Содержание
1.Общая часть
10
11
12
12
13
12
15
22
23
25
30
40
48
50
53
54
55
71
72
72
73
74
74
77
77
78
78
78
Введение
1.1.Описание конструкции машины или узла (сборочной единицы), в
которую входит обрабатываемая деталь
1.2.Служебное обозначение поверхностей детали
2.Технологическая часть
2.1.Анализ технологичности конструкции детали.
2.2.Выбор вида производства
2.3.Анализ существующего технологического процесса.
2.4.Выбор вида заготовки, ее конструирование с технико-экономическимобоснованием.
2.5.Разработка технологического маршрута обработки
2.6.Разработка плана обработки
2.7.Выбор средств технологического оснащения
2.8.Расчет и определение промежуточных припусков
2.9.Расчет режимов резания
2.10.Расчет технических норм времени на все операции
2.11.Технико-экономическое сравнение вариантов обработки поверхностей.
3.Конструкторская часть
3.1.Выбор, описание конструкции и расчет приспособления
3.2.Выбор, описание конструкции и расчет режущего инструмента
3.3.Выбор, описание конструкции и расчет мерительного инструмента
4.Карты технологического процесса
4.1.Маршрутная карта
4.2.Операционные карты
4.3.Карты эскизов
5.Проектирование участка
5.1.Организационная часть
5.1.1.Определение потребного количества оборудования, режущих имерительных инструментов
5.1.2.Организация контроля
5.1.3.Организация снабжения материалами и заготовками
5.1.4.Организация транспортного хозяйства
5.1.5.Организация работы участка и рабочих мест
5.2.Планировка участка
5.2.1.Растановка оборудования и ее обоснование
6.Охрана труда и пожарная безопасность
6.1.Организация техники безопасности и противопожарные мероприятия
6.2.Мероприятия по снижению шума в машинах, оборудовании в цехах
6.3.Мероприятия по снижению вибраций машин и оборудования
6.4.Разработка пылеулавливающих устройств
79
79
81
81
81
82
82
82
82
82
85
89
90
91
7Экономическая часть
7.1 Расчетзатрат на материалы
7.2 Расчетзаработной платы производственных рабочих на деталь
7.3 Расчетрасходов на содержание и эксплуатацию
оборудования
7.4 Расчетцеховых расходов
7.5Расчет цеховой себестоимости
7.6 Расчетзаводских расходов
7.7 Расчетзаводской себестоимости
7.8 Расчетвнепроизводственных расходов
7.9 Расчетполной себестоимости
7.10Составление калькуляции по двум вариантам.
7.11Определение экономической эффективности от
программывыпуска
8.Результативная часть
8.1. Отличие разработанного техпроцесса от базового
Литература
Приложения
1 Общая часть
Введение
Завершающей стадией обучения в ТТК являетсявыполнение дипломного проекта. Дипломное проектирование является большой самостоятельнойработой будущего специалиста, направленный на решение конкретных задач вобласти совершенствования технологии организации производства и улучшения технико-экономических показателей проекта.Выполнение дипломного проекта служит важнейшей формой приобретения навыковсамостоятельной работы будущего специалиста, так как приходится решать большойкомплекс инженерных и технических задач.
В процессе работы над дипломным проектом будущийспециалист должен проявить свои творческие способности, показать умениеразрабатывать перспективные техпроцессы изготовления деталей в машиностроении.Качество дипломного проекта характеризуется главным образом глубинойтехнологических и конструкторских разработок и элементами новизны, внесенными дипломником.
Основные задачи дипломного проекта:
1) проанализировать базовый (заводской)технологический процесс изготовления вал-шестерни (чертеж ¹ 59 41 73304 003) и выявить его основные недостатки.
2) На базе базового техпроцесса разработатьтехнологический процесс изготовления вал-шестерни для заданной программывыпуска, устранив основные недостатки базового техпроцесса
3) Проанализировать разработанный техпроцесс сточки зрения возникновения опасных и вредных факторов, возможных при изменениибазового техпроцесса. В случае выявления таких факторов принять меры по ихустранению или защите от их воздействия
4) Спроектировать участок механического цеха пообработке вал-шестерни
5) Рассчитать себестоимость изготовлениявал-шестерни
6) Определить экономическую эффективностьразработанного техпроцесса по обработке вал-шестерни.
1.1 Описание конструкции машины или узла (сборочной единицы), вкоторую входит изготавливаемая деталь
Данная деталь является вал-шестерней ипредназначена для передачи передачи крутящего момента.
На рисунке 1.1. приведен фрагмент узла.
Рисунок 1.1- Редуктор.
Вал-шестерня 1, установлена в двухподшипниках 10 и 9, внутри корпуса редуктора 11, закрытого крышкой 4 в которойрасположено уплотнение 3, прилегающее к шейке вала. Также на вал-шестернирасположены шестерня открытой передачи 2, устанавливающейся на шлицы иориентируемая в осевом направлении при помощи втулки 12 , находящаяся в зацеплении с колесом 13 ишкив ременной передачи 6.
Вал-шестерня 1. в редукторе осуществляетпередачу и распределение крутящего момента. Передача вращающего моментаосуществляется посредством ременной передачи на шкив через шпонки 7 и 8, ираспределяется на две зубчатые передачи (на колеса 5 и 13 ).
1.2 Служебное обозначениеповерхностей детали
Классификация поверхностей детали послужебному назначениюРисунок 1.2- Систематизация поверхностей
Таблица 1.1- Классификация поверхностей детали по служебному назначению¹ Вид поверхностей Номера поверхностей
1 Исполнительные
9,24,31,36
2
Основные конструкторские базы (ОКБ)
5,14,22,28
3
Вспомогательные конструкторские базы (ВКБ)
32,16,34
4
Свободные
остальные
2 Технологическая часть
2.1 Анализ технологичностиконструкции детали
Вал-шестерняредуктора перемещения штабелера изготовлена из стали 38Х2МЮА-конструкционнаясреднелегированая.
Таблица2.1-химическийсостав стали
C
Mn
Si
Cr
Mo
Al
0.35-0.42
0.3-0.6
0.2-0.45
1.35-1.65
0.15-0.25
0.7-1.1
Среднеесодержание углерода обеспечивает вязкость сердцевины, что после азотированияпозволяет получить высокую твердость поверхности зубьев и обеспечитьдостаточную прочность всей детали.
Добавкимарганца повышают твердость и износотойкость стали.
Кремнийувеличивает прочность, при сохранении вязкости, а также повышает упругостьматериала.
Добавкихрома при незначительном снижении пластичности, повышают прочность икорозионную стойкость стали.
Молибден увеличивает упругость и коррозионнуюстойкость.
Алюминийповышает вязкость и коррозионную стойкость.
Такжесодержание молибдена и алюминия являются обязательными для азотируемости стали.В свою очередь азотирование позволяет значительно увеличить износостойкость ипредел выносливости при циклопеременных нагрузках.
Конфигурация поверхностей не вызываетзначительных трудностей при получении заготовки. При анализе детали былвыявлены следующие недостатки:
-Отсутствуютканавок под выход инструмента на шлифуемых шейках.
-Отсутствуютфаски на шлицевом соединении.
-Нетдопусков на торцевое биение и перпендикулярность упорных торцев подшипников.
Востальном, деталь достаточно технологична.
Однимиз показателей технологичности детали является коэффициент использованияматериала. Коэффициент использования материала:
где
2.2Выбор типа производства
Определимпредварительно тип производства, используя годовой объём выпуска и массу детали(3,8кг. и 10000 штук в год). [2, с.24, таблица3.1]
Изтаблицы видно, что производство будет среднесерийным. Серийное производствохарактеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодическиповторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпуска, чем вединичном производстве. При серийном производстве используют универсальныестанки, оснащённые как специализированным, так и универсальным оборудованием. Всерийном производстве технологический процесс изготовления преимущественнодифференцирован, то есть, расчленён на отдельные самостоятельные операции,выполняемые на определённых станках.
Таблица2. 2Выбор стратегии разработкитехнологического процесса.
Показатель технологичности процесса
Серийное производство
1. Форма организации технологического процесса
Переменнопоточная
2. Повторяемость выпуска изделий
Периодически повторяются
3. Унификация технологического процесса
Разработан единичный технологический процесс
4. Заготовка
Профильный прокат
5. Припуски
По таблицам
2.3.Анализ существующего технологического процесса
Анализсуществующего технологического процесса должен быть проведён с точки зренияобеспечения качества продукции. При этом следует выяснить, правильно ли онсоставлен для выполнения требований чертежа и соблюдаются ли все требованиятехнологического процесса.
Данныезаводского (базового) технологического процесса по обработке зубчатогоконического колеса сведём в таблицу 5.
Таблица2.3
¹ опера-ции
Название операции
Содержание операции
00
Заготовительная
Резка прокатаÇ80 l=270мм
10
Токарная
Торцевать, проточить наружный диаметр до Ç72мм.
15
Термическая
Высокий отпуск для понижения твердости и снятия напряжений.
20
Токарная
Точить с припуском 0,3мм Ç658,3; с припуском 0,8мм ÇÇ58; с припуском 1мм ÇÇ50, Ç38, Ç45, Ç24; центровать.
25
Круглошлифовальная
Шлифовать Ç68,63
30
Шлицефрезерная
Фрезеровать шлицы с припуском 0,8мм
35
Фрезерная
Фрезеровать шпоночный паз с припуском 0,2мм; фрезеровать ñ 22мм.
40
Зубофрезерная
Нарезать зубья согласно чертежу.
45
Слесарная
Зачистить заусенцы.
50
Химикотермическая
Азотировать (HV850…1050)
55
Круглошлифовальная
Шлифовать Ç68,63 ÇÇ58 ÇÇ50 Ç45 Ç24 Ç38 сняв слой азотации.
60
Шлицешлифовальная
Шлифовать шлицы сняв слой азотации.
65
Координатношлифовальная
Шлифовать шпоночные пазы.
70
Контрольная
75
Маркировочная
Маркировать
80
Консервация
Представленныйтехнологический процесс позволяет выполнить все требования чертежа, нотрудоемок.
Можно исключить шлицешлифовальную икоординатношлифовальную операции, выполнив шлицы и шпоночные пазы после снятияслоя азотации (чернового шлифования). Также считаю целесообразным диаметрзаготовки уменьшить до Ç75 и всю механическую обработкувести после отпуска заготовки. В рамках оптимизации технологического процессадля среднесерийного производства предлогаю ввести фрезерноцентровальнуюоперацию.
2.4Выборвида заготовки, её конструирование с технико-экономическим обоснованием
Произведёмтехнико-экономический расчёт двух вариантов изготовления заготовок: покат иштамповка на ГКМ. Годовой объём выпуска 10000 шт. Масса детали 3,8 кг. Рабочийчертёж детали (лист 1), материал — сталь 38Х2МЮА. Тип производства — среднесерийный.
Вариант1:
Заоснову расчёта промежуточных припусков принимаем наружный диаметр деталиÇ 68,63-0,3 мм. (лист1).
Устанавливаемпредварительный маршрут технологического процесса обработки поверхности деталиÇ68,63-0,3 мм.
Обработкуповерхности Ç68,63-0,3 мм.производят в жёстких центрах, на токарном копировальном станке с автоматическойзагрузкой.
Технологическиймаршрут обработки данной поверхности:
Операция 10 Токарная черновая
20 Токарная чистовая
Определяемприпуск на механическую обработку:
гдеDн — номинальный диаметробрабатываемой поверхности;
z — припуск на обработку;
DР- расчётныйдиаметр с учётом припуска на обработку.
Порасчётным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатанного прокатаобычной точности по ГОСТ 2590-71.
Круг
Нормальнаядлина проката при данном диаметре 4…7 м. Отклонения для Ç75 мм. равны ( [Добрыднев, с. 43, табл. 3.14]
Определимобщую длину заготовок:
гдеLз — номинальная длина детали порабочему чертежу, мм;
zподр. — припуск на подрезку торцевыхповерхностей.
[2, с. 40, табл. 3.12]
Принимаемдлину заготовки Lз=265±2 мм.
Определимобъём заготовки:
гдеLЗ — длина стержня (заготовки) сплюсовым допуском, см;
DЗ.П — диаметр заготовки по плюсовымдопускам, см.
Определиммассу заготовки:
гдеg — плотность материала.
Выбираемоптимальную длину проката для изготовления заготовки. Потери на зажим заготовкиlЗАЖ.=80 мм.
Заготовкуотрезают на ножницах, Это самый производительный и дешёвый способ.
Длинуторцевого обрезка проката определяем из соотношения:
гдеd- диаметр сечения заготовки,
d=80 мм.
Числозаготовок, исходя из принятой длины проката по стандартам, определяется поформуле:
гдеLПР — длина выбранного проката.
Придлине проката 4 м.:
Получаем14 заготовок.
Придлине проката 7 м.:
Получаем26 заготовок.
Остатокдлины (некратность) определяется в зависимости от принятой длины проката.
или
Изпроката длиной 4 м.:
или
Изпроката длиной 7 м.:
или
Израсчётов на некратность следует, что прокат длиной 7 м. для изготовлениязаготовок экономичнее, чем прокат длиной 4 м.
Потериматериала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят:
Потериматериала на длину торцевого обреза проката в процентном отношении к длинепроката составят:
Общиепотери к длине выбранного проката:
Расходматериала на одну деталь с учётом всех технологических неизбежных потерьопределяем по формуле:
Коэффициэнтиспользования материала: