Содержание
Задание №1. Оценка технологического процесса изготовления детали……….4
Задание № 2. Подбор и изучение отечественных и зарубежных научных публикаций……………………………………………………………………….11
Задание № 3. Проведение научных исследований или работ по выявлению существующего недостатка технологического процесса……………………..17
Заключение……………………………………………………………………….20
Задание №1. Оценка технологического процесса изготовления детали
Целью учебной практики является формирование умений, приобретение первоначального практического опыта для последующего освоения общих и профессиональных компетенций по избранной специальности.
При анализе поставленной цели, формируются следующие задачи:
- отработка целесообразного, необходимого и достаточного набора практических умений, важных для последующего формирования компетенций;
- воспитание осознанного осмысления и самооценки собственной деятельности.
Обзор Вертикально-сверлильного станка 2А135
Станок предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования, развёртывания отверстий, а также для нарезания резьбы метчиками.
В процессе изучения данного станка узнал назначение и применение, основные данные и в каких производствах используется. Рассмотрим техническую характеристику станка, которая представлена в таблице 1.
Таблица 1
Техническая характеристика станка
Условный диаметр сверления 35 мм
max допустимое усилие подачи 1600 кг
Электродвигатель 2870 об/мин
max глубина сверления 225 мм
max вертикальное перемещение салазок шпинделя 200 мм
max вертикальное перемещение ствола 325 мм
Вес 1415 к
Габариты 1240х810х2563 мм
Основные узлы станка:
А - стол; Б - шпиндельная бабка с коробкой подач и подъемным механизмом; В - коробка скоростей; Г - станина (колонна); Д - основание станины. Органы управления:
1 - рукоятка перемещения стола; 2 - штурвал для подъема и опускания шпинделя и для включения механической подачи.
Рисунок 1. Вертикально-сверлильного станка 2А135
Движения в станке. Под движением резания понимается вращение шпинделя вместе с режущим инструментом, а под движением подачи - осевое перемещение шпинделя с режущим инструментом. К вспомогательным движениям относятся ручное вертикальное перемещение стола и шпиндельной бабки, а также быстрое ручное перемещение шпинделя вдоль его оси.
Операционная концепция предполагает размещение заготовки на столе станка и ее надежную фиксацию с помощью станочных тисков или специализированных приспособлений. Для совмещения оси будущего отверстия с осью шпинделя приспособление с заготовкой перемещается по столу станка. Режущий инструмент в зависимости от формы его хвостовика закрепляется в шпинделе станка либо с помощью патрона, либо с помощью переходных втулок. Стол и шпиндельная бабка регулируются в зависимости от высоты заготовки и длины режущего инструмента. Обработка отверстий может осуществляться как за счет ручного перемещения шпинделя, так и за счет механической подачи.
К конструктивным особенностям станка относятся высокая жесткость, прочные рабочие механизмы, мощный привод, широкий диапазон скоростей резания и подач. Эти особенности позволяют использовать режущий инструмент, оснащенный твердым сплавом. Станок оснащен электрическим реверсом, управление которым может осуществляться как в автоматическом, так и в ручном режиме, что позволяет нарезать резьбу с ручным вводом и выводом метчиков. Для вертикально-сверлильного станка модели 2А135 в конструкции предусмотрен механизм автоматической подачи, который включается после быстрого подхода режущего инструмента к заготовке, а подача автоматически прекращается при достижении требуемой глубины сверления. Специальный механизм с упором обеспечивает точную глубину сверления непроходных отверстий и одновременно служит предохранительным устройством, защищающим механизм подачи от повреждения при чрезмерной нагрузке. Шпиндель станка установлен на прецизионных роликовых подшипниках, причем в нижней опоре используется радиальный шарикоподшипник класса AB, а в верхней - шарикоподшипник класса B.
Завод предлагает возможность замены приводных шкивов клиноременной передачи, что позволяет регулировать частоту вращения шпинделя в пределах необходимых параметров для выполнения конкретных задач. Для минимизации вспомогательного времени на станке модели 2А135 предусмотрена удобная функция, позволяющая включать и выключать подачу с помощью одного и того же маховика. Это позволяет быстро перемещать шпиндель вручную.
Вертикально-сверлильные станки выпускаются в различных моделях, которые широко используются на машиностроительных предприятиях. К ним относятся модели 2118, 2118А и 2В118, предназначенные для сверления отверстий максимальным диаметром 18 мм в низкоуглеродистой стали. Также имеются модели 2125 и 2А125, предназначенные для сверления отверстий с максимальным диаметром 25 мм. Модели 2135 и 2A135 предназначены для сверления отверстий с максимальным диаметром 35 мм. Кроме того, существуют такие модели, как 2150, 2A150 и 2170, специально созданные для сверления отверстий с максимальным диаметром 50 мм, 70 мм и соответственно. Кроме того, выпускается и модель 2Н135А.
Обзор Фасонных резцов
При обработке вращающихся и винтовых поверхностей на токарных, револьверных станках, автоматах и полуавтоматах применяются резцы с фасонной режущей кромкой. При этом заготовка быстро вращается вокруг своей оси, а резец совершает движение подачи. Основным видом движения подачи обычно является поступательное, которое может быть и радиальным. Такие фрезы называются радиальными, поскольку направление их подачи пересекает ось заготовки в одной или нескольких точках вдоль режущей кромки.
Рисунок 2. Фасонные резцы
Для обработки односторонних профилей без кольцевых канавок и выступов, а также для формообразования торцов используются фасонные фрезы с осевой подачей. В отличие от радиальных фрез, при обработке ступенчатых деталей эти фрезы работают за счет срезания меньших участков. Соответственно, силы резания меньше, что позволяет обрабатывать менее жесткие заготовки.
Фрезы для снятия тангенциальных фасок устроены таким образом, что в направлении подачи разные точки режущей кромки соприкасаются с обрабатываемой поверхностью заготовки. Благодаря такому уникальному направлению подачи эти фрезы называются фаскоснимателями. Каждая точка вдоль режущей кромки фрезы начинает резать в точке А и завершает операцию в точке В. Последующее движение подачи не снимает дополнительный материал, что позволяет получать детали одинакового размера независимо от момента остановки движения подачи.
Вращательное движение подачи обычно наблюдается в фасонных фрезах, причем преобладают как радиальные, так и тангенциальные варианты. В случае тангенциальных фрез режущая кромка образует поверхность вращения, которая соприкасается с поверхностью заготовки в точке Д. Важно отметить, что размеры обработанной поверхности заготовки не зависят от конкретного момента прекращения подачи. Фрезы с фаской часто используются при обработке цилиндрических поверхностей на строгальных, долбежных или специализированных станках.
Технологический процесс изготовления детали
Отдельная операция, выполняемая на одном рабочем месте, называется технологической операцией. Технологический процесс изготовления детали состоит из семи операций:
0010 – отрезная (пила ножовочная);
0030 – токарная (токарно – винторезный станок 1К62);
0035 – токарная (токарно – винторезный станок 1К62);
0060 – сверлильная (вертикально – сверлильный станок ТСМ-212);
0070 – резьбонакатная (резьбонакатной п/автомат UPW 2.5*100);
0080 – промывка (машина моечная МК-100);
0200 – покрытие.
Под технологическим переходом, согласно ГОСТ 3.1109-73, понимается законченная часть технологической операции, в которой используется один и тот же инструмент, а поверхности либо формируются в процессе обработки, либо соединяются в процессе сборки.
Операция 0010 состоит из одного перехода:
- резать штангу на заготовки.
Операция 0030 состоит из четырех переходов:
- подрезать торец.
- обточить фаску 1.
- отрезать деталь в размер 2.
- уложить деталь в тару.
Операция 0035 состоит из шести переходов:
- подрезать торец 7.
- обточить диаметр 1 выдерживая размеры 2 и 3.
- обточить диаметр 4 выдерживая размеры 5 и 6.
- обточить конус 8 выдержав размер 9.
- сдать ОТК размер 5.
- уложить деталь в тару.
Операция 0060 состоит из двух переходов:
- зенковать фаски, выдерживая размер 3
Операция 0070 состоит из одного перехода:
- накатать резьбу в размер 1 выдерживая размеры 2 и 3.
Операция 0080 состоит из одного перехода:
- промыть деталь (допускается промывку производить в ванне цеховой в моющем растворе: тринатрий фосфат ГОСТ 201 – 76 - 15…35 г/дм3 ; сода кальцинированная техническая Б сорт 1 ГОСТ 5100 – 85 - 15…35 г/дм3 ; стекло натриевое жидкое А ГОСТ 13076 – 61 – 3…5 г/дм3 ;).
После того как деталь попадает на стол контролера, она проходит тщательную проверку на соответствие размеров соответствующим ГОСТам и системе стандартов, созданной в ОАО АК “Туламашзавод” (ЛК). Размер 1 - ГОСТ 17763 – 72, размер 2 - ГОСТ 17764 – 72, размер 3 и размер 4 - ЛК 8153-8182, размер 5 и размер 6 - ОСТ 3-2040-87, размер 7 , 8 , 9 - ЛК 8102-0503-h14, размер 10 ГОСТ 14810-69, размер 11 - ЛК 8371-0162.
После перемещения из цеха 15 в цех 12 деталь подвергается цинк-15-хромовому покрытию. После этого деталь возвращается в цех 15 для сборки. Перед сборкой деталь проверяется на столе контролера для контроля качества покрытия и получения штампа. Такой оптимизированный технологический процесс разработан специально для существующего типа производства и обеспечивает эффективность изготовления именно этой детали (винта).
Предложение по улучшению технологического процесса. Замена ножовки на любую модель пресса в операции 0010 позволяет значительно сократить время резки и обработки. Это, в свою очередь, дает заметные экономические преимущества, поскольку снижает общую стоимость изготовления детали.
Задание № 2. Подбор и изучение отечественных и зарубежных научных публикаций
Процесс сборки в рамках производственного процесса заключается в последовательном соединении, взаимной ориентации и фиксации деталей и узлов для получения конечного продукта, соответствующего заданным стандартам.
Технологический процесс сборки обычно разрабатывается в несколько этапов:
- Исходя из объема производства, устанавливается соответствующая организационная структура сборки, определяется такт и ритм работы.
- Сборочные чертежи подвергаются технологическому анализу на предмет технологичности.
- Проводится размерный анализ, рассчитываются размерные цепи и разрабатываются методы достижения точности сборки за счет полной, неполной, групповой взаимозаменяемости, регулировки и подгонки.
- Определяется оптимальный уровень дифференциации или концентрации сборочных операций.
- Устанавливается последовательность соединения сборочных единиц и деталей, разрабатываются узловые и общие схемы сборки.
- Разрабатываются или выбираются производительные, экономичные и технически обоснованные методы сборки, а также методы контроля и испытаний.
- Разрабатывается или выбирается необходимое технологическое и вспомогательное оборудование: приспособления, режущий инструмент, сборочное и контрольное оборудование.
- Проводится техническое нормирование сборочных работ и определение экономических показателей.
- Разрабатываются макеты и оборудование рабочих мест, составляется техническая документация на сборку.
Анализ технологичности конструкции является важнейшим этапом процесса проектирования, от которого во многом зависит эффективность технологических процессов сборки.
д.т.н., проф. Гусев А.А., к.т.н., доц. Гусева И.А., к.т.н. Хайбуллов К.А. МГТУ «Станкин» Для того чтобы отечественное машиностроение не отставало и сохраняло конкурентоспособность в современном мире, необходимы высокоэффективные предприятия, способные в минимальные сроки выпускать новейшую продукцию стабильного качества.
Ключевую роль в обеспечении стабильного качества продукции играет автоматизированное производство, а в окончательном формировании качества продукции - процесс сборки. Опыт передовых индустриальных стран показывает, что достижение полной автоматизации сборки изделий, даже в массовом производстве, зачастую является сложной задачей. В машиностроении, несмотря на то, что на долю сборочных работ приходится примерно 30%-40% трудоемкости и 50% общих производственных затрат, ручная сборка по-прежнему широко распространена. Ручная сборка, особенно при использовании автоматизированного инструмента, сопряжена с трудностями в достижении требуемого качества продукции. Даже в массовом производстве таких стран, как США и Япония, автоматизировано лишь около 12-15% сборочных работ. Кроме того, существующие средства автоматизации сборочных операций зачастую имеют низкий коэффициент использования. Например, коэффициент использования двух четырехпозиционных автоматов фирмы Hüller (ФРГ), используемых для установки пружинных колец на направляющие втулки головок блока цилиндров автомобилей, составляет 0,36 и 0,49. Во многих случаях для полной автоматизации сборочных процессов недостаточно внедрения дорогостоящих промышленных и сборочных роботов стоимостью в десятки тысяч долларов. Например, цена сборочных роботов типа Scara (Япония) составляет 20-25 тыс. долларов, а промышленных роботов типа Puma (США) - 47 тыс. долларов. Кроме того, эти роботы могут быть оснащены активными и пассивными системами адаптации стоимостью от 500 до нескольких тысяч долларов.
Составление описания изобретения или полезной Модели
Описание заявки на изобретение или полезную модель в соответствии с российским законодательством начинается с названия объекта, подлежащего патентованию. Обязательным является включение следующих разделов:
1 . Область техники;
2. Уровень техники;
3. Раскрытие изобретения (полезной модели);
4. Краткое описание чертежей;
5. Осуществление изобретение.
Лаконичной и точной характеристикой объекта, подлежащего патентованию, является название, которое должно отражать цель изобретения. В качестве примера можно привести "способ очистки сточных вод", "устройство для сварки пластин", "композиция для лечения сердечно-сосудистых заболеваний" и т.д. Как правило, название соответствует широкой концепции формулы изобретения.
В разделе "Область техники" приводится информация о применении заявленного изобретения (полезной модели) в различных областях, таких как текстильная промышленность, пищевая промышленность, тяжелое машиностроение и др. Кроме того, могут быть приведены конкретные примеры использования изобретения (полезной модели).
В области металлургии, а именно в способах выплавки сталей, описываемое изобретение относится к производству сталей медицинского назначения.
В разделе "Уровень техники" приводится описание существующих аналогов изобретения (полезной модели), из которых необходимо выделить наиболее близкий аналог, называемый прототипом. Прототип выбирается по совокупности характеристик - признаков, которые близко напоминают признаки патентуемого объекта. Важно, чтобы прототип выполнял ту же задачу, что и заявленный объект. Например, если изобретение представляет собой устройство для получения суспензий, то аналогичное устройство для получения растворов не может рассматриваться в качестве прототипа, даже если его конструкция удивительно похожа.
При ссылке на аналоги должны быть указаны обязательные сведения, такие как источник информации (номер патента, библиографические данные книги, статьи, ссылка на Интернет-сайт и т.д.), а также дата публикации. В тех случаях, когда дата публикации отсутствует в самом источнике (что характерно для Интернет-сайтов), она не может быть использована в заявке. Как правило, при описании аналогов и прототипов упоминаются их недостатки, чтобы подчеркнуть, что предлагаемое к патентованию решение решает эти проблемы.
В разделе "Раскрытие изобретения (полезной модели)" в первую очередь освещаются цель и технический результат изобретения (полезной модели). Важно различать эти понятия. Цель, как правило, представляет собой общее назначение патентуемого объекта.
Технический результат относится к конкретному признаку технического явления или свойства, достигаемому с помощью изобретения (полезной модели).
Следует учитывать, что технический результат изобретения (полезной модели) должен обладать техническими признаками. Нетехнические аспекты, такие как экономические факторы, эстетические и другие, в том числе снижение затрат, повышение информативности, привлекательности, не могут быть приведены в качестве технического результата. Например, если заявлен новый способ очистки воды, то целью может быть создание эффективной, экономически выгодной и экологически чистой технологии. Техническим результатом в этом случае может быть повышение степени очистки воды или снижение содержания специфических веществ в полученном продукте.
Если в предлагаемом решении достигается несколько технических результатов, то допустимо упомянуть их все. Однако для полезной модели существует дополнительное требование, согласно которому каждый приведенный технический результат должен быть достигнут за счет комбинации признаков в независимом пункте формулы. Недопустимо, чтобы одни признаки независимого пункта формулы относились к одному результату, а другие - к другому. Поэтому в заявке на полезную модель целесообразно выделить один основной технический результат. Кроме того, целесообразно объяснить связь между каждым признаком полезной модели и этим конкретным техническим результатом. После этого излагается сущность изобретения, желательно дублирующая признаки, изложенные в формуле полезной модели. При этом обязательные аспекты патентуемого объекта описываются как признаки независимого пункта формулы, а признаки зависимых пунктов формулы изображаются как частные варианты.
Краткое описание чертежей. В данном разделе описывается, что показано на каждом из приведенных в заявке изображений, если таковые имеются. Например: «на фиг. 1 показан общий вид заявленного устройства, на фиг. 2 – показан вид сверху ……и т.д.». К изображениям также предъявляется ряд требований. Осуществление изобретения (полезной модели). В данном разделе приводятся сведения о реализации изобретения или полезной модели. Как правило, для этого описываются конкретные примеры воплощения изобретения (полезной модели). Если заявлен способ (технология), приводится подробное описание всех действий с указанием конкретных условий их проведения (температура, давление, используемые устройства и вещества). Если заявлено устройство, детально описывается его конструкция, а также как устройство работает: в виде последовательности проводимых операций. Если заявлено вещество, описываются конкретные примеры его составов, а также методика его получения и, при необходимости, использования.
При этом один самым важным моментом является то, что в описании должны быть представлены сведения о том, что приведенный технический результат действительно достигается в изобретении (полезной модели). Для подтверждения факта достижения технического результата приводятся теоретические и/или экспериментальные обоснования. В идеальном случае сначала приводятся теоретические рассуждения, которые затем подтверждаются результатами испытаний (экспериментов).
Задание № 3. Проведение научных исследований или работ по выявлению существующего недостатка технологического процесса
Для устранения выявленных недостатков исходного технологического процесса предлагаются следующие решения:
- замена старого оборудования токарных операций.
Подберем оборудование для токарных операций.
Токарный станок с ЧПУ LA-300 – это токарно-фрезерный обрабатывающий центр повышенной жёсткости на направляющих скольжения, фирма Takisawa Taiwan. Станки данной серии – это сочетание цельнолитой станины наклонного типа с направляющими скольжения.
Основная область применения – обработка труднообрабатываемых материалов, таких как: легированные, калёные стали, титан и т.п. Наличие приводной револьверной головки с функцией фрезерования позволяет производить обработку деталей сложной конфигурации. Оптимальное решение для тяжелой и точной обработки. Характеристики станка представлены в таблице 2.
Рисунок 3. Токарный станок с ЧПУ LA-300
Таблица 2.
Характеристики станка
Модель LA-300
Параметры обработки
УстанавливаемыйO заготовки, мм 580
Стандартный O точения, мм 300 (Т10)
Максимальный O точения, мм 450
Максимальная длина точения, мм 1150
Максимальный O прутка, мм 90
Перемещение по оси Х, мм 245
Перемещение по оси Z, мм 1200
Перемещение по оси Y, мм -
Шпиндель Противошпиндель
Размер патрона, дюйм 12" (15")
Конус шпинделя А2-8
O отверстия шпинделя, мм 102
Макс. O расточного инструмента, мм 50
Макс. O приводного инструмента, мм 26
Перемещение задней бабки, об/мин 1050
O пиноли задней бабки, мм 110
Конус пиноли задней бабки МТ 5
Перемещение пиноли задней бабки, мм 150
Ускоренная подача по оси X, м/мин 16
Ускоренная подача по оси Z, м/мин 20
Ускоренная подача по оси Y, м/мин -
Двигатель привода главного шпинделя, кВт 18,5/22
Крутящий момент главного шпинделя, Нм 878
Двигатель приводного инструмента, кВт 3,7/5,5
Крутящий момент приводного инструмента, Нм 54
Двигатель индексации рев. головки, кВт 1,2
Двигатель привода оси Х, кВт 1,8
Двигатель привода оси Z, кВт 2,5
Двигатель привода оси Y, кВт -
Высота, мм 1962
Длинна, мм 3682
Ширина, мм 1870
Вес, кг 7500
Теперь подберем оборудование для шлифовальной операции. Ленточно-шлифовальный станок по металлу Metallkraft KRBS 101 предназначен для шлифования и удаления заусенцев с металлических поверхностей (рисунок 4).
Рисунок 4. Ленточно-шлифовальный станок по металлу Metallkraft KRBS 101
Удобное управление станком благодаря легко регулируемому зажимному устройству. Вращающиеся зажимные губки зажимного устройства обеспечивают надежный зажим квадратных труб, круглых труб и плоской стали. Регулируемые углы заточки (30…90 °) и (0…60 °). Благодаря оптимизированному быстросменному держателю натяжитель можно легко и быстро заменить без инструментов.
Особенно долговечен благодаря большим и улучшенным роликовым подшипникам. Практичные держатели шлифовальных кругов, встроенные в основание. Широкий ассортимент шлифовальных кругов для труб различного диаметра доступен в качестве аксессуаров. Возможно быстрое переключение между шлифованием труб и ленточным шлифованием. Мощный двигатель. Почти все настройки могут быть выполнены без инструментов (рабочий инструмент включен). Большое защитное стекло на петлях с оптимальным полем зрения. Оптимальная адаптация к соответствующему материалу благодаря двум скоростям ленты (15 м/с идеально для нержавеющей стали и алюминия, 30 м/с идеально для стали). С двумя легко снимаемыми контейнерами для сбора стружки. Доступна насадка для извлечения (O 70 мм) для систем вытяжки.
Заключение
В процессе прохождения практики, мной были изучены компетенции по учебной программе. Получил профессиональные умения и навыки, которые понадобятся мне в процессе дальнейшей деятельности.
Была произведена оценка производства предприятия, с помощью литературных источников была определена стратегия разработки техпроцесса, были изучены отечественные и зарубежные научные публикации, а также патентное исследование на изобретения и полезные модели.
Были обобщены результаты изучения технических и других объектов, технологий, выбора методов и средств достижения цели и задач, обработан и систематизирован фактический материал, а также сформулированы выводы и рекомендации.
В качестве изменений техпроцесса было предложено замена оборудования на более совершенное. В процессе прохождения практики я смог участвовать в процессе выполнения работ, ознакомился с принципами организации работ и т.д. Данная практика является хорошим практическим опытом для дальнейшей самостоятельной деятельности.
postmaster@kursovik1.ru
RUB
UAH
USD