Характеристика ПАО "НКМЗ" и особенности его производственной деятельности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Для детали колпак разработаны схемы и маршрут сборки. Выбраны детали-представители, определены расчетами Кз.о условия серийности. Выбрана оптимальная заготовка и маршрут обработки детали. Рассчитаны припуски, режимы резания, и технические нормы времени на операции механической обработки. Выполнено технико-экономическое обоснование токарной операции с ЧПУ. Конструкторские разработки проекта сопровождаются проверочными и проектировочными расчетами.

Разработаны средства по охране труда и окружающей среды.

СБОРКА, ТЕХНОЛОГИЯ, ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ, ПРИПУСК ОПЕРАЦИОННЫЙ РАЗМЕР, НОРМИРОВАНИЕ, БАЗИРОВАНИЕ.

Характеристика

На студентку Донбасской государственной машиностроительной академии, обучающейся на 5-ом курсе по специальности «Технология машиностроения» Верещагину Н.Д.

Верещагина Н.Д. проходила практику на ПАО НКМЗ в механосборочном цехе №9 с 25.03.2013г. по 14.04.2013г.

За период прохождения практики Верещагина Н.Д. ознакомилась с организационной структурой ПАО НКМЗ, со структурой управления и компоновкой механосборочного цеха №9, изучила основные функции подразделений цеха, ознакомилась с составом основного технологического и транспортного оборудования, общецеховым транспортом, номенклатурой выпускаемых изделий и требованиями к качеству выпускаемой продукции.

Проявила самостоятельность в анализе и оценке технологических процессов обработки выпускаемых в цехе деталей, изучила конструкцию детали, способ получения заготовки, применяемое оборудование, инструмент и оснастку.

Уделила особое внимание использованию высокопроизводительной техники (станков с ЧПУ) в цехе.

Рабочую программу практики выполнила в полном объеме.

Нарушений трудовой дисциплины не было.

Заслуживает оценки по практике - «отлично».



ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение, поставляющее новую технику всем отраслям народного хозяйства, определяет технический процесс всей страны и оказывает решающее влияние на создание материальной базы для общества.

Основной задачей совершенствования машиностроительного производства в условиях конкурентоспособности новой техники и технологии является повышение эффективности изготовления машиностроительной продукции.

В решении этой задачи значительное место отводится технологии машиностроения. Эта наука непосредственно связана с разработкой и внедрением новых прогрессивных технологических заготовок деталей машин, их обработки, сборки машин и механизмов.

Технология машиностроения как наука прошла в своем развитии через несколько этапов. Отличительной чертой современного этапа является использование достижений фундаментальной и общеинженерных наук для решения теоретических проблем и практических задач. Распространяется применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и математическое моделирование процессов механической обработки. Осуществляется автоматизация программирования обработки на широко распространяющихся станках с ЧПУ.



1. Организация производства в базовом цехе

Базовым цехом является механосборочный цех №9, который входит в состав производства металлургического оборудования. Цех специализируется по выпуску прокатного оборудования (универсальные и вертикальные клети, моталки, сталеплавильное оборудование, миксера емкостью 600 т , 1300 т, 2500 т и другое оборудование).

В цехе установлено 63 единицы металлорежущего оборудования, цех №9 относится к группе индивидуального оборудования.

Общая площадь цеха 23979 м2, здание состоит из 4 продольных пролётов и бытовых пристроек с каждой стороны. Цех имеет 3 пролета механообработки и 1 участок сборки.

На первом пролете механообработки обрабатываются мелкие детали тел вращения, валы небольшого диаметра, втулки. На втором пролете механообработки обрабатываются крупные валы, шестерни, втулки, тела вращения. На пролете находятся 13 крупных современных станка. На третьем пролете механообработки обрабатываются корпусные детали до 5 т. На четвертом пролете расположены сборочные стенды.

Структурная схема механосборочного цеха № 9 ПАО НКМЗ представлена на рисунке 3..

Для сборки и обработки информации и подготовки решений, необходимо линейному персоналу для эффективного управления, в структуре управления цеха предусмотрены следующие основные функциональные службы и отдельные исполнители: БПП, ПЭБ, служба механика, хозяйственно-бытовая служба и секретарь-машинистка.

Бюро по подготовке производства цеха решает следующие основные задачи:

?планирование и подготовку производства;

?регулирование хода, учет и отчетность.

?распределяют планируемую трудоемкость изготавливаемой продукции по видам обработки по производственным участкам;

?разрабатывает технологические карты и прочую технологическую документацию, необходимую для цеха;

?организует своевременное обеспечение производственных участков технологической документацией и осуществляют контроль за ее сохранность;

?контролируют соблюдение технологической дисциплины в цехе и внедряют передовые технологические процессы, методы и приемы труда в производстве.

Планово-экономическое бюро в цехе реализует функцию технико-экономического планирования и решает следующие основные задачи:

? технико-экономическое планирование и учет показателей работы;

? анализ результатов производственно-хозяйственной деятельности и оформление документов по статистической отчетности;

? организация труда и зарплаты.

Служба механика решает следующие основные задачи:

? обеспечение безаварийной работы оборудования;

? организация ремонтных работ и внедрение технологической и материальной документации.

Производственные участки

-своевременное изготовление деталей; сборка согласно документации;

-внедрение прогрессивных техпроцессов, мероприятий, передовых методов труда;

-обеспечивают высокое качество продукции в соответствии с нормативами.

Хозяйственное обслуживание выполняет следующие функции:

? содержание в чистоте и порядке производственных площадей цеха, служебных помещений и территорий, закрепленных за цехом;

?контроль за содержанием площадей и организация ремонтных работ;

?организация выдачи спецодежды, обуви, предохранительных приспособлений, спецпитания.

Структурная схема механосборочного цеха №9 ПАО НКМЗ представлена на рисунке 3. Согласно данной схеме управления производственно-хозяйственной службой механосборочного цеха осуществляет начальник цеха с помощью линейного персонала, функциональных цеховых служб и отдельных исполнителей. Из схемы управления цехом видно, что начальник цеха осуществляет непосредственное руководство службой механика, цеховой бухгалтерией, отдельными исполнителями. Анализируя организационную структуру управления цехом, необходимо отметить, что имеет место отклонения от типовых структур, так, механик цеха подчинен непосредственно начальнику цеха, а по типовым структурам должен подчинятся зам начальника цеха по подготовке производства. Участок промежуточной сборки подчиняется фактически заму начальника цеха по производству, что не допускается по типовым структурам.

Для сборки и обработки информации и подготовки решений, необходимо линейному персоналу для эффективного управления, в структуре управления цеха предусмотрены следующие основные функциональные службы и отдельные исполнители: ПДБ, технологические бюро, ПЭБ, цеховая бухгалтерия, хозяйственно-бытовая служба и секретарь-машинистка.

Планово-диспетчерское бюро цеха решает следующие основные задачи: -планирование и подготовку производства;

-регулирование хода, учет и отчетность.

Технологическое бюро решают следующие основные задачи:

-распределяют планируемую трудоемкость изготавливаемой продукции по видам обработки по производственным участкам;

-разрабатывает технологические карты и прочую технологическую документацию, необходимую для цеха;

-организует своевременное обеспечение производственных участков технологической документацией и осуществляют контроль за ее сохранность;

-контролируют соблюдение технологической дисциплины в цехе и внедряют передовые технологические процессы, методы и приемы труда в производстве.

Функции технологической подготовки реализует также ИХО цеха, которое возглавляет старший мастер.

Планово-экономическое бюро в цехе реализует функцию технико-экономического планирования и решает следующие основные задачи:

- технико-экономическое планирование и учет показателей работы;

- анализ результатов производственно-хозяйственной деятельности и оформление документов по статистической отчетности;

- организация труда и зарплаты.

Хозяйственное обслуживание выполняет следующие функции:

- содержание в чистоте и порядке производственных площадей цеха, служебных помещений и территорий, закрепленных за цехом;

-контроль за содержанием площадей и организация ремонтных работ;

- организация выдачи спецодежды, обуви, предохранительных приспособлений, спецпитания.

Структурная схема механосборочного цеха №9 ПАО НКМЗ представлена на рисунке 3. Согласно данной схеме управления производственно-хозяйственной службой механосборочного цеха осуществляет начальник цеха с помощью линейного персонала, функциональных цеховых служб и отдельных исполнителей. Из схемы управления цехом видно, что начальник цеха осуществляет непосредственное руководство службой механика, цеховой бухгалтерией, отдельными исполнителями. Анализируя организационную структуру управления цехом, необходимо отметить, что имеет место отклонения от типовых структур, так, механик цеха подчинен непосредственно начальнику цеха, а по типовым структурам должен подчинятся зам начальника цеха по подготовке производства. Участок промежуточной сборки подчиняется фактически заму начальника цеха по производству, что не допускается по типовым структурам.

Для сборки и обработки информации и подготовки решений, необходимо линейному персоналу для эффективного управления, в структуре управления цеха предусмотрены следующие основные функциональные службы и отдельные исполнители: ПДБ, технологические бюро, ПЭБ, цеховая бухгалтерия, хозяйственно-бытовая служба и секретарь-машинистка.

Планово-диспетчерское бюро цеха решает следующие основные задачи:

-планирование и подготовку производства;

-регулирование хода, учет и отчетность.

Технологическое бюро решают следующие основные задачи:

-распределяют планируемую трудоемкость изготавливаемой продукции по видам обработки по производственным участкам;

-разрабатывает технологические карты и прочую технологическую документацию, необходимую для цеха;

-организует своевременное обеспечение производственных участков технологической документацией и осуществляют контроль за ее сохранность;

-контролируют соблюдение технологической дисциплины в цехе и внедряют передовые технологические процессы, методы и приемы труда в производстве.

Функции технологической подготовки реализует также ИХО цеха, которое возглавляет старший мастер.

Планово-экономическое бюро в цехе реализует функцию технико-экономического планирования и решает следующие основные задачи:

- технико-экономическое планирование и учет показателей работы;

- анализ результатов производственно-хозяйственной деятельности и оформление документов по статистической отчетности;

- организация труда и зарплаты.

Хозяйственное обслуживание выполняет следующие функции:

- содержание в чистоте и порядке производственных площадей цеха, служебных помещений и территорий, закрепленных за цехом;

-контроль за содержанием площадей и организация ремонтных работ;

- организация выдачи спецодежды, обуви, предохранительных приспособлений, спецпитания.

2. Технология сборки узла

Машины непрерывного литья сортовых заготовок (сортовые МНЛЗ) разработанные НКМЗ реализуют современные высокоэффективные технологии непрерывного литья высококачественной стальной продукции. В основу технологии и конструкции машин положены собственные передовые научно-технические, технологические и проектные решения. Технический уровень МНЛЗ постоянно повышается с широким привлечением тесно сотрудничающих с нами научно-исследовательских и проектных институтов по данному направлению.

Рассматриваемый редуктор подачи воздуха входит в состав цепи затравки МНЛЗ.

Пневморедумктор -- устройство для понижения давления воздуха или воздушной смеси, находящейся в какой-либо ёмкости (например в баллоне, или газопроводе), до рабочего и для автоматического поддержания этого давления постоянным, независимо от изменения давления воздуха в баллоне или воздуховоде. В данном случае для одновременной подачи воздуха в разные полости пневмосистемы цепи затравки. Колпак является соединительным звеном с трубопроводами цепи затравки МНЛЗ. Так как редуктор работает в условиях переменного давления, при сбросе давления на поверхности узла образуется роса. Для предотвращения коррозии металла колпак редуктора изготовлен из стали 30Х13 ГОСТ5949-75.

Устройство и работа редуктора цепи затравки

Данный редуктор состоит из следующих сборочных единиц: корпуса редуктора-1шт., толкателей-2шт., колпака 2шт., штуцера-2шт., пружины-2шт., хвостовика-2шт.,пробок технологических-3шт., и колец-4шт.

Корпус представляет собой стальную деталь с центральным проходным отверстием, в которую устанавливаются толкатели с кольцом для уплотнения. Толкатель устанавливается в штуцер. При помощи резьбы штуцер с толкателем крепится в корпус редуктора. На пружину крепится хвостовик и присоединяется к толкателю. На колпак приклеивается кольцо. После чего колпак одевается на штуцер с толкателем и закрепляется с помощью резьбы. На боковой поверхности корпуса предусмотрены отверстие для подвода воздуха от станции управления. Остальные отверстия - технологические и заглушаются пробками.

3. Организационная форма сборки узла

Процесс сборки является заключительным этапом изготовления машины, в значительной степени определяющим ее основные эксплуатационные качества. Условия создания высоких эксплуатационных качеств машины не ограничиваются созданием ее удачной конструкции или применением высококачественных материалов для изготовления ее деталей. Не гарантирует качества и высокоточное изготовление деталей с обеспечением оптимального состояния поверхностных слоев их сопряженных или рабочих поверхностей. Процесс изготовления машины может гарантировать достижение всех требуемых ее эксплуатационных показателей, а также ее надежности и долговечности в эксплуатации лишь при условии высококачественного проведения всех этапов сборки машины. Это связано с тем, что в процессе сборки вполне доброкачественных изделий могут возникать погрешности расположения деталей, значительно снижающие точность и служебные качества собираемого изделия.

Схема сборки цилиндра подачи клиньев представлена в приложении 1 (лист формата А4).

В различных типах производства организационная форма сборки принимает различные формы. По перемещению собираемого изделия сборка подразделяется на: стационарную и подвижную; по организации сборочных работ: непоточная, групповая и поточная.

Выбираем непоточную стационарную сборку с расчленением сборочных работ, которая предполагает дифференциацию процесса сборки на узловую и общую сборку. Сборка каждой сборочной единицы и общая сборка производятся одновременно разными бригадами и многими сборщиками. Собираемая машина остается неподвижной на одном стенде. В результате такой организации длительность процесса сборки значительно сокращается.

Преимущества непоточной стационарной сборки с расчленением сборочных работ:

значительное сокращение общего цикла сборки;

сокращение трудоемкости выполнения отдельных сборочных операций за счет: специализации рабочих мест сборки узлов и их оборудования соответствующими приспособлениями, лучшей организацией труда, специализации рабочих-сборщиков и улучшения их навыков;

уменьшение размеров высоких помещений сборочных участков, оборудованных мощными подъемно-транспортными устройствами, требуемых для размещения монтажных стендов;

сокращение себестоимости сборки.

Применение узловой сборки возможно лишь при соответствующем оформлении конструкции изделия, предусматривающем расчленение его на технологические сборочные единицы, которые могут быть собраны независимо друг от друга.

4. Маршрут сборки «редуктора цепи затравки МНЛЗ»

005Комплектовочная

Укомплектовать узлы и детали согласно сборочного чертежа и спецификации, проверить наличие маркировки, клейм, сопроводительной документации.

Слесарная

Зачистить заусенцы, притупить острые кромки на деталях после мех.обработки. Все резьбовые части смазать Литол-24 ГОСТ 21150-87. Подготовить детали к сборке.

Слесарно-сборочная

Установить корпус редуктора в призмы, закрепить.

Слесарно-сборочная

Установить толкатель 2 на сборочный стенд. Вставить кольцо круглого сечения 11 во внутреннюю канавку толкателя.

Установить пружину 6 в толкатель, в пружину вставить хвостовик 5. Толкатель в сборе вставить в штуцер 4.Установить штуцер в корпус 1.

Слесарно-сборочная

Установить колпак 3 в тисах. Внутреннюю канавку колпака смазать клеем 88-СА ТУ38.1051760-89. Приклеить к колпаку кольцо 11. Накрутить колпак 3 на штуцер 4. Произвести равномерную затяжку колпака.

Слесарно-сборочная

Установить толкатель 2 в тисах. Вставить кольцо круглого сечения 11 во внутреннюю канавку толкателя.

Установить пружину 6 в толкатель, в пружину вставить хвостовик 5. Толкатель в сборе вставить в штуцер 4.Установить штуцер в корпус 1.

Слесарно-сборочная

Установить колпак 3 в тисах. Внутреннюю канавку колпака смазать клеем 88-СА ТУ38.1051760-89. Приклеить к колпаку кольцо 11. Накрутить колпак 3 на штуцер 4. Произвести равномерную затяжку колпака.

Слесарно-сборочная

В технологические отверстия корпуса вставить пробки 7,8.

Контрольная

Произвести испытание редуктора давлением 0,4...0,6 МПа в течении 15 мин. по 1704ПМЗ только на наружную герметичность, а также функционирование без нагрузки.

Трудоемкость и станкоемкость обработки узла по видам работ

Таблица 4.1

Трудоемкость и станкоемкость обработки узла

Наименование	Станкоемкость	Ручные	Малярные
Корпус редуктора	0	15,22	0,14
толкатель	0	0,05	0,05
колпак	4,56	0,52	0
штуцер	7,39	1,28	0
хвостовик	3,42	0,11	0
пружина	2,07	0,24	0,05
пробка	10,78	0,24	0
пробка	1,08	0,27	0

5. Технологический процесс изготовления детали-представителя

редуктор деталь сборка технологический

010 заготовительная

Отрезать заготовку Ф50 на L=113мм.

Биметал. полотно

020 Токарная

Мод.16К20

Подрезать торцы в р-р L=103мм

Точить Ф42 L=103 Ra=12,5 в меру.

Сверлить отв. Сквозное L=103мм.

Расточить отв. Ф22,5 под резьбу М24х1,5

Расточить выточку Ф26 с подрезкой дна в р-р 6и8 с образованием фаски 45град.

Зенкеровать конус 60град.

Расточить отв. Ф25Н9(+0,052)

Расточить выточку Ф37Н11 с подрезкой дна в р-р 3,3(+0,1)

Нарезать резьбу М24х1,5-6g на L=59

Обратный ход

Полировать отв. Ф25Н9 до Ra2,5

Полировать выточку Ф37Н9 и дно до Ra2,5

Переустановить деталь.

Расточить выточку Ф16Н11(+0,11)с подрезкой дна в р-р 1,85(+0,1) Полировать выточку Ф16Н11 и дно до Rа2,5

Точить Ф21,8(-0,2) наL=39 под резьбу М22Х1,5-6g предварительно. В меру.

Точить Ф18 с подрезкой бурта в р-р 39 и образованием R5

Проточить фаску 1х45град. Под резьбу.

Настроить станок на нарезку резьбы.

Нарезать резьбу М22х1,5-6g на L=13.

Обратный ход. Снять деталь.

Патрон трехкулачковый.

Резец токарный прох.

Т5К10 25х 25

Резец ток. Подр. Т5К10 25х25.

Сверло 2300-0203 Ф9.

Зенкер конич. 60град.

Мт2620-1805 М25х1,5-6g

Ли31.15:300

ШЦ31.20:II:0-160:0,05

Шц1:31.20:0-125:0,1

НутромерНИ18-50-1ГОСТ868-82

Пр8821-3094:33.05:М24х1,5-6Н

030 Разметочная

Нанести осевые линии. Разметить под обработку квадрат36х36.

Комплект разметочного инструмента.

040 Фрезерная

Установить деталь, закрепить.

С переустановкой детали фрезеровать 4 лыски в р-р 36. Снять деталь.

Контроль ОТК.

Призмы на столе станка.

Фреза 2223-0019,40 ГОСТ17026-71

Шц-1-125-0,1 ГОСТ166-80050 Слесарная.

Снять деталь, Острые кромки притупить.

Контроль ОТК.

Комплект слесарного инструмента.л деталь

Анализ конструкции и служебного назначения колпака

Данная деталь-колпак предназначена для удержания пружины редуктора цепи затравки МНЛЗ.

Деталь является телом вращения. Габаритные размеры Ш42х103 мм. Масса колпака 0,42кг. Материал - сталь коррозионно-стойкая высоколегированная 30Х13 ГОСТ 5949-75.

Таблица 1.5

Состав стали 30Х13

C,%	Cr,%	Mn,%	Si,%	Ni,%	P,%	S,%
0,26…0,35	12…14	0,5…0,8	0,5…0,8	0,4…0,6	0…0,03	0…0,025

Таблица 2.5 Физико-механические свойства стали 30Х13

Материал	ув, МПа	ут, МПа	дc, %	ш, %	НВ
Сталь 30Х13	490	460	21	60	200

Качественный анализ на технологичность.

Деталь 3-711180 - колпак изготовляется из стали 30Х13 ГОСТ 5949-75. Заготовкой является прокат. Деталь достаточна проста по конфигурации. С точки зрения механической обработки деталь имеет следующие недостатки в отношении технологичности. Фрезерование квадрата на большем диаметре. Таким образом, обработку этого квадрата можно производить только фрезерном станке.

Деталь имеет хорошие базовые поверхности для базирования и может устанавливаться в трех кулачковом самоцентрирующемся патроне. Деталь технологична при обработке ее на станках с ЧПУ

В результате анализа выяснили, что обработка детали ведется со всех сторон и, деталь имеет небольшие размеры и перепады диаметров, следовательно, рационально использовать в качестве заготовки прокат, что приведет к уменьшению отходов и продолжительности обработки.

В остальном деталь достаточно технологична, имеет удобные базовые поверхности для подготовительных операций, с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляет технологических трудностей.

Данная простановка размеров полная. Изменение конфигурации детали нецелесообразно.

Назначенные значения пространственных геометрических отклонений соответствуют принятым в машиностроении и обеспечивают функциональность ответственных поверхностей.

Режимы резания чистовых операций ограничены только возможностью инструментов и оборудования.

Чертеж детали содержит все необходимые размеры, поля допусков, отклонения, шероховатости.

Определяем средний коэффициент точности обработки [1]:

(1.1)



где Тср ? средний квалитет точности;

(1.2)

где T- квалитет точности обработки, n -число размеров.

В таблице 1.3 приведены количество размеров и их квалитеты.

Тср==11,6

Кт.ч.=1-1/11,6=0,914

Уровень технологичности по шероховатости, определяется по формуле:

где - коэффициент шероховатости базовый (для общего машиностроения);

- коэффициент шероховатости достигнутый.

где - средний коэффициент шероховатости детали

где - число поверхностей соответствующей шероховатости;

Ш - шероховатость.

Тточ.ср==11,6(баз.)

Ктч=1-1/11,6=0,914(баз.)

шшер.ср==7,95(баз.)

Кшер=1-1/7,95=0,874(баз.)

Тточ.ср==11,2(нов.)

Кточ=1-1/11,2=0,911(нов.)

шшер.ср==7,61(нов.)

Кшер.=1-1/7,61=0,986(нов.)

Таблица 1.3 - Количество размеров по квалитету

Наименов. пов-ти	Базовый тех. процесс	Новый тех. процесс
	Точность	Шерох-ть	Точность	Шерох-ть
М22х1,5- 6g	9	3,2	9	3,2
Ф 36	14	12,5	14	12,5
Ф 42	14	12,5	14	12,5
Ф 37 Н11	11	2,5	9	1,6
Ф 25 Н9	9	2,5	9	2,5
Ф 26	14	12,5	14	12,5
М24х1,5-6g	6	6,3	6	6,3
Ф 26	14	12,5	14	12,5
Ф 9	14	12,5	14	12,5
Ф 16 Н11	11	2,5	9	1,6

Количественный анализ на технологичность заключается в расчете коэффициента унификации конструктивных элементов (КУ) и коэффициента использования материала (КИМ).

Выбор вида, способа получения и формы заготовки для детали колпак:

При выборе способа получения заготовки наиболее значимыми критериями являются материал детали, серийность производства и коэффициент использования материала.

Исходя из материала конструкции и размеров данной детали, в качестве исходной заготовки можно предложить два варианта:

заготовка, полученная из круглого горячекатаного проката и штампованная поковка, полученная горячей объемной штамповкой.

Определим коэффициент использования материала для заготовки, полученной из проката

где МД = 0,42 кг - масса детали;

МЗ - масса заготовки, кг.

Определим массу заготовки из проката:

где с = 7850 кг/м3 - плотность стали;

l = 0,13 м- длина заготовки;

D = 0.05 м - диаметр проката.

Для определения массы заготовки штамповки необходимо назначить припуски на механическую обработку по ГОСТ 7505-89. Для этого определяем следующее:

Штамповочное оборудование - КГШП.

Нагрев заготовок - индукционный.

Исходные данные по детали

1. Материал - сталь 30Х13 (по ГОСТ 5949-75): 0.26 - 0.35% С; 0.75-0.85% Si; 0.75-0.85% Мn; 12 - 14% Cr; не более 0.025% S; не более 0.03% P.

2. Масса детали -0,42 кг.

Исходные данные для расчета

2.1. Масса поковки (расчетная) -0,58 кг:

расчетный коэффициент Кр - 1.4 (см. приложение 3);

0,42х1,4=0,58 кг.

2.2. Класс точности - Т4 (см. приложение 1).

2.3. Группа стали - М3 (см. табл. 1).

2.4. Степень сложности - С1 (см. приложение 2).

Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндр), мм:

диаметр 44,1 (42*1,05);

длина 108,15 (103*1,05) (где 1,05-коэффициент).

Масса описывающей фигуры (расчетная) -0,85 кг.

Gп:Gф=0,58:0,85=0,68

2.5. Конфигурация поверхности разъема штампа - П (плоская) (см. табл. 1).

2.6. Исходный индекс - 10 (см. табл. 2).

3. Припуска и кузнечные напуски

3.1. Основные припуски на размеры (см. табл. 3).мм:

1,4-диаметр 22 мм и чистота поверхности 3,2;

1,1-диаметр 36 мм и чистота поверхности 12,5;

1,2-диаметр 42 мм и чистота поверхности 12,5;

1,1-длина 39 мм и чистота поверхности 12,5;

1,1-длина 30 мм и чистота поверхности 12,5;

1,3-длина 103 мм и чистота поверхности 12,5.

3.2. Дополнительные припуски, учитывающие:

смещение по поверхности разъема штампа - 0,5 мм (см. табл. 4);

отклонение от плоскостности - 1,0 мм (см. табл. 5).

3.3. Штамповочный уклон (см. табл. 18):

на наружной поверхности - не более 1° принимается 1°.

4.Размеры поковки и их допускаемые отклонения

4.1. Размеры поковки, мм:

диаметр 22 +(1,4+0,5+1)*2=27,8принимается 28;

диаметр 36 +(1,1+0,5+1)*2=41,2 принимается 41;

диаметр 42 +(1,2+0,5+1)*2=47,4 принимается 48;

длина 39 +(1,1+0,5+1)*2=44,2 принимается 44;

длина 103 +(1,3+0,5+1)*2=108,6 принимается 109.

4.2. Радиус закругления наружных углов - 4,0 мм (минимальный) принимается 4,0 мм (см. табл. 7).

4.3. Допускаемые отклонения размеров (см. табл. 8), мм:

диаметр 28

диаметр42;

диаметр36;

длина 44 ;

длина 109 ;

Определяем коэффициент использования материала:

Исходя из рассчитанных коэффициентов использования материала, делаем вывод, что применение штампованной поковки более приемлемо для изготовления данной детали.

Стоимость штамповки (поковки) определяется по формуле:

грн.

гдеQ3 =0,42 1,5=0,63-масса штампованной (кованой) заготовки, кг;

S3=3,73- стоимость 1 кг штамповки (поковки), грн.;

К5 - коэффициент, учитывающий сложность поковки (штамповки; для поковок (штамповок) с 3…5 переходами - К5=1,5;

К6 - коэффициент, учитывающий массу заготовки: для массы 1…20 кг - К6=0,7;

К7 - коэффициент, учитывающий программу выпуска: для программы 100…2000 шт. - К7=3,0 (на кривошипных прессах) и К7=1,8 (на молотах и ГКМ);

К8 - коэффициент, учитывающий материал заготовки: для легированных сталей - К8=1,5.

Анализ базовых технологических процессов изготовления детали-представителя

Анализ существующих вариантов технологических процессов приведены в таблице А1, приложения А.

Комментарии к таблице по изменению технологического процесса.

Базовые технологические процессы подверглись серьезным изменениям. Были пересмотрены содержание и последовательность технологических переходов, внесены изменения в состав технологического оборудования, определены задания на разработку зажимных приспособлений, применен современный режущий инструмент.

6. Технологическая оснастка для изготовления детали-представителя

Одним из основных направлений автоматизации серийного производства является расширение использования станков с ЧПУ, Экономическая эффективность которых проявляется уже при обработке сравнительно небольших партий (20-40штук) заготовок. Однако в условиях единичного производства в большинстве случаев сохраняются экономические преимущества универсального оборудования с ручным управлением. Создание ЭВМ в системе СNC в на базе микропроцессорной техники дает возможность эффективно использовать станки с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства при обработке мелких штук заготовок.

Токарные фрезерные станки с оперативной системой управления позволяет осуществить программирование непосредственно на станке с вводом управляющей программы с помощью клавиатуры при этом у станков сохраняется возможность ввода УП также с магнитных носителей.

При ручном вводе программ управляющее устройство станка в определенной последовательности запрашивает у оператора информацию на каждую ступень обработки, которую он вводит нажатием соответствующих клавиш.

Основным направлением автоматизации серийного производства вдальнейшем остается применение станков с ЧПУ. Новыми системами ЧПУ предусматривается компенсация систематических погрешностей обработки, связанная с тепловыми деффикциями, во многих системах вводятся ограничители, прерывающие процесс обработки при достижении предельных значений, мощности резания, силы крутящего момента.

7. Изучение оборудования, оснащенного системами ЧПУ

Одним из главных направлений автоматизации процессов механической обработки заготовок мелкосерийного и серийного машиностроения является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Под числовым программным управлением (ЧПУ) (ГОСТ 20523-80) понимается управление обработкой заготовкой на станке по управляющей программе, в которой данные приведены в цифровой форме. При этом управляющая программа представляет собой совокупность команд на языке программирования, соответствующих заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной детали.

Станки с ЧПУ представляют собой полуавтоматы или автоматы, все подвижные органы которых совершают рабочие и вспомогательные движения автоматически по заранее установленной программе.

Эффективность применения станков с ЧПУ выражается:

а) в повышении точности и однородности размеров и формы обрабатываемых заготовок, полностью определяемых правильностью программирования и точностью автоматических перемещений соответствующих узлов стайка; это особенно важно при обработке конструктивно-сложных заготовок, имеющих точные фасонные поверхности и большое число выдерживаемых размеров;

б) в повышении производительности обработки, связанной с уменьшением доли вспомогательного времени с 70-80 % для обычных станков с ручным управлением до 40-50 % (при использовании обрабатывающих центров до 20- 30 %), а в некоторых случаях и с интенсификацией режимов резания; в среднем при переводе обработки па станки с ЧПУ производительность возрастает: для токарных станков - в два-три раза, для фрезерных - в три-четыре раза и для обрабатывающих центров (OI.I,) - в пять-шесть раз;

в) в снижении себестоимости обработки, связанном с повышением производительности, понижением требовании к квалификации станочника, а в ОП и в снижении затрат на приспособления, потребность в которых (в связи с обработкой заготовок с одного установа) значительно уменьшается;

г) в значительном снижении потребности к высококвалифицированных станочниках, связанном с упрощением изготовления сложных и точных заготовок на настроенных и автоматически работающих станках с ЧПУ, а также с применением их многостаночного обслуживания; в современных условиях острого дефицита высококвалифицированных рабочих-станочников на машиностроительных предприятиях расширение применения станков с ЧПУ способствует решению крупной народно- хозяйственной проблемы дальнейшего развития промышленности.

Применение станков с ЧПУ в промышленности страны развивается в двух направлениях:

Первое направление - обработка очень сложных заготовок уникальных деталей, имеющих сложную конфигурацию и различные фасонные поверхности, изготовление которых на традиционных станках невозможно или требует больших затрат времени и труда, и том числе высококвалифицированного или тяжелого физического труда (турбинные лопатки, роторы, фасонные поверхности гребных винтов, рабочих колес гидротурбин и т. п.). Целесообразность применения станков с ЧПУ в подобных случаях бесспорна и не требует особых доказательств.

Второе направление - обработка заготовок обычных машиностроительных деталей с точностью IT6-IТ8 и шероховатостью Rа = (3ч10) мкм.

Современные системы ЧПУ позволяют изменять режимы резания в процессе обработки заготовок внутри отдельных переходов. Это создает принципиально новые возможности оптимизации процессов обработки сложных фасонных поверхностей посредством назначения наиболее рациональных режимов обработки отдельных участков поверхностей, обеспечивая их высокое качество и снижение затрат машинного времени на 20-25 %.

Наличие на современных станках с ЧПУ систем, позволяющих производить ручное редактирование программ непосредственно с пульта станка, существенно упрощает и ускоряет трудоемкий процесс отработки новых программ.

При установке современных систем ЧПУ и управления приводами достигаются следующие преимущества:

?повышение надежности работы станка;

?выпуск деталей с заданными точностными параметрами;

?повышение производительности и удобства работы;

?расширение технологических возможностей для работы современным режущим инструментом;

?улучшение ремонтопригодности;

?возможность диагностики, составления и установки управляющих программ с удаленного компьютера;

?возможность включения станка в единую компьютерную сеть для контроля его загрузки и простоев;

?обеспечивают высокоскоростную обработку;

?однородную структуру для эксплуатации, программирования и визуализации процесса обработки.

Преимущества технологий для ЧПУ постоянно растут. Они связаны с увеличением "открытости" программ, развитием средств передачи информации и возможностью интеграции с другими инструментами, в том числе и от сторонних производителей.

Одной из распространенных систем для станков с ЧПУ (которая применяется на базовом предприятии) является SiemensSinumerik 840D.Sinumerik 840D - это автоматизированная численная система для управления 20-коорди-натной приводной системой Sinamics S120. Контроллер Sinumerik построен на основе открытого программного обеспечения и оборудования, он предназначен для создания распределенной автоматизированной системы управления с программируемыми логическими схемами ввода/ вывода и приводами как с участием компьютера, так и без него. Sinumerik разработан для механических, модернизированных, специализированных станков и робототехнических систем. Система отличается возможностью простой передачи данных по интерфейсам USB, Ethernet, программного обеспечения и приложений стандартного персонального компьютера.



8. Спецчасть: анализ методов обработки и контроля главных отверстий деталей

Для получения отверстий применяют сверла, развертки, зенкеры.

Зенкерование обеспечивает 11 квалитет, развертывание - 9 квалитет.

Сверление - один из наиболее распространенных способов получения цилиндрических отверстий глухих и сквозных в сплошном материале Когда требования по точности не выходят за 11-12 квалитет. Процесс сверления совершается при двух совместных движениях: вращение сверла или детали вокруг оси отверстия (главное движение) и поступательном движении сверла вдоль оси (движение подачи).

При работе на сверлильном станке сверло совершает оба движения, заготовка крепится неподвижно на столе станка. При работе на токарных и револьверных станках, а так же на токарных автоматах вращается деталь, а сверло совершает поступательное перемещение вдоль оси.

1. передняя поверхность - винтовая поверхность, по которой сходит стружка.

2. задняя поверхность - поверхность обращенная к поверхности резания.

3. режущая кромка - линия образованная пересечением передней и задней поверхности.

4. ленточка - узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль оси. Обеспечивает сверлу направление.

5. поперечная кромка - линия образованная в результате пересечения обеих задних поверхностей 2ц от 90-2400; щ до 300, г-передний угол( к центру меньше, к периферии увеличивается)

6. режущая часть

2. Шейка

3. лапка(такая же и у зенкеров, а у фрезы отверстие на конце)

Между 2и 3-конус Морзе

Сверла изготавливают из быстрорежущих и твердых сталей. Крутящий момент обеспечивается за счет конуса. Лапка предотвращает прокручивание сверла, и выбивание из шпинделя.

Применяют пировое сверло при металлообработке и деревообработке.

При сверлении отверстий большого диаметра >75 мм обычным способом в стружку идет много металла. Применяю кольцевые сверла(число режущих пластин 4-8).V=(pi*D*n)/1000 м/мин-скорость резания S- подача, мм/обt- глубина резания(расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями)t=D/2 -глубина резания при сверлении

Зенкеры. Обеспечивают 11 квалитет. Обрабатывают отверстия в литых, штампованных заготовках, а также предварительно просверленных

отверстий. (Отличие)Снабжены 3-4 режущими кромками и не имеют поперечного лезвия, что повышает прочность, жесткость. Режущая (заборная) часть выполняет основную работу резания. Калибрующая направляет и обеспечивает точность и шероховатость поверхности.

По виду зенкеры делят на:

- цилиндрические, 

- конические

- торцовые. -называются цековка (предназначены для обработки отверстий под шайбу или головку болта).

Зенкеры под углом 450 называются ценковка (применяют для снятия фаски в отверстиях)

Зенкеры бывают цельные, сборные и насадные. Первые диаметром до 32 мм, вторые до 100.

Припуск под зенкерование 0,5-3 мм на сторону. Rz =10

Износ зенкеров - по задней поверхности hЗ= 1,2+1,5 мм по уголкам и ленточке.

Развертки. Обеспечивают 9 квалитет. Применяются для обработки в основном малых диаметров. Окончательная обработка отверстий. Припуск 0,15-0,5 мм для черновых и 0,05-0,25 для чистовых, Ra = 0,32+0,63. По форме - цилиндрические, конические. Имеют 6-12 главных режущих лезвий. По способу применения - ручные(на конце квадрат для того чтобы одевать вороток) и машинные(на конце лапка). По способу крепления зубьев - цельные, составные, напайные и с механическим креплением. По материалу режущей части ~ углеродистые, быстрорежущие, твердосплавные. За критерий затупления принимают: а) при обработке незакаленных сталей износ задней поверхности hз, - 0,4-0,7 мм; б) при обработке закаленных hз= 0,4-0,35 мм. Развертки служат до переточки.

Зенкерование и развертывание жаропрочных сталей на никелевой основе, обрабатывается плохо. Применяют сталь Р9Ф5, скорость резания в 2 раза меньше, чем при сверлении. Обильное охлаждение эмульсией, сульфофрезолом.

Титановых сплавов. При диаметре больше 10 мм инструмент из ВК8, при меньших -Р18, Р6К10 и Р9Ф5. HRC 63-65. СОЖ - касторовое масло, олеиновая кислота.

Режимы зенкерования инструментом из ВК8 V= 10-15 м/мин, S =0,1-0,3 мм/об, t = 0,5+1 мм; развертывание V = 10-15 м/мин, S = 0,15+0,2 мм/об, t = 0,05+0,1.

Из быстрорежущих сталей: зенкерование V = 3-5 м/мин, S = 0,05-0,2 мм/об, t = 0,3-0,8. Развертывание V = 2-3 м/мин, S = 0,05-0,2 мм/об, t = 0,05-0,1 мм.

Приспособления для обработки заготовок сверл

Широко применяют прижимные планки (трубные доски), тиски, 3х или 4* кулачковые патроны (цилиндрические части). При сверлении отверстий в цилиндрических заготовках их устанавливают на призмы и зажимают прихватами. Для сверления точно расположенных отверстий используют кондукторы.

Переходные втулки, патроны и оправки.

Обработка отверстий выполняется на:

1) вертикальных сверлильных сианках;

2) радиально-сверлильных станках;

3) многошпиндельных сверлильных станках;

4) горизонтальных сверлильных станках для грубого сверления;

5) центровальных - для получения в торцах заготовок центровочных отверстий;

6) расточных станках

а) горизонтально-, расточные.;

б) координатно-расточные,

в) алмазно-расточные.

Расточные станки применяются в основном для обработки отверстий с точно координированными осями в крупно- и среднегабаритных деталях. На расточных станках выполняют: сверление, зенкерование, развертывание, обрабатывание наружных цилиндрических поверхностей резцом, растачивание отверстий, подрезание торцов, нарезание резьбы и фрезерование плоскостей.

Поверхность формируется за счет сочетания главного вращательного движения резца и движения подачи, сообщаемого резцу или заготовке.

Горизонтально-расточной станок

1 - станина

2 - стойка

3 - шпиндельная бабка с коробкой скоростей

4- планшайба

5 - радиальный суппорт

6 - расточной шпиндель

7 - стойка

8 - подшипник 

9 - стол 

10 - каретка

11 - салазки

Задняя стойка с подшипником предназначена для поддержания длинных двухопорных оправок. Подшипник перемещается по задней стойке синхронно со шпиндельной бабкой 3, сохраняя соосность со шпинделем. Заготовку устанавливают на поворотном столе 11, состоящем из двух частей: салазок 9, перемещающихся вдоль станины, и каретки 10, имеющей поперечное перемещение.

Обработка на радиально-сверлильных станках

К фундаментной плите крепят неподвижную колонну с гильзой. Сверху механизм перемещений. На гильзе установлена траверса. На траверсе шпиндельная головка.

Агрегатные станки

Одновременно обрабатывается несколько поверхностей корпуса. Компоновка станка разнообразна. Основные узлы - станина, силовая головка, стол, выбираются под конкретную заготовку. Подача вдоль оси вместе с корпусом силовой головки.

Высокая производительность. 

Обрабатывают алмазными и твердосплавными резцами. На станине 1 установлена расточная головка 2. Заготовка закрепляется на столе 3 имеющем продольную подачу с механизмом 4. Скорости 200-1000 м/мин, подача 0,01-0,1 мм/об, глубина 0,05-0,2.

Координатно-расточные станки

Станки оснащены оптической системой контроля перемещений, точность перемещений 1 мкм. Станки повышенной жесткости. Устанавливают в отдельные помещения Оснащаются системой кондиционирования. Температура помещения 19-21 0С. Обрабатывают точные отверстия, обеспечивается большая точность расположения их осей. На станине 1 расположена стойка 2. Коробка скоростей 3, расточная головка со шпинделем 4. Шпиндель вращается и имеет вертикальное перемещение. Заготовка крепится на столе 6, имеющем салазки 7 и привод 8.

Контроль формы и размеров отверстий осуществляется способами, рассмотренными ранее. Обычно наиболее сложным является контроль правильности взаимного положения отверстий. При значительных программах выпуска такой контроль производится с помощью приспособлений, а часто и сложных автоматических электронных установок.

Точность и контроль отверстий

Контроль диаметра отверстий

Точность диаметра отверстий контролируют штангенциркулем с точностью отсчета до 0,1 мм или 0,05. При замерах штангенциркулем с точностью до 0,05 мм ШЦ-II учитывают тол-щину губок b.

Отверстия диаметром 120 мм и выше можно измерять микрометрическим нутромером (штихмасом) с точностью до 0,01 мм.

Глубокие отверстия большого диаметра (на-пример, полости цилиндров) контролируют ин-дикаторным нутромером, который предварительно настраивают на размер по эта-лонному кольцу или по микрометру. Индикатор показывает отклонение от установленного размера с точностью до 0,01 мм. В крупносерийном и массовом производстве отверстия контролируют предельными калиб-рами-пробками. Если проходная пробка ПР без усилия проходит в отверстие, а непроходная НЕ - не проходит, то размер отверстия находится в пределах допуска. Для контроля отверстий диаметром 80 мм и более применяют срезанные и пластин-чатые пробки. Такие пробки легче, кроме того, ими можно выявлять овальность отверстия, измеряя в двух взаимно перпенди-кулярных направлениях.

Калибры-пробки

Перед контролем калибром-пробкой полость отверстия очищают от стружки и протирают. Протирают отверстие и контро-лируют размер только после полной остановки вращения шпинделя. Калибры-пробки хранят в вер-тикальном положении или укладывают на па-нель из пенопласта.

9. Стандартизация, метрология и организация технического контроля на предприятии

Различают задачи унификации и стандартизации, которые должны удовлетворять требованиям всех видов отраслей с учетом технического прогресса. При унификации номенклатуры изделий ограничиваются областью их применения, тесть в зависимости от масштаба и назначения унификация может предшествовать стандартизации. Необходимыми условиями комплексной унификации является систематизация и анализ данных применимости типоразмера конструктивных элементов. Анализ проводят с целью упорядочивания номенклатуры разных характеристик каждого конструктивного элемента и обеспечения взаимной увязки этих характеристик с соответствующими характеристиками режущего инструмента. Унификация номенклатуры должна не только обеспечивать сокращение существующих типов изделий, но и способствовать упорядочиванию конструктивных исполнителей, обеспечивать экономичное и эффективное производство деталей машин. При унификации детали унифицируется конструкция детали и элементы, свободные и связанные размеры, приспособления.

Унификация изделий машиностроения производится в следующей последовательности:

определение уровня унификации изделия;

анализ чертежа изделия;

классификация по единичным и групповым признакам;

установление оптимальности размеров изделия на основании предпочтительных чисел;

-разработка предложений по организации специального производства унифицированного изделия.

В результате последовательной унификации изделия и стандартизации, которая проводится в машиностроении удается значительно сократить номенклатуру процессов и изделий, улучить технико-экономические показатели производства.

Для организации проведения работ по стандартизации на предприятиях создаются конструкторско-технические отделы по стандартизации (КТОС).

Задачи и функции КТОС:

организация и планирование работ, контроль за выполнением планов по стандартизации»;

разработка проектов стандартов;

системный контроль за проведением и соблюдением стандартов и технических условий при проектировании и производстве;

- учет применения стандартных элементов при проектировании;

Метрологическое обеспечение подготовки производства является одной из функций технологической подготовки производства и предусматривает метрологическое обеспечение на всех стадиях создания объекта, а также

обеспечивает организационные мероприятия направленные на:

повышение качества выпускаемой продукции;

снижение затрат и сокращение сроков подготовки производства;

- внедрение в производство прогрессивных методов и средств измерений.

Организация и проведение технического контроля качества - одни из составных элементов системы управления качеством на стадиях производства и реализации продукции.

Технический контроль - это проверка соответствия продукции или процесса, от которого зависит качество продукции, установленным стандартам или техническим требованиям. В машиностроении (в том числе и в радиоэлектронном приборостроении) он представляет собой совокупность контрольных операций, выполняемых на всех стадиях производства: от контроля качества поступающих на предприятие материалов, полуфабрикатов, комплектующих приборов и изделий до выпуска готовой продукции.

Технический контроль является неотъемлемой частью производственного процесса. Он выполняется различными службами предприятия в зависимости от объекта контроля. Так, контроль за правильным использованием стандартов, технических условий, руководящих материалов и другой нормативно-технической документации в процессе подготовки производства осуществляет служба нормоконтроля. Качество технической документации контролируется непосредственными исполнителями и руководителями всех уровней в отделах главного конструктора, главного технолога, главного металлурга и других служб предприятия. Но контроль качества готовой продукции и полуфабрикатов своего производства осуществляет отдел технического контроля (ОТК), хотя ответственность за качество не снимается с исполнителей и руководителей производственных подразделений (цехов и участков).

Основной задачей технического контроля на предприятии является своевременное получение полной и достоверной информации о качестве продукции, состоянии оборудования и технологического процесса с целью предупреждения неполадок и отклонений, которые могут привести к нарушениям требований стандартов и технических условий.

Технический контроль призван обеспечивать требуемую настроенность процесса производства и поддерживать его стабильность, то есть устойчивую повторяемость каждой операции в предусмотренных технологических режимах, нормах и условиях, Объектами технического контроля на машиностроительном предприятии являются поступающие материалы, полуфабрикаты на разных стадиях изготовления, готовая продукция (детали, мелкие сборочные единицы, узлы, блоки, изделия), средства производства (оборудование, инструмент, приборы, приспособления и др.),

Технологические процессы и режимы обработки, общая культура производства

Планирование и разработка методов обеспечения качества включает:

- планирование уровня качества изделия, планирование контроля качества и технических средств контроля;

- сбор информации о качестве, определение затрат на обеспечение качества, обработку информации и анализ данных о качестве из сферы производства и эксплуатации;

- управление качеством продукции, поставляемой поставщиками, и продукции собственного предприятия;

- разработку методик контроля, обеспечивающих сравнимость и надежность результатов контроля качества;

- разработку (совместно с техническими подразделениями) технических условий, кондиций, стандартов для управления качеством продукции.

Контроль качества включает:

- входной контроль качества сырья, основных и вспомогательных материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий, инструментов, поступающих на склады предприятия;

- производственный пооперационный контроль за соблюдением установленного технологического режима, а иногда и межоперационную приемку продукции;

- систематический контроль за состоянием оборудования, машин, режущего и измерительного инструментов, контрольно-измерительных приборов, прецизионных средств измерения, штампов, моделей испытательной аппаратуры и весового хозяйства, новых и находящихся в эксплуатации приспособлений, условии производства и транспортировки изделий и другие проверки;

- контроль моделей и опытных образцов;

- контроль готовой продукции (деталей, мелких сборочных единиц, подузлов, узлов, блоков, изделий).

Стимулирование качества охватывает:

- разработку документации, отражающей методы и средства мотивации в области обеспечения качества продукции;

- разработку положений о премировании работников предприятия за качество работы (совместно с отделом организации труда и заработной платы);