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

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

Н. Контр.

Трифонова

М
01

Сталь
45 ГОСТ 1050-88

Код

ЕВ

МД

ЕН

Н.расх.

КИМ

Код загот.

Профиль
и размеры

КД

МЗ

М
02

XX
XX XX 166кг
2.015 1.0 2.621

0.79

41211X

Поковка

1 2.621

Цех

Уч.

РМ

Опер.

Код, наименование
операции

Обозначение
документа

Код, наименование
оборудования

СМ

Проф

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тпз

Тшт.

А
03

XX
XX XX 005 2170 Заготовительная

ИОТ №900-99

А
05

XX
XX XX 010 0200 Контрольная
ИОТ
№902-99

А
07

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

Б
08

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

А
10

XX
XX XX 020 4261 Вертикально-фрезерная

ИОТ
№600-99

Б
11

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

А
13

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

Б
14

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

mxl printed ГОСТ
3.1118-82 Форма 1

Дубл.

Взам.

Подл.

Цех

Уч.

РМ

Опер.

Код, наименование
операции

Обозначение
документа

Код, наименование
оборудования

СМ

Проф

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тпз

Тшт.

К/М

Наименование
детали, сб.еденицы
или материала

Обозначение,
код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н,ра

А
03

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

Б
04

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

А
06

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

Б
07

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

А
09

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

Б
10

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

А
12

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

Б
13

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

А
15

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

Б
16

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

А
18

XX
XX XX 050 0200 Контрольная
ИОТ
№902-99

mxl printed ГОСТ
3.1118-82 Форма
1б

РЕФЕРАТ

Куцак
Р.С. Комплексний
дипломний
проект

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

Дипломний
проект. ХГТУ.
5С. 1999

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

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

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

СОДЕРЖАНИЕ

		стр.
	ВВЕДЕНИЕ

1.	ТЕХНОЛОГЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	7
1.1.	Назначение детали и анализ технических условий на ее изготовление	7
1.2.	Определение программы запуска и типа производства	10
1.3.	Анализ технологичности конструкции детали	11
1.4.	Технико-экономичесике исследования приемлемых методов получения заготовки	16
1.5.	Проектирование заготовки	20
1.6.	Проектирование технологических операций	27

2.	КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ	43
2.1.	Расчет протяжки переменного резания	43
2.2.	Конструкции специального высаживающего и сглаживающего инструмента для восстановления и упрочнения плоских поверхностей	59
2.3.	Возможность дальнейшего развития упрочняющей технологии электромеханической обработки	63
2.4.	Расчет пружины	64
2.5.	Выбор подшипников качения	68
2.6.	Расчет оси на срез	68

3.	ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ	71
3.1.	Цель проведения исследования	71
3.2.	Содержание и анализ исследования	71

4.	ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ	84
4.1.	Состав продукции цеха, регламент его работы и характеристика	84
4.2.	Определение потребного количества оборудования и производственной площади участка	84
4.3.	Расчет плановой себестоимости продукции участка	87
4.4.	Расчет себестоимости и условной внутризаводской цены детали	88

		стр.
5.	ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	92
5.1.	Определение экономического эффекта	92
5.2.	Расчет величин капитальных вложений	95
5.3.	Определение экономии от снижения себестоимости	96
5.4.	Расчет общих показателей экономической эффективности	98

6.	ОХРАНА ТРУДА	99
6.1.	Назначение охраны труда на производстве	99
6.2.	Анализ условий труда	100
6.3.	Электробезопасность	101
6.4.	Освещение производственного помещения	107
6.5.	Оздоровление воздушной среды	111
6.6.	Защита от шума и вибрации	113
6.7.	Пожарная безопасность	113
6.8.	Техника безопасности на участке	114

	ЗАКЛЮЧЕНИЕ
	СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
	ПРИЛОЖЕНИЯ

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

1.
ТЕХНОЛОГЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 1.1

Химический
состав стали.

марка

% (не
более)

0.420.50

0.170.37

0.500.80

0.25

Предельная
допустимая
концентрация
вредных примесей
в стали 45 следующая:

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

Таблица 1.2

Механические
свойства стали
45

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

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

1.2.
Определение
программы
запуска и типа
производства.

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

единичное

серийное

массовое

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

Кз.о. = О/Р (1.2.1)

где О –
число различных
операций, шт.

Р – число рабочих
мест, шт.

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

Годовую программу
запуска определяем
по формуле:

nз = nвып
 (1+/100)
шт, (1.2.2)

где nвып
= 200 шт. – заданная
годовая программа,

 = 4 – коэффициент
технологических
потерь.

Подставив
известные
величины в
формулу (1.2.2), получаем:

nз = 2000(1+4/100)
= 2012

1.3.
Анализ технологичности
конструкции
детали.

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

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

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

1.3.1. Количественный
метод оценки
технологичности.

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

Коэффициент
унификации
конструктивных
элементов
детали:

Кц.э.=
Qу.э./Qэ (1.3.1)

где Qу.э.
= 8 шт. – число
унифицированных
элементов
детали;

Qэ
= 9 шт. – общее
число конструктивных
элементов.

Подставляя
известные
величины в
формулу, получим:

Кц.э. = 8/8
=1

При Кц.э.> 0.6
деталь считается
технологичной.

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

Кточ. = 1 –
1/Аср. (1.3.2)

где Аср.
– средний
квалитет точности
обработки,
определяется
как:

Аср.
= Аni
/ ni
(1.3.3)

где А – квалитет
точности обработки;

n – число
размеров
соответствующих
данному квалитету,
шт.

Подставляя
известные
величины в
формулу
(1.3.3), получим:

Аср = (54+37+19+67)/15
= 9.5

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.3.2), получим:

Кточ.
= 1-1/9.5 = 0.9

При коэффициент
Кточ >
0.8 деталь считается
технологичной.

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

Кш = Qш.н./
Qш.о. (1.3.4)

где Qш.н.
– число поверхностей
с необоснованной
шероховатостью,
шт;

Qш.о. – общее
число поверхностей
подлежащих
обработке, шт.

Так как Qш.н.
= 0 то Кш = 0 и
следовательно
деталь может
считаться
технологичной.

1.3.2. Качественный
метод оценки
технологичности.

Качественный
метод оценки
технологичности
детали основан
на практических
рекомендациях.

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

Ко всем обрабатываемым
поверхностям
обеспечен
удобный подход
режущих инструментов.

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

Проанализировав
все вышеперечисленные
факторы будем
считать деталь
– технологичной.

1.4.
Технико-экономичесике
исследования
приемлемых
методов получения
заготовки.

1.4.1. Выбор
и обоснование
метода получения
заготовки.

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

1.4.2. Определение
параметров
заготовки.

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

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

группа
стали – М2, что
соответствует
стали 45;

степень
сложности
заготовки –
С2;

разъем
плоскости
штампа плоский
– П;

исходный
индекс –12.

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

Таблица 1.3

Припуски и
допуски на
обработку.

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

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

1.4.3. Стоимостной
анализ.

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

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

Ки.м. = mд
/ mз (1.4.1)

где mд –
масса детали,
кг;

mг – масса
заготовки, кг;

Массу определяем
по формуле:

m=V
кг, (1.4.2)

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

V – объем
детали, см3.

Разбив тело
летали на простые
геометрические
фигуры определим
ее объем:

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

Тогда масса
детали равна:

mд =
2587.8
= 2015г.

Аналогично
определяем
массу заготовки-поковки
и заготовки
проката:

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

+37220
= 336026 мм3 =
336см3

Vз.2. =
9595145=1281550мм3
= 1282см2

mз.1. = 3367.8
= 2621г

mз.2. = 12827.8
= 9996г

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

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

mз1
– mз2
= 9996 – 2621 = 7375 г 
7.4 кг

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

Э = 7.4  2012 =
16378

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

1.5..
Проектирование
технологического
процесса обработки
детали.

1.5.1. Разработка
и обоснование
маршрутного
технологического
процесса

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

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

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

Базируясь по
обработанному
отверстию на
пятой, токарной,
операции проточим
шейку диаметром
50h14
и торец 85/50
мм.

На шестой,
вертикально-фрезерной,
операции базируясь
на поверхность
диаметром
50H14,
профрезеруем
боковые поверхности
ушек вилки в
размер 90 мм.

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

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

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

Для увеличения
коррозионной
стойкости
детали девятой
операций проведем
оксидирование.

Технологический
процесс изготовления
детали имеет
следующий вид:

005
Заготовительная

010
Контрольная

015 Вертикально-сверлильная

020 Вертикально-фрезерная

025 Протяжная

030 Протяжная

035 Токарная

040 Вертикально-фрезерная

045 Вертикально-сверлильная

050 Вертикально-сверлильная

055 Электрохимическая

060 Контрольная

1.5.2. Обоснование
выбора чистовых
технологических
баз.

Операция 015020:

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

Операция 025030:

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

Операция 035:

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

Операция 040:

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

Операция 045050:

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

1.5.3.
Выбор и обоснование
оборудования

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

Наибольший
условный диаметр
сверления =
50мм.

Вылет
шпинделя от
образующей
колоны:

наибольший
– 1600 мм;

наименьший
– 375 мм;

Расстояние
от торца шпинделя
до плиты:

наибольшее
– 1600 мм;

наименьшее
– 450 мм;

Количество
ступеней скоростей
шпинделя - 21

Приделы
скорости шпинделя
– от 20 до 2000 об/мин

Количество
ступеней механических
подач шпинделя
–12

Пределы
подач шпинделя
– от 0.056 до 2.5 мм/об

Мощность
на шпинделе
– 4.0 кВт

Габариты
станка:

длина -
2665 мм;

ширина - 1020 мм;

высота - 3430 мм;

Масса
станка – 4700 кг.

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

Размеры
рабочей поверхности
– 1600x400 мм

Наибольшие
перемещения
станка:

продольное
- 1000 мм;

поперечное -
300 мм;

вертикальное -
400 мм;

Наибольшая
масса обрабатываемой
заготовки –
300 кг

Мощность
привода главного
движения – 10
кВт

Мощность
привода подач
– 3 кВт

Число
оборотов привода:

главное
движение - 1460
мин-1;

подач - 1430 мин-1;

Габариты
станка:

длина -
2560 мм;

ширина - 2260 мм;

высота - 2250 мм;

Масса
станка – 4200 кг.

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

Тип
станка – одинарный

Основной
цикл работы
– простой

Номинальное
тяговое усилие
– 200000 H

Ход
рабочей каретки
– от 100 до 1600 мм

Скорость
рабочего хода
– от 0.5 до 6 м/мин

Скорость
холостого хода
– от 0.6 до 85 м/мин

Мощность
привода – 18.2
кВт

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

Наибольшая
длина обрабатываемого
изделия – 215 мм

Высота
оси центров
над плоскими
направляющими
станка – 215 мм

Приделы
чисел оборотов
шпинделя –
12.51600 мин-1

Приделы
подач

продольных: 0.052.8
мм/об

поперечных: 0.0251.4
мм/об

Мощность
главного привода
– 10 кВт

Габариты
станка:

длина -
2795 мм;

ширина - 1198 мм;

высота - 1500 мм;

Масса
станка – 3005 кг.

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

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

Наибольший
условный диаметр
сверления =
35мм.

Наибольший
диаметр нарезания
резьбы = 24мм.

Число
шпинделей
револьверной
головки - 6

Вылет
шпинделя от
направляющей
колоны –
450мм

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

наименьшее
– 40 мм;

Количество
подач суппорта
– 18

Приделы
подач суппорта:
10500
мм/мин

Количество
скоростей
шпинделя - 12

Приделы
частот шпинделя
– 45  2000 об/мин

Размеры
рабочей поверхности
стола:

длина - 710
мм;

ширина - 400 мм;

Габариты
станка:

длина -
1860 мм;

ширина - 2170 мм;

высота - 2700 мм;

Масса
станка – 4700 кг.

1.6.
Проектирование
технологических
операций.

1.6.1 Расчет
режимов резания.

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

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

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

Определим
глубину резания
по формуле:

t =
(D-d)/2 мм, (1.6.1)

где D = 53.4 мм
– диаметр заготовки,

d = 50 мм – диаметр
обработанной
поверхности.

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.1), получим:

t = (53.4 – 50) /2 = 1.7 мм

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

Скорость
резания
определяется
по формуле:

V = C
/ (Tm

tx 
Sy) 
K
ммин, (1.6.2)

где Т - среднее
значение стойкости,
мин;

(при одноинструментной
обработке Т=60
мин)

t = 1.7
мм - глубина
резания;

S=0.7 ммоб
– подача;

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

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

Коэффициент
K
определяется
по формуле

K
= Km

Kп
 Ku (1.6.3)

где Km
- коэффициент
учитывающий
влияние материала
заготовки;

Kп
- коэффициент
учитывающий
состояние
поверхности;

Ku
- коэффициент
учитывающий
материал инструмента;

Определим
коэффициент
Kmv
по формуле

Km=
Kr 
(750/в)nv (1.6.4)

где Kr
= 1.0 – коэффициент
зависящий
от группы стали;

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

Приняв Kп
= 0.8, Ku
= 1, nv = 1.75, подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.4) , получим:

Km
= 1.0 
(750/610)1.75 = 1.44

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.3), получим:

Kv
= 1.44 
0.8 
1.0 = 1.15

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

V = 340 / (500.2

1.40.15

0.70.45)

1.15 = 200 ммин

Частоту вращения
шпинделя определяем
по формуле

n = 1000v/(D)
мин-1, (1.6.5)

где D = 50 мм
– обрабатываемый
диаметр.

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

n = 1000200/(50)
= 1273 мин-1

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

Для данной
частоты вращения
шпинделя уточняем
скорость резания
по
формуле:

V = Dn/1000
м/мин, (1.6.6)

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.6), получим:

V = 501250/1000
= 196 м/мин.

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

Pz
= 10Cp

tx 
Sy 
n

Kp
Н, (1.6.7)

где Cp
= 200 – коэффициент;

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

Kp
- поправочный
коэффициент
определяем
по формуле

Kp
= Kmp

Kp

Kp

Kp

Kp (1.6.8)

где Kp
- коэффициент
зависящий от
главного угла
в плане;

Kp
- коэффициент
зависящий от
переднего угла;

Kp
- коэффициент
зависящий от
заднего угла;

Kp
- коэффициент
зависящий от
радиуса на
вершине резца.

Kmp
- коэффициент
зависящий от
материала
заготовки,
определяется
как:

Kmp
= (в/750)n (1.6.9)

где n =1 –
показатель
степени.

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.9), получим:

Kmp
= (610/750)1
= 0.81

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

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.8) , получим:

Kp
= 1
0.98 
1.15 
1
0.87 = 0.81

Подставив все
вычисленные
значения в
формулу (1.6.7) получаем

Pz
= 10 
200 
1.41 
0.70.75

2000 
0.81 = 1695 H.

Определим
основное
технологическое
время по формуле

To
= Lр.х./(Sgng)i
мин, (1.6.10)

где Lр.х.
– длина рабочего
хода, определяется
как

Lр.х. = l+y+
мм, (1.6.11.)

где l = 30 мм
– длина резания;

y = 2 мм – величина
врезания;


= 0 мм –длина
перебега.

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.11), получим:

Lр.х. = 30+2=32 мм

Подставляя
эти величины
в формулу (1.6.1),
получим:

To
= 32 / (12500.7)
= 0.037 мин

Определим
мощность, необходимую
для осуществления
процесса резания
по формуле:

Nрез = Pz

Vд / (601020)
кВт, (1.6.12)

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.12), получим:

Nрез
= 16951960/(601020)
= 5.4 кВт

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

Глубина резания
определяется
как

t = d/2 мм, (1.6.13)

где d – диаметр
просверливаемого
отверстия, мм.

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.13), получим:

t = 25/2 = 12.5 мм.

Длина рабочего
хода определяется
по формуле

Lр.х. = lрез+y+lдоп
мм, (1.6.14)

где lрез
= 90 мм – длина
резания;

y = 16 мм – величина
врезания;

lдоп
= 0 мм –длина
перебега.

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.14), получим:

Lр.х. = 90 + 16 =
106 мм

Назначим подачу
на оборот шпинделя:
So=0.32
мм/об

Определим
стойкость
инструмента
по формуле

Tp
= Tм
мин, (1.6.15)

где Tм =
80 мин – стойкость
машинной работы
инструмента.

 - коэффициент
времени рабочего
хода, определяется
по формуле

 = Lрез
/ Lрх
(1.6.16)

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

 = 40/106 = 0.4

Тp
= 0.4 
80 = 32 мин

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

V = Vтабл.

K1 
K2 
K3
м/мин, (1.6.17)

где Vтабл.
= 24м/мин –
табличное
значение скорости.

K1
= 0.8 – коэффициент,
зависящий от
обрабатываемого
материала;

K2
= 1 – коэффициент,
зависящий от
стойкости
инструмента;

K3
= 1 – коэффициент,
зависящий от
отношения
Lрез/d.

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.17), получим:

V = 240.8
=19.2 м/мин.

Значения частоты
оборотов шпинделя
определяем
по формуле
(1.6.5)

n = 10019.2/(25)
= 245 мин-1.

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

V = 25250/1000
= 19.6 м/мин

Определим
основное машинное
время по формуле
(1.6.8)

To
= 106/(2500.32)
= 1.33 мин.

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

Таблица 1.4

Сводная таблица
режимов резания.

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

Продолжение
таблицы 1.4

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

1.6.4. Техническое
нормирование.

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

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

Тш.к. = То + Тв
+ Тобсл. + Тот.л.н.
+ Тп.з./n мин,
(6.6.1)

где То – основное
(технологическое)
время, мин;

Тв- вспомогательное
время, мин

Тобсл. – время
на обслуживание,
мин

Тот.л.н. – время
а отдых и личные
нужды, мин

Тп.з –
подготовительно-заключительное
время, мин

n – число
деталей в партии,
шт.

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

Вспомогательное
время включает
в себя время
на установку,
закрепление
и снятие детали,
приемы связанные
с управлением
оборудованием
(ty),
контрольные
измерения
(tизм), время
на замену
инструмента,
(tперех.)
– связанное
с переходом.

Так как измерение
будет проводиться
штангенциркулем,
то tизм.
= 0.2 мин.

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

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

tу.з.с. =
tу.з.с.п.
/ n мин,
(1.6.2)

где tу.з.с.п.
= 0.29 мин – время
на установку
и закрепление
детали в тисках

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

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.2), получим:

tу.з.с. = 0.29
/ 1 = 0.29 мин

Определим
вспомогательное
время по формуле

Тв = tу.з.с.
+ tизм. +
tперех.
мин, (1.6.3)

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.3), получим:

Тв = 0.29+0.2+0.02=0.51 мин

Оперативное
время определятся
по формуле

Топ = То + Тв
мин, (1.6.4)

Подставляя
известные
величины в
формулу (1.6.4), получим:

Топ = 0.64 + 0.51 = 1.15 мин

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

Тобсл. = Тот.л.н.
= 0.04  1.15 = 0.046 мин

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

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

tш.к. = 1.15 + 0.046
+ 0.046 +11/54 = 1.45 мин

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

Таблица 1.5

Таблица норм
времени.

№

опер

То

Тв

Топ.

Тшт.

Тп.з

Тш.к.

tузс

tпре

tизм

мин

шт

Обсуждение:

comments powered by Disqus

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

Слов:	8304
Символов:	76177
Размер:	148.78 Кб.

Вам также могут понравиться эти работы: