Файл: Реферат Выпускная квалификационная работа содержит 89 с., 14 рис., 18 табл., 13 источников. В вкр объектом разработки является деталь типа Вал..pdf

1

2

3

4
Реферат
Выпускная квалификационная работа содержит 89 с., 14 рис., 18 табл.,
13 источников.
В ВКР объектом разработки является деталь типа «Вал».
Цель работы – приобретение навыков и умений в применении знаний по дисциплине «Технология автоматизированного производства» и других дисциплин путем самостоятельного решения задач по разработке технологического процесса для условий автоматизированного производства.
Задачами ВКР служат:

Приобретение навыков в технологической подготовке производства деталей машин на станках с ЧПУ, в том числе и
ГПС.

Овладение навыками модернизации технологического оборудования.

Закрепление навыков по расчету и назначению припусков на механообработку, расчету режимов обработки, технического нормирования, а также по расчету точности параметров средств технологического оснащения.

Овладение навыками управления качеством изготовления деталей в автоматизированном производстве.

Усвоение методики анализа технологичности детали, выбора последовательности обработки поверхностей детали, выбора технологических баз, формирования маршрута обработки детали, а также рациональной последовательности выполнения технологических переходов в конкретной операции.

Закрепление навыков по подготовке геометрической и технологической информации, составлению расчетно- технологических карт, карт наладок и разработке управляющих программ для технологического оборудования.

Закрепление навыков в оформлении технологической документации согласно ГОСТ, использовании банков данных и знаний САПР, подборе научной и справочной литературы.

5
Оглавление
Введение 6 1 Технологическая подготовка производства. Основные положения 7 2 Техническое задание. Этапы подготовки производства детали 9 2.1 Этапы подготовки производства детали 9 3 Проектирование технологического процесса изготовления детали 10 3.1 Технический принцип построения технологического процесса 10 4 Анализ технологичности конструкции детали 13 4.1 Обеспечение эксплуатационных свойств детали 17 4.1.1 Работоспособность детали 18 4.2 Способ получения заготовки 19 4.3 Проектирование технологического маршрута 21 4.4 Подбор средств технологического оснащения 29 4.5 Выбор средств технологического контроля 31 4.6 Расчет припусков на обработку 33 4.7 Расчет режимов резания 40 4.8 Проектирование технологических операций 47 4.9 Размерный анализ технологического процесса 54 4.10 Технико-экономические показатели технологического процесса 56 4.11 Проектирование средств технологического оснащения 59 4.12 Проектирование гибкой производственной системы (модуля) 64 5 Финансовый менеджмент. Ресурсоэффективность и ресурсосбережение 69 5.1 Расчет затрат на изготовление детали 69 5.2 Анализ безубыточности изготовления детали 71 6 Социальная ответственность 74 6.1 Производственная безопасность 74 6.2 Экологическая безопасность 83 6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 84 6.4 Обоснование мероприятий по предотвращению пожара 85 6.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 85 6.5.1 Правовые вопросы обеспечения безопасности 85 6.5.2 Организационные вопросы обеспечения безопасности 86
Заключение 88
Список используемых источников 89

6
Введение
Машиностроительный комплекс является ведущим среди межотраслевых комплексов и отражает уровень научно-технического прогресса и обороноспособности страны, определяет развитие других отраслей хозяйства. Это обусловлено несколькими причинами:
1) Машиностроительный комплекс – крупнейший из промышленных комплексов, на его долю приходится почти 25% стоимости произведенной продукции и почти 35% всех работающих в хозяйстве России, а также около
25% стоимости основных промышленно-производственных фондов. В нашей стране этот комплекс развит недостаточно [1]
Среди всех отраслей промышленности машиностроение занимает первое место по доле в валовой продукции и промышленно-производственном персонале, второе место (после топливно-энергетического комплекса) по доле в промышленно-производственных фондах, а также в структуре экспорта
2) Машиностроение создает машины и оборудование, применяемые повсеместно: в промышленности, сельском хозяйстве, в быту, на транспорте.
Следовательно, научно-технический прогресс во всех отраслях народного хозяйства материализуется через продукцию машиностроения, в особенности таких ее приоритетных отраслей как станкостроение, электротехническая и электронная промышленность, приборостроение, производство электронно- вычислительной техники. Машиностроение, таким образом, представляет собой катализатор научно-технического прогресса, на основе которого осуществляется техническое перевооружение всех отраслей народного хозяйства. Поэтому его отрасли развиваются ускоренными темпами, а их число непрерывно растет. По роли и значению в народном хозяйстве их можно объединить в 3 взаимосвязанные группы:
1) Отрасли, обеспечивающие развитие научно-технической революции во всем народном хозяйстве – это приборостроение, химическое машиностроение, электротехническое и энергетическое машиностроение.
2) Отрасли, обеспечивающие развитие научно-технической революции в машиностроении – это станкостроение и инструментальная промышленность.

7 3) Отрасли, обеспечивающие развитие научно-технической революции в отдельных отраслях хозяйства – это строительно-дорожное, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение, автомобилестроение и др.
За последние десятилетия возник ряд новых отраслей, связанных с выпуском средств автоматизации, электроники и телемеханики, оборудования для атомной энергетики, реактивной авиации, бытовых машин. Коренным образом изменился характер продукции в старых отраслях машиностроения [2].
Данная выпускная квалификационная работа подразумевает под собой рассмотрение вопросов проектирования технологического процесса, маршрута, операций, а также средств технологического оснащения и гибкой производственной системы предложенной нам детали типа «Вал».
Так же в ВКР потребуется неоценимый навык полученный на практиках по разработке управляющих программ (УП) для обработки детали на станках с числовым программным управлением (ЧПУ), технической документации и расчет припусков на механическую обработку. Поскольку целями реального производства является экономическое положение, производственный оборот и достижение требуемых эксплуатационных и качественных свойств изделий, необходим жесткий контроль к изделиям, при котором брак детали будет исключен или сведён к минимуму [2]. В связи с этим необходимо произвести размерный и прочностной анализ детали, для возможности реального производства детали «Вал».
1 Технологическая подготовка производства. Основные положения
Технологическая подготовка производства (ТПП) – совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства
(ГОСТ 14.004–83). Под технологической готовностью производства понимается наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями. Содержание и объем
ТПП зависят от типа производства, конструкции и назначения изделия. Под технологической готовностью понимается наличие полного комплекта

8 технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для производства новых изделий. Основная задача ТПП - обеспечить высокое качество изготовления изделий и создать необходимые условия для роста производительности труда, улучшения использования оборудования, снижения расхода сырья, материалов, топлива, энергии.
Конечной целью ТПП является создание технологической документации.
Критериями достижения данной цели являются сведение до минимума затрат на ТПП и продолжительности цикла подготовка, освоения и выпуска изделий.
Сущность и содержание ТПП проявляется в ее функциях (функциях- задачах).
Степень проработки задач ТПП определяется типом производства. Наиболее укрупнено задачи ТПП решают в мелкосерийном и единичном производстве, где для изготовления деталей и выполнения процессов сборки (кроме сложных изделий) достаточно конструкторской документации и проработанных технологических маршрутов.
Разработка межцеховых технологических маршрутов (расцеховка) является исходной задачей ТПП. Она включает распределение номенклатуры деталей между цехами и участками, разработку технологических маршрутов их движения.
Маршрутная технология определяет последовательность прохождения по цехам каждой детали и сборочной единицы в процессе ее производства.
Разработка единичных технологических процессов применительно к механообработке резанием, например, в общем случае включает: анализ исходных данных, выбор вида заготовки, технологических баз и технологического процесса, определение последовательности и содержания технологических операций, оформление рабочей документации на технологические процессы.
Унификация технологических процессов предполагает разработку технологии не для каждой детали, а для целой группы деталей характеризующихся общностью формы, подобием технологических маршрутов по операциям, применяемой оснастки, близостью размеров, сходством вида заготовки и одинаковыми требованиями к точности обработки и чистоте поверхности.
Проектирование и изготовление средств технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов – приспособлений, инструментов, кондукторов, штампов, моделей,

9 различных специальных транспортных устройств, средств технического контроля и т.п. – осуществляет конструкторское бюро или инструментальный отдел. Технологическая подготовка производства завершается выверкой, отладкой и внедрением в производство разработанных технологических процессов. В процессе освоения технологические процессы корректируются, а в технологическое оснащение вносятся совершенствующие его изменения. В условиях все возрастающих требований к качеству и точности выпускаемых приборов вопросы метрологического обеспечения производства приобретают особое значение. За последние годы при Госстандарте создана система обеспечения точности и достоверности измерений [3].
2 Техническое задание. Этапы подготовки производства детали
На выпускную квалификационную работу студентам были выданы чертеж детали и серийность производства.
2.1 Этапы подготовки производства детали
На первой стадии подготовки производства детали типа «Вал» является разработка маршрутной технологии. В маршруте подробно изложена последовательность операций.
На следующем этапе для каждого цеха были разработаны несколько вариантов операционной технологии, содержание которых составляют пооперационные технологические карты. Они содержат указания и параметры выполнения каждой производственной операции. Несколько вариантов нужны для того, чтобы выбрать из них один целесообразно-выгодный вариант технологии. Выбранная технология производства должна обеспечивать повышение производительности труда, требуемое качество изготовления при наиболее низкой себестоимости продукции по сравнению с другими вариантами. Так же на данном этапе были написаны программы для станков с
ЧПУ.
На заключительном этапе технологической подготовки производства детали было произведено оформление всей технологической документации, то

10 есть, маршрутная карта, операционная карта, карта эскизов, карта наладки инструмента, расчетно-технологическая карта, изготовление необходимых чертежей и эскизов, карта кодирования информации. Все документы оформлены в соответствии с госстандартами.
3 Проектирование технологического процесса изготовления детали
Технологический процесс должен обеспечивать изготовление детали заданного качества и объема выпуска, удовлетворять требования высокой производительности обработки детали, наименьшей себестоимости, безопасности и облегчения условий труда.
Указанные требования отражают современную направленность машиностроительного производства – создание высокопроизводительных машин и оборудования, снижения их материало- и энергоемкости, внедрение малоотходных и безотходных технологий, уменьшение трудоемкости изготовления продукции за счет широкого внедрения различных средств автоматизации и механизации, в том числе роботехники и ГАП [4].
Построение технологических процессов механической обработки деталей машин основывается на ряде принципов и положений. Основными из них являются:

технический (обеспечение заданного качества изделий);

экономический (наивысшая производительность при полном использовании орудий труда и наименьших затратах).
3.1 Технический принцип построения технологических процессов
Сущность технического принципа при разработке технологических процессов заключается в выполнении проектных технических требований при изготовлении деталей. Это означает, что должны строго соблюдаться заданные чертежом точность размеров детали, геометрическая форма, относительное расположение поверхностей, параметры шероховатости поверхности, физико - механические свойства поверхностного слоя и другие регламентируемые

11 технические требования. Надежность обеспечения показателей качества машин в процессе производства должна обусловливаться структурой и содержанием самого технологического процесса, совершенством применяемых методов обработки, оборудования и оснащения. На стадии разработки технологических процессов формируются предпосылки обеспечения требуемой надежности изделий. Для ее повышения при разработке технологических процессов рекомендуется использовать [5]:

технологические методы и режимы обработки, которые, наряду с образованием поверхностей с заданной микро- и макрогеометрией одновременно обеспечивают и упрочнение поверхностных слоев деталей;

специальные операции, основной целью которых является поверхностное и объемное упрочнение деталей;

режимы обработки, при которых не возникают дефекты, снижающие надежность деталей;

контрольные операции для своевременного выявления дефектов обработки и их устранение при черновой обработке деталей по возможности на более ранней стадии технологического процесса.
Высокие показатели качества деталей машин достигаются путем ряда последовательно выполняемых технологических операций.
Свойства деталей формируются поэтапно – от операций к операции, поскольку для каждого способа обработки (точение, шлифование и т.п.) существуют возможности исправления исходных погрешностей заготовки и получения требуемой точности и качества обработанных поверхностей. Это объясняется, прежде всего, физической сущностью способов обработки, а также действием таких факторов, как упругие деформации системы СПИД, нагрев и пластическая деформация поверхностных слоев обрабатываемых деталей и других факторов, определяющих точность и качество обработки заготовок [6].
Таким образом, в ходе технологического процесса прослеживается определенная закономерность, заключающая в постепенном уменьшении исходных погрешностей заготовки. Необходимо учитывать, что при

12 выполнении каждой технологической операции возникают дополнительные погрешности, присущие этому методу и схеме обработки [6].
При обработке вытекают следующие положения, определяющие построение технологического процесса.
1) Принцип кратчайшего пути, заключающийся в том, что обработка каждой поверхности должна производиться при минимальном числе технологических переходов и операций. Это обычно ведет к увеличению производительности обработки и уменьшению затрат на обработку.
2)
Принцип совместимости последовательно выполняемых технологических переходов или операций по обработке одной и той же поверхности, заключающийся в том, что значения показателей качества на входе каждого последующего перехода должны быть равны значениям тех же показателей на выходе предыдущего перехода и соответствовать нормативным условиям выполнения данной обработки.
3) Принцип уточнения заготовки в процессе обработки, заключающийся в том, что каждый последующий метод должен быть точнее предыдущего, т.е. обеспечить более высокие значения показателей качества деталей.
В соответствии с этим механическая обработка деталей обычно делится на следующие этапы:

черновая обработка

чистовая обработка

отделочная
Классификация ТП
Согласно ЕСТД (ГОСТ 3.1109-82) различают три вида технологических процессов (ТП): единичный, типовой и групповой. Каждый ТП разрабатывают при подготовке производства изделий, конструкции которых отработаны на технологичность. Технологические процессы разрабатывают для изготовления нового изделия или совершенствования выпускаемого.
Типовые и групповые ТП являются унифицированными ТП, относящимися к группе изделий с общими конструктивными и (или) технологическими признаками. Эти ТП широко применяют в мелкосерийном, серийном и реже в крупносерийном производствах.

13
По классификации ЕСТД каждый из рассмотренных ТП может быть перспективным или рабочим.
При выполнении ВКР, для разработки единичного технологического процесса изготовления детали типа «Вал» применим метод синтеза, так как он универсален.
4 Анализ технологичности конструкции детали
Под технологичностью конструкции понимают, совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации, ремонте и утилизации по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения, при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условий изготовления, эксплуатации, ремонта и утилизации. Таким образом, конструкция технологична, если при принятом типе и организации производства, заданной программе, повторяемости выпуска и применяемых технологических процесса она будет обладать наименьшей трудоемкостью и себестоимостью в процессе изготовления, удобной и надежной в эксплуатации, простой в ремонте, дешевой и экологически чистой при утилизации.
Технологичность конструкции для разных типов производства
(массового, серийного, единичного) будет различной. Технологичность конструкции закладывается в процессе проектирования с ориентацией на определенный тип производства. В начале анализа технологичности выполняют технологический контроль технической документации, дают оценку уровня технологической документации, производят обработку конструкции на технологичность, при необходимости вносят изменения в конструкторскую документацию [6].
Технологичные конструкции изделий должны обладать высокими качественными и количественными показателями. К качественным показателям относят:

взаимозаменяемость

регулируемость