Станок для сверления отверстий (стр. 1 из 11)
Содержание
Введение
1. Расчетно-исследовательская часть
1.1 Назначение станка, область применения.
1.2 Анализ существующего оборудования для сверления отверстий в книжном блоке, его недостатки
1.3 Технические требования к проектируемому станку.
1.4 Разработка и обоснование выбранной схемы.
1.5 Устройство и принцип работы станка
1.6 Устройство и принцип работы сверлильной головки.
1.7 Устройство системы подачи книжного блока.
1.8 Расчет сверлильной головки.
1.8.1 Силовой и кинематический расчет
1.8.2 Расчёт зубчатых передач привода сверлильной головки.
1.8.3 Предварительный расчёт валов и предварительный выбор подшипников
1.8.4 Эскизная компоновка привода сверлильной головки.
1.8.5 Проектный расчёт валов привода сверлильной головки, построение эпюр
1.8.6 Проверочный расчет подшипников привода сверлильной головки.
1.8.7 Выбор и проверка муфт
1.8.8 Расчет шпоночных соединений
1.8.9 Проверочный расчет вала
1.9 Обоснование выбора стандартного пневматического устройства привода для системы подачи книжного блока.
2. Технолого-машиностроительная часть
2.1 Разработка технологической схемы станка.
2.2 Разработка конструкции сверлильной головки
3. Экономическая часть.
3.1 Технико-экономические показатели оборудования.
3.2 Расчет годовой производственной мощности оборудования.
3.3 Расчет полной себестоимости изготовления продукции.
3.4 Расчет показателей экономической эффективности.
4. Разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда.
4.1 Анализ травмоопасности станка
4.2 Система вентиляции.
4.3 Обеспечение пожарной безопасности при работе станка..
4.4 Электробезопасность
4.5 Освещение.
4.5.1 Расчет освещенности рабочего места
4.6 Борьба с шумом.
Заключение
Библиографический список.
Приложения.
Введение
В данном дипломном проекте разрабатывается станок для сверления отверстий в корешковой части книжного блока. Сверление отверстий в блоке печатной продукции, как правило, выполняется на этапе послепечатной обработки. Послепечатная обработка является неотъемлемым элементом изготовления полиграфической продукции. Операции послепечатной обработки придают изделию законченный вид, эксклюзивность, дополнительную функциональность. К таким операциям относятся: фальцовка, биговка, подборка, ламинирование, тиснение, вырубка, перфорация, сверление и другое. Без этих операций некоторые изделия просто невозможно изготовить.
Изготовление отверстий в полиграфическом производстве выполняется для самых разнообразных целей. Это архивация документов различного назначения, создание каталогов, изготовление блоков для органайзеров, бирок и ярлыков на товары. Иногда отверстия делают в декоративных целях.
Наличие отверстий в листах позволяет фиксировать их в специальных папках, например, для архивации. Несмотря на технический прогресс, в многочисленных мелких и средних по размеру компаниях, а тем более в учёбе и личных целях, такие папки до сих пор являются самым распространенным средством хранения документов и корреспонденции. В современном мире стопроцентно автоматизированный архив, полностью базирующийся на электронной системе обработки данных, скорее исключение, чем правило. Бумагу легче хранить, идентифицировать, труднее изменить юридически верно оформленный текст, оперативно и бесследно избавиться от него. Кроме того, сроки хранения традиционного документа уже апробированы, а электронные носители требуют новых испытаний. Вот почему сейчас наиболее оптимальной схемой является симбиоз традиционных бумажных носителей информации и компьютера.
Отверстия в бумажных носителях можно получить различными способами — перфорацией, вырубкой или, собственно, сверлением. Выбор конкретной технологии зависит от характеристики изделия: бумаги, размера, тиража и др. В массовом производстве наиболее эффективно зарекомендовал себя процесс создания отверстий посредством сверления поверхности печатной продукции. При этом используются специальные полые (полиграфические) сверла, у которых отвод бумажной стружки производится внутри специального канала. В зависимости от плотности и толщины материала, сверление осуществляется свёрлами разного диаметра Применение таких сверл из сортов стали ориентированных на работу с бумагой, позволяют получить аккуратные отверстия на всем тираже. В основном, сверление отверстий посредством соответствующего сверлильного аппарата происходит в следующих материалах:
— переплётный картон;
— картон;
— бумага;
— пластик;
— другие материалы.
1 Расчетно-исследовательская часть
1.1 Назначение станка, область применения
Как уже отмечалось во введении, в данной работе проектируется станок для сверления в корешковой части книжного блока отверстий диаметром 5 мм. Из технического задания на проектирование следует, что таких отверстий должно быть четыре. Размер блока задан в соответствии с Российским стандартом на форматы изданий (ГОСТ 5773-90) и имеет обозначение 84х108/16. В необрезанном виде это соответствует размерам в миллиметрах 210х270. Таким образом, станок должен сверлить отверстия в блоке печатной продукции по макету, представленному на рис. 1.1.1
Рис. 1.1.1
Толщина книжного блока, состоящего из листов такого формата, может варьироваться в диапазоне 10¸40 мм. Такой книжный блок устанавливается оператором в станок, далее оператор нажимает соответствующую кнопку (кнопки), после чего начинается процесс сверления. Таким образом, станок работает в полуавтоматическом режиме с участием одного оператора. У станка имеется возможность модификации в количестве отверстий. Например, путем изъятия двух крайних сверл можно получать только два отверстия на расстоянии 80 мм. Комбинируя количество сверл и положение самого блока в координатах X,Y, можно получать разные комбинации в количестве и размещении отверстий на поверхности листа.
При таком подходе можно применить сверлильную головку с постоянной геометрией расположения сверл, что значительно упростит и удешевит конструкцию всего механизма в целом.
Простота конструкции станка не требует высокой квалификации оператора и позволяет осуществлять совмещение различных вспомогательных операций одним оператором. Это свойство станка делает его доступным для малых предприятий с небольшой численностью персонала. Будучи выполненным в настольном варианте этот станок не требует выделения дополнительных площадей, что также важно для малого предприятия. Возможность видоизменять шаблон сверления за счет снятия сверл и путем перемещения книжного блока позволяет применять этот станок и для средних предприятий с более широким ассортиментом выпускаемой продукции. Полуавтоматический режим работы станка и значительная толщина книжного блока (до 40 мм) рассчитаны на работу с большими тиражами печатной продукции. Таким образом, область его применения распространяется и на большие полиграфические предприятия.
1.2 Анализ существующего оборудования для сверления отверстий в книжном блоке, его недостатки
Бумагосверлильное оборудование относится к классу отделочного и брошюровочного оборудования. Его разработкой и производством занимаются во многих странах мира. Наиболее известные из них достигли высокого качества выпускаемой продукции за счет безупречного качество сборки и долговечности функционирования. Среди них такие фирмы как: NAGEL (Германия), HANG (Германия), UCHIDA (Япония), SPC (Бельгия), Marchetti (Италия), VEKTOR (КНР) и др. Предлагаемая этими производителями технология бумагосверления и соответствующее оборудование обеспечивают высокое качество обработки материала, и широко применяется в делопроизводстве, банковской сфере, для производства каталогов, перекидных календарей, папок, органайзеров, блокнотов, бирок на товары, а также для формирования больших документальных архивов различного назначения.
Анализ оборудования требует сравнения различных его параметров на основе знания классификации этого класса оборудования. Существующее в настоящее время бумагосверлильное оборудование можно разделить на два основных класса по типу привода:
- ручной привод,
- автоматический привод.
Ручной привод означает, что подача механизма сверления или стола осуществляется непосредственно рукой оператора. Автоматический привод, как правило, электрический, освобождает оператора от этой утомительной при больших тиражах работы. Так как разрабатываемый в дипломной работе станок предполагает наличие автоматической подачи, то оборудование с ручной подачей исключим из дальнейшего анализа.
Главное различие между станками с автоматической подачей состоит в количестве сверлильных головок. В зависимости от типа бумагосверлильной машины, может быть установлено от одного до шести свёрл. При этом расстояние между сверлами может быть постоянно или предусмотрена возможность регулировки этого расстояния (расстояний) оператором.
Дальнейшая классификация оборудования идет по такому важному параметру как толщина пробиваемого материала. Очевидно, что толщина пробиваемого материала, из которого состоит книжный блок, напрямую зависит от свойств самого материала. Бумагосверлильные станки делают отверстия не только в бумаге, но и в картоне, ламинированных материалах, фольге, резине, коже, пластике.
Различаются станки также в возможностях регулировок различных параметров процесса сверления. Так практически на всех моделях станков есть возможность передвигать стол на "стоповые" позиции. Это предусмотрено для архивных работ, когда стол перемещается на расстояние 80 мм (под скоросшиватель и архивные папки). В некоторых моделях предусмотрена регулировка скорости вращения сверл и скорости подачи. Наличие таких возможностей позволяет оператору наиболее полно учесть свойство материала и повысить качество выполняемых работ.