Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Конструкторська підготовка виробництва

1.1 Завдання конструкторської підготовки

Конструкторська підготовка виробництва на підприємстві є першою стадією підсистеми технічної підготовки. Виходячи зі змісту робіт та результату, що отримується, конструкторську підготовку називають проектно-конструкторською підготовкою виробництва. Проектування розглядається як сукупність взаємопов'язаних процесів зі створення нових і удосконалювання діючих конструкцій виробів за параметрами рівня якості, термінів, обсягів випуску згідно з вимогами замовника-споживача. Завданнями проектно-конструкторської підготовки є створення комплекту конструкторської документації (креслень), що необхідна для виготовлення та експлуатації продукції, а також забезпечення конструкторської готовності підприємства до нового або модернізованого виробу.

Проектно-конструкторську службу на підприємстві очолює головний конструктор (ВГК), у розпорядженні якого - відповідний відділ, технічна база для виробництва дослідного зразка та його випробування (експериментальний цех). Проектно-конструкторські роботи виконуються з дотриманням вимог ЄСКД (єдиної системи конструкторської документації).

1.1.1 Етапи конструкторської підготовки

Конструкторська підготовка здійснюється відповідно до Єдиної системи конструкторської документації (ЄСКД, ГОСТ 2.103 - 68), що передбачає наступні етапи (стадії) розробки:

1) складання технічного завдання, в якому визначає призначення виробу (продукції), його технічні характеристики, показники якості, технологічні, організаційні і економічні умови виробництва, вимоги до конструкторської документації;

2) розрахунок технічної пропозиції,

3) розроблення ескізного проекту, який складається з графічної частини (сукупності конструкторських документів) і пояснювальної записки з розрахунками заголовних параметрів виробу, а також описом принципів його роботи, експлуатаційних особливостей;

4) розроблення технічного проекту, який подібно до ескізного містить у собі графічну частину і пояснювальну записку, в яких вказані остаточні технічні рішення, які дають повне уявлення про пристрій виробу, що розробляється, і його окремих вузлів і початкових даних для розробки робочої документації.

5) на заключному етапі випускається робочий проект, в якому проводиться підготовка робочої конструкторської документації (дослідного зразка, дослідної партії, установлюваної серії, стійкого масового виробництва). Робочій проект містить у собі робочі креслення на кожну деталь виробу (деталювання) із вказівкою марки матеріалу, маси деталі і інших конструктивних даних.

1.1.2 Висновки після розділу

Загалом, у процесі проектування нового виробу йому надаються певні властивості, які характеризуються якісними показниками функціонального призначення та виготовлення: технічний рівень виробу; патентна спроможність; патентна чистота; ергономічність; естетичність; конструктивна спадкоємність; технологічна спадкоємність; уніфікація; стандартизація. Поряд з конструкторськими вимогами слід ураховувати також вимоги економічного, експлуатаційного й організаційно-виробничого характеру. Ефективність нової продукції оцінюється за економічними та соціальними критеріями.

1.2 Обґрунтування вибору автоматизованої системи для створення конструкторської документації

Для знаходження найраціональнішої CAD-системи для проектування конструкторської документації застосуємо метод аналізу ієрархій (МАІ). Для цього була побудована ієрархія вибору, де на першому рівні розміщується оптимальна автоматизована система, на другому - критерії її вибору, на третьому - альтернативи, а також опитано спеціалістів даної області знань. Вибір реалізовується між трьома програмними продуктами. Це КОМПАС 3D V13, AutoCAD та SolidWorks 2012.

Характеристик и систем автоматизованого проектування:

КОМПАС 3D V13 - це система, яка надає можливість оформляти проектну і конструкторську документацію відповідно до стандартів ЕСКД і СПДС. Ці функції виконує креслярсько-графічний редактор (КОМПАС - Графік). У складі КОМПАС 3D V13 також є модуль проектування специфікацій, який дозволяє випускати різноманітні специфікації, відомості та інші табличні документи. Численні сервісні функції полегшують рішення допоміжних завдань проектування і обслуговування виробництва.

Програма AutoCAD в рази скорочує час на перевірку креслень. Програма дозволяє створювати різні таблиці, проводити експорт і імпорт даних «MS Excel», а також маніпулювати різними текстовими вставками. Для промислового двомірного проектування, дана програма пропонує найефективніші інструменти. Спеціалізовані, потужні графічні пакети, які створюються на базі даної програми, відмінно підходять для архітекторів і будівельників. Відмінною особливістю даної програми є дуже зручний інтерфейс, який дозволяє наближати або віддаляти зображення на екрані комп'ютера, використовуючи функції панорамування. Крім основних функцій даної програми, тобто функцій створення різних креслень, програма дозволяє ефективно прив'язувати до графічних об'єктів програми, інші об'єкти, які можуть зберігатися у зовнішній базі даних, використовуючи посилання. Відмінною можливістю для інженера, який працює у програмі AutoCAD, є можливість виведення на друк кількох креслень.

SolidWorks - система автоматизованого проектування, інженерного аналізу та підготовки виробництва виробів будь-якої складності і призначення. SolidWorks 2012 надає можливість безпосереднього імпорту і редагування перетинів, які виконані в AutoCAD або CorelDraw. Створювати об'єкт з листового матеріалу і отримувати розгортки. Створювати зборки з цих об'єктів, щоб виправити помилки або отримати 3-х мірну модель для повного завершення і візуального представлення спроектованої моделі. Отримати креслення з проекту в форматі DWG порівняти з оригінальними кресленнями для виправлення помилок або внесення невеликих поправок у проект. Прорахувати опір і перевірку міцнісних характеристик деталей для того, щоб не допустити викривлень поверхонь деталей при складанні моделі.

Спростити складні деталі так як під час складання моделі їх все одно доведеться спрощувати. Домогтися максимальної ідентичності з оригіналом просто, дешево і сердито.

Вирішення поставленої задачі вибору програмного середовища для створення повного комплексу документації на випуск деталі реалізовано у програмі MPRIORITY 1.0.

На першому етапі відбувається побудова ієрархічної структури (рисунку 1.1), яка об'єднує мету вибору, критерії, альтернативи і інші чинники, які будуть впливати на вибір рішення.

Рисунок 1.1 - Ієрархія вибору програмного продукту

Основними критеріями вибору програми стали:

· функціональність;

· складність побудови;

· простота освоєння;

· вартість придбання і супроводу;

· підтримка вітчизняних стандартів;

· інтерфейс;

· якість інформаційної бази;

· математичне забезпечення.

Надалі проводиться розставлення вагових коефіцієнтів (оцінок) для переваг критерій один над одним, а надалі оцінки програмних продуктів за критеріями.

Рисунок 1.2 - Оцінки важливості критеріїв



Рисунок 1.3 - Оцінки програмних продуктів за критеріями

Рисунок 1.4 - Результуюча діаграма проведення МАІ

Рисунок 1.5 - Чисельна значення глобальних пріоритетів

За результатами отриманих глобальних пріоритетів найбільше значення отримала програма SolidWorks, оскільки значення його глобального пріоритету найбільше.

1.3 Проектування 3D моделі і креслення деталі в системі SolidWorks

Розробка 3D моделі починається з завантаження програмного продукту SolidWorks і переходимо в режим створення деталі.

Надалі переходимо до етапів креслення ескізів основи деталі і за допомогою операцій видавлювання створюємо об'ємну модель і приводимо її до вигляду, який проілюстровано на рисунку 1.6.

Рисунок 1.6 - Основа деталі

Надалі переходимо до створення виїмок і отворів деталі, для цього створюємо ескіз і за допомогою операції вирізання отримуємо кінцеву форму моделі.



Рисунок 1.7 - Результат операції видавлювання

На наступному етапі вирізаємо отвори з різьбою на нижній стороні деталі (рисунку 1.8).

Рисунок 1.8 - Створення отворів

Аналогічним способом створюємо решту подібних елементів деталі (отворів і виїмок). Додаємо округлення і фаски за допомогою однойменних команд. Також за допомогою операцій «Вирізати видавлюванням» створюємо центральний отвір та округлення. Отримуємо готову 3D, зображену на рисунку 1.9.



Рис. 1.9 - Готова деталь

Для створення креслення з готової 3D-моделі обираємо функцію створення креслення з деталі та в новому вікні програми вибираємо необхідні нам види деталі, масштаб і розмір креслення.

Далі, додаємо розрізи і місцеві вигляди, користуючись командами панелі інструментів «Расположение вида» і наносимо на креслення основні розміри деталі за допомогою функції «Автоматическое нанесение размеров» дотримуючись ГОСТ. Готовий вигляд креслення представлений на рисунку 1.10.

Рис. 1.9 - Готове креслення деталі

1.4 Розробка API програми

Можливість легкої модифікації параметрів деталі суттєво спрощує роботу конструктора і призводить до суттєвого скорочення часу роботи по підготовці документації для випуску нової продукції. В цих цілях розроблюється модуль API, який має у своєму складі усі зовнішні змінні з їх значеннями і дозволяє користувачу за допомогою присвоєння їм нових значень розмірів автоматично змінювати деталь в цілому, без необхідності звертатися до креслень, розрахунків і перебудовувати модель. Створення модулю буде проходити за допомогою програмного середовища SolidWorks і середовища Borland Delphi 7.

Створення даної програми починається перед початком побудови деталі. Вмикається запис макросу шляхом переходу «Инструменты» - «Макрос» - «Начать запись» . Макрос - це файл, який має вигляд коду, що описує перелік дій, застосованих при побудові з параметрами розмірів і координатами. Після налаштування його до необхідного вигляду, в якому команди SolidWorks адаптуються до мови програмування Object Pascal, отримаємо спеціалізовану систему проектування для маніпулювання геометрією деталі.

Отриманий код послідовності дій створення деталі записується в окремому файл у вигляді коду, який копіюється до програмного середовища Delphi, де він коректується з урахуванням синтаксису мови Object Pascal.

Фрагмент коду макросу з SolidWorks:

Sub main()

Set swApp = Application. SldWorks

Set Part = swApp. NewDocument («C:\Documents and Settings\All Users\Application Data\SolidWorks\SolidWorks 2012\templates\Деталь.prtdot», 0, 0, 0)

swApp. ActivateDoc2 «Деталь4», False, longstatus

Set Part = swApp. ActiveDoc

Dim myModelView As Object

Set myModelView = Part. ActiveView

myModelView. FrameState = swWindowState_e.swWindowMaximized

boolstatus = Part. Extension. SelectByID2 («Спереди», «PLANE», 0, 0, 0, False, 0, Nothing, 0)

Part. SketchManager. InsertSketch True

Part. ClearSelection2 True

Dim skSegment As Object

Set skSegment = Part. SketchManager. CreateCenterLine (0#, 0#, 0#, 0#, -0.066102, 0#)

Part. SetPickMode

Part. ClearSelection2 True

Значення розмірів, які беруть участь у побудові деталі визначаємо як змінні і присвоюємо їм ім'я в коді програми, а формі програми задаємо її як комірку, в яку користувач буде вводити свої значення. Додаємо умови відповідності розмірів, що виключити можливі помилки при побудові (так внутрішній отвір не може бути більшим за зовнішній). Зберігаємо програму під ім'ям API-prog. Деталь до змін її розмірів зображена на рисунку 1.10.

Фрагмент коду, адаптованого до Delphi:

try

swapp:=GetActiveOleObject ('SldWorks.application'); {підключення до SolidWorks}

except

try

swapp:=CreateOleObject ('SldWorks.application'); {запускаємо SolidWorks}

except

begin

MessageBox (0,'Не удается запустить SolidWorks.'+#10#13+'Убедитесь, что программа установлена правильно.', 'Ошибка.', MB_OK or MB_ICONWARNING);

exit;

end; {перевірка на коректність запуску програми, якщо є помилки - закриваємо програму}

end;

end;

try

swdoc:=Variant(swapp).newpart; {створення нової деталі}

Variant(swapp).SetUserPreferenceToggle (10, False); {заборона на втурчання.}

Variant(swdoc).settitle2 ('Чолак Альбіна'); {задаємо ім'я файлу за замовченням}

Рисунок 1.10 - Деталь до і після модифікації

Загальний вигляд роботи програми зображений на рисунку 1.11. Для проведення операції, щодо зміни деталі достатньо запустити модуль API і вводимо нові значення у комірки, далі натискаємо кнопку «Перебудувати». Деталь буде мати вигляд, зображений на рисунку 1.10 з права.



Рисунок 1.11 - Робоча API-програма

На першому етапі розробки конструкторської документації деталі «Прес-форма» було обрано доцільний варіант системи автоматизованого проектування для виконання поставлених задач у курсовому проекті, а саме SolidWorks 2012, за допомогою методу аналізу ієрархій. В ній спроектовано 3D-модель деталі та креслення, згідно вимог ЕСКД.

На наступному етапі проектувався модуль API для швидкого коригування геометрії деталі засобами системи автоматизованого проектування SolidWorks і візуального оформлення у середовищі Delphi.

2. Технологічна підготовка виробництва

2.1 Призначення деталі «прес-форма». Конструкторські особливості

Деталь типу «Прес-форма» (рисунку 2.1) застосовується практично на кожному масовому і серійному виробництві, яке дозволяє скоротити час виготовлення продукції, що виробляється.

Рисунок. 2.1 - Модель деталі «Прес-форма»

Загалом, прес-форми - спеціальні пристрої, що служать для додання виробам з різних матеріалів (метали, пластмаси та інші матеріали) заданої конфігурації під дією тиску.

Конструкція заданої деталі являє собою стакан круглої форми (r = 150) з випуклим заглибленням, в яких нарізані канавки. Є наскрізні отвори: діаметром 11 мм і 5 мм, а також чотири глухі чотири - діаметром 10,2 мм, один - діаметром 34 мм і 6 мм і два - діаметром 5 мм.

Для даної деталі обираємо матеріал заготовки Сталь 10 ГОСТ 1050 - 88. Сталь 10 - конструкційна вуглецева якісна. Застосовується для штамповки, трубопроводів котлів високого тиску та інші деталі з тривалим терміном служби про температурах до 350°.

В результаті аналізу креслення деталі «Втулка» визначено, що креслення містить всі необхідні відомості про розміри, точності, якості оброблюваних поверхонь, допустимі відхилення від правильної геометричної форми. Дано вказівки про матеріал Сталь 10 ГОСТ 1050-88

Конструкція деталі технологічна:

· допускається обробка поверхонь деталі на прохід;

· для обробки використовуються стандартні ріжучі та вимірювальні інструменти.

· виконання всіх поверхонь забезпечує зручний підведення стандартного різального інструменту

· деталь має хороші базові поверхні.

· є можливість дотримання принципу та суміщення базових поверхонь.

· при виборі настановних технологічних базових поверхонь дотримується принцип поєднання конструкторської та технологічної баз.

Елементів, які збільшують трудомісткість деталі не є. У конструкції деталі є центральне гладке ступеневу отвір, який ускладнює візуальне спостереження за процесом різання і відведенням стружки.

2.2 Аналіз деталі на технологічність

Технологічність конструкції - одна з найважливіших характеристик виробу. Вона визначає собою такі якості конструкцій, які забезпечують можливість виготовлення об'єкта в даних конкретних умовах з найменшими витратами часу, праці і матеріалів при використанні найбільш прогресивних, економічно виправданих методів обробки та складання.

2.3 Вибір методу отримання заготівлі

Маючи відпрацьований робочий креслення, технічні вимоги, яким повинна відповідати готова деталь, і знаючи кількість деталей, що підлягають виготовленню в одиницю часу по незмінних кресленням, приступають до вибору економічного виду напівфабрикату (прокат, сталеві зливки, порошкові матеріали та ін) і методу одержання заготовки деталі. В одних випадках можна виготовляти заготовку, максимально близьку за якісними показниками (розмірами, формою, шорсткості поверхні, механічними властивостями, хімічним складом, якістю поверхневого шару матеріалу) до вимог готової деталі, що скорочує втрати, пов'язані з її перетворенням в готову деталь. Однак вартість такого напівфабрикату зростає із збільшенням ступеня його наближення до вимог готової деталі і підвищенням рівня самих) тихий вимог.

У сучасному машинобудуванні для отримання заготовок деталей використовується велика кількість різноманітних технологічних процесів та їх поєднань. Основними з цих процесів є:

1) різні способи лиття (в пісочні форми, в опоки, кокільне, відцентрове, по виплавлюваних моделях, в оболонкові форми, під тиском, з використанням вакууму);

2) різні способи пластичної деформації металів (вільна ковка, кування в підкладних штампах, штампування на молотах і пресах, періодичний і поперечний прокат, висадка, видавлювання);

3) різка;

4) зварка;

5) пайка;

6) комбіновані способи штампування - зварювання, лиття-зварювання;

7) порошкова металургія та ін.

2.4 Етапи технологічної підготовки

Технологічний процес є основою організації всього виробництва. необхідного обладнання. Він складається із операцій, операції, в свою чергу, складаються із переходів.

Технологічне проектування починається з розробки маршрутної технології. Її зміст полягає у визначенні послідовності виконання основних операцій і закріплення їх в цехах за конкретними групами обладнання. Одночасно здійснюється вибір інструмента, розрахунок норм часу та встановлення розряду робіт, вказується спеціальність робітників з відповідним рівнем кваліфікації. Відповідно до маршрутної технології за кожним цехом і ділянкою закріплюються оброблювані види продукції, що обумовлює їх спеціалізацію, місце і роль у виробничій структурі підприємства.

В індивідуальному і дрібносерійному виробництвах, а також на підприємствах з порівняно простою технологією розробка технологічних процесів зазвичай обмежується маршрутної технологією. В масовому ж і велико-серійному виробництвах слідом за маршрутної розробляється більш детально пропорційна технологія.

З усіх можливих технологій, що пропонуються на цьому етапі, потім здійснюється вибір оптимальної. При цьому зіставляються натуральні показники і порівнюється собівартість продукції і робіт при різних варіантах.

Застосування типових технологічних процесів сприяє обмеження кількості технологічних операцій. Вони дозволяють встановити однаковість способу обробки однотипних виробів і застосовуваної технологічної оснастки, створюють умови для припинення витрат і тривалості проектування технологій.

Розробка типових технологічних процесів передбачає наступні етапи:

визначення технологічного маршруту обробки виробу даної групи;

вибір поопераційного технологічного процесу;

встановлення способів обробки окремих елементів (виконуваних технологічних операцій) для вироби даної групи.

Технологічна підготовка виробництва передбачає також розробку проектів, виготовлення і налагодження спеціального технологічного устаткування, технологічної оснастки, необхідних для виробництва нового (модернізованого) виробу. Це дуже трудомістка і дорога робота, оскільки при освоєнні ряду нових моделей виготовляється по кілька тисяч штампів, пристосувань, моделей, десятки автоматичних ліній. У зв'язку з цим в галузях великосерійного і масового виробництва, що випускають продукцію технологічно складного профілю, перехід на виготовлення нового виробу, як правило, поєднується з реконструкцією і технічним переоснащенням підприємств.

Проводячи роботи з технологічної підготовки виробництва, необхідно враховувати, що організація виробництва нових видів продукції, модернізація виробів і процесів виробництва потребують матеріальної та організаційної підготовки. Матеріальна підготовка виробництва передбачає придбання, монтаж і налагодження нового обладнання, виготовлення або закупівлю інструментів і пристосувань, сировини і матеріалів, тобто забезпечення виробництва всіма матеріально-технічними, ресурсами. Організаційна підготовка включає вдосконалення організації виробництва і праці, і пристосування їх до умов виготовлення нової продукції, нової техніки і технології. Сюди також входить підбір і розстановка кадрів у відповідності з новим характером виробництва, внесення коректив у структуру апарату управління, в функціональний і ієрархічний розподіл праці.

Технологічна підготовка виробництва полягає у створенні документів технологічного процесу для даної деталі в пакеті програм ВЕРТИКАЛЬ - Технологія, а також для створення керуючої програми в пакеті програм PowerMill. Будь-яка деталь це сукупність типових конструкторсько-технологічні елементи (КТЕ), кожному елементу відповідає певний набір планів його обробки. КТЕ об'єднують у собі технологічну та конструкторську інформацію про елементи деталі. У результаті це дозволяє забезпечити автоматизований перехід від геометрії деталі до технології її виготовлення.

2.5 Технологічний процес

Для проектування технологічного процесу було обрано програму ВЕРТИКАЛЬ - Технологія 1.0. ВЕРТИКАЛЬ - система автоматизованого проектування технологічних процесів, яка вирішує більшість завдань автоматизації процесів технологічної підготовки виробництва.

Для створення ТП запускаємо програму «Вертикаль-технология» та вибираємо створити технологічний процес на деталь (рис 2.5.1).

Рисунок 2.5.1 - Головне вікно програми

Загалом, для виготовлення даної деталі будемо застосовувати три операції:

· автоматно-токарну;

· вертикально-свердлильну;

· комплексну на оброблювальних центрах з ЧПУ.

Принципи, якими необхідно керуватися при виборі обладнання:

· потужність верстата;

· методи досягнення точності при обробці;

· відповідність верстата розмірам деталі;

· характер виробництва;

· зручність управління та обслуговування.

Отже, слідуючи даним принципам для обробки даної деталі «Прес-форма» обираємо верстат 1К282, 225 та ОЦФ-1М відповідно.

2.5.1 Характеристики верстата 1К282

Напівавтомат призначений для токарної обробки деталей в патроні деталей складної конфігурації: обточування циліндричних, конічних та сферичних поверхонь, підрізання торців, прорізання різних канавок, нарізання різьби, свердління, розгортання центральних отворів, розточування в умовах серійного, великосерійного виробництва. На рисунку 2.5.1 представлений верстат даного типу.

Рисунок 2.5.1 - Автоматно-токарний верстат 1К282

Таблиця 2.5.1 - Технічні характеристики

Межі частоти обертання шпинделя Min об / хв	66
Межі частоти обертання шпинделя Max об / хв	980
Клас точності верстата по ГОСТ 8-82, (Н, П, В, А, С)	Н
Потужність двигуна кВт	55
Число інструментів у магазині	4
Габарити верстата Довжина Ширина Висота (мм)	3070_2945_3805
маса	17700
Діаметр встановлюваного виробу, мм	250
Діаметр оброблюваного виробу, мм	60
Довжина оброблюваної деталі, мм	350

2.5.2 Характеристики верстата ОЦФ-1М

Для комплексної операції на оброблювальних центрах обираю станок ОЦФ-1М. Це багатоцільовий свердлильно-фрезерно-розточний верстат з ЧПУ призначений для обробки корпусних деталей з чорних і кольорових металів.

Він має пристрій автоматичної зміни інструменту та оброблюваних деталей, вертикально-подовжньо рухливий шпиндель і поперечно-рухливий поворотний стіл з вертикальним розташуванням робочої поверхні. На столі можна виробляти свердління, зенкування, розточування точних отворів, пов'язаних координатами, фрезерування по контуру з лінійною, круговою і гвинтовий інтерполяцією, нарізання різьби мітчиками, кругове фрезерування і обточування деталей за допомогою обертового стола. Зазначений стіл дозволяє обробляти співвісні отвори з двох сторін при його повороті на 180 °.

Рисунок 2.5.2 - Верстат ОЦФ-1М

2.5.3 Вибір ріжучих інструментів

Для забезпечення повноцінного виготовлення деталі на верстатах, необхідно доцільно обирати ріжучі інструменти, а також вимірювальне приладдя і охолоджуючі рідини. Обладнання, яке було використано наведено у таблиці 2.5.2.

Таблиця 2.5.2 - Інструментальне оснащення

Тип інструменту	Коротка характеристика	Обоснування вибору
Різець 2112-0031 Р18 ГОСТ 18871-73	Різці токарні підрізні торцеві зі швидкорізальної сталі	Даний різець підходить для підрізання заготовки
Штангенциркуль ШЦ-ІІІ-300-0,1 ГОСТ 166-89	Штангенциркуль з максимальним вимірюванням 300 мм	Даний інструмент підходить по розмірам вимірювання
Різець 2101-0501 Р6М5 ГОСТ 18868-73	Різці загального призначення з кутами фі - 45 град., фі1 - 45 град. і напайними пластинами зі швидкорізальної сталі	Використовуємо для виточки отвору, для подальшої роботу інструменту
Свердло 2317-0118 Р6М6 ГОСТ 14952-75	Свердло центровочне комбіноване	Обробки центрових отворів з кутом конуса 60 гр. на свердлильних, центрувальних і токарних верстатах.
Різець 2142-0201 ВК8 ГОСТ 9795-84	Різець розточний з пластинами з твердого сплаву	Застосовується для розточки заглиблення
Штангенциркуль ШЦ-ІІІ-200-0,5 ГОСТ 166-89	Штангенциркуль з максимальним виміренням 200 мм	Задовольняє умовам розмірності вимірення
Різець 2142-0242 ВК8 ГОСТ 9795-84	Різець розточний з пластинами з твердого сплаву	Більш точніша розточки заглиблення
Різець 2141-0121 1 ВК6М ГОСТ 18063-72	Різці розточувальні цільні твердосплавні зі сталевим хвостовиком для глухих отворів.	Розточка канавки
Різець 2100-0001 ВК6 ГОСТ 18878-73	Різці токарні підрізні торцеві зі швидкорізальної сталі	Підходить для розточку галтелі
Свердло 2301-3579 Р18 ГОСТ 10903-77	Свердло спіральне з конічним хвостовиком	Свердлення отворів
Різець 2145-0045 1 ВК6М ГОСТ 18063-72	Різці розточувальні цільні твердосплавні зі сталевим хвостовиком для глухих отворів	Розточка глухого отвору, згідно розмірів: діаметр 80, глибина 20
Різець 2145-0041 1 ВК6М ГОСТ 18063-72	Різці координатно-розточувальні для глухих отворів	Розточка глухого отвору, згідно розмірів: діаметр 90, глибина 15
Мітчик 2629-0063 ГОСТ 17927-72	Мітчики машинні з шаховим розташуванням зубів	Нарізання внутрішньої різьби
Свердло 2301-3579 Р18 ГОСТ 10903-77	Свердла спіральні з конічним хвостовиком	Свердління глухого отвору
Мітчик 2629-0063 ГОСТ 17927-72	Мітчики машинні з шаховим розташуванням зубів	Нарізання внутрішньої різьби
Свердло 2301-3555 Р18 ГОСТ 10903-77	Свердла спіральні з конічним хвостовиком	Свердління глухого отвору
Фреза 2210-0061 Р6М5 ГОСТ 9304-69	Фрези торцеві насадні	Фрезерування лиски
Фреза 2500-0001 9ХС ГОСТ 13838-68	Фрези дискові зуборізні дрібномодульні	Фрезерування ступінчатого пазу
Фреза 2220-0519 Р18 ГОСТ 16225-81	Фрези кінцеві	Фрезерування отворів, витримуючи розміри: діаметр 5 мм
Мітчик 2629-0025 ГОСТ 17927-72	Мітчики машинні з шаховим розташуванням зубів	Нарізання внутрішньої різьби
Фреза 2241-0051 Т15К6 ГОСТ 5348-69	Фрези дискові тристоронні зі вставними ножами, оснащеними твердими сплавами	Фрезерування лиски, витримуючи розміри: глибина 3 мм
Фреза 2220-0011 Р6М5 ГОСТ 17025-71	Фрези кінцеві з циліндричним хвостовиком	Фрезерувати отвір, витримуючи розміри: діаметр 10 мм
Фреза 2672-0041 Р6М5 ГОСТ 1336-77	Фрези різьбові гребінчасті	Підходить для фрезерування різьби розмірів: діаметр 12, глибина 1,75
Фреза 2241-0001 Т15К6 ГОСТ 5348-69	Фрези дискові тристоронні зі вставними ножами	Задовольняє умовам фрезерування лиски, глибиною 3 мм
Фреза 2220-0531 Р18 ГОСТ 16225-81	Кінцева фреза	Необхідна для фрезерування отвору, діаметром 10 мм

2.5.4 Розрахунок режимів різання

Додаток «Система розрахунку режимів різання» призначено для розрахунку режимів механічної обробки і допоміжного часу на основний перехід технологічного процесу.

По введеним користувачам геометричними параметрами оброблюваної поверхні і параметрами обробки (припуск, товщині зрізаного шару, шорсткості і т.д.), додаток програми розраховує подачу інструменту (S, мм / об), швидкість різання (V, м / хв), частоту обертання шпинделя (п, об / хв), основний (машинний) час (То, хв), силу різання (Pz, кгс) потужність різання (Л / м, кВт), енерговитрати (Ре, кВт-год) і допоміжний час (тв, хв). Всі параметри розраховуються для поточного основного переходу технологічного процесу.

Для того щоб розрахувати режими різання необхідно спочатку додати «Код блока расчета». Виділяємо допоміжний перехід, для якого і буде розраховуватись режим різання та натискаємо кнопку «Код блока расчета», далі вводимо усі необхідні параметри та вказуємо тип обробки.

Лише після того, як буде доданий код блоку розрахунку можна розраховувати режими різання. Через меню допоміжного переходу «Добавить» обираємо «Расчет режимов резания» та в новому вікні вказуємо необхідні параметри, після того, як параметри вказані натискаємо «Расчитать».

Рисунок 2.5.3 - Розрахунок режимів різання для першого переходу

Після проведення розрахунків, переходимо до етапу формування технологічних карт. За допомогою інструменту «Формирователь карт» формується технологічний процес відповідно з ГОСТ та роздруковується на паперовий носій.

Рисунок 2.5.4 - Формування карт

2.6 Розробка керуючої програми для встаткування з ЧПК

В якості САМ-системи був обраний програмний продукт фірми Delcam під назвою PowerMill.

PowerMill - основним пакет в програмній лінійці Delcam. Призначений для розробки керуючих програм для 3-осьових і багатоосьових фрезерних верстатів з ЧПУ виробів, спроектованих у будь-якій CAD-системі.

PowerMill - найпотужніша в світі CAM-система для розрахунку чорнових і чистових керуючих програм для верстатів з ЧПУ. Він дозволяє підвищити продуктивність верстатів і, одночасно з цим, досягти найвищої якості при виготовленні деталей і оснащення.

Стратегії PowerMill для механообробки скорочують час і вартість за рахунок:

· максимальної ефективності фрезерування;

· скорочення ручної доводки;

· відсутності заріз.

PowerMill має високу швидкість розрахунків і надає інтегровані засоби для візуалізації та перевірки. Все це дозволяє користувачеві порівнювати альтернативні стратегії з використанням різних наборів фрез і перевіряти всі траєкторії інструмента до того, як вони будуть передані на верстат. Все це скорочує час простою верстата і втрати матеріалів та ресурсів.

PowerMill містить технології, спеціально розроблені для звичайного і високошвидкісного фрезерування, такі як сплайнової обробка. Це дозволяє скоротити час механообробки і підвищити якість оброблюваної поверхні.

Віконний діалог і чітка ідеологія дозволяють швидко вивчити і легко використовувати PowerMill навіть починаючому користувачеві.

PowerMILL імпортує тривимірні моделі, створені в більшості CAD - систем, і готує програми для верстатів з ЧПУ. Дані можуть бути імпортовані в наступних форматах: IGES, VDA - FS, ProENGINEER, Unigraphics, CADDS, CATIA, Parasolid, ACIS, STL, STEP, а також в Delcam форматах DGK і DMT.

Зручний і простий у використанні Windows-інтерфейс забезпечує доступ до вичерпного набору стратегій обробки і засобів оптимізації навіть операторові верстата з ЧПУ.

2.6.1 Імпорт моделі в Power Mill. Визначення параметрів заготівлі

На першому етапі необхідно зберегти модель деталі в універсальному форматі IGS. Далі, файл деталі відкривається в середовищі Power Mill. В результаті, ми отримуємо контур нашої деталі і базову систему координат. Так, як обробка передбачає двохсторонню роботу з деталлю постає необхідність у створенні додаткової системи координат. Отже, необхідно додати систему координат на нижній робочій поверхні. Таким чином, отримуємо деталь з двома системами координат на видах «Згору» та «Знизу».

Рисунок. 2.6.1 - Система координат для обробки заготовки зверху

Рисунок. 2.6.2 Система координат для обробки заготовки знизу

Наступним важливим етапом є створення заготівлі деталі. Для цього в Power Mill передбачена відповідна функція «Заготовка», яка знаходиться на головній панелі інструментів . Після натиснення на відповідну кнопку відкриється діалогове вікно для роботи з параметрами заготівлі. В нашому випадку, доцільним варіантом форми буде циліндр, далі натискаємо «Вычеслить» і «Принять» і, таким чином, отримуємо готову заготівки, необхідну для даної деталі.

Рисунок 2.6.3 - Вибір параметрів заготівки

Доцільним варіантом для першої обробки обрана верхня робоча поверхня, враховуючи всі параметри та елементи деталі. Для кожної із поверхонь необхідно розрахувати розмір та допуски заготовки й безпечні висоти для роботи інструменту.

2.6.2 Чорнова обробка

Основною задачею чорнової обробки є розвантаження виробу і саме на ньому видаляється основний обсяг матеріалу. Різання виконується по верствам з певною висотою, які виходять шляхом перетину моделі деталі і блоку заготовки на заданих користувачем висотах. Видаляється весь зайвий матеріал з заданим допуском і припуском.

Виклик меню чорновий механообробки - вибірки здійснюється іконкою . Спочатку створюємо необхідний інструмент - «Концевая фреза». Обираємо діаметр фрези - 20 мм, та довжину - 100 мм. Додаємо хвостовик: довжина заточки - 15 мм, довжина хвостовика - 100 мм. Додаємо патрон: виліт - 115 мм, загальна довжина - 215 мм.



Рисунок. 2.6.4 - Створення кінцевої фрези для чорнової обробки

В якості стратегії чорнової обробки обрана стратегія «Растр» - обробка по паралельним лініям з заданим кроком, оскільки ця стратегія є найбільш оптимальною для даної поверхні деталі з хорошими показниками обробки. Для чорнової оброки обираємо припуск - 1 мм, крок - 5 мм.

Рисунок. 2.6.5 - Створення траєкторії чорнової обробки

2.6.3 Чистова обробка

По-перше створюємо новий інструмент «Сферическая фреза» з меншим діаметром кромки, для необхідного до робітку отворів і виїмок на деталі. Обираємо діаметр фрези - 10 мм, та довжину - 50 мм. Додаємо хвостовик: довжина заточки - 20 мм, довжина хвостовика - 50 мм. Додаємо патрон: виліт - 60 мм, загальна довжина - 110 мм.

Рисунок 2.6.6 - Створення сферичної фрези для чистової обробки

Для чистової обробки складної криволінійної поверхні вибираємо «Чистова» > «Оптимизированная Z». В цьому випадку система визначає найбільш оптимальні стратегії обробки і при цьому з'єднує її в одну траєкторію. Найбільш зручна стратегія обробки для деталей мого варіанту, що мають різноманітний набір елементів: плоскі ділянки, похилі стінки, виступи, виїмки і поверхні складної 3-х мірної форми.

В якості стратегії чистової обробки обрана дана стратегія оскільки вона є найбільш оптимальною для даної поверхні деталі з хорошими показниками обробки. Для чистової обробки обираємо крок - 0,5 мм.



Рисунок 2.6.7 - Створення траєкторії чистової обробки.

Для обробки деталі з іншої сторони достатньо активізувати створену систему координат «Знизу» і створити аналогічним чином чорнову обробку функцією «Растр» і чистову - «Оптимизированная Z». Всі знімки екранів під час виконання обробок представлені у додатку 1.

Після завдання кожної з траєкторій обробки виконується автоматична перевірка на зіткнення хвостовика або патрона з деталлю (команда «Проверка столкновений»), що дозволяє покращувати створювану траєкторію (рисунок 2.6.8). Так видаляється максимально можливий обсяг матеріалу, уникаючи зіткнень. При цьому система сама пропонує доцільний варіант оптимального поєднання параметрів інструменту.



Рисунок 2.6.8 - Перевірка на зіткнення інструменту з деталлю

2.6.4 Формування NC файлу

Для того щоб сформувати управляючу програму необхідно сформувати NC-файл, та помістити туди усі траєкторії обробки деталі, які в свою чергу містять в собі інформацію про всі інструменти, які використовуються для обробки деталі.

Для нашого проекту доцільним буде розбиття NC-файлу на дві частини, перший - обробка верхньої робочої поверхні, другий - нижньої.

Створення NC-файлу відбувається за допомогою функції через дерево побудови на відповідному пункті правою кнопкою і, далі, «Создать NC-файл». В діалоговому вікні вказуємо найменування і шлях створення файлу, активну систему координат, далі шляхом перетягування траєкторій обробки на показник NC-файлу в провіднику отримуємо їх перелік у віконці, після завдання усіх параметрів натискаємо «Записать» і «Принять».

Висновок

устаткування документація solidworks деталь

З кожним роком розроблюються все більше прикладних програм, які допомагають інженеру-конструктору і інженеру-технологу спростити їх роботу, скоротити строки і підвищити якість її виконання. Серед усього розмаїття таких програмних продуктів для виконання завдань, поставлених у курсовому проекті, мною була обрана система SolidWorks - одна з найпоширеніших автоматизованих систем, завдяки потужному функціоналу і наявності додаткових модулів. В даному середовище була розроблена 3D-модель деталі і креслення, що стало початком роботи на етапі конструкторської підготовки.

По завершенню даного етапу була спроектована API-програма засобами системи SolidWorks і Delphi, яка дозволяє проводити маніпуляції над деталлю без необхідності її перебудування.

Після визначення призначення деталі і аналізу її на технологічність починається технологічна підготовка виробництва. Вона включає в себе розроблення технологічного процесу, керуючої програми і технологічного устаткування, що в комплексі

Загалом, увесь комплекс робіт проведений на етапах конструкторської і технологічної підготовки виробництва дозволяє отримати новий якісний виріб з мінімізованими термінами випуску і високою якістю, що забезпечує ефективність і рентабельність роботи будь-якого підприємства, в жорстких умовах сучасного ринку збуту і конкуренції.

Список літератури

1) Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. - 430 с. - ISBN 978-5-7038-3275-2

2) Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. Учебник. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 188 с.

3) Малюх В.Н. Введение в современные САПР: Курс лекций. - М.: ДМК Пресс, 2010. - 192 с. - ISBN 978-5-94074-551-8

4) Муромцев Ю.Л., Муромцев Д.Ю., Тюрин И.В. и др. Информационные технологии в проектировании радиоэлектронных средств: учеб. пособие для студ. высш. учебн. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 384 с. - ISBN 978-5-7695-6256-3

Размещено на Allbest.ru