Виготовлення деталей та їх класифікація (стр. 7 из 9)
| № опера-ції | Найменування операції | Основний час, хв | Оперативний час, хв | Допоміжний час, хв | Час на обслуговування, % | Час на відпочинок, % | Штучний час, хв. | Підготовчо-заключний час, хв | Величина партії деталей, шт. | Штучно-калькуляційний час, хв | ||
| Установка і зняття деталі | Зв’язане з переходами | Вимірювання деталі | ||||||||||
| 005 | Фрезерна | 0,31 | 0,55 | 0,07 | 0,1 | 0,07 | 1,4 | 6 | 0,59 | 15 | 802 | 0,57 |
| 010 | Фрезерна | 0,935 | 1,605 | 0,32 | 0,12 | 0,23 | 1,4 | 6 | 1,724 | 15 | 270 | 1,78 |
| 015 | Фрезерна | 0,125 | 0,385 | 0,08 | 0,1 | 0,08 | 1,4 | 6 | 0,413 | 15 | 1126 | 0,426 |
| 020 | Фрезерна | 0,635 | 0,885 | 0,08 | 0,11 | 0,06 | 1,4 | 6 | 0,95 | 15 | 489 | 0,98 |
| 025 | Фрезерна | 2,4 | 2,74 | 0,08 | 0,15 | 0,11 | 1,4 | 6 | 2,943 | 15 | 158 | 3,038 |
| 030 | Фрезерна | 2,622 | 3,409 | 0,787 | 1,4 | 6 | 3,66 | 24 | 125 | 3,852 | ||
| 035 | Довбальна | 0,535 | 1,075 | 0,09 | 0,22 | 0,23 | 1,3 | 6 | 1,153 | 12 | 406 | 1,183 |
| 040 | Слюсарна | 2,606 | 3,246 | 0,16 | 0,27 | 0,21 | 1 | 6 | 3,473 | 10 | 135 | 3,547 |
| 045 | Термічна | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 050 | Свердлильна | 0,22 | 0,5 | 0.08 | 0,08 | 0,12 | 1 | 6 | 0,535 | 11 | 877 | 0,548 |
| 055 | Контрольна | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
2.5 Аналіз базового технологічного процесу
На базовому підприємстві деталь виготовляється в умовах одиничного виробництва. Тому, у якості заготовки використовувався лист товщиною 40 мм. Заготовку вирізають газорізкою з припуском 10-15 мм на бік. Для серійного виробництва цей метод непридатний. Я пропоную отримувати заготовку методом штамповки у відкритих штампах на КГШП. Це дозволить знизити матеріалоємність і трудоємкість механічної обробки.
На базовому підприємстві встановлення деталей на фрезерних і свердлильних верстатах здійснювалося на універсальних пристроях з ручним затиском. Це сприяло втомлюваності робочого і знижувало продуктивність праці. Я пропоную на всіх цих операціях для закріплення деталей використовувати лещата з пневмозатиском.
Для контролю розмірів на базовому заводі використовувалися універсальні вимірювальні інструменти (штангенциркулі, мікрометри тощо), що цілком виправдано в умовах одиничного виробництва. Я же пропоную для вимірювання діаметрів і деяких лінійних розмірів використовувати калібри-скоби і калібри пробки.
Все вищезгадане дозволяє скоротити час на механічну обробку деталі і підвищити продуктивність праці.
3. Конструкторський розділ
3.1 Розрахунок та опис пристрою
На фрезерних операціях 005 - 030 і довбальної 035 я спроектував і використовую лещата з пневмоприводом СПК 010.29.006.00.00. Лещата призначені для базування заготовки по боковим поверхням та закріплення її силою Р. В пристрої заготовка лягає на одну з двох плоских поверхонь і з боків затискається за допомогою губок. Принцип дії пристрою наступний: зусилля від пневмоциліндру 7 передаються за допомогою штоку 9 на важіль 14. При подачі скрапленого повітря за допомогою розподільчого крану 1 у верхню порожнину пневмоциліндру 7 поршень 8 разом з штоком 9 йде униз повертаючи важіль 14. Він давить на ліву губку 15, яка затискає заготовку. При подачі скрапленого повітря у нижню порожнину відбувається розтискання заготовки.
3.1.1 Розрахунок погрішності базування у пристрої
У даному пристрої заготовка лягає на плоску поверхню від якої завдані розміри. Тому погрішність базування у вертикальному напрямі буде дорівнювати нулю: εб = 0. У горизонтальному напрямі заготовка притискається до нерухомої губки. Тому погрішність базування у горизонтальному напрямі також буде дорівнювати нулю: εб = 0.
3.1.2 Розрахунок зусиль закріплення деталі у пристрої
Для того, щоб визначити силу затиску деталі в пристрої необхідно розрахувати силу різання. При фрезеруванні торцевою фрезою Ø 100 мм вона буде максимальною і дорівнює згідно пункту 2.4: Pz = 1087 н =108,7 кгс.
Зважаючи на невелику площину бокової поверхні за яку затискається заготовка, силу з якою необхідно затиснути заготовку повинна у 4 рази бути більшої ніж сила різання. Враховуючи співвідношення пліч у важелі 14 (1: 2) з урахуванням запасу (4 рази) нам необхідно:
Q = Pz ·
= 108,7 · 
· 4 = 217,4 кгсРозрахуємо діаметр пневмоциліндру, який необхідно даному патрону.
Сила, яка розвивається на штоку пневмоциліндру дорівнює:
Q = Fпор ·р · η,
де: p = 4 кгс/см2 - тиск скрапленого повітря в пневмосистемі;
Fпор =
- площа поршню;η = 0,87 - КПД пневмоциліндру.
3.1.3 Визначення розмірів затискного елементу пристрою
Зневажаючи величиною діаметру штоку d (малою у порівнянні з діаметром поршню D) знаходимо діаметр поршню пневмоциліндру за формулою:
D =
= 
= 89,2 мм = 8,92 см с.242 [7]По табл. IV.1 с. 205 [7] приймаємо найближчий більший діаметр пневмоциліндру: D = 100 мм.
По тієї ж таблиці визначаємо найбільше зусилля, що розвиває даний пневмоциліндр при тиску в мережі 6 кгс/см2. Воно дорівнює 680 кгс.
По цьому найбільшому зусиллю розрахуємо на міцність одну з найбільш завантажених деталей пристрою.
3.1.4 Розрахунок найбільш завантажених деталей на міцність
Розрахуємо на міцність вісь 16 на якої обертається важіль 14. Ця вісь має Ø 12 мм і виготовлену з сталі 45. Проводимо розрахунок на зріз. Для сталі 45: [τзр] = 60 кгс/мм2. Необхідно виконати умову: [τзр] ≥ τзр. Розраховуємо:
τзр =
,де: Q = 680 кгс - зусилля на важелі 14;
d = 12 мм - діаметр осі 16
τзр =
= 6 кгс/мм26 < 60 τзр < [τзр] - умова виконана і вісь 16 не буде зрізана.
3.2 Проектування ріжучого інструменту
3.2.1 Стислий опис ріжучого інструменту
У якості ріжучого інструменту на довбальній операції 020 - довбання зубців я сконструював і використовую спеціальний різець з твердосплавною пластиною Т5К10 СПК 010.28.006.00.00.
Спроектований мною довбальний різець улаштований наступним образом. Різець має корпус, у який у спеціальне гніздо вставляється спеціальна пластина з твердого сплаву марки Т5К10. Цей твердий сплав використовується для роботи з ударами і переривчастими поверхнями при обробці вуглецевих і легованих сталей. А при довбанні і є робота з ударним навантаженням.
3.2.2 Розрахунок і проектування розмірів інструменту
Спеціальна твердосплавна пластина для довбального різця має наступні розміри:
Рис.3.1
Важливим конструктивним елементом різця є кут встановлення пластини γВС. Виходячи з того, що не можна скривляти профіль западини приймаємо: γВС=0˚.при прийняті інших кутів профіль западини буде скривлятися. Згідно з таблицею ХІІІ.І с.221 [1] для довбальних різців: передній кут: γ = 12°, задній кут: α = 8°
Розмір державки приймаємо найбільший, який використовується на довбальних верстатах мод.7А412:
H: B = 16 × 24 мм
Перевіримо вибрану державки різця на міцність. Сила Pz, яка виникає у процесі різання з розділу 2.4: Pz = 5235 н = 523,5 кгс
Мінімально допустима ширина державки різця прямокутного перерізу дорівнює:
В =
с.50 [8]де: l = 50 мм - приблизний виліт різця з державки;
=12 кгс/мм2 - допустима напруга для державок з вуглецевої сталі незагартованих табл.4с.50 [8]В =
У нас державка має В = 24 мм.24 > 17,3 - міцність достатня. Перевіримо державку на жорсткість. Довбальний різець працює при великих вильотах l, так як виліт l повинен бути більше висоти заготовки, що обробляється.