Аннотация

В дипломном проекте разработан проект участка для обработки деталей типа тел вращения (валков и валов для трубосварочных станов) в условиях Московского трубного завода.

В технологической части приведены и обоснованы варианты технологических процессов по обработке валка и вала трубосварочного стана.

В расчете цеха выполнены расчеты по определению количества оборудования, рабочих и т. д.; технико-экономические показатели участка.

В конструкторской части проекта приведены конструкции приспособления для алмазного выглаживания фасонных поверхностей на станке с ЧПУ, приспособления для затачивания алмазных выглаживателей.

В исследовательской части проведено исследование динамики формообразования поверхности при алмазном выглаживании с державкой вращающегося типа.

В организационно-экономической части приведен технико-экономический анализ проектируемого участка, технико-экономическое обоснование проектируемого участка, определены технико-экономические показатели участка.

В разделе охраны труда дан анализ проектируемого техпроцесса с точки зрения соблюдения необходимых норм по технике безопасности и санитарных норм; рассчитано заземляющее устройство.

В разделе охраны окружающей среды дан анализ техпроцесса с точки зрения защиты воздуха и водоемов от пыли, загрязнений, рассчитано количество твердых отходов, производимых участков.

Введение.

В настоящее время переходного периода к капиталистическим методам производства к предприятиям предъявляются новые требования: уметь находить свою “нишу“ на рынке среди других конкурирующих предприятий, расширять масштабы технического перевооружения и реконструкции, переоснащение их новой высокоэффективной техникой, внедрять прогрессивные технологии, научную организацию труда. В соответствии с этим спроектирован участок для обработки валков и валов с использованием новых методов обработки: алмазного точения и выглаживания. Это позволяет исключить многочисленные шлифовальные станки и снизить вредность от пыли. Алмазное выглаживание обладает определенными преимуществами по сравнению с другими методами поверхностного пластического деформирования. Алмаз имеет высокую теплопроводность и низкий коэффициент трения по металлу. При обработке заготовок выглаживанием уменьшается в несколько раз шероховатость поверхности и улучшаются физико-механические свойства поверхностного слоя(микротвердость, микроструктура, напряженное состояние). Износостойкость деталей может повышаться на 20-40 процентов, сопротивление усталости на 30-70 процентов, сопротивление контактной усталости на 20-40 процентов. В связи с этим и применен новый метод отделочной обработки.

1. Исходные данные.

1. Рабочие чертежи деталей.

2. Данные по программам выпуска и размеров партий.

3. Режим работы цеха. Задан двухсменный.

4. Перечень существующего оборудования( технологического, транспортного, подъемно-транспортного.)

5. Существующая планировка РМЦ.

6. Заводской тех процесс без документации.

Имеющееся оборудование на РМЦ:

• станок токарно-винторезный 1М63*2шт

• станок токарно-винторезный 163*2шт

• станок токарно-винторезный 165*1шт

• станок вертикально-сверлильный 2Н118*1шт

• станок вертикально-сверлильный 2Н135*2шт

• станок радиально-сверлильный 2Н55*1шт

• станок продольно-строгальный 7210*1шт

• станок долбежный 75420*1шт

• станок зубофрезерный 5А325*2шт

• станок горизонтально-фрезерный 6Н82Г*1шт

• станок вертикально-фрезерный 6Н12П*1шт

• станок внутришлифовальный 3А228*3шт

• станок круглошлифовальный 3Б161*4шт

• станок плоскошлифовальный 3Б724*1шт

• станок круглошлифовальный 3А164*2шт

• наплавочная установка на базе токарного станка А580*1шт

• стол сварочный L=10020*2шт

• молот паровоздушный G=1000 кг; М1340*1шт

• станок отрезной 872А*1шт

• кран подвесной электрический Q=2 т; l=6м*4шт

• кран подвесной электрический Q=3 т; l=6м*4шт

• высокочастотная установка ВЧГ-2-100/0066*1шт

• соляная печь СП 60 120*1шт

• электропечь шахтная ПН-32*1шт

• электропечь шахтная 020*1шт

• электропечь Н30*1шт

• бак масляный закалочный 1,5*1,0*1шт

• бак водяной закалочный 1,5*1,0*1шт

Тип производства.

В качестве исходных данных для расчета приняты результаты анализа действующего в РМЦ МТ3 производства.

Небольшой размер деталей одного типоразмера, обрабатываемых за год( 4шт ), большая номенклатура выпуска определяют мелкосерийный тип производства.

1. Технологическая часть.

1. Анализ исходных данных.

Назначение детали.

Прокатный валок является сменным технологическим инструментом трубосварочного стана. Его назначение – проводить формообразование трубы из плоского листа.

Валки устанавливаются в клетях трубосварочных станов. Валки, технология изготовления которых рассмотрена в данном дипломном проекте, являются формовочными.

Программа выпуска.

Предусматривается выпуск валков в количестве 7095 шт/год. Среднее число одинаковых валков – 4шт. Таким образом, надо разработать и изготовить более 1770 типоразмеров валков в год.

Технические требования по изготовлению валков.

1. Точность размеров.

2. Шероховатость размеров R₀₁ 0,4 – 1,6 .

3. Биение ручья относительно базового отверстия 0,03 мм.

4. Отклонение от перпендикулярности торцовых поверхностей от базового отверстия не более 0,01 мм.

5. Точность параметров профиля полуосей по 9 квалитету.

Из технических требований видно, что основной задачей является обработка профиля и обеспечение требуемой точности расположения баз.

2.2. Анализ технологичности конструкции валка.

Валок калибровочной клети относится к детали типа дисков.

Это –тело вращения, все поверхности которого необходимо выполнить с большой точностью и малой шероховатостью.

Это увеличивает трудоемкость механической обработки и вызывает необходимость в дополнительных операциях и переходах.

Наличие фасонного профиля требует применения специальной технологической оснастки.

Отверстие сквозное позволяет вести обработку на проход и базировать деталь, чем соблюдается принцип совмещения измерительной и технологической баз, а также принцип постоянства баз.

Для получения шпоночного паза необходим специальный инструмент, что усложняет обработку.

Выбор материала и метода получения заготовки.

Материал валка – сталь Х12М ГОСТ 5950-73- относится к инструментальным сталям, имеет пониженную обрабатываемость резанием. Шлифуемость – удовлетворительная. Учитывая форму деталей, материал, мелкосерийный тип производства и производственные связи МТ3 с поставщиками, на основании опыта работы завода выбираем заготовку: кованый прокат круглого сечения. Резка металла осуществляется дисковой пилой на круглопильном станке в заготовительном отделении.

2.3.Выбор основных технологических методов обработки.

При обработке основных поверхностей проблем не возникает.

Варианты возможны при обработке фасонной поверхности.

Методы обработки фасонной поверхности.

1. Обработка на станках с ЧПУ точением с последующим алмазным выглаживанием профиля. Этот метод рассматривается в дипломном проекте.

2. Обработка на универсальном оборудовании с использованием шаблонов.

3. Обработка на универсальном оборудовании с использованием специальных приспособлений.

4. Анодно-механическая обработка.

5. Электроимпульсная обработка.

Выбор технологических баз.

Основными принципами выбора баз являются :

1. Принцип совмещения измерительной и технологической баз.

2. Принцип постоянства баз.

3. Принцип последовательной смены баз.

В качестве черновой базы выбраны наружная цилиндрическая поверхность и торец. На этой установке обрабатывается технологическая база для дальнейшей обработки – отверстие и торец.

Затем от этой базы обрабатываются другой торец ( перед тем как был протянут шпоночный паз – базой служили уже обработанные поверхности ) и фасонная поверхность.

После термообработки на станке с ЧПУ обрабатывается технологическая база – отверстие. Закрепление за цилиндрическую поверхность и торец. Далее деталь сажается на разжимную оправку и обрабатываются остальные поверхности. Этим обеспечивается принцип совмещения измерительной, технологической и конструкторской баз. Затем выполняется алмазное выглаживание фасонной поверхности.

2.4. Проектирование маршрута обработки.

На основе принципов выбора баз, изложенных выше, проектируется маршрут обработки. Учитывая высокую жесткость заготовки, осуществляется максимальная концентрация обработки, т.е. совмещение в одной операции черновой и чистовой обработок.

2.5. Расчет принципов на механическую обработку.

Рассчитаем припуски расчетно-аналитическим методом (РАМОП), разработанным профессором В. М. Кованом. Используется метод автоматического получения размеров.

Минимальный припуск на обработку рассчитаем по формуле

2Z_imin=2[(Rz_i-1+T_i-1)+²_i-1+²_i],

где Rz_i-1 – высоты неровностей профиля на предшествующем переходе;

T_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

_i-1 – суммарные отклонения расположения поверхности ( отклонения от параллельности, перпендикулярности, и т.д. )

_i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Расчет припусков на обработку наружной поверхности валка.

Заготовка : кованый прокат.