- •Содержание
- •Введение
- •1 Аналитическая часть
- •1.1 Назначение и конструкция узла
- •1.2 Анализ технологичности конструкции детали
- •1.3 Обоснование выбора материала детали
- •1.4 Анализ действующего на предприятии базового технологического процесса
- •1.4.1Маршрутное изображение базового технологического процесса:
- •090 Плоскошлифовальная (станок плоскошлифовальный 3г71)
- •225 Сверлильная (станок настольно-сверлильный нс-12)
- •230 Резьбонарезная (станок резьбонарезной рн 5)
- •1.4.2 Перечень используемого в базовом технологическом процессе оборудования и его краткие характеристики Токарный станок16к20
- •Станок фрезерный уф-675
- •Станок настольно-сверлильный нс-12
- •Станок резьбонарезной рн 5
- •1.4.3 Краткая характеристика приспособлений на механическую обработку используемых в базовом технологическом процессе
- •1.4.4 Режущий инструмент, применяемый в базовом тп
- •1.4.5 Методы контроля детали и используемые средства контроля применяемые в базовом технологическом процессе.
- •2 Технологическая часть
- •2.1 Определение типа производства
- •2.2 Выбор заготовки
- •2.2.1 Анализ базового способа получения заготовки
- •2.2.2 Расчет припусков по гост1456-2001.
- •Расчет минимальных припусков аналитическим путем
- •2.2.3 Расчет себестоимости заготовки
- •2.3 Выбор варианта тп механообработки
- •2.4 Выбор оборудования, описание технологических возможностей, технических характеристик и основных норм точности станков
- •2.5 Выбор материалов режущих инструментов и используемые в технологическом процессе режущие инструменты
- •2.6 Расчет режимов резания
- •2.7 Расчет трудозатрат
- •2.8 Специальный вопрос. Исследование износостойкости поверхностного слоя азотированной стали 38х2мюа
- •Азотирование как средство повышения износостойкости, надежности и долговечности узлов трения Понятие внешнего трения
- •Физические основы азотирования
- •Свойства азотированного слоя
- •Износостойкость азотированных сталей
- •Задачи исследования
- •Методика экспериментального исследования Материалы и объект исследования
- •Методика триботехнических испытаний
- •Результаты экспериментальных исследований
- •2.9 Автоматизация производства
- •2.9.1.Описание гибкого автоматизированного участка
- •2.9.2Автоматизированная транспортно - складская система
- •Техническая характеристика крана ‑штабелера :
- •2.9.3Система инструментального обеспечения
- •2.9.4 Система автоматического контроля, отмывки и обезжиривания
- •2.9.5Автоматизированная система удаления отходов
- •2.9.6.Расчет циклограммы работы роботизированной технологической ячейки
- •2.9.7 Технико-экономические показатели выбранного варианта технологического процесса
- •3 Конструкторская часть
- •3.1 Тип проектируемого приспособления
- •3.2 Сопряжение корпуса приспособления со станком
- •3.3 Устройство и работа приспособления
- •3.4 Базирование заготовки
- •3.5 Расчет надежности закрепления
- •3.6 Режущий инструмент
- •Расчет надежности закрепления смп.
- •4 Расчет механосборочного цеха
- •4.1 Расчёт потребного оборудования цеха
- •4.2. Определение производственной площади цеха и участков
- •4.3 Определение численности работников цеха
- •4.4 Выбор конструктивного решения производственного здания цеха
- •4.5 Проектирование обслуживающих помещений цеха
- •5 Безопасность и экологичностьпроектных решений
- •5.1 Характеристика объекта анализа
- •5.2 Анализ потенциальной опасности объекта для работающих и окружающей среды
- •5.2.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов.
- •5.2.2 Анализ воздействия цеха на окружающую среду
- •5.2.3 Анализ возможности возникновения чрезвычайных ситуаций
- •5.3 Классификация помещений и производства
- •5.4.2 Обеспечение электробезопасности
- •5.4.3 Мероприятия и средства по производственной санитарии
- •5.4.3.1 Микроклимат, вентиляция и отопление
- •5.4.3.2 Производственное освещение
- •5.4.3.3 Защита от шума и вибрации
- •5.4.4 Вспомогательные санитарно-бытовые помещения и их устройство
- •5.4.5 Средства индивидуальной защиты
- •5.5 Мероприятия и средства по защите окружающей среды от воздействия проектируемого механического цеха
- •5.5.1 Утилизация твёрдых отходов
- •5.5.2 Очистка отводных атмосферных газов
- •5.5.3 Очистка сточных вод
- •5.6 Мероприятия и средства по обеспечению безопасности в чрезвычайных ситуациях
- •5.6.1 Обеспечение пожаробезопасности
- •5.6.1.1 Система предотвращения пожаров
- •5.6.1.2 Система пожарной защиты
- •5.6.2 Обеспечение молниезащиты
- •5.7 Инженерная разработка по обеспечению безопасности труда и охране окружающей среды
- •5.7.3. Расчет параметров механической вентиляции рабочей зоны для очистки воздуха от паров сож нгл - 205
- •5.7.2 Расчет тросового молниеотвода для производственного здания
- •Общие выводы по безопасности и экологичности проектных решений
- •6 Организационная часть
- •6.1 Жизненный цикл изделия. Конкурентоспособность предприятия и продукции
- •6.2 Цели, задачи, принципы и функции маркетинга
- •7 Экономическая часть
- •7.1 Жизненный цикл и оценка конкурентоспособности изделия
- •7.2 Прогнозирование объема продаж и обоснование программы выпуска деталей проектируемым цехом. Прогнозирование объема продаж
- •7.3 Расчет численности работников проектируемого цеха по категориям
- •7.4 Расчет годового фонда заработной платы работающих
- •Премиальный фонд составляет:
- •Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих
- •Премиальный фонд составляет:
- •Расчет фонда заработной платы руководителей
- •Премиальный фонд составляет:
- •Расчет фонда заработной платы специалистов Прямой фонд заработной платы специалистов определяем по формуле:
- •Премиальный фонд составляет:
- •Расчет фонда заработной платы служащих
- •Премиальный фонд составляет:
- •Расчет фонда заработной платы моп
- •Премиальный фонд составляет:
- •7.5 Расчет себестоимости продукта
- •7.5.1 Расчет проектного варианта
- •7.5.2 Расчет проектного варианта
- •8Системы автоматизированного проектирования
- •8.1 Создание общего технологического процесса
- •8.2 Создание конкретного технологического процесса
- •Заключение
- •Список литературы
- •П риложение а. Маршрутное изображение проектного технологического процесса
- •Приложение б. Расчет трудоемкости обработки детали «Сектор зубчатый» Приложение в. Расчет цеха
1.4.5 Методы контроля детали и используемые средства контроля применяемые в базовом технологическом процессе.
Для проведения, как межоперационного, так и приемочного контроля используется стандартные контрольно - измерительные средства, за исключением контроля допусков расположения.
Для контроля:
Линейных размеров (глубины) – штангенциркуль ШЦ-III-160 – 0.05 ГОСТ 166-73; штангенглубиномер ШГ-250-0.05 ГОСТ 166-73; микроскоп инструментальный ИНЦ 150х50,А, ГОСТ 8074-82; индикатор ИЧ 10 кл.1 ГОСТ 5768; микрометр МК 25-2 ГСТ 6509-90.
Посадочных и крепежных диаметров – калибр пробка Ев8399-7433; Ев8399-7477; ГОСТ 14807-69;
Контроль резьбовых отверстий производится резьбовыми калибрами ГОСТ 2016-86;
Шероховатость поверхности – образцами шероховатости ГОСТ 9378-93;
2 Технологическая часть
2.1 Определение типа производства
Тип производства определяем по базовому технологическому процессу через коэффициент закрепления.. Расчет проведем согласно формулам и рекомендациям [6, c.15-17].
Коэффициент закрепления найдем по формуле:
где t - такт выпуска изделия;
tшт.к.ср. - среднее штучно-калькуляционное время одной операции.
Такт выпуска можно рассчитать по формуле:
где Fд – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч (для станков с ЧПУ Fд=3725 ч);
М – годовой объем выпуска (в нашем случае М=1000шт).
Среднее штучно-калькуляционное время:
где tшт.к.i – штучно-калькуляционное время одной операции технологического процесса;
n0 – число операций технологического процесса;
kнв – коэффициент переработки норм цеха, в котором происходит выполнение операции (в нашем случае kнв=1).
Количество деталей в партии запуска:
где а – продолжительность планового периода, дни (примем а = 21);
F – число рабочих дней в году (примем F = 252).
Число смен, в течение которого происходит обработка партии деталей:
,
Проведем расчет по указанным выше формулам:
Тип производства – мелкосерийное.
2.2 Выбор заготовки
2.2.1 Анализ базового способа получения заготовки
На базовом предприятии заготовку получают из круглого горячекатаного проката В-170 по ГОСТ 2590-88, путем разрезания ленточной пилой на заготовки толщиной 14 мм.
Масса детали Мд = 0,1 кг, масса заготовки Мз = 1,5 кг, коэффициент весовой точности Кв.т. = 0,07.
В дипломном проекте предлагаем получать заготовки из листового проката по ГОСТ 1456-2001, методам резки на лазерной установке. Это позволит не только получить направленную структуру волокон и увеличить эксплуатационные характеристики детали, но и значительно снизить стоимость заготовки и последующей механической обработки.
2.2.2 Расчет припусков по гост1456-2001.
Согласно ГОСТ 1456-2001 для калиброванного шлифованного листового проката , .
Предельные припуски для внешних поверхностей определяются по следующим формулам [10,с.54]:
.
Расчет минимальных припусков аналитическим путем
Произведем расчет минимальных припусков аналитическим путем на обработку резанием согласно методике [10].
Расчет минимально допустимых припусков на внешнюю поверхность 5,5h12мм.
Исходные данные для расчета:
а) Материал заготовки жаропрочная релаксационностойкая сталь 38Х2МЮА по ГОСТ 4543-71
б) Приспособление – магнитная плита.
в) Технологические переходы обработки:
1) заготовка – шлифованный листовой прокат по ГОСТ 1456-2001
2) чистовое фрезерование;
1. Выбираем значение шероховатости Rz, мкм и дефектного слоя T, мкм [10,c.68]:
Заготовка: Rz=10, T=20.
Чистовое фрезерование: Rz=10, T=15.
2. Выбираем формулу для пространственного отклонения заготовки [10,c.20]
где ρкор – погрешность коробления; ρкор = 0,15 мм [11, с.73];
Для остальных переходов [10,c.34-35]:
- коэффициент уточнения формы;
-для чистовой обработки.
3. Определяем погрешность установки [10,c.40]:
-погрешность базирования [10,c.46];
- погрешность закрепления [10,c.49-52];
- погрешность положения [10,c.53];
=50 мкм, =60мкм, =0 мкм, .
4. Определяем расчетную формулу для минимального припуска (последовательная обработка противоположных поверхностей) [10,c.63]:
Для чистового фрезерования:
5. Определяем размер:
Для определения расчетного размера в последний переход обработки записывается максимальный размер с учетом допуска на чертеже. Размеры на остальные переходы получают вычитанием припуска.
Для чистового фрезерования
Для заготовки
6. Допуски на переходы:
Допуски на переходы определяют в зависимости от квалитета точности и размера обрабатываемой поверхности.
Для заготовки возьмем допуск =200 мкм.
Чистовое фрезерование =12 мкм, 12кв.
7.Для определения предельных размеров, расчетные размеры переписываем в графу максимальных размеров. Минимальные размеры определяют вычитанием допуска:
Чистовое фрезерование:
Заготовка:
8. Определяем предельные припуски:
Предельные припуски для внешних поверхностей получают по следующим формулам [10,с.54]:
Для чистового фрезерования:
9. Общий припуск на обработку
Определяется как сумма предельных припусков по всем переходам.
Таблица 4 – Расчет припусков и предельных размеров.
Содержание переходов обработки |
Элементы припуска, мкм |
Расчет-ный при-пуск zmin, мкм |
Расчет-ный размер, Lp, мм |
Допуск δ, мкм |
Предельные размеры, мм |
Предельные припуски, мм |
||||||||||||
z |
T |
ρ |
Ɛy |
Lmin |
Lmax |
zmin |
zmax |
|||||||||||
на наружную поверхность 5,5 h12(-0,12) мм |
||||||||||||||||||
1. Заготовка |
10 |
20 |
200 |
- |
- |
5.7 |
200 |
5,58 |
5,7 |
- |
- |
|||||||
2.Чистовое фрезерование |
10 |
15 |
12 |
78 |
320 |
5.38 |
12 |
5.38 |
5.5 |
0,2 |
0,32 |
|||||||
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,32 |
Таблица 5 - Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности.
Поверхность. Размер |
Припуск, мм |
Допуск по ГОСТ, мм |
|
по ГОСТ |
расчетный |
||
5,5 h12(-0,12) |
0,7075 |
0,32 |
+0 -0,12 |
Так как параметры геометрии, точности и шероховатости контура заготовки, полученной раскроем листового проката на установке лазерной резки металлов удовлетворяет требованиям готовой делали, механическая обработка контура изделия проводится, не будет. Следовательно, аналитический расчет припусков для второй поверхности не производим. Для того чтобы сохранить геометрические параметры полученной заготовки после термообработки используем нормализованный листовой прокат. Исходя из параметров поверхностей ограниченных размером 5,5h12 и произведенного выше аналитического расчета припуска назначаем принимаем значение толщены заготовки 7мм по ГОСТ 1456-2001. Дальнейшая обработка заготовки производится на магнитном приспособлении. Для обеспечения надежности закрепления используем шлифованный листовой прокат.
Определим для данной заготовки коэффициент весовой точности. Он отражает степень приближения формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали и определяется по следующей формуле [6, c.15-17]:
Мз – масса заготовки, определяется произведением плотности (для стали 38Х2МЮА плотность составляет 7,9 кг/ м3) на объем.
Мд – масса детали, 0,1 кг. (посчитана средствами T-flex CAD).
=
Как видно из расчетов, коэффициент весовой точности для данного типа заготовки выше, чем для заготовки, полученной из круглого проката. Что говорит о более эффективном использовании материала заготовки.
Рисунок – 2 Раскрой листовой заготовки.