K003813 Дипломная работа Проектирование технологических процессов в подготовке производства изделий

Содержение

ВВЕДЕНИЕ 5

1 Постановка задачи и анализ 6

1.1 Постановка задачи 6

1.2 Анализ использования системы КОМПАС 3D-V15 в качестве CAD-системы. 7

1.3 Общий анализ системы САПР ТП Вертикаль 8

2 Разработка технологии изготовления детали «Шпиндель» 10

2.1 Описание конструкции изделия 10

2.6 Разработка операционной технологии. 25

2.6.1 Определение припусков аналитическим методом. 25

2.6.2 Расчёт режимов резания и норм времени. 27

3 Проектирование ТП на деталь «Шпиндель» в системе Вертикаль V5. 31

ПЕРЕЧЕНЬ РИСУНКОВ 37

ПЕРЕЧЕНЬ ТАБЛИЦ 37

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 38

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 39

   ___

   ___

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время  проектирование технологических процессов занимает центральное место в подготовке производства изделий. Технологические процессы должны предусматривать повышение качества продукции и производительности труда, снижение себестоимости и улучшение условий труда, расширение объема механизации и автоматизации производственного цикла изготовления или ремонта изделия, быть безопасными для исполнителей.

1 Постановка задачи и анализ

1.1 Постановка задачи

В ходе данной дипломной работы должны быть решены следующие задачи:

- Анализ использования системы КОМПАС 3D-V15 в качестве CAD-системы.

- Общий анализ системы САПР ТП Вертикаль.

- Используя систему Вертикаль V5, разработать маршрутно-операционный технологический процесс.

1.2 Анализ использования системы КОМПАС 3D-V15 в качестве CAD-системы.

Основные компоненты Компас 3D:

Система трехмерного твердотельного моделирования предназначена для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изде5лий на основе однажды спроектированного прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.

   -Чертежно-графический редактор (КОМПАС-График)Предназначен для автоматизации проектно-конструкторских работ в различных отраслях деятельности. Он может успешно использоваться в машиностроении, архитектуре, строительстве, составлении планов и схем - везде, где необходимо разрабатывать и выпускать чертежную документацию.

- Модуль проектирования спецификаций. Используется совместно с cистемой трехмерного твердотельного моделирования и/или Чертежно-графическим редактором. Модуль позволяет выпускать разнообразные спецификации, ведомости и прочие табличные документы.

- Документ-спецификация может быть ассоциативно связан со сборочным чертежом (одним или несколькими его листами) и трехмерной моделью сборки.

   -Текстовый редактор. Предназначен для разработки различного рода текстовой документации. Возможно как стандартное, так и произвольное оформление документов. При работе можно использовать любые доступные в Windows шрифты - как векторные, так и растровые.

При разработке функций и интерфейса КОМПАС-3D учитывались приемы работы, присущие машиностроительному и строительному проектированию.

1.3 Общий анализ системы САПР ТП Вертикаль

САПР ТП Вертикаль -система, имеющая все необходимые инструменты для интеграции в единое информационное пространство предприятия. Наличие различных баз данных технологического назначения: оборудования, технологических операций и переходов, профессий; иллюстрированный классификатор режущего, вспомогательного инструмента и других средств технологического оснащения; возможность формирования необходимого комплекта технологической документации, выполненной по требованиям ГОСТа, позволяют успешно использовать данное программное обеспечение  в процессе проектирования.

САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ позволяет:

Проектироватьтехнологические процессы в нескольких автоматизированных режимах; рассчитывать материальные и трудовые затраты на производство;рассчитывать режимы резания, сварки и другие технологические параметры;автоматически формировать все необходимые комплекты технологической документации в соответствии с ГОСТ РФ и стандартами, используемыми на предприятии (требуется дополнительная настройка);вести параллельное проектирование сложных и сквозных техпроцессов группой технологов,в реальном режиме времени;осуществлять проверку данных в техпроцессе (на актуальность справочных данных, а также нормоконтроль);формировать заказы на проектирование специальных средств технологического оснащения и создание управляющих программ;поддерживать актуальность технологической информации с помощью процессов управления изменениями;поддерживать процесс построения на предприятии единого информационного пространства для управления жизненным циклом изделия от разработки до утилизации.

Систему может быстро освоить пользователь с любым уровнем «компьютерной» подготовки. САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ позволяет сделать работу технолога быстрой и удобной; возрастает как скорость, так и качество разработки технологических решений.

2Разработка технологии изготовления детали «Шпиндель»

2.1 Описание конструкции изделия

Шпиндель – вал, имеющий правые и левые обороты вращения.Деталь шиндель, модель которого представлена на рисунке 1.1, относится к группе тел вращения и фактически шпиндель изготовить на станке с ЧПУне сложноинструмент режет металл, стол перемещается, система управления движением контролирует точность перемещений, а программа сделает все остальное. На шпинделях устанавливаются шкивы, зубчатые колеса другие детали вращения.Геометрическая форма детали состоит из поверхностей, которые образованны вращением образующих относительно оси.

Рисунок 1.1 3D-модель детали типа «Шпиндель».

Масса детали составляет 1,0895 кг. Габаритные размеры детали 24х360 мм. Деталь состоит из 6 ступеней: 1-ая ступень длиной 17 мм диаметром 20 мм с округлением R35; 2-ая ступень длиной 18 мм диаметром 24 мм; 3-я ступень длиной 80 мм диаметром 18 мм; 4-ая ступень длиной 10 мм диаметром 15,5 мммм с округлением R3; 5-ая ступень длиной 200 мм диаметром 20 мм, 6-ая ступень длиной 36 мм диаметром 9,5 мм. Деталь вал имеет шпоночный паз, закрытый с одной стороны и расположенный на 1-ой ступени.Эскиз детали приведён на рисунке 1.2.

Рисунок 1. 2 – Эскиз детали шпиндель.

Допуск на радиальное биение цилиндрических поверхностей Ø20, Ø24, Ø18 и Ø9,5 относительно базовой поверхности Б. Так как больше специальных требований на чертеже нет, то точность геометрической формы поверхностей и точность взаимного расположения поверхностей детали в пределах допусков на размеры. Наиболее точными поверхностями детали являются: цилиндрические поверхности Ø18 с шероховатостью Ra=40 мкм, Ø20 с шероховатостью Ra=2,5 мкм, Ø9,5 с шероховатостью Ra=2,5 мкм.

В качестве материала для изготовления детали вал используется легированная хромистая сталь 35 ГОСТ 1050-88. Данный материал находит своё применение в изготовлении осей, валов, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, колец, шпинделей, оправок, реек, губчатых венцов, болтов, полуосей, втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности. Сталь сравнительно хорошо обрабатывается резанием и обладает достаточно высокой степенью прочности и упругости. Также как и другие подобные стали подвержена коррозии. Химический состав стали 35, механические и фиызические свойства приведены соответственно в таблицах 2.1, 2.2, 2.3 [2].

Таблица 2. 1– Химический состав в % материала Сталь 35 ГОСТ 1050-88 [3]

Таблица 2. 2– Механические свойства [3]

Таблица 2. 3– Физические свойства [3]

В таблице: T – температура, при которой получены данные свойства, [Град];

E – модуль упругости первого рода, [МПа];