Применение шестерни привода генератора в цехе гидротрансмиссий завода БелАЗ

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ЖОДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИКУМ

ОТЧЕТ ПО ПРОИЗВОДСТВЕННО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Жодино 2006

1. Введение

Металлорежущие станки являются тем видом заводского оборудования, который предназначен для производства всех современных машин, приборов, механизмов и других изделий. Поэтому количество металлорежущих станков их технический уровень и состояние в значительной степени определяет экономическую ситуацию в стране.

Первенство в создании металлорежущих станков принадлежит русским изобретателям. Первым создателям металлорежущих станков является Нартов . Современен станки Нартова модифицировались придумывали новые и в настоящее время уже создаются станки с ЧПУ. В результате внедрения станков с ЧПУ повышается производительность и качество труда, так как в этих станках сочетается гибкость универсального оборудования . Благодаря большим возможностям станков с ПУ их внедрение в производство является одним из главных направлений автоматизации производства.

Станки с ЧПУ розвиваються в двух направленнях:

- станки с оперативным управлением, приспособленные для работы в единичном и мелкосерийном производстве;

-гибкие производственные модули, предназначенные для встраивания в гибкие производственные системы автоматизированных производств.

На машиностроительных заводах работают сотни станков с ЧПУ. Станки с ЧПУ постепенно заменяют оборудование с ручным управлениям. На их системе создаются производственные комплексы с участием роботов управляемые ЭВМ. Станки с ЭВМ широко используется в мелкосерийном, серийном и крупносерийном производстве во всех отраслях машиностроения.

Для повышения точности производительности обработки заготовок на станках с ПУ станочным приспособлениям предъявляют ряд требований обусловливаемых особенностью станков с ПУ. К таким требованиям относятся:

повышение жёсткости, обеспечивающей возможность максимального использования мощности станка на черновых операциях и повышение точности обработки на чистовых операциях; полное базирование заготовки в приспособлении и полное базирование приспособления на станке; повышение точности приспособлений; высокая гибкость приспособлений, обеспечивающая сокращение времени на их переналадку или смену; возможность подхода инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям при обработке максимального числа поверхностей с одной установки заготовки.

2. Общие сведения о предприятии

2.1 История развития предприятия

История завода БелАЗ начинается в первые послевоенные годы. Экономика и народное хозяйство БССР была в упадке большинство предприятий были полностью в руинах , началась все союзная стройка. Для этой стройки понадобились грузовые автомашины и в 1948 г. было принято решение о строительстве возле железнодорожной станции Жодино завода торфяного машиностроения. Белпромпроект разработал проект завода .началось строительство завода.

1950 г. Первая продукция завода это были контейнера для перевозки торфа окаранивающие машины, катки, ворошилки и др. машины для добычи и перевозки торфа.

1951 г. Завод торфяного машиностроения переименован в завод дорожных и мелиоративныхмашин "Дормаш".

1958 г. Предприятие переименовано в "Белорусский автомобильный завод". Выпущен первый 25-тонный самосвал МАЗ-525.

1960 г. На предприятии приступили к проектированию "БелАЗов" - самосвалов принципиально новой конструкции для разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом.

1961 г. Опытный образец 27-тонного карьерного самосвала БелАЗ-540.

1965-1966 гг. В Лейпциге и Пловдиве за свои технико-экономические и эксплуатационные качества, за успешную работу по созданию конструкций и организации производства новых машин БелАЗ-540 был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

1966 г. Серийный выпуск самосвала БелАЗ-548А грузоподъёмностью 40 тонн. 1968 г. Лауреатами Государственной премии СССР стали 11 работников завода. 1969 г. Начато серийное производство самосвала БелАЗ-549 грузоподъёмностью 75 тонн.

1969 г Вхождение БелАЗа в ПО "БелавтоМАЗ".

1978 г. Серийный выпуск БелАЗ-7519 грузоподъёмностью 110 тонн.

1978 г. Выпуск аэродромных тягачей

1983 г. Серийное производство БелАЗ-75211 грузоподъёмностью 170 тонн.

1990 г. Выпущен самосвал грузоподъёмностью 280 тонн.

1994 г. Выпуск самосвала БелАЗ-7555 грузоподъёмностью 55 тонн.

1995 г. Беларуский автомобильный завод стал Производственным объединением ПО "БелАЗ"

1996 г. Выпуск самосвала БелАЗ-75131 грузоподъёмностью 130 тонн.

1999 г. Между ПО "БелАЗ" и чешской фирмой "ALTA", Чешским Экспортным Банком подписаны договоры и соглашения на поставку оборудования для II и III этапов реконструкции ПО "БелАЗ".

2001 г. Присуждение генеральному директору ПО "БелАЗ" П.Л.Мариеву заслуженного звания "Герой Беларуси".

2002 г. Установлен памятник в честь создателей белорусской карьерной техники.

2003 г. Вручение сертификата на систему менеджмента качества, соответствующего стандартам ИСО9000-2000 в национальной системе сертификации и немецкой системе TGA.

2004 г. Начало изготовления опытного образца карьерного самосвала БелАЗ 75600 грузоподъемностью 320 тонн.

2005 г. На конвейере собран сотый 220 тонный самосвал

2005 г. В день машиностроителя был представлен опытный образец карьерного самосвала БелАЗ-75600 грузоподъемностью 320 тонн.

Такой путь прошел теперешний завод большегрузных автомобильй БелАЗ от начала строительства завода торфяных машин и первых его выпущенных продукций.

2.2 Структура предприятия

Основной организационной формой производственного объединения является организационная структура с аппаратом управления заводом, выполняющего функции аппарата управления всего объединения.

На стр. рисунок приведена схема управления ПО "БелАЗ", где

ЦРЗЧ - цех реализации запасных частей

ЦМТО - цех монтажа и технического обслуживания

УСП - управление свободного планирования

УСМ - управление снабжения металлом

УВК - управление внешней кооперацией

УСВМ - управление снабжения вспомогательными материалами

УОБ и ХО - управление озеленения, благоустройства и хозяйственный отдел

ФОК - физкультурно-оздоровительный комплекс

МСП "БСК" - монтажно-строительный производственный "БелАЗ стройкомплекс"

ВВО - ведомственная военизированная охрана

РЭЦ - ремонтно-энергитический цех

РМЦ - ремонтно-механический цех

ОМПС - цех механизации производства и станкостроения

ЦМПС - цех механизации производства и станкостроения

ООТ и ТБ - отдел охраны труда и техники безопасности

ЦЭМТ - цех электромеханических трансмиссий

СЗЦ - сварочно-заготовительный цех

РКЦ - рамно-кузовной цех

ЦСК - цех сварных конструкций

ЦГК - цех главного конвейера

ТГЦ - термогальванический цех

ЦСИАТ - цех сборки, испытания автомобилей и тягачей

ЦГА - цех гидроагрегатов

МСЦ-1 - механосборочный цех № 1

ЦПС - цех программных станков

МСЦ-2 - механосборочный цех № 2

ЦТНП-1 - цех товаров народного потребления

ЦГТ - цех гидротрансмиссий

Рисунок - Структурная схема ПО "БелАЗ"

2.3 Продукция, выпускаемая предприятием

Производственное объединение "Белорусский автомобильный завод" производит большое количество различных машин и изделий. Карьерные самосвалы выпускаются с грузоподъемностью от 24 до 320 тонн. Так же выпускаются различные аэродромные тягачи, которые передвигают самолеты по аэродромам. К продукции завода относится поливооросительные машины , автопогрузчики, колесные бульдозеры , различная спец техника для металлургических предприятий . Все вышеперечисленное является основной продукцией , но есть еще и второстепенная продукция это товары бытового и хозяйственного потребления , мебельную фурнитуру игрушки .

БелАЗ одно из крупнейших в мире специализированных предприятий по выпуску мощных карьерных самосвалов и спецтехники.

Перечень продукции, выпускаемой ПО "БелАЗ":

- БелАЗ-7542, г/п 24 т.

- БелАЗ-7540, г/п 30 т.

- БелАЗ-75404, г/п 30 т.

- БелАЗ-75489, г/п 40 т.

- БелАЗ-7548, г/п 42 т.

- БелАЗ-7547, г/п 45 т.

- БелАЗ-7555В, г/п 55 т.

- БелАЗ-7549, г/п 80 т.

- БелАЗ-75128, г/п 110 т.

- БелАЗ-75145, г/п 120 т.

- БелАЗ-7512, г/п 120 т.

- БелАЗ-75121, г/п 120 т.

- БелАЗ-75131, г/п 130 т.

- БелАЗ-75212, г/п 180 т.

- БелАЗ-75303, г/п 200 т.

- БелАЗ-75302, г/п 200 т.

- БелАЗ-75501, г/п 280 т

- БелАЗ-7822 - фронтальный погрузчик;

- БелАЗ-6842 - автопогрузчик для монтажа колёс;

- БелАЗ-7648А - поливооросительная машина г/п 30 т.

- БелАЗ-7920 - шлаковоз г/п 80 т.

- БелАЗ-7921 - шлаковоз г/п 60 т.

- БелАЗ-7921 - тяжеловоз г/п 150 т.

- БелАЗ-74211 - аэродромный тягач;

- БелАЗ-7823 - колёсный бульдозер.

Кроме продукции основного назначения завод выпускает также товары народного потребления:

-автоприцеп БелАЗ-8120,

-термос,

-печь походная,

-электровентилятор,

-плуг-окучник,

-радиатор отопительный пластинчатый,

- автобагажник,

- набор туриста,

-электрошашлычница,

-корморезка ручная,

- протвень алюминиевый для газовых плит,

- терморегулятор для отопительных систем,

-глушитель автомобильный,

-тележка ручная грузовая

-полка для книг

-крючки

-стул складной

-велобагажник

-топор кухонный

Не забывает завод и про маленьких жителей города производит самосвал БелАЗ для игры будущих сотрудников.

деталь шестерня генератор привод

2.4 Система материально-технического обеспечения

План материально-технического снабжения устанавливает и определяет необходимое количество основных и вспомогательных материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий, поступающих со стороны, источники и сроки их поставки, пути и способы их транспортировки. Для разработки плана материально-технической системы исходными данными являются: намеченный в плане производства и реализации объём продукции по номенклатуре, разработанные мероприятия по плану повышения эффективности производства, разработанные нормы расходы сырья, материалов, топлива, полуфабрикатов, заключённые с предприятиями-поставщиками хозяйственные договоры на поставку сырья, материалов, комплектующих изделий, изменение на начало и конец года остатков незавершённого производства и материалов.

На БелАЗе МТО самостоятельная структурная единица , которая подчиняется заместителю коммерческого директора по материально-техническому обеспечению и комплектации.

Задачей материально-технической системы является обеспечение предприятия требующимися для предприятия и жизнедеятельности производства материальными ресурсами, вспомогательным материалом, химическими реактивами, комплектующими узлами и деталями.

На БелАЗе материально-техническая система является самостоятельной структурной единицей, которая подчиняется заместителю коммерческого директора по материально-техническому обеспечению.

МТО завода работает с различными предприятиями из различных стран всего мира. Осуществляются закупки металла, инструмента, станков, шинн, различного оборудования, двигателей и др. Партнерами БелАЗ являются : ярославский моторный завод , Бобруйск шина , Свердловский трубомоторный завод , фирма ALTA и другие придприятия.

На стр. Приведена структурная схема материально-технической системы.

3.Общие сведения о цехе

3.1 Структура цеха

Моя технологическая практика проходила в цеху гидротрансмиссий (ЦГТ).

Цех ЦГТ БелАЗа относится к цехам основного производства и специализируется на механической сборке узлов гидротрансмиссий и изготовлении деталей для всех типов машин.

На следующей странице вычерчена схема управления цеха ЦГТ, где:

ПДБ - планово-диспетчерское бюро

Участок 01 - специализируется на обработке втулок колец и дисков.

Участок 02 - специализируется на предварительной механической обработке барабанов и фрикционов.

Участок 03 - специализируется на механической обработке картерных деталей ГМП.

Участок 04 - специализируется на механической обработке шестерней.

Участок 05 - специализируется на механической обработке валов

Участок 07 - специализируется на сборке и испытании ГМП.

Участок 08 - специализируется на механической обработке деталей фрикционов ступиц. Участок 09 - специализируется на механической обработке деталей гидротрансформатора.

Участок 10 - специализируется на механической обработке малых шестерн.

Цех административно подчиняется директору по производству. Руководство цеха происходит в соответствии со структурной схемой управления (стр. )Начальнику цеха приходят приказы от выше стоящего начальства БелАЗа, так же он руководствуется постановлениями . Начальник цеха должен иметь высшее техническое образование и стаж инженерно-технической должности не менее 3-х лет. При временном отсутствии начальника цеха его заменяет зам. начальника цеха. Начальника цеха назначает и снимет с занимаемой должности приказом генерального директора. Начальник может иметь заместителей по производству и подготовке производства.

Функции экономиста:

-разработка планово-расчетных цен на продукцию ЦГТ.

-определяет на основе действующих положений размеры премий.

-подготовка исходных данных для составления перспективных и годовых планов.

-расчет экономической эффективности цеха ОТП, рационализаторских предложений.

Функции старшего кладовщика:

-оформление документов и получение со складов вспомогательных материалов .

- участие в проведении инвентаризацииbвсех фондов.

-участие в составлении смет годовой потребности материалов, своевременное проведение анализа и списание использованных материалов.

Функции ПДБ:

-Обеспечение ритмичного выполнении цехом плана выпускаемой продукции заданного качества и соответствии с производственной программной.

-учет выполнения программы за декаду месяц и т.д.

-анализ производственно-хозяйственной деятельности

-анализ причин невыполнения цехом производственной программы

-контроль обеспечения цеха всем необходимым для выполнения производственной программы

-диспетчерский контроль за ходом производства

-координация работы участков и бригад

Функции производственного участка :

-разработка графика отпусков работников цеха.

-участие в пересмотре норм и расценок , внедрение технически обоснованных норм

-обеспечение выполнения производственного плана в заданном объеме и номенклатуре высокого качества в установленные сроки

-обеспечение строгого соблюдения правил техники безопасности, охраны труда, норм промышленной санитарии и противопожарной безопасности.

-обеспечение роста профмастерства рабочих , организация повышения квалификации рабочих и бригад.

Перед цехом ЦГТ стоит задача выполнения плана изготовления и своевременное обеспечение конвейеров деталями и коробками скоростей .

3.2 Организация ремонта оборудования на механосборочном участке

На БелАЗе существует комбинированная система организаций ремонтных служб. Системы включают ремонтно-механический цех, который производит капитальный и средний ремонт оборудования. В его задачи входит изготовление частей. Кроме цеха, на заводе иметься служба главного механика, которая включает в себя: КБ, архив, бюро оборудования и другие службы. ОГМ планирует модернизацию узлов станка, проекты которых внедряются в основные цеха завода.

Капитальный ремонт -- плановый ремонт, выполняемый с целью восстановления исправности и гарантированного обеспечения работоспособности до следующего капитального ремонта. К комплексу работ по восстановлению работоспособности оборудования относят одни из видов планового ремонта - аварийный ремонт, вызванный дефектами конструкции, изготовления или ремонта станков, нарушением правил их эксплуатации.

Изготовление проектов осуществляет РМЦ. Кроме того, ОГМ занимается монтажом и наладкой оборудования на новых станках. Для этого в ОГМ имеется бригада монтажников. Таким образом, в функции ОГМ входит планирование ремонтов станков, капитальный ремонт, модернизация и монтаж станков

В основных цехах завода имеются собственные ремонтные службы, которые включают в себя: службу механика и энергетика цеха. Им подчиняются бригады слесарей и электриков. Механик и энергетик цеха составляют график проведения ремонтных работ. Их силами осуществляется средний ремонт и осмотр оборудования. Кроме таковых ремонтов, служба механика и энергетика проводят аварийный ремонты. При проведении ремонтов помощь механику и энергетику осуществляет РМЦ.

Запчасти устанавливают на месте группой оснастки цеха. Электрические и электронные узлы станка обслуживают централизованные службы завода. Принятые системы в настоящее время предусматривают два основных вида планового ремонта: ПР механической и электрической частей станков с ЧПУ; текущей и капитальный, а также неплановый ремонт, осуществляемый по потребности. Текущий ремонт - плановый ремонт с целью гарантированного обеспечения работоспособности оборудования до следующего ремонта и состоящий из замене и восстановления деталей с необходимыми для этого объемом разборочных, сборочных, регулировочных работ. Все работы по плановому ремонту нужно выполнять аналогично техническому обслуживанию в определённой последовательности, образуя повторяющие ремонтные циклы.

Продолжительность ремонтного цикла рассчитываем по формуле:

Тр.ц. = 16800 • Км • Кт • Ки • Ккс • Кв,

Продолжительность ремонтного цикла станка модели 16А20Ф3 определяем следующем образом:

Исходные данные:

Обрабатываемый материал - Сталь 45, класс точности станка П, применяемый инструмент - режущий, масса станка 4650 кг, порядковый номер планируемого ремонтного цикла - 1, ремонтная сложность механической части Rм 15, электрической Rэ 9.

Продолжительность ремонтного цикла рассчитываем по формуле:

Тр.ц. = 16800 • Км • Кт • Ки • Ккс • Кв,

Тр.ц. = 16800 • 1 • 1 • 1 • 1 • 1 = 16800 ч.

Из таблицы выбираем следующую структуру ремонтных циклов и циклов технического обслуживания: КР-ТР-ТР-СР-ТР-ТР-КР, при этом текущих ремонтов в цикле 4, плановых - 6, время до первого текущего ремонта 3360 ч.

3.3 Вопросы охраны труда и техники безопасности в цеху

Цель охраны труда - свести к минимуму вероятность заболевания или травмирования работающего, а также создать комфортные условия для максимальной производительности.

Охраной труда на РУПП "БелАЗ" занимается зам. технического директора по охране труда и ТБ - начальник ООТ и ТБ - Козич В.И. и отдел возглавляемый им. На ПО "БелАЗ" вторник каждой недели объявляют "День охраны труда" - единой для всех структурных подразделений завода. Он вводится с целью повышения эффективности профилактической работы по улучшению охраны труда, промышленной работы.

При приёме на работу лица обязаны провести инструктаж на рабочем месте у мастера участка, предварительно пройдя инструктаж по ТБ и ОТ, ООТ и ТБ. "День охраны труда" состоит из трёх ступеней:

1.проведение пятиминутки по ОТ и перед работой;

? проведение повторного инструктажа по ТБ;

? проведение старшим общественным инспектором инструктажа по ТБ;

2.совещание у начальника цеха по вопросам ОТ с мастерами, председателями цехкома, электриком;

? совместно с главным инженером, начальниками цехов, отделов и служб по вопросам ТБ выполняются мероприятия коллективного договора, противопожарные мероприятия.

3.совещание со старшим общественным инспектором, цехкомом.

Показатели уровня работ по ОТ подразделяются:

-количество тяжёлых несчастных случаев, в том числе с тяжёлым исходом;

-показатель уровня производственного травматизма;

-показатель проведения трёхступенчатого контроля;

-показатель состояния обучения рабочих ИТР по безопасности труда;

-показатель правильного проведения инструктажа на рабочем месте;

Организация охраны труда на участке

Мастер отвечает за правильную и безопасную организацию рабочих мест на участке, исправность оборудования, инструмента и оснастки, наличие и использование средств индивидуальной защиты, проводит инструктажи на рабочем месте.

Виды инструктажей:

-вводный - его проводит специалист по охране труда со всеми поступающими на работу независимо от квалификации, стажа, занимаемой должности.

При этом инструктаж фиксируется в журнал с подписями:

- инструктируемого;

- проводившего инструктаж.

-первичный - его проводит непосредственно на рабочем месте мастер или руководитель отдела. При этом должны быть показаны безопасные методы и приёмы работы. После первичного инструктажа от 2 -14 смен идёт работа под наблюдением мастера. После чего оформляется допуск к самостоятельной работе.

-повторный - проводится по программе первичного для напоминаний о требованиях по охране труда. Проводится не реже 1 раза в 6 месяцев.

-внеплановый - проводится мастером на рабочем месте, если изменилось оборудование, требования по охране труда, произошло нарушение этих требований или несчастный случай, длительный перерыв в работе (> 6 мес.).

3.4 Права и обязанности мастера на участке

1.Права мастера:

1.1. Своим распоряжением налагать взыскания на нарушителей производственной и трудовой дисциплины.

1.2. Требовать беспрекословного выполнения своих обязанностей членами коллектива участка, а также соблюдение ими норм противопожарной защиты.

1.3. Представлять руководству цеха отличившихся, рабочих к премировании.

1.4. Самостоятельно решать вопросы, связанные с выполнением возложенных обязанностей, указаний старшего мастера, заместителей начальника цеха.

1.5. Требовать от старшего мастера своевременной выдачи производственных заданий и экономических показателей.

2. Обязанности мастера:

2.1. Обеспечивает выполнение участком в установленные сроки плановых заданий по объекту производства продукции высокого качества в заданной номенклатуре, повышение производительности труда, снижение трудоёмкости продукции на основе полной загрузки оборудования и использование его технических возможностей, повышение коэффициента сменности работы оборудования, рациональное расходование сырья, материалов, топлива, энергии.

2.2. Участвует в разработке новых и совершенствовании действующих технологических процессов и режимов производства, а также производственных графиков.

2.3. Проверяет качество выпускаемой продукции или выполняемых работ, осуществляет мероприятия по предупреждению брака и повышения качества продукции (работ, услуг).

2.4. Мастер производственного участка осуществляет руководство возглавляемым им участком.

2.5. Проводит информационно-воспитательную работу.

2.6. Принимает участие в приёмке законченных работ по реконструкции участка, ремонту технологического оборудования, механизации и автоматизации производственных процессов и ручных работ.

2.7. Контролирует возврат ТД исполнителями в кладовую при выдаче им производственного задания.

2.8. Своевременно подготавливает производство, обеспечивает расстановку рабочих и бригад, контролирует соблюдение технологических процессов, оперативно выявляет и устраняет причины их нарушения.

2.9.Представляет предложения о поощрении отличившихся рабочих участка или привлечений к дисциплинарной ответственности за нарушение производственной и трудовой дисциплины, применении при необходимости мер материального воздействия.

2.10. Организует работу по повышению квалификации и профессионального мастерства рабочих и бригадиров, обучение их вторым смежным профессиям, развитию наставничества, проводит воспитательную работу в коллективе.

4. Специальная часть

4.1 Назначение конструкции узла с деталью

Моя деталь 549А-4202134 шестерня привода генератора входит в состав коробки отбора мощности автомобилей-самосвалов БелАЗ-75091 и БелАЗ-7509.коробка отбора мощности предназначена для привода насосов объединенной гидравлической системы рулевого управления и опрокидывающего механизма, насоса рабочей тормозной системы, синхронного генератора , вентиляторов охлаждения электромотор-колес, генератора-возбуждителя, низковольтного генератора , а также компрессор кондиционера.

Коробка отбора мощности установлена на раме автомобиля на резиновых амортизаторах. Последние установлены в кронштейнах, жестко прикрепленных к внутренней стороне лонжеронов рамы. Коробка отбора мощности устанавливается соосно с тяговым генератором. Регулировка соосности в горизонтальной плоскости осуществляется регулировочными прокладками , а в вертикальной плоскости регулировочными шайбами опоры амортизатора . Допускаемое смещение осей валов коробки отбора мощности и якоря тягового генератора в вертикальной плоскости должно быть не более 5 мм , а в горизонтальной плоскости -не более 10 мм .

Коробка отбора мощности представляет собой многовальный редуктор с цилиндрическими прямозубыми шестернями.

Все шестерни коробки отбора мощности находятся в постоянном зацеплении. Поэтому приводимые от коробки отбора мощности агрегаты при работающем двигателе работают постоянно.

Для компенсации перекосов и погрешностей монтажа привод насосов опрокидывающего механизма и рабочей тормозной системы осуществляется через шлицевые втулки.



4.2 Анализ детали на технологичность

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов:

-качественной;

-количественной.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщённо на основании опыта исполнителя и допускается на всех стадиях проектирования как предварительная.

Количественная оценка характеризуется числовыми показателями и оправдана в том случае, если они существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

Качественный анализ на технологичность.

Моя деталь - шестерня привода генератора - изготавливается из легированной конструкционной стали 20ХН3А(ГОСТ 4543-71) с содержанием углерода С=0,2, твердостью 187…229НВ. Данный материал характеризуется хорошей обрабатываемостью резанием и хорошими пластическими свойствами. Эта сталь обычно применяется для средненагруженных деталей средних размеров с твердой износостойкой поверхностью при достаточно прочной и вязкой сердцевинной, работающих при больших скоростях и средних давлениях. Поэтому можно сделать вывод, что материал детали соответствует предъявляемым требованиям и является приемлемым. Технологичность заготовки характеризуется возможностью её получения наиболее рациональным для данных производственных условий способом с максимально возможным приближением её формы и размеров к форме и размерам готовой детали при условии обеспечения технологичности её дальнейшей механической обработки. Заготовкой является поковка весом 2,5 кг, поэтому конфигурация наружного контура не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Деталь проходит термическую обработку, что может привести к короблениям и трещинам.

В таблицах и приведены химический состав и механические свойства стали.

Таблица Химический состав стали 20ХН3А (ГОСТ 1050-88).

С	Cr	Ni	S	P
			Не более
0,20%	1%	3%	0,045%	0,045%

Таблица Механические свойства стали 20ХН3А(ГОСТ 4543-71).

ут, Мпа	увр,Мпа	дб, %	Ш, %	бн, Дж/см2	HB (не более)
Не менее		поковки	цементированной
2250…2690	2930	16	40	50	187	229

Нетехнологичные элементы:

С точки зрения механической обработки зубчатые колеса вообще нетехнологичны , так как операция нарезания зубьев со снятием стружки производится в основном малопроизводительным методами.

Нетехнологичным моментам данной детали является наличие не унифицированных конструктивных элементов фаски , канавки , радиусы

- низкая степень шероховатости внутренней поверхности (2,5 R_a)

- не перпендикулярность торцов В и Г не более 0,015 мм .

- наличие паза с шероховатостью Ra20

- Несимметричность паза относительно диаметральной плоскости не более 0.1мм

- Высота рабочего участка профиля от головки зуба составляет 9.868

- не перпендикулярность торцов В и Г относительно отверстия Б не более 0.015 мм

Нетехнологичными являются поверхности подвергающиеся шлифованию Б,В,Г и поверхность зубьев (повышенные требования к геометрической точности), шпоночный паз.

Деталь имеет достаточно точные размеры, высокие требования по точности и шероховатости к поверхностям, что обуславливается работой детали в приводе генератора. Анализируя технологичность конструкции по применяемому материалу, можно отметить хорошую обрабатываемость стали, удовлетворительную стоимость и физико-механические свойства.

Подробный чертёж детали смотри в приложении. В остальном деталь достаточно технологична, имеет хорошие базовые поверхности, допускает применение высокопроизводительных режимов резания, допускает перевод на станок с ЧПУ. Положительным следует считать наличие в отверстии двух фасок. Это позволит протягивать шпоночное отверстие после изготовления фасок . С точки зрения простановки размеров и выбора технологических и измерительных баз деталь не является сложной и трудоемкой.

Для более точного и подробного анализа детали мы проведём количественный анализ. Количественный анализ на технологичность.

Таблица - Назначение квалитетов точности.

Размер	Квалитет	Допуск	Размер	Квалитет	Допуск
O 82.3- 0.14	13	1.4	20- 0.28	14	1.4
O 48- 0.62	14	1.4	40.6- 0.17	14	1.4
O 30+ 0.045	13	1.4	10.3±0,05	14	1.4

K_T = 1-1/A_ср

K_T = 1-1/14=0.93

Где А_ср - средний квалитет точности детали

А_ср = У(niA)/ Уni

где А - количество поверхностей, n - квалитет

А_ср =(13*2+14*4)/6=13.6=14

Определяем коэффициент шероховатости.

Таблица - Шероховатость поверхностей.

Шероховатость по Ra	Количество поверхностей
12,5	1
6.3	4
3.2	2
1.6	2
0.8	2

K_M = 1-1/Ш_ср

K_M = 1-1/3=0.67

Где Ш_ср - средняя шероховатость поверхностей детали.

Ш_ср = У(niШ)/ Уni

Ш_ср =( 6.3*4+12.5*1+1.6x2+0.8*2)/11=2.95=3

Коэффицент унификации конструктивных элементов:

K у.э=Q у.э/Qэ;

Где Q у.э и Qэ - соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт.

K у.э=6/13=0.46

Коэффицент использования материала :

K и.м=q/Q

Где q и Q масса детали и заготовки соответственно, кг

K и.м=0.665/2.5=0.266 кг

Вывод: самой точной поверхностью является поверхность Б с шероховатостью по Ra=0.8 это поверхности зубьев. К положительным показателям, характеризующим деталь, относятся: все поверхности обрабатываются стандартным инструментом; коэффициент унификации конструктивных элементов - деталь технологична, так как имеет унифицированных конструктивных элементов; деталь практически не требует очень точной обработки. Следовательно, деталь можно считать, обобщив все показатели, технологичной. Деталь достаточно технологична и имеет хорошие базовые поверхности и довольно проста по конструкции. По техническим условиям деталь технологична, т.к. K_T =0, 93 и K_M =0.93.

4.3 Выбор метода получения заготовки

В базовом варианте технологического процесса в качестве заготовки используется круглый горячекатаный прокат нормальной точности диаметром 60 мм, материал сталь 40х ГОСТ 4543-71.

Определяем стоимость заготовки из проката по формуле:

S_заг =Q*S-(Q-q)*S_отх/1000 [1] стр. 3

где, Q - масса заготовки, кг Q= 3,845 кг

S - цена 1 кг материала заготовки, руб S=240 руб.

q - масса готовой детали, кг q =1,6

S_отх - цена 1 т отходов, руб S_отх = 37500 руб.

S_заг =3,845*240-(3,845- 1,6)*37500/1000=838,6 руб.

Коэффициент использования материала определим по формуле:

Ки.м= q / Q

Ки.м=1,6/3,845=0,42

В разрабатываемом технологическом процессе в качестве метода получения заготовки предлагаю применить штамповку на горизонтально-ковочной машине (ГКМ). Преимущество штамповки на ГКМ - высокая производительность и экономное использование материала.

Проведем расчет разрабатываемого мною метода штамповки на ГКМ. Расчет производим по ГОСТ 7505-89:

Штамповочное оборудование - ГКМ.

Нагрев заготовки - индукционный

Исходные данные по детали:

1.Материал - Сталь 45 ГОСТ 1050-88

2. Масса детали 1,6 кг.

Исходные данные для расчёта :

1. Масса поковки 2,56 кг (расчётная).

Расчётный коэффициент Кр=1,6 (приложение 3, ГОСТ на поковки);

1,6·1,6=2,56 кг

2. Класс точности - Т2 (приложение 1)

3. Группа стали М2 (таблица 1). Средняя массовая доля углерода в стали 0,45%.

4. Степень сложности С3 (приложение 2).

5. Конфигурация поверхности разъёма штампа - П (плоская) (таблица 1)

6. Исходный индекс - 9 (таблица 2)

Припуски и кузнечные напуски:

1. Основные припуски на размеры, мм (таблица 3)

1,5 - Диаметр 50 чистота поверхности Ra=1,25 мкм

1,1 - Диаметр 60 чистота поверхности Ra=20 мкм

1,5 - Диаметр 40 чистота поверхности Ra=1,25 мкм

1,2 - Длина 142 чистота поверхности Ra=20 мкм

1,4 - Длина 47 чистота поверхности Ra=2,5 мкм

2. Дополнительные припуски учитывающие :

Смещение по поверхности штампа - 0,2 мм (таблица 4)

Отклонение от плоскостности - 0,3 мм (таблица 5)

3. Штамповочный уклон:

На наружной поверхности не более 5°, принимаем 5°

На внутренней поверхности не более 7°, принимаем 7°

Размеры поковки и их допускаемые отклонения:

1. Размеры поковки, мм:

Диаметр 50+(1,5+0,2+0,3)·2=54 принимаем 54мм

Диаметр 60+(1,1+0,2+0,3)·2=63,2 принимаем 63мм

Диаметр 40+(1,5+0,2+0,3)·2=44 принимаем 44мм

Длина 142+(1,2+0,3)·2=145 принимаем 145мм

Длина 47+(1,4+0,3)·2=50,4 принимаем 50,5мм

2.Радиус закругления наружных углов - 3мм (минимальный), принимаем 5мм (табл. 7)

3. Допускаемые отклонения размеров, мм (табл. 8).

Диаметр 54^+0,9_-0,5

Диаметр 63^+0,9_-0,5

Диаметр 44^+0,9_-0,5

Длина 145^+1,1_-0,5

Длина 50,5^+0,9_-0,5

4. Неуказанные предельные отклонения размеров - допуск размеров, неуказанный на чертеже поковки, принимается равным 1,5 допуска составляющего размера поковки с равными допускаемыми отклонениями

1. Неуказанные допуски радиусов скругления - 0,5 мм (табл.17)

2. Допускаемая величина остаточного облоя - 0,6 мм (табл.13)

3. Допускаемое отклонение от плоскостности - 0,7 мм (табл.10)

4. Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа-0,5мм

5. Допускаемая величина высоты заусенца - 3 мм (п. 5.10)

Стоимость заготовки, полученной на горизонтально-ковочной машине определяется следующим образом:

S_заг=((S/1000)*Q*Kт*Kс*Kв*Kм*Kп)-(Q-q)* S_отх /1000 [1] стр. 4

где, S- базовая стоимость 1 т заготовок, руб. Kт,Kс,Kв,Kм,Kп - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок, равны соответственно 1,1,1.13,1.

За базовую принимается стоимость 1т штамповок S=559500 руб. (штамповки из стали, массой 2.5…4 кг , 2-го класса точности (нормальной) по ГОСТ 7505-89, 3-й группы сложности, 2-й группы серийности).

Подставив значения в формулу получим:

S_заг =((559500/1000)*2,56*1*1*1*1.13*1)-(2.56-1.6)*37500/1000=1820.4руб.

Коэффициент использования материала равен:

Ки.м=1,6/2,56=0,63

Как видно из расчетов стоимости заготовки, получено штамповкой на ГКМ выше стоимости заготовки из проката. Однако заметим, что коэффициент использования материала значительно выше при использовании второго метода, что характеризует более экономное использование материала. А также при использовании второго метода получения заготовки уменьшится количество черновых операций.

Выводы: на основании проведенных расчетов будем применять метод получения заготовки - штамповку на горизонтально-ковочной машине. Данный метод принимаем из экономических соображений.

4.4 Выбор и обоснование типа производства

Расчет типа производства осуществляется по ГОСТ3.1108-74 и ГОСТ 14.004-74. Тип произвадства характеризуется коэффициентом закрепления операций: К_з.о.=1 массовое; 1<К_з.о.<10 крупносерийное; 10<К_з.о.<20 - среднесерийное; 20<К_з.о.<40 - мелкосерийное производство. Для определения данного коэффициента произведем расчет:

Исходные данные: Годовая программа изделий N1=2000

Количество изделий в узле m=1шт. Запасные части в=5%

Режим работы предприятия - 2 смены

Годовая программа N=N1*m(1+ в/100)=2000*1(1+0,05/100)=2100

Действительный годовой фонд времени работы оборудования Fд=4055

Данные по заводскому техпроцессу приведены в таблице 5. Определяем количество станков на каждую операцию по формуле (1) стр.20

mp=N*Tшт/(60*Fд* з з.н)

mp1=2100*2.14/(60*4055*0,8)= 0,02

где, Tшт - штучное время на операцию (табл 4.5)

з з.н - нормативный коэффициент загрузки оборудования.

з з.н=0,8 (стр.20 [2])

Фактический коэффициент загрузки оборудования на первой операции определяем по формуле (2) стр.20 [2]

з з.ф= mр/P= 0,02/1=0,02

где, Р - количество рабочих мест

Количество операций выполняемых на станке определяем по формуле (3) стр.20 [2]

О1= з з.н/ з з.ф=0,8/0,02=40

Расчёт по следующим операциям производим по приведённым выше формулам -1,2,3 и результаты заносим в таблицу 5.

Таблица 5. Заводской техпроцесс

№оп.	операция	Tшт	mр	P	з з.ф	О
010 020 030 040 050 060 070 080	Сверлильная Токарная Токарная фрезерная протяжная Шлифовальная Шлифовальная Шлифовальная	2.14 5.79 6,19 8,0 0,95 34,22 6,7 0,78	0,02 0,6 0,066 0,086 0,02 0,37 0,07 0,008	1 1 1 1 1 1 1 1	0,02 0,6 0,066 0,086 0,02 0,37 0,07 0,008	40 1,33 11,4 8,89 35 2,2 11,4 56

Коэффициент закрепления операций определяем по формуле:

Kз.о=?О/?P=154/8=19,25

где, ?О=О1+О2+…+Оn=40+1,33+11,4+8,89+35+2,2+11,4+56=154

?P= P1+ P2+…+ Pn=1+1+1+1+1+1+1+1=8

Число деталей в партии определяется по формуле:

n=N*a/F=2100*5/254=42 шт.

где, а - периодичность запуска выпуска изделий, а=5 дней (стр.23 [2])

F - число рабочих дней в году

Определяем число смен на обработку партии деталей

Спр=Tшт.ср*n/(476*0,8)= 29,49*42/428,4=3.3

Cпр=3 смен

где, Tшт.ср - среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям (Tшт.ср=29,49), 476 - действительный фонд времени оборудования, 0,8 - нормативный коэффициент загрузки оборудования в серийном производстве.

Вывод: производство среднесерийное. Характеризуется возможностью использовать универсальное, специализированное, частично специальное оборудование, станки с ЧПУ, ГПС; использованием в основном универсальной технологической оснастки ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, сравнительно с объемом выпуска сравнительно большим объёмом выпуска 10< Кз.о.<20.

4.5 Анализ заводского и разработка нового маршрутного техпроцесса

Предметом анализа является заводской технологический процесс изготовления шестерни привода генератора из поковки . Технологический процесс состоит из восьми операций механической обработки:

010 - сверлильная

020 - токарная

030 - токарная

040 - фрезерная

050 - протяжная

060 - шлифовальная

070 - шлифовальная

080- шлифовальная

Деталь проходит следующую ТО: закалка + улучшение. Также деталь проходит контроль до термообработки и после шлифования. Тип производства мелкосерийный. Анализ заводского маршрутного техпроцесса произведем в таблице 6. В этой таблице находятся такие сведения, как наименование операции, модель оборудования, технологические базы детали, обрабатываемые поверхности, так же в ней имеется примечание, в котором написан анализ каждой операции.

Таблица 6. Существующий маршрут обработки детали

№ опера ции	Наименов операции	Базовые поверхности	Обрабатываемые поверхности	Оборудов	примечание
010	Сверлильная	1,14	16	2170	Устраивает по производительности
020	Токарная	1,14	3,4,5,6,7,8	1К62	Не устраивает по производительности
030	Токарная	5,7	1,2,9,10,11, 12,13,14,15	1К62	Не устраивает по производительности
040	Контрольная			Стол ОТК	Измерение универсальным и специальным приспособлением
050	Фрезерная	7,16	18	5К32	Устраивает по производительности и точности обработки.
060	Протяжная	7,16	17	7А540	Устраивает по производительности и точности обработки
070	Контрольная			Стол ОТК	Измерение универсальным и специальным приспособлением
080	шлифовальная	7,16	1	ZB	Устраивает по производительности и точности обработки
090	Моечная			М405	Устраивает по производительности и точности обработки.
100	Контрольная			Стол ОТК	Измерение универсальным и специальным приспособлением точности обработки.
110	Слесарная			Верстак	Устраивает по производительности и точности обработки
120	Моечная			М405	Устраивает по производительности и точности обработки.
130	Контрольная			Стол ОТК	Измерение универсальным и специальным приспособлением точности обработки.
140	шлифовальная	7,16	1	ZB	Устраивает по производительности и точности обработки
150	шлифовальная	14,18	7,16	3А228	Устраивает по производительности и точности обработки
160	шлифовальная	14	7	3Б740	Устраивает по производительности и точности обработки

Вывод: данный технологический процесс позволяет получить требуемые параметры качества, но при этом по сравнению с современными технологическими процессами используются малопроизводительные и малоэффективные станки, оборудование. Операции устарели, появилось оборудование, которое может повысить производительность и получить туже точность с меньшими затратами и в разы эффективней.

Поэтому я предлагаю произвести следующие замены:

- Операции на токарно-винторезных станках 16К20 и заменить на операции выполняемые на станке с ЧПУ 16К20Ф3. Изменения вносим в таблицу 7.

Таблица 7. Измененный маршрут обработки детали

№ опера ции	Наименование операции	Базовые поверхности	Обрабатываемые поверхности	Оборудование	примечание
010	Сверлильная	1,14	16	2170	Устраивает по производительности
020	Токарная с ЧПУ	1,14	3,4,5,6,7,8	16К20Ф3	Устраивает по производительности и точности обработки.
030	Токарная с ЧПУ	5,7	1,2,9,10,11, 12,13,14,15	16К20Ф3	Устраивает по производительности и точности обработки.
040	Контрольная			Стол ОТК	Измерение универсальным и специальным приспособлением
050	Фрезерная	7,16	18	5К32	Устраивает по производительности и точности обработки.
060	Протяжная	7,16	17	7А540	Устраивает по производительности и точности обработки
070	Слесарная			Верстак	Устраивает по производительности и точности обработки
080	Моечная	7,16	1	М405	Устраивает по производительности и точности обработки.
090	Контрольная			Стол ОТК	Измерение ниверсальным и специальным приспособлением точности обработки.
100	Термическая			Н-75 ПН-34	Закалка и отпуск для повышения твердости 241…285 НВ
110	шлифовальная	14,18	7,16	3А228	Устраивает по производительности и точности обработки
120	шлифовальная	14	7	3Б740	Устраивает по производительности и точности обработки
130	Контрольная			Стол ОТК	Измерение универсальным и специальным приспособлением точности обработки.
140	шлифовальная	7,16	1	ZB	Устраивает по производительности и точности обработки
150	Моечная			М405	Устраивает по производительности и точности обработки.
160	Контрольная			Стол ОТК	Измерение ниверсальным и специальным приспособлением точности обработки.

Вывод: измененный технологический процесс соответствует современному изготовлению детали т.е. при замене станка 16К20 на 16К20Ф3 с ЧПУ повысится производительность и получится таже точность с меньшими затратами и в разы эффективней, это скажется на стоимости готовой детали. Поэтому я предлагаю использовать измененный техпроцесс, приведенный в таблице 7.

4.6 Разработка операционной технологии операции выполняемой на станке с ЧПУ

Мне поручено разработать операционную технологию на операцию №010 выполняемую на токарном станке с ЧПУ 16К20Ф3 с устройством ЧПУ NC31. Программная обработка производится за один установ. Деталь зажимается в трёхкулачковом патроне 396110(ГОСТ 16682-71 ). Обработка точная и оператор должен постоянно следить за процессом обработки. Эскиз обработки представлен на рисунке 3.4. Данные операционной технологии операции №010 сведены в таблице 3.4

Таблица 3.4.1 - Разработка операционной технологии

№ перех.	Содержание операции	Вспомогательный инструмент	Режущий инструмент	Измерительный инструмент	Примечание
А	Установить и закрепить деталь	396110 Патрон трехкулачковый (ГОСТ16682-71 )	-	-	Устанавливаем заготовку ,а затем закрепляем
1	Точить поверхность 1,2,3,4,5,6,7	Резцедержатель 392801.191711006 ТУ2-024-5359-81	392190 PCLNR2525M15 ТУ2-035-892-82 Т15К6 Резец проходной	ШЦII-160-0.05-2 ГОСТ 166- 80 393410 МК100-1(ГОСТ6507-78) ГОСТ 4126-82-шаблон радиусный, набор №1	Торцевать поверхность, точить фаску, точить наружную поверхность
2	Расточить отверстие 16 И точить поверхность 8	Резцедержатель 191746003 ТУ2-024-5359-81 Втулка ТУ2-024-5540-81	Резец К.01.4981.000-04 ТУ2-035-1040-86 Т15К6 Резец расточной	НИ18-50(ГОСТ9244-75) нутромер индикатор ШЦII-160-0.05-2 ГОСТ 166- 80	Расточить отверстие и затем снять фаску
Б	Открепить и переустановить заготовку	396110 Патрон трехкулачковый (ГОСТ16682-71 )			Переустанавливаем заготовку , а затем закрепляем
1	Точить поверхности 1,9,10,11,12,13,14	Резцедержатель 392801.191711006 ТУ2-024-5359-81	392190 PCLNR2525M15 ТУ2-035-892-82 Т15К6 Резец проходной	ШЦII-160-0.05-2 ГОСТ 166- 80 393410 МК100-1(ГОСТ6507-78) ГОСТ 4126-82-шаблон радиусный, набор №1	Торцевать поверхность, точить фаску, точить наружную поверхность
2	Точить фаску 15	Резцедержатель 191746003 ТУ2-024-5359-81 Втулка ТУ2-024-5540-81	Резец К.01.4981.000-04 ТУ2-035-1040-86 Т15К6 Резец расточной	НИ18-50(ГОСТ9244-75) нутромер индикатор ШЦII-160-0.05-2 ГОСТ 166-	снять фаску
В	Снять и положить в тару		-	-	Снятие заготовки и передача её на последующие операции

Вывод: я считаю, что разработанная мною операция для обработки заготовки значительно лучше заводского варианта: по предложенному мной варианту можно уменьшить время на обработку, повысить точность и качество обработки, предложенный мною инструмент значительно превосходит заводской инструмент по множеству параметров. Объединив все предложенные мной нововведения, мы получим операцию соответствующую современным операциям в машиностроении не только стран СНГ, но и стран Западной Европы и Северной Америки. Также, благодаря предложенной мной операции, можно достичь значительной экономии средств на изготовление детали, а, значит, и снизить себестоимость изготовления детали.

Размещено на Allbest.ru