Дипломный проект - Комплексная разработка технологического оснащения для изготовления детали «Шток М138.44.13.001К», входящей в состав гидроцилиндра КМ.1000.01.04.55

Дипломная работа посвящена разработке последовательности операций при изготовлении детали «Шток». 
Разработаны специальные приспособления для токарно-винторезного станка модели 1К20, обеспечивающие надёжное крепление заготовки и стабильное положение при обработке. 
Спроектированы контрольно-измерительные приборы для проверки радиального и торцового биения, а также для контроля взаимного расположения осей внутренних цилиндрических поверхностей. 
Выполнен анализ размерных цепей, отражающих точностные характеристики обработки на каждом этапе. 
Для всех операций определены оптимальные параметры резания, рассчитаны нормы времени. 
Разработана планировка производственного участка с учётом технологической логистики. 
Включены разделы, посвящённые охране труда и оценке воздействия на окружающую среду. 
Проведено технико-экономическое обоснование предложенного технологического процесса.

Содержание
Введение
1.ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
2.Общие положение
2.1 Служебная назначения объектов производства
2.2 Определение типа производства
3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ
3.1 Анализ соответствия технических требований изделия 
3.2 Выбор методов достижения требуемой точности изделия
3.3 Анализ технологичности конструкции изделия
3.4 Анализ существующего технологического процесса сборки
3.5 Разработка схемы сборки. Сборочное оборудование по операциям
4.Технологический процесс изготовления детали
4.1 Служебное назначение
4.2 Анализ технологичности конструкции детали
4.3 Анализ технологических процессов изготовления детали
4.4 Выбор заготовки
4.5 Выбор методов обработки
4.6 Выбор и обоснование технологических баз
4.7 Разработка технологической обработки детали
4.8 Аналитический расчет припусков
4.9 Разработка технологических операций и операционной технологии.
4.10 Расчет режимов резания по эмпирическим формулам
4.11 Нормирования операций технологического процесса
5.РАСЧЕТ И ПРОЕктирование технической оснастки
5.1 Расчет специального приспособления 
5.2 Расчет и проектирование специального приспособления на точность
5.3 Расчет и проектирование специального приспособления на прочность
5.4 Расчет и проектирование приспособления для контроля
6.ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
7.ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ
8.ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список используемой литературы

Чертежи проекта:
1. Шток
2. Приспособление фрезерное
3. Шток (поковка)
4. Схема технологического процесса
5. Контрольное приспособление
6. Карта инструментальной наладки станка ЧПУ

При выполнении дипломного проектирования основой для разработки технологического процесса служит комплект исходной документации. К числу основных материалов относится рабочий чертёж детали, содержащий информацию о типе применяемого материала, геометрических параметрах, конструктивных элементах и предусмотренных технических требованиях, отражающих допустимые отклонения по размерам и качеству обработанных поверхностей. Также учитывается чертёж заготовки и описание технологического процесса её изготовления. Дополнительно принимается во внимание производственная программа, в соответствии с которой годовой выпуск изделий составляет  = 2400 единиц. Этот объём охватывает как детали, необходимые для сборки готового изделия, так и комплектующие, предназначенные для замены и ремонта в процессе эксплуатации.
При проектировании необходимо руководствоваться сведениями о наличии оборудования на ТОО «Карагандинский Машиностроительный консорциум», производственных площадях, существующими на предприятии технологическими методами получения заготовки и механической обработки.

Гидроцилиндр модели КМ.1000.01.04.55 классифицируется как исполнительный гидравлический механизм, основной задачей которого является преобразование давления рабочей жидкости в поступательное механическое движение, передаваемое к рабочим органам машины. Основное функциональное назначение гидроцилиндра заключается в обеспечении движения рабочих органов машин и агрегатов, используемых в различных отраслях промышленности. В частности, подобные изделия находят широкое применение в составе горно-шахтного, дорожно-строительного, сельскохозяйственного и подъемно-транспортного оборудования, где требуется выполнение точно дозированных линейных перемещений.
Особенность конструкции гидроцилиндра КМ.1000.01.04.55 заключается в возможности его применения в условиях циклических нагрузок, повышенной температуры и давления, а также воздействия внешней среды. Поэтому к технологическому процессу его изготовления предъявляются жёсткие требования по точности, надёжности и качеству поверхности сопрягаемых деталей. Кроме того, учитывается необходимость поддержания герметичности при длительной эксплуатации, что обуславливает выбор соответствующих материалов и технологий обработки.
Служебное назначение данного объекта производства формирует основу для последующего выбора конструкционных материалов, способов обработки, сборки и контроля качества, что в свою очередь отражается на экономической эффективности и эксплуатационных характеристиках готового изделия.

Исходные данные по детали:
1 Материал − сталь 45 по ГОСТ1050-88.
2 Масса детали m = 2,27 кг.
3 Производственная программа - 2400 изделий в год

Деталь «Шток» выполняет центральную функцию в гидроцилиндре, воспринимая усилие и передавая его далее по узлу. В связи с этим к ней предъявляются строгие требования: необходимо обеспечение точности геометрических параметров, отсутствие каких-либо дефектов поверхности и высокая прочность материала во всех рабочих зонах.
При необходимости повышения твёрдости материала и улучшения его структурных свойств деталь передаётся на операцию закалки и последующего отпуска. Данные процессы могут выполняться непосредственно в цеховых условиях либо на специализированном внешнем предприятии, имеющем соответствующее оснащение. 
На территории ТОО «Карагандинский машиностроительный консорциум» основным инструментом производства являются универсальные станки: токарные станки общего назначения, шлифовальные машины, а при наличии - координатно-расточные станки. Часть операций выполняется вручную, и только некоторые этапы сопровождаются применением полуавтоматических устройств для подачи заготовок. Каждая операция регламентируется технологическими картами, в которых прописаны режимы резания, точные и качественные параметры, перечень инструмента и применяемых приспособлений.
Внедрение станков с числовым программным управлением (ЧПУ), что позволит снизить зависимость от квалификации оператора, повысить точность и сократить время обработки. Оснащение участка автоматизированными измерительными системами, что ускорит процедуру контроля и снизит долю ручных проверок. Оптимизация планировки производственных зон, направленная на сокращение транспортных перемещений заготовок между операциями, что уменьшит потери времени и упростит логистику.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В рамках дипломного проекта была поставлена задача комплексной разработки технологического оснащения для изготовления детали «Шток М138.44.13.001К», входящей в состав гидроцилиндра КМ.1000.01.04.55, производимого на базе ТОО «Карагандинский машиностроительный консорциум». В процессе проектирования выполнен всесторонний анализ конструкции изделия и предъявляемых к нему требований по точности и качеству, что позволило определить оптимальные пути повышения эффективности и надёжности изготовления.
Основное внимание было уделено обоснованному выбору оборудования, на котором осуществляется механическая обработка детали. В качестве базовых станков использованы токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3 и горизонтально-фрезерный станок 16К20Ф3. 
Их технические параметры, уровень автоматизации и классы точности полностью соответствуют условиям изготовления данной детали и обеспечивают стабильное качество при серийном производстве. Разработка управляющих программ для указанных станков позволяет реализовать заданные траектории обработки, исключая необходимость ручной разметки и снижая вероятность ошибок.
Проектом предусмотрено поэтапное выполнение операций: от предварительной черновой обдирки до чистовой обработки и доводки поверхности. Произведён выбор заготовки в виде поковки, обоснован состав переходов, рассчитаны режимы резания с учётом физико-механических свойств материала и характеристик станочного оборудования. Определены рациональные значения скоростей, подач, глубин резания и припусков, что позволило обеспечить получение номинальных размеров в пределах допуска.
Произведены расчёты усилий зажима и проектирование технологической оснастки, необходимой для фиксации детали в процессе обработки. Также сконструированы приспособления для измерительного контроля, направленные на обеспечение соответствия геометрических параметров требованиям конструкторской документации. Повышение точности изготовления обеспечено за счёт минимизации числа переналадок и использования единой установочной базы при обработке.
Особое внимание в проекте уделено экологическим требованиям и вопросам охраны труда. Проведена оценка потенциальных вредных выбросов, включая пары охлаждающей жидкости, аэрозоли и производственную пыль. Установлено соответствие условий труда нормативам: предусмотрены системы аспирации, освещения, шумозащиты и виброзащиты, а также применение средств индивидуальной защиты. Производство отнесено к IV классу опасности.
С точки зрения экономической эффективности, внедрение проектируемого технологического процесса даёт снижение себестоимости изготовления изделия на 13 % по сравнению с базовым вариантом. Это достигается за счёт автоматизации процессов, исключения промежуточных операций, уменьшения времени обработки, а также снижения квалификационных требований к персоналу.
Таким образом, предложенное технологическое решение обеспечивает надёжное, точное и экономически обоснованное изготовление штока с высокой производственной стабильностью. Комплексный подход к разработке маршрута обработки, выбору оборудования и проектированию оснастки позволяет рекомендовать данный проект к внедрению в серийное производство в условиях машиностроительного предприятия.