Обработка шестерни - Производство и технологии курсовая работа

Принцип технологичности конструкции. Анализ существующего на заводе технологического процесса. Обоснование типа производства, а также вида и метода получения заготовки. Производственные расчеты и планирование участка. Определение количества оборудования.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали
технологичность производство заготовка шестерня
Данная вал шестерня входит в сборочную единицу редуктора. По своей форме, конструкции и технологическим признакам деталь можно отнести к классу валов. По конструкции имеет ступенчатую форму с двухсторонним расположением ступеней.
Валы применяют для поддержания и установки вращающихся деталей машин. Они испытывают изгиб от усилий, возникающих в деталях передач, от веса этих деталей и собственного веса. Передают вращающиеся моменты и испытывают кручение.
Редуктор, в который входит вал шестерня - трехступенчатый вертикальный (навесной), редуктор роликов рольганга. Предназначен для передачи вращательного движения роликам. Рольганг служит для перемещения металла, заготовок и т.д.
Чертеж детали вал-шестерня содержит все необходимые сведения о детали. Рассмотрим обрабатываемые поверхности с целью установления методов обработки. Наибольший диаметр детали 121,5 мм, длиной 70 мм. Это рабочая часть, на ней нарезаны зубья модулем 5 мм, числом зубьев Z=22, степени точности 6-В. По обе стороны от наибольшего диаметра расположены шейки 80к6, предназначенные для установки подшипников. Левая сторона детали имеет шейку 65k6, на которой прорезан шпоночный паз в=18Р9 для соединения зубчатого колеса посредством призматической шпонки.
Поверхности 80к6 выполнены по 6-му квалитету точности, шероховатость - 7-й класс; 65k6 - по 6-му квалитету точности и 6-му классу шероховатости. Остальные поверхности выполнены по 14-му квалитету точности и шероховатость 3-й класс (Ra =25 мкм). Длина детали 292 мм, масса 14,6 кг.
Деталь изготавливается из конструкционной легированной стали 20Х ГОСТ 4543-81. Химический состав и механические свойства стали приведены соответственно в таблицах 1.1, 1.2.
Таблица 1.1 - Химический состав стали 20Х ГОСТ 4543-81
Таблица 1.2 - Механические свойства
Предел прочности при растяжении, в (кгс/мм 2 )
Предел прочности при изгибе, т (кгс/мм 2 )
Принцип технологичности конструкции состоит в наиболее полном удовлетворении эксплуатационных требований наиболее рационального и экономичного изготовления машин. Основными критериями оценки технологичности конструкции являются трудоемкость и себестоимость их изготовления. Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления, тем они более технологичны. Принятая для проектирования деталь удовлетворяет требованиям технологичности. Деталь достаточно прочная и жесткая, что позволяет не снижать режимы резания при механообработке. Жесткость конструкции будет препятствовать появлению деформаций в процессе обработки. Базовые поверхности детали имеют достаточную протяженность, позволяющую быстро и надежно устанавливать деталь при механообработке и монтаже.
Деталь конструктивно не сложная, имеет удобные базовые поверхности и не вызывает особых технологических трудностей при обработке. Является достаточно жесткой, т. к. Lmах/Dmax=292/121,5=2,5<10, следовательно, ее обработка может производиться без применения дополнительных приспособлений. Конфигурация детали обеспечивает удобный подвод и вывод режущего инструмента. Наиболее ответственные поверхности O65k6, O80h6 выполняются по 6 квалитету, однако они не выходят за пределы экономической точности при обработке шлифованием. Шероховатость назначена не жестче экономически обоснованной Ra=25 мкм по ГОСТ 2784 - 73.
Качество изготовления изделия (точность, надежность, долговечность) определяется техническими условиями на изготовление деталей.
К детали предъявляются следующие технические требования:
- допуск радиального биения шеек 65к6 и 80к6 не более 0,02 мм относительно базы В;
- допуск торцового биения шеек 92 не более 0,02 мм относительно базы В.
Эти требования необходимы для обеспечения точности установки детали в сборочной единице.
Обработка поверхностей детали может производиться при отсутствии специального режущего инструмента, что существенно повышает технологичность детали и позволяет применять стандартный режущий инструмент и оснастку. Если учесть, что жесткость конструкции, надежность технологических баз, жесткость крепления под обработку обеспечивают стабильность и точность обработки и допускают применение высокопроизводительных методов обработки, то чистовую токарную операцию и фрезерную, при фрезеровании шпоночного паза, можно производить на станках с ЧПУ.
1.2 Анализ существующего на заводе технологического процесса
Проектирование технологических процессов изготовления деталей начинается с тщательного изучения исходных данных проектирования, в соответствии с техническими условиями на изготовление.
Заводской технологический процесс изготовления заданной детали является типичным представителем технологических процессов для единичного производства, особенности которого в следующем:
- механическая обработка деталей осуществляется на универсальном оборудовании, требующем высокой квалификации рабочих;
- завышены припуски под механообработку;
- широкое применение универсального режущего и измерительного инструмента;
- в качестве технологической оснастки широко применяется универсально - сборная оснастка и почти не применяются специальные установочные и измерительные приспособления;
- большой удельный вес норм времени, рассчитанных по упрощенным нормативам;
- широкое применение слесарно - подгоночных работ.
В анализируемом технологическом процессе изготовления детали представителя отсутствуют карты наладок и операционная технология, что требует от исполнителя высокой квалификации при выборе режимов и приемов обработки. Также усложняется при этом определение трудозатрат на выполнение технологических операций. Нормы времени устанавливают несколько завышенными, т. к. определяются опытным путём.
Обработка ведется на универсальных станках и на оборудовании, не имеющем специальных механизированных приспособлений.
Анализируя базовый технологический процесс изготовления детали, делаем вывод, что его можно усовершенствовать за счет изменения вида исходной заготовки и применения специального режущего инструмента и применения для обработки станков с ЧПУ.
1.3 Выбор и обоснование типа производства
Каждый тип производства имеет соответствующие формы организации работ, что влияет на построение маршрутов технологических процессов изготовления деталей, выбор оборудования, оснастки и, в конечном счете, влияет на себестоимость и трудоемкость изготовления.
В зависимости от массы детали, размера производственной программы и характера изготовляемой продукции, трудоёмкости изготовления, габаритных размеров различают три типа производства: единичное, серийное и массовое. Серийное производство разделяется на: мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Типы производства приведены в таблице 1.3.
Ориентировочное определение типа производства по заданной программе и массе детали устанавливается по таблице 1.3.
Согласно заданию годовая программа выпуска составляет 730 деталей. Масса детали - 14,6 кг. Следовательно, нашему случаю соответствует среднесерийный тип производства.
Среднесерийное производство характеризуется довольно ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска.
Условия среднесерийного производства позволяют использовать как универсальные станки, так и станки с ЧПУ, оснащенные универсальными, универсально-сборными и специальными приспособлениями. Это позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления детали.
Технологический процесс изготовления детали дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.
Практически, при проектировании технологических процессов, а так же в заводских условиях величину партии деталей определяют из расчета пропускной способности сборки с тем чтобы обеспечить бесперебойную сборку.
Количество деталей в партии «n» в штуках определяется по формуле
где N=140 шт. - годовая программа выпуска;
t=3 - количество дней запаса деталей на складе для ритмичной
Ф = 255 - число рабочих дней в году.
1.4 Выбор вида и метода получения заготовки
Метод получения заготовки влияет на форму заготовки, величину и расположение припусков, это влияет на трудоёмкость обработки, а следовательно, на себестоимость изготовления, поэтому очень важно правильно выбрать метод получения заготовки для заданной детали.
Выбор метода получения заготовки зависит от конструкции и размеров детали, материала, а также от технических требований к детали.
В машиностроении различают следующие методы получения заготовок:
- отливки чёрных и цветных металлов;
- заготовки листового и сортового проката;
- заготовки из неметаллических материалов и металлокерамики;
Для производства заданной детали - вал шестерни в мелкосерийном производстве из материала - Сталь 20Х ГОСТ 4543-81 можно применять заготовку штамповку. Учитывая габаритные размеры детали и тип производства, выбираем заготовку - штамповку.
Эффективность выбранного вида заготовки определяем, находя коэффициент использования материала.
Коэффициент использования материала «Км» определяется по формуле
где Мд = 14,6 кг - масса детали берется из чертежа детали);
Масса заготовки «Мз» в килограммах определяется по формуле
где ? = 7,85·10 3 кг/м 3 - плотность материала объемная масса);
Объем цилиндра «V» в метрах кубических определяется по формуле
- Очистить от окалины дробеструйной обработкой
- Смещение по разъему штампа до 0,9 мм
- Поверхностные дефекты на штамповках допускаются на глубину не более 0,5 припуска на механическую обработку.
1.5 Разработка технологического процесса изготовления детали
Технологический процесс обработки детали проектируется исходя из особенностей конструкции, технических требований к качеству, принятых метода получения заготовки и типа производства, а также руководствуясь положениями технологии машиностроения.
Разрабатываемый технологический процесс должен обеспечивать повышение производительности труда и качества изделия; сокращение трудовых и материальных затрат.
Основой для этого технологического процесса служит имеющейся типовой технологический процесс.
Учитывая все эти требования составим технологический процесс обработки детали.
1.6 Выбор и обоснование технологических баз
При разработке технологического процесса механической обработки, одним из важнейших вопросов является выбор баз.
База - это поверхность, совокупность поверхностей, ось или точка принадлежащая заготовке или изделию и применяемая для базирования.
Особенно важно правильно выбрать базовую поверхность для первой операции. Черновая базовая поверхность должна обеспечить устойчивое положение детали при действии усилий зажима и резания. Для повышения точности обработки детали необходимо стремиться к принципу постоянства баз.
Исходя из всего выше изложенного, выбираем в качестве черновой технологической базы для первой операции (фрезерно-центровальная) диаметр штамповки. Для последующих операций, как для чернового, так и для чистового точения под последующее шлифование, выбираем центровые отверстия. При фрезеровании шпоночного паза принимаем наружный диаметр вала.
2. Производственные расчеты и планирование участка
Для участка назначаем 2-х сменный режим работы при 40 часовой рабочей неделе. Число календарных дней в году 365, число выходных дней и праздников 114 дней, число рабочих дней в году 251. Продолжительность рабочей смены - 8 часов.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования рассчитываем в зависимости от габаритных размеров станка с учётом 3 - 7% потерь времени на простой из-за ремонта.
Действительный годовой фонд времени работы рабочего с учётом 12% потерь времени по болезни составит
2.2 Определение потребного количества оборудования на программу
Расчет потребного количества металлорежущих станков «С расч » производится по формуле
где ?T шк - суммарное штучно-калькуляционное время по виду операции;
N - годовая программа выпуска, шт.;
K т = 1,2 - 1,4 - коэффициент увеличения штучно-калькуляционного времени для типа размеров деталей, входящих в группу;
- для мелких и средних станков принимается К н = 1,15,
- для крупных станков принимается К н = 1,2
n - количество типоразмеров деталей, входящих в группу.
Коэффициент загрузки оборудования «Q» в процентах определяется по формуле
где С пр - принятое количество станков.
Для токарно-винторезного станка модели 16К20 ?T шк = 0,225 ч, тогда
Принятое количество станков «С пр » получаем, округляя С расч , до ближайшего целого числа, в большую сторону.
Аналогично производим расчёт оборудования, для остальных станков, и расчёт сводим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 - Ведомость потребного количества оборудования
2.3 Определение потребного количества производственных рабочих
- дежурные слесари, электрики и ремонтники,
Определение потребного количества производственных рабочих «Рпр» производится по формуле
где ?T шк - суммарное штучно-калькуляционное время по виду операции;
N - годовая программа выпуска, шт.;
K т =1,2 - 1,4 - коэффициент увеличения штучно-калькуляционного времени для типа размеров деталей, входящих в группу;
- для мелких и средних станков принимается К н = 1,15,
- для крупных станков принимается К н = 1,2
n - количество типа размеров деталей, входящих в группу
Fд = 1767 ч - действительный годовой фонд времени работы одного рабочего.
Определяем количество станочников «Р пр » по каждому виду станков
На остальные виды станков рассчитываем аналогично, и результаты заносим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 - Ведомость потребного количества производственных рабочих

2.4 Определение потребного количества вспомогательных рабочих, руководителей, специалистов, служащих
Число вспомогательных рабочих зависит от характера и объекта выполняемых работ на основании расчёта и практических опытных данных.
Определяем численность вспомогательных рабочих «Р всп » в размере 30% от численности производственных рабочих
Принимаем общую численность вспомогательных рабочих - 7 человек и составляем ведомость вспомогательных рабочих в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Ведомость вспомогательных рабочих
Численность руководителей, специалистов составляет 6% от общего числа рабочих, и равна
Принимаем численность руководителей равную - 2 человека. Составляем ведомость численности руководителей таблица. 2.4.
Таблица 2.4 - Ведомость руководителей и специалистов
2.5 Расчёт площадей проектируемого участка
Площадь участка по своему назначению делится на производственную, вспомогательную и площадь служебно-бытовых помещений.
Для расчёта площадей пролёта надо предварительно определить площадь станочного парка по удельным площадям.
Рекомендуются следующие значения удельных площадей для металлорежущих станков:
- для мелких станков S = 10 - 15 м 2 ;
- для средних станков S = 15 - 25 м 2 ;
- для крупных станков S = 30 - 150 м 2 ;
- для особо крупных станков S = 300 м 2 .
Определяем площадь потребную для размещения на проектируемом участке.
Из ведомости расчётного оборудования имеем:
Общая площадь станочного участка «Sст» в метрах квадратных определяется
Определяем вспомогательные площади. К ним относятся: склады материалов и заготовок, отделение по переработке стружки, площадь под железнодорожные подъезды, разметочные и контрольные плиты и др.
Площадь заготовительного участка «Sзаг» в метрах квадратных располагается в начале пролёта и берётся из расчёта 10 - 15% от площади станочного участка.
Площадь под железнодорожные пути рассчитывается исходя из:
- расстояния от колеи до ближайшего предмета не менее 2 м;
- количества подъездов, принимаем равной 2, на проектируемом участке.
Принимаем предварительную ширину участка «В» = 12 м, тогда
S жд = (1,52 + 3 + 3) ·2 ·12= 180 м 2 .
Определяем площадь для размещения разметочных и контрольных плит. На участке принимаем одну разметочную плиту с общей площадью 12 м 2 и одну контрольную плиту с общей площадью 6 м 2 .
Площадь для места мастера принимаем равной 9 м 2 .
Итого площадь участка «Sуч» в метрах квадратных будет равна
S уч = 300 + 30 + 180 + 18 + 9 = 537 м 2 .
При ширине участка 12 м, его длина «L» в метрах
Определяем высоту здания. Принимаем наиболее распространенную высоту зданий для данного вида выпускаемой продукции Н = 12,6 м.
Определяем объём здания «V» в метрах кубических:
- внешний объём определяется по формуле
где 1,1 - коэффициент, учитывающий толщину стен
V внеш = 6766,2 · 1,1 = 7442,82 м 3 .
3.1 Техника безопасности на участке
На участке возможны несчастные случаи, связанные с неисправностью оборудования, нарушением правил эксплуатации станков, захламленностью площади участка и др. Возможно также поражение работающих электрическим током.
Ответственным за охрану труда на участке является его начальник, а в сменах - мастера участка.
В целях предупреждения несчастных случаев и профессиональных заболеваний предусматривается обучение работающих правилам техники безопасности по системе инструктажей.
Работники участка проходят следующие виды инструктажей:
- вводный - при поступлении на работу. Проводится инженером по охране труда;
- первичный на рабочем месте - перед допуском к работе проводит мастер с практическим показом безопасных приёмов и методов труда;
- повторный - не реже, чем через каждые 6 месяцев, проводит мастер с целью повышения уровня знаний трудящихся правил и инструкций по технике безопасности;
- внеплановый - проводит мастер при изменении технологического процесса или норм по охране труда, при нарушении работающими существующих правил;
- текущий - проводится с работниками перед выполнением ими работ по нарядам допускам (специальные разовые виды работ).
Сведения о проведении инструктажей фиксируются в журналах регистрации (личных карточках инструктажей) или в нарядах-допусках с оформлением их подписями инструктируемых и инструктируемого.
Медобслуживание рабочих участка осуществляется заводской амбулаторией, на участке устанавливается аптечка. Трудящиеся обучаются приёмам оказания первой помощи пострадавшим.
Проектом предусматривается использование на участке станков, изготовленных в точном соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.009-80 ССБТ «Общие требования безопасности»
Станки снабжены необходимыми защитными кожухами, защитными экранами, ограждениями, стружкоуловителями, кнопочным управлением. Части оборудования заземляются.
Оборудование на пролете размещено с соблюдением установленных нормативами расстояний между станками с соблюдением ширины проходов (1 м) и проездов (3 м).
Проходы, проезды содержатся в чистоте, запрещено их загромождение. Границы проходов и проездов должны обозначатся светлыми металлическими полосами.
Предусмотрена рациональная организация рабочих мест станочников, рабочие участка обеспечиваются спецодеждой по табелю.
3.2 Электробезопасность. Расчёт заземления
Известны 3 основных направления предупреждения поражения работников производства электрическим током: заземление, зануление и автоматическое отключение.
Наиболее надежной защитой является заземление оборудования, применяемое в сетях с изолированной нетралью.
В качестве искусственных заземлителей (электродов) могут быть использованы стержневая таль, туды, уголковое железо, швеллеры и двутавры мелкосортного проката.
Длина заземлителей принимается в пределах 2 - 3 метра.
Заземлители забиваются в грунт и соединяются в контур стальной полосой, чаще всего сваркой. Заземлители располагаются друг от друга на расстоянии, равном примерно удвоенной их длине. Основным фактором, влияющим на сопротивление заземления, является удаленное сопротивление грунта, величина которого зависит от рода почвы и вида грунта, влажности, температуры и содержание солей в почве. Величина сопротивления всего заземляющего устройства регламентируется, действующим правилом устройства электроустановок (ПУЭ). В частности, в электроустановках напряжения до 1000В с изолированной нетралью сопротивления заземляемого устройства не должно превышать 4 Ом, а при мощности источников питания до 100 кВт сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом.
Сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя «Rо» в Омах, верхний конец которого расположен ниже поверхности земли, определяется по формуле
где Р - удельное сопротивление грунта, Омсм;
h З - расстояние от поверхности земли до середины заземления, см.
Требуемое количество заземлителей «n» в штуках определяется по формуле
где R З - максимально допустимое сопротивление заземляющего контура, Ом.
? с - коэффициент сезонности (1,1 - 1,3);
? э - коэффициент экранирования заземлителей (0,7-0,9)
Результирующие сопротивления «R З » в Омах растеканию тока всего заземляющего устройства определяется по формуле
где R n - сопротивление соединительной полосы, Ом;
R o - сопротивление одиночного заземлителя, Ом;
? э - коэффициент экранирования заземлителей (0,7 - 0,9);
? эв - коэффициент взаимного экранирования между заземлителями и соединительной полосой (0,6 - 0,8).
При правильном расчете защитного заземления должно оказаться R ЗР Обработка шестерни курсовая работа. Производство и технологии.
Доклад: Альтернативные источники энергии ветер
Эссе Моя Будущая Профессия Менеджер
Реферат: Национальный парк "Смоленское Поозерье"
Реферат по теме История землеустройства Иглинского района РФ
Реферат: Товарная марка, экспертиза товаров. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Технічне обслуговування системи мащення автомобіля ГАЗ-24 "Волга"
Как Привести Аргументы К Сочинению Рассуждению
Реферат: Mechanistic Organismic And Contextualist Essay Research Paper
Реферат: Индийская цивилизация. Скачать бесплатно и без регистрации
Отдельных Видов Залога Курсовая
Курсовая работа по теме Разработка информационной системы автоматизации рабочего места библиотекаря
Сочинение Рассуждение Мое Свободное Время Английский
Доклад по теме Требования к складским, помещениям и хранению пищевых продуктов
Оборотный производственный капитал.
Реферат: The Color Purple By Alice Walker Essay
Реферат: Организация туристской деятельности
Курсовая работа: Роль конкуренции и методы антимонопольного регулирования в современном мире
Курсовая работа по теме Нелинейные мыслительные конструкции
Реферат по теме Новые тенденции развития Российско-Африканских отношений
Курсовая работа по теме Моделирование результатов финансово-экономической деятельности предприятия
Исследование стабильности параметров качества печати на листовой офсетной машине - Журналистика, издательское дело и СМИ дипломная работа
Педагогические взгляды Платона, Аристотеля - Педагогика презентация
Состояние и перспективы развития местного самоуправления в Московской области - Государство и право курсовая работа