Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Червяк 2А061.00.00.12

Министерство образования Республики Беларусь

УО «Брестский государственный политехнический колледж»

Машиностроительное отделение

 

 

Допущен к защите в ГКК

Зам. директора по учебной работе

______________ Н.В. Ратникова

"____"___________ 2009 г.

 

 

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Проектирование наладки  станков с ЧПУ на обработку  детали

Червяк 2А061.00.00.12

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

БГПК 05041.013.10.3 ПЗ

 

 

 

Руководитель  проекта

Лапин В.В._________________

Выполнил  учащийся гр.13 М

Пахальчук С.А._____________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2009

 

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение.....................................................................................................................3

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ.........................................................................5

1.1. Характеристика обрабатываемой детали.........................................................5

1.2. Предварительный выбор типа производства...................................................7

1.3. Выбор заготовки.................................................................................................9

1.4. Выбор технологических баз............................................................................15

1.5. Разработка маршрутного техпроцесса...........................................................17

1.6. Обоснование выбора станков с ЧПУ..............................................................19

1.7. Расчет припусков..............................................................................................21

1.8. Расчет режимов резания...................................................................................30

1.9. Расчет норм времени........................................................................................42

1.10. Уточненный расчет типа производства........................................................47

1.11. Определение необходимого количества оборудования..............................49

1.12. Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ...........................51

2. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ.......................................................................59

2.1. Выбор схемы установки заготовки в приспособлении.................................60

2.2. Расчет усилий зажима заготовки в приспособлении....................................61

2.3.Описание работы приспособления..................................................................64

3. НАЛАДКА СТАНКА С ЧПУ.............................................................................65

3.1. Расчет размерной настройки...........................................................................65

3.2.Наладка станка с ЧПУ на обработку детали...................................................67

3.3.Регулирование и обслуживание узлов станка с ЧПУ....................................69

4. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ................................................................................................74

4.1. Охрана труда и окружающей среды...............................................................74

5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ...........................................................................81

5.1. Расчет нормы времени на обработку партии деталей

и численности рабочих....................................................................................81

5.2. Расчет стоимости основных фондов, амортизационных отчислений

и материальных затрат......................................................................................85

5.3. Расчет фондов заработной платы и накладных расходов.............................87

5.4.Определение себестоимости обработки партии деталей

по базовому и проектируемому вариантам.....................................................91

5.5.Расчет показателей экономической эффективности......................................92

Заключение...............................................................................................................96

ЛИТЕРАТУРА.........................................................................................................97

ПРИЛОЖЕНИЕ.......................................................................................................98

 

Введение

 

Дипломное проектирование является завершающим  этапом обучения учащегося специальности  “Металлорежущие станки и инструмент”. В нем систематизируются и обобщаются знания полученные учащимся в процессе обучения и прохождения производственных и преддипломной практики.

Развитие  технологии машиностроения на данном этапе должно осуществлять переход  к массовому применению высокоэффективных  систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производства, техническое перевооружение его основных отраслей.

Повышение эффективности производства должно осуществляться путем его автоматизации  и механизации, оснащения высоко производительными станками с ЧПУ, промышленными роботами, создания ГПС. Развитию прогрессивных техпроцессов способствует конструирование современных станочных систем повышенного качества и в первую очередь точности. В машиностроении точность особенно важна для повышения эксплуатационных качеств машины. Назначение требуемой точности – ответственная задача конструкторов, а её технологическое обеспечение при наименьших затратах – основная задача технолога.

Несколько десятилетий назад автоматизация  ориентировалась на производства, выпускающие большие количества одинаковых деталей. Сегодня стала возможной автоматизация производства изделий, изготовляемых в относительно небольших размерах. Технологическое оборудование, обеспечивающее требуемую точность при высокой производительности, оснащено системами ЧПУ, автоматической зажимной оснасткой и системами смены заготовок и инструмента.

В этой связи в настоящей работе на базе реального технологического процесса механической обработки детали необходимо разработать технологию её изготовления с использованием современных станков с ЧПУ, подготовить управляющую программу, а так же решить конструкторские и эксплуатационные вопросы применения оборудования с ЧПУ.

Качество  изготовления продукции определяется совокупностью свойств процесса её изготовления, соответствием этого процесса и его результатам установленным требованиям. Основными производственными факторами являются  качество оборудования и инструмента, физико-химические, механические и другие свойства исходных материалов и заготовок, совершенства разработки технологического процесса и качество выполнения обработки и контроля.

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технологические условия на изготовление.

Главным при выборе заготовки является обеспечения заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.

Припуск – слой материала, удаляемый с  поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Припуск на обработку может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Технологический процесс разрабатывают на основе типового или группового технологического процесса. По технологическому классификатору формируют технологический код. По коду изделие относят к определенной группе и действующему для нее типовому или групповому технологическому процессу. При отсутствии соответствующей классификационной группы технологический процесс разрабатывается как единичный, с учетом ранее принятых прогрессивных решений в действующих единичных технологических промессах.

Целью данного дипломного проекта является проектирование наладки станка с ЧПУ на обработку детали. В техническом разделе выполняется выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки, проектирование технологического процесса обработки детали.

На  основе этого необходимо произвести расчёт припусков на механическую обработку, режимов резания, выбор оборудования и расчёт его количества.

В конструкторском разделе следует  спроектировать и рассчитать станочное приспособление, рассчитать силу зажима.

В разделе «Охрана труда и окружающая среда» следует рассмотреть вопросы по законодательству ОТ, производственной санитарии, пожарной безопасности и защиты окружающей среды.

Устойчивое  развитие экономики во многом определяется техническим прогрессом машиностроения. При этом необходимо как увеличение выпуска продукции машиностроения, так и повышение её качества. Указанный рост осуществляется преимущественно за счет интенсификации производства на основе широкого использования достижений науки и техники, применения прогрессивных технологий.

 

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

1.1 Характеристика обрабатываемой детали

 

Деталь Червяк 2А061.00.00.12 является телом вращения типа вал. Деталь входит в состав привода подач шестишпиндельного пруткового автомата 1А240-6. Служит для передачи крутящего момента через шпоночные пазы между скрещивающимися валами в приводе подач. Крутящий момент червяк воспринимает через муфту. Опорными поверхностями являются Ø25h6 и Ø30h6, на которые насаживаются два шариковых подшипника. На резьбовой поверхности М24×1,5 устанавливается гайка для регулировки зазора подшипника. Шпоночные пазы для обеспечения функционального назначения опорной шайбы.

Произведем  анализ на технологичность детали.

Основная  цель анализа технологичности конструкции обрабатываемой детали − возможное уменьшение трудоемкости и металлоемкости, возможность обработки детали высокопроизводительными методами.

Делая качественный анализ можно выделить следующие технологичные элементы:

1. Заготовка имеет удобные поверхности для базирования и закрепления при установке на станках на всех операциях (торцы, наружный диаметр, внутренние конические поверхности (центровые отверстия).

2. Коэффициент обрабатываемости резанием  ориентировочно 1,0.

3. В детали отсутствуют сложные контурные обрабатываемые поверхности.

4. Большинство поверхностей имеют хороший доступ для обработки и непосредственного измерения.

5. Точность, заданная на чертеже детали достигается на станках нормальной точности.

6. В конструкции детали отсутствуют специфические требования (допуски по массе, неуравновешенности и герметичности).

7. В конструкции детали имеются канавки для выхода режущего инструмента на доводочных операциях.

8. Возможна обработка поверхностей проходными резцами.

9. Обработка детали может вестись по типовой технологии для деталей типа вал.

Нетехнологичным является:

1. Винтовая поверхность червяка, требует специальной заточки профиля резца по шаблону.

2. Поверхность Ø20 влечет затруднение  ее обработки и получения.

3. Наличие закрытых шпоночных пазов.

Учитывая  вышеизложенные факторы, делаем вывод  о том, что деталь является технологичной.

Материалом, из которого изготавливается Червяк, является сталь 45 ГОСТ 1050-88 – конструкционная углеродистая сталь.

Химический  состав и механические свойства приведены соответственно в таблицах 1.1 и 1.2.

 

Таблица 1.1 Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-88, %

С	Si	Mn	S	P	Cr
			не более
0,42..0,45	0,17..0,37	0,5..0,8	0,04	0,035	0,25

 

Таблица 1.2 Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88, %

Механические свойства					Физические свойства			Технологические свойства
δт	δв	δ, %	НВ	αн=Дж/см2	γ, г/см3	λ, Вт/мс	a×106, 1/Со	Обрбатываемость резанием	Свариваемость	Интервал температуры ковки, 0С	Пластичность холодной обработке
МПа
363	598	16	193	49	7,8	680	11,6	В	ВВ	800-1200	В