Технологический процесс изготовления корпуса выключателя универсального промышленного робота (стр. 1 из 11)

Аннотация

Целью дипломного проекта является разработка технологического процесса изготовления корпуса конечного выключателя в условиях серийного производства.

На основе научных исследований рассмотрены вопросы нового метода обработки – высокоскоростной обработки алюминия. Разработан новый полный технологический процесс изготовления корпуса выключателя.

Эффективность внедрения нового технологического процесса изготовления подтверждена экономическим расчетом.

Введение

Цель дипломного проектирования по технологии машиностроения – научится правильно применять теоретические знания, полученные в процессе учебы, использовать свой практический опыт работы на машиностроительных предприятиях для решения профессиональных технологических и конструкторских задач.

Целью данного проекта является снижение трудоемкости изготовления корпуса выключателя промышленного робота путем разработки прогрессивного технологического процесса, базирующегося на современных достижениях в области станкостроения и инструментального производства.

К мероприятиям по разработке новых прогрессивных технологических процессов относится и автоматизация, на ее основе проектируется высокопроизводительное технологическое оборудование, осуществляющее рабочие и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.

Для достижения цели решаются следующие задачи:

1. Расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний, и применение их для проектирования прогрессивных технологических процессов изготовления деталей, включая проектирование средств технологического оснащения.

2. Развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы.

3. Овладение методикой теоретико-экспериментальных исследований технологических процессов механосборочного производства.

В дипломном проекте должна отображаться экономия затрат труда, материала, энергии. Решение этих вопросов возможно на основе наиболее полного использования возможностей прогрессивного технологического оборудования и оснастки, создания гибких технологий.

1. Состояние вопроса

1.1 Анализ служебного назначения детали

Деталь – корпус выключателя универсального промышленного робота ПР 161/60 расположена в корпусе основания руки и предназначена для ограничения углов поворота осей руки манипулятора и подачи сигнала о нулевом положении осей, а также для расположения на ней контактов замыкания. Работает в условиях частого включения и выключения вращения без применения смазки. Температурные условия – нормальные.

Материал детали – алюминиевый сплав АЛ9–1 ГОСТ 2685–75. Химический состав и механические свойства представлены в табл. 1.1 и 1.2. соответственно.

Таблица 1.1. Химический состав сплава АЛ9–1 ГОСТ 2685–75, %

Si	Mg	Ti	Be	Mn	Cu	Zn
6–8	0.2–0.4	до 0,15	до 0,1	0.5	0.2	0.1

Таблица 1.2. Механические свойства сплава АЛ9–1 ГОСТ 2685–75

Временное сопротивление разрыву, sВ, Н/мм2.	Относительное удлинение, d5, %.	Твердость, НВ
230	2 – 5	75

Таблица 1.3

Вид поверхности	Номер поверхности
Основные	12,13, 3, 8
Вспомогательные	33, 6
Исполнительные	17, 25
Свободные	Все остальные

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Рабочий чертеж корпуса выключателя содержит необходимую графическую информацию для полного представления о его конструкции. Указаны размеры с их отклонениями, проставлены необходимая шероховатость и допуски формы и расположения поверхностей.

В то же время можно отметить и ряд недостатков:

– на чертеже не указаны отклонения на некоторые свободные поверхности корпуса;

– шероховатость проставлена по старому госту;

– симметричность стенок паза проставлена относительно двух баз;

– отсутствуют технические требования;

– невидимые поверхности показаны штриховыми линиями;

На технологическом чертеже корпуса выключателя сделаны необходимые доработки.

В отношении других поверхностей деталь технологична и позволяет применить производительные методы обработки.

Общую технологичность детали можно определить с помощью коэффициентов:

– коэффициент точности

где, Т_CP – среднее значение точности;

T_i – квалитет i-ой поверхности;

n

– число поверхностей с текущим квалитетом;

Т_CP = 13;

К_точ = 0,92;

– коэффициент шероховатости

где, Ш_СР – средняя шероховатость, Ra;

Ш_i – текущая шероховатость поверхности;

n_i – число поверхностей с данной шероховатостью;

Ш_СР = 6,8;

К_ш = 0,85.

1.3 Определение типа производства

В учебных целях тип производства определяем по таблице 4.1 [1]. При массе детали до 8 кг. и годовой программе выпуска 500 – 5000 дет/год (N = 1200 дет/год) тип производства – среднесерийное.

Для серийного производства рекомендуется групповая форма организации производства, когда запуск деталей осуществляется партиями.

шт. в месяц (1.5)

где а – периодичность запуска деталей, при запуске раз в месяц а = 12.

С учетом типа производства предполагается применение оснастки с механизированным силовым приводом и режущего инструмента со сменными многогранными пластинами.

1.4 Анализ базового варианта технологического процесса

Материал корпуса выключателя – алюминиевый сплав АЛ9–1, по этому заготовку можно получить только методами литья. Наиболее предпочтительными являются литье в оболочковые формы и литье в землю.

В базовом технологическом процессе обработка ведется на универсальном оборудовании, что увеличивает число операций. Применяется унифицированный инструмент и оснастка.

Базовый маршрут обработки детали включает в себя следующие операции:

000 Заготовительная.

005 Токарная.

010 Фрезерная.

015 Фрезерная.

020 Фрезерная.

025 Токарная.

030 Фрезерная.

035 Токарная.

040 Фрезерная.

045 Токарная.

050 Контрольная.

055 Протяжная.

060 Слесарная.

065 Моечная.

070 Контрольная.

075 Окрасочная.

Для максимальной концентрации операций на одном оборудовании предлагается использовать обрабатывающий центр МАНО МС50. Также предлагается применение оснастки с механизированным силовым приводом и прогрессивного режущего инструмента.

1.5 Выбор и проектирование заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывает влияние: материала детали, ее назначение и технические требования на изготовление; объем и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяет на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготавливаемой из нее детали, при минимальной себестоимости последней считается оптимальным.

Исходя из требований ГОСТ 26645–85 назначаем припуски и допуски на размеры детали и сводим эти данные в таблицу 2.1.

В зависимости от выбранного метода принимаем:

- класс точности размеров и масс – 10

- ряд припусков – 3.

Припуски на размеры даны на сторону. Класс точности размеров, масс и ряд припусков выбираем по таблице 2.3 [1], допуски по таблице 2.1 [1] и припуски по таблице 2.2 [1].

Таблица №2.1

Размеры, мм	Допуски, мм	Припуски, мм	Расчет размеров заготовки, мм	Окончательные размеры, мм
Ø61,15	2,4	3,6	Ø61,15 – (2.3,6)±2,4≈Ø54±2,4	Ø54±2,4
Ø90	2,8	3,6	Ø90+(2.3,6)±2,8≈Ø97±2,8	Ø97±2,8
Ø94	2,8	0	-	Ø94±2,8
Ø84	2,8	3,6	Ø84+(2.3,6)±2,8≈Ø91±2,8	Ø91±2,8
R52	3,2	0	-	R52±3,2
Ø66	2,8	0	-	Ø66±2.8
37,7	2,2	3,2	37,7+(2. 3,2)±2,2≈44±2,2	44±2,2
56	2,4	0	-	56±2,4
10	1,8	0	-	10±1,8
10	1,8	2,8	10+(2. 2,8) ±1,8≈16±1,8	16±1,8
16	2	3,2	16+3,2±2≈19±2	19±2
32	2,2	0	-	32±2,2
43	2,4	3,6	43+3,6±2,4≈47±2,4	47±2,4
88	2,8	0	-	88±2,8
80	2,8	3,2	80+3,2±2,8≈83±2,8	83±2,8
76	2,8	0	-	76±2,8
92	2,8	3,2	92+(2. 3,2)±2,8≈98±2,8	98±2,8
90	2,8	0	-	90±2,8
126	3,2	0	-	126±3,2
44	2,4	0	-	44±2,4
56	2,4	0	-	56±2,4
125	3,2	3,2	125+3,2±3,2≈128±3,2	128±3,2

2) Литейные уклоны назначаем из технических требований и соблюдения единообразия для упрощения изготовления литейной модели и согласно ГОСТ 26645–85 и ГОСТ 8909–88 принимаем литейные уклоны не более 1°.

3) Неуказанные литейные радиусы закруглений углов принимаем равными R=1,5 мм.

4) Определяем коэффициент использования материала Км, по формуле: