Автоматизация конструкторской подготовки производства

метки: Подготовка, Автоматизация, Конструкторский, Документация, Деталь, Модель, Отдел, Проектирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «компьютерные технологии и системы»

ОТЧЕТ

по преддипломной практике

Студент

Литвинчук И. В

Группа 08-САПР

Руководители практики:

От университета

Беспалов В. А.

От предприятия

Белозоров А. А.

Брянск 2013г.

В данном отчете проведен анализ производственных возможностей и средств автоматизации технологической подготовки производства на предприятии ЗАО «УК «Брянский машиностроительный завод».

Разработана трехмерная модель детали «Плита» с использованием среды проектирования Autodesk inventor Professional 2012. Сформирована необходимая конструкторская и технологическая документация, разработан технологический процесс изготовления изделия с применением современного технологического оборудования и инструмента. Внесен ряд предложений по автоматизации работы отдела конструкторской и технологической документации.

Преддипломная практика для будущего дипломированного специалиста является составной частью основной образовательной программы высшего профессионального образования, является завершающей ступенью теоретической подготовки выпускника и имеет целью закрепление полученных в техническом университете теоретических и практических знаний, а также адаптацию к рынку труда по специальности «Системы автоматизированного проектирования».

Для выполнения итогового отчета о результатах прохождении практики необходимо изучить:

• ? проектно-технологическую документацию, патентные и литературные источники;
• ? назначение, состав, принцип функционирования проектируемого объекта, анализ технических требований к нему;

• ? применяемые автоматизированные CAD-CAM системы и решаемые на их основе задачи;
• ? технологию производства исходной заготовки;
• ? маршрутный и операционный технологический процесс механической обработки проектируемого объекта;
• ? структурные схемы конструкторско-технологических подразделений.

Брянский машиностроительный завод (БМЗ) — крупнейшее предприятие транспортного машиностроения, одно из старейших предприятий России было основано в 1873 году, как рельсопрокатное и металлургическое предприятие, на котором изготавливались шпалы для сооружавшейся Риго-Орловской железной дороги.

Автоматизация технологической подготовки производства в машиностроении (2)

... технологической подготовки производства Для сокращения трудоемкости и продолжительности ТПП в производстве ОАО «Суджанский завод тракторных агрегатов» необходимо прибегнуть к технологической ... до системы проектирования авиалайнеров. 3. Технологическая реализация системы подготовки обработки ... производства, являются объектами производства. Процесс создания любого нового изделия основного производства ...

Сегодняшняя специализация предприятия — транспортное машиностроение. Завод разрабатывает и выпускает магистральные и маневровые тепловозы, грузовые вагоны различных типов и модификаций и прочую продукцию.

Брянский машиностроительный завод производит:

• ? маневровые тепловозы различных модификаций;
• ? магистральные тепловозы, в том числе 2ТЭ25К «Пересвет», 2ТЭ25А «Витязь»;
• ? запчасти для железнодорожного транспорта;
• ? запасные части к судовым дизелям 6S50МС-С, 6S60МС, 6L60МС Мk.5;
• ? вагоны-хопперы для перевозки зерна модели 19-3054 с рычажным и рычажно-винтовым механизмами разгрузки, вагоны-хопперы для перевозки минеральных удобрений 19-3054-01 с рычажным и рычажно-винтовым механизмами разгрузки;
• вагоны-хопперы для перевозки цемента и других материалов модели 19-3018;

? полувагоны с разгрузочными люками модели 12-3090

? продукция металлургического производства — пружины, стальное, чугунное и цветное литье.

В 2012 году выпущен первый магистральный тепловоз 2ТЭ25АМ с двигателем немецкой фирмы MTU, и получен сертификат соответствия на установочную партию маневровых тепловозов ТЭМ18В с дизелем финской компании «Вяртсиля».

На предприятии четыре основных производства:

• ? металлургическое (объединяет 4 цеха, в том числе сталелитейный, кузнечно-прессовый, термообрубной, участок точного литья);

• ? тепловозное (7 цехов, в том числе магистральных тепловозов, механосборочный, механозаготовительный, цех сдачи тепловозов);

• ? вагонное (4 цеха и участок деревообработки);
• ? механозаготовительный (2 цеха, участок, отдел внешнего монтажа);
• В составе технической дирекции предприятия — инженерный центр, включающий три конструкторских отдела, а также отделы главного технолога, главного сварщика, служба локомотивных тележек, инструментальный цех (рис.

1).

Рисунок 1 — Структура инженерного центра

Отдел главного технолога (ОГТз) занимается разработкой технологических процессов изготовления деталей, конструкций специальных приспособлений, режущего и измерительного инструмента.

Во главе отдела состоит главный технолог, в подчинении которого находятся 2 бюро и 3 подразделения, отвечающие за производство по тепловозостроению, вагоностроению и механической обработке.

Отделы производства по вагоностроению и тепловозостроению занимаются сборкой тепловозов, вагонов и тележек и изготовлением деталей к ним. Отдел механообработки занимается разработкой технологических процессов изготовления деталей и конструкций, написанием управляющих программ обработки изделий на станках с ЧПУ.

Полная схема ОГТз показана на рис. 2.

Рисунок 2 — Структура ОГТз

Бизнес-план производства новой продукции на предприятии диплом

... предложения нового бизнеса с анализом возможных вариантов; определяются формы и условия реализации проектного предложения; - прогнозируются условия производства продукции (услуг) предприятиями, формируемыми ... мероприятия по продвижению продукции на рынок; - разработать организационный план производства и определить основные экономические показатели проекта. Данная тема является относительно новой в ...

На заводе имеется производственная база, включающая собственное металлургическое производство, и собственная заготовительная база, обновленная в последние годы современным заготовительным оборудованием.

Приобретено и устанавливается металлорежущее, кузнечно-прессовое, грузоподъемное, деревообрабатывающее, литейное оборудование. Станочный парк предприятия насчитывает уже 2 286 единицы оборудования, из них 980 единиц металлорежущего оборудования.

Автоматическая сварка продольных балок главных рам выполняется на установке фирмы Fronius (Австрия).

Обработка главных рам и узлов тележек тепловозов ведется на двухстоечном продольно-фрезерном станке SHW-UF 6L (Германия).

Запущен в работу зубошлифовальный станок с ЧПУ RAPID 900 (Германия) со встроенной измерительной системой для контроля зубчатых колес и шестеренок.

Для изготовления корпусных деталей тепловозов приобретен и работает вертикальный обрабатывающий центр MCFV1680 (Чехия).

Для механической обработки рам тележек тепловоза используется фрезерный одностоечный станок FR-10.000 фирмы SOLARUCE.

Введен в эксплуатацию зубошлифовальный обрабатывающий центр с ЧПУ модели RAРID-900 (станкозавод Hofler, Германия), имеющий встроенную контрольно-измерительную систему с непосредственным отображением на экране заданного и получаемого во время шлифования контура зубчатого зацепления. Внедрен в производство и вертикальный обрабатывающий центр модели MCFV1680 производства Чехии, оснащенный инструментом фирмы ISCAR (Израиль).

1.4 Оснащенность предприятия средствами автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства (АКТПП)

Процесс конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП) охватывает практически весь цикл проектирования изделия — от определения геометрических форм до запуска в производство. Оттого насколько эффективно организована КТПП, напрямую зависят конкурентоспособность и качество продукции, а, в конечном счете — экономическое состояние предприятия.

В период КТПП определяются все параметры изделия, которые необходимы для его производства. При этом формируется один из главных экономических критериев — себестоимость продукции.

Давайте рассмотрим, как в отделе применяются средства автоматизации.

деталь сборочный модель

Се годня персональными компьютерами оснащены все конструкторские и технологические бюро. Отдел главного технолога завода включает в себя около 150 сотрудников. Оснащенность сотрудников отдела техническими средствами АКТПП составляет 95%. Почти у каждого работника отдела в распоряжении имеется персональный компьютер, на котором выполняются рабочие проекты, создается конструкторская и технологическая документация. Обмен данными между компьютерами обеспечивается с помощью FTP-сервера, который выполняет роль файлового хранилища.

Для выводов результатов в бумажном виде в каждом бюро отдела имеются принтеры форматов А3-А4. Документы более крупного формата печатаются на плоттере в соседних отделах.

В отделе главного технолога установлены следующие программные CAD средства автоматизации КТПП изделий:

• ? Autodesk Inventor;
• ? Компас-3D;
• ? T-Flex.

Копмас-3D и T-Flex используются как электронный кульман, то есть построение чертежей, спецификаций и пр. в данных системах осуществляется не с помощью импорта 3D модели, а ручным построением чертежа, когда весь образ изделия находится в воображении проектировщика. Применение сразу двух CAD-систем для оформления документации объясняется объединением отделов, которые в свое время занимались освоением различных САПР.

После проведения реформ и с приходом молодых специалистов в отделе был внедрен Autodesk Inventor, который в отделе используется как для 2D, так и для 3D моделирования.

Autodesk Inventor — система трехмерного твердотельного и поверхностного проектирования, предназначенная для создания цифровых прототипов промышленных изделий. Inventor обеспечивают следующие этапы проектирования и создания конструкторской документации:

• ? 2D/3D моделирование;
• ? создание изделий из листового материала и получение их разверток;
• ? динамическое моделирование;
• ? параметрический расчет напряженно-деформированного состояния деталей и сборок;
• ? автоматическое получение и обновление конструкторской документации (оформление по ЕСКД).

В бюро механообработки отсутствуют какие-либо CAM-программы, поэтому создание управляющих программ выполняется вручную с помощью таблиц G-кодов. Данный процесс очень трудоемок и занимает много времени, поэтому в ближайшем будущем руководством намечено приобретение CAM-системы ESPRIT.

2.1 Функциональное назначение и принцип работы детали «Плита»

Сборочная единица «Плита» — основание приспособления «Паллета», предназначенного для механической обработки рамы тележки электровоза ЭП-20 (НЭВЗ).

Рамы с помощью рессорного подвешивания опираются на колесные пары. В свою очередь на рамы устанавливают кузов электровоза, крепят к ним тяговые двигатели и тормозное оборудование.

Электровоз ЭП20 (рис. 4) — двухсистемный пассажирский электровоз, созданный совместно с французской компанией Alstom. ЭП20 задуман как головной проект масштабной программы разработки семейства российских электровозов нового поколения.

Использование приспособления «Паллета» на предприятии позволяет изготавливать раму электровоза на вертикально-обрабатывающем центре SORALUCE FR-10.000, что ведет к уменьшению загруженности продольно-фрезерного станка SHW-UF6L.

2.2 Технические характеристики детали «Плита», Тип производства — единичное., Масса сборки — 7900 кг., Марка материала сборки — Ст3сп-св ГОСТ 14673-89.

Класс материала — сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества. Сталь Ст3сп — самый распространенный конструкционный материал, основное ее использование в промышленности: несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей. По объему применения стали этого класса превосходят все остальные.

Таблица 3 — Химический состав сплава Ст3сп

Химический состав в % стали Ст3сп
C	0,14 — 0,22
Si	0,15 — 0,3
Mn	0,4 — 0,65
Ni	до 0,3
S	до 0,05
P	до 0,04
Cr	до 0,3
N	до 0,008
Cu	до 0,3
As	до 0,08
Fe	~97

Сборочная единица представляет собой сварную металлоконструкцию из балок, листов и пластин в форме плиты. Изготовление пластин осуществляется по ГОСТ 19903-74 — «Листовой горячепрокатный прокат» толщиной 50 мм. Плита оборудована набором резьбовых отверстий для надежного крепления к станку с одной стороны и для фиксации обрабатываемой рамы с другой.

Для изготовления детали «Плита» в условиях предприятия было использовано следующие металлообрабатывающее оборудование:

? фрезерный одностоечный станок SORALUCE FR-10000

? двухстоечный продольно-фрезерный станок SHW-UF6L

SORALUCE FR-10.000 предназначен для выполнения фрезерных, сверлильных, расточных операций в различных литых и сварных корпусных деталях (станины, траверсы, картеры, редукторы и т.д), а также в других габаритных металлоконструкциях массой до 20т, где требуется точное взаимное расположение различных поверхностей (в т.ч. криволинейных) в разных плоскостях (штампы, прессформы, общемашино-строительные и строительные конструкции и т.д.).;

В таблице 1 представлены технические характеристики данного станка., Таблица 1 — Технические характеристики станка Solaruce FR-10000

Производитель	Solaruce
Модель	UF 6 / L CNC
Перемещение по оси X	6000 mm
Перемещение по оси Y	2100 mm
Перемещение по оси Z	1500 (1200) mm
Рабочий стол	6000 x 1500 mm
Привод шпинделя	54 kW
Пределы частот вращения шпинделя (плавно)	20 — 2240 U/min
Подача прод./попереч./перпенд.	2 — 12000 mm/min
Скоростная подача прод./попереч./перпенд.	12000 mm/min
Максим. потребляемая мощность станка	ca. 90 kW
Масса станка	40 t
Габариты	8 x 3 x 4 m

SHW-UF 6L позволяет производить обработку деталей до 12 м длиной, до 3 м шириной и до 4,5 м высотой, а также одновременно вести обработку и установку деталей. Вес обрабатываемой детали может достигать 240 т.

Таблица 2 — Технические характеристики станка SHW-UF 6L

Производитель	Siemens
Longitudinal traverse, “X” axis **	10000 mm
Vertical traverse, “Y” axis	3200 mm
Cross traverse,“Z” axis	1300 mm
Indexed automatic head*	2,5єx2,5є Standard
Spindle power	37 kW
Spindle nose taper*	DIN 69871 A
Pull stud*	DIN 69872 Form A
Spindle speed range	3000 rpm
Feed range	25000 mm/min
Digital CNC with TFT flat screen*	Heidenhain iTNC 530
Handwheel*	Heidenhain HR-410
Coolant system	Standard
Machine weight	46000 kg

3.1 Разработка 3D-модели детали «Плита»

Построение 3D-модели сборочной единицы «Плита» осуществлялось в системе Autodesk Inventor. Давайте рассмотрим этапы создания твердотельного объекта на примере детали «Платик».

После запуска программы нажимаем кнопку «Создать» и выбираем тип документа «Деталь»., Рисунок — Создание нового документа, Далее рисуем эскиз — в нашем случае он будет в виде прямоугольника., Рисунок — Построение эскиза

Нажимая на кнопку «Принять эскиз» выходим из режима эскиза. К созданному прямоугольнику применяем операцию «Выдавливание» и получаем объемное тело.

Рисунок — Выдавливание эскиза, Рисунок — Создание эскиза, Рисунок — Выдавливание эскиза, Рисунок — Создание эскиза, Рисунок — Выдавливание отверстий, Рисунок — Создание эскиза отверстия, Рисунок — Выдавливание отверстия, Рисунок — Нарезание резьбы, Рисунок — Полученная геометрическая модель

Рассмотрим последовательность действий, для вставки и наложений зависимостей на деталь «Платик». Для этого откроем сборочный документ, выберем действие «Вставить компонент» и вставим необходимые детали.

Рисунок — Добавление компонента в сборку

Указываем зависимость «Совмещение» и выделяем соприкасающиеся плоскости детали 6 и сборки (рис. 15).

Рисунок — Добавление привязки совмещения

Рисунок — Добавление привязки совмещения

Рисунок — Добавление привязки совмещения