При изготовлении заготовки для детали «Вал» в условиях среднесерийного типа производства используется метод горячей объёмной штамповки на КГШП с последующей прошивкой отверстия в специальном штампе на молоте. Это позволяет получить заготовку с меньшими припусками на обработку по сравнению с базовым вариантом, где для получения заготовки использовалась ковка на молоте (показать заготовку на плакате № 2). Термообработка заготовки производится с целью снижения твердости и улучшения обрабатываемости, что позволит снизить трудоёмкость её обработки.
На плакатах № 3 и 4 (показать указкой плакаты № 3 и 4) представлены иллюстрации зубофрезерной и зубодолбёжной операций технологического процесса.
Нарезание наружного зубчатого венца Æ 230 мм осуществляется на зубодолбёжном полуавтоматах дисковыми долбяками из быстрорежущей стали Р6М5 (показать зубчатый венец на плакате № 3).
Нарезание наружного зубчатого венца Æ 340 мм осуществляется на зубофрезерном полуавтоматах специальной червячной из быстрорежущей стали Р6М5 (показать зубчатый венец на плакате № 4).
На данном плакате (показать указкой плакат № 5) представлена наладка черновой токарной операции, выполняемой на токарном многорезцовом полуавтомате 1П756ДФ3. Деталь зажимается в клинорычажном двухкулачковом патроне. Для обработки наружных и внутренних поверхностей, в замен резцов из быстрорежущей стали, применяемых в базовом варианте, используются резцы с многогранными сменными пластинами из твердого сплава Т15К6. Эти пластины обладают высокой стойкостью режущей кромки, способностью работать с большими скоростями и оснащённы стружколомающими канавками и износостойким покрытием (все перечисляемые элементы показать на плакате № 5).
Для обработки канавок (показать канавки на плакате № 5) используется резец с напайной пластиной из сплава Т15К6. Резец имеет специальную заточку с канавкой для стружколомания так как сливная стружка здесь не допускается.
В ходе дипломного проектирования был выполнен линейный и диаметральный размерные анализы (показать указкой плакаты № 6 и 7). Расчеты размерных цепей произведены по методу «максимума - минимума». Данный метод позволяет решить задачу по обеспечению заданных на чертеже размеров, технических требований и назначить минимально необходимые припуски на механическую обработку, а, следовательно, получить минимальные размеры заготовки. Проведённые расчёты подтверждают правильность выбора схем базирования, последовательности обработки детали и выполнения технических требований чертежа.
На данном плакате показан участок механической обработки детали (показать указкой плакат № 8). Детали транспортируются из заготовительного цеха в механический автотранспортом в специальной таре. Разгружается мостовым краном на специальное место для складирования заготовок. Оборудование расположено по ходу технологического процесса так, чтобы грузопоток не пересекался. На операциях с применением многостаночного обслуживания оборудование расположено таким образом, чтобы переход от станка к станку занимал минимум времени. Циклограмма многостаночного обслуживания наглядно показывает возможность обслуживания одним рабочим 2-х и 3-х станков на зубофрезерных операциях. Токарные станки, на которых удаляется максимальное количество стружки, расположены возле транспортера стружки шнекового типа. Средняя загрузка оборудования составляет 97% (все перечисляемые элементы планировки показать на плакате № 8).
Приспособление, представленное на плакате № 9 используется для контроля выполняемого размера на операции круглого шлифования (показать указкой плакат № 9).
Прибор активного контроля крепится к кронштейну поз. 14 на три винта, положение его на станке фиксируется индикатором часового типа поз. 50. Установка детали производится в центрах станка, при этом прибор отводится в лево, движение осуществляется при помощи скалки. После установки детали прибор выставляется по оси детали с помощью измерительных губок поз. 7 с опорой на упор поз. 19. Натяг измерительных губок осуществляется пружиной поз. 16. Для настройки прибора при шлифовании деталей меньшего диаметра существует нониус поз. 17; фиксирование (настройка) нужного размера происходит за счет планки поз. 18. Планку поз. 18 фиксирует регулировочный винт поз. 37.
Показания размеров шлифованной поверхности передается пружиной поз. 16, за счет подвижной губки поз. 7 на индикатор поз. 50 (все перечисляемые элементы приспособления показать на плакате № 9).
Приспособление является средством активного контроля, которое обеспечивает автоматическое показание величины выполняемого размера, рабочему не обязательно снимать деталь и производить измерение детали при обработке на круглошлифовальном станке.
В разработанном в ходе выполнения проекта зубофрезерном приспособлении (показать указкой плакат №10) деталь закрепляется на оправку поз. 27, имеющую специальный паз для предотвращения прокручивания при обработке, устанавливается в центрах и зажимается гайкой поз. 12. Хомут поз. 31, передает крутящий момент на оправку поз. 27 с деталью. Биение центров оправки относительно центров станка не более 0,01 (все перечисляемые элементы приспособления показать на плакате № 10).
Приспособление зубодолбёжное (показать указкой плакат № 11) используется при нарезании наружного зубчатого венца и крепится на столе зубодолбежного станка двумя винтами поз. 20 в Т-образных пазах и центрируется по центровику поз. 12.
Деталь центрируется по диаметру 110 центрирующей втулкой поз.3 и опирается на торец втулки, и съёмной шайбой поз. 17; шайбой поз. 14 со шпилькой фиксируется деталь. Зажим детали осуществляется вручную гайкой поз. 8.
Биение центрирующей втулки поз. 3 относительно центровика корпуса поз.1 не более 0,05 мм (все перечисляемые элементы приспособления показать на плакате № 11).
Для контроля направления зуба было разработано приспособление (показать указкой плакат № 12), в котором деталь устанавливается в призму и фиксируется роликом поз. 36, ролик установлен на кронштейне поз. 8, который закреплен на оси поз. 34. Показания параллельности направления шлицев снимаются с индикатора поз. 47, установленного в штативе поз. 35, который передвигается по направляющей линейке поз. 13. Проверка направления зуба происходит прижатием ролика поз. 36 к поверхности зуба, при этом происходит проверка одной стоны зуба. Перемещением ролика поз. 36 на противоположную сторону, при помощи рычага поз. 33, проверяется вторая сторона зуба.
Корпус основания и призма приварены для удобства работы (все перечисляемые элементы приспособления показать на плакате № 12).
На плакате № 13 (показать указкой плакат № 13) представлены основные технико-экономические показатели. Срок окупаемости проекта составляет 3,8 года. Годовой экономический эффект равен 1,85 млн. рублей. Расчёты технико-экономических показателей приведены в пояснительной записке.
В ходе дипломного проектирования были затронуты проблемы природоиспользования, охраны окружающей среды и обеспечения безопасной жизнедеятельности. Они приведены в соответствующих разделах пояснительной записки.
Доклад закончен.
5.2. Выпускная квалификационная работа с конструкторской тематикой
Вариант № 3.
Деталь «Картер» (показать указкой плакат № 1) входит в состав дублирующей гидравлической системы. Применяется на инженерных машинах (бронетехника, строительная техника, дорожная техника). На фланец диаметром 128 h14 крепится гидромотор N 1.5-II М БК2.957.043-1. Для крепления предусмотрены четыре отверстия М12´1,25-7Н. Другим фланцем, имеющим размеры 205´205, «Картер» присоединяется к электродвигателю, который передает крутящий момент через наружное зацепление двух шестерен. Шестерня, закрепленная на водиле, имеет внутреннее зацепление с зубьями «Картера». Таким образом водило вращается во внутренних кольцах двух шариковых подшипников, установленных в отверстии «Картера» диаметром 62 js6 и не имеющим осевого смещения благодаря стопорным кольцам, расположенных в двух канавках 2,2 H15 (все перечисляемые элементы детали показать на плакате № 1).
На качество работы изделия «Насосная станция» будут влиять следующие конструкторские базы детали «Картер»: базы Ж, Д, Л (показать базы Ж, Д, Л на плакате № 1), так как от точности выполнения размеров и класса шероховатости этих поверхностей зависит точность установки сопрягаемых с ними деталей (отсутствие смещения, перекоса, биения).
В технологической части дипломного проекта был проведен качественный и количественный анализ технологичности конструкции детали «Картер», разработан технологический процесс (показать указкой плакат № 2), выполнен размерный анализ (показать указкой плакат № 3), определены припуски и технологические размеры, проведено техническое нормирование операций, составлен комплект технологической документации, представленный в приложении А.
С целью повышения точности обработки и контроля наиболее ответственных элементов конструкции детали была разработана следующая технологическая оснастка.
Для установки и закрепления детали на операции 020 4233 Токарная с ЧПУ была спроектирована цанговая оправка, конструкция которой показана на плакате № 4. В отверстие оправки поз. 2 вставляется струна поз. 1, имеющая резьбовое соединение с одной стороны со штоком пневмоцилиндра, с другой – с плунжером поз. 5. При действии штока на струну поз. 1 она перемещает плунжер поз. 5 со штифтом поз. 4, соединенным с цангой поз. 3. Цанга движется по конической поверхности оправки поз. 2 и фиксирует деталь в нужном положении. Упор поз. 6 служит установочной базой. Для установки в шпинделе станка оправка имеет хвостовиком с конусом Морзе (все перечисляемые элементы приспособления показать на плакате № 4).
Был выполнен расчет цанговой оправки на точность, который заключается в расчёте погрешности установки детали. В данном случае погрешность базирования детали равна нулю, так как выполняется принцип совмещения баз – конструкторская и технологическая базы совпадают (показать базу на плакатах № 1 и 4). Вследствие того, что предлагаемое приспособление оснащено механизированным зажимом (показать пневмоцилиндр на плакате № 4), обладающим постоянной силой зажима, то возникающая при этом погрешность закрепления детали тоже постоянна и может быть компенсирована настройкой станка. Поэтому в расчетах приспособления на точность погрешность закрепления детали принимаем равной нулю. Погрешность приспособления возникает вследствие неточности изготовления и крепления приспособлений на столе станка, а также износа установочных элементов приспособления, которая также может быть компенсирован настройкой станка.