Разработка технологии изготовления заглушки на 3D принтере из ABC пластика для электрического разъема

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева» (СибГАУ)

Кафедра САУ

Контрольная работа

По дисциплине: Технология приборостроения

На тему: Разработка технологии изготовления заглушки на 3D принтере из ABC пластика для электрического разъема

Выполнил студент

Шабаев Денис

Проверил

Гринберг Г. М.

Красноярск 2015

Содержание

Введение

1. Анализ объекта

2. Требования к условиям выполнения работ

3. Выбор инструментов

4. Выбор материалов

5. Разработка плана технологического процесса

6. Описание операций контроля

Список литературы

Введение

Цель курсового проектирования по технологии приборостроения - научится правильно применять теоретические знания, полученные в процессе учебы, использовать свой практический опыт работы на предприятиях для решения профессиональных технологических задач.

К мероприятиям по разработке новых прогрессивных технологических процессов относится и автоматизация, на ее основе проектируется высокопроизводительное технологическое оборудование, осуществляющее рабочие и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.

В соответствии с этим решаются следующие задачи:

· Расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний, и применение их для проектирования прогрессивных технологических процессов сборки изделий и изготовления деталей, включая проектирование средств технологического оснащения.

· Развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы.

· Овладение методикой теоретико-экспериментальных исследований технологических процессов механосборочного производства.

В данной работе разрабатывается технологический процесс изготовления на 3D принтере детали типа «заглушка». Целью данной работы является определение различных характеристик, также рассчитывается время, которое необходимо для производства. Так же, решается ряд задач таких как: глубокий анализ разрабатываемого изделия, составление необходимой технической и конструкторской документации, выбор и подготовка необходимого оборудования для создания детали, а так же анализ полученного опытного образца.

1. Анализ объекта

Эксплуатационные заглушки для блочных вилок и розеток 2РМ, РМГ, ШР, 2РТТ, ОНЦ-РГ, СР50, СР75, РС устанавливаются на соединители вместо ответных частей. Крышки предназначены для защиты контактных частей электрических цилиндрических соединителей от загрязнений, механических повреждений при транспортировании, хранении и эксплуатации изделий.[1] Заглушки изготавливаются разными способами. В данной работе мы рассмотрим изготовление заглушки на 3D принтере. Заглушка используется в нормальных условиях давление 760 мм р. ст. температура от +15 до +25 °С.

Рис. 1 Заглушка электрического соединителя

2. Требования к условиям выполнения работ

Объем помещения на одного работающего должен быть ?15 м3, a площадь ?4,5 м2, исключая площадь, занимаемую оборудованием и проходами. Помещение должно быть хорошо освещено, источниками искусственного света служат электрические лампы. Количественной характеристикой является освещенность, которая устанавливается в пределах от 5 до 5000 лк (люкс) в зависимости от характера выполняемых работ и иметь вентиляцию, при которой обеспечивается воздухообмен - удаление загрязненного воздуха и замена его чистым воздухом. Воздухообмен может осуществляться естественным способом - через форточки и фрамуги. Специальных требований к рабочему месту нет.

Основными гигиеническими требованиями являются создание в рабочем помещении оптимального микроклимата и достаточная устойчивость внутренней температуры. Разница температуры в горизонтальном направлении от окон до противоположных стен не должна превышать 2 °С, а в вертикальном - 1 °С на каждый метр высоты помещения. В летнее время температура в рабочем помещении не должна превышать температуру наружного воздуха на 3-5 °С, а в жаркую погоду, чтобы она была ниже, чем снаружи.

Рис. 2

3. Выбор инструментов

Для обработки детали используется слесарный инструмент, а именно надфиль. Так же для удаления лишнего материала используется канцелярский нож. Для сверки размеров используется штангенциркуль. Для измерения шага резьбы применяются резьбовые шаблоны. Резьбовой шаблон представляет собой пластинки 2(рис 3), на которых нанесены зубцы, с шагом резьбы обозначаемым на плоскости шаблона. Для удаления поддерживающего пластика в воде используем простой стеклянный стакан.

Рис. 3 резьбовые шаблоны. 1-касета в которой скрепляются резьбовые шаблоны , 2-пластинки на которых нанесены зубцы с шагом резьбы.

4. Выбор материалов

Выбор полимерного материала (ПМ) для изготовления того или другого конечного продукта зависит от многих факторов, главными из которых являются эксплуатационные требования к этому изделию. В эти требования входят условия эксплуатации - температура, влажность, агрессивность среды, характер действия и величины механических нагрузок, ударные, абразивные нагрузки, стойкость к царапанью и другие возможные факторы воздействия на изделие; требования дизайна (прозрачность, фактура поверхности, цветовое решение). Во внимание также принимается также возможность контакта изделия с пищевыми продуктами, его назначение (медицинское, спортивное, техническое, бытовое, товары народного потребления, детские товары и т.д.), необходимость и вид дальнейшей (постлитейной) обработки с целью сделать изделие конкурентоспособным на рынке аналогичных изделий.

Если конструкция изделия предусматривает наличие тонких стенок, многочисленных перегородок и других конструктивных элементов, то для обеспечения прочности такого изделия необходимы специальные легкотекучие марки конструкционных пластмасс.

Если после изготовления изделия должна последовать дальнейшая его обработка, например, нанесение лакокрасочных покрытий (ЛКП), то наряду с легко окрашивающимися пластмассами существуют ПМ, нуждающиеся в сложных, а зачастую дорогостоящих методах увеличения адгезии их поверхности к выбранным ЛКП. Эти примеры можно продолжать долго.

На основании требований к изделию определяется перечень требований к характеристикам материала, определенных стандартными методами (именно эти характеристики приводятся в справочной литературе, фирменных проспектах и базах данных). Часто такая задача является очень сложной, и причин тут несколько. заглушка розетка деталь полимерный

Во-первых, свойства полимерных материалов сильно зависят от условий испытаний. Например, на прочность большое влияние оказывает скорость деформирования, на ударную вязкость образца с надрезом - геометрия надреза и т.д. Характеристики материалов, определенные по разным стандартам (ГОСТ, DIN, ASTM) не совпадают.

Во-вторых, максимально допустимые напряжения в изделиях из термопластов могут быть на порядок меньше стандартных значений прочности (таблица), что затрудняет оценки. 

Рис. 5 Максимально допустимые напряжения

Таким образом, проведение обоснованного выбора полимерного материала основывается на анализе конструкции детали, технических требований к ней и условий её эксплуатации с целью формулирования требований к свойствам полимерного материала.

Алгоритм выбора полимерного материала для проектируемого изделия должен включать изучение прототипов этого изделия, методов его испытания, технических требований к изделию и материалу, составление перечня необходимых свойств, проведение технико-экономического анализа, позволяющего правильно выбрать полимерный материал.

Корпусные изделия служат для размещения на или внутри них личных технических устройств. Нередко это узлы электромеханического, электронного или радиотехнического назначения. Корпусные детали могут иметь коробчатую форму прямоугольного, круглого или более сложного сечения, форму сложно профильных плат, пластин, рамную конфигурацию. Выбор размеров и форм корпусных изделий зависит от их назначения, а также от вида и действия размещаемых технических устройств. При выборе материала учитывают основные предъявляемые к ним требования -- жесткость, размерная стабильность, сохранение геометрических соотношений отдельных элементов изделия, например, плоско параллельность поверхностей, соосность отверстий и резьбовых гнезд, отсутствие коробления.

Важнейшим требованием, предъявляемым к изделиям из пластмасс абсолютно любого назначения, является обеспечение их прочности. Поэтому расчеты на прочность являются основным типом расчетов, проводимых при проектировании пластмассовых изделий. Очень часто эти расчеты являются проверочными, т.е. такими, которые проводятся после проектирования изделия и служат для проверки обеспечения данного требования. Из-за сложной структуры полимерных материалов оценка прочности пластмассового изделия может быть выполнена с помощью статистических методов, основанных на наработке большого количества исходных данных, полученных при испытаниях либо образцов в лабораторных условиях, либо самих изделий.

Требования к персоналу

Для оператора на 3D принтере требуется:

· Высшее образование;

· Опыт на производстве не менее 3 лет в сфере проектирования;

· Знания программ AutoCAD, Компас-3D, SolidWorks (Солидворкс), CATIA для построения 3D модели на компьютере;

· Знания техники безопасности;

· Умение работать на компьютере;

· Знать техническое устройство 3D принтера и уметь на нем работать;

5. Разработка плана технологического процесса

Производственный процесс Совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции [2].

Технологический процесс - это упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения исходных данных до получения требуемого результата.

Модель получаем путем использования САПРовской программы, а именно Компас-3D. Исходными данными для проектирования технологического маршрута являлись: рабочий чертеж детали и САПРовская программа.

Первый этап - создание 3D-модели, которую мы хотим напечатать (этап цифрового моделирования). Осуществляется с помощью какой-либо САПРовской программы, например Компас-3D.

Второй этап - создание файла правильного формата (обычно «STL»), содержащего всю геометрическую информацию, необходимую для отображения нашей цифровой модели (этап экспортирования). Если модель была спроектирована не особо тщательно, в ней могут быть дефекты. Возникает необходимость исправить их при помощи программы (этап восстановления полигональной сетки или «meshrepairing»).

Третий этап - преобразование цифровой модели (технически это трёхмерный образ цельной поверхности - сетки, ячейками которой являются треугольники) в список команд, которые наш 3D-принтер может понять и выполнить, обычно это называется G-код (этап нарезки или «slicing»).

Четвёртый этап - дать принтеру список инструкций, например, через USB-соединение с ПК или скопировав файл на карту памяти, которая будет прочитана принтером самостоятельно (этап соединения).

Пятый этап - запустить 3D-принтер, начать печатать и ждать результата.

Шестой этап - снять только что созданный объект с рабочей платформы, удалить вспомогательные части (т.е. поддерживающие опоры и/или подложку - если они есть), очистить его поверхности (этап конечной обработки).

Седьмой этап - делаем отверстие в боковой части шестигранника с помощью электрической дрели и спиральным сверлом с фаской диаметром 1.7 Спиральные (винтовые) -- это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.

Выбор (с обоснованием) размещения детали на рабочей поверхности

Деталь (Заглушка) разместим на рабочей поверхности как показано на рисунке 6.

Рис. 6 расположение заглушки на рабочей поверхности 3D принтера

Таким расположение детали мы уменьшаем использование поддерживающего пластика (PVA-пластик). При его удалении мы не повредим внутреннею резьбу детали.

Расчет норм времени на изготовление детали

Исходным документом при нормировании операции технологического процесса является операционная технологическая карта.

Технологическая карта -- документ, в котором описан: процесс обработки деталей, материалов, конструкторская документация, технологическая оснастка.

Норма времени - это заданная величина необходимого времени на изготовление единицы изделия (единицы работы) одним работником или группой работников определенной квалификации в соответствующих организационно-технических условиях.

Нормы времени на изготовление детали определяются конструктивными особенностями детали.

Выбор спецодежды

Спецодежда является одним из индивидуальных средств защиты. Основное предназначение спецодежды - предохранить тело рабочего от различных неблагоприятных воздействий физических и механических факторов окружающей среды.

Спецодежда может дополняться различными элементами одежды - головными уборами, фартуками, обувью, костюмами, халатами, нарукавниками, которые можно купить или заменить при изнашивании.

При входе в помещение с 3D принтером оператору необходимо сменить уличную обувь на чистую, например тапочки для предотвращения попадания грязи в чистое помещение и поддержании чистоты в помещении. Так же оператору необходимо надеть халат для защиты тела оператора от различных неблагоприятных воздействий.

Выбор (с обоснованием) типа технологического процесса изготовления

Тип производства -- это комплексная характеристика технических, организационных и экономических особенностей машиностроительного производства, обусловленная его специализацией, типом и постоянством номенклатуры изделий, а также формой движения изделий по рабочим местам.

Характер технологического процесса в значительной мере зависит от типа производства деталей (единичное, серийное, массовое). Это обусловлено тем, что в различных типах производств экономически целесообразно использование различного по степени универсальности, механизации и автоматизации оборудования, приспособлений, различного по сложности и универсальности режущего и измерительного инструмента. В зависимости от вида производства существенно изменяются и организационные структуры цеха: расстановка оборудования, системы обслуживания рабочих мест, номенклатура деталей и т.д.

Единичное производство -- представляет собой форму организации производства, при которой различные виды продукции изготавливаются в одном или нескольких экземплярах (штучный выпуск).

Производственный процесс изготовления продукции носит прерывный характер. На выпуск каждой единицы продукции затрачивается относительно продолжительное время. На предприятиях применяется универсальное оборудование, сборочные процессы характеризуются значительной долей ручных работ, персонал обладает универсальными навыками.

Таким образом, производство Заглушки является единичным. Так как массово не производится и не имеет готового технического процесса.

6. Описание операций контроля

Операции контроля. Операция контроля включает действия по проверке одного или нескольких контролируемых признаков у одного или нескольких объектов контроля. В зависимости от объектов контроля различают: - контроль технологического процесса; - контроль качества продукции; - контроль средств технологического оснащения; - контроль технической документации.

Организация технического контроля на предприятии является одним из элементов системы управления качеством. Под техническим контролем понимается проверка соблюдения требований, предъявляемых к качеству продукции на всех стадиях ее изготовления, и всех производственных условий, обеспечивающих его. Основной задачей технического контроля является обеспечение выпуска высококачественной и комплектной продукции, соответствующей стандартам и техническим условиям.

После изготовления детали на 3Dпринтере ее проверяют сначала визуально, что бы деталь была нормальной не кривой, что не было подтеков от пластика и были сделаны мелкие отверстия. После идет проверка резьбы с помощью резьбовых шаблонов и сверка размеров с помощью штангенциркуля.

Список литературы

1. ГОСТ 21962-76

2. п. 43 ГОСТ 14.004-83 - Технологическая подготовка производства. Термины и определения основных понятий

Размещено на Allbest.ru