Потапов Н.А._ТМз_1001. Дипломный проект
 Скачать 1.77 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тольяттинский государственный университет Институт машиностроения Кафедра Оборудование и технологии машиностроительного производства Направление 151001.65 «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств Специальность Технология машиностроения ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА (ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ) на тему Технологический процесс изготовления корпуса механизма сопряжения авиационного топливного заправщика Студентка) Потапов НА. ИО. Фамилия) личная подпись) Руководитель Резников Л.А. ИО. Фамилия) личная подпись) Консультанты Горина Л.Н. ИО. Фамилия) личная подпись) Зубкова Н.В. ИО. Фамилия) личная подпись) Виткалов В.Г. ИО. Фамилия) личная подпись) Допустить к защите Ио. заведующего кафедрой к.т.н, доцент ____________________________А.В.Бобровский личная подпись) «_____»______________________2016 г. Тольятти 2016 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тольяттинский государственный университет Институт машиностроения Кафедра Оборудование и технологии машиностроительного производства УТВЕРЖДАЮ Ио. завкафедрой ______________А.В.Бобровский «___» ______________2016 г. ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы уровень специалиста) направление подготовки 151001.65 «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств Специальность Технология машиностроения Студент Потапов Николай Анатольевич, гр. ТМз-1001 1. Тема Технологический процесс изготовления корпуса механизма сопряжения авиационного топливного заправщика 2. Срок сдачи студентом законченной выпускной квалификационной работы « » 2016 г. 3. Исходные данные к выпускной квалификационной работе Материалы преддипломной практики, чертежи деталей и сборочных единиц 4. Содержание выпускной квалификационной работы (объем 90-120 с) Титульный лист. Задание. Реферат (аннотация. Содержание. Введение, цель проекта 1) Анализ состояния вопроса и обоснование целесообразности разработки темы. Постановка цели и задач работы. 1.1 Анализ базового технологического процесса. Мероприятия, направленные на совершенствование технологического процесса 1.2 Служебное назначение детали) Технологическая часть. 2.1 Определение типа производства и организационной формы технологического процесса Обоснование метода выбора заготовки. 2.3 Разработка технологического процесса изготовления детали Обоснование выбора технологических баз. 2.5 Расчет и назначение припусков на механическую обработку Расчет режимов резания. 2.7 Техническое нормирование Выбор СОТС…………………………………...………………………….…. 2.9 Расчеты по участку. 3) Конструкторская часть. 3.1 Анализ применяемых средств технологического оснащения. 3.2 Расчет конструкции специального станочного приспособления. 3.3 Проектирование специального контрольно-измерительного средства. 3.4 Проектирование специального режущего инструмента. 3.5 Анализ уровня автоматизации технологического процесса. Выбор средств автоматизации) Стандартизация и контроль качества продукции) Научно-исследовательская часть. 6) Безопасность и экологичность технического объекта) Экономическая эффективность проекта……………………………………… Заключение. Литература. Приложения технологическая документация, спецификации на сборочные единицы АННОТАЦИЯ УДК 621.0.01 Потапов Николай Анатольевич. Технологический процесс изготовления корпуса механизма сопряжения авиационного топливного заправщика Дипломный проект. Тольятти. Тольяттинский государственный университет, 2016. В данном дипломном проекте произведен анализ состояния вопроса и обоснование целесообразности разработки темы. Проанализирован базовый технологический процесс и на его основе спроектирован новый технологический процесс, в котором произведена операция получения заготовки из прокатана отливку, произведена замена универсального оборудования на более совершенное с ЧПУ. Также в технологической части дипломного проекта произведено обоснование нового метода получения заготовки, рассчитаны межоперационные припуски, произведен расчет режимов резания и техническое нормирование станочных операций. В конструкторской части дипломного проекта спроектированы и рассчитаны специальные станочные приспособления. Произведены расчеты на точность, прочность элемента приспособления, описаны принцип действия и определены технические требования специальное станочное приспособление. Также в конструкторской части дипломного проекта спроектированы и рассчитаны специальное средство контроля и специальный режущий инструмент. В экономической части дипломного проекта произведено экономическое обоснование выбранного технологического процесса. Предложены мероприятия по инженерному обеспечению экологичности и безопасности технического объекта. СОДЕРЖАНИЕ Введение. Анализ состояния вопроса и обоснование целесообразности разработки темы. 1.1 Анализ базового технологического процесса. Мероприятия, направленные на совершенствование технологического процесса Служебное назначение детали. 2 Технологическая часть. 2.1 Объем выпуска. Тип производства. Организационная форма технологического процесса Обоснование метода выбора заготовки. 2.3 Разработка технологического процесса изготовления детали Обоснование выбора технологических баз. 2.5 Расчет и назначение припусков на механическую обработку Расчет режимов резания. 2.7 Техническое нормирование Выбор СОТС…………………………………...………………………….…. 2.9 Расчеты по участку. 3 Конструкторская часть. 3.1 Анализ применяемых средств технологического оснащения. 3.2 Расчет конструкции специального станочного приспособления. 3.3 Проектирование специального контрольно-измерительного средства. 3.4 Проектирование специального режущего инструмента. 3.5 Анализ уровня автоматизации технологического процесса. Выбор средств автоматизации Стандартизация и контроль качества продукции Научно-исследовательская часть. 6 Организационно-экономическая часть. 6.1 Технико-экономическое обоснование предлагаемого варианта технологического процесса изготовления детали Корпус датчика авиационного. 6.2 Оценка эффективности проекта. 7 Безопасность и экологичность технического объекта. 7.1 Требования к использованию промышленного оборудования. Заключение. Список литературы. Приложения ВВЕДЕНИЕ В данном дипломном проекте предлагается технологический процесс обработки детали Корпус механизма сопряжения в условии крупносерийного производства. Основными направлениями на этом пути являются Совместная конструкторско-технологическая проработка конструкторской документации в целях повышения технологичности изделий с учетом их эксплуатационных свойств. Выбор оптимального сочетания наиболее производительных, экономически выгодных и, вместе стем, реальных в условиях данного производства методов обработки деталей и технологического оборудования для их изготовления. 3) Оптимальное решение о выборе заготовки экономически выгодной, сточки зрения изготовления и последующей обработки, с целью снижения ее металлоемкости и снижения вместе с этим времени ее механической обработки. 4) Применение высокопроизводительного оборудования и инструмента, что позволяет выбрать наиболее эффективные режимы обработки. Для этого необходимо выбрать оптимальный метод получения заготовки, производительные и экономически выгодные методы механической обработки, подобрать высокопроизводительное оборудование и инструмент, что позволит использовать наиболее эффективные режимы обработки. В дипломном проекте была сделана попытка решить все эти вопросы в условиях крупносерийного производства. 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ Прогрессивное развитие технологии машиностроения должно происходить путем механизации и автоматизации технологических процессов, обеспечивающих высокий рост производительности. 1.1 Анализ базового технологического процесса. Мероприятия, направленные на совершенствование технологического процесса Для снижения трудоемкости изготовления детали "Корпус механизма сопряжения" и увеличения объема выпуска предлагается применить оборудование более производительное, использовать быстродействующие приспособления, применить производительный способ получения заготовки, а также разработать специальное контрольное средство, режущего инструмента и специального приспособления. 1.2 Служебное назначение детали Деталь Корпус механизма сопряжения, служит основой для образования герметичной подсборки,которая входит в состав авиационного узла. Детали корпуса которого, имеют особо точные посадочные места. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Объем выпуска деталей 1 1 1 100 100 N N m , (1) где N 1 – годовой объем выпуска деталей, шт m – количество деталей данного наименования на изделие, m=1 шт - процент запасных частей, =1-2%; - процент технологических потерь, =0,5-1%. 2 1 75000 1 1 1 77265 100 100 N шт. Тип производства Тип производства определяется по коэффициенту серийности B c ñð ø ò t k T , (2) где t B – такт выпуска изделия, мин/шт; T ср.шт. - среднее штучное время по операциям действующего на производстве или аналогичного технологического процесса, мин. Такт выпуска изделия 60 g B F t N , (3) где F g – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час N – годовая программа выпуска деталей, шт. 4015 60 3,12 77265 B t Средне-штучное время ШТ ШТ СР Т Т n , (4) где ∑Т шт - суммарное штучное время на изготовление детали, ∑Т шт =10,37 мин. 10, 37 2, 07 5 Ø Ò мин. 3,12 1,51 2, Согласно справочнику [1] Кот до 10, тип производства крупносерийный. Определим какое количество деталей необходимо в партии для одновременного запуска в условиях крупносерийного производства N a n F , (5) где а – число дней, на которое необходимо иметь запас деталей, а дней F – число рабочих дней в году, F=250 дней. 77265 5 1545 деталей. Определим расчетным методом число смен на обработку партии деталей на участке 480 ШТ СР T n C , (6) где Т шт.ср – среднее штучное время на каждой операции, Т шт.ср =2,07 мин. 2, 07 1545 6, 63 480 0,8 C Принимаем две рабочих смены на обработку партии деталей. Принятое число деталей в партии 480 0,8 пр пр ШТ СР С n Т , (7) где Спр – принятое число смен. 2 480 0,8 371 2, 07 ï ð n деталь 2 0 , 3 ± 0 , 1 6 3 , 5 5 ± 0 , 2 Рисунок 1 – Эскиз заготовки (отливки) Рисунок 1 – Эскиз заготовки (отливки) Выбор заготовки. Укрупненный технико-экономический расчет сопоставляемых методов получения заготовок В качестве исходного материала для изготовления детали используется Сталь Л ГОСТ 977-88. Выбор данного материала обусловлен требованиями представленной детали. Материал детали обладает высокими литейными и пластическими свойствами, что очень важно при получении отливки. В проектируемом технологическом процессе в качестве заготовок применяются отливки, полученные литьем по выплавляемым моделям рисунок 1]. Данная заготовка имеет центральное сквозное отверстие, а также часть простых и сложных поверхностей подвергаемые механической обработке. Отливки полученные таким способом, отличаются высокой чистотой поверхности и точностью. Таблица 1 – Физико-механические свойства стали Л ГОСТ 977-88 Предел прочности , В МПа Предел текучести 0,2 , МПа Относительное удлинение , Относительное сужение , % 420 220 20 50 Таблица 2 – Химический состав стали Л ГОСТ 977-88 С Si,% Mn,% Cr,% S,% P,% Cu,% Ni,% 0,17- 0,25 0,20-0,52 0,35-0,90 0,30 0,045 0,04 0,30 0,30 Согласно стандартов ЕСТПП 14.201-83 технологичность детали оценивается следующими коэффициентами Коэффициент точности обработки б ТИ У ТИ ТИ К К Т (8) где б ТИ ТИ К К - базовый и достигнутый коэффициенты. 1 1 , ТИ ср К Т (9) где ср Т - средний квалитет точности обработки детали. 1 1 2 3 1 1 2 3 2 3 1 , п i ср п i Т n n n Tn Т n n n n (10) где 1 n - число размеров соответствующего квалитета точности Т – квалитет точности. 7 1 8 5 9 1 10 1 12 8 13 11 14 8 415 11,86 35 35 ñð Ò ; 1 1 0,91. 11,86 ÒÈ Ê Оценка коэффициента точности удовлетворительная в пределах 0,85…0,92. 0,91 У ТИК Коэффициент технологичности поточности шероховатости поверхности б ШУ Ш Ш К К К (11) где б Ш Ш К К - базовый и достигнутый коэффициенты шероховатости поверхности. 1 , im Ш СР im n К Ш Шn (12) где СР Ш - средняя шероховатость. 1 2 3 1 2 3 2 3 ... 14 im i СР im i Шn n n n n Ш n n n n n , (13) где Ш – шероховатость поверхности по одному из показателей, мкм im n - число поверхностей соответствующей шероховатости. 4 6 5 31 4,37; 41 im ÑÐ im Ø n Ø n 1 1 0, 23. 4, 37 Ø ÑÐ Ê Ø Коэффициент использования материала q КИМ Q , (14) где q – масса детали, кг Q – масса детали, кг. 0, 081 0, 65. 0,125 ÊÈ Ì Анализ действующего технологического процесса Сточки зрения передовой технологии существующий базовый технологический процесс не является совершенным. В нем применяются универсальные станки и простейшие приспособления с ручным зажимом. Производится частая переналадка станков, что увеличивает вспомогательное время на обработку детали. Использование приспособлений с ручным приводом приводит к погрешностям обработки, следующими из-за различного усилия зажима и увеличению браковых деталей. Для снижения времени на контрольной операции применяется специальный мерительный инструмент. 2.2 Обоснование метода получения заготовки В базовом технологическом процессе в качестве заготовки применяется сортовой прокат. В качестве альтернативного варианта предлагается выбрать метод получения заготовки методом литья по выплавляемым моделям. Данный метод литья экономически целесообразно для крупносерийного и массового производства точных отливок. Рассчитаем стоимость заготовок полученных обоими методами и годовой экономический эффект от изменения операции получения заготовки, а также сравним коэффициент использования материала КИМ для обоих случаев. Стоимость отливки определяется по формуле 1000 ç Î ÒÕ çàã î ò ë Ò Ñ Â Ì Ï Ñ S S Q K K K K K Q q , (15) где С З – стоимость 1 тонны материала, согласно прейскуранту, полученных из проката и метода литья по выплавляемым моделям руб, С б =45000 руб Q – масса заготовки, кг Q б =0,70кг, п кг q – масса готовой детали, кг q=0,081 кг ; Т, СВ, КМ, К П - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок, по справочнику [1]: Т 1,0; СВ КМ 1,1;К П = 1,0. S отх - стоимость одной тонны отходов, руб S отх = 33840 руб 33840 0,125 1, 0 2,1 1, 0 1,1 1, 0 (0,125 0, 081) 11,51 1000 1000 çàã руб. Стоимость заготовки из прутка определяется по формуле ÇÀÃ Î Ç S M C , (16) где М – затраты на материал заготовки, руб C ОЗ – технологическая себестоимость резки на штучные заготовки. Î Ç Ï Ç Ø Ò C Ñ Ò , (17) где С П.З. – приведенные затраты на рабочем месте, руб/час; Т ШТ – штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, час. 19, 42 0,33 6, 41 |