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
98
РЕФЕРАТ
Объем работы – 131 страницы, имеется иллюстрации и таблицы.
Графическая часть содержит 7 листов формата А1 и 3 листа формата А2, в качестве приложений приведены спецификации на разработанные мной приспособления и инструменты.
Ключевые слова: технологический процесс, режимы резания, металлорежущие станки, техническое нормирование.
Объектом разработки является технологический процесс механической обработки детали «Корпус Кш – 50 – 00 – 01» на приборостроительном предприятии.
Целью проекта является устранение слабых сторон заводского технологического процесса, а также снижения трудоемкости и себестоимости технологического процесса механической обработки путем перевода технологического процесса с устаревших моделей оборудования на более современные.
Оглавление
Введение
Приложение
Введение.
Приборостроение является одной из важнейших отраслей промышленности нашей страны.
Эффективность данного производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков, аппаратов и материалов. Вновь разрабатываемые технологии должны учитывать последние достижения науки и техники.
Поэтому в высших учебных заведениях как итог обучения предусмотрен дипломный проект. При выполнении дипломного проекта и учитываются все те факторы и новшества, разработанные за последнее время.
“Корпус КШ – 50 – 00 – 01” применяют при сборке крана высокого давления. Предназначен для перекрывания подачи газа в различных приборах, выпускаемых предприятием.
Главная особенность крана, то что он должен выдерживать высокие давления газа.
Применяют эти краны в газовых котлах, счётчиках и для соединения различных приборов с газопроводом.
1.2 Анализ технологичности конструкции детали.
Деталь «Корпус КШ – 50 – 00 – 01» изготовляется на энгельском приборостроительном предприятии «Сигнал».
Заготовка детали – отливка цилиндрической формы, поэтому получение наружного контура детали не вызывает значительных трудностей, но получение внутренней полости вызывает некоторую сложность из – за большого количества ступенек и наличия внутренних фасок.
При получении заготовки литьем возможна почти любая конфигурация детали, тем не менее, деталь полученная литьем не отвечает техническим требованиям на герметичность, т.к. возможно образование внутренних полостей вследствие попадания пузырька воздуха в жидкий металл.
С точки зрения механической обработки имеются некоторые недостатки. На детали имеются мелкие фаски, и многоступенчатые отверстия.
Можно изменить заводской тех. процесс заменив две сверлильные, фрезерную и расточную операции обработкой на многоцелевом станке.
Остальные поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей.
1.3 Конструкторский контроль чертежа.
Деталь «Корпус КШ – 50 – 00 - 01» изготовлена из материала АК 12 04 ГОСТ 1583 - 93 , заготовка получена литьём.
Материал детали, работающей при данных условиях, подобран правильно, т.к. позволяет работать с агрессивными средами и получить экономически выгодную заготовку т.е. обеспечивает требуемую безопасность работы узла и технико - экономические требования. Следовательно, замена материала нецелесообразна.
Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, то есть все проекции, разрезы и сечения, совершенно четко и однозначно объясняющие её конфигурацию и возможные способы получения заготовки. На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм. Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали, массе детали и т.д.
Анализируя данные заводского тех. процесса и изучив чертеж детали, предлагаю не изменять отклонения размеров и шероховатости указанные на чертеже.
В основном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки. Имеет хорошие базовые поверхности и довольно проста в обработке.
1.4 Определение типа производства
и расчет количества деталей в партии.
Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о. который показывает отношение всех различных технологических операций выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течении месяца, к числу рабочих мест.
Согласно ГОСТ 14.004-74 принимаются следующие Кз.о. :
- для массового: К =1
- для крупносерийного: 1<=К <=10
в единичном К не регламентируется
Кзо = Фд · 60·з / Q · Тшт.к. (2.1)
Где Фд – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час Фд = 4029
з – коэффициент загрузки оборудования
Q – годовая программа выпуска продукции
Q = 10000 шт.
Тшт.к. – среднее штучно-калькуляционное время операции
Кз.о. = (4029·60·з) / (10000 · 2,89) = 6,28– производство крупносерийное
Расчет кол – ва партии деталей производится по ф – ле (2.2)
n = N·а/254 (2.2)
где:
N – годовая программа
а – периодичность запуска в днях
254 – количество рабочих дней в году
n = (10000 · 6) / 254 = 236,5 шт.
Принимаем n = 237 шт.
2. Технологическая часть.
2.1 Выбор метода получения заготовки.
Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.
Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.
Выбор типа заготовки, в дипломном проекте, производится с целью снижения затрат состоящих из стоимости получения самой заготовки и стоимости механической обработки.
Выбор способа получения заготовки.
Заготовка – отливка, получена литьем в отформованную песчано-глинистую смесь, с применением стержней. Материал отливки алюминиевый сплав АК 12 04 ГОСТ 1583-93.
Расчет себестоимости получения заготовки
литьем в песчано-глинистую смесь.
Стоимость заготовки полученной литьем определяется по ф – ле :
(2.1)
где :
С - базовая стоимость 1 т. заготовок,
- коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.
Q - масса заготовки кг.
q – масса готовой детали кг.
S - цена 1 т. отходов.
руб.
Заготовка полученная центробежным литьем.
Стоимость заготовки получаемой литьем определяется по ф – ле (2.1 )
руб.
Сравнивая полученные результаты, видим, что заготовка, полученная центробежным литьем в 3,18 раза дешевле, чем заготовка, полученная литьем в песчано-глинистую смесь.
2.2 Графструктура вариантов
технологического процесса.
2.3 Расчет трудоёмкости и себестоимости вариантов технологических процессов.
Стоимость механической обработки рассматриваемых операций подсчитывается по формуле (6.1):
С0= (Сп.з.·Тшт.к) ./ (60·1,3) (6.1)
Где :
Сп.з. – годовые приведенные затраты (руб./час) определяется по ф – ле (6.2);
Тшт.к. – штучно-калькуляционное время операции (мин).
Сп.з.=Сз.+ Сч.з.+Ен.· (Кст.+Кзд.) (6.2)
Где :
Сз. – основная и дополнительная зарплата (руб.) определяется по ф – ле (6.3) ;
Сч.з. – годовые затраты на эксплуатацию рабочего места (руб.) определяется по ф – ле (6.4) ;
Ен. – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений Ен.=0,15
Кст., Кзд. – удельные часовые капитальные вложения в станок и здание (руб./час) определяется по ф – ле (6.5), (6.6).
Сз.=Е·Стф.· К (6.3)
Где:
Е – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, начисления на социальное страхование Е=1.53;
Стф. – часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего разряда (руб./час);
К – коэффициент, учитывающий зарплату наладчика:
К=1 – если наладка производится самим рабочим;
К=1,1-1,5 – если наладка производится специальным тех. персоналом.
Сч.з.=Сч.·Км. (6.4)
Где :
Сч. – часовые затраты на базовом станке;
Км. – коэффициент, показывающий во сколько раз затраты связанные с работой данного станка больше, чем аналогичные расходы у базового станка.
Часовые затраты на базовом станке примем 36,3 коп/ч.
|
Токарный |
Км=0,9 |
Сч.з.=32,7 коп/ч |
|
Многоцелевой |
Км=1,1 |
Сч.з.=39,9 коп/ч |
|
Сверлильный |
Км=1,4 |
Сч.з.=50,8 коп/ч |
|
Фрезерный |
Км=1,1 |
Сч.з.=39,9 коп/ч |
Кст.=Ц/Fд.·m (6.5)
Где:
Ц – балансовая стоимость станка (руб.);
Fд. – действительный годовой фонд времени станка (час);
m – коэффициент загрузки станка.
Кзд.=F · 78.4/Fд · m (6.6)
Где:
F – производственная площадь занимаемая станком с учетом проходов (м²) определяется по ф – ле (6.7)
F=f · Kf (6.7)
Где:
f – площадь станка в плане (м²);
Kf – коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов, проездов и т.д.
|
Модель станка |
Цена (Ц,руб) |
Кf |
Площадь (f,м2) |
Пр. площадь (F, м2) |
|
Токарный |
42800 |
3 |
3,505*1,700 |
17,9 |
|
Многоцелевой |
170000 |
2 |
4,220*2,750 |
26,5 |
|
Сверлильный |
11360 |
3,5 |
2,665*1,030 |
9,6 |
|
Фрезерный |
52800 |
2 |
2,985*4,015 |
24 |
Рассчитаем значения Кс, Кз, Сп.з., Ен(Кс+Кз) для каждого станка и сведём данные в таблицу.
|
Модель станка |
Кс, коп/час |
Кз, коп/час |
Ен(Кс+Кз), коп/час |
Сп.з., коп/час |
|
Токарный |
1426 |
46,8 |
294,6 |
420 |
|
Многоцелевой |
5666 |
69,3 |
1147 |
1279,6 |
|
Сверлильный |
378 |
25 |
80,6 |
224,1 |
|
Фрезерный |
1760 |
62,7 |
364,5 |
497,1 |
1 вариант:
Сп.з.=1780,2 коп/час; Тш.к.=13,54мин; С0=64,97коп/час
2 вариант:
Сп.з.=2558 коп/час; Тш.к.=11,56мин; С0=101,61коп/час
Выбираем второй вариант как наиболее оптимальный.
2.4 Расчет и выбор оптимальных
режимов резания.
Расчет режимов резания одновременно ведется с заполнением операционных или маршрутных карт технологического процесса. Совмещение этих работ исключает необходимость дублирования одних и тех же сведений в различных документах, т.к. в операционных картах должны быть записаны данные по оборудованию, способу обработки, характеристики обрабатываемой детали и другие, которые используются для расчетов режимов резания и не должны вторично записываться как исходные данные для выполнения расчета.
Элементом, в значительной мере поясняющим ряд исходных данных для расчета режимов резания, является операционный эскиз.
Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитываются по эмпирической формуле (6.1):
Где:
Cv – коэффициент;
Кv – поправочный коэффициент;
T – стойкость инструмента;
t – глубина резания;
S – подача;
m,x,y – показатели степени.
Kv=KmvKпvKиv (7.2)
Где:
Kmv – поправочный коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств алюминиевых сплавов на скорость резания.
Kпv – поправочный коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания.
Kиv – поправочный коэффициент учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания.
Kmv=1.0
Kпv=0,9
Kиv=1.0
Kv=1,00,90,7=0,63
Скорость резания при сверлении рассчитываем по формуле (7.3):
Где:
D – диаметр сверла;
q – показатель степени;
Скорость резания при фрезеровании рассчитаем по формуле (7.4):
Где:
B – параметр срезаемого слоя;
D – диаметр фрезы;
q – показатель степени;
Sz – подача на зуб;
m,x,y,u,p – показатели степени.
Скорость резания при нарезании метрической резьбы рассчитаем по формуле (7.5)
Где:
D – номинальный диаметр резьбы;
q – показатель степени;
Скорость резания при отрезании, прорезании и подрезки торца рассчитываем по формуле (7.7):
Частота вращения рассчитаем по формуле (7.8):
n=1000V/D (7.8)
Скорость определим по формуле (6.9):
V=Dn/1000 (7.8)
Формулы для определения
основного времени обработки детали.
Токарные работы:
мин
L=l+l1+l2 [мм], где
l – длина обрабатываемой поверхности
l1 – величина врезания инструмента
l2 – величина перебега инструмента
n – частота вращения шпинделя
s – подача на оборот шпинделя
i – число проходов инструмента.
Сверлильные работы:
мин
Фрезерные работы:
мин, где sм – минутная подача[мм/мин]
Резьбонарезные работы:
мин, где lвсп – длина вспомогательного хода метчика[мм]
р – шаг нарезаемой резьбы.
1вариант.
Маршрутная карта.
Деталь: корпус КШ – 50 – 00 – 01
Заготовка: отливка
Материал заготовки: АК 12 04 ГОСТ 1583 – 93
|
№ |
Операция |
Модель станка |
Разряд рабочего |
То[мин] |
Твсп[мин] |
Тш.к. [мин] |
|
005 |
Заготовительная |
|||||
|
010 |
Токарная 1 |
3 |
1,18 |
0,4 |
1,90 |
|
|
015 |
Токарная 2 |
3 |
2,00 |
0,4 |
3,80 |
|
|
020 |
Сверлильная 1 |
3 |
1,2 |
0,4 |
1,86 |
|
|
025 |
Фрезерная |
3 |
0,57 |
0,4 |
1,17 |
|
|
030 |
Сверлильная 2 |
3 |
0,19 |
0,4 |
1,74 |
|
|
035 |
Расточная |
3 |
0,48 |
0,4 |
3,07 |
|
|
040 |
Слесарная |
|||||
|
045 |
Мойка |
|||||
|
050 |
Тех. контроль |
|||||
|
055 |
||||||
|
060 |
2вариант.
Маршрутная карта.
Деталь: корпус КШ – 50 – 00 – 01
Заготовка: отливка
Материал заготовки: АК 12 04 ГОСТ 1583 – 93
|
№ |
Операция |
Модель станка |
Разряд рабочего |
То[мин] |
Твсп[мин] |
Тш.к. [мин] |
|
005 |
Заготовительная |
|||||
|
010 |
Токарная 1 |
3 |
1,18 |
0,4 |
1,90 |
|
|
015 |
Токарная 2 |
3 |
2,00 |
0,4 |
3,80 |
|
|
020 |
Сверлильная |
3 |
1,2 |
0,4 |
1,86 |
|
|
025 |
Многоцелевая |
3 |
1,43 |
0,4 |
4,00 |
|
|
030 |
Слесарная |
|||||
|
035 |
Мойка |
|||||
|
040 |
Тех. контроль |
|||||
|
045 |
||||||
|
050 |
||||||
|
055 |
||||||
|
060 |
Расчет режимов резания
для второго варианта.
010 Токарная 1.
1. Установить и снять деталь.
2. Подрезать торец с Ø110 до Ø35
t=2мм, s=1мм/об, l=38мм
м/мин
об/мин
мин
3. Точить поверхность с Ø160 до Ø102
t=2мм, s=1мм/об, l=29мм
м/мин
об/мин
мин
4. Точить наружную поверхность
t=4мм, s=1мм/об, l=17мм
м/мин
об/мин
мин
5. Точить внутреннюю поверхность с Ø35 до Ø45
t=5мм, s=0,4мм/об, l=9мм
м/мин
об/мин
мин
6. Точить канавку
t=1мм, s=0,2мм/об, l=1мм, D=92мм
м/мин
об/мин
мин
7. Точить канавку
t=1мм, s=0,2мм/об, l=1мм, D=70мм
м/мин
об/мин
мин
015Токарная 2.
1. Установить и снять деталь
2. Подрезать торец с Ø110 до Ø35
t=2мм, s=1мм/об, l=38мм
м/мин
об/мин
мин
3. Точить поверхность с Ø160 до Ø102
t=2мм, s=1мм/об, l=29мм
м/мин
об/мин
мин
4. Точить наружную поверхность
t=4мм, s=1мм/об, l=17мм
м/мин
об/мин
мин
5. Точить канавку
t=1мм, s=0,2мм/об, l=1мм, D=92мм
м/мин
об/мин
мин
6. Расточить поверхность с Ø35 до Ø77
t=5мм, s=1мм/об, l=15мм
м/мин
об/мин
мин
7. Расточить поверхность с Ø35 до Ø76
t=5мм, s=1мм/об, l=55мм
м/мин
об/мин
мин
8. Расточить поверхность с Ø35 до Ø65
t=5мм, s=1мм/об, l=7мм
м/мин
об/мин
мин
9. Точить канавку Ø62
t=3мм, s=0,35мм/об, l=3мм
м/мин
об/мин
мин
10. Точить канавку Ø80,5
t=1,75мм, s=0,2мм/об, l=3мм
м/мин
об/мин
мин
11. Точить фаску 1,5*45˚ Ø83,5
t=1,5мм, s=0,35мм/об, l=1,5мм
м/мин
об/мин
мин
12. Точить фаску 1,5*45˚ Ø67
t=1мм, s=0,35мм/об, l=1мм
м/мин
об/мин
мин
13. Нарезать резьбу М80*1,5
t=0,75мм, s=12мм/об, l=12мм
м/мин
об/мин
мин
020 Сверлильная
1. Установить и снять деталь
2. Сверлить 8 отверстий Ø18
t=9мм, s=0,35мм/об, l=16мм
м/мин
об/мин
мин
025 Многоцелевая
1. Установить и снять деталь
2. Фрезеровать поверхность
t=4мм, sz=1мм/об, l=60мм, z=15, Т=180мин, D=48мм
м/мин
об/мин
мин
3. Сверлить отверстие Ø16
t=8мм, s=0,35мм/об, l=40мм, Т=60мин
м/мин
об/мин
мин
4. Сверлить отверстие Ø20
t=10мм, s=0,35мм/об, l=33мм, Т=60мин
м/мин
об/мин
мин
5. Точить фаску 1,5*45˚ Ø23
t=1,5мм, s=0,35мм/об, l=1,5мм
м/мин
об/мин
мин
6. Нарезать резьбу М22*1,5
t=1,5мм, s=1,5мм/об, l=25мм
м/мин
об/мин
мин
7. Сверлить отверстие Ø4,2
t=2,1мм, s=0,35мм/об, l=12мм, Т=60мин
м/мин
об/мин
мин
8. Нарезать резьбу М5
t=0,75мм, s=0,75мм/об, l=10мм
м/мин
об/мин
мин
2.5 Расчет нормирования операций.
Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом.
В серийном производстве определяются нормы штучно-калькуляционного времени Тшт.к. Определяется по ф – ле (8.1)
Тш.к. = То+Твсп+Тотд+Тобсл+Тп.з./n (6.2).
Где:
То – основное время.(найдены выше)
Твсп – вспомогательное время.( Твсп.=0,4мин)
Твсп = Туст.+Тв.оп.+Тиз.
Туст– время на установку и снятие детали;
Тв.оп– вспомогательное время, связанное с операцией;
Тиз– время на контрольные измерения.
Тобсл - время на обслуживание оборудования. Тобсл=4% от Топ [мин], где Топ-оперативное время (Топ= То+ Твсп)
Тотд – время на отдых и естественные надобности. Тотд=8% (Топ) [мин]
Тп.з. – подготовительно – заключительное время, затрачиваемое на подготовку исполнителя и средств технологического оснащения. Это время устанавливается на партию деталей.
По выше приведенным формулам подсчитаем Тш.к. для каждой операции обоих вариантов.
1 вариант:
Токарная 1:
То+Твсп=1,18+0,4=1,58мин
Тобсл=0,04*1,58=0,06мин
Тотд=0,08*1,58=0,13мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=1,58+0,06+0,13+19/237=1,9мин.
Токарная 2:
То+Твсп =2,0+0,4=2,4мин
Тобсл=0,04*2,4=0,1мин
Тотд=0,08*2,4=1,19мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=2,4+0,1+1,19+19/237=3,8мин.
Сверлильная 1:
То+Твсп =0,36+0,4=0,76мин
Тобсл=0,04*0,76=0,03мин
Тотд=0,08*0,76=0,06мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=0,76+0,03+0,06+19/237=0,93мин.
Сверлильная 2:
То+Твсп =0,19+0,4=0,59мин
Тобсл=0,04*0,59=0,02мин
Тотд=0,08*0,59=0,05мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=0,59+0,02+0,05+19/237=3,8мин.
Расточная:
То+Твсп =0,48+0,4=0,88мин
Тобсл=0,04*0,88=0,04мин
Тотд=0,08*0,88=0,07мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=0,88+0,04+0,07+19/237=1,07мин.
2 вариант:
Токарная 1:
То+Твсп=1,18+0,4=1,58мин
Тобсл=0,04*1,58=0,06мин
Тотд=0,08*1,58=0,13мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=1,58+0,06+0,13+19/237=1,9мин.
Токарная 2:
То+Твсп =2,0+0,4=2,4мин
Тобсл=0,04*2,4=0,1мин
Тотд=0,08*2,4=1,19мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=2,4+0,1+1,19+19/237=3,8мин.
Сверлильная:
То+Твсп =0,36+0,4=0,76мин
Тобсл=0,04*0,76=0,03мин
Тотд=0,08*0,76=0,06мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=0,76+0,03+0,06+19/237=0,93мин.
Многоцелевая:
То+Твсп =2,63+0,4=3,03мин
Тобсл=0,04*3,03=0,12мин
Тотд=0,08*3,03=0,24мин
Тп.з.=19мин
Тш.к.=3,03+0,12+0,24+19/237=4,00мин.
2.6 Расчет припусков на обработку
поверхностей.
Наружная поверхность Ø160—0,4мм.
Результаты расчетов занесены в таб.2.1
Таб.2.1
|
Технологические переходы обработки пов-ти |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный Припуск, мкм |
Расчетный размер, мм |
Допуск, мкм |
Пред Размер, мм |
Пред. знач. припусков, мкм |
|||||
|
Rz |
Т |
ρ |
|
D min |
D max |
Zпр min |
Z прmax |
||||
|
Отливка |
200 |
300 |
305 |
0 |
0 |
160,12 |
320 |
160,08 |
160,12 |
0 |
0 |
|
Точение |
50 |
50 |
15,25 |
400 |
2*603 |
160 |
250 |
159,075 |
160,0 |
100,5 |
120,0 |
|
Итого |
Заготовка – отливка
Суммарное значение простых отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле:
, где d и l – диаметр и длина обрабатываемой поверхности (d=160мм, l=17мм), Δк – удельная кривизна заготовки, Δк=0,7мкм на 1 мм длины.
мкм
, где σ1 и σ2 – допуски на d и l заготовки (400мкм)
мкм
таким образом
мкм
остаточное пр – ое отклонение после точения
мкм
Погрешность установки при обтачивании:
, где εσ – погрешность базирования (в трёхкулачковом патроне εσ=0), εз – погрешность закрепления заготовки (εз=400мкм)
Произведем расчёт минимальных межоперационных припусков:
,[мкм].
мкм
dр=160 + 0,12=160,12мм.
Рассчитаем предельные размеры (dmax и dmin)
dmax= dр=160,12мм
dmin= dр - 0,032=160,12 - 0,032=160,080мм
Предельные значения припусков равны:
= dзmin - dТmin=160,08 - 159,075=1,005мм=100,5мкм
= dзmax - dТmax=160,12 - 160=0,12мм=120,0мкм
Расчет припусков на обработку
поверхности торца Ø102-0,25мм.
Результаты расчетов занесены в таб.2.2
Таб.2.2
|
Технологические переходы обработки пов-ти |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный Припуск, мкм |
Расчетный размер, мм |
Допуск, мкм |
Пред Размер, мм |
Пред. знач. припусков, мкм |
|||||
|
Rz |
Т |
ρ |
|
D min |
D max |
Zпр min |
Z прmax |
||||
|
Отливка |
200 |
300 |
305 |
0 |
0 |
102,11 |
320 |
102,078 |
102,11 |
0 |
0 |
|
Точение |
50 |
50 |
0 |
400 |
2*544 |
102 |
250 |
101,975 |
102 |
103 |
120,0 |
|
Итого |
Заготовка – отливка
Rz и T – величины табличные
Суммарное значение простых отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле:
, где d и l – диаметр и длина обрабатываемой поверхности (d=102мм, l=33,5мм), Δк – удельная кривизна заготовки, Δк=0,7мкм на 1 мм длины детали.
мкм
Смещение находится по формуле:
, где σ1 и σ2 – допуски на d и l заготовки (250мкм)
мкм
таким образом
мкм
остаточное пр – ое отклонение после точения
мкм
Погрешность установки при обтачивании:
, где εσ – погрешность базирования (в трёхкулачковом патроне εσ=0), εз – погрешность закрепления заготовки (εз=400мкм)
ε=qз=400мкм
Произведем расчёт минимальных межоперационных припусков:
,[мкм].
мкм
Таким образом
dр=102 + 0,11=102,11мм.
Рассчитаем предельные размеры (dmax и dmin)
dmax= dр=102,11мм
dmin= dр - 0,032=102,11 - 0,032=102,078мм
Предельные значения припусков равны:
= dзmin - dТmin=102,078 – 101,975=0,103мм=103мкм
= dзmax - dТmax=102,11 – 102,0=0,110мм=110мкм
2.7 Расчет оптимальных режимов
резания на основе математической
модели, при сверлении отверстия Ф5,0.
Исходные данные
D = 5,0 мм; Т = 20 мм; в = 40
Материал сверла – Р6М5
Ограничение 1 по стойкости инструмента.
Ограничение 2 по прочности механизма подачи.
Ограничение 3 по мощности гл. привода
Ограничение 4 по прочности сверла
Ограничение по min; max S
Ограничение 6 по min и max n
Ограничение 7 по устойчивости инструмента
; ;
1) х1+0,5х23,57 1) х1+0,5х2+х3=3,57
2) 0,8х22,41 2) 0,8х2+х4=2,41
3) х1+0,8х27,22 3) х1+0,8х2+х5=7,22
4) х21,75 4) х2+х6=1,75
5) х22,39 5) х2+х7=2,29
6) х21,25 6) х2-х8=1,25
7) х11,3 7) х1-х9=1,3
8) х23,3 8) х1+х10=3,3
9) 0,8х20,84 9) 0,8х2-х11=3,4
Чтобы рассчитать наиболее выгодные режимы обработки, необходимо иметь целевую функцию или критерий оптимальности.
Целевую функцию берем в виде:
L/n·s=min → lg L – lg n – lg s=min
→ -lg n – lg (100·s) → min,
-x1-x2→min.
|
i |
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
х6 |
х7 |
х8 |
х9 |
х10 |
х11 |
В |
|
1 |
1 |
0,5 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3,57 |
|
2 |
0 |
0,8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,41 |
|
3 |
1 |
0,8 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
7,22 |
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,75 |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,39 |
|
6 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
1,25 |
|
7 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
1,3 |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
3,3 |
|
9 |
0 |
0,8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0,84 |
|
10 |
-1 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
min |
Рассчитаем оптимальные режимы резания
2,65 = lg n
n = 446 об/мин
S – подача
2,07 = lg (100S)
100S = 117,5 мм/об
S = 1,17 мм/об
lgn=2,37 n=234,42=234 об/мин.
lg(100s)=2,39s=2,45мм/об.
рис 3.
2.8 Заключение
В данной работе был составлен новый технологический процесс, который базируется на новом, современном оборудовании (преимущественно на многоцелевых станках и станках с ЧПУ). При расчете оптимального варианта технологического процесса многоцелевые станки показали более высокую производительность и экономичность.
С применением нового оборудования связано снижение трудоемкости изготовления детали, повышение производительности труда, снижение количества занятых производственных рабочих, снижение времени переналадки. Многоцелевые станки обеспечивают взаимозаменяемость деталей в серийном и мелкосерийном производстве, полную ликвидацию разметочных и слесарно-притирочных работ, концентрацию переходов обработки на одном станке, что приводит к сокращению времени на установку и снятие детали, уменьшению брака по вине рабочего. Повышение производительности за счет оптимизации технических параметров, автоматизации всех перемещений позволяют сократить количество всех станков.
Применение новых станков и технологий позволяет решить ряд социально-экономических задач: улучшение условий труда, уменьшение доли тяжелого, малоквалифицированного ручного труда, уменьшение состава работников механообрабатывающих цехов, повышения культурного уровня работающих.
3. Технологические расчеты участка и цеха.
На основании данных о трудоемкости годовой программы выпуска деталей по участку (см. приложение 1) составляется таблица для расчета количества станков каждого типоразмера.
Расчетное количество станков данного типа определятся по формуле:
где Ср – расчетное количество станков данного типоразмера;
Тшт-к – трудоемкость годового количества всех деталей на станках данного типоразмера в станко-часах.
Фд.об – действительный годовой фонд времени работы оборудования при 2-х сменной работе в часах.
Принятое число станков каждого типоразмера получаем округлением расчетного числа до ближайшего большего целого.
Станок 1В340Ф30:
Станок 16Б05П:
Станок 2Н125:
Станок 2204ВМФ4:
Станок 6Т83Г-1:
Станок 5К63:
Расстановку оборудования по участку будем выполнять с учетом последовательности обработки деталей, чтобы в процессе обработки они двигались по участку в одном направлении.
Для определения степени загруженности по времени станков данного типоразмера пользуются коэффициентом загрузки оборудования, который определяется отношением расчетного числа станков к принятому:
Станок 1В340Ф30:
Станок 16Б05П:
Станок 2Н125:
Станок 2204ВМФ4:
Станок 6Т83Г-1:
Станок 5К63:
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку, отделению или цеху:
Рассчитанное значение среднего коэффициента загрузки станков по участку находится в пределах нормы для серийного производства. Построенный на основании расчета график загрузки оборудования приведен на рис 1.
Рис.1. Диаграмма загрузки оборудования по участку, отделению или цеху.
N |
Марка станка |
Количество |
1 |
1В340Ф30 |
7 |
2 |
16Б05П |
4 |
3 |
2Н125 |
3 |
4 |
2204ВМФ4 |
10 |
5 |
6Т83Г-1 |
2 |
6 |
5К63 |
3 |
К производственным рабочим механических цехов относятся станочники, операторы и наладчики автоматических линий, разметчики, слесари по промежуточным слесарно-сборочным работам, мойщики деталей. Так как в задании производственная программа участка выполняется на универсальных станках, то для проектируемого участка определяем только количество станочников по группам станков (профессиям - токарей, сверловщиков и т.д.). Число станочников можно определить по числу станков Сп цеха или участка:
Для универсальных станков (токарных, фрезерных, шлифовальных, сверлильных и др.) коэффициент многостаночного обслуживания Км = 1. Кз, Ки - коэффициенты загрузки и использования оборудования; для единичного, мелкосерийного и среднесерийного производства принимаются = 0,85 (коэффициент загрузки оборудования для проектируемого участка Кз = 0,87 примем на основании расчетов).
Количество токарей (1В340Ф30 и 16Б05П):
Количество сверловщиков (2Н125):
Количество фрезеровщиков (2204ВМФ4 и 6Т83Г-1):
Количество резьборезчиков (5К63 ):
Общее количество станочников на участке - 48 чел. Общее количество производственных рабочих в цехе (5 участков) - 240 чел. Прочий цеховой персонал (в соответствии с нормами для серийного производства):
Количество младшего обслуживающего персонала (уборщиков стружки, помещений и т.д.) уточняется после разработки компоновки цеха. Схема управления цехом - рис. 2.
Штатное расписание
ИТР – 29 чел.
Служащие – 5 чел.
МОП – 9 чел.
ОТК – 15 чел.
Вспом. рабочие – 48 чел.
Основные произв. рабочие – 240 чел.
Рис.2 Схема управления механическим цехом.
Основным принципом при составлении плана расположения оборудования на участке и в цехе является обеспечение прямоточности движения деталей в процессе их обработки в соответствии с технологическим процессом. Для цехов серийного производства применяется расположение станков по порядку технологических операций. Станки располагаются в соответствии с технологическими операциями для обработки одноименных или нескольких разноименных деталей, имеющих схожий порядок операций. В мелкосерийном и среднесерийном производстве каждая группа станков выполняет обработку нескольких деталей, имеющих аналогичный порядок операций, т.к. загрузить полностью все станки одной деталью не всегда возможно.
При разработке планировки обязательно должны быть учтены нормативы для расстояний станков между собой, между станками и элементами зданий, предусмотрены проезды и проходы для обеспечения транспортировки деталей по участку и соблюдены нормы техники безопасности при расположении рабочих мест у станков. Пример организации рабочего места фрезеровщика приведен на рис. 3.
Рис. 3. Рабочее место фрезеровщика.
Общее количество оборудования в цехе (5 участков) - 29 5 = 145 шт.
Производственная площадь участка определяется на основании разработанного чертежа планировки расположения оборудования на участке и составляет
Sп уч = 648 м2.
Производственная площадь цеха:
м2
В соответствии с отраслевыми нормативами металлорежущее оборудование в цехе по типам распределяется следующим образом (табл. 2):
Табл. 2.
|
Тип станка |
% от общего кол-ва |
Кол-во станков в цехе |
|
Токарные и токарно-револьверные |
28 |
41 |
|
Расточные |
10 |
14 |
|
Сверлильные |
15 |
22 |
|
Агрегатные |
5 |
7 |
|
Зубообрабатывающие |
8 |
12 |
|
Фрезерные |
15 |
22 |
|
Шлифовальные |
10 |
14 |
|
Резьбонарезные |
2 |
3 |
|
Строгальные и долбежные ИТОГО: |
1 |
1 |
|
Отрезные |
1 |
2 |
|
Специальные автоматы и п/автоматы |
5 |
7 |
|
ИТОГО:
|
145 |
Удельная производственная площадь:
м2/станок
Рассчитанное значение площади находится в пределах норм для цехов со станками средних размеров.
Заточное отделение организуется централизованным для всего цеха с целью улучшения качества заточки режущего инструмента. Основное оборудование – заточные и доводочные (для окончательной доводки твердосплавного режущего инструмента) станки.
Количество станков в отделении (5% от числа станков в цехе) - 8 шт.
Площадь отделения (из расчета Sуд = 10 м2 на станок) - 80 м2
Кол-во рабочих (из расчета 1,5 - 2 чел/станок для 2-х сменной работы) - 12 чел.
Предназначается для поведения межремонтного обслуживания производственного оборудования, а также для проведения ремонтных работ (мелкий и средний ремонт).
Количество станков в ремонтной базе (для цеха с 145 станками) - 4 шт.
Число рабочих станочников:
Количество слесарей (60% от числа станочников) - 4 чел.
Количество ИТР - (10% от числа рабочих) - 1 чел.
Площадь отделения (уд. общая площадь 31 м2/станок): 124 м2;
в т.ч. склад зап. частей - 16 м2.
Предназначены для хранения режущего, вспомогательного и измерительного инструмента, а также приспособлений для установки деталей на станке. Расчет выполняется на основании норм удельной площади на 1 производственный станок.
В проектируемом цехе выполняется входной контроль поступающего в цех материала и заготовок (выполняется в заготовительном отделении и на складе заготовок), промежуточный (на рабочих местах после обработки партии деталей) летучий (периодические проверки на рабочих местах), окончательный (в контрольном отделении цеха, перед передачей деталей на сборку).
Площадь контрольного отделения:
м2
Для проектруемого цеха предусмотрен централизованный групповой способ снабжения СОЖ. Площадь отделения:
SСОЖ = 60 м2
Площадь склада масел - 15 м2
Отделение предназначено для переработки стружки в брикеты. Стружку доставляют в отделение из сборных коробов, установленных на участках на электрокарах. Площадь отделения (в соответствии с нормативами) - 100 м2.
Предназначается для хранения запасов пруткового и другого материала и заготовок (отливок, поковок, штамповок и др.) Прутковый материал хранится горизонтально в штабелях стойках, клеточных и крючковых стеллажах или вертикально в пирамидальных стеллажах. Крупные и средние поковки и отливки хранятся на полу отдельными штуками или в штабелях; мелкие – на полочных складах с гнездами.
Расчетная формула для определения площади склада:
м2
где Q0 – общий черновой вес материалов или заготовок, подлежащих механической сборке в течение года, т.(приблизительно на 20% больше массы готовых деталей приведенных в задании с учетом количества участков на которых обрабатываются детали - 5 участков).
аср = 5 – среднее количество дней, на которое принимается запас материала;
Ф = 253 – количество рабочих дней в году;
gср = 2,5– среднедопустимая нагрузка на площадь цеха, т/м2;
Ки = 0,5 – коэффициент использования площади склада – отношение полезной площади склада к его общей площади, включая проходы, проезды.
Так как площадь склада получилась маленькой то примем наименьшую стандартную площадь равной 100 м2
В зависимости от результатов компоновки цеха площадь склада заготовок может быть принята больше, в пределах 10 - 15% площади станочного. Полученное расчетное значение укладывается в данный норматив.
Площадь складов готовых деталей и межоперационного склада может быть принята на 10 (для межоперационного) и 20% меньше чем площадь склада заготовок.
Соответственно:
Склад готовых деталей - 80 м2
Промежуточный склад - 90 м2
В качестве внутрицехового транспорта для цеха использованы крановый (кран-балки с нижним управлением) и электротележки (грузоподъемность - 1,5 т). Кран-балки используются также в качестве технологических подъемников для установки крупногабаритных деталей на станки.
Количество электротележек определяется по формуле:
шт.
где Q = 1030,01 т– годовой грузооборот, т;
qэ = 1,5– грузоподъемность электротележки,т;
Тэ = общее время пробега (оборот) электротележки, мин;
К1 = 1,5– коэффициент неравномерности;
К2 = 0,8 – коэффициент использования грузоподъемности;
mФдо = 4029 час– действительный годовой фонд времени работы оборудования при соответствующем числе смен (m = 1 или 2),
4 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ.
4.1 Проектирование режущего инструмента.
В качестве проектируемого инструмента в дипломной работе примем расточной инструмент для одновременного получистового и чистового растачивания.
Резец является наиболее распространенным инструментом в металлообрабатывающей промышленности. Он применяется при работе на токарных, револьверных карусельных, расточных, строгальных, долбежных станках и автоматах, а также на станках с ЧПУ и многоцелевых.
Расточные операции занимают одно из важных мест в современном машиностроении, так как от точности отверстий и правильности их расположений зависит надежность работы целых механизмов.
Растачивание отверстий является более сложной операцией по сравнению с наружной обработкой. Здесь, в противоположность наружной обработке, большое влияние на размеры резца оказывают диаметр и длина растачиваемого отверстия. Затруднен подвод СОЖ в зону резания, отвод стружки и ее дробление. В результате инструмент работает в тяжелых условиях с пониженной стойкостью и малыми режимами резания.
Расточной инструмент, проектируемый в дипломной работе представляет собой стержневой резц закрепляемого в спец державке-борштанге.
Стержневые резцы применяются для растачивания отверстий как при вращающейся заготовке, так и при неподвижной. С соответствующей их постановкой в борштанге. Державка выполняется различной формы: круглой, квадратной и реже граненой.
Державка круглого сечения обладает тем преимуществом, что она путем соответствующего поворота в резцедержателе или в борштанге позволяет регулировать установку резца по высоте и придавать режущей кромке требуемые углы резания в зависимости от конкретных условий обработки, не прибегая к заточке. Для сквозных отверстий главным образом применяются резцы с главным углом в плане φ=60°.
Закрепление резцов в борштангах производится различными способами. Для расточки сквозных отверстий вполне допустимо закрепление резцов при помощи винтов.
Поперечное сечение державки резца может быть выбрано в зависимости от вертикальной составляющей Pz силы резания и расстояния l точки приложения ее до опоры и рассчитывается по формуле:
Pz=p·f (3.1)
Где:
р-удельная сила резания в кГ/мм2
f- площадь поперечного сечения резца в мм2
Изгибающий момент определим из формулы:
M=Pz·l=W·σи, (3.2)
Где:
W-момент сопротивления в мм3
σи – допускаемое напряжение на изгиб, принимаемое 20-25 кГ/мм2
Расчетная формула для державки круглого сечения:
(3.3)
В основу этого расчета положен плоский изгиб, при котором учитывается только одна составляющая силы резания Pz.
Тогда:
Следовательно
d=19,34 мм
Что удовлетворяет конструктивным особенностям проектируемого инструмента.
4.2 Станочное установочно-зажимное приспособление.
Механизированный привод допускает блокированное управление несколькими зажимающими устройствами, обеспечивая надежное закрепление заготовок и тем самым сокращает затраты времени на установку и снятие деталей.
Продолжительность процесса закрепления 0,5 – 1,2 сек.
Пневматические приводы.
Непременным условием применения пневматического привода является обеспеченность механических цехов сжатым воздухом с давлением у рабочего места не ниже 0,4мПа, поступающий в пневматический привод приспособления воздух, должен быть очищен от посторонних примесей и осушен.
Механизированный привод позволит значительно сократить вспомогательное время на установку и снятие детали.
4.2.1 Силовой расчет установочно-зажимного приспособления.
На заготовку при обработке в приспособлении действуют силы обработки, объемные силы, силы зажима и реакций элементов приспособлении.
Поэтому первым этапом расчета необходимо дать схему установки детали со всеми приложенными к ней силами, стремящимися нарушить положение детали в приспособлении (силы резания, силы зажима), и силы, стремящиеся сохранить это положение (силы трения, реакции опор). По расчетной схеме необходимо установить направление возможного перемещения или поворота заготовки под действием сил и моментов, определить величину проекций всех сил на направление перемещения и составить уравнение сил и моментов.
Сила зажима (Q)
Q=(W+N1)*K, (1)
где К=2 – коэффициент запаса.
Из рисунка 1 видно
(2)
где f=0,18 – коэффициент трения
Из рисунка 2 видно
(3)
где l=65мм, l1=10мм
По закону действия и противодействия принимаем N=W, подставим в уравнение 2 и получим:
Из уравнения 3
Подставим N1 и W в формулу 1, получим
Из расчётов режимов резания возьмём значение Р=843,8Н и Мкр=7,6Нм, тогда:
кН
Расчётная схема
зажимного приспособления.
Рис1.
Рис2.
4.2.2 Определение схемы базирования заготовки в приспособлении.
Выберем схему базирования по плоскости и двум перпендикулярным к ней отверстиям с применением установочных пальцев.
Установочные пальцы.
Установочные пальцы предназначены для базирования заготовок по цилиндрическим отверстиям.
Для обеспечения правильной установки и легкого съема посадочные размеры и высоту пальцев следует определять расчетным путем.
В целях компенсации отклонений установочных размеров заготовки посадочная поверхность одного из пальцев должна быть срезанной, а зазор между направляющим пояском и стенкой отверстия, по сравнению с цилиндрическим пальцем, - увеличенным; последний необходим для обеспечения гарантированной посадки на оба пальца.
Для цилиндрического пальца величину посадочного зазора Δ’ min выбирают наименьшей в целях обеспечения наиболее точной установки.
Определение величины предельного смещения детали при установке ее по плоскости и отверстиям на два пальца.
Предполагаем худший предельный случай – зазоры в сопряжениях пальцев с отверстиями оказались максимальными.
Из построения имеем:
О2·А=О1·О1’=s1max/2;
О2’·A=(s1max+s2max)/2/
Рассматривая прямоугольный треугольник О2’O1’A, находим
tg α=(s1max+s2max)/2·L (3.4)
Конфигурацию и высоту направляющей части пальцев определяем из таблиц по нормали «Пальцы установочные цилиндрические постоянные» МН376-60, остальные элементы пальцев принимаем конструктивно.
4.3. Контрольное приспособление.
В условиях серийного производства сокращение времени на измерительные операции приводит к значительной экономии при производстве детали.
Вспомогательное время на контрольные промеры универсальным инструментам с установкой его на размер в процессе измерения составляет примерно 0,12 мин. Специализированными средствами контроля составляет примерно 0,06 – 0,08 мин.
Контрольно - измерительное приспособление служит для контроля соосности поверхности М, относительно поверхности Н не более 0,05мм.
Принцип работы.
Принцип работы контрольно – измерительного приспособления основан на ёмкостном методе.
В качестве измерительного прибора служит электроизмерительный прибор.
Конструкция контрольно – измерительного приспособления.
Конструкция контрольно – измерительного приспособления довольно проста, размеры большинства деталей принимаю конструктивно, но также использую стандартные детали.
Деталировка приспособления приведена в приложении.
Для более надежной и безопасной фиксации ножки индикатора предлагаю использовать зажим по принципу хомута, что не позволит пережать ножку индикатора и помешать его безотказной работе.
Расчет приспособления на точность.
При работе приспособления возникают погрешности.
Контролируемый размер перпендикулярности осей не более 0,1мм.
Погрешность измерения индикатора не превышает 0,01 мм, но существуют погрешности изготовления деталей приспособления, которые суммируются при эксплуатации приспособления и вносят неточность в размер контролируемой детали.
В данном случае на погрешность измерения будет оказывать влияние погрешность возникающая при закручивании пробки в деталь.
Погрешность составляет:
Суммируем погрешности и получим погрешность измерения приспособления:
Е=0,005+0,023=0,028мм.
Следовательно, данным приспособлением можно контролировать данный параметр.
5 Специальная часть.
5.1 Автоматизированное рабочее место.
Для увеличения условий труда и увеличения производительности необходима автоматизация технологии листовой штамповки, при которой труд человека становится более эффективным.
Современное состояние и перспективы автоматизации штамповочного производства связаны с переходом от создания отдельных машин и автоматизированных комплексов к гибким автоматизированным системам.
Особенность штамповки мелких деталей по сравнению с другими способами обработки незначительное машинное время, затрачиваемое на обработку одной заготовки. У современных прессов число ходов доходит до 1500.
Автоматизация процессов холодной штамповки можно достичь:
Автоматизация универсального прессового оборудования заключается в следующем:
На чертеже показана общая компоновка автоматизированного рабочего места т.е. взаимное расположение различного оборудования. АРМ работает следующем образом: полоса подается в полосоподаватель 3, который кинематически связан с револьверным столом. Полосоподователь перемещает полосу в рабочую зону пресса 1, на столе которого установлен револьверный стол 2. При подаче на позицию 1 револьверного стола происходит рабочее движение пресса, который вырубает из полосы заготовку. Заготовка с помощью револьверного стола перемещается на следующую операцию, гибку и пресс снова совершает рабочее движение. В это же время полосоподователь подает полосу на позицию 1, где одновременно с остальными операциями происходит вырубка заготовки.
При прохождении заготовки полного цикла обработки попадает на последнюю позицию, где она падает в накопитель 4. Таким образом, цикл замыкается.
1 Вырубка.
2 Гибка.
Гибка осуществляется в 2 перехода.
В - ширина полосы.
l – расстояние между опорами.
N=1.8
Принимаем пресс модели КД 2126Г
|
Наименование параметра |
Размер-ность |
Величина |
|
кг |
40000 |
|
мм |
10-90 |
|
мм |
140 |
|
мм |
30 |
|
мм |
300 |
спереди назад справа налево |
мм мм |
630 400 |
спереди назад справа налево диаметр |
мм мм мм |
110 160 140 |
диаметр глубина |
мм мм |
30 55 |
|
Характеристика ленточной подачи: |
||
|
1. Наибольшая толщина ленты |
мм |
0,75 |
|
2. Наибольшая ширина ленты |
мм |
75 |
|
3. Наибольший шаг подачи |
мм |
50 |
|
4. Электродвигатель /тип Т 42/8-4/: мощность |
квт |
4,5 |
|
5. Габаритные размеры в плане /в наклонном положении станины/ |
мм |
1305х х11415 |
|
6. Высота под уровнем пола |
мм |
12730 |
|
7. Вес пресса |
т |
3,5 |
|
8. Расстояние между столом и ползуном при наименьшей длине штампа и нормальном ходе 35 мм |
мм |
300 |
5.1.3 Кинематический расчет револьверного стола.
Храповой механизм.
Примем Sn=2мм.
Выписываем ход ползуна пресса Нпр=90мм. Сравнивая значения Н1 из кинематического расчета, и табличные данные характеристик пресса видим, что ползун обеспечивает периодическое вращение стола.
Расчет диска.
n- число ходов ползуна
z- число гнезд
Точность перемещения 0,20,4мм.
4.4.4.1 Рассчитаем силу стола.
4.1.4.2 Рассчитаем силу каретки.
4.1.4.3 Найдем ускорение для
а) каретки:
б) стола:
Тогда
Р=565,44+384,658,67+297,66+198,442,72=4737,77Н=473,8кг.
5.1.5 Расчет циклограммы.
Определим работу кривошипного вала.
Время поворота револьверного стола 0,11с.
Время фиксатора 0,02с.
Работа кривошипного вала Тц=60/50=1,2с. револьверный стол должен повернутся до удара пресса, который равен 0,05с.
5.1.6 Работа револьверного стола.
На чертеже показан револьверный механизм подачи. Револьверный стол работает следующим образом, полоса с помощью полосоподавателя подается на револьверный стол, где полоса попадает на первую позицию стола и вырубается штучная заготовка. Стол вращается и при его периодическом перемещении заготовка подается в рабочую зону штампа, где подвергается формообразованию, клин перемещает ползушку с права налево, при ходе ползуна пресса, в результате собачка установленная на ползушке поворачивает диск на одну позицию. Диск после поворота фиксируется защелкой заходящий в специально предусмотренные вырезы. При дальнейшем движении верхней части пресса вниз пуансон производит требуемое формообразование заготовки. При ходе ползуна пресса с верхней частью штампа вверх плоскость клина выходит из контакта с роликом ползушки, и последняя возвращается пружиной в исходное положение, в котором собачка заскакивает во впадину храпового зуба револьверного диска, после чего цикл повторяется.
5.2 Гибочный штамп.
5.2.1 Определение усилия гибки.
Усилие гибки, определим по ф-ле.
где R – радиус гибки;
S – толщина материала;
B – ширина;
в – временное сопротивление разрыву.
При принятой схеме штамповки усилие равно:
Р=Р1+2Р2
Где:
5.2.2 Определим центр давления.
Для определения центра давления в штампе определим центр тяжести заготовки. Так как заготовка гнется по осевой линии, то центр давления совпадает с центром пуансона, по этому не имеет смысла искать центр давления.
5.2.3 Минимальные радиусы гибки.
Минимальные радиусы гибки не должны допускать образование трещин в зоне изгиба и зависит от:
а) механических свойств материала детали
б) угла гибки
в) направления линии гибки относительно направления волокон.
Минимальный радиус гибки R примем по формуле:
Rмин=kS
где S – толщина материала
при угле гибки 60 и материала стали 08кп
k=0,3
при 90
k=0,5
параллельно k=0,8
Rмин=0,52,5=1,25мм.
Т.е. радиус по чертежу не представляет трудности в его получении.
Процесс гибки, сопровождается упругой деформацией (пружинением), которая вызывает изменение формы детали. Величина пружинения при гибки, зависит от механических свойств материала детали, формы детали, типа штампа. Поэтому вносятся изменения по отношению к контуру готовой детали.
при угле изгиба =90
при отношении R/S=10 и R/S=1
углы пружинения соответственно 1=2 и 2=0.
5.2.5 Конструктивные размеры штампа.
Радиусы матрицы R2 равны 7мм. Зазор z между матрицей и пуансоном на сторону:
Z=S++fS
Где: f=0,1
- плюсовой допуск на толщину материала
=0,2
z=2,5+0,2+0,12,5=2,75мм.
Исполнительный размер пуансона.
Где АД – номинальный размер детали после гибки;
k - коэффициент определяющий долю допуска k=0,4;
- предельное отклонение детали.
Размер матрицы.
S – наибольшая толщина листа.
Длину пуансона принимаем.
Крепление пуансона в пуансонодержателе осуществляется с помощью полок толщиной С=5мм.
Крепление матрицы осуществляют винтами и штифтами. Крепление
трафаретов должно позволять их некоторое перемещение до установки штифтов. Матрицу изготовляют сборной.
6. Экономическая часть.
При разработке и проектировании нового техпроцесса было применено более производительное и прогрессивное оборудование, станки с ЧПУ. Это дает возможность повысить качество обработки, снизить время на обработку
Применение новых станков и технологий должно позволить решить ряд социально-экономических задач: улучшение условий труда, значительно уменьшить долю тяжелого труда, малоквалифицированного ручного труда, изменить состав работников механообрабатывающих цехов, повысить культурный уровень рабочих
Данная работа представляет собой разработку основных вопросов организации и планирования производства на участке. В основу расчетов организации производства заложен технологический процесс на изготовление детали "КОРПУС".
7. 1 Обоснование производственной программы, типа производства и метода организации производственного процесса.
Объем выпуска детали, производственная программа участка N складывается из количества деталей, необходимых для обеспечения программы сборочного цеха N1 плана поставок этих деталей другим предприятиям N2 количества деталей используемых в качестве запасных частей к выпускаемым изделиям N3 (7.1):
N = N1+ N2+ N3 (7.1)
Количество деталей необходимых для обеспечения программы сборочного цеха N1 определяется исходя из программы выпуска изделия N и расхода детали на одно изделие Д (7.2):
N1= N4 + Д. (7.2)
Тип производства по ГОСТ 31108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о. = 14,6 производство средне серийное.
Расчет трудоемкости Таблица 7.1
|
Деталь |
Количество штук |
Трудоемкость |
|||||
Nu |
Д |
Nсб |
Nзп |
Nк |
Одной детали |
Всего выпуска |
|
Корпус КШ – 50 – 00 – 01 |
12000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
11,56 |
1926,67 |
|
Корпус КЭГ-292 |
25000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
17,13 |
1072,2 |
|
Корпус И136-06-01А |
18000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
22,2 |
6660 |
|
Корпус П119-15-40 |
16000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
17,8 |
4746,66 |
|
Корпус С287-15-03 |
16000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
18,87 |
5031,99 |
|
Корпус П119-05-40 |
25000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
10,7 |
4458,33 |
|
Упор П119-05-10 |
25000 |
2 |
0 |
0 |
0 |
13,5 |
5625 |
|
Штуцер И227-35-05 |
21000 |
4 |
0 |
0 |
0 |
16,4 |
5740 |
|
Корпус И062-02-21 |
18500 |
1 |
0 |
0 |
0 |
15,8 |
4871,67 |
|
Корпус И062-04-23 |
19000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
27,98 |
8860,33 |
|
Корпус И148-04-01 |
18000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
14,9 |
4470 |
|
Корпус П045-01-01 |
24000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
18,9 |
7560 |
|
Корпус И078-01-01 |
15000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
22,9 |
5725 |
|
Крышка |
17000 |
2 |
0 |
0 |
0 |
15,55 |
4405,83 |
|
Корпус С141-01-01 |
17000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
24,7 |
6998,32 |
|
Корпус С147-08-09 |
18000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
11,55 |
3465 |
|
Корпус С164-02-09 |
19000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
17,25 |
5462,5 |
|
Корпус С194-01-01 |
18000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
13,7 |
3945 |
|
Корпус М016-28-32 |
19000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
14,25 |
4512,5 |
7. 2 Определение стоимости основных производственных фондов участка.
Основные производственные фонды участка включают в себя:
7.2.1 Определение стоимости здания.
Стоимость здания Кз, капиталовложения в здания, определяются в той доле, которую занимает проектируемый участок (7.3):
Кз = Сп · F, (7.3)
где F - площадь участка, кв. м:
Сп - стоимость производственной площади;
Сп = 1131 руб. за 1 кв. м
Кз = 1131 · 864 = 977184 руб.
7.2.2 Определение стоимости рабочих машин и оборудования.
Расходы на транспортировку техногологического оборудования принимают в размере 5%, а на его монтаж - 10% от цены на оборудование (табл. 7.2):
Таблица 7.2
|
Наименование оборудования модель |
Цена за единицу Руб. |
Кол-во станков шт. |
Затраты на ед-цу Доставка руб. Монтаж Руб. |
Общая стоимость Руб. |
|
|
1В340Ф30 |
680000 |
7 |
34000 |
68000 |
5474000 |
|
2202ВМФ4 |
1150000 |
10 |
57500 |
115000 |
13225000 |
|
16Б05П |
250000 |
4 |
12500 |
25000 |
1150000 |
|
6Т83Г-1 |
200000 |
2 |
10000 |
20000 |
460000 |
|
2Н125 |
62000 |
3 |
3100 |
6200 |
213900 |
|
3130 |
350000 |
3 |
17500 |
35000 |
1207500 |
|
Балансовая стоимость: 18896000 |
Итого: 21730400 |
7.2.3 Определение стоимости инструмента.
Стоимость долгосрочного и длительно служащего инструмента ориентировочно составляет 1 - 2 % от стоимости технологического оборудования:
Си = 0,01 · 18896000 = 188960 руб.
7.2.4 Определение стоимости инвентаря.
Амортизация (табл. 7.3).
Стоимость производственного и хозяйственного инвентаря принимается в пределах 1 - 5 % суммарной стоимости оборудования и зданий:
Синв = 0,01 · (18896000+ 977184) = 198731.84 руб.
Амортизация оборудования - 14,1% от балансовой стоимости:
А = 0,141 ·18896000= 2664336 руб.
Амортизация зданий - 4% от первоначальной стоимости:
Аз = 0,1 · 977184 = 97718,4 руб.
Таблица 7.3
|
Виды основных произв. фондов |
Стоимость, руб. |
|
Амортизация, руб. |
|
Оборудование Здания Инструмент Инвентарь |
18896000 977184 188960 198731,84 |
14,1 10 10 10 |
2664336 97718,4 18896 19873,2 |
|
Итого |
2800823,6 |
7. 3 Расчет стоимости материалов.
Затраты на основные материалы определяются по формуле:
З = (Н · Ц · К – Нв · Цв) ·N, (7.4)
где Н - норма расхода материалов на одну деталь, кг.,
Ц - цена 1 кг. материала, руб.,
К - коэффициент транспортно-заготовительных расходов,
Нв - возвратные отходы, кг.,
Цв - цена возвратных отходов, руб.
З = (0,082 · 120 · 1,6 – 0.06 · 30 ) · 15000 = 209160 руб.
Затраты на вспомогательные материалы определяются укрупненно из норматива затрат на 1 станок, ориентировочно они составляют 1500 руб. в год.
Потребное количество электроэнергии ф – ла (6.5); стоимость единицы энергии берется по данным предприятия на март 2004 года - 0,89 руб. за 1 кВт/ч:
Nэ = М · Ф ·Ки/ (КПД · КПС), (7.5)
где М - суммарная устанавливаемая мощность по группам
оборудования;
Ф - станкоемкость;
Ки - коэффициент использования мощности Ки = 0,8;
КПС - коэффициент потерь в сети, КПС = 0,98;
КПД - коэффициент полезного действия, КПД = 0,9;
1В340Ф30 Nэ1 = 45· 4030· 0,8 / (0,9 · 0,98) = 164489 кВт/ч;
2202ВМФ4 Nэ2 = 38 · 4030 ·0,8 / (0,9 ·0,98) = 138902 кВт/ч;
6Т83Г-1 Nэ3 = 48 ·4030 ·0,8 / (0,9 ·0,98) = 175455 кВт/ч;
16Б05П Nэ4 = 40 ·4030 ·0,8 / (0,9 ·0,98) = 146213 кВт/ч;
2Н125 Nэ5 = 20 ·4030 ·0,8 / (0,9 ·0,98) = 73106 кВт/ч;
3130 Nэ5 = 52 ·4030 ·0,8 / (0,9 ·0,98) = 190077 кВт/ч
Nэ = 888242 кВт/ч;
Сэ = 888242·0,89 = 790535 руб.
7.4 Расчет по труду и заработной плате.
1. Число основных производственных рабочих определено в разделе
2. Общее число производственных рабочих распределяется по
квалификации с помощью тарифной сетки (табл. 7.4).
табл. 7.4
|
специальность |
Число рабочих |
Разряд |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
Тарифный коэффициент |
|||||||
|
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,36 |
1,56 |
1,82 |
||
Токарь |
18 |
+ |
|||||
Оператор ЧПУ |
4 |
+ |
|||||
|
Сверловщик |
5 |
+ |
|||||
|
Фрезеровщик |
20 |
+ |
|||||
|
Резьборезчик |
5 |
+ |
По данным таблицы 7.4 определяется средний тарифный разряд
(7.6) и средний тарифный коэффициент (7.7):
(7.6)
(7.7)
Ч i - число работающих по i-му разряду, человек;
P i - разряд рабочих;
Ч - общее число работающих, человек;
К i - число работающих, имеющих i-й тарифный коэффициент, человек.
Р= ((38 · 3) + (14 · 5) ) /52 = 3,54
К = ((38 · 1,2) + (14 ·1,56)) / 52 = 1,3
Фонд заработной платы основных производственных рабочих
определяется по формуле (7.8):
Фз = Тт · N · K · Kп, (7.8)
где Тт - годовая тарифная ставка рабочего 1 разряда, руб.;
N - производственная программа, н/ч;
Кп - коэффициент премии, Кп = 1,27;
В свою очередь, фонд заработной платы вспомогательных рабочих определяется прямым счетом исходя из числа рабочих соответствующего разряда, годового времени, годовой тарифной ставки.
Фонд заработной платы ИТР (табл. 7.5), специалистов (табл. 7.6) и младшего обслуживающего персонала (табл. 7.7) определяется исходя из оклада соответствующей должности и количества месяцев работы.
|
Категория и должность |
Число работающих |
Месячный оклад |
Годовой фонд зарплаты |
|
Мастер |
1 |
2500 |
30000 |
|
Инженер-технолог |
1 |
2400 |
28800 |
|
Инженер-программист |
1 |
3000 |
36000 |
|
Профессия |
Кол-во чел |
Фонд времени |
Разряд |
Тариф зарплаты |
Тариф руб. |
Премия |
Допол-ная зарплата |
Годовой фонд |
|
Наладчик |
4 |
4030 |
5 |
736 |
0,7 |
150 |
74 |
42922 |
|
Электрик |
1 |
4030 |
5 |
815 |
0,57 |
102 |
61 |
9681,63 |
|
Слесарь |
2 |
4030 |
4 |
939 |
0,75 |
200 |
158 |
29147,7 |
|
Заточник |
1 |
4030 |
5 |
833 |
0,75 |
200 |
158 |
17125,8 |
|
ИТОГО |
98877,1 |
Таблица 7.7
|
Категория и должность |
Число работающих |
Месячный оклад |
Годовой фонд зарплаты |
|
Водитель электрокары |
1 |
2000 |
24000 |
|
Контролер |
1 |
1500 |
18000 |
|
Кладовщик |
1 |
1500 |
18000 |
|
Крановщик |
1 |
2200 |
26400 |
|
Уборщик помещений |
1 |
1000 |
12000 |
|
Уборщик стружки |
1 |
1000 |
12000 |
ИТОГО |
110400 |
7. 5 Определение затрат на производство и себестоимость детали.
Смета затрат на производство (табл. 7.8):
Таблица 7.8
|
Элементы затрат |
Сумма, руб. |
|
1.Основные материалы за вычетом отходов |
209160 |
|
2.Основная з/п производственных рабочих |
2522454,7 |
|
3. Отчисление на страхование |
50449,1 |
|
4. Цеховые расходы. |
2800823,6 |
|
ИТОГО |
5582887,4 |
(табл. 7.9).
Таблица 7.9
|
Статьи расходов |
Сумма, руб. |
|
1. Вспомогательные материалы. |
15000 |
|
2.Топливо, энергия на производственные нужды. |
72000 |
|
3. Заработная плата вспомогательных рабочих с отчислением в социальное страхование. |
110400 |
|
4.Текущий ремонт |
30000 |
|
5.Возмещение и износ малоценного и быстроизнашивающегося оборудования. |
15000 |
|
ИТОГО |
242400 |
Смета цеховых расходов (табл. 7.10).
|
Статьи расходов |
Сумма, руб. |
|
1. Содержание цехового персонала. |
983200 |
|
2. Содержание зданий, сооружений, инвентаря. |
103200 |
|
3. Текущий ремонт зданий, сооружений, инвентаря. |
103200 |
|
4.Возмещение износа малоценного и быстро изнашиваемого инвентаря. |
53600 |
|
5. Возмещение исследований, испытаний, опытов и исследовательская работа. |
83600 |
|
6. Охрана труда. |
32000 |
|
7. Прочие цеховые расходы. |
212000 |
Калькуляция детали: "корпус" (табл. 7.11)
Таблица 7.11
|
Статьи расходов |
Сумма, руб. |
|
1.Основные материалы за вычетом отходов |
209160 |
|
2.З/п производственных рабочих (осн+всп). |
1119382 |
|
3.Отчисления на социальное страхование |
50449,1 |
|
4.Расходы на оборудование |
2664336 |
|
5.Цеховые расходы |
2800823,6 |
|
ИТОГО |
684415,7 |
Себестоимость дет. Корпус – 115 руб.
Технико-экономические показатели работы цеха (табл. 7.12):
Таблица 7.12
|
Показатели |
Величина |
Ед. измерения |
|
1.Трудоемкость производственной программы |
103269,87 |
Н/ч |
|
2.Годовой выпуск продукции |
15000 |
шт. |
|
3.Список основных рабочих для производства дет. Корпус. |
48 |
чел. |
|
4.Выработка на 1 работающего(по себестоимости товарной продукции ). |
8,1 |
руб./чел |
|
5. Фондоотдача |
147000 |
руб. |
|
6. Фондовооруженность работающих |
3708000 |
руб. |
|
7.Себестоимость одной детали |
389 |
руб. |
8. Патентное исследование.
8.1 Задача патентных исследований.
Задачей патентного исследования является:
8.2 Поиск проведен по следующим материалам:
|
Предмет поиска (тема, объект, его составные части…) |
Цель поиска |
Страны |
Международная классификация изобретений МКИ |
Наименование источников информации по которым проводился поиск |
|
|
Научная тех. докум. |
Патентная докум. |
||||
Дисковая фреза |
Расширение технологических возможностей при использовании на многоцелевом оборудовании и повышение производительности при механической обработке материалов низкой плотности. |
Россия |
5B23С5/08 6B23С5/08 |
Реферативный журнал «Технология машиностроения»14.А с №1, 1991 г. по № 12, 1996 г. |
«Изобретения .Полезные модели.» с № 1, 1991 г. по№ 36, 1996 г. “Изобретения стран мира” №1,1978 – по № 12 1984. |
8.3 Патентная документация отобранная для последующего анализа.
9.3.1
(11) 1808516 (51) 5В23С5/08, В23D61/02
(54) Дисковая фреза Квита
(57) Дисковая фреза, содержащая корпус с режущими зубьями, передняя и задняя поверхности которых наклонены относительно оси фрезы в противоположных направлениях, отличается тем, что, с целью повышения качества обрабатываемых поверхностей за счет оптимизации геометрических параметров зубьев, передний угол в плоскости, перпендикулярной оси фрезы, выполнен отрицательным в диапазоне (-5,5) – (-6,5), при этом угол наклона задней поверхности в осевой плоскости выполнен в диапазоне 20 - 45, а в плоскости, перпендикулярной оси фрезы, - в диапазоне 7 – 25.
8.3.2
(11) 1701438 (51) 5В23С5/08
(21) 4761349/08 (22) 21.11.89
(53) 621.914.28
(71) В.А. Райхельсон
(72) Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт
(54) (57) 1.Прорезная дисковая фреза, содержащая корпус и винтовые зубья, профиль передней поверхности которых выполнен эквидистанте удлененой эвольвенте, а спинка зуба – в виде эвольвентной винтовой поверхности, отличающая тем, что, с целью повышения стойкости за счет уменьшения нагрузки на профилирующие точки режущих кромок на зубьях выполнена дополнительная винтовая передняя поверхность противоположного направления. При этом линия пересечения передних поверхностей проходит через режущую кромку.
2. Фреза по п.1, отличается тем, что на спинке зуба выполнена дополнительная винтовая эвольвентная поверхность противоположного направления, при этом линия пересечения эволвентных поверхностей на спинке зуба проходит через заднюю поверхность зуба.
3. Фреза по п.1 и 2, отличается тем, что, с целью расширения технологических возможностей, корпус фрезы выполнен составным из двух дисков с противоположным направлением зубьев, вершины которых совпадают.
8.3.3
(11) 2016714 (51) 5В23С5/08
(21) 5004266 (22) 29.08.91
(75) Шевелев В.Г., Шеметов М.Г.
(73) Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства
(54) (57) Дисковая фреза, содержащая корпус с круговым лезвием, выполненая в виде тела вращения с режущими зубьями на тороидальной и конической поверхностях, отличающаяся тем, что режущие зубья выполнены пересечением кругового лезвия с внутренней конической поверхностью, имеющую угол конуса 60-70, причем ось упомянутой поверхности параллельна оси фрезы и пересекает круговое лезвие.
8.3.4
(11) 2022726 (51) 5В23С5/08
(21) 5004602/08 (22) 08.10.91
(75) Деревянных А.П., Жердицкая Н.Н.
(73) Новочекаский политехнический институт
(54) (57) Дисковая фреза, содержащая диск и венец с проточками, соединенные между собой, отличающаяся тем, что венец выполнен биметаллическим с внешней частью, выполненной из порошковой быстрорежущей стали, и внутренней, выполненной из конструкционной стали, а периферийная поверхность диска выполнена конической.
8.3.5
(11) 1701439 (51) 5В23С5/08
(21) 4782996/08 (22) 28.11.89
(53) 621.914.23
(72) Г.Р. Скляр
(71) Кооператив “ИНПРО”
(54) (57) 1. Дисковая фреза, содержащая корпус с размещенными в нем режущими элементами с помощью клиньев и винтов и взаимодействующими боковыми сторонами с дисками диаметром, меньшим диаметром корпуса, установленными с обеих сторон последнего и содержащими отверстие для размещения указанных винтов и опорные поверхности для взаимодействия с головками винтов и клиньями, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения количества зубьев, корпус выполнен в виде зубчатого венца, между зубьями которого с возможностью самоустановки расположены режущие элементы, причем в последних выполнены отверстия, оси которых параллельны оси фрезы, при этом винты выполнены с коническими головками и установлены с возможностью взаимодействия цилиндрической частью с боковой поверхностью указанных отверстий в режущих элементах.
2. Фреза по п.1. отличается тем, что опорные поверхности дисков выполнены в виде кольцевых конических канавок.
3. Фреза по п.1. отличается тем, что опорная поверхность одного диска выполнена в виде кольцевой конической канавки, а другого диска – в виде конических отверстий с наружными диаметрами, большими диаметров головок винтов, и экцентрично смешенных в направлении у оси фрезы.
4. Фреза по п.1. отличается тем, что опорная поверхность одного диска выполнена в виде кольцевой конической канавки, а другого диска – в виде конических овальных отверстий с наружным диаметром большим, либо равным диаметру головок винта, причем ось овала направлена к оси фрезы.
5. Фреза по п.1. отличается тем, с целью повышения точности установки режущих элементов на размер, во фрезу введены прижимные элементы с отверстиями и размерные кольца, расположенные между дисками, при этом клинья и головки винтов расположены в кольцевых канавках дисков поочередно в шахматном порядке, а прижимные элементы расположены на цилиндрической части винтов поочередно в шахматном порядке между боковой поверхностью режущего элемента и клином.
8.4 Вывод
Сравнив конструкции разработанного инструмента и существующих аналогов, приходим к заключению, что:
9ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК.
9.1 Задача патентного поиска.
Задачей патентного исследования является:
Поиск конструкции расточного режущего инструмента с использованием неперетачиваемых пластин или вставок с применением алмаза в качестве режущего элемента.
Ожидаемый положительный эффект: повышение качества обработанной поверхности, сокращение технологического времени в процессе резания, повышение стойкости инструмента, универсализация расточного инструмента, снижение стоимости изготовления инструмента.
9.2 Поиск проведен по следующим материалам:
Таблица 6.1
|
Предмет поиска (тема, объект, его составные части…) |
Цель поиска |
Страны |
Международная классификация изобретений МКИ |
Наименование источников информации по которым проводился поиск |
|
|
Научная тех. докум. |
Патентная докум. |
||||
|
Конструкция расточного режущего инстр. с использованием неперетачиваемых пластин или вставок с алмазом в качестве режущего элемента. |
Поиск лучших отечественных и зарубежных аналогов |
США Великобритания Германия Япония Россия |
B23С5/20 B23С5/06 |
Реферативный журнал «Технология машиностроения» 14.А с №1, 1999 г. по № 4, 2004 г. |
«Изобретения .Полезные модели.» с № 1, 1999 г. по № 36, 2000 г. |
1 04.01.-14А.338П. Режущий инструмент. Cutting tool with improved insert seat arrangement for indexabl cuttind inserts: Пат. 6540448 США,МПК7В23В27//6.
Ingersoll Cutting Tool Co., Johnson William B. № 091885084; Заявлено 14.05.2001. Опубликовано 01.04.2003; НПК 407/35. Анг.
Запатентован реж. инструмент со сменными поворотными пластинами, закрепляемыми на корпусе инструмента,. Для этого в корпусе выполнены пазы, расположенные по окружности инструмента так, что ориентация одних пазов, отличается от ориентации других пазов, что обеспечивает эффективное использование реж. кромки каждой пластины, установленные в пазе. В качестве инструмента с такими гнездами могут быть например, сверла развертки фрезы, расточные головки.
2 04.01.-14А.384 П. Реж. инструмент. Edge tip changing type rotary cutting tool: Пат. № 6582165 США, МПК7 В23В51/00. Sumitomo Electric Ind. Ltd, Bada Ryosuke/ №10/048118; Заявлено 28.08.2000, Опубликовано 24.06.2003; Приоритет 02.08.1999,№11-218401 (Япония); НПК 408/233. Анг.
Патентуется вращающейся инструмент со сменной режущей пластиной, корпус инструмента имеет цилиндрический хвостовик и рабочую головку меньшего диаметра. В поперечном пазе рабочей головки установлена реж. пластина с двумя симметричными оси криволинейными реж. кромками. Пластину закрепляют в головке винтом, при затягивании которого стенки паза корпуса деформируются и зажимают пластину .
3 04.01.-147А.352. Инструменты из поликристаллических алмазов. More for Less. Kenedy Bill. Cutting Tool Eng. 2003. 55,№6, с.28, 30-31, 34-35, 2 ил. Анг.
Инструменты из поликристаллических алмазов имеют большую стойкость и обеспечивают интенсивный съем материала при обработке алюминиевых сплавов, в тоже время стоимость этих инструментов уменьшается, что связанно с ростом их применения и совершенством их производства.
Эти инструменты классифицируются по размеру алмазных зерен: тонкозернистые 2 мкм, среднезернистые 10 мкм и грубозернистые 25 мкм. Грубо зернистые наиболее прочные и износостойкие и обеспечивают превосходную стойкость при черновой обработке. Тонкозернистые обеспечивают лучшее качество обработанной поверхности, но изнашиваются интенсивнее. Приведены примеры обработки алмазным инструментом и перечень фирм, выпускающих подобные инструменты.
4 04.02.-14.А.358. Сборные расточные инструменты. Modular boring tool. Cutt. Toll. Eng. 2003.55, №7,с. 64., 1 ил. Анг.
Фирма Walter Waunkesha Inc. (США) выпускает сборные расточные головки серии NCT для черновой и чистовой обработки. Черновая головка В3220 имеет 2 регулируемых резца для обработки диаметров от 20 до 640 мм. Чистовая головка В3230 пердназначенна для растачивания отверстий диаметром от 2 до 640 мм. Головки имеют прошлифованные фиксирующие зубья у основания, которые предотвращают их смещение во время резания.
9.3 Вывод.
Сравнив конструкции разработанного инструмента и существующих аналогов, приходим к заключению, что:
10 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В данной работе был составлен новый технологический процесс, который базируется на новом, современном оборудовании – преимущественно на станках с ЧПУ. При расчете оптимального варианта технологического процесса станки с ЧПУ показали более высокую производительность и экономичность.
С применением нового оборудования связано снижение себестоимости и трудоемкости изготовления детали, повышение производительности труда, снижение количества занятых производственных рабочих, снижение времени переналадки. Станки с ЧПУ обеспечивают взаимозаменяемость деталей в серийном и мелкосерийном производстве, полную ликвидацию разметочных и слесарно-притирочных работ, концентрацию переходов обработки на одном станке, что приводит к сокращению времени на установку и снятие детали, уменьшению брака по вине рабочего. Повышение производительности за счет оптимизации технических параметров, автоматизации всех перемещений позволяют сократить количество всех станков.
Применение новых станков и технологий позволяет решить ряд социально-экономических задач: улучшение условий труда, уменьшение доли тяжелого, малоквалифицированного ручного труда, уменьшение состава работников механообрабатывающих цехов, повышения культурного уровня работающих.
Так же был разработан план цеха и участка этого цеха для размещения оборудования нового технологического процесса. При проектировании цеха были учтены все современные требования к проектированию подобных помещений. Это должно существенно повлиять на условия труда, а следовательно и на производительность.
Был проведен поиск аналогов расточного инструмента и выявлены преимущества и недостатки предложенной конструкции.
Как дополнение работа содержит конструкторскую часть. В ней были представлены конструкции приспособленийс приложением соответствующих расчетов.
В целом можно сказать, что работа является результатом обучения в институте с наглядным представлением тех знаний и навыков, которые были получены во время учебы.
11. Список используемой литературы.
1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов. -- 4-е издан., перераб. и доп. -- Минск: Вышэйшая школа, 1983. -- 256 с. 2. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / Под. ред. Панова А.А. -- М.: Машиностроение, 1988. -- 325 с.
3. Марочник сталей и сплавов / В.Г.Сорокин, А.В. Волосникова, С.А.Вяткин и др.; Под общ. ред. В.Г.Сорокина -- М.: Машиностроение, 1989. -- 640 с. 4. Справочник технолога-машиностроителя / Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова. -- М.: Машиностроение, 1985. -- Т.1. -- 656 с.
5. Технологичность конструкции иделий: Справочник / Т.К.Алферова, Ю.Д.Амиров, П.Н.Волков и др.; Под ред. Ю.Д.Амирова. -- М.: Машиностроение, 1985. -- 368 с.
6. Королев А.В., Шапошник Р.К. Технологичность конструкции изделий. Методические указания к курсовому и дипломному проектам по курсу "Технология машиностроения". -- Саратов: СПИ. -- 1985. -- 16 с.
7. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. -- М.: Машиностроение, 1974. -- Ч. 1. 415 с.
8. Общемашиностроительные нормативы вспомогательного производства на обслуживание рабочего места и подготовительно- заключительного времени для технического нормировщика станочныхработ. -- М.: Машиностроение, 1974. -- Ч. 1. 419 с.
9. Барац Я.И., Козлов Г.А. Расчет оптимальных режимов резания с помощью ЭЦВМ "НАИРИ-К": Руководство к лабораторной работе. -- Саратов: СПИ, 1982. -- 24 с.
10. Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений. -- Минск: Вышэйшая школа, 1986. -- 238 с.
11. Станочные приспособления: Справочник / Под ред. Б.Н.Вардашкина, А.А.Шатилова, В.Н.Данилевского. -- М., 1984. --
Т. 1. -- 592 с.
12. Альбом по проектированию приспособлений: учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов /
Б.М.Базров, А.И.Сорокин, В.А.Губарь и др.-- М.: Машиностроение, 1991. -- 121 с.
13. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов. -- 3-е изд., перераб. и доп. -- К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. -- 455 с.
14. Руководство по проектированию металлорежущих инструментов: Учеб. пособие для вузов по специальности "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты"/ Под общ. ред. Г.Н.Кирсанова. -- М.: Машиностроение, 1986. -- 288 с.: ил.
15. Шапошник Р.К., Серов Ю.И. Расчет участков, механических и механосборочных цехов. Методические указания для дипломного проектирования и практических работ для студентов специальности 1201. -- Саратов: СГТУ, 1993. -- 42 с.
16. Мартыщенко Л.Ф., Мохнаткина В.В. Охрана труда. Методические указания по разработке вопросов охраны труда в дипломных проектах для студентов специальности 0501. -- Саратов: СПИ, 1981. -- 24 с.
17. Безопасность производственных процессов. Под общей редакцией д-ра тех. наук Белова С.В. -- М.: Машиностроение, 1985.
18. Ансеров Ю.М., Дурнев В.Д. Машиностроение и охрана окружающей среды. -- М.: Машиностроение, 1979.
19. Миллер Д.П. Организация и планирование производства. Управление предприятием. Методические указания к курсовой работе для студентов 5 курса специальности 210. -- Саратов: СПИ, 1992.
-- 10 с.
20. Организация, планирование и управление машиностроительным производством: учебное пособие / Под общ. ред. Б.Н.Захаровой. -- М.: Машиностроение, 1989.
Испытательная
Испытательная
Испытательная
Испытательная
Отливка
Заготовительная
Заготовительная
Токарная 1
Токарная 1
Токарная 2
Токарная 2
Сверлильная 1
Сверлильная
Сверлильная 2
Фрезерная
Расточная
Слесарная
Мойка
Тех. контроль
Мойка
Слесарная
Многоцелевая
Тех. контроль