Проектирование участка механической обработки детали «Крышка» с разработкой конструкторско-технологического обеспечения

ВВЕДЕНИЕ 10
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 11
1.1 Назначение, условия эксплуатации и описание узла изделия. 11
1.2 Служебное назначение детали «Крышка» и технические требования, предъявляемые к детали. 13
1.3 Аналитический обзор и сравнение зарубежных и отечественных технологических решений для соответствующих отраслей машиностроения. 15
1.4 Формирование целей и задач выполнения квалификационной работы 16
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 18
2.1 Анализ технологичности детали 18
2.2 Анализ действующего технологического процесса 20
2.2.1 Анализ документации действующего технологического процесса 20
2.3 Анализ оборудования, режущего инструмента, оснастки 21
2.3.1 Анализ оборудования 21
2.3.2 Анализ применяемого режущего инструмента 31
2.3.3 Анализ применяемой оснастки и приспособлений 38
2.3.4 Размерный анализ действующего технологического процесса 41
2.3.5 Выводы из анализа и предложения по разработке проектного технологического процесса 41
2.4 Разработка проектного технологического процесса 42
2.4.1 Выбор и обоснование метода получения исходной заготовки 47
2.4.2 План операций и переходов проектного техпроцесса 51
2.4.3 Размерный анализ проектного техпроцесса 54
2.4.4 Расчет режимов резания и норм времени 55
2.4.5 Расчет потребного количества оборудования 65
2.4.6 Определение структуры и состава автоматической транспортно-складской системы ГПС 67
2.5 Определение характеристик стеллажа-накопителя 67
2.5.1 Расчет числа позиций загрузки и разгрузки 68
2.5.2 Расчет числа позиций контроля 68
2.5.3 Проектирование предварительной компоновочной схемы ГПС 70
2.5.4 Выводы по разделу два 73
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 74
3.1 Проектирование и расчет станочного приспособления 74
3.2 Определение сил, сдвигающих заготовку 76
3.3 Определение сил, удерживающих заготовку 77
3.4 Определение параметров зажимного устройства. 79
3.5 Расчет точности обработки заготовок в приспособлении 80
3.6 Проектирование режущего инструмента 82
3.6.1 Проектирование сверла с СМП 83
3.6.2 Выбор многогранной неперетачиваемой пластины для сверления 85
3.6.3 Предельные значения диаметров отверстия 86
3.6.4 Коэффициент глубины сверления и расчетные диаметры 86
3.6.5 Геометрические параметры режущей части сверла 87
3.6.6 Определим длину сверла 88
3.6.7 Площадь поперечного сечения сверла 90
3.6.8 Осевая сила и крутящий момент 90
3.7 Описание работы контрольного приспособления, КИМ или мерительного инструмента 93
3.7.1 Вывод по разделу три 96
4 ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА 97
4.1 Описание работы участка механической обработки 97
4.2 Описание мероприятий по охране труда 100
4.3 Мероприятия и средства по созданию безопасных и безвредных условий труда 100
4.4 Мероприятия по электробезопасности 104
4.5 Мероприятия по пожарной безопасности 105
4.6 Вывод по разделу четыре 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 108

Весь текст будет доступен после покупки

Современное машиностроение требует большие запросы к качеству и надежности готовых изделий, уменьшение времени на обработку, улучшение технологии обработки заготовок.
С помощью систем автоматизированного проектирования и автоматизированных систем технологической подготовки производства осуществляется проектирование объектов гибких производственных систем.
Цель выпускной квалификационной работы: разработка проектного технологического процесса изготовления детали «Крышка».
Задачи выпускной квалификационной работы являются:
• Проанализировать действующий технологический процесс;
• Разработать проектный вариант технологического процесса;
• Спроектировать специальное приспособление и режущий инструмент;
• Разработать расчетно-технологическую карту на операцию;
• Произвести автоматизацию технологического процесса;
• Проанализировать безопасность технологического цикла изделия;

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Назначение, условия эксплуатации и описание узла изделия.
Деталь «Крышка» является конструктивным элементом раздаточного редуктора механической трансмиссии дизель-электрического трактора. Раздаточный редуктор входит в механическую часть трансмиссии дизель электрического трактора. Раздаточный редуктор предназначен для передачи крутящего момента на вал отбора мощности, на привод гидронасоса системы управления навесным оборудованием и на привод масляного насоса трансмиссии. Работает раздаточный редуктор следующим образом. Нижний ведущий вал раздаточного редуктора вместе с ведущими цилиндрической и конической шестернями вращается с тем же числом оборотов, что и коленчатый вал дизеля. Верхний ведомый вал вместе с шестерней вращается в обратную сторону с числом оборотов в 2,6 раз меньше, что соответствует заданной производительности гидронасоса.

Рисунок 1.1 – Редуктор раздаточный
Ведущая коническая шестерня имеет 26 зубьев, а ведомая 32 зуба. Таким образом, ведомая коническая шестерня и связанная с ней ведущая шестерня масляного насоса трансмиссии вращаются с числом оборотов меньшим, чем число оборотов коленчатого вала дизеля. Раздаточный редуктор соединяется с приводом силового генератора. Передача вращения от ведущей шестерни редуктора силового генератора к ведущему валу раздаточного редуктора производится валом. Деталь «Крышка» соединяется с корпусом редуктора и с насосом при помощи пяти и четырех болтов соответственно. Она имеет отверстие для прохода вала и гнездо для расположения уплотнения манжетного типа. Для предотвращения вытекания масла из редуктора в «Крышке» устанавливается резиновая манжета. Канавка, находящаяся в отверстии O140Н7(+0,04) мм служит для перелива масла. При вращении вместе с валом маслоотражатели отбрасывают масло в полость гнезда «Крышки», откуда оно стекает в канавку, расположенную под подшипником, а затем внутрь корпуса «Раздаточного редуктора».
1.2 Служебное назначение детали «Крышка» и технические требования, предъявляемые к детали.
Деталь «Крышка» является конструктивным элементом раздаточного редуктора механической трансмиссии дизель-электрического трактора. Чертеж детали изображен на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 –Чертеж детали
Крышка поджимает подшипник качения, который соединяется внешним кольцом с данной деталью. Также деталь «Крышка» предназначена для плотного закрытия подшипников с целью их изоляции от воздействия внешних неблагоприятных факторов окружающей среды, то есть от попадания в них пыли и грязи.
«Крышка» присоединяется к корпусу редуктора механической трансмиссии дизель-электрического трактора посредством 5-ти и 4-х болтов. «Крышка» изготовлена из стали 35Л ГОСТ 977-88. Сталь 35Л – литейная сталь.
1.3 Аналитический обзор и сравнение зарубежных и отечественных технологических решений для соответствующих отраслей машиностроения.
Тракторы на данный момент занимают одно из важнейших мест среди применяемых человеком машин, так как они представляют собой основные энергетические средства, которые обеспечивают проведение сельскохозяйственных, дорожно-строительных, мелиоративных работ. Появление паровой машины положило начало строительству паровозок на паровом ходу, а так же первых автомобилей и тракторов. Первые колесные тракторы были паровыми и впервые появились во Франции и Великобритании в 1833 г. Первый паровой гусеничный трактор был создан в 1888 г. Появление гусеничного хода является событием почти столь же великим и фундаментальным, каким в свое время являлось изобретение колеса. Но имя человека, создавшего колесо, уже давно потеряно в глубине истории, то создатель гусеничного, который нашел широчайшее применение в тракторной технике, тракторостроении, известен. Им является обычный русский крестьянин Федор Абрамович Блинов.
В 1968 году Павлодарский тракторный завод (ПТЗ) в Казахстане освоил производство гусеничных пахотных тракторов модели ДТ-75М, оснащенных двигателем мощностью 66 кВт (90 л. с.), разработанного Волгоградским тракторным заводом (ВгТЗ).
Вместе с развитием производства тракторов сельскохозяйственного назначения, происходило строительство заводов, на которых планировалось выпускать промышленные, лесопромышленные и лесохозяйственные тракторы.
Производство трелевочных модификаций на базе сельскохозяйственных тракторов модели Т-157 начато в 1974 году на ХТЗ.
В 1975 году наступил важный этап в развитии производства отечественных промышленных тракторов. Было начато производство гусеничных промышленных тракторов Т-330 (мощностью 330 л. с.) на новом заводе в Чебоксарах.
Самым крупным производителем промышленных тракторов оставался Челябинский тракторный завод, на котором выпускались и продолжают выпускаться несколько поколений моделей промышленных тракторов С-60/65; С-80; Т-100/100М; Т-130/130М; Т-170; ДЭТ-250/250М.
С 1958 по 1980 годы промышленные тракторы общего назначения (Т-140, а затем Т-180Г) мощностью 129 кВт (175 л. с.) и трубоукладчики (Д-804М) мощностью 129 кВт (175 л. с.) выпускал Брянский автомобильный завод (БАЗ).
В 1983 году на Челябинском тракторном заводе был изготовлен первый трактор Т-800 тягового класса 75, а в 1985 году на заводе в Чебоксарах организован участок сборки тракторов Т-500 тягового класса 50 кН.
В конце 1990-х годов стартовало массовое производство малогабаритных колесных тракторов на Челябинском (Т-0,2.03), Харьковском (ХТЗ-012, ХТЗ-1410), Минском (МТЗ-0,82, МТЗ-1,02) тракторных заводах и на Курганском машиностроительном заводе (КМЗ-012).
1.4 Формирование целей и задач выполнения квалификационной работы
Цель квалификационной работы:
Разработка конструкторско-технологического обеспечения изготовления детали «Крышка».
Задачи квалификационной работы:
• Произвести аналитический обзор, подобрать оборудование, режущий инструмент и технологическую оснастку, для проектного технологического процесса;
• Спроектировать и рассчитать специальный режущий инструмент;
• Спроектировать и рассчитать станочное приспособление;
• Разработать структурную схему гибкого производственного участка с подбором оборудования для функционирования автоматизированной системы;
• Разработать планировку участка механической обработки для спроектированного варианта технологического процесса;
• Указать мероприятия и средства по созданию безопасных и безвредных условий труда

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Анализ технологичности детали
Данная деталь изготавливается из конструкционной нелегированной стали 35Л ГОСТ 977-88 [1] после чего производится механическая обработка поверхностей. Заготовка отливка, категория прочности – К25, обладает техническими свойствами: временное сопротивление ?в?491МПа, предел текучести ??275 МПа, относительное удлинение ??15%, относительное сужение ??25%, ударная вязкость 343 кДж/м 2 . Проведем анализ технологичности детали и данные сведем в таблицу 1.
Таблица 1.1 – Отработка конструкции детали на технологичность
Критерий оценки Значение/ Показатель/ Сравнительная хар-ка Характеристика оценки
1. Унифицированность элементов форм детали Все отверстия детали унифицированы Технологично
Внутренняя и наружная канавки отличаются Нетехнологична
2. Простота формы детали Деталь состоит из плоских округлых и радиусных частей, имеющих простую форму, а также имеет одну поверхность под углом 15° Нетехнологична

3.Доступность поверхностей детали для обработки Все поверхности легкодоступны Технологична

4.Возможность совмещения конструкторских и технологических баз Возможно совместить конструкторские и технологические базы Технологична
5.Подвод и отвод режущего инструмента Конструкция детали позволяет обеспечить, нормальный подвод и отвод режущего инструмента Технологична



Продолжение таблицы 1.1
Критерий оценки Значение/ Показатель/ Сравнительная хар-ка Характеристика оценки
6.Возможность достижения минимальной заданной шероховатости поверхности детали на основном оборудовании Возможно достичь минимальную шероховатость поверхности детали, не применяя специального оборудования
Технологична
7.Возможность обработки детали универсальным режущим инструментом Применение специального режущего инструмента не требуется
Технологична
8.Возможность достижения наиболее точных размеров детали на основном оборудовании Размеры детали возможно получить на основном оборудовании с достаточной точностью Технологична
9.Возможность обработки максимального количества поверхностей детали за один установ Невозможно обработать максимальное количество поверхностей за один установ Нетехнологична
10.Высокая обрабатываемость основного материала Хорошая обрабатываемость материала. Материал детали - сталь 35Л ГОСТ 977-88 Технологична

В конструкции предусмотрена возможность совмещения технологических и конструкторских баз при обеспечении размеров обусловленной точности. Конструкция изделия обеспечивает беспрепятственный вход и выход режущего инструмента при обработке большинства поверхностей.
Параметры шероховатости обрабатываемых поверхностей и точность их размеров находятся в определённом соотношении. Деталь является технологичной по восьми параметрам из десяти и в целом является технологичной.
2.2 Анализ действующего технологического процесса
2.2.1 Анализ документации действующего технологического процесса
2.2.1.1 Анализ маршрутных карт
В маршрутных картах действующего технологического процесса указывается адресная информация (номер цеха, участка, рабочего места, операции), наименование операции, перечень документов (инструкции по технике безопасности и др.), применяемых при выполнении операций, технологическое оборудование. В МК в технологической последовательности указываются все операции, включая дополнительные операции, такие как промывка, слесарная, укладка деталей в тару, транспортирование. Маршрутная карта технологического процесса не содержит информацию о номере цеха, участке механической обработки детали «Корпус гидрозамка».
Вывод: МК оформлена в соответствии с ГОСТ с ГОСТ 3.1118-82 (форма 1, 1б), с несущественными недостатками.
Операционная карта (далее – ОК) содержит информацию индивидуально для каждой механической обработки. В нее входит применяемый инструмент (вспомогательный, режущий, мерительный), приспособление, режимы резания, нормы времени, содержание перехода (установить, закрепить, снять деталь), инструкция по технике безопасности.
Вывод: графы операционной карты механической обработки заполнены в соответствии с ГОСТ 3.1404-86 (форма 3) с несущественными недостатками.
При разработке карт эскизов (далее – КЭ) к группе операций технологического процесса над эскизом проставляют номер соответствующий номеру операционной карты. На КЭ заготовка изображена в положении, которое она имеет, если на нее смотреть со стороны рабочего места у станка. Операционные эскизы выполнены в произвольном масштабе с соблюдением пропорций. В КЭ изображены все проекции, сечения, разрезы которые дают полную информацию о всех обрабатываемых поверхностях и их размерах которые должны быть обработаны на данной операции. Для удобства записи в текстовых документах (далее – ТД) все размеры пронумерованы арабскими цифрами заключенные в окружность. Обозначение шероховатости поверхности размещено на карте в правом верхнем углу по ГОСТ 2.309-73 с изменением №3. На эскизах обозначение опор, зажимов и установочных устройств имеют условное изображение в соответствии с ГОСТ 3.1107- 81.
Вывод: карты эскизов имеют вид и форму заполнения в соответствии с ГОСТ 3.1105-84 (форма 7) без существенных недостатков.
На операционных эскизах показываются размеры элементов детали, которые подлежат проверке на контрольной операции и каждому размеру присваивается порядковый номер для удобства описания контролируемого размера в операционных картах технического контроля. В действующем технологическом процессе детали «Крышка» карты технического контроля присутствуют.

2.3 Анализ оборудования, режущего инструмента, оснастки
2.3.1 Анализ оборудования
На токарных операциях применяется станок токарно-винторезный 1М63. Токарно-винторезный станок 1М63 предназначен для выполнения различных токарных работ и нарезания метрической, модульной, дюймовой и питчевой резьб. Обрабатываемые детали устанавливаются в центрах или патроне. Технические характеристики и жесткость конструкция станины, каретки, шпинделя станка позволяют полностью использовать возможности работы на высоких скоростях резания с применением резцов из быстрорежущей стали или оснащенных пластинами из твердых сплавов при обработке деталей из черных и цветных металлов. Суппорт станка 1М63 крестовой конструкции имеет механическое перемещение верхней части, позволяющее производить точение длинных конусов. Точение коротких конусов также осуществляется движением верхней части суппорта. На рисунке 1.3 представим общий вид станка.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Гузеев, В.И. Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезенрнорасточных станков с числовым программным управлением / В.И. Гузеев, В.А. Батуев, И.В. Сурков. – Москва: Машиностроение, 2007. – 368с.
2. Батуев В.В., Оформление технологической документации, методические указания, 2005. – 62 с.;
3. Батуев В.В. Автоматизация производственных процессов в машиностроении учебное пособие к курсовому проекту / В.В. Батуев. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. – 40 с.
4. Баграмов Л.Г. Расчет режимов резания при фрезеровании. Методические рекомендации. Москва, 2000 г. – 40с.;
5. Фельдштейн, Е. Э. Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование / Е. Э. Фельдштейн, М. А. Корниевич, В. И. Шагун. – М.: Дизайн ПРО, 2002. – 320 с.
6. Общий каталог металлорежущего инструмента фирмы Sandvik Coromant.
7. Ординарцев, И. А. Справочник инструментальщика / И. А. Ординарцев, Г. В. Филиппов, А. Н. Шевченко – М.: Машиностроение, 1987. – 830 с.
8. Общемашиностроительные типовые нормы, нормативы численности и нормативы времени обслуживания для вспомогательных рабочих цехов основного и вспомогательного производства (утв. постановлением Госкомтруда СССР, ВЦСПС от 02.03.1979 N 73/5-4)
9. Аверьянов Ю.И. Подсистема «Человек» как элемент системы «Человек – машина – среда» / Ю.И. Аверьянов. – Челябинск: Информационноконсультационный центр ЧГАА, 2011 – 28с
10. Аверьянов Ю.И. Подсистема «Машина» как элемент системы «Человек – машина – среда» / Ю.И. Аверьянов. – Челябинск: Информационноконсультационный центр ЧГАА, 2011 – 28с

Весь текст будет доступен после покупки