АП 87

В работе нет приложений

АННОТАЦИЯ

В выпускной квалификационной работе бакалавра дано описание служебного назначения роликового вала, выполнен анализ технических требований на производство детали и технологичности конструкции изделия, предложены материал и виды термической обработки вала, методы получения заготовки.

Разработаны технологические маршруты механической обработки и технологические процессы изготовления детали в условиях серийного производства в двух вариантах: с применением таких средств автоматизации, как промышленный робот М20П.40.01, тактовый стол СТ500 и токарно-фрезерный обрабатывающий центр INDEX G220, и с применением гибридного фрезерного обрабатывающего центра MAZAK INTEGREX i–400 AM. Рассчитаны припуски на механическую обработку, режимы резания и нормы времени, составлены карты наладок, операционные карты и представлена экономическая составляющая обоих процессов.

В работе содержатся иллюстрации в количестве 19 штук и таблицы – 33 штуки.

ANNOTATION

In the bachelor’s final qualification work the description of purpose of a roller shaft, the analysis of technical requirements on production of a shaft and product’s design technological effectiveness are given. Мaterial and types of heat treatment of a shaft, methods of blank’s production are offered

Technological routes and technological processes of detail’s manufacturing in the mid-variety manufacturing in two different variants are developed: with use of such automation equipment, as the industrial robot M20P.40.01, a tack table CT500 and the turn- mill center INDEX G220, and with application of the hybrid multi-tacking mill center MAZAK INTEGREX i-400 AM. Layers of downsteps, cutting parameters and time norms are calculated, setup sheets, operational cards are made and the economic components of both processes are presented.

There are illustrations in amount of 19 and 33 tables.

СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ.. 3

ANNOTATION.. 3

СОДЕРЖАНИЕ. 4

ВВЕДЕНИЕ. 6

1. Технологическая часть. 8

1.1. Анализ служебного назначения кулачкового механизма и детали «Вал роликовый». 8

1.2. Анализ технических требований, предъявляемых к детали «Вал роликовый». 13

1.3. Анализ технологичности конструкции роликового вала. 19

1.4. Материал детали и вид термической обработки. 24

1.5. Метод получения заготовки роликового вала. 27

1.6. Расчёт припусков на механическую обработку расчётно-аналитическим методом. 32

1.7. Критический анализ заводского (базового) варианта технологического процесса изготовления детали «Вал роликовый». 34

1.8. Обоснования выбора технологических баз для выполнения механической обработки. 37

1.9. Разработка технологического маршрута изготовления вала. 38

1.10. Разработка карты технологического процесса изготовления детали «Вал роликовый». 44

1.11. Расчёт режимов резания и норм времени. 52

1.12. Карты наладок на технологические операции. 55

2. Специальная часть. 60

2.1. Обоснование целесообразности применения гибридных технологий при изготовлении роликового вала. 60

2.2. Разработка нового технологического маршрута изготовления детали с применением гибридных методов. 62

3. Экономическая часть. 82

3.1. Расчёт себестоимости изготовления и экономических показателей участка механической обработки. 85

3.2. Расчёт себестоимости изготовления и экономических показателей участка гибридной обработки. 96

3.3. Сравнение экономических показателей. 106

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 109

Список литературы.. 110

Приложение А.. 112

Приложение Б. 124

ВВЕДЕНИЕ

В машиностроении нередко встречаются достаточно трудоёмкие детали, при этом обладающие жёсткими техническими требованиями на изготовление. Это влечёт за собой постоянную модернизацию технологии получения деталей, которая включает в себя не только постоянное расширение технологических возможностей металлорежущего оборудования, но и внедрение в машиностроение средств автоматизации для уменьшения времени вовлечённости человека непосредственно в производство детали.

Реорганизация процессов получения заготовки и механической обработки позволяет оптимизировать технологию изготовления изделия. Таким образом, за счёт использования современных обрабатывающих центров вместо станков определённых групп увеличивается загрузка металлообрабатывающего оборудования и расширяется номенклатура выпускаемых изделий, снижается трудоёмкость и себестоимость, так как уменьшается величина производственных площадей, благодаря уменьшению количества оборудования, а значит и дифференциации операций. Также в разы сокращается количество переустановов, что повышает качество получаемых деталей.

Внедрение средств автоматизации позволяет снизить вспомогательное время на установку и снятие детали, кроме того создание гибкого автоматического участка предполагает возможность отсутствия человека непосредственно у станка, что позволяет осуществлять многостаночное обслуживание.

Помимо этого, в современное производство всё чаще вводятся прогрессивные технологии, например, аддитивные технологии. Их применение упрощает получение сложнопрофильных заготовок, а использование современного гибридного фрезерного обрабатывающего центра с опцией лазерной наплавки позволяет объединить заготовительный процесс и процесс механической обработки, что в частных случаях приводит к значительному повышению производительности, снижению трудоёмкости и улучшению экономических показателей.

Целью работы является снижение трудоёмкости изготовления роликового вала за счёт применения в производстве прогрессивных технологий таких как средства автоматизации (промышленный робот для установки детали в зону обработки, тактовый стол для постоянного наличия заготовок на участке, программ графического моделирования и расчёта режимов резания), гибридного фрезерного обрабатывающего центра с функцией лазерной наплавки и современного металлорежущего оборудования с встроенным портальным роботом для снятия детали и последующим перемещением её в накопитель.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В выпускной квалификационной работе разработан новый технологический процесс изготовления детали «Вал роликовый» в условиях автоматизированного серийного производства.

Новая технология предполагает использование современных станков с ЧПУ и обрабатывающих центров, высокопроизводительного режущего инструмента, а также средств автоматизации – тактового стола и промышленного робота – манипулятора.

Усовершенствованный технологический процесс снижает трудоёмкость изготовления детали, уменьшает станочный парк, необходимые производственные площади и время механической обработки, наряду с повышением показателей качества детали.

В специальной части работы предложен альтернативный вариант технологического процесса изготовления роликового вала с использованием аддитивных и гибридных технологий, благодаря которым появилась возможность совместить процессы получения отдельных участков сложнопрофильной заготовки лазерной наплавкой и механической обработки выращенных конструктивных элементов.

В результате предложенных технологических решений трудоемкость изготовления роликового вала уменьшилась на 33%. В работе отмечены условия производства, для которых целесообразно применение гибридных технологий. Так, производство детали с применением аддитивных технологий целесообразно для мелкосерийного типа производства, тогда как для среднесерийного более предпочтительным является организация автоматизированных участков механической обработки с использованием традиционных методов получения заготовки объемной штамповкой.