Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Плоские поверхности.

Дубл.

Взам.

Подл.

1

2

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

Н. Контр.

Трифонова

М 01

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Код

ЕВ

МД

ЕН

Н.расх.

КИМ

Код загот.

Профиль и размеры

КД

МЗ

М 02

XX XX XX 166кг 2.015 1.0 2.621

0.79

41211X

Поковка

1 2.621

А

Цех

Уч.

РМ

Опер.

Код, наименование операции

Обозначение документа

Б

Код, наименование оборудования

СМ

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

К>шт.>

Т>пз>

Т>шт.>

А 03

XX XX XX 005 2170 Заготовительная ИОТ №900-99

04

А 05

XX XX XX 010 0200 Контрольная ИОТ №902-99

06

А 07

XX XX XX 015 4121 Вертикально-сверлильная ИОТ №900-99

Б 08

04 1211 2М55 2 17335 3 1Р 1 1 1 54 1 11 1.24

09

А 10

XX XX XX 020 4261 Вертикально-фрезерная ИОТ №600-99

Б 11

04 1620 6Р13 2 18632 3 1Р 1 1 1 54 1 11 0.91

12

А 13

XX XX XX 025 4181 Горизонтально-протяжная ИОТ №700-99

Б 14

04 1750 7520 2 16458 3 1Р 1 1 1 54 1 11 0.64

15

16

mxl printed ГОСТ 3.1118-82 Форма 1

Дубл.

Взам.

Подл.

А

Цех

Уч.

РМ

Опер.

Код, наименование операции

Обозначение документа

Б

Код, наименование оборудования

СМ

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

К>шт.>

Т>пз>

Т>шт.>

К/М

Наименование детали, сб.еденицы или материала

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н,>ра>

А 03

XX XX XX 030 4181 Горизонтально-протяжная ИОТ №700-99

Б 04

04 1750 7520 2 16458 3 1Р 1 1 1 54 1 11 0.58

05

А 06

XX XX XX 035 4110 Токарно-винторезная ИОТ №100-99

Б 07

04 1162 16К20 2 18270 3 1Р 1 1 1 54 1 11 1.86

08

А 09

XX XX XX 040 4261 Вертикально-фрезерная ИОТ №903-99

Б 10

04 1620 6Р13 2 18632 3 1Р 1 1 1 54 1 11 0.99

11

А 12

XX XX XX 045 4120 Вертикально-сверлильная ИОТ №904-99

Б 13

04 1211 2Р135Ф2 2 17335 3 1Р 1 1 1 54 1 11 4.33

14

А 15

XX XX XX 045 4120 Вертикально-сверлильная ИОТ №904-99

Б 16

04 1211 2Р135Ф2 2 17335 3 1Р 1 1 1 54 1 11 4.00

17

А 18

XX XX XX 050 0200 Контрольная ИОТ №902-99

mxl printed ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

РЕФЕРАТ

Куцак Р.С. Комплексний дипломний проект

“Проект дiльницi по виробництву технологiчноi оснастки для електромеханичного вiдновлення i змiцнення деталей машин”

Дипломний проект. ХГТУ. 5С. 1999

Пояснювальна записка: 119 стр.; Додаток стр.; Креслення 10 аркушiв формату А1.

В проектi розроблена конструкцiя iнструменту для электромеханичноi обробки плоских поверхнь деталей машин на вертикально-фрезерувальному верстатi. Запропанован бiльш досконалий спосiб отримання заготiвки, що дозволяе пiдвищiти коэффiцiент використання металу. Ряд операцiй виконуется на бiльш продуктивному обладнаннi у порiвняннi з базовим технологiчним процесом. Спроектована оригiнальна протяжка. Розроблено оригiнальний заточний пристрiй.

Запропанованi в проектi технологiчнi, кострукторськi i органiзацiйнi рiшення дозволили отримати економiчний ефект у розмiрi 20562 гр.

СОДЕРЖАНИЕ

		стр.
	ВВЕДЕНИЕ
1.	ТЕХНОЛОГЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	7
1.1.	Назначение детали и анализ технических условий на ее изготовление	7
1.2.	Определение программы запуска и типа производства	10
1.3.	Анализ технологичности конструкции детали	11
1.4.	Технико-экономичесике исследования приемлемых методов получения заготовки	16
1.5.	Проектирование заготовки	20
1.6.	Проектирование технологических операций	27
2.	КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ	43
2.1.	Расчет протяжки переменного резания	43
2.2.	Конструкции специального высаживающего и сглаживающего инструмента для восстановления и упрочнения плоских поверхностей	59
2.3.	Возможность дальнейшего развития упрочняющей технологии электромеханической обработки	63
2.4.	Расчет пружины	64
2.5.	Выбор подшипников качения	68
2.6.	Расчет оси на срез	68
3.	ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ	71
3.1.	Цель проведения исследования	71
3.2.	Содержание и анализ исследования	71
4.	ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ	84
4.1.	Состав продукции цеха, регламент его работы и характеристика	84
4.2.	Определение потребного количества оборудования и производственной площади участка	84
4.3.	Расчет плановой себестоимости продукции участка	87
4.4.	Расчет себестоимости и условной внутризаводской цены детали	88

		стр.
5.	ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	92
5.1.	Определение экономического эффекта	92
5.2.	Расчет величин капитальных вложений	95
5.3.	Определение экономии от снижения себестоимости	96
5.4.	Расчет общих показателей экономической эффективности	98
6.	ОХРАНА ТРУДА	99
6.1.	Назначение охраны труда на производстве	99
6.2.	Анализ условий труда	100
6.3.	Электробезопасность	101
6.4.	Освещение производственного помещения	107
6.5.	Оздоровление воздушной среды	111
6.6.	Защита от шума и вибрации	113
6.7.	Пожарная безопасность	113
6.8.	Техника безопасности на участке	114
	ЗАКЛЮЧЕНИЕ
	СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
	ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

В условиях все возрастающей напряженности работы машин, связанной с увеличением мощности, скорости, давления, а также с повышенными требованиями к точности их работы, вопросы надежности приобретают исключительно большое значение. На ремонт и восстановление работоспособности машин затрачиваются огромные ресурсы . Это во многом объясняется низкой прочностью поверхностного слоя сопрягаемых деталей машин, который составляет всего долю процента от всей массы деталей. Следовательно, для повышения долговечности машин решающее значение имеет упрочнение трущихся поверхностей деталей в процессе их изготовления и ремонта. Электромеханическая обработка (ЭМО), основана на термическом и силовом воздействии, она существенно изменяет физико-механические показатели поверхностного слоя деталей и позволяет резко повысить их износостойкость, предел выносливости и другие эксплуатационные характеристики деталей. Процесс ЭМО имеет основные разновидности: электромеханическое сглаживание (ЭМС) и электромеханическую высадку металла (ЭМВ). Высадка является основной операцией электромеханического способа восстановления деталей, а поэтому часто под ЭМВ подразумевают сам способ восстановления.

Как правило, ЭМС сопровождается упрочнением поверхностного слоя, поэтому в некоторых случаях его называют электромеханическим упрочнением (ЭМУ), а по существу ЭМУ есть следствие ЭМС.

1. ТЕХНОЛОГЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Назначение детали и анализ технических условий на ее изготовление.

Конструируемая деталь представляет собой деталь типа вилки. В данном условии она является корпусной деталью и служит с одной стороны для крепления твердосплавного ролика, а с другой стороны – для установки всего инструмента, чрез скалку и хвостовик, в шпинделе вертикально-фрезерного станка.

Вилка имеет две ответственных обработанных по седьмому квалитету поверхности. Это отверстия диаметром 30H7, находящиеся в сопряжении со скалкой, и два соосных отверстия диаметром 45H7, в которых на двух шариковых радиальных подшипниках установлена ось, предназначенная для крепления на ней рабочего инструмента в виде твердосплавного ролика.

Шпонка, устанавливаемая в паз B = 8Js9, исключает поворачивание вилки относительно направляющей скалки.

Перемещение вилки относительно скалки в осевом направлении исключается, в одном направлении затягивается гайка М16 на резьбовом участке направляющей скалки, а в другом – пружиной, которая обеспечивает плавную и безударную работу всего инструмента.

Для избежания перекоса вилки, который может привести к поломке инструмента, опорные поверхности, под пружину и гайку которыми являются соответственно торец диаметром 85/50 и паз шириной B = 46 мм, обрабатываются по 12-му квалитету. По такому же классу точности обрабатывается и шейка 50h12, чернота и неровности, на которой могут привести к заклиниванию пружины.

Для предотвращения засорения пылью и другими мелкими частицами подшипники закрываются с двух сторон стаканами и крышками, в которых устанавливают щелевые уплотнения.

Опорные поверхности под крышки обрабатываются в размер L = 90мм. Для крепления крышек к вилке, предназначены шесть резьбовых отверстий с диаметром М6. Для повышения срока службы вилка подвергается оксидированию.

Материал вилки – сталь 45 ГОСТ 1050-74. Получают данную сталь в конвертерах, мартеновских и электрических печах.

Таблица 1.1

Химический состав стали.

марка	C %	Si %	Mn %	Cr % (не более)
45	0.420.50	0.170.37	0.500.80	0.25

Предельная допустимая концентрация вредных примесей в стали 45 следующая:

S (не более) 0.04% , фосфор (не более) 0.035%

Таблица 1.2

Механические свойства стали 45

	>т>	>в>	>s>		ан
	H/мм2	%	Hм/см2
45	360	610	16	40	50

Сталь 45 в нормализованном состоянии по сравнению с низкоуглеродистыми сталями имеет более высокую прочность при более низкой пластичности. Хорошо обрабатывается резанием.

1.2. Определение программы запуска и типа производства.

В зависимости от размеров производственной программы, характера производства и выпускаемой продукции, а так же технических и экономических условий осуществления производственного процесса различают три основных типа производства:

• единичное

• серийное

• массовое

Количественной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операций К_>з.о.>, который представляет собой отношение числа различных операций, подлежащих выполнению в течении месяца, к числу рабочих мест. Математически эта зависимость выражается следующей формулой:

К_>з.о.> = О/Р (1.2.1)

где О – число различных операций, шт.

Р – число рабочих мест, шт.

По таблице типов производств определяем, что выпуск детали массой 2 кг и партией 2000 шт. соответствует среднесерийному производству.

Годовую программу запуска определяем по формуле:

n_>з> = n_>вып>  (1+/100) шт, (1.2.2)

где n_>вып> = 200 шт. – заданная годовая программа,

 = 4 – коэффициент технологических потерь.

Подставив известные величины в формулу (1.2.2), получаем:

n_>з> = 2000(1+4/100) = 2012

1.3. Анализ технологичности конструкции детали.

Важное место среди требований к технико-экономическим показателям промышленных изделий занимают вопросы технологичности конструкции. Технологичность конструкции детали анализируется с учетом условий ее производства, рассматривая особенности конструкции и требования качества как технологические задачи изготовителя.

Технологичность конструкции – это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособляемость к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работы. Важное место среди требований к технико-экономическим показателям промышленных изделий занимают вопросы технологичности конструкции. Технологичность конструкции детали анализируется с учетом условий ее производства, рассматривая особенности конструкции и требования качества как технологические задачи изготовителя.

По ГОСТ 14.205 – 83 технологичность конструкции – это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособляемость к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

1.3.1. Количественный метод оценки технологичности.

Для количественного метода оценки технологичности конструкции применяют показатели, предусмотренные ГОСТ 14.202 – 73. Произведем расчет по некоторым из этих показателей.

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

К_>ц.э.>= Q_>у.э.>/Q_>э> (1.3.1)

где Q_>у.э.> = 8 шт. – число унифицированных элементов детали;

Q_>э> = 9 шт. – общее число конструктивных элементов.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

К_>ц.э.> = 8/8 =1

При К_>ц.э.>> 0.6 деталь считается технологичной.

Деталь считается технологичной по точности, если коэффициент точности обработки К_>точ.>  0.8. Этот коэффициент определяется по формуле:

К_>точ.> = 1 – 1/А_>ср.> (1.3.2)

где А_>ср.> – средний квалитет точности обработки, определяется как:

А_>ср.> = Аn_>i> / n_>i> (1.3.3)

где А – квалитет точности обработки;

n – число размеров соответствующих данному квалитету, шт.

Подставляя известные величины в формулу (1.3.3), получим:

А_>ср> = (54+37+19+67)/15 = 9.5

Подставляя известные величины в формулу (1.3.2), получим:

К_>точ.> = 1-1/9.5 = 0.9

При коэффициент К_>точ> > 0.8 деталь считается технологичной.

Определим технологичность по коэффициенту шероховатости, который должен стремиться к нулю:

К_>ш> = Q_>ш.н.>/ Q_>ш.о.> (1.3.4)

где Q_>ш.н.> – число поверхностей с необоснованной шероховатостью, шт;

Q_>ш.о.> – общее число поверхностей подлежащих обработке, шт.

Так как Q_>ш.н.> = 0 то К_>ш> = 0 и следовательно деталь может считаться технологичной.

1.3.2. Качественный метод оценки технологичности.

Качественный метод оценки технологичности детали основан на практических рекомендациях.

Анализируемая деталь типа вилка имеет простую форму, ограниченную плоскими и цилиндрическими поверхностями. Боковые стороны ушек шейки имеют односторонние утолщения, что снижает расход материала, и путем уменьшения длины рабочего хода снижает время затраченное на обработку детали, что в свою очередь повышает производительность труда.

Ко всем обрабатываемым поверхностям обеспечен удобный подход режущих инструментов.

Отсутствуют поверхности с необоснованно высокой точностью обработки. Все неответственные поверхности обрабатываются по 14-му квалитету. При обработке ответственных поверхностей соблюдается принцип единства баз, что снижает количество брака.

Проанализировав все вышеперечисленные факторы будем считать деталь – технологичной.

1.4. Технико-экономичесике исследования приемлемых методов получения заготовки.

1.4.1. Выбор и обоснование метода получения заготовки.

Учитывая, что деталь имеет относительно простую форму, невысокие требования к чистоте поверхности, а так же, что тип производства – среднесерийный, принимаем метод получения заготовки – горячая ковка на горячештамповочном прессе в закрытом штампе.

1.4.2. Определение параметров заготовки.

Припуски на обработку и допуски размеров на поковки определяются по ГОСТ 7505 – 89. Из вышеупомянутого источника определяем, что деталь имеет следующие обозначения:

• класс точности – Т3, что соответствует получению заготовки на горячештамповочных прессах в закрытых штампах;

• группа стали – М2, что соответствует стали 45;

• степень сложности заготовки – С2;

• разъем плоскости штампа плоский – П;

• исходный индекс –12.

В соответствие с этими обозначениями рассчитаем припуски на обработку и допуски размеров, которые занесем в таблицу (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Припуски и допуски на обработку.

размер детали	основной припуск	дополн. припуск	общий припуск	допуск размеров	размер заготовки
мм
30	2.6	0.6	3.2		28
50	2.8	0.6	3.4		50
20	1.3	0.3	1.6		21.6
30	1.3	0.3	1.6		28.4
48	1.4	0.3	1.7		49.7

Радиусы закруглений наружный R = 3мм, внутренний r = 9мм. Штамповочные уклоны наружных поверхностей - 7, внутренних - 10.

1.4.3. Стоимостной анализ.

Прежде чем окончательно определиться в выборе заготовки, проведем стоимостной анализ двух видов заготовки – квадратный прокат и сечением 95x95 мм и поковка.

Численным критерием данного анализа является коэффициент использования материала, который определяется по формуле:

К_>и.м.> = m_>д> / m_>з> (1.4.1)

где m_>д> – масса детали, кг;

m_>г> – масса заготовки, кг;

Массу определяем по формуле:

m=V кг, (1.4.2)

где  - плотность материала детали, =7.8 г/см³;

V – объем детали, см³.

Разбив тело летали на простые геометрические фигуры определим ее объем:

V_>д> = 30(25²-15²) + 20(42.5²-15²) + 20.5855820 - 222.5²20+37²20 = 258051 мм³ = 258см³

Тогда масса детали равна:

m_>д> = 2587.8 = 2015г.

Аналогично определяем массу заготовки-поковки и заготовки проката:

V_>з.1.>=30(27²-14²) + 20(42.5²-14²) + 20.5855820+

+37²20 = 336026 мм³ = 336см³

V_>з.2.> = 9595145=1281550мм³ = 1282см²

m_>з.1.> = 3367.8 = 2621г

m_>з.2.> = 12827.8 = 9996г

Из расчета хорошо видно, что коэффициент использования материала при заготовке-поковке значительно выше.

Определим денежный эквивалент экономии материала. Для этого посчитаем разность масс двух видов заготовок:

m_>з1> – m_>з2> = 9996 – 2621 = 7375 г  7.4 кг

Умножив полученную разность на стоимость одного килограмма материала (сталь 45) и на годовую программу выпуска детали мы получим полную годовую экономию Э.

Э = 7.4  2012 = 16378

Проанализировав полученные результаты принимаем заготовку – поковку, получаемую методом горячей ковки на горячештамповочном прессе в закрытом штампе.

1.5.. Проектирование технологического процесса обработки детали.

1.5.1. Разработка и обоснование маршрутного технологического процесса

Проанализировав конструкцию детали на технологичность, определив тип производства и выбрав вид получения заготовки, разработаем маршрут механической обработки детали.

Так как при обработке большинства поверхностей базой будет служить отверстие диаметром 30H7, то первым обработаем его. На первой, вертикально-сверлильной, операции прозенкеруем отверстие 29.4 под последующее протягивание.

Для базирования по данному отверстию на оправке, нам необходим обработанный торец. Поэтому на второй, вертикально-фрезерной, операции профрезеруем паз B = 46 мм. На третей и четвертой, протяжных, операциях протянем отверстие диаметром 30H7 и шпоночный паз шириной B = 87Js9.

Базируясь по обработанному отверстию на пятой, токарной, операции проточим шейку диаметром 50H24 и торец 85/50 мм.

На шестой, вертикально-фрезерной, операции базируясь на поверхность диаметром 50H24, профрезеруем боковые поверхности ушек вилки в размер 90 мм.

На седьмой, вертикально-сверлильной, операции мы зацентруем, b b

сверлим, зенкеруем и нарезаем резьбу в шести отверстиях диаметром М6.

Восьмая операция также вертикально-сверлильная, на ней мы зацентруем, сверлим и два раза разворачиваем два соосных отверстия диаметром 45H7. Базой на седьмой и восьмой операциях является отверстие 30H7 мм.

Для увеличения коррозионной стойкости детали девятой операций проведем оксидирование.

Технологический процесс изготовления детали имеет следующий вид:

005 Заготовительная

010 Контрольная

015 Вертикально-сверлильная

020 Вертикально-фрезерная

025 Протяжная

030 Протяжная

035 Токарная

040 Вертикально-фрезерная

045 Вертикально-сверлильная

050 Вертикально-сверлильная

055 Электрохимическая

060 Контрольная

1.5.2. Обоснование выбора чистовых технологических баз.

Операция 015020:

• базой является шейка диаметром 50.4 и торец 53.4/26.8 мм.

Операция 025030:

• базой является протягиваемое отверстие диаметром 30H7мм и торец 53.4/30H7 мм.

Операция 035:

• базой является отверстие диаметром 30H7мм и торец 50/30 мм.

Операция 040:

• базой является шейка 50 и торец 85/50 мм

Операция 045050:

• базой является отверстие диаметром 30H7мм и торец 50/30 мм.

1.5.3. Выбор и обоснование оборудования

Так как на операции 015 обрабатывается одна поверхность, то обработка будет проводиться на заранее настроенном вертикально-сверлильном станке модели 2М55. Технические характеристики вертикально-сверлильного станка модели 2М55:

Наибольший условный диаметр сверления = 50мм.

Вылет шпинделя от образующей колоны:

наибольший – 1600 мм;

наименьший – 375 мм;

Расстояние от торца шпинделя до плиты:

наибольшее – 1600 мм;

наименьшее – 450 мм;

Количество ступеней скоростей шпинделя - 21

Приделы скорости шпинделя – от 20 до 2000 об/мин

Количество ступеней механических подач шпинделя –12

Пределы подач шпинделя – от 0.056 до 2.5 мм/об

Мощность на шпинделе – 4.0 кВт

Габариты станка:

длина - 2665 мм;

ширина - 1020 мм;

высота - 3430 мм;

Масса станка – 4700 кг.

На операции 020 перенастройки станка так же не требуется, поэтому выбираем вертикально-фрезерный станок модели 6Р13. Технические характеристики вертикально-фрезерного станка 6Р13:

Размеры рабочей поверхности – 1600x400 мм

Наибольшие перемещения станка:

продольное - 1000 мм;

поперечное - 300 мм;

вертикальное - 400 мм;

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки – 300 кг

Мощность привода главного движения – 10 кВт

Мощность привода подач – 3 кВт

Число оборотов привода:

главное движение - 1460 мин^-1;

подач - 1430 мин^-1;

Габариты станка:

длина - 2560 мм;

ширина - 2260 мм;

высота - 2250 мм;

Масса станка – 4200 кг.

Для операции 015020 по допускаемому тяговому усилию станка выбираем горизонтально-протяжной станок модели 7520. Технические характеристики горизонтально-протяжного станка 7520:

Тип станка – одинарный

Основной цикл работы – простой

Номинальное тяговое усилие – 200000 H

Ход рабочей каретки – от 100 до 1600 мм

Скорость рабочего хода – от 0.5 до 6 м/мин

Скорость холостого хода – от 0.6 до 85 м/мин

Мощность привода – 18.2 кВт

Так как на операции 025 количество переходов равно двум и обрабатываются не ответственные поверхности, то принимаем токарно-винторезный станок модели 16К20. Основные технические данные токарно-винторезного станка модели 16К20:

Наибольшая длина обрабатываемого изделия – 215 мм

Высота оси центров над плоскими направляющими станка – 215 мм

Приделы чисел оборотов шпинделя – 12.51600 мин^-1

Приделы подач

продольных: 0.052.8 мм/об

поперечных: 0.0251.4 мм/об

Мощность главного привода – 10 кВт

Габариты станка:

длина - 2795 мм;

ширина - 1198 мм;

высота - 1500 мм;

Масса станка – 3005 кг.

Для операции 040 оборудование аналогично операции 020. Для операций 045 и 050 выбираем вертикально – сверлильный станок с ЧПУ модели 2Р135Ф2. При обработке на станке с ЧПУ не требуется наладки, что значительно уменьшает подготовительно-заключительное время.

Так как обработка ведется без участия рабочего, кроме установки и снятия детали, то значительно сокращается вспомогательное время. Технические характеристики вертикально – сверлильного станка с ЧПУ модели 2Р135Ф2:

Наибольший условный диаметр сверления = 35мм.

Наибольший диаметр нарезания резьбы = 24мм.

Число шпинделей револьверной головки - 6

Вылет шпинделя от направляющей колоны – 450мм

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола: наибольшее – 600 мм;

наименьшее – 40 мм;

Количество подач суппорта – 18

Приделы подач суппорта: 10500 мм/мин

Количество скоростей шпинделя - 12

Приделы частот шпинделя – 45  2000 об/мин

Размеры рабочей поверхности стола:

длина - 710 мм;

ширина - 400 мм;

Габариты станка:

длина - 1860 мм;

ширина - 2170 мм;

высота - 2700 мм;

Масса станка – 4700 кг.

1.6. Проектирование технологических операций.

1.6.1 Расчет режимов резания.

Расчет режимов резания можно проводить двумя методами аналитическим и табличным.

1.6.2. Аналитическим методом рассчитаем режимы резания на операцию 035, а именно – точение поверхности диаметром 50мм. Расчет проведем по [17].

В качестве инструмента выбираем токарный проходной упорный резец с пластиной из твердого сплава Т15К6, габаритными размерами 16x10x100 мм по ГОСТ 18879 – 73.

Определим глубину резания по формуле:

t = (D-d)/2 мм, (1.6.1)

где D = 53.4 мм – диаметр заготовки,

d = 50 мм – диаметр обработанной поверхности.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.1), получим:

t = (53.4 – 50) /2 = 1.7 мм

Так как высоких требований к обрабатываемой поверхности не предъявляется и глубина резания невелика, то принимаем подачу S=0.7 мм/об.

Скорость резания определяется по формуле:

V = C_>> / (T^m  t^x  S^y)  K_>> ммин, (1.6.2)

где Т - среднее значение стойкости, мин;

(при одноинструментной обработке Т=60 мин)

t = 1.7 мм - глубина резания;

S=0.7 ммоб – подача;

Значение коэффициентов C и показателей степеней выбираем из [17. табл.17]

Получаем C = 340, x = 0.15, y = 0.45, m = 0.2.

Коэффициент K определяется по формуле

K_>> = K_>m>_>>  K_>п>_>>  K_>u>_>> (1.6.3)

где K_>m>_>> - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;

K_>п>_>> - коэффициент учитывающий состояние поверхности;

K_>u>_>> - коэффициент учитывающий материал инструмента;

Определим коэффициент K_>mv> по формуле

K_>m>_>>= K_>r>  (750/_>в>)^nv (1.6.4)

где K_>r> = 1.0 – коэффициент зависящий от группы стали;

_>в> = 610 Н/мм² – предел прочности для стали 45.

Приняв K_>п>_>> = 0.8, K_>u>_>> = 1, nv = 1.75, подставляя известные величины в формулу (1.6.4) , получим:

K_>m>_>> = 1.0  (750/610)^1.75 = 1.44

Подставляя известные величины в формулу (1.6.3), получим:

K_>v> = 1.44  0.8  1.0 = 1.15

Выбрав значения показателей степеней из таблиц и подставляя их величины в формулу (6.2), получим:

V = 340 / (50^0.2  1.4^0.15  0.7^0.45)  1.15 = 200 ммин

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле

n = 1000v/(D) мин^-1, (1.6.5)

где D = 50 мм – обрабатываемый диаметр.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.5.), получим:

n = 1000200/(50) = 1273 мин^-1

Уточнив по паспорту станка, принимаем n=1250мин^-1.

Для данной частоты вращения шпинделя уточняем скорость резания по формуле:

V = Dn/1000 м/мин, (1.6.6)

Подставляя известные величины в формулу (1.6.6), получим:

V = 501250/1000 = 196 м/мин.

Определим силы резания. Силы резания будут действовать вдоль трех осей координат x, y, z и называются соответственно P_>x>, P_>y>, P_>z>. Наибольшей из них является сила P_>z>, поэтому дальнейший расчет ведем по ней.

P_>z> = 10C_>p>  t^x  S^y  ⁿ  K_>p> Н, (1.6.7)

где C_>p> = 200 – коэффициент;

x, y, n - показатели степени. x = 1.0; y = 0.75;n = 0

K_>p> - поправочный коэффициент определяем по формуле

K_>p> = K_>mp>  K_>>_>p>  K_>>_>p>  K_>>_>p>  K_>>_>p> (1.6.8)

где K_>>_>p> - коэффициент зависящий от главного угла в плане;

K_>>_>p> - коэффициент зависящий от переднего угла;

K_>>_>p> - коэффициент зависящий от заднего угла;

K_>>_>p> - коэффициент зависящий от радиуса на вершине резца.

K_>mp> - коэффициент зависящий от материала заготовки, определяется как:

K_>mp> = (_>в>/750)ⁿ (1.6.9)

где n =1 – показатель степени.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.9), получим:

K_>mp> = (610/750)¹ = 0.81

По [17. табл. 9, табл. 11, табл. 12] выбираем_>>_>p> = 0.98 ;K_>>_>p> = 1.15 ; K_>>_>p> = 1.0 ; K_>>_>p> = 0.87.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.8) , получим:

K_>p> = 1 0.98  1.15  1 0.87 = 0.81

Подставив все вычисленные значения в формулу (1.6.7) получаем

P_>z> = 10  200  1.4¹  0.7^0.75  200⁰  0.81 = 1695 H.

Определим основное технологическое время по формуле

T_>o> = L_>р.х.>/(S_>g>n_>g>)i мин, (1.6.10)

где L_>р.х.> – длина рабочего хода, определяется как

L_>р.х.> = l+y+ мм, (1.6.11.)

где l = 30 мм – длина резания;

y = 2 мм – величина врезания;

 = 0 мм –длина перебега.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.11), получим:

L_>р.х.> = 30+2=32 мм

Подставляя эти величины в формулу (1.6.1), получим:

T_>o> = 32 / (12500.7) = 0.037 мин

Определим мощность, необходимую для осуществления процесса резания по формуле:

N_>рез> = P_>z>  V_>д> / (601020) кВт, (1.6.12)

Подставляя известные величины в формулу (1.6.12), получим:

N_>рез> = 16951960/(601020) = 5.4 кВт

1.6.3. Остальные режимы резания рассчитаем табличным методом. В качестве примера определим режимы резания при сверлении отверстия диаметром 25 мм. Расчет проводим по [13].

Глубина резания определяется как

t = d/2 мм, (1.6.13)

где d – диаметр просверливаемого отверстия, мм.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.13), получим:

t = 25/2 = 12.5 мм.

Длина рабочего хода определяется по формуле

L_>р.х.> = l_>рез>+y+l_>доп> мм, (1.6.14)

где l_>рез> = 90 мм – длина резания;

y = 16 мм – величина врезания;

l_>доп> = 0 мм –длина перебега.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.14), получим:

L_>р.х.> = 90 + 16 = 106 мм

Назначим подачу на оборот шпинделя: S_>o>=0.32 мм/об

Определим стойкость инструмента по формуле

T_>p> = T_>м> мин, (1.6.15)

где T_>м> = 80 мин – стойкость машинной работы инструмента.

 - коэффициент времени рабочего хода, определяется по формуле

 = L_>рез> / L_>рх> (1.6.16)

Подставляя известные величины в формулу (1.6.16), и формулу (1.6.15) получим:

 = 40/106 = 0.4

Т_>p> = 0.4  80 = 32 мин

Рассчитаем скорость резания V, м/мин и число оборотов шпинделя n, мин^-1.

V = V_>табл.>  K_>1>  K_>2>  K_>3> м/мин, (1.6.17)

где V_>табл.> = 24м/мин – табличное значение скорости.

K_>1> = 0.8 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K_>2> = 1 – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

K_>3> = 1 – коэффициент, зависящий от отношения L_>рез>/d.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.17), получим:

V = 240.8 =19.2 м/мин.

Значения частоты оборотов шпинделя определяем по формуле (1.6.5)

n = 10019.2/(25) = 245 мин^-1.

По паспорту станка принимаем n=250 мин^-1. Уточним скорость резания по формуле (1.6.6)

V = 25250/1000 = 19.6 м/мин

Определим основное машинное время по формуле (1.6.8)

T_>o> = 106/(2500.32) = 1.33 мин.

Режимы резания на остальные операции рассчитаем аналогично и результаты занесем в таблицу (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Сводная таблица режимов резания.

№	№	Наименование	t	Д	n>д>	V	S	L>рх>	T>o>
оп.	пер	операции или перехода	мм	об/ мин	м/ мин	мм/ об	мм	мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
05		Вертик-сверлильн.	1.6	29.4	195	18.4	0.5	65	0.64
10		Вертик-фрезерная	2	46	160	23	0.42	99	0.14
15		Гориз.-протяжная	0.3	30	-	6	-	490	0.16
20		Гориз.-протяжная	3.3	-	-	8	-	590	0.15
25		Токарная
	1	точить 50	1.7	50	1250	196	0.7	35	0.05
	2	подрезать торец	1.6	85	160	25	0.6	20	0.21
30		Вертик.-фрезерная
	1	фрез. поверхность	1.6	100	630	198	2	104	0.1
	2	фрез. поверхность	1.6	100	630	198	2	104	0.1
35		Вертик.-сверлильн.
	1	центровать	1	8	1000	27	0.16	11	0.07
	2	сверлить	2.5	5	1400	22	0.1	12	0.07
	3	зенковать	1	7	1400	25	0.16	5	0.02
	4	нарезать резьбу	1	6	250	7	1	16	0.11

Продолжение таблицы 1.4

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
40		Вертик-сверлильн.
	1	центровать	1	8	1000	27	0.16	11	0.07
	2	сверлить	12.5	25	250	19.6	0.32	106	1.33
	3	зенкеровать	10	44.8	250	35	0.6	106	0.7
	4	развернуть	0.07	45	250	35	1.1	106	0.38
	5	развернуть	0.07	45	250	35	1.1	106	0.38

1.6.4. Техническое нормирование.

Под техническим нормированием понимается установление норм времени на выполнение отдельной работы или нормы выработки в единицу времени. Под нормой времени понимается время, устанавливаемое на выполнение данной операции.

Нормирование производим по [12]. Для среднесерийного производства это штучно-калькуляционное врем (Т_>ш.к.>), и определяется как

Т_>ш.к.> = Т_>о> + Т_>в> + Т_>обсл.> + Т_>от.л.н.> + Т_>п.з.>/n мин, (6.6.1)

где Т_>о> – основное (технологическое) время, мин;

Т_>в>- вспомогательное время, мин

Т_>обсл.> – время на обслуживание, мин

Т_>от.л.н.> – время а отдых и личные нужды, мин

Т_>п.з> – подготовительно-заключительное время, мин

n – число деталей в партии, шт.

Основное и вспомогательное время составляют Т_>оп> – оперативное время, от которого в процентном соотношении считается Т_>обсл.> и Т_>от.л.н >. Для примера приведем расчет штучно-калькуляционного времени на 015 операцию.

Вспомогательное время включает в себя время на установку, закрепление и снятие детали, приемы связанные с управлением оборудованием (t_>y>), контрольные измерения (t_>изм>), время на замену инструмента, (t_>перех.>) – связанное с переходом.

Так как измерение будет проводиться штангенциркулем, то t_>изм.> = 0.2 мин.

Инструмент крепится в обычном патроне, поэтому время на его замену равно t_>перех.> = 0.02 мин.

Время на установку, закрепление и снятие детали определяется по формуле

t_>у.з.с.> = t_{>у.з.с.п.}> / n мин, (1.6.2)

где t_{>у.з.с.п.}> = 0.29 мин – время на установку и закрепление детали в тисках

n = 1 шт. – количество деталей, одновременно обрабатываемых в приспособлении.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.2), получим:

t_>у.з.с.> = 0.29 / 1 = 0.29 мин

Определим вспомогательное время по формуле

Т_>в> = t_>у.з.с.> + t_>изм.> + t_>перех.> мин, (1.6.3)

Подставляя известные величины в формулу (1.6.3), получим:

Т_>в> = 0.29+0.2+0.02=0.51 мин

Оперативное время определятся по формуле

Т_>оп> = Т_>о> + Т_>в> мин, (1.6.4)

Подставляя известные величины в формулу (1.6.4), получим:

Т_>оп> = 0.64 + 0.51 = 1.15 мин

Время на обслуживание и время на отдых составляют по 4% от оперативного времени

Т_>обсл.> = Т_>от.л.н.> = 0.04  1.15 = 0.046 мин

Подготовительно-заключительное время – это время, затраченное на подготовку исполнителя и средств технического оснащения к выполнению технологической операции. Для данного оборудования подготовительно-заключительное время на обработку детали равно 11 мин.

Приняв число деталей в передаточной партии равное n = 54 шт, определим штучно-калькуляционное время по формуле (1.6.18) 

t_>ш.к.> = 1.15 + 0.046 + 0.046 +11/54 = 1.45 мин

Нормы времени на остальные операции рассчитываем аналогично и результаты занесем в таблицу (табл. 1.5).

Таблица 1.5

Таблица норм времени.

№ опер		Т>о>	Т>в>	Т>оп.>	Т>шт.>	Т>п.з>	Т>ш.к.>	n
			t>узс>	t>пре>	t>изм>
		мин	шт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
005	Сверлильная	0.64	0.29	0.02	0.2	1.15	1.24	11	1.45	54
010	Фрезерная	0.14	0.29	0.18	0.23	0.84	0.91	11	1.11	54
015	Протяжная	0.16	0.21	0.02	0.2	0.59	0.64	11	0.84	54
020	Протяжная	0.15	0.21	0.02	0.16	0.54	0.58	11	0.6	54
025	Токарная	0.26	0.34	0.62	0.5	1.72	1.86	11	1.88	54
030	Фрезерная	0.2	0.29	0.18	0.25	0.92	0.99	11	1.19	54
035	Сверлильная	1.61	0.34	0.3	1.8	4.01	4.33	11	4.52	54
040	Сверлильная	2.8	0.34	0.37	0.2	3.71	4.0	11	4.2	54

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Расчет протяжки переменного резания.

Протягивание является одним из наиболее производительных видов обработки металлов резанием. Высокая производительность при протягивании объясняется большой суммарной длиной режущих кромок, одновременно участвующих в срезании металла. Протягивание позволяет получить обработанные поверхности высокой точности с малыми параметрами шероховатости. Протяжки являются сложным и дорогостоящим специальным инструментом. Поэтому экономическая эффективность от их применения в полной мере выявляется лишь при массовом и серийном характере производства изделий.

Проанализировав эти аргументы, окончательной операцией обработки отверстия диаметром 30H7 в детали – вилка, применяем протягивание. Произведем расчет протяжки переменного резания для этой операции по [7].

2.1.1. Определим припуск предварительного обработанного отверстия.

Припуск определяем по таблице [7. табл.1] тогда диаметр предварительного отверстия

D_>o> = D – A_>o> мм, (2.1.1)

где D = 30 – диаметр протянутого отверстия, мм

А_>о> = 0.6 мм – припуск предварительного отверстия.

2.1.2. Выбор материала протяжки.

Материал протяжки выбираем по [7. табл.17]. Для обработки углеродистой стали протяжку изготовляют из быстрорежущей стали Р6М5.

2.1.3. Выбор хвостовика.

Хвостовиком принимаем цилиндрический для быстросменного патрона. Размеры хвостовика выбираем по [7. табл.18].

2.1.4. Определяем усилие P_>>_>x>, допустимое прочностью хвостовика.

P_>>_>x> = F_>x>[_>x>] H, (2.2)

где F_>x> = 380 мм² – наименьшая площадь поперечного сечения хвостовика

[_>x>] = 300 H/мм² – допустимое напряжение в материале протяжки.

Подставляя известные величины в формулу (2.2), получим:

P_>>_>x> = 380  300 = 114 kH

2.1.5. Определим усилие допускаемое тяговой силой станка.

Усилие Q принимаем с коэффициентом 0.9, тогда:

Q = 0.9 Q_>H> (2.3)

где Q – усилие, допускаемое тяговой силой станка;

Q_>H> = 200 Н – номинальная тяговая сила (1 табл.14)

2.1.6. Определим глубину стружечной канавки.

Максимальная глубина h_>o>[] стружечной канавки по допускаемому усилию определяется по формуле

h_>o>[] = 0.5 (D_>o> – 1.1P_>доп>/[_>x>]) мм, (2.4)

где Р_>доп> = Р_>>_>x> – допустимое усилие, Н

Подставляя известные величины в формулу (2.4), получим:

h_>o> = 0.5  (29.4 – 1.1114000/300) = 3.979 мм

2.1.7. Определим шаг черновых зубьев.

Шаг определяется по формуле

t = mL мм, (2.5)

где L = 50 мм – длина протягиваемого отверстия

m = 1.5 мм – модуль зубьев.

Количество одновременно обрабатываемых зубьев выбираем по [7. табл.19] Z_>i> = 5 шт.

2.1.8. Определим профиль стружечной канавки.

Профиль стружечной канавки определяется по [7. табл.20].

2.1.9. Определим подачу на черновые зубья протяжки.

Подача определяется по формуле

S_>z> = F_>a> / (LK_>min>) мм, (2.6)

где K_>min> = 2.5 – коэффициент заполнения стружечной канавки

F_>a> = 12.6 мм² – площадь стружечной канавки.

Подставляя известные величины в формулу (2.6), получим:

S_>z> = 12.6/(502.5) = 0.1

2.1.10. Определим фактическую величину коэффициента заполнения стружечной канавки.

Значение коэффициента определяется по формуле

K_>min> = F_>a> / (LS_>zu>) (2.7)

Подставляя известные величины в формулу (2.7), получим:

K_>min> = 12.6 / (500.1) = 2.52

2.1.11. Выбор геометрии черновых зубьев.

Передние и задние углы черновых зубьев выбираем по

[7. табл. 6 и табл.7]. Передний угол  = 15, а задний =3.

2.1.12. Определяем количество зубьев в черновых секциях протяжки.

В первой черновой секции количество зубьев принимаем равное 2. S_>ч>_>c1> = 2. В остальных черновых секциях количество зубьев определяется по формуле

Z_>чс> = P_>z> / P_>доп> = С_>p>DS_>zu>^xZ_>i>K_>j>K_>c>K_>y> шт, (2.8)

Значения всех коэффициентов берем из таблиц

[7. табл. 12 и табл. 13].

C_>p> = 700; X_>p> = 0.85; K_>j> = 0.93; K_>c>=K_>u> = 1

Подставляя известные величины в формулу (2.8), получим:

Z_>чс> = 700300.1^0.8550.93/114000 = 0.4

Принимаем Z_>чс> = 2.

2.1.13. Произведем расчет припуска.

Припуск на переходные зубья А_>оп> и число переходных секций i определяем по [7. табл.21]

А_>оп> = 0.18 мм, i_>n >= 2.

Припуски на чистовые зубья.

А_>очт> равен А_>оит> = 0.1 мм

Припуск на черновые зубья определяем по формуле

А_>оч> = А_>о> – (А_>оп> + А_>опт>) мм, (2.9)

Подставляя известные величины в формулу (2.9), получим:

А_>оч> = 0.6 – 0.18 – 0.1 = 0.32 мм.

2.1.14. Определим припуски на двузубую черновую секцию.

Припуски определяются по формуле

А_>оч.1> = 1.8S_>zu>/Z_>чс> мм, (2.10)

Подставляя известные величины в формулу (2.10), получим:

А_>оч.1> = 1.80.1/2 = 0.09 мм.

2.1.15. Определим количество черновых секций.

Количество черновых секций без первой определим по формуле

i_>u> = A_>оч> – A_>оч.1> / (2S_>zu>) шт, (2.11)

Подставляя известные величины в формулу (2.11), получим:

i_>u> = 0.32-0.09/(20.1) = 1.15

Принимаем i_>u> = 2.

2.1.16. Определим число зубьев в черновой части.

Z_>ч> = Z_>ч.1> + Z_>ч.с.>  i шт, (2.12)

Подставляя известные величины в формулу (2.12) , получим:

Z_>ч> = 2+22 = 6 шт

2.1.17. Определим длину черновой части.

Длина черновой части определяется по формуле

l_>ч> = Z_>ч>  t мм, (2.13)

где l_>ч> – длина черновой части, мм

Z_>ч> – число зубьев в черновой части, шт

t – шаг зубьев, мм.

Подставляя известные величины в формулу (2.13), получим:

l_>ч> = 610=60 мм

2.1.18. Определим число переходных секций.

Число переходных секций определим по [7. табл.21].

2.1.19. Определим подачу на переходных секциях.

Назначим подачу на 1 и 2 переход. секции соответственно S_>zn1> = 0.9 мм, S_>zn2> = 0.9 мм.

2.1.20. Определим число переходных зубьев и длину этой части протяжки.

Число переходных зубьев определяется по формуле

Z_>n> = Z_>n.c>  i_>n> шт, (2.14)

где Z_>n.c.> =2 – число переходных зубьев в первой секции

Подставляя известные величины в формулу (2.14), получим:

Z_>n> = 22 = 4 шт.

Длина переходной части равна (2.13)

l_>n> = 410=40 мм

2.1.21. Определим количество чистовых зубьев и их укороченный шаг.

Количество укороченных зубьев определяется по формуле

Z_>ч.м.> = A_>очт>/(2S_>zu.m>) шт, (2.15)

Подставляя известные величины в формулу (2.15), получим:

S_>z>_>чм> = 0.1  (20.01) = 5

Шаг чистовых зубьев определим из соотношения 

t_>чт> = 0.7t = 7мм

2.1.22. Определим размеры стружечной канавки для чистовых и калибрующих зубьев.

Размеры определяются по таблице [7. табл. 20].

2.1.23. Определим длину чистовой части протяжки.

Длина чистовой части протяжки определяется по формуле

l_>чт> = Z_>чт>  t_>чт> мм, (2.16)

Подставляя известные величины в формулу (2.16), получим:

l_>чт> = 57 = 35 мм.

2.1.24. Определим диаметр калибрующих зубьев.

Диаметр калибрующих зубьев определяется по формуле

D = D_>max> - мм, (2.17)

где D_>max> – максимальный диаметр обрабатываемого отверстия, мм

 - изменение диаметра отверстия после протягивания, мм.

Подставляя известные величины в формулу (2.17), получим:

D = 30+0.021 = 30.021 мм

При протягивании заготовок из стали, диаметр отверстия увеличивается на 0.0050.01 мм. Учитывая это D_>k> = 30.021 – 0.01 = 30.011 мм.

2.1.25. Определим количество калибрующих зубьев.

Количество калибрующих зубьев Z_>k> определяется по таблице [7. табл. 22]. Z_>k> = 7 шт.

2.1.26. Определим длину калибрующей части.

Длина калибрующей части определяется по формуле

l_>k> = Z_>k>  t_>k> мм, (2.18)

Подставляя известные величины в формулу (2.18), получим:

l_>k> = 77 = 49 мм

2.1.27. Определим задний угол калибрующих зубьев.

_>k> = 115`  j_>k> = 152

2.1.28. Определим длину режущей части.

l_>p> = 60 + 40 + 35 = 135 мм.

2.1.29. Определим цилиндрическую ленточку на вершинах калибрующих зубьев.

Цилиндрическую ленточку на вершинах калибрующих зубьев принимаем f_>k> = 0.2 мм.

2.1.30. Определим ширину выступов между выкружками.

Ширину выступов между выкружками определяем по формуле

В_>в> = (1.1  1.3)  D мм, (2.19)

Подставляя известные величины в формулу (2.19), получим:

В_>в> = 1.29  30 = 7 мм

2.1.31. Определим количество выкружек.

Количество выкружек на черновых зубьях определяется по формуле

N_>черн.> = D / (Z_>c>В_>в>) шт, (2.20)

Количество выкружек на чистовых зубьях определяется по формуле

N_>чист.> = D / (2 В_>в>) шт, (2.21)

Подставляя известные величины в формулы (2.20) и (2.21) получим:

N_>черн.> = 30(27) = 6 шт.

N_>чист.> = 30(27) = 6 шт.

2.1.32. Определим ширину выкружек.

Ширину выкружек для черновых зубьев определяем по формуле

В_>черн.> = D/N_>ч>  (Z_>c>-1)/Z_>c> мм, (2.22)

Ширину выкружек для чистовых зубьев определяем по формуле

В_>чист.> = В_>черн> -2 мм, (2.23)

Подставляя известные величины в формулы (2.22) и (2.23), получим:

В_>черн.> = 307  (2-1)2 = 6.73 мм

Принимаем В_>черн> = 7 мм.

В_>чист> = 7-2 = 5 мм.

2.1.33. Определим радиусы выкружек и диаметры шлифовального круга.

Данные выбираем по таблице [7. табл.23]. Rв_>ч> = 36 мм,

D_>ч> = 60 мм.

2.1.34. Выбираем размеры центрового отверстия.

Данные выбираем по таблице [7. табл.16]

2.1.35. Определим длину хвостовика.

Длину хвостовика определяем из таблицы [7. табл.18].

L_>х> = 80 мм.

2.1.36. Определим диаметр шейки протяжки.

Диаметр шейки протяжки определяется по формуле

D_>2> = D_>1> – 1 мм, (2.24)

Подставляя известные величины в формулу (2.24), получим:

D_>2> = 28- 1 = 27 мм.

2.1.37. Определим длину переходного конуса, длину и диаметр передней направляющей.

Эти размеры принимаем следующими

l_>k> = 35 мм l_>n> = 50 мм

2.1.38. Определим длину и диаметр задней направляющей.

Диаметр задней направляющей равен D_>u> = 30f7, а длина направляющей составляет 50 мм.

2.1.39. Определим длину протяжки.

Длину протяжки определяем по формуле

L_>п> = l_>p> + l_>k> + l_>1> + l_>k> + l_>n> + l_>u> мм, (2.25)

Подставляя известные величины в формулу (2.25) , получим:

L_>п> = 135 + 49 + 80 +16 +30 = 399 мм

2.2. Конструкции специального высаживающего и сглаживающего инструмента для восстановления и упрочнения плоских поверхностей

Разработаем конструкции специального высаживающего и сглаживающего инструмента для восстановления и упрочнения плоских поверхностей на вертикально фрезерном станке.

2.2.1. Конструкция высаживающего инструмента приведена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01.СБ) .

Роликовый инструмент состоит из конусного хвостовика (16) и скалки (13), закрепленной на фланце хвостовика через изоляционное кольцо (6) и изоляционные втулки (2), изготовленные из текстолита. Скалка служит для направления вилки (1), в нижней части которой на радиальных подшипниках качения (21) и (22) установлена ось (11), с роликом (12). Давление инструмента на деталь и плавность работы всего инструмента осуществляется с помощью пружины (23). Ролик (12) толщиной 56 мм, диаметром 80 мм может быть изготовлен из твердого слава иди быстрорежущей стали. Оптимальные геометрические параметры высаживающих роликов следующие

угол заточки 60 фаска при вершине не должна быть меньше 0.2 … 0.3 мм. В крышках (9) и (10) и стаканах (14) и (15) установлены щелевидные уплотнения, служащие для предотвращения загрязнения подшипников пылью и другими микрочастицами. При осуществлении процессов выдавливания и сглаживания цепь главного движения в станке отключается. Ролик вращается вокруг своей оси за счет трения о поверхность обрабатываемой детали. Шпонка (27) служит для исключения поворачивания вилки относительно детали.

Принципиальная схема обработки плоских поверхностей на вертикально фрезерном станке представлена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13.02) . Ток от источника подводится с помощью гайки (19).

2.2.2. Конструкция сглаживающего инструмента приведена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.18.СБ)

Конструкция сглаживающего инструмента аналогична конструкции выдавливающего. Отличие заключается в связи с тем, что рабочим инструментом является не вращающийся ролик, а неподвижно закрепленная пластина (7) которая изготовляется из твердого сплава ВК3.

Пластина, со сферической рабочей поверхностью, крепится к планке (5) с помощью зажима (3).

Плотное прилегание пластины к планке осуществляется завинчиванием гайки (12). Сама планка крепится к вилке четырьмя болтами (11).

Твердосплавная пластина – инструмент имеет возможность поворачиваться вокруг оси винта-зажима, на величину, обеспечивающую использование всей сферической поверхности пластины.

Сглаживанием достигается низкая шероховатость поверхности, размер и величина выступов могут регулироваться числом повторных рабочих ходов и давлением инструмента. Измерение микротвердости в сечениях высаженного и сглаженного профиля показывает увеличение твердости отдельных участков в 2 … 3 раза по сравнению с твердостью сердцевины.

Сглаживание обеспечивает увеличение контактной поверхности сопрягаемой детали и снижение ее шероховатости увеличение твердости и упругих свойств контактной поверхности необходимый натяг сопряжения.

Заточку твердосплавных пластин проводят на приспособлении к заточному станку, кругами из белого электокорунда 40-25 СТ1-СТ2, доводят алмазным кругом.

Конструкция приспособления для профилирования инструмента приведена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06. 01.СБ).

Пластину (9) устанавливают между валом (8) и прижимом (4). Вал установлен в корпусе (6) в двух подшипниках (12) и поворачивается маховиком (7).

Все приспособление крепится в специальных заточных тисках, которые имеют возможность поворачиваться относительно трех осей координат. Необходимый угол заточки пластины определяется поворотом всего приспособления на станке, а значение радиуса пластины определяется расстоянием от оси вращения вала до шлифовального круга станка.

2.3. Возможность дальнейшего развития упрочняющей технологии электромеханической обработки.

В условиях серийного производства и ремонта деталей основной задачей совершенствования должно явиться повышение производительности процесса и обеспечение высокого качества. Это должно осуществляться путем применения многинструментальных приспособлений, которые во многих случаях позволяют исключить электроконтактное устройство, что особенно важно при упрочнении деталей большой длины, так как при этом обеспечивается стабильность теплообразования по всей длине детали, и, кроме того, экономиться электроэнергия.

Схема четырехконтактного приспособления, которое устанавливают в суппорте (7) токарного станка приведена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.C.13.03).

Приспособление предназначено для отделочно-упрочняющей обработки шеек валов. Обоймы (3), в которых крепятся вращающиеся ролики (4), имеют возможность поворачиваться на стойке (2) и штоке пружинной державки (6), что обеспечивает хороший контакт роликов с обрабатываемой заготовкой (5). Непосредственное присоединение концов вторичного конура трансформатора (8) к обоймам (3) обеспечивает стабильность электрического режима независимо от длины обрабатываемой заготовки (5) и наименьшие потери энергии по сравнению с подачей тока через патрон станка.

Одновременная работа четырех роликов позволяет значительно увеличить подачу и, следовательно, производительность обработки. При этом, разумеется, увеличивается суммарная поверхность контакта заготовки с инструментом и соответственно должна быть увеличена плотность тока до 200 … 250 Амм².

Такая схема упрочнения электромеханической обработки особенно эффективна при обработке больших поверхностей длинных деталей, как, например, валы турбин, различные штоки гидравлических машин, где производительность, стабильность и качество обработки имеют решающее значение.

2.4. Расчет пружины.

Проведем расчет параметров пружины по [3]. Установим необходимые параметры пружины

P_>1> – сила пружины при предварительной деформации

P_>2> – сила пружины при рабочей деформации

N - выносливость

D – наружный диаметр пружины

 - относительный инерционный зазор пружины сжатия

P_>3> = P_>2>/(1-0.05)P_>2>/(1-0.25) (2.26)

Так как P_>1> = 25 кгс и P_>2> = 100 кгс, подставляя известные величины в формулу, получим:

Р_>3> = 105  133 кгс

N = 110⁷ D = 75  80 мм  = 0.05  0.25.

Выбираем, исходя из заданного диаметра, и стремления обеспечить наиболее критическую скорость, останавливаемся на витке со следующими данными

пружина II класса, разряда 3 ГОСТ 13772-68. Номер 69

Р_>3> = 125, D = 60, d = 5.

z_>1> = 8.230 кгсмм – жесткость первого витка.

f_>з> = 15.460 – max прогиб первого витка, мм.

Сталь 65Г по ГОСТ 1050-74. HRC_>э> = 46…52

_>3> = 96 кгсмм² – max касательное напряжение.

Выбираем рабочий ход пружины h = 10 мм. Жесткость пружины определяем по формуле

z = (P_>2>-P_>1>)h кгсмм (2.27)

Подставляя известные величины в формулу (2.27), получим:

z = 3.75 кгсмм.

Число рабочих витков пружины

n = z_>1>/z шт; (2.28)

Подставляя известные величины в формулу (2.28), получим:

n = 20.98/3  6

Уточняем жесткость по формуле

z = z_>1>/n кгсм; (2.29)

Подставляя известные величины в формулу (2.29), получим:

z = 20.98/6 = 3.49

При полутора нерабочих витках n_>1> = n+n_>2> = 6+1.5 =7 витков.

Шаг пружины

t = f_>3> + d мм (2.30)

Подставляя известные величины в формулу (2.30), получим:

t = 5+5 = 10 мм.

2.5. Выбор подшипников качения.

Подбор подшипников ведем по наибольшей реакции опор. Так как осевая нагрузка отсутствует, то принимаем радиальные шариуоподшипники.

Коэффициент работоспособности определяется по формуле

С = 0.2(R_>а>К_>к>_> >+ mA)К_>>(h)^0.3 Н, (2.31)

где R_>а> = 500 Н – радиальная нагрузка

А = 0 – осевая нагрузка

К_>> = 1.4 – динамический коэффициент [9. табл.74]

К_>к> = 1.0 – коэффициент кольца

m = 8000ч – срок службы подшипника

 = 8.3 радс – угловая скорость.

Подставляя известные величины в формулу (2.31), получим:

С = 0.2  (500  1 + 0)  1.4(8.3  8000)^0.3 = 39.5

По таблицам [2. табл.96] выбираем подшипники сверхлегкой серии с обозначением 1000903 и 1000904 по ГОСТ 8338-75.

2.6. Расчет оси на срез.

Проведем расчет оси на срез. Составим уравнения реакции опор, для последующего построения эпюры (см. рис. 2.1)

М_>A> = 0

FAC - R_>B>AB = 0

R_>B> = FACAB = 10.040.08 = 0.5 кН

R_>A> = FR_>B> = 0.5 кН

1) BC: 0<x_>1><0.04

Q_>y> = -R_>B> = -0.5 кН

M_>z> = R_>B>x_>1>

M_>z(B)> = 0R_>B> = 0

M_>z(C)> = 0.040.5 = 0.02

2) AC 0<x_>2><0.04

Q_>y> = R_>A> = 0.5 кН

M_>z> = R_>A>  x_>2>

_> >M_>z(A)> = 0

M_>z(C)> = 0.04  0.5 = 0.02 кН

3) _>max> = M_>zmax>W_>z> < []

где [] = 160 МПа – допустимое напряжение на изгиб.

W_>z> определяется как

W_>z> = d³32 = 0.1³ (2.32)

d определяется как

d=³M_>zmax>(0.1[]) (2.33)

Подставляя известные величины в формулу (2.33), получим:

d = ³0.0210³(0.116010⁶) = 0.01 м = 10 мм

Рис 2.1.

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

3.1. Цель проведения исследования.

Цель данного исследования – доказательство эффективности электромеханического метода восстановления и упрочнения поверхности.

3.2. Содержание и анализ исследования.

3.2.1. Природа и структура поверхностного слоя при электромеханической обработке.

3.2.1.1. Влияние углерода и исходной структуры металла на упрочняемость поверхностного слоя .

Увеличение твердости наблюдается у сталей, при обычной закалке, с массовой доле углерода до 0.6%, а при содержании углерода выше 0.6% твердость почти не изменяется, достигнув своего максимального значения HRC_>э> 65…67. При ЭМО может быть реализована потенциальная возможность увеличения твердости высокоуглеродистых сталей в связи с повышением дисперсности метала и выделением карбидной фазы. Для выявления особенностей упрочнения сталей ЭМО приведем результаты экспериментов на сталях 20, 45 и У10. Перед испытанием образцы диаметром 20 мм и высотой 150 мм подверглись нормализации с оптимальным режимом, для данной стали.

Изменения микро твердости по глубине при упрочнении ЭМО различных углеродистых сталей приведены в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13).

Упрочнение производилось при следующих режимах

I=600A, V=3.2 м/мин, S=0.195 мм/об, P=70H.

При одинаковом термомеханическом воздействии глубина слоя с повышенной твердостью возрастает с увеличением массовой доли углерода. Это объясняется тем, что наряду с другими факторами в этом случае увеличивается электрическое сопротивление металла. Относительное увеличение твердости, по сравнению с исходной при упрочняющем режиме электромеханической обработки , для стали 20 возрастает в 2.1, для стали 45 в 2.7, а для стали У10 - в 3.85 раза.

Таким образом, более высокая эффективность упрочнения электромеханической обработкой достигается у сталей с большим содержанием углерода.

3.2.1.2. Влияние числа рабочих ходов на микротвердость поверхностного слоя.

Особенностью ЭМС является многократное термомеханическое воздействие на поверхностный слой, которое зависит от числа приведенных рабочих ходов m 

m=LN/S (3.1)

где L – длина контакта инструмента с деталью, мм

N – число рабочих ходов

S – продольная подача, ммоб.

Поскольку скорость нагрева при электромеханической обработке очень высокая, то, очевидно, полная рекристаллизация при повторных рабочих ходах не успевает произойти.

Повторные рабочие ходы при низких скоростях обработки способствуют увеличению глубины упрочняемого слоя . Последнее можно объяснить явлением наследственности. Эффект наследственности обычно объясняется передачей дефектов кристаллической решетки, образующихся в результате предварительного упрочнения. Если учесть, что скорость нагрева при ЭМС очень велика, а повторная закалка сопровождается дополнительным деформированием поверхностного слоя, то можно предположить, что за счет повторных рабочих ходов электромеханической обработки можно достичь существенного повышения механических свойств поверхностного слоя обрабатываемого материала. В этой связи необходимо установить придельное число рабочих ходов, которые дает повышение механических свойств поверхностного слоя обрабатываемого материала. Практически число рабочих ходов не должно превышать трех. Зависимость твердости поверхностного слоя от числа рабочих ходов представлена в графической части (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13).

Обрабатываемый материал сталь 40Х.

Режимы обработки

I=710A V=8 ммин S=0,2 ммоб.

Возможность повышения твердости на глубине до 0.15 … 0.20 мм и получения при этом мелкодисперсной структуры во многих случаях позволяет заменять специальные операции термической обработкой ЭМУ.

3.2.1.3. Влияние скорости сглаживания на увеличение твердости по глубине.

График изменения твердости по глубине в зависимости от скорости сглаживания приведен в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13 ).

Обрабатываемый материал закаленная сталь 40Х

Режимы обработки I=470A; S=0.2ммоб; P=500H

При рассмотрении микрошлифов на поверхностном слое были обнаружены светлые полоски, начиная с очень тонкой для V=82.2 ммин и кончая более широкой при V = 13.6 ммин. С увеличением скорости сглаживания возрастет температура у самой поверхности в связи с увеличением теплоты, выделяемой при трении. Этим объясняется и повышение поверхностной твердости. Однако глубина слоя с высокой твердостью уменьшается из-за снижения удельного значения теплоты, выделяемой током.

При увеличении скорости обработки, зона наибольшего отпуска приближается к поверхности. Применительно к нормальным условиям эксплуатации деталей оптимальная скорость сглаживания закаленной стали 40Х должна быть 10…15 ммин.

3.2.2. Сопротивление усталости деталей.

Сопротивление усталости имеет особое значение для деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок, как, например, коленчатые валы двигателей, а также другие ответственные детали, где имеется опасность поломки. Рассмотрим влияние давления на распределение остаточных напряжений в поверхностном слое.

По классификации Н. Н. Давиденкова, различают три вида остаточных напряжений напряжение первого, второго и третьего рода. Микронапряжения второго и третьего рода устанавливаются в малых объемах металла, соизмеримых с объемом отдельных зерен. В настоящей работе определялись напряжения первого рода, которые уравновешиваются в макрообъемах детали и имеют ориентированное направление. Большинство исследователей считают, что напряжения сжатия способствуют повышению усталости металлов, а растягивающее напряжение уменьшают придел выносливости. В условиях электромеханического упрочнения знак и величина напряжений будут в основном зависеть от совокупности температурного и силового воздействия на поверхностный слой.

При электромеханической обработке в поверхностном и переходном слоях, могут иметь место все приведенные выше структурные составляющие соотношение их будет зависеть от режимов обработки. Особенность электромеханической обработки связана с явлением горячего наклепа. Эта особенность будет проявляться тем интенсивнее, чем выше температура нагрева и давления обработки. Отсюда следует, что при высоких температурах и значительных давлениях электромеханической обработки можно ожидать в светлой зоне поверхностного слоя появление растягивающих остаточных напряжений.

Сложность структуры и объемных изменений в поверхностном слое электромеханической обработки зависит от взаимодействия тепловых и силовых факторов.

При высокотемпературной деформации, когда температура ниже А_>с3>, и больших давлениях, возникает горячий наклеп металла, в результате чего деформированные зерна металла приобретают мелкодисперсное строение, уплотняются и срастаются между собой, а поверхностный слой становится темным. Такой слой металла характеризуется уменьшением удельного объема и, следовательно, вызывает появление растягивающих остаточных напряжений.

С увеличением силы тока глубина залегания и значение сжимающих напряжений уменьшаются. Это объясняется тем, что увеличение тока приводит к более высокой температуре нагрева, делает металл более пластичным и способствует вытягиванию зерен поверхностного слоя в направлении действии силы трения. В поверхностном слое, обработанном без применения силы тока, возникают сжимающие остаточные напряжения, что связано с холодным наклепом и увеличением удельного объема металла без фазовых превращений и согласуется с данными Кудрявцева. И. В.

Рассмотрим влияние давления на распределение остаточных напряжений в поверхностном слое. При давлении, вызываемом силой 200 Н, возникают сжимающие напряжения, переходящие на глубине 0.035 мм в растягивающие напряжения. При обработке с силой 500 Н в поверхностном слое возникают растягивающие напряжения. Такое значительное влияние давления объясняется тем, что увеличивается сила трения и вытягивание (сдвиг) поверхностных слоев металла. Благоприятные результаты дает комбинированная обработка. Первый рабочий ход производится без тока, в результате чего были созданы сжимающие напряжения 700 МПа. При повторном проходе (рабочем ходе) тока силой 300 А образовался поверхностный слой глубиной 0.1 мм с максимальной микротвердостью около 6000 МПа. Сжимающие напряжения располагались на глубине 0.05 мм, а их величина достигала 900 МПа.

Сопоставив результаты, мы видим, что эффективно применять предварительную обработку без тока. Это объясняется не только возможностью предварительного наведения сжимающих напряжений, но и измельчением при этом структуры металла. Исследования показывают, что обратная последовательность режимов комбинированной обработки также приводит к благоприятным результатам. Так, упрочнение нормализованной стали 40Х в два рабочих хода (режим первого хода I = 300 A; u = 5.8 ммин; S = 0.12 ммоб) одной и той же пластиной (R = 8 мм, r = 5 мм) дало возможность получить в поверхностном слое сжимающее остаточное напряжение вместо растягивающих, которые возникали при обработке за один рабочий ход. Следует отметить, что в данном случае образованию растягивающих напряжений при первом проходе (рабочем ходе) способствовало большое давление в связи с малыми радиусами закругления пластины.

Эффективность второго рабочего хода в данном случае аналогична эффективности, получаемой при обработке закаленной поверхности дробеструйной обработкой. Установлено, что комбинированная обработка дает возможность получить детали с высокими физико-механическими свойствами поверхностного слоя.

При относительном сходстве общего характера распределения остаточных напряжений в поверхностном слое металла при переменном и постоянном токе более эффективно действует постоянный ток, так как сжимающие напряжения в этом случае залегают на большой глубине.

Управлять остаточными напряжениями можно путем изменения силы тока и давления путем дополнительной обработки без подвода тока. Для получения благоприятных напряжений сила тока не должна превышать 400  500 А ( при геометрии пластины R = 30 мм, r = 15 мм) работать следует с возможно меньшим давлением при скорости 6  10 ммин, применяя при этом комбинированную обработку. Однако, как уже указывалось, сопротивление усталости деталей зависит в основном от структуры поверхностного слоя и поэтому почти при всех режимах электромеханической обработки оно повышается.

Многие ответственные детали изготовляют из поковок, в процессе эксплуатации они подвергаются знакопеременному изгибу. Были проведены сравнительные усталостные испытания образцов, изготовленных из прокованной стали 45.

Сравнительными испытаниями на установке консольного типа УКИ-10М были подвергнуты тр группы образцов. Образцы первой группы обрабатывались шлифованием

Второй группы – сглаживанием электромеханической обработки с режимом I = 350 A u = 7.5 ммин S = 0.07 ммоб один рабочи ход геометрия пластины R = 5 r =  третьей группы – сглаживанием при тех же условиях, что и второй группы, но без применения тока.

Образцы, обработанные ЭМС, повысили сопротивление усталости на 22%, а образцы, сглаженные без применения тока всего лишь на 11.4%. Наибольшее остаточные напряжения сжатия имеют место при сглаживании без применения тока. Это свидетельствует о том, что при электромеханической обработке существенное влияние на выносливость оказывает получаемая тонкая структура металла.

Кривые усталости образцов из стали 45 для вышеперечисленных режимов электромеханической обработки приведены в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13 ).

3.2.3. Шероховатость поверхности при электромеханической обработке.

Поскольку электромеханическое сглаживание относится к упрочняюще-отделочной обработке, то наряду с глубиной упрочнения существенное значение имеют точность и параметры шероховатости обработанной поверхности, значение подачи, давления, силы и рода тока.

Во всех случаях обработка должна осуществляться при достаточной жесткости технологической системы и в отсутствии существенной вибрации. При этом шероховатость рабочей поверхности инструмента должна быть ниже требуемой шероховатости обработки упрочняемой поверхности.

Рассмотрим влияние основных факторов. Как показывают исследования, с увеличением исходной шероховатости повышается степень неоднородности образованной поверхности и увеличивается вероятность отклонения силы деформирования от оптимального значения. При выборе значения режимов чистовой отделочной обработки ЭМС следует учитывать совокупность факторов, к которым в первую очередь относятся шероховатость поверхности, точность размеров детали и глубина упрочнения. При ЭМС шероховатость обработанной поверхности может увеличиваться до R_>a> = 2.5 мкм и выше, однако практически начальная шероховатость выше конечной в 2 … 5 раз.

В графической части (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13) показана зависимость шероховатости при отделочной обработке образцов стали 45 от режимов электромеханической обработки.

Как видно из зависимости оптимальными при обработке стали 45, являются следующие режимы электромеханической обработки I = 450500A; V = 7080 ммин.

Зависимость между подачей и шероховатостью поверхности обрабатываемой детали прямо-пропорциональная. Поэтому подачу необходимо назначать максимальную, удовлетворяющие требования к шероховатости обработанной поверхности.

3.2.4. Сущность способа восстановления деталей без добавочного материала.

Технологический процесс восстановления посадочных поверхностей нормально изношенных деталей состоит из двух операций высадки металла и сглаживания посадочной поверхности определенного размера.

Принципиальное значение этих операций состоит в различии контактных напряжений. В первом случае обработка проводится роликом из твердого сплава, ширина контактной поверхности которого меньше подачи примерно в 3 раз, а во втором случае обработка проводится твердосплавной пластиной, ширина которой значительно превышает подачу.

При высадке на контактной поверхности образуется винтовой выступ, а при сглаживании этот выступ уменьшается до необходимого размера первоначальный диаметр контактной поверхности увеличивается.

Профиль может создаваться как за счет увеличения силы Р, так и за счет увеличения числа рабочих ходов.

По мере увеличения силы металл, контактирующий с пластиной, подвергается все большему пластическому деформированию и выжимается наружу вдоль контура пластины, а последняя, внедряясь в металл, образует впадину, увеличивающуюся в своих размерах.

Таким образом, по мере увеличения силы расстояние между неровностями, ограничивающими выступ, уменьшаются.

4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

4.1. Состав продукции цеха, регламент его работы и

характеристика.

Приспособление для восстановления ходовых винтов выпускает специальный цех, специализированный на производстве приспособлений и инструментов для восстановления поверхностей деталей электромеханической обработкой. Цех работает в две рабочих смены, рабочих часов в неделю - 40; количество часов работы в смену - 8.

4.2. Определение потребного количества оборудования и производственной площади участка.

4.2.1. Расчет трудоемкости изготовления заданной детали по операциям технологического процесса определяется по формуле

T_>gi> = N_>зап>t_>шт.к.>i60 , (4.2.1)

где T_>gi> – трудоемкость i-ой операции технологического процесса обработки заданной детали, ч

N_>зап> – годовая программа запуска детали, шт

t_>шт.к.> – норма штучно-калькуляционного времени i-ой операции технологического процесса, мин.

Подставляем значения для операции 015 в формулу (4.2.1)

T_>g>_>015> = 20121,0860 = 36.22

Подставляем значения для последующих операций в формулу (4.2.1), и результаты заносим в таблицу (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Расчет годовой трудоемкости количества основного

технологического оборудования.

№	наименование	модель	трудоемкость		годов.	расчетн.
опер	операции	станка	t>шт.к> мин	N, шт	К>труд>	трудоемкость	число оборуд.
1	2	3	4	5	6	7	8
015	верт.-сверл.	6Р13РФ2	1.08			36,22	0,329
020	фрезерная	6Р13	1.11			37,22	0,339
025	протяжная	7520	0.84			28.17	0,256
030	протяжная	7520	0.6	2012	36,54	20.12	0,183
035	токарная	16К20	1.88			63.04	0,574
040	фрезерная	6Р13	1.19			39.91	0,363
045	сверлильная	2РВ5РФ2	5.52			151.6	1,379
050	сверлильная	2РВ5РФ2	4.2			140.8	1,282

4.2.2. Расчет потребности основного технологического оборудования определяется по формуле

С_>и.рас.> = Т_>и.уч.>  Ф_>до > (4.2.2)

где С_>и.рас.> – расчетное число станков по каждой операции техпроцесса на участке

Т_>и.уч.> – трудоемкость по каждой операции техпроцесса на участке

Ф_>до> – действительный годовой фонд времени = 4015 ч.

Трудоемкость по каждой операции техпроцесса определяется по формуле

Т_>и.уч.> = Т_>и.дет.>  Т_>труд> ч, (4.2.3)

где Т_>труд> = 36.4 – коэффициент соотношения трудоемкостей.

Преобразовав формулы (4.2.2) и (4.2.3), получим

С_>и.рас.> = Т_>идет.>  Т_>труд.>  Ф_>д.о.> (4.2.4)

Подставляя известные величины в формулу (4.2.4), получим:

С_>015> = 36,22  36,54  4015 = 0,329

Расчет числа оборудования для других операций производим аналогично и результаты заносим в таблицу.

4.3. Расчет плановой себестоимости продукции участка.

4.3.1. Расчет стоимости основных материалов.

Расходы на основные материалы за вычетом отходов определяются по формуле

М = С_>3> – С_>о> гр, (4.3.1)

где С_>3> – стоимость заготовки детали, гр

С_>о> – стоимость отходов, гр.

С_>3> = m_>3>Ц_>м>К_>мз>1000 гр, (4.3.2)

где m_>3> – масса заготовки детали, кг

Ц_>м> – стоимость 1т. заготовки

К_>мз> – коэффициент, учитывающий транспортно – заготовительные расходы.

С_>о> = m_>от>Ц_>о>1000 гр, (4.3.3)

где m_>от> – масса отходов, кг

Ц_>о> - стоимость 1т. отходов, гр.

Подставляя известные величины в формулы (4.3.1), (4.3.2) и (4.3.3.), получим:

С_>3> = 1.6111001.151000 = 2,03

С_>о> = 0.271101000 = 0.03

М = 2.03 – 0.03 = 2

4.4. Расчет себестоимости и условной внутризаводской цены детали.

4.4.1. Цеховую себестоимость детали (С_>ц>) определяем по следующей формуле

С_>ц> = М + З_>тар >+ З_>д >+ З_>отч >+ Н_>рас> гр, (4.4.1)

где М – расходы на основные материалы за вычетом отходов, гр

З_>тар> – прямая тарифная зарплата основных производственных рабочих, гр.

З_>тар> = t_>шт.к. > 60  Ч_{>ср.взв.}> гр, (4.4.2)

где t_>шт.к.> – норма штучно-калькуляционного времени на обработку детали , мин

Ч_{>ср.взв.}> – средневзвешенная часовая тарифная ставка, гр

З_>д> – доплаты и дополнительная оплата труда основных производственных рабочих на одну деталь, гр.

Определяется как

З_>д> = З_>тар>  а_>доп>  100 , (4.4.3)

где а_>доп> – процент доплаты и дополнительной оплаты, а_>доп > = 64%.

Отчисления в фонд социального страхования определяются как

З_>отч> = (З_>тар> + З_>д>)  0.375 (4.4.4)

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования и цеховые расходы Н_>рас> находим по формуле

Н_>рас> = З_>тар>  а_{>кос.рас}>  100 (4.4.5)

где а_{>кос.рас.}> – процент накладных косвенных расходов, а_{>кос.рас.}> = 377,86%

Подставляя известные величины в формулы (4.4.1), (4.4.2), (4.4.3), (4.4.4) и (4.4.5), получим:

З_>тар> = 15.4260  0.73 = 0.188

З_>д> = 0.18864100 = 0.12

З_>отч> = (0.188+0.12)0.375 = 0.116

Н_>рас> = 0.188377.86100 = 0.71

C_>ц> = 3.24 + 0.187 + 0.12 + 0.116 + 0.71 = 4.374

4.4.2. Условная внутризаводская цена детали определяется по формуле

Ц = С_>ц> + П_>пл> гр, (4.4.6)

где П_>пл> – плановая прибыль на одну деталь, гр, определяется как

П_>пл> = (С_>ц> – М)Р_>м>  100 гр, (4.4.7)

где Р_>м> – нормативная рентабельность производства, = 40%.

Подставляя известные величины в формулы (4.4.6) и (4.4.7), получим:

П_>пл> = (4.374-3.24)40100 = 0.45

Ц = 4.374 + 0.45 = 4.824

Расчет затрат на годовую программу запуска находим, умножив затраты на деталь на годовую программу запуска, и если умножить полученный результат на коэффициент соотношения трудоемкостей, то получим себестоимость товарной продукции.

Результаты расчетов сводим в таблицу (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Расчет себестоимости и условной цены детали.

	затраты на деталь	себестои-мость
Статьи затрат	на 1 шт. гр	на годовую программу запуска, гр	товарной продукции, гр
1	2	3	4
1. Стоимость основных материалов за вычетом отходов.	3.24	6519	238204
2. Прямая тарифная производственная зарплата.	0.188	378	13812
3. Доплата и дополнительная оплата производственных рабочих	0.12	241	8806
4. Отчисления в фонд социального страхования	0.116	233	8514
5. Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования и цеховые расходы	0.71	1429	52216
6. Итого цеховая себестоимость	4.374	8800	322011
7. Плановые накопления	0.45	905	33818
8. Внутризаводская цена	4.824	9706	355829

5. ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА

5.1. Определение экономического эффекта.

Проанализируем экономическую эффективность двух технологических процессов обработки проектируемой детали. В базовом технологическом процессе операция 035 осуществляется на модели 2М125. На этой операции мы сверлим, зенкуем и нарезаем резьбу М6-Н7, в шести отверстиях, за два прохода. Недостатками этого технологического процесса являются большие затраты времени на смену инструмента и настройку оборудования, если обработка ведется на одном станке, и затраты времени на установку, закрепление и снятие заготовки, если обработка ведется на патронных станках.

В качестве нового технологического процесса принимаем вариант с применением на операции 035 станка с ЧПУ модели 2Р15Ф2. Таким образом, мы уменьшаем трудоемкость и тем самым снижаем себестоимость детали. Покажем это путем проведения расчетов, а для удобства сведем все данные в таблицу (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Исходные данные для проведения расчета.

наименование		единицы	варианты
показателей	обозначение	измерения	новый	базовый
1	2	3	4	5
1. Программа запуска	А>н>	шт	2012	2012
2. Трудоемкость	t>шт>	нч	6.8	4.33
3. Часовая тарифн. ставка	С>ч>	гр	0.785	0.688
4. Коэфф. учитывающий доплаты и премии	К>з>		53	53
5. Коэфф. учитывающий дополн. заработную плату	К>д>		11	11
6. Годовой фонд работы одного рабочего	F>раб>	ч	1860	1860
7. Норма расхода матер.	g	кг	2621	2621
8. Коэфф. учитывающий отчисление в соцстрах	К>с>	%	37.5	37.5
9. Оптовая цена матер.	Ц>м>	гр	1,10	1,10
10. Вес отходов	д>о>		0.606	0.606
11. Цена отходов	ц>о>		0.11	0.11
12. Действительный годовой фонд времени	F	ч	4015	4015
13. Коэфф. загрузки оборудования	К>зо>		0.93	0.93
14. Коэфф. выполнения нормы	К>вн>		1.2	1.2
15. Балансовая стоимость единицы оборудования	К>б>	гр	21000	21000
16. Норма аммортизацион ных отчислений	Р	%	11.6	11.6

Продолжение таблицы 5.1

1	2	3	4	5
17. Норма отчислений на содержание и ремонт оборудования	Рz	%	0.3	0.3
18. Производственная площадь.	S>пл>	м2	0.72	4.036
19. Стоимость 1м2, производственной пощади	Ц>пл>	гр	200	200
20. Амортизация помещения	Р>пл>	%	2.6	2.6
21. Годовая норма затрат на содержание и ремонт помещений	Р`>пл>	%	0.02	0.02
22. Мощность оборудования	N>дв>	квт	2.2	3.7
23. КПД двигателя	>дв>		0.95	0.95
24. Тариф на электроэнергию	С>э>	гр	0.163	0.163
25. Затраты на единицу оснастки	К>босн>	гр	6438	482
26. Норма амортизационных отчислений на оснастку	Р>осн>	%	20	20
27. Годовая норма затрат на содержание и ремонт оснастки	Р`>осн>	%	0.5	0.5
28. Затраты на инструмент	К>и>	гр	10	10
29. Стойкость инструмента	Т>ст>	мин	60	60

Продолжение таблицы 5.1

1	2	3	4	5
30. Число переточек инструмента	n>пер>	шт	5	5
31. Затрата на одну переточку	с>пер>	гр	0.10	0.10
32. Коэффициент случайной убыли инструмента	К>уб>	%	1.2	1.2
33. Количество продукции изготавливаемой в течении года при помощи единицы оснастки	Q	штгр	0.31	0.31
34. Коэффициент трудоемкости.	К>тр>		36.54	36.54

5.2. Проведем расчет величин капитальных вложений и результаты занесем в таблицу (таб. 5.2).

Таблица 5.2

Определение величины капитальных вложений

Наименование показателей,			варианты	(+) - экономия
формулы для расчета			базовый	новый	(-) – перерасход
1	2	3	4	5	6
1. Расчетное количество оборудования. n>рас> = А>н>t>шт>К>труд> FK>вн>К>вр>К>>>р>	n>рас>	шт	1.7	1.08	-

Продолжение таблицы 5.2

1	2	3	4	5	6
2. Принятое число оборудования	n>пр>	шт	2	1	-
3. Затраты на оборудование К>об> = К>>  n>пр>	К>об>	гр	42000	35000	-7000
4. Расчетное количество оснастки	П>рс>	шт	2	1	-
5. Принятое количество оснастки	П>ос>	шт	2	1	-
6. Затраты на оснастку и инструмент К>осн> = К>босн>  n>осн>	К>осн>	гр	12876	4821	-8055
7. Затраты на производственное помещение К>з.д.>=>пл > К>дп > n>пр > Ц>пл>	К>зд>	гр	893	2508	+1615
ВСЕГО		гр			-13440

5.3. Определим экономию от снижения себестоимости.

Производим расчет и заполняем полученными данными таблицу (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Определение экономии от снижения себестоимости

Элементы затрат,			варианты	(+) – экономия
формулы для расчета			базовый	новый	(-) – перерасход
1	2	3	4	5	6
1. Материалы С>м> = (дЦ>м>-д>о>Ц>о>)А>н>К>тр>	С>м>	гр	207060	207060	-
2. Зарплата и отчисление в соцстрах С>зп>К>с>=t>шт>С>ч>К>з>К>г>А>н>К>мр>	С>зп>	гр	8580	4788	-3792
3. Электроэнергия С>э> = N>дв>К>n>К>дв> >дв>	С>э>	гр	2610	4400	+1790
4. Оснастка С>осн> = К>босн>  n>осн>	С>осн>	гр	-	-	-
5. Инструмент С>п> = n>пл>(К>и>n>пер>С>пер>-Ц>по>)  К>мр>	С>п>	гр	767	383	-384
6. Амортизация и затраты на текущий ремон оборудования С>ам.р.> = К>б>n>пр>100 + С>мр>	С>амр>	гр	4176	4060	+116
7. Амортизация и затраты на текущий ремонт оборудования С>ос>=К>бос>n>ос>(Р>ос>+Р`>ос>)100	С>ос>	гр	3219	1205	-2014
8. Амортизация затрат на текущий ремонт здания С>пр>=К>зд>(Р>пл>+Р`>пл>)100	С>пр>	гр	25.2	125.4	+100,2
ВСЕГО	С	гр			-4184.5

5.4. Произведем расчет общих показателей экономической эффективности и результаты занесем в таблицу (табл. 5.4).

Таблица 5.4

Расчет общих показателей экономической эффективности.

Наименование показателей, формулы для расчета.			Расчет
1	2	3	4
1. Снижение себестоимости в расчете: на годовой выпуск С>ч> = С>б>-С>н> на программу С>н> = (С>б>-С>н>)К>тр> на единицу продукции С>ед>=(С>б>-С>н>)(К>тр>А>зап>)	С>ч> С>n> C>ед>	гр гр гр	-4184.5 114.5 0.057
2. Экономический эффект в расчете на годовой выпуск Э=(С>б>-С>н>)+Е>н>(К>н>-К>б>) на программу Э>н> = ЭК>тр> на единицу продукции Э>ед>=Э>н>N>зап>	Э Э>н> Э>ед>	гр гр гр	6200 169.7 0.084
3. Окупаемость дополнительных капитальных затрат Т`=(К>н>-К>б>)(С>б>-С>н>)=К>доп>С	Т`	год	3.2
4. Условное высвобождение численности на годовой выпуск =(t>шт>-t>шт.н.>)А>н>К>тр>F>раб>К>вн> на программу >n> = К>труд> на единицу продукции >ед> = >n>А>н>	 >n> >ед>	чел чел чел	1 1 1

6. ОХРАНА ТРУДА

6.1. Назначение охраны труда на производстве.

Широкое применение в промышленности электродвигателей, нагревательных электрических приборов, систем управления, работающих в различных условиях, требует обеспечения электробезопасности, разработки мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от воздействия электрического тока. Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических, и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Как известно – полностью безопасных и безвредных производств не существует. Задача охраны труда - свести к минимальной вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда. Улучшение условий труда и его безопасность приводят к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся и одновременно приводит к уменьшению затрат на оплату соответствующих льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях.

В данном разделе “Охрана труда” наряду с теоретическими основами, с достаточной полнотой, рассмотрены организационные вопросы охраны труда, пожарной безопасности, электробезопасности, оздоровления воздушной cреды производственных помещений, методы и средства обеспечения безопасности технологических процессов, а также приведены требования, методы и средства, обеспечивающие безопасность труда при изготовлении проектируемого электродвигателя.

6.2. Анализ условий труда.

По мере усложнения системы “Человек-техника” все более ощутимее становится экономические и социальные потери от несоответствия условий труда и техники производства возможностям человека. Анализ условий труда на механосборочном участке, где будет изготавливаться проектируемая деталь приводит к заключению о потенциальной опасности производства. Суть опасности заключается в том, что воздействие присутствующих опасных и вредных производственных факторов на человека, приводит к травмам, заболеваниям, ухудшению самочувствия и другим последствиям. Главной задачей анализа условий труда является установление закономерностей, вызывающих ухудшение или потери работоспособности рабочего, и разработка на этой основе эффективных профилактических мероприятий.

На разрабатываемом участке имеются следующие вредные и опасные факторы:

а) механические факторы, характеризующиеся воздействием на человека кинетической, потенциальной энергий и механическим вращением. К ним относятся кинетическая энергия движущихся и вращающихся тел, шум, вибрация.

б) термические факторы, характеризующиеся тепловой энергией и аномальной температурой. К ним относятся температура нагретых предметов и поверхностей.

в) электрические факторы, характеризующиеся наличием токоведущих частей оборудования.

При разработке мероприятий по улучшению условий труда необходимо учитывать весь комплекс факторов, воздействующих на формирование безопасных условий труда.

6.3. Электробезопасность.

Эксплуатация большинства машин и оборудования связана с применением электрической энергии. Электрический ток, проходя через организм, оказывает термическое, электролитическое, и биологическое воздействие, вызывая местные и общие электротравмы. Основными причинами воздействия тока на человека являются:

- случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям;

- появление напряжения на металлических частях оборудования в результате повреждения изоляции или ошибочных действий персонала;

- шаговое напряжение в результате замыкания провода на землю.

Основные меры защиты от поражения током: изоляция, недоступность токоведущих частей, применение малого напряжения (не выше 42 В, а в особоопасных помещениях - 12 В), защитное отключение, применение специальных электрозащитных средств, защитное заземление и зануление. Одно из наиболее часто применяемой мерой защиты от поражения током является защитное заземление.

Заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Разделяют заземлители искусственные, предназначенные для целей заземления, и естественные - находящиеся в земле металлические предметы для иных целей. Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов, используют стальные трубы, диаметром 3  5 см и стальные уголки размером от 40 х 40 до 60 х 60 мм длиной 3  5 м. Также применяют стальные прутки диаметром 10  20 мм и длиной 10 м. Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода используют сталь сечением не менее 4 х 12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.

В качестве заземляющих проводников применяют полосовую или круглую сталь, прокладку которых производят открыто по конструкции здания на специальных опорах. Заземлительное оборудование присоединяется к магистрали заземления параллельно отдельными проводниками

6.3.1. Расчет заземления.

В качестве искусственного заземления применяем стальные прутья диаметром 10 мм и длиной 7 м. Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода, используем полосовую сталь сечением 5x15 мм.

Определяем сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземления по формуле

R_>в> =(2l)(ln(2l/d)+0.5ln((4t+l)/(4t-l)) ом (6.3.1)

где l – длина заземления, м

d – диаметр прутка_> >= 10 мм

t – глубина заложения половины заземления, м

 - расчетное удельное сопротивление грунта, омм.

 = _>изм>  , (6.3.2)

где _>изм> – удельное сопротивление грунта =500 ом

 - коэффициент сезонности = 1.3.

Подставляя известные величины в формулу (6.3.2), получим:

 = 5001.3 = 650 Омм

Определим глубину заложения половины заземления, м по формуле 

t = 0.5l+t_>o> м, (6.3.3)

где t_>о> – расстояние от поверхности земли до верхнего конца заземлителя, принимаем = 0.5 м.

Подставляя известные величины в формулу (6.3.1), получим:

R_>в> = 650(25)(ln(27/0.01)+0.5ln(4+4/(44-7)) =

89.67 Ом.

Определим число заземлений по формуле

n = R_>в>/(R_>3>) шт, (6.3.4)

где R_>3> – наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом

 - коэффициент использования вертикальных заземлителей без учета влияния соединительной полосы = 0.63 (электроды размещены по контуру).

Подставляя известные величины в формулу (6.3.4), получим:

n = 89.67(40.63) = 33.9 шт.

Принимаем n = 34 шт.

Определим сопротивление растеканию растеканию тока горизонтальной соединительной полосы, Ом

R_>n> = /(2l_>1>)ln(2l_>1>²/(bt_>1>) Ом, (6.3.5)

где t_>1> – глубина заложения полосы, м

b – ширина полосы, м

l_>1> – длина полосы, определяется как

l_>1> = 1.05an м, (6.3.6)

где a – расстояние между вертикальными заземлениями, м

a = 3l = 21 м,

Подставляя известные величины в формулу (6.3.6) , получим:

l_>1> = 1.052134 = 749.7 м.

Подставляя известные величины в формулу (6.3.5), получим:

R_>n> = 650(2749.7)ln(2249.7²(0.0154)) = 2.22 Ом.

Определим сопротивление растеканию тока заземляющего устройства

R_>o> = R_>в>R_>n>/(R_>в>R_>n>+R_>n>n_>в>) Ом, (6.3.7)

где _>в> – коэффициент использования горизонтального полосового заземлителя, соединяющего вертикальные заземлители, м.

Подставляя известные величины в формулу (6.3.7), получим:

R_>o> = 89.672.22/(89.670.39+2.220.6634) = 2.34

R_>o> не превышает допустимого сопротивления защитного заземления  2.34<4.

6.4. Освещение производственного помещения.

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции, безопасности труда и снижению травматизма на участке.

Освещение рабочего места - важнейший фактор создания нормальных условий труда. В зависимости от источника света производственное освещение может быть двух видов естественное и искусственное. Естественное освещение подразделяется на боковое, осуществимое через световые проемы в наружных стенах; верхнее, осуществимое через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях; комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое. Искусственное освещение может быть двух систем - общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.

Проектируемый участок имеет общее искусственное освещение с равномерным расположением светильников т.е. с одинаковыми расстояниями между ними. Источниками света являются дуговые ртутные лампы ДРЛ (дуговые ртутные), они представляют собой ртутные лампы высокого давления с исправной цветностью. Лампа состоит из кварцевой колбы (пропускающей ультрафиолетовые лучи), которая заполнена парами ртути при давлении 0.2  0.4 Мпа, с двумя электродами и внешней стеклянной колбы, покрытой люминофором.

6.4.1. Расчет светильной установки системы общего освещения.

Наименьший размер объекта различения равный 0.51 мм, соответствует зрительной работе средней точности (IV разряд). Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод коэффициента использования. Определение нормативного значения коэффициента естественной освещенности (КЕО) для третьего пояса светового климата определим по таблице [I.табл. 265]:

e^III_>н> = 4%

Для механических цехов с комбинированной освещенностью 400500 лк, при высоте помещения 5м, выбираем дуговые ртутные лампы ДРЛ. Этим лампам соответствует светильник РСП 05.

Для зрительной работы средней точности необходима освещенность 400500 лк.

Определим расстояние между соседними светильниками или их рядами

L = h м, (6.4.1)

где  = 1.25 – величина, зависящая от кривой светораспределения светильника

h – расчетная высота подвеса светильников, м.

h = H-h_>c>-h_>p> м, (6.4.2)

где H – высота помещения =10м

h_>c> – расстояние от светильников до перекрытия=0.5 м

h_>p> – высота рабочей поверхности над полом, м.

Подставляя известные величины в формулы (6.4.1) и (6.4.2), получим:

h = 10-0.5-1 = 8.5 м

L = 8.51.25 = 10.625 м

Принимаем L = 10м.

Определим необходимое значение светового потока лампы:

Ф = Е_>н>SК_>з>Z(N) лм, (6.4.3)

где Е_>н> - нормируемая освещенность: Е_>н> = 200 лк

S - освещаемая площадь = 720 м²

К_>з> - коэффициент запаса: К_>з> = 1.5;

Z - коэффициент неравномерности освещения для ламп ДРЛ : Z = 1.11;

N - число светильников = 64 шт.

 - зависит от типа светильника, индекса помещения i, коэффициента отражения _>n>, стен _>с> и других условий освещенности. Принимаем  = 0,63.

Подставляя известные величины в формулу (6.4.3) , получим:

Ф = 2007201.51.1(640.63)  5950 лм

По рассчитанному световому потоку выбираем лампу ДРЛ-80. Определение мощности светильной установки:

D_>y> = P_>л>  N Вт, (6.4.4)

где Р_>л> - мощность лампы, Р_>л> = 125 Вт.

Подставляя известные величины в формулу (6.4.4), получим:

D_>y> = 8064 = 5120 Вт.

6.5. Оздоровление воздушной среды.

Одно из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда – обеспечить нормальные условия и чистоту воздуха в рабочем помещении. Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий к основным из которых относятся:

1) Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадания их в рабочую зону. Это можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными.

2) Надежная герметизация оборудования, в частности термостата, где нагреваются подшипники, с поверхности которых испаряется масло.

3) Установка на проектируемом участке устройства вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной cреды.

4) Применение средств индивидуальной защиты, а именно: спецодежда, защищающее тело человека; защитные очки и фильтрующие средства защиты (при продувке от пыли и стружки статора двигателя сжатым воздухом); защитные мази, защищающее кожу рук от нефтепродуктов и масел (при смазке подшипников и деталей двигателя); защитные рукавицы (при выполнении транспортировочных работ).

На проектируемом участке имеется сварочный аппарат, что повышает загазованность воздуха, в следствии чего необходимы дополнительные средства по очистке и фильтрации воздуха на участке.

Для определенных условий труда оптимальными являются

Табл.6.1

Оптимальные условия труда.

Период	1	холодный*	теплый
температура t	2	1820	2123
Относительная влажность	3	6040	6040
скорость движения воздуха мс	4	0.2	0.3

* холодный и переходной период.

Допустимыми являются

t = 1723 С, влажность – 75%, u=0.3 мс.

t (вне постоянных рабочих мест) 1324С.

6.6. Защита от шума и вибрации.

Шум - это беспорядочное хаотическое сочетание волн различной частоты и интенсивности. Шум и вибрация на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека и снижая производительность пруда. Шум возникает при механических колебаниях. Различают три формы воздействия шума на органы слуха:

а) утомление слуха;

б) шумовая травма;

в) посредственная тугоухость.

На проектируемом участке отсутствуют дополнительные источники шума. Для снижения шума, возникающего в цехе, при использовании производственного оборудования, предусмотрено: массивный бетонный фундамент, шумопоглащающие лаки, применение звукоизолирующих кожухов и акустических экранов на оборудовании, являющимся источниками повышенного уровня шума.

6.7. Пожарная безопасность.

Пожары на машиностроительных предприятиях представляют большую опасность для работающих и могут причинить огромный материальный ущерб. К основным причинам пожаров, возникающих при производстве электродвигателей, можно отнести: нарушение технологического режима, неисправность электрооборудования (короткое замыкание, перегрузки), самовозгорание промасленной ветоши и других материалов, склонных к самовозгоранию, несоблюдение графика планового ремонта, реконструкции установок с отклонением от технологических схем. На проектируемом участке возможны такие причин пожара: перегрузка проводов, короткое замыкание, возникновение больших переходных сопротивлений, самовозгорание различных материалов, смесей и масел, высокая конденсация воспламеняемой смеси газа, пара или пыли с воздухом (пары растворителя). Для локализации и ликвидации пожара внутрицеховыми средствами создаются следующие условия предупреждения пожаров: курить только в строго отведенных местах, подтеки и разливы масла и растворителя убирать ветошью, ветошь должна находиться в специально приспособленном контейнере.

Проектируемый участок по степени средств пожаротушения принадлежит к категории Б (720 м²).

На участке имеется следующий пожароликвидирующий инвентарь

• Углекислотный огнетушитель ОУ-2 (1шт)

• Воздушно-химический огнетушитель (2шт)

- Ящик с песком вместимостью 0.53.0 м³ и лопата

• Войлок, кошта или асбест (1x1  2x2 м³)

6.8. Техника безопасности на участке.

Перед началом работы на проектируемом участке необходимо проверить исправность оборудования, приспособлений и инструмента, ограждений, защитного заземления, вентиляции. Проверить правильность складирования заготовок и полуфабрикатов. Во время работы необходимо соблюдать все правила использования технологического оборудования. соблюдать правила безопасной эксплуатации транспортных средств, тары и грузоподъемных механизмов, соблюдать указания о безопасном содержании рабочего места. В аварийных ситуациях необходимо неукоснительно выполнять все правила. регламентирующие поведение персонала при возникновении аварий и ситуаций, которые могут привести к авариям и несчастным случаям. По окончании работы должно быть выключено все электрооборудование, произведена уборка отходов производства и другие мероприятия, обеспечивающие безопасность на участке.

Участок должен быть оснащен необходимыми предупредительными плакатами, оборудование должно иметь соответствующую окраску, должна быть выполнена разметка проезжей части проездов. Сам участок должен быть спланирован согласно требованиям техники безопасности, а именно соблюдение: ширины проходов, проездов, минимальное расстояние между оборудованием. Все эти расстояния должны быть не менее допустимых.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения дипломного проекта была проделана следующая работа

- разработана конструкция сглаживающего инструмента для обработки плоских поверхностей деталей машин на вертикально-фрезерном станке

- разработана конструкция выдавливающего инструмента для обработки плоских поверхностей деталей машин на вертикально-фрезерном станке

- разработана оригинальная конструкция приспособления для заточки пластин

- произведен расчет протяжки переменного резания

В технологической части разработана конструкция детали типа вилка. Составлен технологический процесс ее обработки. Обоснован метод получения заготовки и выбор технологического оборудования и оснастки, произведен расчет режимов резания.

В организационной части произведен расчет необходимого количества оборудования.

В экономической части произведен сравнительный расчет экономической эффективности двух вариантов технологического процесса изготовления детали типа вика.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

^{1. Анурьев А.В. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. Т.1. – 5-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1978. –728с., ил.}

^{2. Анурьев А.В. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. Т.2. – 5-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1979. –559с., ил.}

^{3. Анурьев А.В. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. Т.3. – 5-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1980. –557., ил.}

^{4. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. –3-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1989.}

^{-200 с.:ил.}

^{5. ГОСТ 7505-89 Поковки стальные, штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски.}

^{6. Гуляев А.П. Материаловедение. Учебник для высших техн-х уч-х заведений. –3-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1990. – 528с.:ил.}

^{7. Диневич Г.Е. Методические указания к курсовому проекту. Проектирование металлорежущих инструментов. Проектирование протяжек с применением ЭВМ. – изд. ХГТУ, 1986.}

^{8. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. –М.:}

^{Машиностроение, 1984. – 824 с.}

^{9. Ицкович Г.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1965. –438 с.:ил.}

^{10. Методическое указание к выполнению курсовой работы по предмету экономика, планирование и организация производства, 1995.}

^{11. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах. М: Высшая школа, 1976.}

^{12. Общемашиностроительные нормы времени. М.: Машгиз, 1966.}

^{13. Режимы резания. Справочник под ред. Барановского Г.Э. –М.: Машиностроение, 1972.}

^{14. Сорокин В.Г. Марочник сталей и сплавов. –М.: Машиностроение, 1981. –180 с.}

^{15. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Издание 3, переработанное. Том 2. Под редакцией А.Н.Малова. “М., Машиностроение”, 1972г, 658с.}

^{16. Справочник. Обработка металлов резанием. Под ред. Панова А.А. –М.: Машиностроение, 1988. 443с.}

^{17. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х Т. Т1Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 656с., ил.}

^{18. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х Т. Т2Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 496с., ил.}

^{19. Ткачук К.Н. и пр. Безопасность труда в промышленности. –К.: Техника, 1982. –231 с.}

^{20. Юдин Е.Я. и др. Охрана труда в машиностроении. –М.: Машиностроение, 1983. –432 с.}

^{ПРИЛОЖЕНИЯ}

Дубл.

Взам.

Подл.

1

2

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

Н. Контр.

Трифонова

наименование операции

Наименование, марка материала

МД

Контрольная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

2.015

наименование оборудования

Т>о>

Т>з>

Обозначение ИОТ

Контрольный стол

ИОТ№906-99

Р

Контрольные параметры

Код средства ТО

Наименование средства ТО

Объем ПК

ТоТв

01

1. Проверить внешним Образцы шероховатости R>a> = 0.08;

02

осмотром соответствие R>a> = 0.16; R>a> = 12.5 100%

03

поверхностей и шерохова

04

тостей чертежу детали и

05

отсутствие заусенец,

06

остых кромок.

07

08

2. Проверить размеры:

09

M6-7H 401631 Пробка резьбовая ГОСТ 17757-72 10%

10

30H7 393120 Пробка 30H7 ГОСТ 14810-68 10%

11

45H7 393120 Пробка 45H7 ГОСТ 14810-68 10%

12

B=8Js9 401451 Калибр шпоночный МН 2982-61 10%

13

mxl printed ГОСТ 3.1002-80 Форма 1

Дубл.

Взам.

Подл.

2

2

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

Н. Контр.

Трифонова

наименование операции

Наименование, марка материала

МД

Контрольная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

2.015

наименование оборудования

Т>о>

Т>з>

Обозначение ИОТ

Контрольный стол

ИОТ№906-99

Р

Контрольные параметры

Код средства ТО

Наименование средства ТО

Объем ПК

ТоТв

01

50H24, 30JT142,

02

46JT142, 50JT142,

03

90JT142 393130 ШЦ I-150-0.1 ГОСТ 166-83 10%

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

mxl printed ГОСТ 3.1002-80 Форма 1

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

015

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-сверлильная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-сверлильный станок модели 2М55

Эмульсия

P

ПИ

D или B, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т 2

293220 приспособление специальное

3

О 4

2 Зенкеровать отверстие

выдерживая размер 

Т 5

291432 Втулка 6100-0141 ГОСТ 13598-85; 282440 Зенкер 2531-0518 ГОСТ 12489-71; ШЦ I-150-0.1

Р 6

XXX 29.4H21 65 1.6 1 0.5 195 18.4

О 7

3 Контроль-исполнителем

О 8

4 Уложить в тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

020

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-фрезерная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-фрезерная станок модели 6Р13

Эмульсия

P

ПИ

D или B, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т 2

293220 приспособление специальное

3

О 4

2 Фрезеровать паз выдерживая

размер 

Т 5

28228 Фреза ГОСТ 17026-71; ШЦ I-150-0.1

Р 6

XXX 480.125 99 2 1 0.42 160 23

О 7

3 Контроль-исполнителем

О 8

4 Уложить в тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

025

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Горизонтально-протяжная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Горизонтально-протяжной станок модели 7520

Эмульсия

P

ПИ

D или B, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т 2

293510 приспособление для внутреннего протягивания

3

О 4

2 Протягивать отверстие выдерживая

размер 

Т 5

283420 Протяжка ГОСТ 18228-72; 393120 Пробка ГОСТ 14810-68

Р 6

XXX 30H7 490 0.3 1 - - 6

О 7

3 Контроль-исполнителем

О 8

4 Уложить в тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

030

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Горизонтально-протяжная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Горизонтально-протяжной станок модели 7520

Эмульсия

P

ПИ

D или B, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т 2

293510 приспособление для внутреннего протягивания

3

О 4

2 Протягивать шпоночный паз

выдерживая размер 

Т 5

283370 Протяжка ГОСТ 18239-72; 401451 Калибр шпоночный МН 2982-61

Р 6

XXX 33.3+0.2 590 3.3 1 - - 8

О 7

3 Контроль-исполнителем

О 8

4 Уложить в тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

035

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Токарно-винторезная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Токарно-винторезный станок модели 16К20

Эмульсия

P

ПИ

D или B, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т 2

293140 оправка

3

О 4

2 Точиить поверхность

выдерживая размер , подрезать

торец выдерживая размер 

Т 5

281130 Резец ГОСТ 18947-73; 281150 Резец ГОСТ 18879-73; ШЦ I-150-0.1

Р 6

XXX 35>-0.25> 35 1.7 1 0.7 1250 196

Р 7

XXX 85 20 1.6 1 0.6 160 25

О 8

3 Контроль-исполнителем

О 9

4 Уложить в тару

10

11

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

040

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-фрезерная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-фрезерная станок модели 6Р13

Эмульсия

P

ПИ

D или B, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т 2

293220 приспособление специальное

3

О 4

2 Фрезеровать поверхности

выдерживая размер 

Т 5

282140 Фреза ГОСТ 24351-80; ШЦ I-150-0.1

Р 6

XXX 900.2 104 1.6 1 2 630 198

О 7

3 Контроль-исполнителем

О 8

4 Уложить в тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

045

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-сверильная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-сверильный станок с ЧПУ модели 2Р135Ф2

Эмульсия

P

ПИ

D или B, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т 2

293140 оправка

3

О 4

2 Центровать отверстие выдерживая

размер 13 , зенковать фаску выдерживая

размеры , нарезать резьбу выдерживая

размеры , 11

Т 5

291432 Втулка 6100-0141 ГОСТ 13598-85 282410 Сверло центровочное 4 ГОСТ 18873-73

Т 6

282410 Сверло ГОСТ 12122-77 282460 Зенковка ГОСТ 14953-69 283230 Метчик М6 ГОСТ 3266-81

Т 7

401511 Пробка ГОСТ 17757-72

Р 8

XXX 8 11 1 1 0.16 1000 27

Р 9

XXX 5 12 2.5 1 0.1 1400 22

Р 10

XXX 7 5 1 1 0.16 1400 25

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 3

Дубл.
Взам.
Подл.
P		ПИ	D или B, мм	L, мм	t, мм	i	S, ммоб	n, мин-1	V, ммин
Р 1	XXX М6-7H 16 - 1 1 250 7
2
О 3	3 Контроль-исполнителем
О 4	4 Уложить в тару
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 2a

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

050

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-сверильная

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-сверильный станок с ЧПУ модели 2Р135Ф2

Эмульсия

P

ПИ

D или B, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т 2

293140 оправка

3

О 4

2 Центровать, сверлить, зенкеровать

и развернуть отверстие выдерживая

размер 14

Т 5

291432 Втулка 6100-0141 ГОСТ 13598-85 282410 Сверло центровочное 4 ГОСТ 18873-73

Т 6

282410 Сверло ГОСТ 10903-77 282440 Зенкер ГОСТ 3231-71 282510 Развертка ГОСТ 883-71

Т 7

393120 Пробка ГОСТ 14810-68

Р 8

XXX 8 11 1 1 0.16 1000 27

Р 9

XXX 25H22 106 12.5 1 0.32 250 19.6

Р 10

XXX 44.8H20 106 10 1 0.6 250 35

Р 11

XXX 45H8 106 0.07 1 1.1 250 35

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 3

Дубл.
Взам.
Подл.
P		ПИ	D или B, мм	L, мм	t, мм	i	S, ммоб	n, мин-1	V, ммин
Р 1	XXX 45H8 106 0.07 1 1.1 250 35
2
О 3	3 Контроль-исполнителем
О 4	4 Уложить в тару
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

mxl printed ГОСТ 3.1404-86 Форма 2a

			Обозначение	Наименование
				Документация
			090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01.СБ	Сборочный чертеж
				Детали
		1	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.02	Вилка	1
		2	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.03	Втулка	4
		3	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.04	Втулка	1
		4	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.05	Втулка	1
		5	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.06	Втулка	1
		6	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.07	Кольцо	1
		7	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.08	Кольцо-сальник	1
		8	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.09	Кольцо-сальник	1
		9	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.10	Крышка	1
		10	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.11	Крышка	1
		11	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.12	Ось	1
		12	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.13	Ролик	1
		13	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.14	Скалка	1
		14	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.15	Стакан	1
		15	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.16	Стакан	1
		16	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.17	Хвостовик	1
				Стандартные изделия
		17		Болт М6x16.58
				ГОСТ 7808-70	6
		18		Болт М6x25.58
				ГОСТ 7808-70	4
	лист	N докум	Подп.	дата
Разраб.	Куцак				Литер	Лист	Листов
Провер	Белоус							1	2
Н.Конт.	Трифонова
Утв.	Белоус

Формат А4

			Обозначение	Наименование
		19		Гайка 2М16-6H.016
				ГОСТ 5916-10	1
		20		Гайка 2М16-6H.016
				ГОСТ 5916-10	1
		21		Подшипник 1000904
				ГОСТ 8338-75	1
		22		Подшипник 1000903
				ГОСТ 8338-75	1
		23		Пружина II-3-96
				ГОСТ 13772-68
				L = 70	1
		24		Шайба 6.01.05
				ГОСТ 11371-68	10
		25		Шайба 16.01.05
				ГОСТ 11371-68	1
		26		Шайба 16.01.05
				ГОСТ 11872-73	1
		27		Шпонка 8x7x25
				ГОСТ 8788-68	1
										Лист
	лист	N докум	Подп.	дата

Формат А4

			Обозначение	Наименование
				Документация
			090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.18.СБ	Сборочный чертеж
				Детали
		1	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.19	Вилка	1
		2	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.20	Втулка	4
		3	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.21	Зажим	1
		4	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.22	Кольцо	1
		5	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.23	Планка	1
		6	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.24	Пластина	1
		7	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.25	Пластина	1
		8	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.26	Скалка	1
		9	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.27	Хвостовик	1
				Стандартные изделия
		10		Болт М6x25.58
				ГОСТ 7808-70	4
		11		Болт М6x30.58
				ГОСТ 7808-70	4
		12		Гайка 2М10-H6.016
				ГОСТ 5916-70	1
		13		Гайка 2М16-H6.016
				ГОСТ 5916-70	1
		14		Пружина II-3-96
				ГОСТ 13772-68
				L = 70	1
	лист	N докум	Подп.	дата
Разраб.	Куцак				Литер	Лист	Листов
Провер	Белоус							1	2
Н.Конт.	Трифонова
Утв.	Белоус

Формат А4

			Обозначение	Наименование
		15		Шайба 6.01.05
				ГОСТ 11371-68	4
		16		Шайба 8.01.05
				ГОСТ 11371-68	4
		17		Шайба 10.01.05
				ГОСТ 11371-68	1
		18		Шайба 16.01.05
				ГОСТ 11371-68	1
		19		Шпонка 8x7x25
				ГОСТ 8788-68	1
										Лист
	лист	N докум	Подп.	дата

Формат А4

			Обозначение	Наименование
				Документация
			090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.01.СБ	Сборочный чертеж
				Детали
		1	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.02	Втулка	1
		2	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.03	Втулка	1
		3	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.04	Втулка	1
		4	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.05	Зажим	1
		5	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.06	Кольцо-сальник	2
		6	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.07	Корпус	1
		7	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.08	Маховик	1
		8	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.09	Ось	1
		9	090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.10	Пластина	1
				Стандартные изделия
		10		Болт М6x16.58
				ГОСТ 7808-70	9
		11		Болт М6x25.58
				ГОСТ 7808-70	1
		12		Подшипник 1000903
				ГОСТ 8338-75	2
		13		Шайба 6.01.05
				ГОСТ 11371-68	10
		14		Шпонка 5x5x10
				ГОСТ 8788-68	1
	лист	N докум	Подп.	дата
Разраб.	Куцак				Литер	Лист	Листов
Провер	Белоус							1	1
Н.Конт.	Трифонова
Утв.	Белоус

Формат А4

6

1. Технологическая часть

2. Состав продукции цеха, регламент его работы и характеристика.

Корпус коробки выводов выпускает фирма «Эллара» - цех 04 , который расположен на территории ОАО «Южэлектромаш». В цехе имеются участки по механической обработке валов-роторов, станин, щитов пдшипниковых, коробок выводов, крышек и участка по сборке электро-двигателя АИМС132. В цехе находится инструментальная кладовая, заточное отделение, материальная кладовая ремонтной базы, ремонтная база цеха, участок ТНП, служба ремонта технической оснастки, контрольный пункт, испытательная станция, склад готовой продукции, КПП.

Цех 04 работает в 1 рабочую смену; рабочих часов в неделю-40;действительный фонд работы оборудования Фд.о.-1965г.; действительный годовой фонд времени рабочих в 199г.-2036г.; коэффициент выполнения норм - 1.2; количество часов работы в смену - 8.

Асинхронные электро-двигатели типа АИМС132, выпускаемые цехом 04, применяются для привода стационарных машин во взрывоопасных производствах: угольной, химической, газовой, нефтеперерабатывающей промышлености.

2. Назначение детали и анализ технических условий на ее изготовление.

Корпус коробки выводови крышка является базовой детаью для выводных концов присоединения електро-двигателя с электро-сетью. Основной базирующей поверхностью корпуса, по которой его устанавливают на станину, является плоскость К. Поверхности главных отверстий и торцов, на которых базируется крышка и муфта, являются вспомогательными базами корпуса. Резьбовые отверстия на корпусе обеспечивают крепление присоединяемых к нему деталей.

К корпусным деталям предъявляют комплекс технических требований определяемых в каждом конкретном случае, в первую очередь исходя из их служебных назначений.

7

1. Точность геометрической формы плоских базирующих поверхностей. Она регламентируется, как допуск прямолинейности поверхности. Для поверхности до 500мм отклонение от плоскости и параллельности обычно находится в пределах 0.01-0.07мм.

2. Точность диаметральных размеров и формы отверстий находится в пределах 1/5-1/2допуска на диаметр отверстия.

3. Позиционный допуск осей 4 отверстий ш12Н14(+0.43) R0.4мм (допуск зависимый). Позиционный допуск 5 отверстий М10-7Н R0.2мм (допуск зависимый). База - ось отверстия Н (допуск зависимый). Позиционный допуск осей 2 отверстий М12-7Н R0.3мм (допуск зависимый). База - ось отверстий Ц (допуск зависимый). Позиционный допуск осей 6 отверстий ш18(+0.035) R0.6мм (допуск зависимый). База - ось отверстий С (допуск зависимый).

4. Параметры шероховатости плоских базирующих поверхностей Ra=12.5мм; поверхность главных отверстий Ra=25мкм и Ra=12.5 мкм.

3. Определение программы запуска и типа производства.

Тип производства определенный по коэффициенту зкрепления операции, который указывает на количество операций, выполняемых на одном станке в течении года, по формуле:

Кз.о.=τ/Тср.шт. (1.1)

где τ - такт выпуск деталей

τ=(Фд.о.*60)/Nвып, мин (1.2)

где Фд.о. - действительный годовой фонд времени работы оборудованияпри 1-сменной работе

Фд.о.= Fн(1-a/100)q; ч (1.3)

где Fн- годовой номинальный фонд времени на 1999г.

а- процент простоя в планово-предупредительном ремонте;

17. количество рабочей смены

8

Фд.о.=2036(1-3.5/100)1=1965ч

Такт выпуска

τ=(1965*60)/10000=11.8мин.

Среднее штучное время

m

Тср.шт.= Σ Тшт/m; мин. (1.4)

i=1

где Тшт.i - норма штучного времени на i-ой операции,мин.

m - количество операций, шт.

Тср.шт.=14.228/8=1.78 мин.

Коэффициент закрепления операции

Кз.о.=11.8/1.78=6.6

Производство крупносерийное, т. к. Коэффициентзакрепления операции меньше десяти

1<Кз.о.<10

Если тип производства серийный (крупносерийный, среднесерийный, мелкосерийный), для определенной нормы штучно- калькуляционного времени необходимо определить оптимальный размер партии деталей, запускаемой в производство.

Количество деталей в партии по укрупненному способуопределяем по формуле:

n=(Nзап.*t)/Ф; шт. (1.5)

где Nзап.- готовая программа запуска, шт.

Ф - число рабочих дней в 1999г. - 255

t - число дней, на которое необходимо иметь запас деталей для обесперебойной работысборочного цеха.

Nзап.=Nвып.(1+β/100); шт. (1.6)

9

где Nвып.- годовая программа выпуска,шт

β - технологические потери, % β=0.5-1%

Nзап.=10000(1+1/100)=10100 шт.

n=(10100*5)/255=197.8=198 шт.

Суточный выпуск деталей определяем по формуле:

Nсут.=N зап./Ф; шт. (1.7)

Nсут. =10100/255=39.6=40 шт.

Период запуска партии деталей в производство (ритм запуска) определяем по формуле:

R зап. =n/Nсут.; дн. (1.8)

Rзап.=198/40=4.95=5 дн.

Количество запусков партии деталей в году определяем по формуле:

Sп.расч.=Ф/Rзап. (1.9)

Sп.расч.=255/5=50.8=51

Откорректируем расчетное с нормируемым Sп.норм=48

Размер партии

Rзап.норм=Ф/Sп.норм. (1.10)

Rзап.норм.=255/48=5

Оптимальный размер партии

nопт.=Nсут.*Rзап.сут.; шт. (1.11)

nопт.=40*5=200 шт.

10

4. Технико-экономическое исследованиеприемлемых методов и способовполучения заготовки.

В связи с крупносерийным производством форма заготовки максимум должна быть приближена к форме готовой детали с минимальными припусками на заготовку. В технических требованиях указано как в корпусе так и в крышке, что предельные отклонения на литье по 2 классу готовности ГОСТ 26645-85.

На базовом предприятиикорпус и крышку получают путем машинного литья в песчано-глинистую сырую форму. Ее применяют для малых и средних отливок в серийном и массовом производстве, что обеспечивает более высокую производительность.

Машинная формовка по сравнению с ручной похволяет получить более качественные однородные отливки со стабильными параметрами точности.

Наиболее близким методом литья, приемлемым при крупносерийном производстве является литье в копиль. Отливки, полученные таким методом имеют точность размеров 11.12 квалитетов, а шероховатость Ra=10...5мкм. Все это позволяет в 2-3 раза уменьшить припуск под механическую обработку резанием. Но существуют и недостатки этого метода литья - увеличивается возможностьпоявления в отливкетрещин, газовых раковин, недоливов и др. дефектов. И т.к. корпус коробки выводов и крышки применяется во взрывоопасной промышлености и в технических требованиях указаны места контроля «взрыв», то это является существенной причиной, чтобы отклонить получение заготовки методом литья в кокиль. А так же, литье в кокиль, является более дорогостоящим методом.

Выбор вида исходной заготовки можно оценить одним из упрощенных способов сравнивая себестоимость двух вариантов

С3=аm3Кп [1] (1.12)

где а- стоимость 1т серого чугуна 2-й группы сложности на 1999 г. составлял 6032 гр;

mз - масса заготовки ;

Кп - коэффициент, учитывающий тип и вид производства заготовок [1] табл.6

Себестоимость при машинной формировке:

11

Сз’=6032*8.8*1=53082 гр.

Себестоимость литья в кокиль :

Сз’’=6032 * 7.8 = 47050гр.

Мы видим , что по себестоимости заготовок литье в кокиль дешевле, чем машинная формировка . Но так как при литье в кокиль используют специальные литейные машины, уровень автоматизации которых возростает с увеличением серийности производства, то по технико-экономическим показателям будет в итоге выше, чем при машинной формировке , где оборудование дешевле и проще.

Оценкой выбора вида заготовки может также служить и коэффициент использования материалла Ки.м.

Ки.м.=mu/mз (1.13)

где mu- масса детали

mз- масса заготовки

Ки.м.=7.0/8.8=0.88

Для рациональных вида и формы выбранной заготовки значение коэффициента Ки.м. должны быть близки к 1.

В связи с проведенным анализом оставляю заводской метод получения заготовок машинным литьем в песчано-глинистые формы.

5. Расчет и конструирование заготовки по общим припускам.

В технических требованиях чертежа указана точность с которой должна изготавливатся отливка 9-0-0-9т ГОСТ 26645-85

Формовочные уклоны по ГОСТ 3212-80 в сторону увеличения размеров тела отливки. Неуказанные радиусы скруглений 3 мм.

12

Твердость отливки НВ 170-207. Предельные отклонения на угловые размеры + - 30’.

Рис 1.1

Схема разъема заготовки

Допуски на размеры исходной заготовки и припуски на механическую обработку устанавливаю пользуясь ГОСТом 26645-85

Таблица 1.1

Допуски на размеры исходной заготовки

Размер на детали

Общий припуск

Допуск

Расчетный размер заготовки

Принятый размер заготовки

Корпус

ш142 ш66 45 18

3,8*2=7,6 1,5*2=3,0 +3,0 +2,8

2+-1,0 1,8+-0,9 2,0+-1,0 1,2+-0,6

134,4 63,0 48,0 20,8

134+-1,0 63+-0,9 48+-1,0 21+-0,6

Крышка

ш142 40 25

3.8*2=7,6 +3,0 +2,8

2+-1,0 2+-1,0 1,2+-0,6

149,6 43,0 27,8

150+-1,0 43+-1,0 28+-0,6

13

6. Расчет припусков на обработку корпуса

1. Аналитический расчет припуска на поверхности ш142Н9 корпуса БПИШ 731273.009

Минимальный припуск приобработке поверхности вращенияопределяю по следущей формуле:

__________

2Zimin=2((Rzi-1+Ti-1)+Vρ^2i-1+ε^2i-1), мкм [2] (1.14)

где Rzi-1 - высота микронеровной поверхности по ГОСТ 2789-13 на предидущем переходе;

Тi-1 - глубина дефектного слоя,полученого на предидущем переходе;

ρi-1 - суммарное значение пространственных отклонений взаимосвязаных поверхностей, оставшихся после выполнения предшествующего перехода;

εi-1 - погрешность установки заготовки на станке при выполняемом переходе.

Для обработки отверстия ш142 предлагаю такой маршрут: черновое, получистовое, чистовое и тонкое рачитывание. Обработка производится на специальном агрегатном станке модели 12А488. Базируется отливка на плоскость в специальном приспособлнии.

Суммарное значение пространственных отклонений при базировании на плоскость равна деформации литых заготовок

ρо=ρдеф; мкм [2]с174 (1.15)

ρдеф=Δдеф.у*L3 (1.16)

где: Δдеф.у - величена удельной деформации литой заготовки, мкм/мм;

L3 - общая длина заготовки, мм

Величину удельной деформации отливок Δдеф.у для корпусных деталей принимаю 0.7...1.0 мкм/мм

ρдеф.=1*256=256 мкм

14

Величина остаточного коробления песле первого технологического перехода механическая обработка определяется:

ρост=Ку*ρдеф, мкм (1.17)

где Ку - коэффициент уточнения [2] табл.22 с. 181

ρост=0,06*256=15,4 мкм

Пространственное отклонение при оброботке закономерно уменьшается. Поэтому уже после чистовой оброботки величена отклонения столь мала, что ею принебригают.

Таблица 1.3

Таблица расчета припуска

										Предельные
	Элементы	расчетный	расчетный	Допуск		Предельный	значения при-
Технологич.		припуска		припуск	размер	δ,	размер,мм	пусков,мкм
переходы					2Zmin,	dр,мм	мкм	d min	dmax	пр	пр.
	Rz	T	ρ	ε	мкм					2Zmin	2Zmin
Заготовка	600		256		______	139,368	3800	135,6	139,4	________	______
Растачивание:
черновое	100	100	15	120	2*1083	141,534	630	140,9	141,5	2166	5336
получистовое	50	50		56	2*158	141,85	250	141,6	141,9	316	696
чистовое	25	25			2*50	141,95	150	141,8	142	150	200
тонкое					2*25	142,1	100	142	142,1	100	200
										2507	6432

15

Погрешность установки εу определяют в общем виде как векторную сумму погрешности базирования εб и погрешности закрепления εз, т.е:

________

εу=Vεб^2+εз^2 [2] (1.18)

Базирование заготовки происходит по плоскости и отверстиям в них в зажимном приспособлении с пневматическим зажимом. Погрешность установки εу определяю по табл. 77 с. 159 [3] εу=120 мкм.

Пользуясь формулой 1.14 определяю минимальный отпуск по всем переходам и заношу в табл. 1.3

___________

2Zmin1=2(600+V256^2+120^2)=2*1083 мкм

__________

2Zmin2=2(100+V15.4^2+56^2)=2*158 мкм

___

2Zmin3=2(50+V0+0)=2*158 мкм

2Zmin4=2(25)=2*25 мкм

Имея расчетный размер после последнего перехода ш142.1 для остальных переходов получаем:

тонкое растачивание dp4=142.1-0.05=141.95 мм

чистовое растачивание dp3=141.05-0.1=141.85 мм

получистовое растачивание dp2= 141.85-0.316=141.534 мм

черновое растачивание dp1=141.534-2.166=139.368 мм

dmax1=142.1 мм; dmin1=142.1-0.1=142 мм;

dmax2=141.95 мм; dmin2=141.95-0.15=141.8 мм;

dmax3=141.85 мм; dmin3=141.85-0.25=141.6 мм;

dmax4=141.534 мм; dmin4=141.534-0.63=140.904мм;

dmaxзач=139.368 мм; dminзач=139.368-3.8=135.568 мм

пр

Минимальные предельные значения припусков Zmin и

пр

максимальные Zmax

16

пр

тонкое растачивание: 2Zmin=142.1-141.95=0.15 мм

пр

2Zmax=142-141.8=0.2 мм

пр

чистовое растачивание: 2Zmin=141.95-141.85=0.1мм

пр

2Zmax=141.8-141.6=0.2 мм

пр

получистовоерастачивание: 2Zmin=141.85-141.534=0.316 мм

пр

2Zmax=141.6-140.904=0.696 мм

пр

черновое растачивание: 2Zmin=141.534-139.368=2.166мм

пр

2Zmax=140.904-135.568=5.336мм

Общиеприпуски Zo min и Zo max определяем суммируя промежуточные припуски и записываем их значения в мкм.

2Zo min=2166+316+150+100=2507 мкм

2Zo max=5336+696+200+200=6432 мкм

Общий номинальный припуск:

Zo ном=Zomin+Bз+Вд (1.19)

Zо ном=2507+3800+100=6407 мкм

dз ном=dд ном-Zо ном

dз ном=142-6.407=135.593 мм

Произвожу проверку правильности выполненых размеров:

Zmax1 - Zmin1=5336-2166=3170 мкм

δзаг - δ1=3170 мкм

Расчет выполнен верно.

17

d max растачив. тонкое ø 142.1мм

d min растачив. тонкое ø142мм

δ растачив.тонкое 100 мкм

d max растачив.чистовое ø 141.95 мм

d min растачив.чистовое ø 141.8мм

δ растач.чистовое 150 мкм

d max получистовое ø141.85 мм

d min получистовое ø 141.6 мм

δ растач.получистовое 250 мкм

d max черновое ø 141.534 мм

d min черновое ø 140.904 мм

δ растачив. черновое 630 мкм

d max заготовки ø 139.368

d ном. заготовки ø 135.593

d min заготовки ø135.568

δ заготовки 3800 мкм

пр

2Zmax

растачив.черновое 5336 мкм

2Z min

растачив.черновое 2166 мкм

2Zmax

растачив. п/чистовое 696 мкм

2Zmin

растачив.п/чистовое 316 мкм

2Zmax

растачив.чистовое 200 мкм

2Zmin

растачив. чистовое 150 мкм

2Zmax

растачив.тонкое 200 мкм

растачив.тонкое 100 мкм

2Zmin

растачив.тонкое 100 мкм

Рис. 1.2

Схема графического расположения припусков и допусков на

обработку отверстия ø 142 H9(+0.1) корпуса.

18

1.6.2 Аналитический расчет припусковна поверхность ш170h14(-10) крышки БПИШ 712212.003

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки, базирование и закрепление остается таким же как и при расточке внутреннего отверстия ш142 ранее расчитанного. Данные переношу из табл. 1.3

Таблица 1.4

Таблица расчета припусков

										Предельные
	Элементы	расчетный	расчетный	Допуск		Предельный	значения при-
Технологич.		припуска		припуск	размер	δ,	размер,мм	пусков,мкм
переходы					2Zmin,	dр,мм	мкм	d min	dmax	пр	пр.
	Rz	T	ρ	ε	мкм					2Zmin	2Zmin
Заготовка	800		256	__	___	171,482	4100	171,482	175,582	__	__
Обточка:
черновая	100	100	15,4	120	2*1083	169,316	3200	169,316	172,636	2166	2946
чистовая	50	50	__	56	2*158	169	1000	169	170	316	2636
										2482	5582

Далее расчитываем минимальный припуск для каждой ступени обработки:

___________

черновая : 2Zmin1=2(800+V256^2+120^2)=2*1083 мкм

__________

чистовая : 2Zmin2=2(100+V15.4^2+56^2)=2*158 мкм

Расчетный размер

dp1=169+0.316=169.316 мм

dp2= 169.316+2.166=171.482 мм

Наибольший предельный размер:

19

dmax1=169+1.0=170 мм

dmax2=169.316+3.2=172.636 мм

dmaxзач=171.482+4.1=175.582 мм

Максимальные и минимальные предельные значения припусков: пр

чистовое обтачивание: 2Zmin1=169.316-169=0.316 мм

пр

2Zmax1=172.636-170=2.636 мм

пр

черновое обтачивание: 2Zmin2=171.482-169.316=2.166 мм

пр

2Zmax2=175.582-172.636=2.946 мм

Общие припуски Zo min и Zo max определяем суммируя промежуточные припуски и записываем ихзначения внизу соответствующих граф:

2Zo min=316+2166=2482 мкм

2Zo max=2636+2946=5582мкм

Общий номинальный припуск

Zо ном=2482+3800=6282 мкм

dзном=dд ном+Zо ном=170+5.582=175.582мм

Произвожу проверку правильности выполненных расчетов:

Zmax1-Zmin1=2636-316=2200мкм

δ2-δ1=3200-100=2200 мкм

Расчеты выполнены правильно.

20

δ заготовки 3800 мм

2Zmax обтачив.черновое

δ обтачив.черновое 3200 мм

2Z max обтачив.чистовое

δ обтачив.чистовое 1000мм

D min чистовая

ø 169 мм

D max чистовая

ø 170 мм

D min черновая

ø 169.316 мм

D max черновая

ø 172,636 мм

D min заготовки

ø 171.482 мм

D max заготовки

ø 175.582 мм

Рис. 1.3

Схема графического расположения припусков и запусков на обработку поверхности ш170-1.0 корпуса

3. Назначение припусковна поверхности обработки корпуса табличным методом

Этот метод состоит в том, что по специальным таблицам выбирают общий припуск на каждую поверхность изделия, получая таким образом размеры заготовки, а затем производим определение операционных и промежуточных размеров и допусков.

Расчет начинаю с последней операции обработки. По таблицам соответствующих видов обработки устанавливаю размеры промежуточных припусков на каждую операцию и затем определяю промежуточные размеры заготовки.

Наименьшее значения рекомендуемых припусков выбираются из справочников и из ГОСТ 26645-85.

7. Разработка и обоснование маршрута технологического процесса

1. Заводской технологический процесс предусматривает обработку на универсальном оборудовании, которое применимо при серийном производстве. Большое количество оборудования ведет к тому, что деталь много раз переустанавливается на различные приспособления, а значит существует не соблюдение постоянства баз.

Таблица 1.7

Базовый маршрут обработки корпуса

№ операции	Наименование операции	Модель станка
005 010 015 020 025 030 035 040 045 050 055 060 065 070 075 080 085	Карусельно-фрезерная Сппециально-сверильная Токарно-револьверная Токарно-револьверная Радиально-сверлильная Радиально-сверлильная Радиально-сверлильная Радиально-сверлильная Вертикально-сверлильная Вертикально-сверлильная Вертикально-сверлильная Резьбонарезная Резьбонарезная Резьбонарезная Слесарная Гидроиспытание Контрольная	6М23С>3>106 2>С>150>С>902 1П365 1П365 2А53 2А53 2А53 2А53 2А125 2А125 2А125 5053 5053 2А125 Стол Н555 Н6-26

В связи с этим внедряю специальные агрегатные станки, на которых обрабатывается деталь сразу на несколько операций с одной установки, при этом соблюдается принцип постоянства баз. Используется специальный комбинированый инструмент для сверления и закрепления отверстий.

2. Технология изготовления корпусной детали предусматриваетпервоначальную обработку плоскости основания к 4 отверстиям ш12Н14 в нем сцелью получения технологических баз. Затем последующую обработку от них основного отверстия ш142Н9.

Такой маршрутный технологический процесс при крупносерийном производстве является наилучшим. При обработке совмещаются конструкторские и технологические базы, соблюдается принцип постоянства баз.

Таблица 1.6

Предлагаемый маршрутный технологический процесс

корпуса

№ операции	Наименование операции	Модель станка	Технологическая база	Приспособление
1	2	3	4	5
005	Карусельно-фрезерная	6М23Н261	Противоположная поверхностьфланца 152*152	Специальные приспособления
010	Автоматная-токарная	1283	Плоскость основания и торец шейки	Специальные приспособления
015	Агрегатная	12А485	Плоскость основания и торец шейки	Специальные приспособления
020	Агрегатная	12А488	Плоскость основания и отверстия в нем	Специальные приспособления
025	Агрегатная	12А486	Плоскость основания и отверстия в нем	Специальные приспособления
030	Агрегатная	12А487	Плоскость основания и отверстия в нем	Специальные приспособления
035	Агрегатная	12А489	Плоскость основания и отверстия в нем	Специальные приспособления
040	Гидроиспытание	Н6-26	Плоскость основания и отверстия в нем	Специальные приспособления, ванна

Применение агрегатных станков целесообразно при крупносерином производстве. Оюорудование такого плана позволяет увеличть производительность труда и уменьшитьнетрудоемкость изготовления корпуса. Рабочая зона станков соответствует габаритам корпуса. Мощность, жесткость и кинематические возможности станков позволяют вести работу на оптимальных режимах резания.

Базовый технологический процесс крышки

№ операции	Наименование операции	Модель станка
005 010 015 020 025 030 035 040 045 050	Токарная Токарная Токарная Токарная Токарная Сверлильная Резьбонарезвая Сверлильная Резьбонарезная Гидроиспытание	16К20 16К20 16К20 16К20 16К20 2М112 2М112 2М112 2М112 Н6-26

Проектируемый технологический процесс крышки

№ операции	Наименование операции	Модель станка
005 010 015 020 025 030	Токарная Токарно-револьверная Специальная сверлильная Вертикально сверлильная Резьбонарезная Гидроиспытание	1К282 1П365 2Г175Б>С>1770 2А135 5053 Н3-26

По предлагаемому технологическому роцессу уменьшилось количество станков, а значит освободилась площадь, освободилось количество основных рабочих, а значит получается экономия по заработной плате.

8. Расчет режимов резания

1. Аналитический расчет режимов резания и техническох норм времни

Операция 005 - фрезеровать плоскость основания корпуса на корусельно-фрезерном станке модели 6М23Н261. Размеры обробатываемой поверхности ш189 мм. Материал заготовки - высокопрочный чугун В440 ГОСТ 7293-85 с пределом прочности при растяжении σ_>в>=28 МПа.

Вид заготовки - литье в земляные формы. Припуск на обработку h=5 мм. Шероховатость поверхности R_>z>=16 мкм. Гибкостью технологической системы (станок - приспособление - инструмент - заготовка) принебригаем. Марку твердого сплава выбираю по нормативам [3] ВК8.

Диаметр фрезы Д=250 мм, а числом зубьев Z=24. Значение геометрических параметров фрнзы: φ=45^ο,φ^ο=45^ο, φ_>1>=5^ο, α=8^ο ,γ=8^ο.

Назначение режима резания

1. Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за 2 рабочих хода: t_>1>=h=4 мм; t_>2>=1мм.

2. По карте 7 определяем подачу на один зуб фрезы S_>z>. Для обработки чугуна σ_>в>=280 МПа фрезой оснащеной сплавом ВК8, при работе на станке мощностью 11кВт принимается подача S_>z>=0.30 мм/зуб

3. Для фрезы с Д=250 мм назначаем приод стойкости Т=240 мм. Допустимый износ по задней поверхности зубьев фрезы h_>3>=1.5 мм.

4. Определяем стойкость резания в м/мин, допускаемую режущими свойствами фрезы, принимая ширину заготовки b, равной ширине фрезерования В.

V=((C_>v>D^qv)/(T^mt^XvS_>z>^YvB^UvZ^Pv))K_>v>, м/мин (1.21)

Для заданых условий обработки находим по спрвочнику [4] C_>v>=445; q_>v>=0.2; X_>v>=0.15;Y_>v>=0.35; U_>v>=0.2; P_>v>=0; m=0.32. Для чугуна В440поправочный коэффициент:

K_>v>=K_>Mv>K_>Nv>K_>Uv> (1.22)

где K_>Mv> - коэффициент, учитывающий качество обробатываемого материала (табл. 1)

K_>Mv>=(190/HB)^Nv (1.23)

K_>Mv>=(190/190)^1.25=1

K_>Nv> - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (табл. 5)

K_>uv> - коэффициент, Учитывающий материал инструмента (табл. 6)

K_>uv>=0.83

K_>v>=1*0.8*0.83=0.664

V=(445*250^0.2/(240^0.32*4^0.15*0.3^0.35*189^0.2*24⁰))*).664=66.68м/мин=

=67м/мин=1.12 м/с

5. Определяем частоту вращения шпинделя станка:

n=1000v/ПД, мин^-1 (1.24)

n=(1000*67)/(3.14*250)=85 мин^-1

Корректируем частотувращения шпинделя по паспортным данным станка: n_>g>=80мин^-1

6. находим действительную скорость резания:

V_>g>=ΠДn/1000, м/мин (1.25)

V_>g>=(3.14*250*80)/1000=62.8 м/мин=63м/мин=1.05м/с

7. Вычисляем минутную подачу:

S_>M>=S_>z>*Z*n_>g>, мм/мин (1.26)

S_>M>=0.3*24*80=576 мм/мин

Корректируемминутную подачу по паспортным данным станка:

S_>Mg>=580 мм/мин

8. Определим силу резания:

P_>z>=((10C_>p>*t^x*S_>z>^y*Bⁿ*Z)/D^q*n^w)K_>Mp>, Н (1.27)

С_>p>=54.5 (табл.41), x=0.9; y=0.74; u=1.0; q=1.0; w=0

K_>Mp>=(HB/190)ⁿ; n=1.8 (1.28)

K_>Mp>=(190/190)^1.0=1

P_>z>=((10*54.5*4^0.9*0.3^0.74*189^1.0*24)/250^1.0*80⁰)*1=14190 H

9. Определяем эффективную мощность резания, кВт

N_>e>=P_>z>v/(1020*60), кВт (1.29)

N_>e>=14190*63/(1020*60)=10.6 кВт

Следовательно, обратка возможна, поскольку N_>Mn>>N_>эф>

Определение основного времени производится по формуле

T_>o>=L/S_>M>, мин (1.30)

где L=l+y+Δ=50+189+4=243 мм

Т_>о>=243/580=0.42 мин

Норму минутного времени на операцию Т_>шт> подсчитывают по формуле:

Т_>шт>=Т_>о>+Т_>в>+Т_>т.об.>+Т_>о.об.>+Т_>л.н.>

где Т_>о> - основное время; Т_>в> - вспомогательное время; Т_>т.об.> - время на техническое обслуживание рабочего места; Т_>о.об.> - время на организационное обслуживание рабочего места; Т_>л.н.> - время на личные надобности рабочего.

Определение вспомогательного времени.

а) Времяна установку и снятие детали вручную 0.09 мин

б) Время на закрепление детали двуми гайками со скользящими планками 0.48 мин

в) Время на очистку приспособления от стружки 0.09 мин

Тогда время на установку и снятие детали равно -

Т_>уст.>=0.09+0.48+0.09=0.66 мин

Время связаное с переходом, при фрезеровании фрезой, установленой на размер, равно 0.05 мин. Время на перемещение стола на карусельно-фрезерном станке 0.1 мин.

Следовательно, вспомогательное время на операцию равно

Т_>в>=0.66+0.05+0.1=0.81 мин (на две детали)

Определение времени на обслуживание рабочего места, перерывав на отдых и естественные надобности

а) на организационное обслуживание рабочего места в размере 1.2% от Т_>опер.> И равно 0.015 мин

Т_>опер.>=Т_>о.>+Т_>в>=0.42+0.81=1.23 мин

б)на техническое обслуживание рабочего места 2.5% и равна 0.03 мин

в) на отдых и естественные надобности 6% от Т_>опер.> И равно 0.074 мин

Т_>шт>=0.42+0.81+0.03+0.015+0.074=1.349мин=1.35мин на две детали или 0.675 мин на 1 деталь

Определение подготовительно-заключительного времени.

При работе в приспособлении,установленом подъемником, Т_>п.з.> на партию деталей равнва 17 мин. Поворот стола на угол 1 мин.

Т_>п.з.>=17+1=18 мин

Операция 030. Зенкерование ш66^+0.5 на агрегатном станке 12А486

1. Глубина резания t=0.5 (D-d)

t=0.5(66-63)=1.5 мм (1.31)

2. Подача при зенкеровании приведена в табл. 26 [4] и равна S=1.6-2.0мм/об. Принимаю S=1.6 мм/об

3. Скорость резания

V=(C_>v>D^q/(T^m*t^x*S^y))*K_>v>, м/мин [4] (1.32)

Значение коэффициента C_>v> и показателей степени приведены в табл.29, а значениепериода стойкости Т - в табл.30. Т=60 мин.

C_>v>=105; q=0.4; x=0.15; y=0.45; m=0.4, без охлаждения.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

K_>v>=K_>Mv>*K_>uv>*K_>lv>

где K_>Mv> - коэффициент на обработаный материал (табл. 1)

K_>Mv>=(190/HB)^nv=(190/190)^1.3=1

K_>Uv > - коэффициент на инструментальный материал (табл. 6)

K_>Uv>=0.83

K_>lv> - коэффициент, учитывающий глубину сверления (табл.31)

K_>lv>=1.0

При зенкеровании литых отверстий вводится дополнительный поправочный коэффициент K_>nv> (табл. 5)

K_>nv>=0.8

K_>v>=1.0*0.83/0.8=0.664

Скорость резания

V=(105*66^0.4/(60^0.4*1.5^0.15*1.6^0.5)*0.664=54.04 м/мин

4. Определяю крутящий момент Нм и осевую силу, Н

М_>кр>=10С_>м>*D^q*t^x*S^y*K_>p> (1.32)

P_>o>=10C_>p>t^xS^yK_>p> (1.33)

Значения коэффиуиентов С_>м> и С_>р> и показателей степени приведены в табл.32 [4]

С_>м>=0.196; q=0.85; x=0.8; y=0.7

K_>p>=K_>Mp>=(HB/190)ⁿ; K_>p>=(190/190)^0.4=1 (1.34)

C =46; q=----; x=1.0; y=0.4

M_>kp>=10*0.196*66^0.85*1.5^0.8*1.6^0.7*1=127.5 H_>M>

P_>o>=10*46*1.5^1.0*1.6^0.4*1=1380 H

5. Мощность резания, кВт, определяют по формуле:

Ne=(M_>kp>*n)/9750,

где чистота вращения инструмента, мин ^-1

n=1000v/ПD (1.35)

n=1000*54/(3.14*66)=261 мин ^-1

Ne=127.5*261/9750=3.4 кВт

Следовательно, обработка возможна, поскольку

N_>шп>/Ne

Определение основного времени производится по формуле:

Т_>о>=L_>p.x.>/nS, мин (1.36)

где L_>p.x.> - длина рабочего хода

L_>p.x.>=L_>рез>+y, мм (1.37)

L_>p.x.>=21+6=27 мм

Т_>о>=27/(295*1.6)=0.057 мин

Норма штучного времени на операцию Т_>шт> определяют по формуле

Т_>шт>=Т_>о>+Т_>в>+Т_>отд>+Т_>обсл> [5]

Вспомогательное время состоит из:

1. Времени на установку и снятие детали на два пальца t_>уст>=0.24 мин

2. Времени, связаном с переходом состоит из времени на переход t_>прх>=0.03 мин, времени на приемы, связаные с переходом, не вошедшие в комплексы t=0.015 мин

t_>пер>=0.03+0.015= 0.045 мин

3. Т_>отд>=0.34*0.03=0.01 мин

4. Время на обслуживание рабочего места в % от Т_>опер>, что составляет Т_>обсл>=0.0085 мин. Норма штучного времени равна

Т_>шт>=0.057+0.285+0.01+0.0085 мин=0.36 мин

5. Подготовительно-заключительное время на партию деталей

Т_>п.з.>=11 мин

1.8.2 Табличный метод расчета режимову резания

Операция 010. Автоматная токарная.

Станок модели 1283.Это восьмиш пиндельный вертикальный полу-автомат последовательного действия.Станок настроен на двухцикловую обработку.

Позиция 3,4. Расточить отверстие поверхности (1) черновая (см.карты эскизов приложение). Наладка из двух резцов : резец токарный проходной отогнутый правый с углом в плане 45⁰ и пластинкой из твердого сплава ВК6 ГОСТ 18877-73. Угол врезки пластины в стержень 10⁰. Державка сталь 45 ГОСТ 1050 -88, сечение державки 32х20,длина 170мм. Параметры режущей части : главный угол в плане φ=45^ο;φ1=45^ο;γ=8^о; радиус при вершине r=0.8

Назначаем режимы резания табличным методом.

Глубина резания t_>1>=4,5мм;t_>2>=4 мм

Назначаем подачу, исходя из шероховатости поверхности R_>а>=25мкм при черновом растачивании из таблицы 12[4]

S=0.12.......0,25 мм/об, принимаю S=0,225 мм/об;

Стойкость Т=200 мин [5]

Скорость резания V=Vтабл.*К_>1>*К_>2>*К_>3>, м/мин (1.38)

V_>1>_>таб>=85м/мин; К_>1>=0,7; К_>2>=0,75;К_>3>=1 [5] стр.29

V_>2таб>=70м/мин

V_>1>=85*0,7*0,75*1=46,6 м/мин;

V_>2>=70*0,7*0,75=36,7м/мин

Число оборотов n_>1>=1000V/пD=1000*46,6/3,14*134=110,8мин^-1

n_>2>=1000*37/3,14*172=69 мин

Принимаю n=112мин^-1

Скорость действ. V_>1>=ПDn/1000=3,14*134*112/1000=47м/мин

V_>2>=3,14*172*112/1000=60м/мин

Определяю основное время

Т_>0>=L_>p*x> / n*S ; L_>p*x>= l_>рез.>+ y + L_>доп.>

L_{>1 p*x}>=18+5+6=29мм Т_>1о>=29/112*0,225=1,15мин

L_>2p*x>=15+8+3=26мм Т_>2о>=26/112*0,225=1,03мин

Принимаю Т_>0> лимит прю=1,15мин.

Позиция 5,6 переход 4 - подрезать торец, черновая обработка.

Наладка из одного резца - резец левый, проходной прямой державочный. Основные параметры резца: φ=60⁰ φ=36⁰;΄α=10⁰;γ=12⁰ пластинка из твердого сплава ВК8, державка сталь 45ГОСТ1050-88 сечением 25х16

Назначаю режимы резания:

Глубина резания t=4мм

Подача S=0,316мм/об [5] стр23;

Стойкость Т=200мин

Скорость V=Vтабл.*К_>1>*К_>2>*К_>3> при φ=60⁰ Vтабл.=95м/мин

V=95*0,55*1*1,05=55м/мин

Числс оборотов n=1000*V/ПD=1000*55/3,14*170=103мин^-1

Принимаю n=105 мин ^-1

Действительная скорость V=ПDn/1000

V=3,14*170*105/1000=56м/мин

Определяю основное время Т_>о>=L_>p*x>/n*S

L_>p*x>=19+3+6=28мм; Т_>о>=28/105*56=0,05мин

Позиция 7,8 переход 5-расточить отверстие напроход, обрабртка получистовая. Наладка из одного резца - резец токарный проходной отогнутый правый с углом в плане 45⁰ и пластинкой из твердого сплава ВК6ГОСТ18877-73. Угол врезки пластины в стержень 10⁰. Державка из стали 45ГОСТ1050-88, сечение державки 32х20, длина 170мм. Параметры режущей части : φ=45⁰;φ_>1>=45⁰;γ=8⁰;r=0,8мм

Назначаю режимы резания:

Глубина резания t=1,5мм

Подача V=105*0,55*0,9*1=52м/мин

Число оборотов n=1000*V/ПD=1000*52/3,14*137=120,9мин^-1

Принимаю n=112мин^-1

Действительная скорость V=ПDn/1000=3,14*137*112/1000=48м/мин

Определяю основное время

Т_>о>=23/112*48=0,004мин

Сила резания Р_>z>=10C_>p>t^xS^yυⁿK_>p> [4]с.274 (1.41)

Р_>z>=10*92*4^1,0*0,225^0,75*60⁰*0,89=1071H

Операция 015-агрегатная.Станок модели 12А485

I поз.Загрузочная

II поз.переход 2:сверлить 2 отв. Ш 11

Сверло 2301-0404 ГОСТ2092-77

Назначаю режимы резания:

Определяю длину рабочего хода головки

L_>p*x>=L_>рез>+у,мм [5] стр.303

L_>p*x>=8+6=14

Назначаю подачу S_>0>=0,25мм/об [5]стр.112

Стойкость определяю по карте С-3 [5] стр.114

T=20 мин

Определяю V=Vтабл.*К_>1>*К_>2>*К_>3>; V табл.=20м/мин стр.118

V=20*1,2*1,6*1=38,4м/мин

Число оборотов n =1000*V/ПD=1000*38/3,14*11=1100мин^-1

Минутная подача Sм=S_>0>*n=0,25*1100=275 мм/мин

Уточнение скорости резания по принятым числам оборотов

V=ПDn/1000=3,14*11*1100/1000=38м/мин

Расчет основного машинного времени

Т_>0>=L_>p*x>/S_>м>=14\275=0,05 мин

Переход 3:сверлить 2 отверстия ш 12

L_>p*x>=14мм; S=0,25 мм/об [5]стр.112

Т=20мм

V=20 м/мин; n=1000*30/3,14*12=1008мин^-1

Sм=0,25*1008=252мм/мин

V=ПDn/1000=3,14*12*1008/1000=38 м/мин

Т_>0>=14/252=0,055 мин

Переход 4: сверлить 2 отверстия ш 16

L_>p*x>=14+6=20 мм; S=0,35мм/об; Т=40 мин

Определяю V=17*1,2*1,2*1=24,5 м/мин

n=1000*24,5/3,14*16=488 мин^-1; S_>м>=0,35*488=171мм/мин

V=ПDn/1000=3,14*16*488/1000=24,5 м/мин

Т_>0>=20/171=0,12мин.

Остальные переходы и операции определяю табличным методом и вношу в сводную таблицу режимов резания и норм времени.

2. Конструкторская часть

1. Проэктирование станочных приспособлений

1. Описание конструкции и принцип действия приспособления

Для обработки детали на токарном восьмишпиндельном вертикальном полуавтомате последовательного действия модели 1283 в качестве зажимного устройства применяем специальное приспособление с силообразующими звеньями толкающего (тянущего) действия. Зажим изделия - гидравлический. Приспособление применяют для сокращения вспомогательного времени затрачиваемого на зажим детали, облегчения физического труда рабочего, стабилизации силы зажима через закрепленную планшайбу позиция 1 проходит тяга поз. 7 одна сторона к которой присоединена к силовому устройству, а другая к коромыслу позиции 9.На коромысле с помощью осей 35 крепится 3 прихвата позиции 3,4,10, которые через направляющие окна в основании 8 закрепляют обробатываемый корпус коробки выводов, зажимая и отжимая деталь в осевом направлении. В тяге 7 имеется шестигранное отверстие под ключ. Базирутся корпус по плоскости на базовик 6 на котором имеется 2 пальца - один цилиндрический поз.29, другой срезаный поз.28, для базирование по отверстиям в основании и упором в торец двумя винтами 22 со сферическим концем.

2. Расчет приспособления на точность

Приспособление считается годным, если

δ_>д>>Ε_>Σ>

где δ_>д> - допуск детали

Ε_>Σ> - суммарная погрешность обработки детали

___________________________________________

Ε_>Σ>=aVΕ_>б>²+Е_>з>²+Е_>пн>²+Е_>пу>²+Е_>рп>²+Е_>рн>²+Е_>о>²+Е_>д>²+Е_>изн>²+Е_>и>²+Е_>н>² (2.1)

где Е_>б> - погрешность базирования;

Е_>з> - погрешность закрепления;

Е_>пн>- погрешность расположения элементов для направления инструментов относительно опор;

Е_>ру>- погрешность расположения элементов;

Е_>рн>- погрешность расположения приспособления;

Е_>и >- неточность изготовления инструмента;

Е_>н> - погрешность, связаная с настройкой инструмента на размер;

Е_>с> - Погрешность, связаная с неточностью станка в ненагруженом состоянии;

Е_>д> - Погрешность, связаная с деформированием системы СПИД;

Е_>изн>-погрешность, связаная с износом инструментов;

а - коэффициент возникновения погрешности

а=1/1.2

Погрешность установки определяю по формуле:

_______________

Е_>уст>=VЕ_>б>²+Е_>з>²+Е_>пн>²+Е_>ну>² (2.2)

Погрешность настройки определяю по формуле:

________________

Е_>н>=VЕ_>рн>²+Е_>рп>²+Е_>н>²+Е_>и>² (2.3)

Погрешность обработки определяю по формуле:

___________

Е_>об>=VЕ_>с>²+Е_>д>²+Е_>изн>² (2.4)

Е_>б>=0, т.к. конструкторские и технологические базы совпадают;

Е_>з>=0, т.к. сила закрепления величина постоянная от гидропривода

____________

Е_>пн>Vδ_>пр>²+S_{>1 max}>²+e² (2.5)

где δ_>пр> - погрешность приспособления относительно опор

δ_>пр>=δ_>д>/(2...10)=2/8=0.25мм

S_>1>=0.1; e=0.01 мм

____________________

Е_>уст>=V0.25²+0.1²+0.01²=0.269 мм

Е_>пу>=0, т.к. учитывается при росте Е_>ин>

Е_>рп>=0, т.к. зазор между установочной поверхностью приспособления и плоскостью стола станка равен нулю.

Е_>н>=δ_>изг>+Δ (2.6)

δ_>изг>- допуск на неточность изготовления щупа. Для щупа длиной 3 мм- δ_>изг>=0.006 мм

Δ - субъективная погрешность зависимая от квалификации рабочего Δ=0.01 мм

___________

Е_>н>=V0.006²+0.01²=0.032 мм

Е_>ри>=0, т.к. оно уже учтено в Е_>н>

Е_>с>=0.02 мм - для бывшего в эксплуатации станка определяется с фактическими замерами.

Е_>д>=0.01 мм

Е_>изн>=0.1 мм ______________

Е_>обр>=V0.02²+0.01²+0.1²=0.1 мм

________________

Е_>Σ>=1.15V0.269²+0.032²+0.1²=0.288 мм

δ_>д>=0.4мм>E_>Σ>=0.288 мм

Определяем запас точности

ΔТ=δ_>д>-Е_>Σ> (2.7)

ΔТ=0.4-0.288=0.112 мм

Износ опор с развитой поверхностью контакта определяем по формуле:

U=β*N^0.5, мкм

где β - коэффициент, зависящий от конструкции опор

N - количество установок обрабатываемых деталей на опоры, исходи из месячной программы, если приспособление одноместное.

U=0.001*28.86=0.0289мм=0.029 мм

Ремонтный период работы приспособления

А=ΔТ/U; (2.8)

А=0.112/0.029=3.86 мес

Принимаю А=4 месяца.

Расчет приспособления на усилие зажима

Зажим корпуса осуществляется тремя прихватами с помощью гидроцилиндра.

Расчет сводится к определению усилия на штоке при заданных диаметре цилиндра и давление масла в гидросистеме. Усилие на штоке поршневых гидроцилиндров расчитывается по формуле:

Q=3*P/1-3*l/H*f*1/η,Н (2,9)

где: η-коэф.,учитывающий потери от трения в шарнирах.

Р- требуемое усилие зажима на каждом кулачке;

6. коэф.трения на рабочих поверхностях кулачков

f=0,25- для кулачков с гладкими поверхностями

Р=К*Р_>z>/sinα/2/n*f*D_>1>/D, H

где К-коэф.запаса

К=К_>0>*К_>1>*К_>2>*К_>3>*К_>4>*К_>5>

где: К_>0>=1,5- гарантированный коэф. запаса для всех случаев

К_>1>- коэф.,учитывающий состояние поверхности заготовки для черновой К_>1>=1,2

К_>2>- коэф.,учитывающий увеличение сил резания от пргрессирующего затупления инструмента (К_>2>=1,0-1,9); для чугуна при предворительном точении К_>2>=1

К_>3>- коэф.,учитывающий увеличение силы резания припрерывистом резании. При точении К_>3>=1,2;

К_>4>=1 для гидропривода;

К_>5>- коэф., учмтываемый только при наличии крутящего момента. В нашем случае К_>5> отсутствует.

К=1,5*1,2*1*1,2*1=2,16

Р_>z>- сила резания из расчета; Р_>z>=1071H

α- угол призмы кулачка; α=90⁰

14. количество кулачков; n=3

f- коэф.трения на гладких кулачках; f=0,25

D_>1>- диаметр обрабатываемой поверхности в мм.

4. диаметр зажимной поверхности в мм.

Р=2,16*1071*sin90⁰/2/3*0,25*137/220=1358,1H

Определяем усилие на штоке

Q=3*1358,1/1-3*15.120*0,25*1/0,95=4980Н

Расчет удовлетворяет требованиям Q>P

3. Проэктирование контрольных приспособлений

1. Описание конструкции и принцип действия приспособления

Приспособление предназначено для контроля неперпендикулярности поверхности Г в детали БПИШ.751695.005.

Приспособление состоит из корпуса 2, верхняя часть которого выполнена в виде ручки. В вертикальном пазу корпуса перемещается стержень с постоянным упором поз.3, а в горизонтальном позу основания корпуса поз.2 размещен штырь поз.6, сслужащий дополнительным боковым упором, контактирующим с поверхностью отверстия проверяемой детали. Переменная стержня с упором поз.3 в вертикальном пазу, устанавливаем упор на нижнюю глубину, а штырь поз. 6, переменная в горизантальном пазу настраиваем на диаметр провериемого отверстия. Стержень с упором 3 закрепляется в корпусе 2 с помощью гайки поз.10 и пружина поз.7.

Поворотный рычаг поз.4 сидящий на оси поверхности на индикатор ИЧ10кл.1ГОСТ 577-68 поз.17. В приспособления входит подставка поз.1 с двуми пальцами позю13 и поз.14. Подставка выполняет роль мерительной плиты.

На подставку поз.1 устанавливаем проверяемую деталь. На деталь устанавливаем мерительное приспособление основанием. Ручкой досылаем упор поз.3 и штырь поз. 6, предварительно настроеные на глубину и диаметр, до соприкосновения с диаметром проверяемой детали. Измерение осуществляется методом двойного измерения по разности показаний индикатора, либо непосредственно по отклонению стрелки индикатора от нулевого положения, настроеного по оброзцовой детали.

Расчет на точность мерительного приспособления не производится, т.к. погрешность приспособления производится по образцовой детали. Учитывается погрешность индикатора и погрешность измерения образцовой детали.

4. Проэкторование специального металлорежущего и вспомогательного инструмента

Основной тенденцией совершенствования режущего инструмента является замена напайного твердосиловного инструмента на инструмент с механическим креплением многогранных неперетачиваемых пластин. Наиболее эффективное применение инструмента с механическим креплением МНП в услових массового крупносерийного производства.

По сравнению с напайным инструмент с МНП характеризуется следущими преимуществами:

1. Повышение стойкости на 30-50%по сравнению с лучшими образцами напайного инструмента;

2. Повышение производительности обработки на 10%;

3. Сокращение стоимости периода стойкости;

4. Постоянство длины режущих кромок;

5. Взаимозаменяемость пластин;

6. Постоянство устновки инструмента по высоте центров;

7. Сокращение расходов твердого сплава и увеличение возврата отходов твердого сплва на переработку.

Но существуют недостатки, которых намного меньше, чем преимуществ:

1. Вынужденая и не всегда оптимальная геометрия инструмента;

2. Увеличенные габариты головки инструмента.

Предлагаю заменить фрезу торцовую с напайными ножами с пластинами из сплава ВК 8 на фрезу с механическим креплением 5-гранных пластин из сплава ТН-20 [6] с.31.

Новым напрвлениемв разработке марок твердых сплавов являетсясоздание сплава на основекарбида титана и карбонитрида титана с никель-молибденовой связкой (безвольфрамовые сплавы ТМ1,ТМ3, ТН-20, КНТ-16). Эти сплавы имеют высокую окалиностойкость, причем образующаясь на поверхности изделий тонкая окисная пленка выпоняет в процессе эксплуатации инструмента, при высоких температурах, роль твердой смазки. Благодаря этому сплав имеет низкий коэффициент трения и хорошо сопротивляется износу.

Результаты показали, что стойкость фрез_>t> в 1.4 раза выше стойкости анологичных фрез с напайными ножами из сплава ВК8. Скорость увеличелась, подача тоже.

Произвожу расчет экономического эффекта от снижения машинного времени на период стойкости или на выполнение еденицы изготавливаемой продукции (деталь).

1. Коэффициент характеризующий снижение машинного времени

К_>м>=(V_>н>*S_>н>*t_>н>)/(V_>б>*S_>б>*t_>б>) (4.1)

где V_>м>- скорость резания инструмента с улучшеными эксплуатационными свойствами;

S_>н>- подача инструмента сулучшеными эксплуатационными свойствами;

t_>н>- глубина резания инструментом с улучшеными эксплуатационными свойствами;

V_>б>- скорость резания базисным инструментом;

S_>б>- подача к базисным инструментам;

t_>б>- глубина резания базисным инструментом.

К_>м>=(90*0.4*4)/(63*0.3*4)=1.9

2. Затраты пропорциональные машинному времени, без учета затрат по его эксплуатации

а) на период стойкости

S_>t>_>м>^Н=S_>t>_>н>^Н(К_>м>-1) (4.2)

где S_>t>_>м>^H- минутные затраты потребителя, пропорциональные вспомогательному и машинному времени, определяются по данным предприятеям

S_>t>_>м>^Н= S_>t>_>м>*τ_>б>*К_>т>,гр (3.3)

где S_>t>_>м>- минутные зараты, пропорционвльные машинному времени без учета затрат по эксплуатации инструмента на станке модили 6Н23;

τ_>б>- период стойкости базиснойпластики ВК8

К_>т>- коэффициент, характеризующий увеличение стойкости нового инструмента

S_>t>_>м>=0.021*16*1.8=0.6 гр/период

S_>t>_>м>¹= 0.6(1.9-1)=0.59=0.54 грн. (период)

б) на единицу изготавлиемой прдукции (деталь)

S_>t>_>м>²=0.6*(0.42/1.9)=0.13 гр (3.5)

3. Экономический эффект от снижения наминальго времени, гр:

а) на период стойкости

Э_>t>_>м>²= S_>t >_>м>¹(К_>м>1)

Э_>t>_>м>=0.54(1.9-1)=0.486 гр

б) на еденицу изготавливаемой продукции(деталь)

Э_>t>_>м>²=S_>t>_>м>²(К_>м>-1) (4.6)

Э_>t>_>м>²=0.13(1.9-1)=0.117 гр

4.Процент роста производительности труда

ΔТ=t_>маш>^б/t_>шт>^б(К_>м>-1/К_>м>)*100% (4.7)

где t_>маш>^б- машинное время, необходимое для производства еденицы продукции при работу базисным инструментом

t_>шт>^б- штучное время необходимое для производства еденицы продукции базисным инструментом

ΔТ=0.42/1.35(1.9-1/1.9)100%=15%

Расчеты показали, что на данной операции рекомендуется заменить напайные пластины ВК8 на пластины с механическим креплением из стали ТН-20.

5. Средство механизации и автоматизациитехнологического процесса

В качестве механизации на участке я предлагаю гидростенд, который предназначен для гидроиспытания деталей электродвигателя.

Гидростенд состоит из гидропроцесса поз.2, насосной установки поз.1 и трубопровода. Гидропроцесс поз.2 состоит из бака для рабочей жидкости, стола с напорным трубопроводом и сдвоеного пневматическогопресса, на шток которого прикрепляютсяя приспособления для герметизациииспытателбных деталей.

Насоснаяустановка предосталяет собой пневмонасос поршневого типа, расположеный в баке для жидкости. Пневмонасос состоит из двух цилиндров: пневматического и цилендрического, имеющиъх один шток. Возвратно-поступательное движение штока осуществляется за счет регулируемых упоров соединенных со штоком насоса, которые воздействуют на конечный выключатель.

Воздух из системы через влагоотделитель, маслораспылитель поступает в :

1. Пневмопресс через ручной пневмокран;

2. пневмонасос через редуктор, обеспечивающий соответствующее давление воздуха и пневматический 3-х позиционный клапан.

Рабочая жидкость через приемный фильтр и распределительную коробку всасывается через соответствующие отверстия в рабочую полость гидроцилиндра и подается через распредкоробку в полость испытуемой детали. Конечный выключатель управляет магнитами 3-х позиционного пневмоклапана и магнитом распределительной коробки гидросистемы.

Для определения давления жидкости в системе имеется манометр. При резком падении давления в полости испытуемой детализапорный клапан разобщает деталь с напорным трубопроводом.

Вес-178кг.

Габариты- 1660*642*1830.

Испытываются различные детали входящие в комплект электродвигателя.

Рабочая жидкость для гидроиспытания - эмульсия. Давление рабочей жидкости Р=10...20 атм придавлении воздуха в сети Р_>в>=3...6 атм.

Усилие на штоке пресса 4160...8320 кг

При гидроиспытании возможно мгновенное изменение давления жидкости во время переменынаправления движения пневмоцилиндра насосной установки.

_> >

f