Міністерство  освіти і науки  України

Українська  інженерно-педагогічна  академія 

Кафедра технологій і управління якістю в машинобудуванні 
 
 
 
 
 

ПОЯСНЮВАЛЬНА  ЗАПИСКА

до  підсумкового курсового  проекту циклу  професійної та практичної підготовки на тему: 
 
 
 

Автоматизоване проектування технологічного процесу виготовлення виробу транспортної машини: деталь «вал первинний». Річна програма випуску - 5000 шт. 
 

Харків  2010 

 

 

     

Анотація

     Тема  підсумкового курсового проекту  «Автоматизоване проектування технологічного процесу виготовлення виробу транспортної машини: деталь вал первинний. Річна  програма випуску - 5000 шт." 

     У курсовому проекті зроблений загальний аналіз технологічності конструкції, обрані тип і організаційна форма виробництва відповідно до заданої програми випуску деталі. Проведено техніко-економічне обґрунтування вибору виду й методу одержання заготівки за допомогою обчислювальної техніки.

     Розроблено  маршрут на обробку деталі й операційний  технологічний процес для однієї операції з розрахунком норм часу на виготовлення й режимів різання.

     Зроблено  техніко-економічне обґрунтування  технологічного процесу й розрахунку оптимальних режимів різання із застосуванням методики для техніко-економічного обґрунтування вибору встаткування на персональному комп'ютері.

     Обрано  верстатне затискне пристосування  й дана оцінка погрішності базування заготівки.

     Весь  курсовий проект виконаний з використанням персонального комп'ютера: спеціалізовані САПР - SolidWorks, CamWorks, ТехноПро та програм які входять до офісного пакету – Microsoft Word, Microsoft Excel.. 

 

     

Введення

     Необхідність  розробки високоякісних технологічних  процесів із застосуванням сучасних комп'ютерних технологій продиктовано вимогами часу.

     Випуск  машин високої якості при підвищенні їхньої ефективності, скорочення строків створення й освоєння, зменшення витрат на виробництво, експлуатацію й ремонт - найважливіше завдання машинобудування.

     Ціль  даного курсового проекту - знизити  собівартість продукції за рахунок вибору оптимальної заготівки й зменшення припусків на обробку, що дозволить зменшити витрату металу на одиницю продукції. Основним завданням курсового проекту є розробка такого технологічного процесу, що забезпечить виготовлення заданої деталі з найменшими витратами, тобто знизити собівартість на одиницю продукції.

     Широке  застосування автоматизації й механізації  виготовлення деталей на базі верстатів  із числовим програмним керуванням, гнучких автоматичних систем, комплексна механізація вантажно-розвантажувальних робіт, підйомно-транспортних і складських робіт є відчутним резервом підвищення продуктивності праці.

     Курсове проектування проводилося з використанням  сучасних засобів конструкторського й технологічного проектування: Solid Works; CAM Works; ТехноПро. 

 

     

1. Технологічна частина.

1.1 Визначення типу  виробництва

     1.1.1 Розрахунок програми  запуску.

Розрахунок виробляється по формулі:

П_З=N+a_п      (1.1)

де N - річна  програма випуску, рівна 5000 шт.;

   П_З – програма запуску, шт.;

   а_п – технологічні втрати в % від річної програми (2%).

Приймаємо а_п=100 шт.

П_З=5000+100=5100 шт.

Таким чином, програма запуску з обліком  можливих технологічних втрат складе 5100 шт. у рік.

     1.1.2 Вибір типу й  організаційної форми виробництва.

     Розробка  технологічного процесу механічної обробки деталей, вибір устаткування, різального інструменту, пристосувань залежить від типу виробництва, однак на початку це можна орієнтовно. Для попереднього визначення типу виробництва розраховується такт випуску по формулі:

     t=60F_об/ П_З       (1.2)

де П_З  – річна програма запуску, 5100 шт.;

F_об – ефективний дійсний річний фонд роботи устаткування (при роботі у дві зміни, 4055 ч).

t=60*4055/5100=47 хв.

Таким чином, величина такту дорівнює 47 хв.

     Визначаємо  штучний  час для найбільш тривалої операції, тобто для токарської обробки по формулі

      ,    (1.3)

де D_с - середній діаметр обробки, мм.;

- коефіцієнт основного часу, =0,17;

- коефіцієнт, що враховує час  на обслуговування робочого місця,  відпочинку й особистих потрібностей, =1,36;

I - число  проходів інструмента.

Т_шт=(30*0,17*1,36*230*2)/1000=3,2 хв.

     Тому  що величина такту близька до тривалості найбільш характерної операції, то виробництво багатосерійне або масове [2].

1.2 Аналіз технологічності  конструкції деталі.

     Деталь  вал первинний виготовлена з матеріалу сталь 45, є проміжною ланкою в редукторі або коробці передач і призначена для передачі крутного моменту на вал або зубчасте колесо. На деталь є робоче креслення, а виходить, вона - нестандартна.

     Фізико-хімічні  й механічні властивості матеріалу, твердість деталі відповідає вимогам технології виготовлення, зберігання й транспортування.

     З огляду на форму деталі й обсяг  випуску, заготівку необхідно одержувати штампуванням на молотах, що є більше раціональним і економічним, у порівнянні з виготовленням деталі із прокату.

     Проведемо аналіз технологічності конструкції деталі відповідно до вимог, викладеним в [1].

     1.2.1 Аналіз відповідності  номінальних розмірів  стандартним

  Конструкція деталі має ряд стандартизованих конструктивних елементів: нормалізовані  шпонкові пази; центрові отвори; посадкові  поверхні. Для аналізу відповідності номінальних розмірів стандартним числовим значенням, складаємо таблицю 1.1.

     Більшість розмірів (20) входять у ряди нормальних лінійних розмірів. З них у ряд R5 потрапили 4 розміри, у ряд R10 - 2 розміри, у ряд R20 - 4, у ряд R40 потрапили 7 розмірів і в у додатковий ряд R80 потрапили 2 розмірів. Не входять ні в один з рядів - 5 розмірів: 105, 66, 43, 44, 10 . Тому що вони зовнішня лінійна й діаметральні, те їхня обробка й контроль не представляє ніяких труднощів і проводиться стандартним інструментом і універсальними вимірювальними засобами. Більшість розмірів є нормальними лінійними розмірами відповідно до ГОСТ 8032-84.

1.2.2 Аналіз точності  й шорсткості поверхонь  деталі

  Проводимо відносний аналіз точності й шорсткості поверхонь деталі, дані аналізу, оформляємо у вигляді таблиці.

Аналіз точності й шорсткості поверхонь деталі показав, що більша частина розмірів не відповідає рекомендуємій шорсткості.

Визначення  коефіцієнта точності:

      ,      (1.4)

де  - середній квалітет оброблюваних поверхонь деталі.

      ,     (1.5)

де  - i-й квалітет;

    - кількість розмірів i-го квалітету.

А_ср =(14*18+12*1+8*2+6*2)/24=12,7

К_т= 11/12,7=0,92

Визначення  коефіцієнта шорсткості:

,      (1.6)

де  - середня шорсткість оброблюваних поверхонь деталі ( );

,     (1.7)

де  - параметр i-й шорсткості виражений в ;

     - кількість поверхонь із i-ой  шорсткістю.

Б_ср =(10*19+5*1+2,5*1+1,25*2+0,63*1)/24=8,36

К_ш= 11/7,9=0,88

     Дана  шорсткість відповідає даній точності, тому що показники коефіцієнтів точності й шорсткості не набагато відрізняються один від одного.

1.2.3 Аналіз фізико-хімічних  і конструктивних  властивостей деталі

   Аналіз  фізико-хімічних властивостей матеріалу, твердості деталі, її форми й розмірів варто проводити стосовно до вимог технології механічних, термічної обробок, виготовлення вихідної заготівки, зручності транспортування й контролю. При аналізі твердості деталі при обробці різанням варто визначити коефіцієнт твердості:

;      (1.8)

де L -загальна довжина деталі, мм;

     - середньозважений діаметр деталі,

     (1.9)

     Тут - відповідно діаметри й довжини окремих щаблів деталі, мм.

     dср =(22*18+25*18+26*30+35*14+40*20+30*59+25*24+22*19)/230=26,5мм.

К_ж=230/26,5» 9.

     Тому  що довжина деталі не перевищує 10 діаметрів, то обробка виробляється в центрах без застосування додаткових засобів.

 

     

Таблиця 1.3 - Хімічні властивості  матеріалу