Совершенствование технологии изготовления вала привода картофелекопателя КТН-2В в ОАО «Хойникский райагросервис» (дипломный проект)

Дипломный проект

Дипломный проект на тему «Совершенствование технологии изготовления вала привода картофелекопателя КТН-2В в ОАО «Хойникский райагросервис» содержит страниц пояснительной записки, в том числе рисунков , таблиц, 3 приложения, графическая часть – листов чертежей формата А1.

В дипломном проекте усовершенствована технология изготовления вала привода картофелекопателя КТН-2В с применением прогрессивных технологических методов. Применена система автоматизированного проектирования технологического процесса (САПР ТП).
Разработано приспособление для токарных работ. Произведены необходимые технические расчеты.
Для токарной операции применен поводковый патрон с утопающим центром, который позволита сократить время на процесс обработки и ликвидировать необходимость последующих слесарных работ.
В соответствии с заданием выполнены разработки по безопасности жизнедеятельности и охране труда.



СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.....................
1 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА...
1.1 Краткая характеристика предприятия...
1.2 Производственная структура предприятия...
1.3 Состав и характеристика участка изготовления....
1.4 Режимы работы и годовые фонды рабочего времени...
1.5 Техническая характеристика, краткое описание назначения, устройства и принцип работы вала привода картофелекопателя КТН-2В.....
2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛА ПРИВОДА КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЯ КТН-2В..
2.1 Назначение и конструкция детали...
2.2 Анализ технологичности конструкции детали...
2.3 Определение типа производства
2.4 Выбор заготовки...
2.5 Выбор технологических баз и оценка точности базирования...
2.6 Проектирование маршрутного технологического процесса...
2.7 Расчет припусков на обработку...
2.8 Расчёт режимов резания...
2.9 Расчёт норм времени...
2.10 Расчет потребности в энергоресурсах...
3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ...
3.1 Описание устройства и работы станочного приспособления...
3.2 Расчет производительности приспособления...
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ.......
4.1 Технологическая планировка участка...
4.2 Снабжение участка режущим инструментом и организация его заточки...
4.3 Организация рабочих мест...
4.3 Производственная программа и годовой объем работ...
5. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФЕРРОАБРАЗИВНЫХ ПОРОШКОВ...
5.1 Введение...
5.2 Постановка задачи исследования...
5.3 Методы исследования и оборудование...
5.4 Результаты исследования...
6 ОХРАНА ТРУДА ......
6.1 Требования безопасности при выполнении технологического процесса изготовления вала
6.2 Обеспечение санитарно-гигиенических условий при выполнении технологического процесса изготовления вала
6.3 Оценка пожарной опасности ОАО «Хойникский райагросервис» с целью повышения его устойчивости в чрезвычайных ситуациях техногенного характера...
6.4 Определение категории опасности деятельности ОАО «Хойникский райагросервис»...
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА...
7.1 Инвестиции......
7.2 Расчет себестоимости изготовления вала...
7.3 Определение отпускных цен на изготовления вала......
7.4 Оценка эффективности инвестиций
7.5 Расчет критических объемов производства на предприятии.........
7.6 Технико-экономические показатели проекта...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...
ЛИТЕРАТУРА......
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. КОМПЛЕКТ ДОКУМЕНТОВ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛА ПРИВОДА
ПРИЛОЖЕНИЕ В. ВЕДОМОСТЬ ОСНАСТКИ СЛЕСАРНО-МЕХАНИЧЕСКОГО УЧАСТКА
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. СПЕЦИФИКАЦИЯ ВАЛА С МУФТОЙ



2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛА ПРИВОДА КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЯ КТН-2В

2.1 Назначение и конструкция детали

Данная деталь относиться к классу валов. Предназначена для передачи крутящего момента. Допуски на размер и форму ответственных частей детали находятся в жестких пределах. Часть вала подвергается термической обработке, а именно закалке токами высокой частоты.

Рисунок 2.1 – Вал привода картофелекопателя КТН-2В

Материал детали – Сталь 45 ГОСТ1050-88. Данный материал характеризуется хорошей обрабатываемостью резанием и хорошими пластическими свойствами. Обычно применяется для средненагруженных деталей, работающих при небольших скоростях и средних удельных давлениях. Поэтому можно сделать вывод, что материал детали соответствует предъявленным требованиям и является приемлемым.
Характеристики стали, приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1- Химический состав и механические свойства Сталь 45 ГОСТ1050-88
Содержание элементов, % Термическая обработка Механические свойства Порог хладно-
ломкости Обраба-тываемость
C Mn Cr Ni Mo t, закалка t,
от
пуск 
 



HB 

0.25 1 1 - 1 880 650  1000 800 10 45 -40 -100 163 0.8


2.2 Анализ технологичности конструкции детали

Деталь –вал, изготовленный из конструкционной стали марки «Сталь 45», предназначенный для передачи крутящего момента и базирования на него подшипников качения, удовлетворяя предъявляемым требованиям: цилиндричности, соосности посадочных поверхностей, перпендикулярности и параллельности.
Выгодным методом получения заготовки является прокат.
Деталь имеет несколько ступеней, что несколько снижает технологичность детали, так как обработка ведётся с переустановом.
В целом деталь имеет простую форму и не вызывает затруднений при обработке, так как легко обеспечивается доступ ко всем обрабатываемым поверхностям режущим инструментом.




2.6 Проектирование технологического процесса

При выборе методов обработки детали будем руководствоваться возможностями предприятия и наличием оборудования, видом получения заготовки, технико-экономическими показателями.
За основной метод получения заготовки принимаем обработку заготовки резанием. Для придания нужных форм и размеров детали воспользуемся такими разновидностями, как токарная обработка, фрезерование.
Для данных методов получения детали будем руководствоваться следующими соображениями:
1) в первую очередь следует обрабатывать поверхности, принятые за чистовые (обработанные) технологические базы;
2) последовательность обработки зависит от системы простановки размеров. В начало маршрута выносят обработку той поверхности, относительно которой на чертеже координировано большее число других поверхностей;
3) при невысокой точности исходной заготовки сначала следует обрабатывать поверхности, имеющие наибольшую толщину удаляемого материала (для раннего выявления литейных и других дефектов, например раковин, включений, трещин, волосовин и т.п., и отсеивания брака). Далее последовательность операций необходимо устанавливать в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее ее необходимо обрабатывать, так как обработка каждой последующей поверхности может вызывать искажение ранее обработанной поверхности (снятие каждого слоя металла с поверхности заготовки приводит к перераспределению остаточных напряжений, что и вызывает деформацию заготовки). Последней нужно обрабатывать ту поверхность, которая является наиболее точной и ответственной для работы детали в машине;
4) операции обработки поверхностей, имеющих второстепенное значение, не влияющих на точность основных параметров детали (сверление мелких отверстий, снятие фасок, прорезка канавок, удаление заусенцев и т.п.), следует выполнять в конце технологического процесса, но до операций окончательной обработки ответственных поверхностей. В конец маршрута желательно также выносить обработку легкоповреждаемых поверхностей, к которым относят, например, наружные резьбы, наружные зубчатые поверхности, наружные шлицевые поверхности и т.п.;
5) в том случае, когда заготовку подвергают термической обработке, для устранения возможных деформаций нужно предусматривать правку заготовки или повторную обработку отдельных поверхностей для обеспечения заданной точности и шероховатости.
Разработка технологического процесса механической обработки детали выполнена с использованием программно-методического комплекса системы автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки деталей – ПМК САПР ТП PRAMEN.
Система автоматизированного проектирования технологических процессов САПР ТП PRAMEN предназначена для повышения уровня автоматизации технологической подготовки единичного, мелкосерийного и серийного механообрабатывающего производства и обеспечивает значительный технико-экономический эффект за счет снижения трудоемкости, сокращения сроков технологического проектирования и повышения оперативности обеспечения производства необходимой документацией.
Компонентами системы САПР ТП PRAMEN являются:
1) программный комплекс для графического ввода геометрической информации, подготовки исходных данных для технологического проектирования и автоматизированного формирования операционных эскизов;
2) программно-методический комплекс системы автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки деталей – ПМК САПР ТП;
3) программный комплекс генерации форм технологических и других документов – ПК ГЕНЕРАТОР;
4) архив исходных данных и выходных документов;
5) единая база данных технологического назначения, содержащая информацию по оборудованию, технологической оснастке, материалам и другую, необходимую для проектирования технологических процессов (ТП);
6) программа Диспетчер, обеспечивающая функционирование системы во всех режимах, включая автономное функционирование подсистем САПР ТП и контроль состояния этапов технологического проектирования.
Исходной информацией для системы автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки деталей являются:
 сведения о составе изделия, формируемые в диалоговом режиме на базе конструкторско–технологической спецификации и представляющие собой список обозначений изделий (узлов), сборочных единиц (подузлов), деталей;
 информация о детали:
общие сведения (наименование, обозначение, материал, масса и др.);
 геометрическая информация с электронного или выполненного на бумажных носителях чертежа с заданием исходных данных на входном языке САПР ТП.
Программный комплекс графической работы предназначен для подготовки исходных данных при технологическом проектировании в САПР ТП по конструкторскому чертежу обрабатываемой детали, находящейся в среде графического редактора и позволяет в интерактивном режиме выполнять:
 ввод исходных данных о детали с чертежа в электронной форме;
 автоматизированное формирование комплекта карт технологических эскизов;
ПМК САПР ТП предназначен для решения задач автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки на все виды деталей общемашиностроительного применения в следующих режимах:
 автоматический (детали типа тел вращения и плоскостные, включая элементы сварных конструкций);
 проектирование с редактированием;
 диалоговый (детали любого типа, в т.ч. корпусные и сложной конфигурации);
 по аналогу (детали любого типа при наличии в архиве детали-аналога).
Технологический маршрут обработки вала приведен в таблице 2.6.

В зависимости от выбранного технологического процесса назначаем технологические операции обработки детали[5].

При проектировании технологических операций, необходимо стремиться к уменьшению ее трудоемкости. Все технологические операции представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3—Маршрутно-операционный технологический процесс изготовления вала
Номер операции Наименование Модель станка, приспособ-ление Режущий инструмент, размеры, марка материала Техноло-гические базы
1 2 3 4 5
005 Абразивно-отрезная
 Абразивно-отрезной станок 82АС40 – Поверхность проката
010 Токарно-винторезная 16К20Ф3 Резец сборный специальный Торец
025 Токарно-винторезная 16К20Ф3 Резец 2102-0075 ГОСТ 18877-73 Центровые
отверстия
Продолжение таблицы 2.3

020 Токарно-винторезная 16К20Ф3 Резец 2102-0075 ГОСТ 18877-73 Цилиндри-ческая поверхн.

025 Шпоночно- фрезерная 6Н81 ФРЕЗА 2220-0009 ГОСТ 17025-71 Цилиндри-ческая поверхн.
030 Шлицефрезерная Станок 5350А Фреза 2520-0743В
ГОСТ 8027-86 Центровые
отверстия
035 Круглошлифовальная 3А130 600Х80Х305 А 1КЛ. ГОСТ 2424-83 Центровые
отверстия
040 Шлицешлифовальная 3451А ФАП Ж15КТ Центр. отв.

045 Термическая - - -
050 Промывка Моечная ванна
 - -
055 Контроль Стол ОТК - -







Описание устройства и работы станочного приспособления
Станочное приспособление (СП) применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. Обоснованное применение СП позволяет получать высокие технико-экономические показатели. Трудоёмкость и длительность цикла технологической подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счёт применения стандартных систем СП, сократив трудоёмкость, сроки и затраты на проектирование и изготовления СП. В условиях серийного машиностроения выгодны системы УСП, СРП, УНП, СНП и другие СП многократного применения. Производительность труда значительно возрастает (на десятки – сотни процентов) за счёт применения СП быстродействующих с механизированным приводом, многоместных, автоматизированных, предназначенных для работы в сочетании с автооператором или технологическим роботом. Применение СП позволяет обоснованно снизить требования к квалификации станочников основного производства (в среднем на разряд), объективно регламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить технологические возможности оборудования.
Станочное приспособление должно обеспечивать необходимую точность обработки детали, достижение наибольшей производительности и экономичности.
Конструкция приспособления обеспечивает:
1. Точность установки и надежность крепления обрабатываемой детали.
2. Быстроту действия.
3. Приведение незначительных усилий для приведения в действие зажимов, удобство и безопасность работы.
4. Надежность эксплуатации.