Проект участка механического цеха для изготовления деталей типа вал с применением станков с ЧПУ. Деталь представитель вал КИС 0114603Б

К защите представляется дипломный проект по теме: Проект участка механического цеха для изготовления деталей типа вал с применением станков с ЧПУ. Деталь представитель вал КИС 0114603Б.

Деталь  входит  в  узел  КИС 0114350  коробки  передач  КИС 0114000  кормоуборочного  самоходного  комбайна  КСК-100А3.

Вал изготовлен из стали  45Х. В качестве заготовки используется прокат круглого сечения Ø60мм. В базовом технологическом процессе использовалось 8 различных универсальных станков: токарные, сверлильные, фрезерные, шлицеобрабатывающий, шлифовальные. После анализа заводского технологического процесса было принято решение заменить данный вид оборудования на один многоцелевой станок с ЧПУ модели Integrex 300-IV ST.

Роль инноваций в условиях реструктуризации машиностроительных предприятий возрастает и становится ведущей.Современное машиностроительное производство нуждается в перспективных технологиях максимально производительных, гибко переналаживаемых, минимально энергоемких.

На смену отдельным специализированным станкам приходит многофункциональное оборудование, выполняющее большое число операций; гибкие, обрабатывающие центры с ЧПУ, способные максимально автоматизировать производство. Это и не удивительно, ведь в условиях постоянно растущих затрат на сырье и энергию только высокоточные и высокопроизводительные станки могут обеспечить выпуск действительно конкурентоспособной продукции.

Пути модернизации в данном направлении можно рассмотреть на примере совершенствования технологии обработки деталей типа вал, номенклатура которых, например, на филиале РУП «Гомсельмаш» «ГЗСК» составляет 293 наименования. Представителем служит шлицевый вал КИС 0114603Б. Для его обработки по традиционной технологии необходимо 13 операций, выполняемых на 8 универсальных станках, занимающих много производственной площади. Следовательно, решить проблему сокращения производственных площадей можно повышая многофункциональность оборудования.

Современные токарные станки с программным управлением ведущих зарубежных станкостроительных предприятий, например фирмы Spinner и MAZAKуже стали многофункциональными, совмещая большое количество видов обработки, благодаря возможности установки на них приводного инструмента в гнездах револьверной головки, которая позволяет быстро поменять инструмент.

Также в многофункциональных станках применяются инструментальные магазины с механизмом автоматической смены инструментов. Цепные магазины позволяют установить до 120 инструментов.

Устройство автоматической загрузки-выгрузки заготовок  сокращаетвспомогательное время, повышает производительностьстанка, позволяет встраивать станки в автоматические линии и гибкие производственные системы.

Отделочной обработки шлифованием во многих случаях можно избежатьзаменив шлифование после термической обработки твердым точением: процессом высокопроизводительным и менее вредным для экологии, который может выполняться на тех же токарных многофункциональных станках, на которых детали обрабатывались перед термической обработкой. Твердое точение позволяет получить  6-й квалитет точности и шероховатость параметром Ra величиной 0,8мкм.

Для обработки лысок используются торцовые фрезы различного диаметра, а шпоночные канавки могут обрабатываться концевыми или двузубыми шпоночными фрезами.

Эти станки обладают функциями обработки шлицевых и зубчатых поверхностей методом копирования с применением пальцевых модульных фрез.

Японская фирма MAZAK предлагает такие станки, которые имеют возможность обрабатывать шлицевые и зубчатые поверхности методом обкатки червячной фрезой. Для этого станок оснащается дополнительным инструментальным шпинделем для установки в нем оправки с червячной фрезой, расположенным сверху и сзади относительно оси центров, а в револьверной головке предусмотрена установка центра для поддержки оправки фрезы с другой стороны, что повышает жесткость и позволяет получить более высокую точность шлицев и зубьев зубчатых колес. Таким образом, рабочее пространство токарного станка на момент обработки шлицев или зубьев будет преобразовано в аналог шлице –  или зубофрезерного станка.

При необходимости обработки крупногабаритных и длинных деталей используется вращающийся люнет. Также есть возможность установки заднего центра в противошпиндель станка.

Инструментом, установленным в револьверной головке, в неподвижной детали может быть выполнена обработка осевым инструментом под любым углом к оси детали. Т. е. можно сверлить, зенкеровать, развертывать отверстия и нарезать резьбу метчиком.

На данном оборудовании можно обрабатывать не только валы со шлицами и зубьями, но и любые детали типа тело вращения с наружными шлицевыми или зубчатыми поверхностями.

Использование инновационной технологии обработки деталей типа вал, основанной на принципе концентрации производства с применением токарных многофункциональных станков с ЧПУ позволит:

1)снизить трудоемкость изготовления детали

2) снизить себестоимость изделия

3)высвободить значительное количество станков

4)высвободить производственную площадь

5)сэкономить электроэнергию потребляемую оборудованием, а также электроэнергию, затрачиваемую на освещение и отопление

Проектный вариант технологического процесса выглядит следующим образом:

На операции токарной с ЧПУ в установе А центруются торцы, затем заготовка переустанавливается и в установе Б точатся наружные цилиндрические поверхности, в установе В точатся наружные цилиндрические поверхности, сверлится отверстие, фрезеруется лыска, фрезеруется шпоночный паз, затем в установе Г обрабатываются две цилиндрические поверхности и затем готовую деталь манипулятор выводит из рабочей зоны.

Организационные расчеты показали, что для обработки детали требуется один станок, основных рабочих два человека. Кроме указанного оборудования на участке представлены станки для обработки однотипных деталей, имеется моечная машина, место мастера, стол ОТК, верстак. Участок оснащен средствами пожаротушения.

Экономические расчеты подтвердили правильность технических расчетов и показали, что трудоемкость снизилась на 63%, себестоимость снизилась на 54%, производительность труда повысилась в два раза, условно-годовая экономия составила 162,934млн.руб. Доклад окончен.