Курсовая работа по машиностроению на тему Разработка автоматической станочной системы механической обработки детали - Втулка.

ВВЕДЕНИЕ
Эффективность металлообрабатывающего производства, технический прогресс и высокое качество изготавливаемой продукции зависят, прежде всего, от развития производства нового оборудования, машин и станков. Отрасли машиностроения занимают одно из ведущих мест в экономической жизни страны, тем самым, обеспечивая не только технический прогресс, но и рост экономики.
В настоящее время, развитие электроники обеспечивает создание автоматического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), и автоматизированных линий на базе робототехнических комплексов, что повышает не только производительность обработки (за счет повышения жесткости системы СПИД – станок-приспособление-инструмент-деталь), но и точность, снижение ручных операций. Одновременно, внедрение новых синтетических сверхтвердых инструментальных материалов, позволило повысить режимы резания, а также спектр обрабатываемых материалов (включая, твердые, закаленные поверхности).
Необходимо отметить, что в машиностроении на первое место выходят такие понятия, как низкая себестоимость и высокая производительность, что вкупе, обеспечивает конкурентоспособность, как на внутреннем рынке, так и при экспорте продукции. Низкая себестоимость достигается снижением издержек и повышением производительности благодаря внедрению автоматизации производственных процессов.
Необходимо отметить, что автоматизация производственных процессов является характерной чертой современного прогресса, без которой невозможно поддерживать высокие темпы роста производительности труда. При этом, к наиболее важной проблеме автоматизации технологического оборудования можно отнести автоматизацию загрузки заготовок в станок и снятия уже обработанных деталей, а при создании автоматических линий, кроме того, и автоматизация транспортных перемещений между станками.

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ИЗДЕЛИЯ К АВТОМАТИЧЕСКОМУ ПРОИЗВОДСТВУ
Перед внедрением новых изделий в производство, или перед выполнением проектных работ по автоматизации их изготовления необходимо выполнить тщательный анализ конструкции изделия на технологичность и технологического процесса на возможность внесения технологических улучшений для повышения производительности [1].
Технологичным называется изделие, которое характеризуется возможностью обеспечения его изготовления с наименьшими трудозатратами (трудоемкостью), необходимым качеством обработки размеров и шероховатостью поверхностей на всех стадиях производства.
В работе применим поэлементный анализ изделия в целом, для чего воспользуемся дифференцированной схемой оценки степени подготовленности детали «Втулка».
Анализ степени подготовленности изделия к автоматическому производству позволяет выявить такие характеристики детали, которые могут негативно сказываться на автоматическое производство, например, категория сложности, что потребует тщательного анализа детали по отдельным параметрам элементов конструкции с учетом сложности технологического процесса и создания средств автоматизации и с обоснованием экономической целесообразности проектно-конструкторских работ.
Основой данного способа является принцип поэтапного анализа, основанный на экспертных оценках. При этом, проведение анализа основано на методике и данных, которые предоставлены в справочной форме.
Параметры, которые используются для оценки качества деталей и их свойств [2]:
геометрические особенности поверхности и сечения;
форма;
соответствие стандартам симметрии;
прочность соединения и его характеристики (абсолютные размеры и их соотношения);
специфические свойства деталей.
Все характеристики детали взаимосвязаны и находятся в единой связке, чем в совокупности определяется ее качество.
Деталь «Втулка» обладает следующими положительными характеристиками для автоматического производства:
симметричная;
цилиндрическая;
отсутствует асимметрия центра тяжести;
наличие заплечика для ориентации заготовки в патроне станка.
Выполним определение [2] степени подготовленности изделия к автоматическому производству и полученные данные занесем в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Поэлементный анализ характеристик детали
Ступень Признак Кодовый номер признака
I Асимметрия наружной конфигурации, металлические 1000000
II Сопрягаемые 500000
III Стержневые, ферромагнитные 10000
IV Круглые, прямые 2000
V Одна ось вращения 200
VI Центральное отверстие сквозное, ступенчатые с несимметричной формой концов 70
VII Отверстие на образующей (поперечное), сквозное 5

Получаем итоговый шифр детали – 1512275. Согласно методике определения технологичности, произведем сложение цифр кода:
В=1+5+1+2+2+7+5=23.


Сложность автоматизации изделия оценивают по итоговой сумме баллов, которая определяется как сумма сумм баллов в ходящих в него деталей и других материальных элементов и определяется по формуле:
B_Σ=∑_(i=1)^n▒〖b_i×z_i 〗,
где, b_i – сумма баллов i-й детали (материального элемента);
z_i – количество одноименных i-х деталей (материальных элементов).
Сумма цифр кодового номера образует сумму балов, позволяющую судить о степени сложности детали, а следовательно, и о степени подготовленности ее к автоматическому производству. В нашем случае изделие состоит из одной детали. Сгруппируем известные нам данные в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 - Сводная таблица определения степени подготовленности изделия к автоматическому производству
Деталь Количество
деталей Сумма
баллов Категория
сложности
1 1 23 3

Общая сумма баллов: 23.
Так как сумма балов B_Σ попадает в диапазон от 20 до 25, деталь относится ко третьей категории сложности, что, согласно методике, потребует тщательного анализа детали по отдельным параметрам элементов конструкции с учетом сложности технологического процесса и создания средств автоматизации и с обоснованием экономической целесообразности проектно-конструкторских работ.