Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задание 2
. Определение типа производства: 4
. Отработка конструкции на технологичность 5
. Выбор заготовки 6
. Определение вида станков (У, ЧПУ, ОЦ, А или АС) 7
. Определение альтернативных вариантов организационной структуры технологической системы 8
. Разработка альтернативных вариантов маршрутного РТП 9
. Разработка и анализ вариантов технологической системы для альтернативных РТП 20
. Выбор проектного варианта РТП и технологической системы 27
. Определение припусков и оформление чертежа заготовки 28
. Конструирование ЗУ ПР 33
. Определение режимов резания 35
. Детальное нормирование одной операции РТП 37
. Уточненный расчет требуемого количества оборудования и корректировка других ТЭП системы 39
Литература 40
Задание
Курсовой проект должен содержать:
· графическую часть;
· пояснительную записку.
Содержание графической части:
1. чертеж детали-представителя, чертеж заготовки, операционные эскизы (формат А1);
2. схема расчета припусков, компоновка альтернативных вариантов системы, кинематическая схема со сборочным чертежом схвата промышленного робота (формат А1).
В данном курсовом проекте требуется разработать роботизированный технологический процесс механической обработки детали-представителя в соответствии с заданным вариантом.
Вариант №20:
· деталь-представитель - водило (№10),
· материал - Сталь 45, твердость - HRC 55-58;
· показатели назначения производства:
номенклатура, кол-во наименований деталей Н=100;
размер партии запуска Q=50 шт.;
годовая программа выпуска N=150 тыс. шт.
· особенности работы предприятия- ограниченность территории.
1. Определение типа производства
Определение возможного типа производства и организационной структуры последовательно по H, Q, N:
По H - мелко-серийное, средне-серийное, крупно-серийное (РТК,ГПС);
По Q - мелко-серийное, средне-серийное, крупно-серийное (ЧПУ, РТК, ГПС);
По N - массовое (АЛ).
Выбор одного типа производство (средний или преобладающий) и организационной структуры:
По приоритету (Н, Q, N) выбираем средне-серийное производство и ГПС.
Определение такта выпуска.
При работе в одну смену:
где Ф=2000ч - количество часов работы за одну смену.
При работе в две смены:
Определение коэффициента повторяемости запусков:
Выбираем kПОВТ=1 раз/ неделя.
2. Отработка конструкции на технологичность
Оценка сложности обработки и сборки
|
Тип детали |
Макс. D,L мм |
Точн., кв. |
Кол.инстр., типов |
Твердость, HRC |
Шероховат., мкм |
Кол.обраб. сторон |
Min отв. стенка,мм |
Контур образующей |
|
ДТТВ (1 балл) |
D=80,L=86 (1 балл) |
6 (2 балла) |
15 (2 балла) |
55..58 (3 балла) |
Ra0,8 (3 балла) |
>2 (3 балла) |
7 (1 балл) |
прямолин. (1 балла) |
Сумма баллов - 17, следовательно деталь по сложности относится к средней. Среднее оперативное время каждой установки последовательно несколькими инструментами - 6мин.
Предложения по улучшению технологичности:
для уменьшения перепадов размеров и, соответственно, расхода материала деталь выполним сварной из двух заготовок, обработку произведем уже сварной детали;
точную обработку произведем только в местах сопряжения (указаны в задании);
т.к. нарезание резьбы невозможно выполнить при HRC 55 - 58 и заготовку с такой твердостью невозможно обработать на металлорежущих станках, то обрабатывать будем заготовку твёрдостью HRC 28 - 32 с последующей закалкой всей поверхности детали ТВЧ до требуемой точности;
квадратное отверстие нетехнологично, поэтому будем выполнять его с помощью круглых отверстий меньшего диаметра в углах квадратного отверстия
для выхода шлифовального инструмента сделаем проточку;
для упрощения сборки сделаем фаску.
Расчет стоимости заготовки из прутка, отливки и штамповки
Расчёт массы детали
,
.
Расчет стоимости заготовки:
· прокат
Т.к. деталь сварная, то масса заготовки будет складываться из массы двух заготовок, выполненных из прутка по ГОСТ 2590 диаметром 32 и 80 мм:
.
,
где С - стоимость 1 кг стали в $,
CОТХ - стоимость 1 кг отходов стали в $.
· штамповка
,
.
· отливка
в землю:
,
по выплавляемым деталям:
.
Обоснование выбора заготовки:
При использовании проката получается, по сравнению с другими, наиболее низкая стоимость заготовки, но самый низкий коэффициент использования материала, поэтому мы будем использовать штамповку в качестве альтернативной заготовки.
В качестве заготовки следует выбрать литье в землю, т.к. хотя для заготовки из проката низкая стоимость, но из-за низкого коэффициента использования получатся большие затраты на обработку.
На основе сложности детали (17 баллов) и среднего размера партии (50) выбираем ОЦ.
Определение оперативного времени обработки детали
Значение времени определяем из таблицы 5: Топ=6 мин
Определение максимального допустимого времени переналадки
Значение времени переналадки определяется из условия:
.
Выбор альтернативных вариантов организационной структуры системы производим по Тпер=1.25 ч:
По таблице [1] получаем ЧПУ(Тпер=4ч) и ГПС(Тпер=2ч).
Разработаем план обработки для варианта РТП1 (заготовка - литье, организационная структура системы - ЧПУ) и РТП2 (заготовка - прокат, организационная структура системы - ГПС).
Разработка плана обработки для варианта РТП 1 (ЧПУ, литье)
Методы обработки:
После отливки заготовку 1 подвергаем фрезерованию и точению.
Последовательность операций и переходов:
. Закрепляем деталь в патрон и обрабатываем
Фрезерование торца:
Трх1 =0,005*l=0,005*32=0,16 мин;
Получение квадратного отверстия:
сверление 4 отверстий по углам
Трх2 =4*0,0005*d*l=4*0,0005*3*10=0,06 мин;
сверление центрального отверстия
Трх3 =0,0005*d*l=0,0005*10*10=0,05 мин;
выборка оставшегося материала (3 прохода)
Трх4 =3*0,005*l=3*0,005*4*7=0,42 мин.
Обточка поверхности и снятие фаски до диаметра 30мм
Трх5 =0,00015*d*l=0,00015*32*50=0,24 мин;
до диаметра 24мм
Трх6 =0,00015*d*l=0,00015*(30+27+25)*10=0,123 мин.
Канавка
Трх7 =0,00005*(D2-d2)= 0,00005*(242-23,52)=0,0012 мин.
Подрезка торцов
Трх8 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(242-02) =0,0288 мин;
Трх9 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(302-242) =0,0162 мин;
Трх10 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(322-302) =0,0062 мин;
Трх11 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(802-322) =0,2688 мин;
Нарезка резьбы:
Трх12 =0,002*d*l=0,002*24*8 =0,384 мин
Производим переустановку детали и обработку с другой стороны
Обточка поверхности:
Трх13 =0,00015*d*l=0,00015*8*10 =0,012 мин;
Подрезка торцов
Трх14 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(802-42) =0,3192 мин;
Трх15 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(42-02) =0,0008 мин;
Суммарный рабочий ход:
Трх = =1,9302мин;
Машинное время:
Тмаш = Трх + Тхх + Тперех = Кг*Км* Трх = 2*1* 1,9302 = 3,8604 мин,
где для мелкогабаритных деталей Кг = 2,
для стали Км =1;
Оперативное время:
Топ = Туп + Тус = + Тус = 3,8604+ 0,5 =4,3604 мин,
где Тус 0,5 мин;
Штучное время:
Тшт = 1,15* Топ = 1,15* 4,3604 = 5,01 мин;
Штучно-калькуляционное время:
Тшт-к = Тшт + = Тшт + = 5,01 + = 9,81 мин;
. Поверхностная ТО под шлифование
. Шлифование наружное
Трх16=0,00015*d*l=0,00015*30*40=0,18 мин;
Переустановка и наружное шлифование
Трх17=0,00015*d*l=0,00015*4*10=0,006 мин;
Тмаш = Трх + Тхх + Тперех = Кг*Км* Трх = 2*1*0,186 =0,372 мин,
где Кг = 2, Км =1;
Топ = Туп + Тус = + Тус =0,372+0,5 = 0,872 мин,
где Тус 0,5 мин;
Тшт = 1,15* ТОП = 1,15*0,872 = 1,0028 мин;
Тшт-к = Тшт + = Тшт + = 1,0028+ = 5,8028 мин;
|
№ операции |
№ перехода |
Тип, модель станка |
Режущий инструмент |
Приспособление |
Трх |
Тмаш |
Топ |
Тшт |
Тпер |
Тшт-к |
|
1 |
Отливка заготовки |
|||||||||
|
2 |
1 |
1П420ПФ40 |
Фреза торцовая ГОСТ 9473-80 |
Патрон трехкулачковый |
0,16 |
3,8604 |
4,3604 |
5,01 |
240 |
9,81 |
|
2 |
Сверло спиральное ГОСТ 10902-77 Ø3 4 отв |
0,06 |
||||||||
|
3 |
Сверло спиральное ГОСТ 10902-77 Ø10 |
0,05 |
||||||||
|
4 |
Фреза концевая ГОСТ 17025-71 |
0,42 |
||||||||
|
5 |
Резец проходной ГОСТ 18869-73 |
0,24 |
||||||||
|
6 |
0,123 |
|||||||||
|
7 |
Резец прорезной оооо |
0,0012 |
||||||||
|
8 |
Резец подрезной ГОСТ 18880-73 |
0,0288 |
||||||||
|
9 |
0,0168 |
|||||||||
|
10 |
0,0062 |
|||||||||
|
11 |
0,2688 |
|||||||||
|
12 |
Резец резьбовой ГОСТ 18885-73 |
0,384 |
||||||||
|
13 |
Резец проходной ГОСТ 18869-73 |
0,012 |
||||||||
|
14 |
Резец подрезной ГОСТ 18880-73 |
0,3192 |
||||||||
|
15 |
0,0008 |
|||||||||
|
3 |
ТО |
|||||||||
|
4 |
16 |
3М184И |
Шлифовальный круг |
0,18 |
0,372 |
0,872 |
1,0028 |
240 |
5,8028 |
|
|
17 |
0,006 |
Разработка плана обработки для варианта РТП2 (ГПС, прокат).
. Закрепляем деталь в патрон и обрабатываем
Фрезерование торца:
Трх1 =0,005*l=0,005*32=0,16 мин;
Получение квадратного отверстия:
сверление 4 отверстий по углам
Трх2 =4*0,0005*d*l=4*0,0005*3*10=0,06 мин;
сверление центрального отверстия
Трх3 =0,0005*d*l=0,0005*10*10=0,05 мин;
выборка оставшегося материала (3 прохода)
Трх4 =3*0,005*l=3*0,005*4*7=0,42 мин.
Обточка поверхности и снятие фаски до диаметра 30мм
Трх5 =0,00015*d*l=0,00015*32*50=0,24 мин;
до диаметра 24мм
Трх6 =0,00015*d*l=0,00015*(30+27+25)*10=0,123 мин.
Канавка
Трх7 =0,00005*(D2-d2)= 0,00005*(242-23,52)=0,0012 мин.
Подрезка торцов
Трх8 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(242-02) =0,0288 мин;
Трх9 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(302-242) =0,0162 мин;
Трх10 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(322-302) =0,0062 мин;
Трх11 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(802-322) =0,2688 мин;
Нарезка резьбы:
Трх12 =0,002*d*l=0,002*24*8 =0,384 мин
Производим переустановку детали и обработку с другой стороны
Фрезерование торца (3 прохода)
Трх13 =3*0,005*l=3*0,005*276,32=4,145 мин
Подрезка торцов
Трх14 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(802-42) =0,3192 мин;
Трх15 =0,00005*(D2-d2) =0,00015*(42-02) =0,0008 мин;
Суммарный рабочий ход:
Трх = =6,2232 мин;
Машинное время:
Тмаш = Трх + Тхх + Тперех = Кг*Км* Трх = 2*1* 6,2232 = 12,4464мин,
где для мелкогабаритных деталей Кг = 2,
для стали Км =1;
Оперативное время:
Топ = Туп + Тус = + Тус = 11,6924+ 0,5 = 12,9464 мин,
где Тус 0,5 мин;
Штучное время:
Тшт = 1,15* Топ = 1,15* 12,1924 = 14,89 мин;
Штучно-калькуляционное время:
Тшт-к = Тшт + = Тшт + = 14,89 + = 17,29мин;
. Поверхностная ТО под шлифование
. Шлифование наружное
Трх16=0,00015*d*l=0,00015*30*40=0,18 мин;
Переустановка и наружное шлифование
Трх17=0,00015*d*l=0,00015*4*10=0,006 мин;
Тмаш = Трх + Тхх + Тперех = Кг*Км* Трх = 2*1*0,186 =0,372 мин, где Кг = 2, Км =1;
Топ = Туп + Тус = + Тус =0,372+0,5 = 0,872 мин, где Тус 0,5 мин;
Тшт = 1,15* ТОП = 1,15*0,872 = 1,0028 мин;
Тшт-к = Тшт + = Тшт + = 1,0028+ = 3,4028 мин;
|
№ операции |
№ перехода |
Тип, модель станка |
Режущий инструмент |
Приспособление |
Трх |
Тмаш |
Топ |
Тшт |
Тпер |
Тшт-к |
|
1 |
Сварка проката |
|||||||||
|
2 |
1 |
1П420ПФ40 |
Фреза торцовая ГОСТ 9473-80 |
Патрон трехкулачковый |
0,16 |
12,4464 |
12,9464 |
14,89 |
120 |
17,29 |
|
2 |
Сверло спиральное ГОСТ 10902-77 Ø3 4 отв |
0,06 |
||||||||
|
3 |
Сверло спиральное ГОСТ 10902-77 Ø10 |
0,05 |
||||||||
|
4 |
Фреза концевая ГОСТ 17025-71 |
0,42 |
||||||||
|
5 |
Резец проходной ГОСТ 18869-73 |
0,24 |
||||||||
|
6 |
0,123 |
|||||||||
|
7 |
Резец прорезной оооо |
0,0012 |
||||||||
|
8 |
Резец подрезной ГОСТ 18880-73 |
0,0288 |
||||||||
|
9 |
0,0168 |
|||||||||
|
10 |
0,0062 |
|||||||||
|
11 |
0,2688 |
|||||||||
|
12 |
Резец резьбовой ГОСТ 18885-73 |
0,384 |
||||||||
|
13 |
Фреза торцовая ГОСТ 9473-80 |
4,145 |
||||||||
|
14 |
Резец подрезной ГОСТ 18880-73 |
0,3192 |
||||||||
|
15 |
0,0008 |
|||||||||
|
3 |
ТО |
|||||||||
|
4 |
16 |
3М184И |
Шлифовальный круг |
0,18 |
0,372 |
0,872 |
1,0028 |
120 |
3,4028 |
|
|
17 |
0,006 |
Количество основного технологического оборудования:
Для ЧПУ:
Станки 1П420ПФ40
Принимаем М1=18 шт.
Станки 3М184И
шт.
Принимаем М2=11 шт.
Для ГПС:
Станки 1П420ПФ40
шт.
Принимаем М1=12 шт.
Станки 3М184И
шт.
Принимаем М2=3 шт.
Выбор типа ТНС, ПР, ТО
ЧПУ:
· Систему строим на базе ОЦ 1П420ПФ40.
· ТНС - централизованная (в ЧПУ автоматизирована только обработка).
· ТЕ - ручная напольная механическая тележка.
· ТО - тара (поддон)
ГПС:
· Систему строим на базе ОЦ 1П420ПФ40.
· Автоматическая смена заготовок и уже обработанных деталей осуществляется приставным роботом RBT-5 (AJSA).
· ТНС - комбинированная
· ТЕ - самоходная транспортная тележка с перегружателем НЦТМ-25-1.
· ТО - паллеты на 100 заготовок/деталей
Характеристики робота-манипулятора RBT-5 (AJSA):
|
грузоподъемность, кг |
2.5 |
|
число степеней подвижности |
6 |
|
число программируемых координат |
5 |
|
тип привода |
пневматический |
|
система управления |
программная |
|
погрешность позиционирования, мм |
10 |
|
наибольший вылет руки, мм |
1170 |
|
габаритные размеры HLB, мм450х380х380 |
|
Характеристики самоходной транспортной тележки с перегружателем НЦТМ-25-1: грузоподъемность, кг |
400 |
|
точность позиционирования, мм |
10 |
|
скорость, м/мин |
60 |
Разработать компоновку участка:
ЧПУ
ГПС
Рассчитать основные характеристики системы:
Расчет коэффициента использования оборудования и коэффициента простоя в очереди
ЧПУ
ГПС
Расчет структурной надежности:
ЧПУ
Рисунок. Расчетная схема структурной надежности ЧПУ
ОТОi - станки 1П420ПФ40
ОТО’i - станки 3М184И
Вероятность безотказной работы одного станка
Вероятность безотказной работы системы
ГПС
Рисунок Расчетная схема структурной надежности ГПС
С - склад, Т - транспорт,
ВО и ВО’ - вспомогательное оборудование (робот для станков типа 1П420ПФ40 и 3М184И соответственно),
ОТО и ОТО’- основное технологическое оборудование (станки типа 1П420ПФ40 и 3М184И соответственно)
Вероятность безотказной работы одного станка:
.
Вероятность безотказной работы одной единицы вспомогательного оборудования:
.
Вероятность безотказной работы системы:
Таблица Технико-экономические показатели проектов
|
Характеристика |
Расчетная формула |
Вариант РТП |
|
|
N1 (литье, ЧПУ) |
N2 (прокат, ГПС) |
||
|
1. Количество основного технологического оборудования, шт |
ΣTшт-кj * N Mj = ------------------ Fj * 60 М = Σ Mj |
1П420ПФ40: 9,81*150 000 / (1 400*60) =17,52Ю18 3М184И: 5,8028*150 000 / (1 400*60) =10,3Ю11 M = 18 + 11 = 29 |
1П420ПФ40: 17,29*150 000 / (3 700*60) =11,68Ю12 3М184И: 10*150 000 / (3 700*60) =2,3Ю3 M = 12 + 3 = 15 |
|
2. Количество вспомогательного оборудования, шт |
исходя из Mj и M |
1.Тележка ручная - 1 2.Склад авт. 4.Тара - 18х2+11х2=58 |
1. RBT-5 - 12+3=15 2. Транспортная тележка с перегружателем НЦТМ-25-1 - 1 3. Склад авт. 4. Палеты - 15 |
|
3. Количество рабочих,чел |
R = (M / Kмн) * Ксм |
29 / 2 * 2 = 29, |
15 / 2,5 * 3 = 18 |
|
4. Площадь, кв.м |
S = M * Sрм |
29 * 30 = 870 |
18 * 80 = 1440 |
|
5. Кап.затраты, тыс.$ |
K = M * Црм |
29 * 50 = 1450 |
18* 200 = 3600 |
|
6. Зарплата, тыс.$ |
C = R *Фзп |
29* 2 = 58 |
18 * 2 = 36 |
|
7. Год.привед.затраты, тыс.$ |
Зпр=(C+Sзаг*N)+ +K *0,15 |
(58+0,0024*150000)+1450**0,15=635,5 |
(36+0,0011*150000)+3600* *0,15=741 |
|
8. Производительн-ть труда,тыс.шт/чел |
Ртр = N / R |
150/29 = 5,17 |
150/18 = 8,33 |
|
9. Производительн-ть оборуд,тыс.шт/ед |
Pоб = N / M |
150/29 = 5,17 |
150/15 = 10 |
|
10. Структурная надежность |
См. расчет ниже |
1 |
0,9651 |
|
11. К-т прост.в очер.к тр |
Расчеты на GPSS |
1,5% |
0,9% |
|
12. К-загрузки оборуд. |
Кз = Мрасч / Мприн |
27,83 / 29 = 0,96 |
13,98 / 15 = 0,932 |
|
13. К-т использов.оборуд. |
Расчеты на GPSS |
Станки 1-го типа - 0,988 Станки 2-го типа - 0,943 |
Станки 1-го типа - 0,992 Станки 2-го типа - 0,776 |
|
14. Длит.пр.цикла дет.,ч |
Тц = ΣTшт-к / Киц / 60 |
(9,81+5,8028)/0,1/60=2,6 |
(17,29+3,4028)/0,6/60=0,575 |
|
15.Годовой экон. эффект, тыс.$ |
Эг = Зпр2 - Зпр1 |
741-635,5 = 105,5 |
- |
|
16.Срок окуп.доп. К, лет |
Т=(К1-К2)/(С2-С1) |
(1450-3600) / (36-58) = 179,17 |
- |
Для выбора проектного варианта РТП и технологической системы воспользуемся методом экспертных оценок. Примем пятибалльную систему оценки степени соответствия вариантов:
- совсем не соответствуют;
- плохо;
- удовлетворительно;
- хорошо;
- отлично.
Выбор будем производить по следующим критериям:
|
№ |
Критерий |
ЧПУ |
ГПС |
|
1 |
Приведенные затраты (ЗПР) |
4 |
3 |
|
2 |
Количество станков (М) |
2 |
4 |
|
3 |
Количество основных рабочих-операторов (R) |
2 |
4 |
|
4 |
Занимаемая площадь (S) |
4 |
2 |
|
5 |
Коэффициент использования оборудования по ТОП (КИО) |
4 |
3 |
|
6 |
Длительность производственного цикла (ТЦ) |
1 |
4 |
|
7 |
Структурная надежность (Р) |
4 |
3.5 |
|
8 |
К-т простоя в очереди к транспорту (КПР) |
3.5 |
4 |
|
9 |
Безопасность труда |
2.5 |
4 |
|
10 |
Соответствие особенностям конкретного предприятия по заданию |
2 |
3 |
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
1 |
- |
2 |
2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
2 |
0 |
1 |
9 |
|
2 |
0 |
- |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
3 |
0 |
1 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
4 |
2 |
2 |
2 |
- |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
16 |
|
5 |
1 |
2 |
2 |
1 |
- |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
12 |
|
6 |
1 |
2 |
2 |
0 |
1 |
- |
0 |
1 |
0 |
0 |
7 |
|
7 |
2 |
2 |
2 |
0 |
1 |
2 |
- |
2 |
0 |
1 |
12 |
|
8 |
0 |
2 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
- |
0 |
0 |
5 |
|
9 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
- |
2 |
16 |
|
10 |
1 |
2 |
2 |
0 |
1 |
2 |
1 |
2 |
0 |
- |
10 |
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Коэффициент |
9 |
1 |
1 |
16 |
12 |
7 |
12 |
5 |
16 |
10 |
- |
|
ЧПУ |
4 |
2 |
2 |
4 |
4 |
1 |
4 |
3.5 |
2.5 |
2 |
284.5 |
|
ГПС |
3 |
4 |
4 |
2 |
3 |
4 |
3.5 |
4 |
4 |
3 |
287 |
В нашем случае предпочтительно использование ГПС.
1. Строим схему и рассчитываем межоперационные припуски на одну поверхность (берем самую точную). Самой точной является поверхность 3.
Рисунок 9.1 Обозначение поверхностей детали
Расчет припусков производим по методике источника [2].Заготовкой является деталь (тело вращения), базированная в трехкулачковом патроне.
Качество поверхности заготовки, полученной из проката ([2], табл. 2.3.):
Значение пространственных отклонений для данной заготовки:
.
Остаточное пространственное отклонение после чернового обтачивания:
.
Остаточным пространственным отклонением после чистового обтачивания можно пренебречь, т.к. оно очень мало.
Обработка ведется в трехкулачковом патроне, поэтому погрешность установки в радиальном направлении .
Производим расчет минимальных значений припусков:
черновое обтачивание:
чистовое обтачивание:
шлифование безцентровое:
Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам представлена в таблице 9.1.
Таблица 9.1
|
Технологические переходы обработки поверхности |
Элементы припуска, мкм |
Расчет-ный припуск 2*zmin |
Расчет-ный размер dp, мм |
Допуск δ, мкм |
Принятые (округленные) размеры по переходам, мкм |
Предельные значения припусков, мкм |
|
Rz |
h |
dmaxdmin2z2z |
|||||||||
|
Заготовка |
125 |
150 |
45.5 |
- |
- |
31.62 |
620 |
32.42 |
31.8 |
- |
- |
|
1.Черновое |
63 |
60 |
2.73 |
300 |
2*578.43 |
30.47 |
210 |
30.81 |
30.6 |
1200 |
1610 |
|
2.Чистовое |
32 |
30 |
- |
0 |
2*125.73 |
30.219 |
84 |
30.384 |
30.3 |
300 |
426 |
|
3.Шлифование |
0.8 |
2 |
- |
200 |
232 |
29.987 |
13 |
30 |
29.987 |
313 |
384 |
|
Итого |
1813 |
2420 |
После последнего перехода получаем расчетные размеры dp определяется путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:
для шлифования: dр3 = 29.987 мм,
для чистового растачивания: dр2 = 29.987+0.232 = 30.219 мм,
для чернового растачивания: dр1 = 14,206+2*0.12573 = 30.47мм,
для заготовки: dр=30.47+2*0.57843=31.62 мм,
Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с квалитетом вида обработки.
Минимальный и максимальный размеры рассчитываются по формулам:
Максимальные предельные значения припусков 2z равны разности наибольших принятых размеров выполняемого и предшествующего переходов, а минимальные значения 2z - соответственно разности наименьших принятых размеров:
Для шлифования:
z = 30.3 - 29.987 = 0.313 мм = 313 мкм
z = 30.384 - 30 = 0.384 мм = 384 мкм
На основании полученных данных строим схему графического расположения припусков и допусков по обработке вала (см. в графической части).
Общие припуски z и zопределяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф.
Производим проверку правильности выполненных расчетов:
2z - 2z = 384 - 313 = 71 мкм, δ2 - δ1 = 84 - 13 = 71 мкм.
. На остальные поверхности припуски принимаем равными расчетному
Расчет усилий привода:
,
где КПД механизма,
- удерживающий момент для j-ой губки, k - число точек контакта (k=1),
,
- усилие контактирования между заготовкой и губкой,
- реакция на n-ую губку захвата (сила тяжести) ,
- коэффициент трения губки захвата с заготовкой
- угол контакта, - угол рычага, - размер рычага
- расстояние от точки поворота губки до i-ой точки контакта.
Тогда
- минимальное усилие на поршне схвата
Минимальный диаметр поршня привода:
,
где =0,92-КПД схвата,
=0,8-КПД привода,=1атм =101325Па=0.101МПа=0.101Н/мм2.
.
Принимаем d=118 мм.
Чертеж схвата приведен в графической части.
Рассчитаем режимы резания для поверхности 3 рисунок 9.1(один проход - черновое точение) аналитическим методом по методики, приведенной в источнике [2].
Глубина резания: t=2 мм.
Подачу S выбираем, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и державки: S=0,45 мм/об.
Скорость резания рассчитывается по формуле:
,
где Т - среднее значение стойкости при одноинструментальной обработке (Т=45 мин), =350, x=0.15, y=0.35, m=0.2.
,
где - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки,
- коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки,
коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала.
Тогда и .
Для остальных поверхностей режимы резания выбираем помощью источника [10] (см. таблица 11.1.).
Таблица 11.1
|
Переходы |
D, мм |
L, мм |
t, мм |
S, мм/об |
V, м/мин |
|
1 |
40(фрезы) |
32 |
2 |
0.16 |
254 |
|
2 |
3(сверла) |
10 |
1,5 |
0,07 |
29 |
|
3 |
10(сверло) |
10 |
0.5 |
0,25 |
24 |
|
4 |
3(фрезы) |
10 |
2,3 |
0,03 |
15 |
|
5 |
32 |
40 |
2 |
0,45 |
185 |
|
6 |
30 |
10 |
3 |
0,45 |
140 |
|
7 |
24 |
0.5 |
0.5 |
0,09 |
168 |
|
8 |
0 - 24 |
- |
1 |
0,45 |
140 |
|
9 |
24 - 30 |
- |
1 |
0,45 |
140 |
|
10 |
30 - 32 |
- |
1 |
0,45 |
140 |
|
11 |
32 - 80 |
- |
1 |
0,45 |
140 |
|
12 |
М24(резьба) |
8 |
- |
0,01 |
142 |
|
13 |
80 (фрезы) |
276,32 |
10 |
0,16 |
254 |
|
14 |
4 - 80 |
- |
1 |
0,45 |
140 |
|
15 |
0 - 4 |
- |
1 |
0,45 |
140 |
Время рабочих ходов определим по следующим формулам:
|
№ перехода |
Вид обработки |
Расчет времени |
|
1 |
Фрезерование |
|
|
2 |
Сверление |
мин |
|
3 |
Сверление |
мин |
|
4 |
Выбор материала концевой фрезой |
мин |
|
5 |
Наружное точение |
мин |
|
6 |
Наружное точение |
мин |
|
7 |
Прорезание канавки |
мин |
|
8 |
Подрезание торцов |
мин |
|
9 |
Подрезание торцов |
мин |
|
10 |
Подрезание торцов |
мин |
|
11 |
Подрезание торцов |
мин |
|
12 |
Резьба |
мин |
|
13 |
Фрезерование |
мин |
|
14 |
Подрезание торцов |
мин |
|
15 |
Подрезание торцов |
мин |
Суммарное время рабочего хода:
7,18 мин;
Машинное время:
.
Время на установку-снятие детали:
.
Оперативное время:
Время технического обслуживания рабочего места:
.
Время организационного обслуживания
Штучное время:
Штучно-калькуляционное время:
.
После детального нормирования операции токарно-фрезерно-сверлильной обработки детали суммарное штучно-калькуляционное время составило 19,24 мин.
Для этого времени найдем требуемое количество оборудования:
Из приведенной формулы видно, что выбранного количества оборудования (12 ОЦ) не достаточно для выполнения поставленной задачи.
деталь водило технологический резание чертеж
Литература
Новичихин Р.В. и др. Методические указания по практическим работам по курсам "РТК" и "Проектирование РТК".-Мн.:БПИ,1989.
Справочник технолога-машиностроителя, в 2-х томах. Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. -М.:Маш-е,1985.
Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник, М.: Маш-е, 1988.
Егоров В.А. и др. Транспортно-накопительные системы для ГПС -Л.: Маш-е,1984.
Бляхеров И.С. и др. Автоматическая загрузка технологических машин: Справочник. -М.: Маш-е, 1990.
Кадыров Ж.Н. Диагностика и адаптация станочного оборудования ГПС. -Л.: Политехника, 1991.
Робототехнические комплексы и ГПС в машиностроении. Альбом схем и чертежей. Под ред. Соломенцева Ю.М.-М:Маш-е,1989.
Фельдштейн Е.Э. Режущий инструмент и оснастка станков с ЧПУ: Справочник.-Мн.:ВШ,1988.
Горбацевич А.Ф. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. -Мн.:ВШ,1975.
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ, т.2, - М: Экономика,1990.