтально-расточных станках, что позволяет уменьшить трудоемкость изготовления деталей, а также снизить процент брака.

 

 

2.4 Технологичность конструкции вала

 

Таблица 2.4.1 - Технологичность конструкции

 

№	Требования технологичности	Характеристика  технологичности
1	2	3
1.   2.     3.     4.   5.     1 6   7.   8. 9.     10   11	Деталь должна изготавливаться  из стандартных или унифицированных  заготовок. Свойства материала  детали должны удовлетворять существующей технологии изготовления, хранения и транспортировки. Конструкция детали должна обеспечить возможность применения типовых, групповых или стандартных  технологических процессов. Конструкция детали должна обеспечивать возможность многоместной обработки. Возможность обработки  максимального количества диаметров  высокопроизводительными методами и инструментами. Перепад диаметров шеек должен быть минимальным. Диаметры шеек должны убывать от середины к торцам вала или от одного торца к другому. При наличии резьб  на концах вала предпочтение следует  отдавать внутренней резьбе. Отсутствие глубоких отверстий малого диаметра. Форма конструктивных элементов  детали (КЭД) – фасок, канавок и  т.п. Элементов должна обеспечивать удобный подвод инструмента. Унификация КЭД для  использования при обработке  станков с программным управлением. С целью использования  роботов, конструкция должна иметь  поверхности удобных для захвата.	Технологична   Технологична     Технологична     Технологична   Технологична     Технологична Нетехнологична   Нетехнологична   Технологична Технологична     Технологична     Технологична