Реферат Описание условий работы и анализ технологичности конструкции детали
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Обоснование технических решений
1.1 Описание условий работы и анализ технологичности конструкции детали
1.2 Определение типа производства
1.3 Анализ заводского технологического процесса
1.4 Технико-экономическая оценка выбора метода изготовления заготовки
1.5 Выбор баз
1.6 Проектирование технологического маршрута обработки детали
1.7 Определение операционных припусков, допусков, межоперационных размеров и размеров заготовки
1.8 Определение расхода металла
1.9 Определение режимов резания, мощности основного и вспомогательного времени
1.10 Оформление операционных карт и карт эскизов
1.11 Описание конструкции и расчет станочного приспособления
1.12 Описание конструкции и расчет контрольно-измерительной оснастки
2 Организация работы участка
2.1 Определение необходимого количества оборудования
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Задачи экономии металла, повышения производительности труда, повышения качества и точности поверхности деталей является основной задачей для технологов-машиностроителей.
Технология машиностроения это прикладная наука, которая изучает, как человек с помощью различных приемов воздействует на различные материалы, создавая новые и более точные детали, которые применяют при сборке прогрессивного оборудования.
В технологии машиностроения используются теоретические и практические выводы связанных с ней дисциплин: металлорежущие станки и инструменты, резание металлов, основы взаимозаменяемости и технические измерения.
Ученые определяют основные направления в развитии технического прогресса, который характеризуется не только непрерывным появлением принципиально новых технологических процессов, но и непрерывной заменой существующих процессов более точными, производительными и экономически выгодными.
Решение этих технологических задач осуществляется на основе внедрения в производство полной автоматизации и механизации технологических процессов, широкого внедрения новой техники и дальнейшего роста квалификации кадров.
Самое важное направление в машиностроении является выбор экономичных и технологичных форм и видов заготовок с максимально уменьшиными припусками на обработку и уменьшением технологических отходов.
В данном проекте представлен технологический процесс изготовления детали "ВТУЛКА". Приведена детальная разработка производства, способствующего уменьшить затраты времени на изготовление данной детали. Применение новейших технологий, применение многоинструментальных станков с ЧПУ позволяет снизить степень участия человека в технологическом процессе, за счет замены ручного труда механизированным.
1. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
1.1 ОПИСАНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ, АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛИ
На чертеже изображена деталь "ВТУЛКА". Деталь изготовляется из стали 5ХНМ (ГОСТ 5950-73) массой 12 кг. Чертеж выполнен в масштабе.Деталь служит в качестве опоры для закрепления различных видов матриц на гидравлических горизонтальных прессах при прессовании легких сплавов.
Деталь представляет собой тело вращения, габаритные размеры которого составляют Ø 200х100мм. Втулка являет собой цилиндрическую поверхность Ø200 мм. Деталь имеет центральное сквозное отверстие Ø100 мм.
Согласно техническим требованиям деталь подвергается термообработке до поверхностной твердости HB 42-46.
ХАРАКТЕРИСТИКА СТАЛИ 5 ХНМ.
Деталь изготавливается из стали 5ХНМ. Назначение - молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей свыше 3 т. ,прессовые штампы и штампы машинной скоростной штамповки при горячем деформировании легких цветных сплавов; блоки матриц для вставок горизонтально-ковочных машин.
Химический состав:
C-углерод 0.50-0.60 %;
Si-кремний 0.10-0.40%- придает коррозийную стойкость;
Mn- марганец 0.50-0.60% – повышает твердость;
S- сера <0.030%;
P- фосфор <0.030%;
Cr – хром 0.50-0.80% – способствует износостойкости;
Ni – никель 1.40-1.80% – повышает вязкость, придает коррозийную стойкость;
Mo- молибден – 0.15-0.30% – повышает теплостойкость;
Cu – медь <0.030%;
Механические и технологические свойства:
Теплостойкость - 590˚С;
Обрабатывается резаньем в отожженном состоянии при 289 НВ и σв= 900 Н/мм2: коэффициент резания Кv.тв = 0.6; Кv.б.р. =0.3
Не применяется для сварных конструкций;
Имеет высокую износостойкость при трении.
Вид поставки:
Прутки и полосы – ГОСТ 5950-73.
Каждая деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно значительно уменьшить в зависимости от правильного выбора заготовки оптимальных режимов резания и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали большое влияние оказывают ее конструкция и технические требования на изготовление. При анализе на технологичность конструкции детали необходимо произвести оценку в процессе проектирования технического процесса.
- Конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструкторских элементов.
- Размеры и поверхности детали имеют соответственно оптимальную степень точности и шероховатость.
- Обрабатываемые поверхности открыты, доступны для подвода режущего инструмента при врезании и для его вывода.
Деталь представляет собой "стандартную" цилиндрическую поверхность, что позволяет использовать стандартный инструмент и приспособления.
- Показатели базовой поверхности детали обеспечивают точность установки, обработки и контроля. Конструкция детали обеспечивает применение типовых и стандартных технологических процессов.
Деталь считаем технологичной.
1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА
Исходными данными для выполнения работы является массовое производство.
Массовое - характеризуется установившимся объектом производства, что при значительном объеме выпуска продукции обеспечивает возможность закрепления операций за определенным оборудованием с расположением его в технологической последовательности и с широким применением специализированного и специального оборудования, механизацией и автоматизации технологического процесса при строгом соблюдении принципа взаимозаменяемости, обеспечивающего резкое сокращение времени, затрачиваемого при сборочных работах.
В соответствии с ГОСТ 3.1108-74 определение типа производства ведется по коэффициенту закрепления операции
На проектируемом участке обработки детали расположены станки различных моделей в количестве 25 штук при следующем количестве закрепленных за ними операций:
Ср.ток.=18 m ток.=1
Ср.коор.св.=7 Mкоор.св.=1
Кз.о.=1(18*1+17*1)/(18+17)=1
Коэффициент закрепления операции равен 1, что соответствует массовому производству.
1.3 АНАЛИЗ ЗАВОДСКОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Изменение действующего маршрутного технологического процесса обосновано тем, что:
-обработка детали осуществлялась на универсальных станках: токарном, сверлильном, фрезерном и шлифовальном в условиях единичного производства;
- в избранном варианте массового изготовления детали экономически целесообразно применение многоинструментальных станков с числовым программным управлением (ЧПУ);
- применение резцов, сверл оснащенных пластинками из твердых сплавов позволят увеличить стойкость инструмента, увеличить скорость резания и получить экономию средств и времени.
Такой подход к обработке:
1. сокращает время на установку, закрепление и выверку приспособлений, заготовок и режущего инструмента;
2. повышает производительность и качество обработки, так как станочник выполняет систематически одни и те же переходы.
1.4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЫБОРА МЕТОДА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
Заготовкой - называют исходный материал, из которого должна быть изготовлена та или иная деталь. Чем ближе форма заготовки к форме заданной детали, тем меньше потребуется средств и времени на обработку детали, тем меньше металла уйдет в стружку, а это имеет экономическое значение – уменьшение себестоимости детали.
Исходной заготовкой для данной детали экономически целесообразно применить калиброванный пруток по ГОСТ2590-88, так как форма заготовки наиболее близка к форме детали. Калиброванный пруток это разновидность сортового проката.
Прокатную продукцию всех видов получают из стальных слитков, отливаемых в металлические формы - квадратного, прямоугольного и других сечений - в сталеплавильных цехах заводов. Из слитков, обычно большего сечения, требуемый профиль получается не сразу, а за большее или меньшее количество переходов. Сущность прокатки заключается в обжатии металла между двумя цилиндрическими валками, вращающимися в разные стороны; при этом уменьшается высота полосы, изменяется форма поперечного сечения и увеличивается длина. Для придания металлу нужной формы в валки врезают ручьи, образующие в каждой совместно работающей паре валков калибры, через которые при прокатке проходит металл.
Прокатке подвергается металл, как в горячем, так и холодном состояниях. Прокатка сопровождается изменением свойств деформируемого металла.
1.5 ВЫБОР БАЗ
Важным условием получения точности размеров и взаимного расположения поверхностей детали является правильный выбор установочных баз.
Установочной базой называется одна или одновременно несколько поверхностей заготовки, по которым она устанавливается в приспособлении для придания ей заданного положения относительно станка. Установочная база лишает заготовку или деталь трех степеней свободы- перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.Принятые установочные базы должны обеспечить правильное взаимное расположение поверхностей детали и надежное закрепление её в процессе обработке. Для этого, при выборе установочных баз, руководствуемся следующими правилами:
- заготовку нельзя снимать со станка до тех пор, пока неподготовлена чистовая база для следующей установки;
- если заготовка обрабатывается не по всем поверхностям, то в качестве черновой базы следует принять необрабатываемую поверхность;
- обработку поверхностей с точным взаимным расположением можно вести за одну или несколько установок, но обязательно от одной установочной базы.
ОПЕРАЦИЯ 010
Установку производим в трехкулачковом самоцентрируещем патроне с вылетом заготовки 54мм. Установочной базой служит цилиндрическая поверхность, в будущем подвергаемая обработке.
ОПЕРАЦИЯ 015
Установку производим в трехкулачковом самоцентрируещем патроне с вылетом заготовки 45мм. Установочной базой служит ранее обработанная поверхность, в будущем подвергаемая обработке.
ОПЕРАЦИЯ 020
Установку производим в тисах станочных с применением специальных призматических губок. Установочной базой служит ранее обработанная поверхность Ø184, в будущем подвергаемая обработке.
ОПЕРАЦИЯ 030
Установку производим в трехкулачковом самоцентрируещем патроне с вылетом заготовки 54мм. Установочной базой служит ранее обработанная поверхность, поэтому применяем "сырые" кулачки.
ОПЕРАЦИЯ 040 Установку производим в трехкулачковом самоцентрируещем патроне с вылетом заготовки 54мм. Установочной базой служит ранее обработанная поверхность, поэтому применяем "сырые" кулачки.
1.6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ "ВТУЛКА"
Таблица 1.1.6.1- Проектирование технологического маршрута обработки "Втулка "
| Операция переход | Содержание операции | Оборудование | Приспособление, вспомогательный инструмент | Режущий измерительный инструмент |
| 005 | Заготовительная | | | |
| 010 А1 | Токарная Торцевать заготовку | Станок токарный с ЧПУ 16К20Т1 | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80 | Резец проходной отогнутый с твердосплавной пластинкой ВК8 ГОСТ 18877-73 |
| А2 | Сверлить центровочное отверстие Ø5мм | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80, патрон для концевого инструмента ГОСТ 13065-67 | Сверло центровочное комбинированное без предохранительного конуса Р 18 ГОСТ 14952-75; штангенциркуль ШЦ -1 ГОСТ 166-80; | |
| А3 | Сверлить отверстие Ø20мм на глубину 100 мм. | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80, патрон для концевого инструмента ГОСТ 13065-67 | Сверло твердосплавное Т15К6 ГОСТ 22735-77 штангенциркуль ШЦ -1 ГОСТ 166-80; | |
| А4 | Рассверлить отверстие Ø30мм на глубину 100 мм. | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80, патрон для концевого инструмента ГОСТ 13065-67 | Сверло твердосплавное Т15К6 ГОСТ 22735-77 штангенциркуль ШЦ -1 ГОСТ 166-80; | |
| А5 | Расточить отверстие Ø80мм на глубину на 170мм | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80, | Резец расточной для глухих отверстии ГОСТ 18883-73; штангенциркуль ШЦ -1 ГОСТ 166-80. | |
| 015 Б1 | Токарная торцевать заготовку | Станок токарный с ЧПУ 16К20Т1 | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80. | Резец проходной отогнутый с твердосплавной пластинкой ВК8 ГОСТ 18877-73 |
| Б2 | Точить НЦП с Ø190 до Ø170на длину 54мм. | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80. | Резец проходной упорный с твердосплавной пластинкой ВК8 ГОСТ 18877-73 штангенциркуль ШЦ -1 ГОСТ 166-80. | |
| Б3 | Расточить внутреннее отверстие с Ø80мм на глубину на 200мм | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80. | Резец расточной для глухих отверстии ГОСТ 18883-73; штангенциркуль ШЦ -1 ГОСТ 166-80. | |
| 030 Е1 | Токарная Расточить отверстие с Ø80 мм до 100мм. | Станок токарный с ЧПУ 16К20Т1 | Трехкулачковый самоцентрирующий патрон ГОСТ2675-80, | Резец расточной для глухих отверстии ГОСТ 18883-73; штангенциркуль ШЦ -1 ГОСТ 166-80. |
| 035 | Термическая | | | |
| 045 | Слесарная | | | |
| 050 | Промывка | | | |
| 055 | Маркировка | | | |
| 060 | Контроль | | | |
| 065 | Упаковка | | | |
1.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАЦИОННЫХ ПРИПУСКОВ, ДОПУСКОВ, МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ РАЗМЕРОВ И РАЗМЕРОВ ЗАГОТОВКИ
Припуски на механическую обработку, их допуски, размеры исходной заготовки выбирают в зависимости от экономической точности принятого способа обработки, конфигурации изделия и вида заготовки, при этом надо учитывать следующее:
- допуск припуска должен обеспечиваться выбранным оборудованием;
- поле допуска должно быть согласовано с размером соответствующего ему припуска;
- допуск надо задавать " в тело" заготовки от номинального промежуточного размера.
Для расчета операционных и промежуточных припусков на механическую обработку и для определения размеров заготовки применяются два метода: аналитический и справочный.
Определяю промежуточные размеры и припуски при обработке отверстия Ø100 Н9 и длиной 200мм.
Составляю технологический маршрут для обработки поверхности.
Операция 010 сверление, рассверливание и черновое растачивание.
Операция 030 получистовое растачивание и чистовое растачивание.
ОПЕРАЦИЯ 010 При сверлении в заготовке отверстия Ø20 мм. сверлом возможно отклонение от формы и размеров Тдi=0.33 мм.((1) стр.205 табл.4.41,(2) стр.27 табл.13).
Минимальный припуск на обработку будет равен:
Zmin свер.=Д свер.
Zmin свер.=20 мм.
Максимальный припуск на сверление можно опредилить по формуле:
Zmax свер.=Дсвер.+Тдi
Где Дсвер.- диаметр сверла
Тдi- допуск на припуск при сверлении
Zmax свер.=20+0.33=20.33мм.
После сверления рассверливаем отверстие сверлом Ø30мм. Возможное отклонение Тдi=0.39 мм. .((1) стр.205 табл.4.41,(2) стр.27 табл.13).
Минимальный припуск на рассверливание равен:
Zmin рассвер.= Драссвер.+ Zmax свер.
Где Драссвер.- диаметр сверла
Zmax свер. – максимальный припуск на предыдущей операции
Zmin рассвер.=30-20.33=9.67мм.
Определим максимальный припуск на рассверливание по формуле:
Zmax рассвер.= Драссвер.+ Тдi
Где Драссвер.- диаметр сверла
Тдi- допуск на припуск
Zmax рассвер.=30+0.39=30.39мм.
Расточка отверстия Ø30-80мм, допуск на припуск Тдi=0.54мм. .((1) стр.205 табл.4.41,(2) стр.27 табл.13).
Определим минимальный припуск на черновое растачивание:
Zmin раст черн. = Драст. - Zmax рассвер.
Где Драст- номинальный размер на данной операции
Zmax рассвер. – максимальный припуск на предыдущей операции
Zmin раст черн. = 80-30.39=49.61 мм.
Определим максимальный припуск на растачивание:
Zmax раст черн. = Драст.+ Тдi
Где Драст.- номинальный диаметр обработки
Тдi – допуск на припуск
Zmax раст черн. =80+0.54=80.54 мм.
ОПЕРАЦИЯ 030 При установке детали в трехкулачковом патроне возможно смещение заготовки от оси вращения Тдi = 200 мкм.((1)стр.411 табл. 15.1)
Расточим заготовку Ø80-100.
Минимальный припуск на обработку равен:
Zmin раст получист. = Драст.- Zmax i-1+ Тдi
Где Драст.- номинальный диаметр обработки
Zmax i-1.- максимальный припуск на предыдущей операции
Тдi- биение при установке.
Zmin раст получист. =100-80.54+0.2=19.66мм.
Максимальный припуск на получистовое растачивание определяется по формуле:
Zmax раст получист. = Драст.+ Тдi+ Тдi1
Где Тдi1 – допуск на растачивание равен 0.63мм. ((1) стр.205 табл.4.41,(2) стр.27 табл.13).
Zmax раст получист. =100+0.2+0.63=100.83мм.
Окончательная чистовая расточка должна обеспечить размер 200(+010) Н9.
Минимальный припуск на чистовое растачивание определится по формуле:
Zmin раст чист. = Драст.- Zmax раст получист.+Тдi
Где Драст.- номинальный диаметр чистовой обработки
Zmax раст получист – максимальный припуск на предыдущей операции
Тдi – допуск на чистовое растачивание равен 40 мкм ((1) стр.205 табл.4.41,(2) стр.27 табл.13).
Zmin раст чист. =200-100.83+0.04=99.21мм.
Рассчитаем максимальный припуск на чистовое растачивание. Для 9 квалитета (Н9) значение допуска соответствует +100 мкм, тогда припуск равен:
Zmax раст чист= Дчист.+0.1
Zmax раст чист=200.1
Общий припуск равен сумме межоперационных припусков:
Zmax общ.=381.47мм.
Zmin общ.=168,48мм.
1.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА МЕТАЛЛА
Сталь 5ХНМ р=7.8 гр/см2
Заготовка Ø220 длина равна 110 мм.
V=ΠR2L
V=3.14*1102*110=4179.34см3
V1(+)=3.14*1002*63=14292496 см3
V2(+)=3.14*(952-852)*47=265.644 см3
V1(-)=(3.14*122*32)*4=57.87648 см3
V2(-)=3.14*172*62=56.26252 см3
V3(-)=3.14*(702-672)*40=51.6216 см3
V4(-)=3.14*82*38=7.63648 см3
V5(-)=3.14*42*62=3.11488 см3
Vдет=(V1(+)+V2(+))-(V1(-)+V2(-)+V3(-)+V4(-)+V5(-))=1694.8936-176.51196=1518.38164 см3
Pдет=Vдет*р
Рдет= 1518.38164*7.8=11843.4гр.=11.8434кг
Рзаг=3117.235*7.8=24314.433гр=24.314433кг
КИМ=Рдеет /Рзаг*100%
КИМ=11.8434 /24.314433*100% ≈50%
1.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ, МОЩНОСТИ, ОСНОВНОГО И
ВСПОМАГАТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
Операция 010 токарная.
УСТАНОВ А переход 1.
Торцевать заготовку Ø190мм.
1.1 Расчет глубины резания. t=2мм (припуск по тех.процессу).
1.2 Резец проходной отогнутый с твердосплавной пластинкой Т15К6 ГОСТ 18877-73(Т=120 мин.,φ=45˚, φ΄= 45˚).
1.3 Выбор подачи. S=0.35-0.7мм/об. ((1) стр.117 табл.3.23)
Выбираем S=0.35
1.4 Выбор скорости резания Vтаб.=199м/мин ((1) стр.124табл.3.32)
1.5 Выбор поправочных коэффициентов на скорость резания К1=0.75; К2=0.87;К3=0.81;К4=0.65. К=(0.75*0.87*0.81*0.65)/4=0.77.
1.6 Расчет оптимальной скорости резания с учетом поправочных коэффициентов Vопт=Vтаб.*К=0.77*199=153.23м/мин≈150м/мин.
1.7 Рассчитываем частоту вращения шпинделя
N=1000*Vопт /Д*П= 1000*150/190*3.14=251об/мин.
1.8 Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка, и выбираем Nф=250об/мин.
1.9 Рассчитываем фактическую скорость резания
Vф=(П*Д*Nф)/1000=3.14*190*250/1000=149м/мин
1.10 Рассчитываем силу резания (Кст.=150)
Pz=K*t*s=150*2*0.35=90кгс
1.11 Рассчитываем мощности резания
Nрез=Рz*Vф/60*102=3.6кВт
1.12 Рассчитываем мощность на валу шпинделя станка
Nшп= η *Nэл=0.75*22=16.5кВт
Где η- КПД станка
Nэл- мощность на валу электродвигателя
1.13 рассчитываем количество проходов. Nрез<Nшп, 3.6кВт<16.5- резание за один проход возможно. Так как обработку производим начисто то i=2.
1.14 Рассчитываем длину рабочего хода резца
Lрез=L1+L2=95+0=95
Где L1-длина обрабатываемой поверхности
L2-величина перебега равная 0((1)стр 420 табл.17.1)
1.15 Рассчитываем основное время на обработку
Тосн=Lрез/s*Nф=0.6мин.
Твсп=1/3Тосн=0.2
ОПЕРАЦИЯ 020
xУСТАНОВ В переход1.
Сверлить отверстие диаметром 16мм. на глубину15мм.
1.1 Определим длину рабочего хода инструмента ℓр.x=ℓп+ℓр,
где: ℓр- длина сверления; ℓп- величина перебега равная 2мм. ((2)стр.403 табл.16).
ℓр.x=15+2=17
1.2 Инструмент- сверло спиральное с твердосплавной пластинкой Т15К6 ГОСТ 22735- 77.
1.3 Определим стойкость инструмента Тр=Тм*λ,
где: Тм- стойкость в минутах основного времени станка равное 30мм. ((2) стр.404 табл. 17); λ-коэффициент времени резания,
λ= ℓр/ ℓр.x=0.9,так как λ>0.7, то Тр=Тм=30мин.
1.4 Определим подачу сверления Sтаб.=0.05мм/об.((2)стр.409. табл.26)
1.5 Определяем скорость резания Vрез=40м/мин.((2)стр.409. табл.26)
1.6 Определяем частоту вращения шпинделя и минутную подачу:
n= 1000* Vрез/π*Д=1000*30/3.14*16=2546об/мин,
принимаю 2000об/мин.
Sмин= Sтаб.* n = 127.3мм/мин
1.7 Опредилим основное время на обработку:
То= ℓр.x/ Sмин=17/127.3=0.13мин.
1.11 РАСЧЕТ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Станочными приспособлениями называются дополнительные устройства к металлорежущим станкам, позволяющие наиболее экономично в заданных производственных условиях обеспечить заложенные в конструкции детали требования к точности размеров, формы и взаимного положения обрабатываемых поверхностей детали.
На проектируемом участке применяется приспособление тисы станочные с пневмозажимом.
Определим силы резания при сверлении заготовки 5ХНМ(σ =900Н/мм2) сверлом диаметром 23мм.
Подача
s=0.27мм/об.
α=90˚
Q=Рz*(sin(α/2)*Д1/n*ƒД)*К,
где: Рz- сила резания 980Н,
α- угол призмы губок ,
ƒ – коэффициент трения равен 0.25((3)стр.84.см. по тексту),
Д1- диаметр сверления равен 23мм.,
Д-диаметр зажимаемой поверхности равен 184мм.,
К- коэффициент запаса равен К=К1+К2+К3+К4=1.5
К1-коэффициент учитывающий качество поверхности заготовки равен 1,
К2- коэффициент учитывающий затупление инструмента равен 1,
К3- коэффициент учитывающий увеличение сил резания при прерывном характере работы равен 1
К4- коэффициент учитывающий постоянство сил зажима,
(все коэффициенты берем в (3) стр.84 см. по тексту.)
n- число зубьев инструмента.
Подставив значения в формулу находим Q:
Q=980*1*23/2*0.25*184=245Н
По справочнику выбираем пневмоцилиндр по ГОСТ15608-81((2)стр.167 ,табл.10):
Дцилиндра- 100мм.,
Дштока-25мм.,
Сила на штоке 2.49кН,
Давление сети 0.39МПА,
Анализируя данные считаем, что пневмоцилиндр выбран правильно.
1.12 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ОСНАСТКИ
Измерительные средства, применяемые для промежуточного контроля заготовки и окончательного контроля детали (изделия), в зависимости от типа производства могут быть как стандартными, так и специальными.
Измерительные инструменты применяются для определения размеров, формы и взаимного расположения отдельных поверхностей деталей как в процессе их изготовления, так и после окончательной обработки.
По конструкции и принципу действия универсальные измерительные инструменты и приборы разделяются на меры длины, штангенинструмента, микрометрические инструменты и приборы.
Для обработки детали "втулка" на проектируемом механическом участке понадобятся следующие виды измерительных средств: штангенциркуль ШЦ - II ГОСТ 166 -80 и штангенциркуль ШЦ - I ГОСТ 2675– 80, калибр-скоба ГОСТ 18362-71.
При массовом производстве основными средствами контроля размеров являются предельные калибры и шаблоны.
Калибрами называют бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для контроля размеров, формы и расположения поверхностей детали. Калибры не определяют числового значения измеряемой величины, а только устанавливают годность или негодность детали. В промышленности определяют предельные калибры, то есть калибры, имеющие наибольший и наименьший предельные размеры. В соответствии с этими размерами калибры имеют две измерительные поверхности проходной и непроходной частей.
На калибрах нанесены размер, квалитет, а также допустимые отклонения. Они должны обязательно совпадать с размером, квалитетом и отклонениями измеряемой детали.
К достоинствам предельных калибров относятся долговечность, а также простота и достаточно высокая производительность контроля.
В качестве проектируемого измерительного инструмента выбираю калибр-скобу для измерения вала Æ200 с полем допуска h6. По ГОСТ 25347-82 нахожу предельные отклонения: они равны: es=+0мкм, ei= - 19мкм.
Следовательно:
dmax.=200+0=200мм.
dmin=200-0.19=199.981мм.
Находим допуски по ГОСТу 24853-81: H1=5мкм., Z1=4мкм., Нр=2мкм.
Наименьший размер проходной новой калибр-скобы :
Прmin= dmax.- Z1-0.5Н1=200-0.004-0.5*0.005=199.9935мм.
Размер калибра ПР проставляемый на чертеже равен 199.9935+0.005. Исполнительные размеры: наименьший 199.9935мм, наибольший 199.9985мм.
Определяем размеры калибра НЕ: наименьший размер непроходного калибра равен:
НЕmin= dmin-0.5*Н1=199.981-0.5*0.005=199.9785мм.
Размеры калибра НЕ проставляемые на чертеже: наименьший 199.9785мм, наибольший 199.9835мм.
2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ УЧАСТКА
2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ
Для проектирования участка цеха необходимо знать потребное количество оборудования, что позволит определить узкие места в цехе и наметить мероприятия по их ликвидации.
Чтобы рассчитать количество металлообрабатывающего оборудования, необходимо определить годовой объём выпуска изделия, время, затраченное на операцию, эффективный годовой фонд производственного времени единицы оборудования.
Сначала рассчитаю следующие виды фондов времени:
- календарный фонд – 365 дней;
- количество выходных дней (суббота и воскресенье) – 104 дней;
- праздничные дни – 12 дней;
- продолжительность смены – 8 часов;
- количество смен – 2;
- коэффициент, учитывающий время пребывания станка в ремонте – 0,95.
- количество предпраздничных дней- 4дня.
Определяю номинальный фонд времени:
Fн=365-104-12=249 дней, а эффективный годовой фонд времени равен:
Fд=(Fн*8-п.п.д.*1)*z*Кр; где: п.п.д. – количество предпраздничных дней;
z - количество смен;
Кр - коэффициент, учитывающий время пребывания станка в ремонте.
Fд=(249*8-4*1)*2*0.95=3777.2
Количество оборудования нахожу по формуле, приемлемой для серийного производства.
Ср=Тш*N/60*Fд;
где: Тш.. – сумма штучного времени на операцию;
N – годовая программа выпуска;
Ср010=26*50000/60*3777.2=5.74
На токарную операцию 010 принимаю 6 станков.
Ср015=11.3*50000/60*3777.2=2.50
На токарную операцию 015 принимаю 3 станка.
Ср020=17*50000/60*3777.2=3.75
На координатно-сверлильную операцию 020 принимаю 4 станка.
Ср025=13*50000/60*3777.2=2.8
На координатно-сверлильную операцию 025 принимаю 3станка.
Ср030=22*50000/60*3777.2=4.8
На токарную операцию 030 принимаю 5 станков.
Ср045=15.5*50000/60*3777.2=3.4
На токарную операцию 045 принимаю 4 станка.
Расчётное количество станков равно:
Ср.общ.=5.74+2.50+3.75+2.8+4.8+3.4=22.99
Принятое количество станков равно:
Ср.прин.=6+3+4+3+5+4=25
Определяю коэффициент загрузки на участке:
Кз.010=5.74/6*100%=95%;
Кз.015=2.5/3*100%=83%;
Кз.020=3.75/4*100%=93%;
Кз025=2.8/3*100%=93%;
Кз030=4.8/5*100%=96%;
Кз.045=3.4/4*100%=85%.
Кз.общ.=22.99/25*100%=91%.
Принимаю на токарные операции 18 станка, на координатно-сверлильные операции 7 станков.Кроме того, на планируемом мною участке механического цеха предусматриваю также один заточной станок.На основании коэффициента загрузки количество принятого оборудования составляю сводную таблицу и диаграмму.
Диаграмма коэффициента загрузки оборудования
Таблица № 1.2.1.1 Сводная ведомость оборудования
| Модель станка | Кол.станков | Габаритные размеры | Мощность электродвигателей, кВт | Цена станка, тыс. руб | Общие затраты на станок с монтажом руб. | Общие затраты на все станки, руб. | |
| Одного станка | Всех станков | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Токарный с ЧПУ 16К20Т1 | 18 | 2470 ´ 2760 | 10.0 | 180 | 550000 | 632500 | 11385000 |
| Координатно-сверлильный 2Д450АМФ2 | 7 | 2760 Х 2360 | 2 | 14 | 623000 | 716450 | 5015150 |
| Универсально- заточной 3Б642 | 1 | 2330 Х 1660 | 1.5 | 1.5 | 300000 | 345000 | 345000 |
ЛИТЕРАТУРА
