Проект участка цеха с детальной разработкой единичного технологического процесса изготовления детали Картер

|015 |Радиально-сверли|Сверлить на L = 252 два отверстия|Сверлильный станок |

| |льная 1253 |(16Н9 |2Н55 |

|020 |Фрезерная 0839 |Фрезерование в размер 140-0,46 и |Фрезерный станок |

| | |90-0,54 |6622 |

|025 |Координатно-раст|Растачивание поверхностей |Агрегатный станок |

| |очная черновая |(80Js7, (67H7, (58Js7, (100Js7, |АСФРН- 1 600 |

| |1046 |(125Н7, (155, (160Н7, сверление, | |

| | |нарезание резьбы | |

|030 |Координатно- |Растачивание поверхностей (80Js7,|Агрегатный станок |

| |расточная |(67H7, (58Js7, (100Js7, (125Н7, |АСФРН- 1 600 |

| |чистовая |(155, (160Н7, сверление, | |

| |1046 |нарезание резьбы | |

|035 |Раскатная |Раскатывание поверхностей (80Js7,|Агрегатный станок |

| | |(67H7, (58Js7, (100Js7, (125Н7, |АСФРН- 1600 |

| | |(155, (160Н7 | |

Продолжение табл. 3.8.2

|1 |2 |3 |4 |

|040 |Сверлильная 0837|Обработать 6 отв. (6,8, 5 отв. |Сверлильный станок |

| | |(6,8, 6 отв. (6,8, 8 отв. (8,6, 6|АМ517 |

| | |отв. (6,8, 3 отв. (11 выдерживая | |

| | |минимальный размер | |

|045 |Резьбонарезная |Нарезать резьбу, выдерживая |Сверлильный станок |

| | |минимальный размер |АМ-517 |

|050 |Горизонтально-фр|Фрезеровать в размер 122 |Горизонтально-фрезе|

| |езерная 1571 | |рный станок 6Н13 |

|055 |Сверлильная |Сверлить 8 отв. (6,8 |Сверлильный станок |

| | | |АМ-517 |

|060 |Промывка |- |- |

|065 |Контрольная |- |- |

3.9. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И НОРМИРОВАНИЕ

3.9.1. Расчет режимов резания

Операция 020 фрезерная, код 4263.

Фрезеровать торцы заготовки в размер 140-0,46, шероховатость Ra = 3,2

мкм.

Станок модели 6622, двухшпиндельдый, мощность 7x2 кВт.

Приспособление - специальное пневматическое.

Инструменты: фрезы торцевые с насадочными зубьями из твердого сплава

Т15К6, Dфр1 = 500 мм, Dфр2 = 300 мм, z = 6 по ГОСТ 9304-72.

Длина рабочего хода:

Lpx = Lрез+y+Lдоп, (3.9.1)

где Lрез = 200 мм - длина резания;

y = 44 мм - длины подвода, врезания и перебега инструмента;

Lдоп = 15 мм - длина дополнительного хода, вызванная особенностью

наладки, мм;

Lpx = 200+44+15 = 259мм

Глубина резания t = 2,5 мм.

Подача по литературе [ ]:

Sz = 0,22 мм/зуб;

So = 1,12 мм/об.

Расчет скорости резания ведем для наибольшей длины резания:

[pic], м/мин (3.9.2)

где Cv = 197;

T = 500 мин - стойкость инструмента;

B = 200 мм - ширина фрезерования;

K = Kmv(Kuv(Kuv(Knv(K(v, (3.9.3)

где Kmv = l,43 - коэффициент, зависящий от материала

Kuv = 1,1 - коэффициент, зависящий от материала инструмента

Knv = 0,8 - фрезерование по литейной корке [ ];

K(v = 0,96 - коэффициент, зависящий от главного угла в плане

[pic]м/мин

Число оборотов фрезы:

[pic], об/мин (3.9.4)

[pic] об/мин

по паспорту станка принимаем nст = 340 об/мин.

Фактическая скорость резания:

[pic], (3.9.5)

[pic] м/мин

Величина минутной подачи:

Sм = Sz(z(nст, (3.9.6)

Sм = 0,22(6,,340 = 449 мм/мин

Мощность при фрезеровании:

[pic], (3.9.7)

где P – окружная сила резания

P = Cp(txp(Sypz(z(Bzp(Dдр, (3.9.8)

P = 68(2,50,86(0,220,74(6(2001,0(300-0,86 = 4130 H

Согласно рекомендаций литературы [ ] окружная сила P для алюминия

составляет 25% от окружной силы по стали.

P = 1032 H

[pic] кВт

Проверка станка по мощности:

N < 1,2(Nдв(0,8

N < 1,2(7(0,8 = 6,81

3.9.2. Техническое нормирование.

Основное время по литературе [ ] равно:

Tосн. = L/Sм, (3.9.9)

L = Lg+Lдоп, (3.9.10)

Штучное время

Тшт = Tо+Тв+Тобсл+Тотд, (3.9.11)

Tо = 259/499 = 0,58мин

Тв – вспомогательное время

Тв = 0,32+0,07 = 0,39 мин

Топ = То+Тв, (3.9.12)

Топ = 0,58+0,39 = 0,97 мин

Тобсл = Тт.о.+То.о. , (3.9.13)

где Тт.о. – время обслуживания

То.о. –

Тотд. – время отдыха

Тобсл+Тотд = 6% от Топ

Тш = 1,06Топ, (3.9.14)

Тш = 1,03мин

Для условий серийного производства, кроме штучного времени Тш,

необходимо определить штучно-калькуляционное время Тш.к.. Для обеспечения

производства дополнительно нормируют Тп.з. - подготовительно-заключительное

время. Это время включает: получение технологической документации и

знакомство с ней, получение партии заготовок, подбор и наладку инструмента

и приспособлений, сдачу готовой продукции и др. В зависимости от сложности

технологической операции назначают Тп.з. = 10…30 мин. Для нашей операции

Тп.з. = 20 мин

Тш.к. = Тм+Тп.з./n, (3.9.15)

Оптимальный объем партии (серии) деталей запускаемых в производство

для серийного метода:

[pic], (3.9.16)

где Nг = 7200 штук – годовая программа выпуска

Фг = 252 дня – годовой фонд времени

Фзап – число дней запаса по наличию деталей на складе для обеспечения

ритмичной сборки изделий. В зависимости от стоимости деталей принимают:

Фзап = 2…10 дней. Для «картера» Фзап = 5 дней.

N = 7200(5/252 = 143 дет.

Тш.к. = 1,03+20/143 = 1,03+0,14 = 1,17~1,2 мин

Полученные результаты отражаем в Оперативной карте ОК и Карте эскизов

КЭ, которые даны в Приложении к записке проекта.

рис.3.9.1. Фрезерная операция.

4. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Описание станочного приспособления и принцип его работы

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана с

техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе

применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение,

подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация

средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств

технологического оснащения и их изготовления.

В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50%

составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений

позволяет:

1. надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением

ее жесткости в процессе обработки;

2. стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при

минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;

3. повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в

результате механизации приспособлений;

4. расширить технологические возможности используемого оборудования.

В зависимости от вида производства технический уровень и структура

станочных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного

производства в большинстве случаев применяют специальные станочные

приспособления. Специальные станочные приспособления имеют одноцелевое

назначение для выполнения определенных операций механической обработки

конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при

исполнении. В условиях единичного и мелкосерийного производства широкое

распространение получила система универсально-сборных приспособлений (УСП),

основанная на использовании стандартных деталей и узлов. Этот вид

приспособлений более мобилен в части подготовки производства и не требует

значительных затрат.

Создание любого вида станочных приспособлений, отвечающих требованиям

производства, неизбежно сопряжено с применением квалифицированного труда. В

последнее время в области проектирования станочных приспособлений

достигнуты значительные успехи. Разработаны методики расчета точности

обработки деталей в станочных приспособлениях, созданы прецизионные патроны

и оправки, улучшены зажимные механизмы и усовершенствована методика их

расчета, разработаны различные приводы с элементами, повысившими их

эксплуатационную надежность.

Приспособление разработано на продольнофрезерный станок модели 6622

для обработки торцов картера в размер 140-0,46.

За базовое приспособление взята однопарная стойка по нормам МН2493-71.

На стойку можно устанавливать слепные установочные приспособления, что

значительно снижает его стоимость. В сменном приспособлении при

фрезеровании размера 140-0,46 картер устанавливается на центровые пальцы

поз. 20 (круглый) и поз.21 (ромбический), крепится качалкой (поз.4). Чертеж

приспособления приведен на листе графической части работы.

Приспособление состоит из плиты (поз.1) с укреплением на ней опорной

колонки (поз.6сб). На плите располагаются плотики (поз.26), закрепленные

болтами (поз.28). Прижимная планка (поз.30сб) устанавливается на оси

(поз.2). На прижимной планке имеется качалка (поз.4) на оси (поз.6, 8) и

установочный винт (поз.7), который служит для обеспечения более

качественного зажатия деталей.

Закрепление заготовки производится от пневмокамеры (поз.17), к которой

воздух из сети подводится через штуцер (поз.16). Используется камера

одностороннего действия, при выпуске воздуха в ней срабатывает пружина.

Камера взята как целый покупной узел ГОСТ 3151-71. Она крепится болтами к

кронштейну (поз.27сб), который, в свою очередь, крепится болтами (поз.28) к

плите (поз.1). Шток пневмоцилиндра соединен с рычагом (поз.19), который

является усилителем, увеличивая силу зажима детали в три раза. Усилие

передается через тягу (поз.13) на прижимную планку (поз.31сб). При

откинутой прижимной планке (поз.31сб) картер устанавливается на круглый и

ромбический пальцы (поз.21, 22). Сжатый воздух подается в камеру и

связанная через рычаг (поз.13) со штоком тяга (поз.19) через прижимную

планку (поз.31сб) и качалку (поз.4) переводится в крайнее левое положение.

Таким образом, деталь оказывается зажатой и начинается обработка. После

обработки воздух выпускается из пневмокамеры, рычаг подает тягу вправо,

прижимная планка за счет противовеса поднимается и деталь освобождается.

4.2. Расчет Приспособления

4.2.1. Силовой расчет приспособления

Определяем по рекомендациям литературы усилие при фрезеровании размера

140-0,46 в картере:

P = Cp(txp(sypz(z(Bzp(Dдp, (4.2.1)

где Сp = 68; xp = 0,86; yp = 0,74; zp = 1; дp = -0.86 – коэффициенты

по справочнику [ ]

t = 3,0 мм - глубина резания;

Sz = 0,3 мм/лезвие - подача на лезвие инструмента;

z = 6 - количество режущих кромок;

D = 500мм – диаметр фрезы;

В = 200 мм - ширина режущей части.

Рассчитываем

Р = 68(3,00,86(0,30,74(6(2001(500-0,86 = 411,3 кГ = 4112 H.

Согласно рекомендации окружная сила для алюминия принимается равной

25% от окружной силы резания по стали.

Р = 102,8 кГ ( 1030 H.

Схема зажима заготовки представлена на рис. 4.2.1.

Схема зажима

[pic]

рис. 4.2.1. - усилие штока пневмокамеры,

Q - усилие действующее на прижимную планку для зажатия детали.

[pic]

[pic]

Определяем усилие зажатия на качалку:

[pic]

Производим расчет элементов пневмокамеры.

Усилие возвратной пружины принимается в размере 5% от усилия штока

пневмокамеры:

Рпр = 0,05(400 = 20 кГ = 200 H.

Из формулы

[pic], (4.2.2)

определяем диаметр диафрагмы

[pic], (4.2.3)

где p = 4 кГ/см2 = 0,4 Мпа - давление сжатого воздуха в сети.

[pic]

По ГОСТ 9881-71 принимаем диаметр диафрагмы пневмокамеры:

D = 125 мм, толщина 4 мм.

Диаметр опорного диска

d = 0,75D, (4.2.4)

d = 0,75(125 = 100 мм.

4.2.2. Точностной расчет приспособления.

В процессе обработки заготовки возникают отклонения от геометрической

формы и размеров, заданных чертежом и техническим заданием, которые должны

находиться в пределах допусков, определяющих наибольшие допустимые значения

погрешностей размеров и формы заготовки или детали.

Суммарную погрешность установки найдем по формуле

[pic], (4.2.5)

где (u = 0,02 мм - погрешность, связанная с размерным износом

инструмента;

(д = 0,015 мм - погрешность, связанная с температурной и упругой

деформацией СПИД;

(H = 0,1((т, (4.2.6)

(H = 0,1(0,7 = 0,7 мм - погрешность, связанная с настройкой

инструмента,

где (т = 0,7 мм - допуск на заданный размер;

(ст = 0,05 мм - погрешность станка нормальной точности.

[pic]

Сравним полученную величину с заданным допуском

(( ( (т

0,646 ( 0,7

Вывод: полученная погрешность не выходит за границы допуска.

4.3. Технологический процесс сборки и расчет размерной цепи редуктора.

На базовом заводе сборка производится стационарным методом – вся

сборочная единица целиком собирается на одном рабочем месте. Расчленение

сборки на отдельные подсборки нет. Выполнение операций повторяется в

различных сочетаниях и последовательности. Проектируемый технологический

процесс сборки существенно отличается от заводского, а именно:

1. технологический процесс детально разработан на сборку сборочных

единиц, групп и изделий с расчленением его на операции и переходы

2. сборка сборочных единиц осуществляется на основе полной

взаимозаменяемости

3. на рабочем месте выполняется одна технологическая операция,

состоящая из небольшого количества переходов

4. в основном применяются специальные приспособления и инструменты

(пневмозажимы и держатели, пневмоключи и гайковерты), предназначенные для

небольшого числа сборочных операций. Кроме того, сборка производится на

предварительно собранных сборочных единицах, так как такая организация

сборочных работ значительно сокращает длительность общей сборки по

сравнению со сборкой изделия непосредственно из деталей.

Сборка сборочных единиц производится стационарно на стендах.

Сборка всего изделия ведется ленточным методом на движущемся

конвейере, скорость движения которого Vк = 0,2 м/мин.

При полной взаимозаменяемости точность замыкающего звена размерных

цепей достигается ужесточением размеров сопрягаемых деталей.

Ниже дан расчет одной из размерных цепей редуктора.

Определяется номинальное, наибольшее и наименьшее значение замыкающего

звена "А" при установки крышки.

[pic]

рис. 4.3.1. Эскиз сборки.

1 - картер; 2 – подшипник; 5 – крышка; 6 – прокладка.

Далее составляем размерную цепь.

[pic]

рис. Схема размерной цепи

Номинальное значение "А"

А = (18+5)-22 = 1 мм

Наибольшее и наименьшее значения замыкающего звена размера "А":

Аmax = (A2max+A3max)-A1min

Amax = (5,3+18,1)-21,93 = 1,47 мм

Amin = (A2min+A3min)-A1max

Amin = (4,7+18,0)-22,07 = 0,63 мм

[pic]

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

5.1. Анализ опасных вредных производственных факторов и возможных

чрезвычайных ситуаций, возникающих в проектируемом цехе.

На участке механического цеха по производству "картера" редуктора

возможно возникновение нижеизложенных опасных вредных производственных

факторов.

1. Образование в воздухе дисперсных систем за счет выделения пыли,

состоящей из твердых частиц обрабатываемого и инструментального материала

размером более 1 мкм, которая систематически попадая на слизистые оболочки

работающего может вызвать раздражение или повреждение (например, глаз)

Попадая через легкие с вдыхаемым воздухом частицы могут приводить к

различной тяжести профессиональным заболеваниям.

При использовании СОЖ в воздухе производственных помещений возникает

аэрозоли с размером жидких частиц менее 10 мкм - туманы, которые

отрицательно сказываются на параметрах микроклимата рабочей зоны. Попадание

СОЖ на слизистую оболочку глаза человека может вызвать раздражение, а

систематическое попадание на открытые участки кожи (например, рук) вызывают

ухудшение ее состояния (шелушение, растрескивание и так далее).

Метеорологические условия или микроклимат в производственных

условиях определяются следующими параметрами:

- температурой воздуха;

- относительной влажностью;

- скоростью движения воздуха на рабочем месте.

- освещением.

Для комфортного самочувствия человека важно определенное сочетание

температуры, влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне.

Оптимальная величина относительной влажности составляет 40% - 60%.

Повышенная влажность (более 85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения

испарения пота, а слишком низкая влажность (ниже 20%), вызывает пересыхание

слизистых оболочек дыхательных путей.

Минимальная скорость движения воздуха ощущаемая человеком, составляет

0.2 м/с. Особенно неблагоприятные условия возникают в том случае, когда

наряду с высокой температурой в помещении наблюдается повышенная влажность,

ускоряющая возникновение перегрева организма. Вследствие резких колебаний

температуры в помещении, обдувание холодным воздухом (сквозняки) на

производстве имеют место простудные заболевания.

2. При работе на станках из-за несоблюдения правил безопасности могут

произойти несчастные случаи вследствие ранения стружкой, при прикосновении

к вращающимся патронам, планшайбам и зажимным приспособлениям на них, а

также к обрабатываемым деталям.

В процессе резания образуется отлетающая стружка. При фрезеровании

образование отлетающей стружки представляет собой опасность для рабочих.

Большое значение для безопасности работы фрезеровщика имеет установка

режущего инструмента.

Наличие на рабочих местах, в проходах и проездах металлической стружки

может привести к тяжелым ранениям рук и ног. Уборка стружки непосредственно

руками связана с опасностью их травмирования и не должна допускаться.

3. Правильно спроектированное и выполненное освещение в механическом

цехе обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности,

сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы. От

освещения зависит производительность труда и качество выпускаемой

продукции. Неправильно подобранные параметры искусственного освещения могут

привести к повышенной утомляемости и, как следствие этого, к травмам

различной степени тяжести и происхождения. Например:

1) на рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени, т.

к. их наличие создает неравномерное распределение поверхностей с

различной яркостью в поле зрения, искажает размеры и формы объектов

различения, в результате повышается утомляемость, снижается

производительность труда; особенно вредны движущиеся тени, которые

могут привести к травмам;

2) в поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная

блескость. Блескость - повышенная яркость светящихся поверхностей,

вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленностъ), т. е.

ухудшение видимости объектов; ослепленность приводит к быстрому

утомлению и снижению работоспособности; внезапная резкая ослепленность

может привести и к травме; и т. д.

Запыленность воздуха рабочей зоны может ухудшать освещенность.

Основная задача освещения на производстве - создание наилучших условий

для видения.

4. Повышенный уровень вибрации станков, машин и оборудования вызывает

виброболезнь, эффективное лечение которой возможно лишь на начальной

стадии. Установлено, что чем больше человек работает с вибрирующими

инструментами, тем выше вероятность заболевания этой опасной болезнью.

Вибрация, возникающая при неправильной эксплуатации и отладке станка, а

также при неточной установке детали на станке может вызвать неприятные

ощущения у находящегося в контакте со станком человека (рабочего,

наладчика). [13]

Различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация вызывает

сотрясение всего организма, локальная (местная) вовлекает в колебательные

движения отдельные части тела Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц хотя и

неприятно, но не приводит к виброболезни. Локальная вибрация вызывает

спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев и

распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают сосуда сердца.

Вследствие этого происходит ухудшение снабжения конечностей кровью. В

принципе, возможна только локальная вибрация. [13]

5. Шум является одним из наиболее распространенных неблагоприятных

факторов условий труда на производстве. Под влиянием интенсивного шума

нарушаются функции не только слухового анализатора, но и центральной

нервной, сердечно-сосудистой и других физиологических систем [13]. Работа в

условиях интенсивного шума приводит к снижению производительности труда,

росту брака, увеличению вероятности получения производственных травм. Шум

возникает вследствие упругих колебаний как машин в целом, так и отдельных

ее деталей. Причины возникновения этих колебаний - механические,

аэродинамические, гидродинамические и электрические явления, определяемые

конструкцией и характером работы машины, а также неточностями допущенными

при ее изготовлении и условиями эксплуатации. Шум возникающий при работе

станка может оказывать психологическое воздействие на работающего или какие-

либо индивидуальные последствия. В данном случае имеется в виду опасность

возникновения заболеваний таких как гипертоническая и язвенная болезни,

неврозы и другие, возникающие вследствие перенапряжения нервной системы в

процессе труда. Сильный шум негативно отражается на здоровье человека и его

работоспособности. Продолжительное воздействие производственного шума может

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8