ступица рабочего колеса диплом. Диплом. Пояснительная записка содержит 157 страниц, в том числе 20 рисунков, 34 таблицы, 23 источника, 5 приложений. Графическая часть выполнена на 10 листах формата А1
 Скачать 6.95 Mb.
|
|
Анализ заводского технологического процесса, включая его метрологический контроль и соответствие требованиям международного стандарта ИСО 9000 Заготовка сборочного узла «Ступица», в базовом технологическом процессе, получается путем сварки двух деталей - втулка и фланец. Но так как сама «Ступица» является узлом достаточно простой формы, а сварочный процесс сопряжен с возникновением остаточных напряжений и короблением металла, которые придется устранять дополнительными термическими операциями и повышением припусков на обработку, считаем целесообразным, вместо заготовки – сборочного узла, применить заготовку – штамповку, полученную в закрытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе Технологический процесс в серийном производстве разрабатывают развернутым, то есть разбивают на отдельные операции с подробным перечислением последовательности выполнения всех приемов работы в пределах каждой операции. Заводской технологический процесс оформлен технологическими документами общего и специального назначения по ГОСТ 3.1102-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1102-81 ЕСТД. Стадии разработки и виды документов).  Маршрутная карта является обязательным документом. В заводском технологическом процессе она заполнена в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1105-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1118-82 ЕСТД. Формы и правила оформления маршрутных карт). Маршрутная карта содержит описание технологического процесса изготовления детали «Ступица», включая контроль по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, приспособлениях, инструменте, материальных и трудовых нормативах. К маршрутной карте приложены карты эскизов по ГОСТ 3.1105-74 (в настоящее время заменен на ГОСТ 3.1105-84 ЕСТД. Форма и правила оформления документов общего назначения), которые необходимы оформления технологического процесса, операции или перехода изготовления детали, включая контроль. Описание заводского технологического процесса: Операция 05 Токарная. Оборудование – Шестипозиционный токарно-карусельный станок мод. 1Б284. Позиция 1. Снять обработанную деталь. Установить и закрепить заготовку. Позиция 2. Подрезать торец 1 и 2 одновременно. Позиция 3.Точить ø174-0,5. Снять фаску 6х45°. Позиция 4. Расточить отверстие ø120+0,5 на длину 39. Точить ø172-0,16. Позиция 5. Расточить отверстие ø124+0,16 на длину 39. Позиция 6. Подрезать торец отверстия ø124+0,16, торец ø250, выдержав размер 39 и размер 6 с образованием канавки b=5, глубиной 1,5 и подрезать торец ступицы одновременно. Контроль поверхностей производится следующим инструментом: скоба 172-0,16 (8113-5488); пробка 124+0,16 (ПР 8140-5141, НЕ 8140-5142); калибр 6±0,2 (8150-5038). Операция 10 Токарная. Оборудование – Шестипозиционный токарно-карусельный станок мод. 1Б284. Позиция 1. Снять обработанную деталь. Установить и закрепить заготовку. Позиция 2. Подрезать торец ступицы выдержав размер 121-0,2. Позиция 3.Расточить отверстие ø110+0,87 на проход. Позиция 4. Расточить отверстие ø116+0,87, выдержав размер 46. Позиция 5. Расточить отверстие ø119+0,2, выдержав размер 46, снять фаску 3,6х45° в отверстии ø119+0,16. Позиция 6. Подрезать торец ступицы выдержав размер ø120±0,43, подрезать торец отверстия выдержав размер 46-0,62 с образованием канавки b=5, глубиной 1,5. Контроль поверхностей производится следующим инструментом:  Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,8 ГОСТ 166-80;Штангенциркуль ШЦ-III-250-0,05 ГОСТ 166-80; шаблон 46-0,62 (8102-6211); пробка 119+0,16 (ПР 8140-5139, НЕ 8140-5140). Операция 15 Алмазно-расточная. Оборудование – Алмазно-расточной станок мод. ОС 2706. Установить деталь в приспособлении. Закрепить. Расточить отверстие ø  Расточить отверстие ø  Снять деталь. Уложить на конвейер. Контроль поверхностей производится следующим инструментом: Пробка (ПР 8140-5075, НЕ 8140-5076);Пробка (ПР 8140-5043, НЕ 8140-5044);Кольцо для нутромера ø120 (8125-5094); Кольцо для нутромера ø125 (8125-5095); Наездник 120/125 (8701-5057); Нутромер 120 (8701-5028); Нутромер 125 (8701-5028); Эталон для настройки (8450-5237).  Операция 20. Карусельная.Оборудование – Карусельный станок мод. 1512. Установить деталь в приспособление, закрепить. Подрезать торец фланца, выдержав размер ø160-1 и размер 15±0,21. Снять деталь, уложить на конвейер. Контроль поверхностей производится следующим инструментом: Скоба 160-1,0; Штангенциркуль ШЦ –III-160-0,05 ГОСТ 166-80. Операция 25. Сборочная. (Смотреть отдельный техпроцесс) Оборудование – Пресс П2326. Операция 30. Сверлильная. Оборудование – Сверлильный станок мод. СС 2157. Установить деталь в приспособление. Закрепить. Сверлить одновременно 6 отверстий ø 22+0,052 Снять деталь, уложить на подставку. Зенковать 6 отверстий с обоих сторон пневмодрелью до притупления острых кромок. Контроль поверхностей производится следующим инструментом: Пробка 22+0,052 (8133-5558) Операция 35. Сверлильная. Оборудование – Радиально-сверлильный станок мод. 2Н135. Установить деталь в приспособление. Закрепить. Сверлить последовательно 3 отверстия ø 4,95+0,26; Сменить инструмент; Снять фаски в 3 отверстиях последовательно 1х45° Сменить инструмент; Нарезать резьбу М6-7Н в трех отверстиях последовательно; Снять деталь, уложить на подставку. Контроль поверхностей производится следующим инструментом: Пробка М6-7Н (ПР 8221-0030 ГОСТ 17756-72, НЕ 8221-1030 ГОСТ 17757-72) С точки зрения правильности установления последовательности операций процесса для достижения заданной точности детали можно сказать, что технологический процесс составлен правильно. Черновые операции выполняются на оборудовании отличном от предназначенного для чистовой расточки отверстий. Обработка торца фланца для достижения допуска биения относительно поверхностей Г и Д производится после обработки базовых поверхностей или за один установ вместе с ними. Обращает на себя  внимание несовпадение конструкторских и технологических баз, что приводит к перерасчету технологических размеров обработки детали. Например, невозможно обработать торец фланца, выдержав размер 6 (фактически выдерживается размер120-35-46+6=45). Это неизбежно приводит к ужесточению допусков изготовления детали.Так как технологический процесс разрабатывался применительно к крупносерийному типу производства, то уровень его технической оснащенности очень высок: применяются многошпиндельные станки модели 1Б284, специальный станок ОС2706 для алмазно-расточной операции, специальный станок модели СС2157 для сверления 6 отверстий ø22. На каждом переходе сконструированы приспособления (кулачки, опоры, державки и д.р.). Сконструирован специальный режущий инструмент сверло-развертка. К недостаткам можно отнести отсутствие режущего инструмента с неперетачиваемой сменной рабочей частью, что может привести к частым потерям рабочего времени на заточку и переналадку режущего инструмента. К недостаткам технологического процесса можно отнести обработку всех поверхностей на станках 1Б284 с одинаковыми режимами резания. Это обусловлено возможностями станка. Считаю, что применение оборудования с ЧПУ даст возможность сократить время обработки детали за счет применения более высоких скоростей для поверхностей с меньшим диаметром, для подрезки торцов и других переходов. Так же в техпроцессе отсутствуют режимы резания на сверлильные операции. Для контроля размеров разработаны специализированные мерительные инструменты калибры-пробки, калибры-скобы. Для боле точного контроля размеров чистовой обработки применяются индикаторные нутромеры с кольцами и эталоном для настройки. Проведя анализ технологического процесса можно сделать вывод, что технология производства детали «Ступица» морально устарела, и его можно пересмотреть применительно к современному уровню развития машиностроительного производства и металлорежущего оборудования, что приведет к уменьшению затрат на обработку детали по сравнению с базовой технологией. Так же необходимо устранить существующие недоработки в технологических картах. Если рассматривать базовый технологический процесс относительно соответствия требованиям системы международных стандартов ИСО 9000, то к сожалению приходится констатировать, что базовое предприятие является организацией с консервативным подходом к системе управления качеством. Объяснением этому может служить то, что административно-управленческая система на предприятии сложилась в 1970-х годах и в связи с кризисами и падением объемов производства, снижением уровня спроса на производимую продукцию внедрению новых современных методов организации производства было уделено слишком мало средств и внимания.  Система менеджмента качества ИСО 9000 является частью системы менеджмента организации, которая направлена на достижение результатов, в соответствии с целями в области качества для удовлетворения потребностей, ожиданий и требований заинтересованных сторон. Семейство стандартов ИСО 9000 способствует оформлению системы управления качеством, которое узаконено в международном масштабе.К сожалению, в СССР определение "качественный" подменялось другим - "простой и надежный". Когда же на отечественном рынке появилась конкурирующая импортная продукция, многие руководители поняли, что качество требует специальной работы. Так появилось движение по внедрению СУКП (систем управления качеством продукции), пятилетка качества, "Знак качества". Однако по большому счету это ни к чему не привело. В технических отделах создавались стандарты предприятий (СТП), которые затем внедрялись в производство. Для своего времени это было прогрессивным фактором, т.к. предполагалось, что, описывая и документируя процессы производства, можно навести порядок и обеспечить, таким образом, качество продукции. Однако этого не произошло, и как теперь понятно, не могло произойти. Одна из причин - СУКП не имела нормативной базы. СТП писали высококвалифицированные специалисты, которые хорошо знали производство на своем предприятии. Их представления о том, каким должен быть технологический процесс, и были той планкой, к которой они стремились подтянуть производство. Не предполагалось, что система будет проверяться независимой стороной, т.к. только в этом случае понадобилась бы нормативная база. Другая причина заключается в том, что целью разработчиков было описание правильного и эффективного, по их мнению, технологического процесса, а не обеспечение реализации этого процесса. Другими словами СУКП делали «из любви к искусству», а не для того, чтобы эта система на самом деле работала. В системе качества на основе стандартов ИСО 9000 основное внимание разработчиков направляется на создание таких регламентаций, которые нельзя было бы не выполнить. При анализе соответствия СУКП и СК ИСО 9000 в части требований к системе качества, то если требования СК ИСО 9000 принять за 100%, то такие пункты как: система качества выражение политики в области качества, ориентированной на заказчика; контроль руководства организации за обеспечением качества; регулярность оценки руководством организации эффективности системы качества; нормативная база документов системы качества; обеспечение развития системы качества - наличие подсистемы совершенствования; исключения повторения ошибок и несоответствий в производстве; прогнозирование возможных ошибок и несоответствий в будущем и их предотвращение; предотвращение непредумышленного использования несоответствующей продукции; регулярность проверок правильности функционирования системы качества; использование статистических методов для повышения эффективности системы качества; экономическая эффективность системы качества. Планирование и учет затрат обеспечения качества; гарантированность внедрения системы вовсе не были учтены в СУКП и составляли 0%; качество как удовлетворение установленных и предполагаемых требований заказчика - 20...30%; система качества должна быть организационно-управленческой системой - 70...80%; обеспеченность системы качества всеми необходимыми ресурсами 70...80%; соответствие процессов объяснения качества условиям договора подряда (контракта с заказчиком) - 30...40%; документированность обеспечения качества- 100%; обеспечение заказчику возможности отслеживать создание продукции на всех этапах - 30...40%. Сейчас в России работ  ают около 2500 компаний (2% от общего числа всех российских фирм), сертифицированных в соответствии с международными стандартами ISO 9000. К сожалению базовое предприятие к их числу не относится.Обзор технической информации о технологии обработки аналогичных деталей  Деталь «Ступица» можно отнести к группе фланцев. Технология обработки фланцев описана в следующей литературе: А.А.Гусев «Технология машиностроения (специальная часть)»; М.О.Якобсон «Технология станкостроения». Согласно этим источникам основное служебное назначение фланцев заключается в ограничении осевого перемещения вала, установленного на под- шипниках в изделии (машине), путем создания необходимого на- тяга или гарантированного осевого зазора между торцом фланца и торцом наружного кольца подшипника. Кроме того, фланцы выполняют роль крышек отверстий под валы, создавая необходимое уплотнение. Основными базами (конструкторскими) у таких фланцев яв- ляются посадочная цилиндрическая поверхность по размеру от- верстия в корпусе, малый торец центрирующего пояска, прилегаю- щий непосредственно (или через промежуточное кольцо) к торцу наружного кольца подшипника. Этот торец выполняет роль уста- новочной базы. В зависимости от серийности выпуска в качестве заготовок для фланцев применяют отливки (чугунные и стальные), поковки и штампованные заготовки, а также диски, отрезанные от сорто- вого прутка. При достаточно большой серийности литые фланцы изготовляют по выплавляемым моделям с минимальными припу- сками, ряд их поверхностей может не подвергаться в дальнейшем механической обработке, например, отверстия под крепежные болты. Технологический процесс механической обработки во многом зависит от серийности производства. В качестве технологических баз при обработке заготовки целесообразно выбирать основные базы детали. Другие поверхности для технологических баз реко- мендуется выбирать тогда, когда основные по разным причинам не могут быть технологическими базами (трудность установки и за- крепления, малые габариты и т. п.). Исходя из этого, на первых операциях обрабатывают основные базы с тем, чтобы на последую- щих операциях их использовать в качестве технологических баз. На первой операции в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца. На этой операции обрабатываются посадочная поверхность цилин- дрического пояска, два торца и выточки. Затем на базе этих обра- ботанных поверхностей обрабатывают цилиндрическую поверх- ность, торец и фаски большого фланца. На этих же базах обрабатывают крепежные отверстия и лыски, если они предусмотрены конструкцией. В крупносерийном производстве для операции точения ис- пользуются многошпиндельные вертикальные токарные полуав- томаты 1К282 и 1К284. На одном таком станке могут быть осущест- влены полная токарная обработка всех поверхностей (с двумя за- грузочными позициями и перестановкой заготовки после ее обра- ботки с одной стороны) и сверление крепежных отверстий. Обработка отверстий может быть произведена на вертикально- сверлильном станке с применением многошпиндельных головок, а также на агрегатно-сверлильном станке. В серийном производстве токарная обработка осущест- вляется на токарных станках 16К20 и станках 16К20ФЗ, РТ725ФЗ с ЧПУ. Обработка крепежных от- верстий фланцев производится на вертикально-сверлильном, радиально-сверлильном стан- ках в приспособлениях (ин- струмент направляется посред- ством втулок), на вертикально- сверлильном станке 2Р118Ф2 и 2Р135Ф2 с ЧПУ с револь- верной головкой на шесть ин- струментов, а также на фрезерно-сверлильном станке 6Р13РФЗ с револьверной го- ловкой на пять инструментов с фрезерованием лысок. При обработке отверстий на вертикально-сверлильных станках с ЧПУ инструмент работает без направляющих втулок с выводом и индексацией стола на заданную координату по управляющей программе. Поэтому в целях предотвращения увода сверла, особенно если внешний торец фланца литой  или штампованной заготовки остается необработанным, рекомендуется перед сверлением предварительно зацентровать отверстие. На зарубежных и передовых отечественных предприятиях токарная обработка деталей типа фланцев может производиться на вертикальных токарных обрабатывающих центрах с одним или двумя шпинделями. Например, таким образом обрабатывается ступица переднего колеса в компании «Opel». Данное оборудование позволяет производить не только токарную обработку, но и обработку крепежных отверстий, а так же доводочные операции, например шлифовку торцев тормозного диска. Это снижает количество используемого оборудования, повышает точность изготовления детали, так как поверхности обрабатываются с минимальным количеством установов. |