Дипломная работа (колледж/техникум) на тему Технологический процесс изготовления ступицы переднего колеса автомобиля

Содержание:

Введение 3
Глава 1. Теоретическая часть 5
1.1 Общие сведения о механической обработке 5
1.2 Безопасность и экологичность 6
1.3 Способы повышения качества деталей 10
Глава 2. Практическая часть темы 17
2.1 Назначение детали в сборочной единице, анализ технических требований на деталь 17
2.2 Выбор метода получения заготовки 26
2.3 Разработка маршрута обработки основных поверхностей детали 29
2.4 Выбор технологического оборудования 35
Заключение 40
Список использованных источников 41

Введение:

Детали ходового узла являются частью сложной технической системы, и требования к их функциональным возможностям на протяжении всего жизненного цикла определяются заданными и прогнозируемыми технико-экономическими показателями как отдельных элементов, так и всего автомобиля в целом. В настоящее время к производству деталей предъявляются требования быстрого запуска новых изделий для сохранения конкурентоспособности отрасли. В результате необходимо сокращать сроки разработки эффективных технологических процессов изготовления и ремонта ответственных деталей из новых материалов и с применением новых технологий.
Анализ тенденций развития производства деталей автомобилей и особенностей технологических процессов изготовления и ремонта показал, что актуальными на данный момент являются комплексный, обобщенный и системный подходы, на основе которых достигаются качественно новые результаты научных исследований практически во всех областях производственной деятельности от производства заготовок до организации предприятия. Развитие современного машиностроительного предприятия предполагает системную работу по внедрению наиболее перспективных направлений в областях изготовления материалов, деталей, систем управления, испытаний и т. д. Однако развитие этих подходов имеет определенные проблемы, которые необходимо решать.
Ступица колеса — деталь, предназначена для установки колеса автомобиля на ось, именуемой цапфой. Подшипники ступицы, в таком соединении, являются ключевым элементом не только ступицы, но и всей ходовой части в целом, так как именно они отвечают за управляемость автомобилем и во многом обеспечивают безопасность водителя .Если данная деталь выйдет из строя, транспортное средство не сможет передвигаться.
Качество детали, выражающееся в ее способности удовлетворять определенные потребности, характеризуется рядом ее свойств. Совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, представляет собой технологичность конструкции изделия .
Тема дипломного проекта определена как «Технологический процесс изготовления ступицы переднего колеса автомобиля».
Актуальность данной темы обусловлена тем, что спрос на автомобили возрастает с каждым годом. Следовательно, данная деталь автомобильного механизма является востребованной.
Заданием на дипломный проект служит чертеж детали «Ступица».
Целью работы является проектирование технологического процесса для изготовления детали.
Для достижения цели необходимо решить ряд задач:
— изучить теоретические сведения о механической обработке;
— спроектировать технологический процесс обработки заданной детали;
Объект проектирования: деталь «Ступица».
Предметом является проектирование технологического процесса изготовления заданной детали.
Информационную базу дипломного проекта составляют монографии, статьи и научные издания в области машиностроения.
Выбор той или иной технологии производства — это непросто выбор тех или иных станков, инструмента и оснастки. Это также обеспечение соответствия требованиям технических условий, плановых и финансовых показателей, что является актуальным в настоящее время.
Структурно работа состоит из введения, двух глав и заключения. Первая глава содержит теоретический материал по проблематике исследования, вторая глава – практические исследования и наработки.
Реальность проекта будет определяться снижением материалоемкости детали, повышением коэффициента использования материала заготовки, снижением материалоемкости и энергопотребления оборудования, снижением трудозатрат.

Заключение:

В выпускной квалификационной работе был спроектирован технологический процесс изготовления детали «Ступица» для переднего колеса автомобиля.
Ступица – это деталь, которая являет собой подшипниковый узел, обеспечивающий соединение колес с подвеской. Иногда понятие «ступица» подразумевает под собой весь комплекс деталей, а иногда — лишь одну его часть (подшипниковый узел).
Каждая деталь автомобиля выполняет возложенную на неё работу, а задача ступицы заключается в обеспечении возможности колесу вращаться вокруг своей оси и прочно удерживаться на подвеске. Таким образом, каждое колесо имеет свою ступицу. Ещё одним важным заданием этой детали является передача вращательного движения от трансмиссии на колесо, если оно является ведущим.
Технологический процесс был спроектирован с учетом особенностей производства детали и передового опыта в машиностроении. С целью повышения производительности и эффективности обработки на расточной операции подшипниковых диаметров ступицы был использован алмазно-расточной станок повышенной точности и резец с алмазно-режущей кромкой вместо обычного расточного станка с твёрдосплавным инструментом, используемом в базовом техпроцессе. В результате этого пропала необходимость в шлифовальной обработке данных диаметров, что позволило сократить трудоёмкость и уменьшить количество оборудования на один станок.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Общие сведения о механической обработке детали и проектировании технологического процесса
Механическая обработка металла представляет собой физическое воздействие на металлическую заготовку с целью получения изделия нужной геометрии с желаемым качеством поверхности. Воздействовать на заготовку можно посредством режущего инструмента (сверла, фрезы, резца и т.п.) или с помощью давления либо удара. Именно по этому принципу механическая обработка изделий делится на две основные группы — операции, выполняющиеся без снятия и со снятием металла. В первом случае это прессование, прокат, ковка (для цветных металлов) и штамповка (чаще для черных металлов). Во втором случае это механическая обработка деталей на станках — резание. К данной группе относятся следующие операции :
— точение;
— фрезерование;
— шлифование;
— сверление;
— зенкерование;
— развертывание;
— строгание;
— протягивание;
— долбление.
Таблица 1 – Виды механической обработки
№ Вид обработки Варианты исполнения
1 Выбор заготовки поковка;
прокат;
литье;
2 Токарная обработка обработка на токарно-винторезном станке;
обработка на токарно-карусельном станке;
3 Фрезерная обработка фрезеровка пазов;
фрезеровка шлицев;
фрезеровка канавок;
фрезеровка зубьев;
4 Долбежная обработка долбление зубьев;
долбление пазов;
долбление шлицев;
5 Шлифовальная обработка плоское шлифование;
круглое шлифование;
обработка на зубошлифовальном станке;

Создание технологического процесса механической обработки является одной из основных задач инженера-технолога на машиностроительном производстве и относится к предварительной технологической подготовке производства. Основным моментом разработки технологического процесса является выбор стратегии обработки, определение количества технологических переходов, уже от этого назначается оборудование и осуществляется подбор инструмента.
Особую сложность представляет проектирование производства деталей с пространственно-сложными поверхностями: крыльчатки, корпуса, рабочие поверхности штампов и пресс-форм. Удельная значимость таких деталей, в виду их стоимости и сложности проектирования и изготовления очень высокая.
В современном машиностроении удалось значительно сократить количество технологических операций и используемого оборудования за счет применения станков с ЧПУ и возможности обработки по сложным криволинейным траекториям, но такая обработка подразумевает сложную траекторию движения режущего инструмента для каждого элемента детали, что также является весьма трудоемким.
Таким образом, актуальной задачей является сокращение предварительной подготовки производства на стадии выбора стратегии обработки.
Создание автоматизированной системы проектирования технологических процессов позволит сократить сроки технологической подготовки производства на 40%, тем самым уменьшив финансовые затраты производства в целом и увеличив его эффективность. Решением этой проблемы является разработка усовершенствованного метода проектирования и расчета стратегии обработки сложных пространственных поверхностей с использованием систем автоматизированного проектирования.
При обработке конструктивных элементов, а также сложных поверхностей, в том числе и криволинейных необходимо придерживаться определенного алгоритма. Этот алгоритм представлен в виде схемы на рис. 1.

Рис. 1 Алгоритм назначения стратегии обработки

Проектирование стратегии обработки начинается с ввода данных детали и заготовки: геометрические параметры (3D модель), материал, параметры точности и шероховатости поверхности, срок и объем выпуска продукции. На основании этих данных выявляется объем удаляемого материала, что в дальнейшем определяет и стратегию обработки .