Лист 6. Технологическая наладка

ДОКЛАД

Здравствуйте уважаемая аттестационная комиссия. С вашего разрешения начинаю доклад по дипломному проекту на тему "Проектирование автоматизированного участка по изготовлению ступицы заднего моста автомобиля КамАЗ".

Целью дипломного проекта является разработка технологического процесса механической обработки ступицы заднего моста и проектирование автоматизированного участка.

Лист 1. Сборочный чертеж

Ведущие мосты (задние) предназначены для восприятия вертикальных, продольных и поперечных усилий, действующих на колеса, обеспечения передачи постоянного увеличения момента двигателя и подведения его к ведущим колесам.

Для обеспечения надежной работы главной передачи ведущих мостов следует менять масло в строгом соответствии с картой смазки, постоянно поддерживая требуемый уровень масла в картере моста.

Необходимые технические характеристики изделия заключаются в том, чтобы обеспечить передачу крутящего момента без его увеличения, не должны допускаться утечки масла через уплотнения, а также не допускаются дефекты деталей, снижающие механические свойства.

Задний мост состоит из балки картера главной передачи, дифференциала и полуосей. Картеры мостов сварены из стальных штамповочных балок, к которым приварены крышки картеров, фланцы для крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес. Полуоси заднего моста полностью разгружены. На цапфах, приваренных к торцам картеров моста, гайками, замковыми шайбами и контргайками закреплены ступицы, вращающиеся на двух конических роликоподшипниках. К ступицам прикреплен тормозной барабан шпильками и гайками. Подшипники ступицы защищены от грязи и пыли прокладками. Для демонтажа в полуосях предусмотрены резьбовые отверстия под болты. Ступицы мостов и детали их крепления взаимозаменяемы. К торцам балки, стыковым швом, приварена цапфа, которая предназначена для установки подшипников и ступиц колес. Перед установкой подшипников на цапфу напрессовывается кольцо сальника. Для предотвращения вытекания смазки из полости ступицы в нее, с внутренней стороны, запрессован сальник.

В процессе сборки изделия ее точность достигается через технологические размерные цепи.

На сборочном чертеже изображена размерная цепь А, замыкающее звено АΔ представляет собой зазор между ступицей и прокладкой полуоси.

Рассчитывая по методу максимума-минимума получили, что полученная величина допуска замыкающего звена меньше значения допуска замыкающего звена, заданного техническими условиями, т.е. 0,7 > 0,6 мм.

Замыкающее звено размерной цепи БΔ представляет собой соосность полуоси.

Расчет по методу максимума-минимума показал, что полученная величина допуска замыкающего звена соответствует заданному техническими условиями 0,17 < 0,2 мм.

Следовательно, требуемая точность рассматриваемого параметра может быть достигнута методом полной взаимозаменяемости при значении замыкающего звена БΔ = 0±0,085 мм.

Лист 2. Заготовка

Главной целью дипломного проекта является организация такого производственного процесса, который приведет к экономии времени, а также обеспечит высокое качество и эффективность производственной продукции.

Для достижения этой цели при производстве ступицы заднего моста автомобиля КамАЗ предлагается замена получения заготовки.

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формирование условия на изготовление.

Материал заготовки СЧ 20 ГОСТ 1412-85. Масса заготовки 7,92 кг.

Коэффициент использования материала должен находиться в пределах 0,75...0,8 - для заготовок, получаемых литьем.

В базовом варианте способом получения заготовки является литье в песчаной форме, а новый вариант - литье по металлическим моделям.

Литье по металлическим моделям – полость заполняется расплавом, под действием его силы тяжести. Принципиальное отличие от других способов литья состоит в том, что металлическая форма в целом многократно используется для получения большого числа отливок. Особенностью технологии является подготовка металлической модели к заливке, которая заключается в окраске рабочих поверхностей полости специальными красками, состав которых определяется видом сплава. Все последующие операции технологического цикла такие же, как при литье в разовые песчаные формы. Следует лишь отметить, что значительно облегчается, а чаще исключается операция очистки поверхностей отливок.

Литье по металлическим моделям быстрее песчаной формы отводит теплоту перегрева и кристаллизацию сплава. Интенсивность теплообмена между отливкой и формой в 3-5 раз выше, чем между отливкой и разовой формой, поэтому отливки получаются с более плотной мелкозернистой структурой.

Трудоемкость изготовления отливок в металлических моделях меньше, чем при литье в разовые формы, качество поверхности и точность размеров отливок выше, припуски на обработку меньше, условия труда лучше.

Лист 3. Деталь

Ступица заднего моста служит для передачи крутящего момента от полуоси к барабану колеса и для ориентации барабана относительно корпуса заднего моста.

Лист 4. Базирование

Выбор технологических баз является ключевым этапом при разработке технологического процесса механической обработки детали и оказывает влияние на выбор оптимального маршрута обработки.

Нами был проведен анализ двух вариантов базирования.

Варианты базирования детали анализируют с помощью технологических цепей, вскрывающих связь операций в образовании размера детали.

Рассматриваются две последовательные токарные операции.

В 1 варианте базирования на 005 токарной операции деталь базируется по поверхности 5 и отверстию - обрабатывается внутренняя поверхность центрального отверстия, погрешность = 0,3 мм. Во 2 варианте базируется по поверхностям 1,2 и 3 и по центральному отверстию, происходит точение с другой стороны, также внутренней поверхности центрального отверстия, погрешность = 1,5 мм.

На 010 токарной операции в 1 варианте базирования базирование происходит по поверхностям 1,2 и 3 и центральному отверстию, точится внутренняя поверхность центрального отверстия погрешность = 0,3 мм. Во 2 варианте – базируется по поверхностям 1 и 2, 3 и центральному отверстию. Обрабатывается внутренняя поверхность центрального отверстия, погрешность = 1,5 мм.

Из 2-х вариантов базирования наилучшим получается 1-й вариант базирования.

В новом варианте обработки применяем присопособление-спутник, которое позволяет отказаться от создания дополнительных технологических баз.

Лист 5. Операционные эскизы

Обработка ступицы заднего моста производиться на автоматической линии, скомпонованной из агрегатных станков.

Операция 005 Автоматно-линейная выполняется на агрегатном двухстороннем вертикально-расточном станке. На 1 переходе происходит растачивание поверхностей Д1, Д2, и Д3 одновременно расточным блоком, оснащенным тремя пластинами из твердого сплава КВ8. На переходе 2 точатся поверхности Д4, Д5 и Д6 одновременно, на переходе 3 – поверхности Т1, Т2, Т3 и Т4 одновременно. Для обработки этих поверхностей используется проходной отогнутый резец со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

Операция 010 Автоматно-линейная выполняется также на агрегатном двухстороннем вертикально-расточном станке. На 1 переходе подрезаются поверхности Т1 и Т2 одновременно токарным подрезным отогнутым резцом, оснащенным пластиной из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18880-73. На 2 переходе точится поверхность Т3 проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73. На 3 переходе растачиваются поверхности Д1, Д2, Д3 и Д4 одновременно расточным блоком, оснащенным тремя пластинами из твердого сплава КВ8. На 4 переходе точатся поверхности Д5, Д6 и Д7 одновременно проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

Операция 015 Автоматно-линейная выполняется на агрегатном двухстороннем вертикально-расточном станке. На 1 переходе осуществляется точение поверхности Д1 проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73. На 2, 3 и 4 переходах растачиваются поверхности Д2, Д3 и Д4 соответственно расточной оправкой. На 5, 6, 7 и 8 переходах происходит точение поверхностей Т1, Т2, Д5 и Д 6 соответственно проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

Операция 020 Автоматно-линейная также выполняется на агрегатном двухстороннем вертикально-расточном станке. На 1 и 2 переходах растачиваются поверхности Д1, Т1 одновременно и Д2, Т2 одновременно расточным блоком, оснащенным тремя пластинами из твердого сплава КВ8. На 3 переходе растачивается поверхность Д3 расточной оправкой. На 4 переходе происходит точение поверхности Д4 проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

Лист 9. План автоматизированного участка

На основании разработанного технологического процесса нами был разработан автоматизированный участок.

Производственная площадь данного участка 230 м², режим работы двухсменный.

С автоматической транспортно-складской системы заготовка поступает на стол-накопитель, затем устанавливается в приспособлении-спутник, который расположен на автоматической линии. Происходит обработка на первых 3-х операциях на агрегатных станках. Затем обработка обрывается и происходит переустановка заготовки роботом-манипулятором. И затем обработка возобновляется. После обработки деталь попадает на стол-накопитель, а затем с помощью электрокара деталь перевозится на автоматическую транспортно-складскую систему. Во время обработки происходит активный контроль. Пассивный контроль происходит выборочно на контрольном столе. Электрокар перемещается по световым путям. Загрузка заготовок на столы-накопители производиться с помощью кран-балки оператором. Кран-штабелер предназначен для демонтажа оборудования.

Экономика

В результате внедрения нового технологического процесса получены следующие результаты:

- стоимость нового оборудования снизилась на 11 %,

- производственная площадь стала экономичнее на 25 %,

- численность рабочего персонала уменьшилась на 25 %,

- текущие затраты снизились на 3 %,

- себестоимость продукции снизилась на 4 %,

- прибыль увеличилась на 18 %,

- срок окупаемости затрат составляет 4 года,

- сравнительная экономическая эффективность составила 808 тыс.руб., что в 1,7 раза больше чем при базовом технологическом процессе.

Проект выполнен в полном объеме согласно заданию. В процессе разработки дипломного проекта с помощью вычислительной техники и программного обеспечения САПР были выполнены расчеты режимов резания и межоперационных припусков.

ДОКЛАД

Здравствуйте уважаемая аттестационная комиссия. С вашего разрешения начинаю доклад по дипломному проекту на тему "Проектирование автоматизированного участка по изготовлению ступицы заднего моста автомобиля КамАЗ".

Целью дипломного проекта является разработка технологического процесса механической обработки ступицы заднего моста и проектирование автоматизированного участка.

Лист 1. Сборочный чертеж

Ведущие мосты (задние) предназначены для восприятия вертикальных, продольных и поперечных усилий, действующих на колеса, обеспечения передачи постоянного увеличения момента двигателя и подведения его к ведущим колесам.

Для обеспечения надежной работы главной передачи ведущих мостов следует менять масло в строгом соответствии с картой смазки, постоянно поддерживая требуемый уровень масла в картере моста.

Необходимые технические характеристики изделия заключаются в том, чтобы обеспечить передачу крутящего момента без его увеличения, не должны допускаться утечки масла через уплотнения, а также не допускаются дефекты деталей, снижающие механические свойства.

Задний мост состоит из балки картера главной передачи, дифференциала и полуосей. Картеры мостов сварены из стальных штамповочных балок, к которым приварены крышки картеров, фланцы для крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес. Полуоси заднего моста полностью разгружены. На цапфах, приваренных к торцам картеров моста, гайками, замковыми шайбами и контргайками закреплены ступицы, вращающиеся на двух конических роликоподшипниках. К ступицам прикреплен тормозной барабан шпильками и гайками. Подшипники ступицы защищены от грязи и пыли прокладками. Для демонтажа в полуосях предусмотрены резьбовые отверстия под болты. Ступицы мостов и детали их крепления взаимозаменяемы. К торцам балки, стыковым швом, приварена цапфа, которая предназначена для установки подшипников и ступиц колес. Перед установкой подшипников на цапфу напрессовывается кольцо сальника. Для предотвращения вытекания смазки из полости ступицы в нее, с внутренней стороны, запрессован сальник.

В процессе сборки изделия ее точность достигается через технологические размерные цепи.

На сборочном чертеже изображена размерная цепь А, замыкающее звено АΔ представляет собой зазор между ступицей и прокладкой полуоси.

Рассчитывая по методу максимума-минимума получили, что полученная величина допуска замыкающего звена меньше значения допуска замыкающего звена, заданного техническими условиями, т.е. 0,7 > 0,6 мм.

Замыкающее звено размерной цепи БΔ представляет собой соосность полуоси.

Расчет по методу максимума-минимума показал, что полученная величина допуска замыкающего звена соответствует заданному техническими условиями 0,17 < 0,2 мм.

Следовательно, требуемая точность рассматриваемого параметра может быть достигнута методом полной взаимозаменяемости при значении замыкающего звена БΔ = 0±0,085 мм.

Лист 2. Заготовка

Главной целью дипломного проекта является организация такого производственного процесса, который приведет к экономии времени, а также обеспечит высокое качество и эффективность производственной продукции.

Для достижения этой цели при производстве ступицы заднего моста автомобиля КамАЗ предлагается замена получения заготовки.

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формирование условия на изготовление.

Материал заготовки СЧ 20 ГОСТ 1412-85. Масса заготовки 7,92 кг.

Коэффициент использования материала должен находиться в пределах 0,75...0,8 - для заготовок, получаемых литьем.

В базовом варианте способом получения заготовки является литье в песчаной форме, а новый вариант - литье по металлическим моделям.

Литье по металлическим моделям – полость заполняется расплавом, под действием его силы тяжести. Принципиальное отличие от других способов литья состоит в том, что металлическая форма в целом многократно используется для получения большого числа отливок. Особенностью технологии является подготовка металлической модели к заливке, которая заключается в окраске рабочих поверхностей полости специальными красками, состав которых определяется видом сплава. Все последующие операции технологического цикла такие же, как при литье в разовые песчаные формы. Следует лишь отметить, что значительно облегчается, а чаще исключается операция очистки поверхностей отливок.

Литье по металлическим моделям быстрее песчаной формы отводит теплоту перегрева и кристаллизацию сплава. Интенсивность теплообмена между отливкой и формой в 3-5 раз выше, чем между отливкой и разовой формой, поэтому отливки получаются с более плотной мелкозернистой структурой.

Трудоемкость изготовления отливок в металлических моделях меньше, чем при литье в разовые формы, качество поверхности и точность размеров отливок выше, припуски на обработку меньше, условия труда лучше.

Лист 3. Деталь

Ступица заднего моста служит для передачи крутящего момента от полуоси к барабану колеса и для ориентации барабана относительно корпуса заднего моста.

Лист 4. Базирование

Выбор технологических баз является ключевым этапом при разработке технологического процесса механической обработки детали и оказывает влияние на выбор оптимального маршрута обработки.

Нами был проведен анализ двух вариантов базирования.

Варианты базирования детали анализируют с помощью технологических цепей, вскрывающих связь операций в образовании размера детали.

Рассматриваются две последовательные токарные операции.

В 1 варианте базирования на 005 токарной операции деталь базируется по поверхности 5 и отверстию - обрабатывается внутренняя поверхность центрального отверстия, погрешность = 0,3 мм. Во 2 варианте базируется по поверхностям 1,2 и 3 и по центральному отверстию, происходит точение с другой стороны, также внутренней поверхности центрального отверстия, погрешность = 1,5 мм.

На 010 токарной операции в 1 варианте базирования базирование происходит по поверхностям 1,2 и 3 и центральному отверстию, точится внутренняя поверхность центрального отверстия погрешность = 0,3 мм. Во 2 варианте – базируется по поверхностям 1 и 2, 3 и центральному отверстию. Обрабатывается внутренняя поверхность центрального отверстия, погрешность = 1,5 мм.

Из 2-х вариантов базирования наилучшим получается 1-й вариант базирования.

В новом варианте обработки применяем присопособление-спутник, которое позволяет отказаться от создания дополнительных технологических баз.

Лист 5. Операционные эскизы

Обработка ступицы заднего моста производиться на автоматической линии, скомпонованной из агрегатных станков.

Операция 005 Автоматно-линейная выполняется на агрегатном двухстороннем вертикально-расточном станке. На 1 переходе происходит растачивание поверхностей Д1, Д2, и Д3 одновременно расточным блоком, оснащенным тремя пластинами из твердого сплава КВ8. На переходе 2 точатся поверхности Д4, Д5 и Д6 одновременно, на переходе 3 – поверхности Т1, Т2, Т3 и Т4 одновременно. Для обработки этих поверхностей используется проходной отогнутый резец со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

Операция 010 Автоматно-линейная выполняется также на агрегатном двухстороннем вертикально-расточном станке. На 1 переходе подрезаются поверхности Т1 и Т2 одновременно токарным подрезным отогнутым резцом, оснащенным пластиной из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18880-73. На 2 переходе точится поверхность Т3 проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73. На 3 переходе растачиваются поверхности Д1, Д2, Д3 и Д4 одновременно расточным блоком, оснащенным тремя пластинами из твердого сплава КВ8. На 4 переходе точатся поверхности Д5, Д6 и Д7 одновременно проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

Операция 015 Автоматно-линейная выполняется на агрегатном двухстороннем вертикально-расточном станке. На 1 переходе осуществляется точение поверхности Д1 проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73. На 2, 3 и 4 переходах растачиваются поверхности Д2, Д3 и Д4 соответственно расточной оправкой. На 5, 6, 7 и 8 переходах происходит точение поверхностей Т1, Т2, Д5 и Д 6 соответственно проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

Операция 020 Автоматно-линейная также выполняется на агрегатном двухстороннем вертикально-расточном станке. На 1 и 2 переходах растачиваются поверхности Д1, Т1 одновременно и Д2, Т2 одновременно расточным блоком, оснащенным тремя пластинами из твердого сплава КВ8. На 3 переходе растачивается поверхность Д3 расточной оправкой. На 4 переходе происходит точение поверхности Д4 проходным отогнутым резцом со специальной фасонной вставкой из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

Лист 6. Технологическая наладка

На листе показана технологическая наладка для 025 операции, на которой осуществляется растачивание и подрезание ступенчатого отверстия с помощью расточного ступенчатого блока. А также для 030 операции, на которой осуществляется сверление и зенкерование отверстий Ø 12,5 мм и Ø 25 мм.