Факультет «Современные технологии и автомобили»

Кафедра «Технология роботизированного производства»

«Эскизный проект автоматической линии механической обработки детали винт, объём выпуска 300000 шт/год»

Содержание.

Введение -------------------------------------------------------------------------------------3

Технические требования к детали ------------------------------------------------------4

Технологичность конструкции детали с точки зрения обработки на автоматической линии. Показатели технологичности -----------------------------4

Выбор вида заготовки --------------------------------------------------------------------9

Определение потребного такта выпуска АЛ ----------------------------------------10

Операции, выполняемые на автоматической линии. Определение объема обработки детали на АЛ -----------------------------------------------------------------11

Синхронизация операций техпроцесса. Определение количества единиц оборудования на операциях ------------------------------------------------------------12

Компоновка автоматической линии --------------------------------------------------14

Устройство активного контроля -------------------------------------------------------17

Заключение ---------------------------------------------------------------------------------26

Список литературы -----------------------------------------------------------------------27

Введение.

Современный этап развития машиностроения характеризуется повышением экономических и научно-технических требований к производству. Это обусловлено сокращением сроков обновления производственной номенклатуры, увеличением ее сложности, повышением требований к стабильности основных параметров машин и их надежности.

Решением указанных задач может служить широкая автоматизация производства, роль и значение которой существенно повысились.

Автоматизация производства в машиностроении представляет собой самостоятельную комплексную задачу, связанную с созданием нового современного оборудования, технологических процессов, систем организации производства и управления им, обеспечивающих повышение производительности труда, улучшение его условий, сокращение потребности в рабочей силе и, что не менее важно, снижение уровня производственного травматизма.

Целью данной курсовой работы является разработка эскизного проекта автоматической линии (АЛ) для обработки винта в условиях массового производства.

Технические требования к детали.

Основной функцией винта является крепление деталей и узлов механизмов.

К данной детали предъявляются следующие технические требования :

1.Заготовка сталь 45 ГОСТ 1050-88, твердость 240…270 НВ обеспечить термообработкой.

2. Наименьшая шероховатость наружной поверхности – Ra 6,3.

3. Наименьший квалитет наружной поверхности – 12-й.

4. Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий - Н14,

валов – h14; остальных - ±JT14/2.

5. Обеспечить точность резьбы М12-8g, M10x1-7H

Технологичность конструкции детали с точки зрения обработки на автоматической линии. Показатели технологичности.

Качественная оценка технологичности

Для качественной оценки применяется ряд показателей (функций), имеющих свои весовые коэффициенты. В каждом показателе учитываются те характеристики, которые применимы к данной детали. Конструкция детали оценивается с позиции реализации каждой из выбранных функций в виде вербальных оценок «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно». Если рассматриваемый признак напрямую не связан с деталью, то ставится оценка «не значимый». Можно выделить следующие функции:

F1-обеспечение свободного врезания и выхода режущего инструмента

F2-обеспечение точности

F2.1-обеспечение точности посредством рациональных условий базирования

F2.2-обеспечение точности посредством рациональной простановки размеров

F3-обеспечение достаточно высокого уровня жёсткости детали и режущего инструмента

F4-обеспечение унификации конструктивных элементов

F5-обеспечение удобства составления программ для станков с ЧПУ

F6-повышение использования станков с ЧПУ и ОЦ

F7-снижение объёма ручных операций и слесарной доработки.

Наименование детали винт

Материал сталь 45

Масса детали, кг 0,03 кг

Расчёт значения для функции F1:

F1=(4+4+2)/3=3,33;

Расчёт значения для функции F2.1:

F2.1=(4+3)/2=3,5;

Расчёт значения для функции F2.2:

F2.2=(4+4+3+4+3+3)/6=3,5;

Расчёт значения для функции F2-обеспечение точности:

F2=(3,5+3,5)/2=3,5;

Расчёт значения для функции F3:

F3=4/1=4;

Расчёт значения для функции F4:

F4=(3+4+4)/3=3,67;

Расчёт значения для функции F5:

F5=(3+4+3+4+4)/5=3,6;

Расчёт значения для функции F6:

F6=4+3+4+3/4=3,5;

Расчёт значения для функции F7:

F7=3/1=3;

Оценки и коэффициенты весомости функциональных признаков:

Fi=Fi*Ki;

F1=3,33*0,15=0,50; K1=0,15;

F2=3,5*0,25=0,86; K2=0,25;

F3=4*0,1=0,40; K3=0,10;

F4=3,67*0,20=0,73; K4=0,20;

F5=3,6*0,15=0,54; K5=0,15;

F6=3,5*0,10=0,35; K6=0.10;

F7=3,0*0,05=0,18; K7=0,05;

0,50+0,86+0,4+0,73+0,54+0,35+0,18=3,56

Оценка детали по качественному признаку равна 3,56. Деталь технологична.

Количественная оценка технологичности

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов:

К_у.э. = Q_у.э. / Q_э.,

где Q_у.э. – число унифицированных элементов;

Q_э. – общее число элементов детали.

Конструктивными элементами детали являются: резьбы, элементы крепления, галтели, фиски, проточки, канавки, отверстия, шлицы и т.д.

оценка по коэффициенту «хорошо»

1. Коэффициент стандартизации конструктивных элементов:

К_с.э. = Q_с.э. / Q_э.,

где Q_с.э. – число стандартизированных элементов;

Q_э. – общее число элементов детали.

оценка по коэффициенту «хорошо»

3)Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей:

К_с.о.п. = D_о.с. / D_о.п.,

где D_о.с. – число поверхностей, обрабатываемых стандартным режущим инструментом;

D_о.п – общее количество обрабатываемых поверхностей.

оценка по коэффициенту «хорошо»

1. Коэффициент обработки поверхностей:

К_о.п. = 1 – D_о.п. / D_п.,

где D_о.п. – число поверхностей, подвергаемых механообработке;

D_п – общее количество поверхностей детали.

оценка по коэффициенту «неудовлетворительно»

1. Коэффициент повторяемости поверхностей:

К_п.п. = 1 – D_н. / D_п ,

где D_н. – число наименований поверхностей;

D_п – общее количество поверхностей.

оценка по коэффициенту «удовлетворительно»

1. Коэффициент использования материала:

,

где Мдет. - масса детали; Мзаг.- масса заготовки.

оценка по коэффициенту «удовлетворительно»

1. Коэффициент обрабатываемости материала:

Ко.м.=То/Т’о ,

Где То – основное время обработки рассматриваемого материала;

Т’о – то же для базового материала (сталь 45).

То=L/n*S ,отсюда То/Т’о=n’S’/n*S

Так как винт изготовлен из стали 45, то К_ом =1 оценка по коэффициенту «хорошо»

8) Коэффициент точности обработки

,

где А_ср - средний квалитет детали

оценка по коэффициенту «удовлетворительно»

9) Коэффициент шероховатости поверхности

Для определения коэффициента необходимо найти среднюю шероховатость детали

оценка по коэффициенту «удовлетворительно» Определим комплексный показатель

Балльная оценка значений показателей технологичности:

Наименование показателя	Значение показателя	Балльная оценка
Коэффициент унификации конструктивных элементов	1	4
Коэффициент стандартизации конструктивных элементов	1	4
Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей	1	4
Коэффициент обработки поверхностей	0	2
Коэффициент повторяемости поверхностей	0,57	3
Коэффициент использования материала	0,36	3
Коэффициент обрабатываемости материала	1	4
Коэффициент точности обработки	0,92	3
Коэффициент шероховатости поверхности	0,95	3

, следовательно, деталь технологична

Выбор вида заготовки

Для создания оптимального варианта автоматизированного технологического процесса необходимо выбрать наиболее совершенный способ получения заготовки.

Исходные данные:

1. тип производства – массовое;

2. объем годового выпуска – 300000 штук;

3. материал - Сталь 40 ГОСТ 1050-88;

4. масса детали – 0,03 кг;

5. чертеж детали с техническими требованиями.

Большинство методов получения заготовок не соответствует по причине небольшой массы и размеров детали. Выделим несколько из них удовлетворяющих по этому критерию. Это: сортовой (круглный) прокат, штамповка на винтовых прессах, штамповка на высокоскоростных молотах, литьё по выплавляемым моделям, литьё под давлением, литьё под низким регулируемым давлением, литьё с кристаллизацией под порошковым давлением.

Оценим данные методы по следующим характеристикам:

тип производства (К_з.о.), материал (М), масса (G), габаритные размеры (H).

Методы получения	Параметры оценки
	Кз.о.	М	G	H
сортовой прокат	+	+	+	+
штамповка на винтовых прессах	-	+	+	+
штамповка на высокоскоростных молотах	-	-	+	+
литьё по выплавляемым моделям	+	-	+	-
литьё под давлением	+	-	+	-
литьё под низким регулируемым давлением	-	+	+	-
литьё с кристаллизацией под порошковым давлени- ем.	+	-	+	-

Как показывают табличные данные необходимо исключить все методы получения заготовки кроме сортового проката.

Определение потребного такта выпуска АЛ

Заданный такт выпуска изделий автоматической линией (АЛ) можно определить следующим образом:

,