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

Дубл.

Взам.

Подл.

1

2

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

Н. Контр.

Трифонова

М01

Сталь45 ГОСТ 1050-88

Код

ЕВ

МД

ЕН

Н.расх.

КИМ

Код загот.

Профильи размеры

КД

МЗ

М02

XX XX XX 166кг 2.015 1.0 2.621

0.79

41211X

Поковка

1 2.621

А

Цех

Уч.

РМ

Опер.

Код, наименованиеоперации

Обозначениедокумента

Б

Код, наименованиеоборудования

СМ

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тпз

Тшт.

А03

XX XX XX 005 2170 Заготовительная ИОТ №900-99

04

А05

XX XX XX 010 0200 Контрольная ИОТ№902-99

06

А07

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

Б08

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

09

А10

XX XX XX 020 4261 Вертикально-фрезерная ИОТ№600-99

Б11

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

12

А13

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

Б14

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

15

16

mxl printed ГОСТ3.1118-82 Форма 1

Дубл.

Взам.

Подл.

А

Цех

Уч.

РМ

Опер.

Код, наименованиеоперации

Обозначениедокумента

Б

Код, наименованиеоборудования

СМ

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тпз

Тшт.

К/М

Наименованиедетали, сб.еденицыили материала

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н,ра

А03

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

Б04

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

05

А06

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

Б07

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

08

А09

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

Б10

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

11

А12

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

Б13

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

14

А15

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

Б16

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

17

А18

XX XX XX 050 0200 Контрольная ИОТ№902-99

mxl printed ГОСТ3.1118-82 Форма1б

РЕФЕРАТ

Куцак Р.С. Комплекснийдипломнийпроект

“Проектдiльницiпо виробництвутехнологiчноiоснастки дляелектромеханичноговiдновленняiзмiцненнядеталей машин”

Дипломнийпроект. ХГТУ.5С. 1999

Пояснювальназаписка:119 стр.;Додаток стр.;Креслення10 аркушiвформату А1.

Впроектiрозробленаконструкцiяiнструментудля электромеханичноiобробки плоскихповерхнь деталеймашин навертикально-фрезерувальномуверстатi.Запропанованбiльшдосконалийспосiботриманнязаготiвки, щодозволяе пiдвищiтикоэффiцiентвикористанняметалу. Рядоперацiйвиконуетсяна бiльшпродуктивномуобладнаннiу порiвняннiз базовимтехнологiчнимпроцесом.Спроектованаоригiнальнапротяжка. Розробленооригiнальнийзаточний пристрiй.

Запропанованiв проектiтехнологiчнi,кострукторськiiорганiзацiйнiрiшеннядозволилиотримати економiчнийефект у розмiрi20562 гр.

СОДЕРЖАНИЕ

		стр.
	ВВЕДЕНИЕ
1.	ТЕХНОЛОГЧЕСКАЯЧАСТЬ	7
1.1.	Назначениедетали и анализтехническихусловий наее изготовление	7
1.2.	Определениепрограммызапуска итипапроизводства	10
1.3.	Анализтехнологичностиконструкциидетали	11
1.4.	Технико-экономичесикеисследованияприемлемыхметодов получениязаготовки	16
1.5.	Проектированиезаготовки	20
1.6.	Проектированиетехнологическихопераций	27
2.	КОНСТРУКТОРСКАЯЧАСТЬ	43
2.1.	Расчетпротяжкипеременногорезания	43
2.2.	Конструкцииспециальноговысаживающегои сглаживающегоинструментадля восстановленияи упрочненияплоских поверхностей	59
2.3.	Возможностьдальнейшегоразвитияупрочняющейтехнологииэлектромеханическойобработки	63
2.4.	Расчетпружины	64
2.5.	Выборподшипниковкачения	68
2.6.	Расчетоси на срез	68
3.	ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯЧАСТЬ	71
3.1.	Цельпроведенияисследования	71
3.2.	Содержаниеи анализ исследования	71
4.	ОРГАНИЗАЦИОННАЯЧАСТЬ	84
4.1.	Составпродукциицеха, регламентего работы ихарактеристика	84
4.2.	Определениепотребногоколичестваоборудованияи производственнойплощади участка	84
4.3.	Расчетплановойсебестоимостипродукцииучастка	87
4.4.	Расчетсебестоимостии условнойвнутризаводскойцены детали	88

		стр.
5.	ЭКОНОМИЧЕСКАЯЧАСТЬ	92
5.1.	Определениеэкономическогоэффекта	92
5.2.	Расчетвеличин капитальныхвложений	95
5.3.	Определениеэкономии отснижениясебестоимости	96
5.4.	Расчетобщих показателейэкономическойэффективности	98
6.	ОХРАНАТРУДА	99
6.1.	Назначениеохраны трудана производстве	99
6.2.	Анализусловий труда	100
6.3.	Электробезопасность	101
6.4.	Освещениепроизводственногопомещения	107
6.5.	Оздоровлениевоздушнойсреды	111
6.6.	Защитаот шума и вибрации	113
6.7.	Пожарнаябезопасность	113
6.8.	Техникабезопасностина участке	114
	ЗАКЛЮЧЕНИЕ
	СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ
	ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

В условияхвсе возрастающейнапряженностиработы машин,связанной сувеличениеммощности, скорости,давления, атакже с повышеннымитребованиямик точности ихработы, вопросынадежностиприобретаютисключительнобольшое значение.На ремонт ивосстановлениеработоспособностимашин затрачиваютсяогромные ресурсы. Это во многомобъясняетсянизкой прочностьюповерхностногослоя сопрягаемыхдеталей машин,который составляетвсего долюпроцента отвсей массыдеталей. Следовательно,для повышениядолговечностимашин решающеезначение имеетупрочнениетрущихся поверхностейдеталей в процессеих изготовленияи ремонта.Электромеханическаяобработка(ЭМО), основанана термическоми силовомвоздействии,она существенноизменяетфизико-механическиепоказателиповерхностногослоя деталейи позволяетрезко повыситьих износостойкость,предел выносливостии другие эксплуатационныехарактеристикидеталей. ПроцессЭМО имеет основныеразновидности:электромеханическоесглаживание(ЭМС) и электромеханическую высадку металла(ЭМВ). Высадкаявляется основнойоперациейэлектромеханическогоспособа восстановлениядеталей, а поэтому часто под ЭМВподразумеваютсам способвосстановления.

Как правило,ЭМС сопровождаетсяупрочнениемповерхностногослоя, поэтомув некоторыхслучаях егоназываютэлектромеханическимупрочнением(ЭМУ), а по существуЭМУ есть следствиеЭМС.

1.ТЕХНОЛОГЧЕСКАЯЧАСТЬ

1.1.Назначениедетали и анализтехническихусловий на ееизготовление.

Конструируемаядеталь представляетсобой детальтипа вилки. Вданном условииона являетсякорпуснойдеталью и служитс одной стороныдля креплениятвердосплавногоролика, а с другойстороны – дляустановки всегоинструмента,чрез скалкуи хвостовик,в шпинделевертикально-фрезерногостанка.

Вилка имеетдве ответственныхобработанныхпо седьмомуквалитетуповерхности.Это отверстиядиаметром30H7,находящиесяв сопряжениисо скалкой, идва соосныхотверстиядиаметром45H7,в которых надвух шариковыхрадиальныхподшипниках установленаось, предназначеннаядля крепленияна ней рабочегоинструментав виде твердосплавногоролика.

Шпонка, устанавливаемаяв паз B = 8Js9, исключаетповорачиваниевилки относительно направляющейскалки.

Перемещениевилки относительноскалки в осевомнаправленииисключается,в одном направлениизатягиваетсягайка М16 нарезьбовомучастке направляющейскалки, а в другом– пружиной,которая обеспечиваетплавную и безударнуюработу всегоинструмента.

Для избежанияперекоса вилки,который можетпривести кполомке инструмента,опорные поверхности,под пружинуи гайку которымиявляютсясоответственноторец диаметром85/50и паз ширинойB = 46 мм, обрабатываютсяпо 12-му квалитету.По такому жеклассу точностиобрабатываетсяи шейка 50h12,чернота и неровности,на котороймогут привестик заклиниваниюпружины.

Для предотвращениязасорения пыльюи другими мелкимичастицами подшипникизакрываются с двух сторонстаканами икрышками, вкоторых устанавливаютщелевые уплотнения.

Опорные поверхностипод крышкиобрабатываютсяв размер L= 90мм. Для креплениякрышек к вилке,предназначенышесть резьбовыхотверстий сдиаметром М6.Для повышениясрока службывилка подвергаетсяоксидированию.

Материал вилки– сталь 45 ГОСТ1050-74. Получаютданную стальв конвертерах, мартеновскихи электрическихпечах.

Таблица 1.1

Химическийсостав стали.

марка	C %	Si %	Mn %	Cr % (неболее)
45	0.420.50	0.170.37	0.500.80	0.25

Предельнаядопустимаяконцентрациявредных примесейв стали 45 следующая:

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

Таблица 1.2

Механическиесвойства стали45

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

Сталь 45 внормализованномсостоянии посравнению снизкоуглеродистымисталями имеетболее высокуюпрочность приболее низкойпластичности.Хорошо обрабатываетсярезанием.

1.2.Определениепрограммызапуска и типапроизводства.

В зависимостиот размеровпроизводственнойпрограммы,характерапроизводстваи выпускаемойпродукции, атак же техническихи экономическихусловий осуществленияпроизводственногопроцесса различаюттри основныхтипа производства:

• единичное

• серийное

• массовое

Количественнойхарактеристикой типа производстваявляется коэффициентзакрепленияопераций К_з.о.,который представляетсобой отношениечисла различныхопераций, подлежащихвыполнениюв течении месяца,к числу рабочихмест. Математическиэта зависимостьвыражаетсяследующейформулой:

К_з.о. = О/Р(1.2.1)

где О –число различныхопераций, шт.

Р – число рабочихмест, шт.

По таблицетипов производствопределяем,что выпускдетали массой2 кг и партией2000 шт. соответствуетсреднесерийномупроизводству.

Годовую программу запуска определяемпо формуле:

n_з = n_вып (1+/100)шт, (1.2.2)

где n_вып= 200 шт. – заданнаягодовая программа,

 = 4 – коэффициенттехнологическихпотерь.

Подставивизвестныевеличины вформулу (1.2.2), получаем:

n_з = 2000(1+4/100)= 2012

1.3.Анализ технологичностиконструкциидетали.

Важное местосреди требованийк технико-экономическимпоказателямпромышленныхизделий занимаютвопросы технологичностиконструкции.Технологичностьконструкциидетали анализируетсяс учетом условийее производства,рассматриваяособенностиконструкциии требованиякачества кактехнологическиезадачи изготовителя.

Технологичностьконструкции– это совокупностьсвойств конструкцииизделия, определяющихее приспособляемостьк достижениюоптимальныхзатрат припроизводстве,эксплуатациии ремонте длязаданных показателейкачества, объемавыпуска и условийвыполненияработы. Важноеместо средитребованийк технико-экономическимпоказателямпромышленныхизделий занимаютвопросы технологичностиконструкции.Технологичностьконструкциидетали анализируетсяс учетом условийее производства,рассматриваяособенностиконструкциии требованиякачества кактехнологическиезадачи изготовителя.

По ГОСТ 14.205 – 83технологичностьконструкции– это совокупностьсвойств конструкцииизделия, определяющихее приспособляемостьк достижениюоптимальныхзатрат припроизводстве,эксплуатациии ремонте длязаданных показателейкачества, объемавыпуска и условийвыполненияработ.

1.3.1. Количественныйметод оценкитехнологичности.

Для количественногометода оценкитехнологичностиконструкцииприменяютпоказатели,предусмотренныеГОСТ 14.202 – 73. Произведемрасчет по некоторымиз этих показателей.

Коэффициентунификацииконструктивныхэлементовдетали:

К_ц.э.=Q_у.э./Q_э(1.3.1)

где Q_у.э.= 8 шт. – числоунифицированныхэлементовдетали;

Q_э= 9 шт. – общеечисло конструктивныхэлементов.

Подставляяизвестныевеличины вформулу, получим:

К_ц.э. = 8/8=1

При К_ц.э.> 0.6деталь считаетсятехнологичной.

Деталь считаетсятехнологичнойпо точности,если коэффициентточности обработкиК_точ.0.8. Этот коэффициентопределяетсяпо формуле:

К_точ. = 1 –1/А_ср.(1.3.2)

где А_ср.– среднийквалитет точностиобработки,определяетсякак:

А_ср.= Аn_i/ n_i(1.3.3)

где А – квалитетточности обработки;

n – числоразмеровсоответствующихданному квалитету,шт.

Подставляяизвестныевеличины вформулу(1.3.3), получим:

А_ср = (54+37+19+67)/15= 9.5

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.3.2), получим:

К_точ.= 1-1/9.5 = 0.9

При коэффициентК_точ >0.8 деталь считаетсятехнологичной.

Определимтехнологичностьпо коэффициентушероховатости,который долженстремитьсяк нулю:

К_ш = Q_ш.н./Q_ш.о.(1.3.4)

где Q_ш.н.– число поверхностейс необоснованнойшероховатостью,шт;

Q_ш.о. – общеечисло поверхностейподлежащихобработке, шт.

Так как Q_ш.н.= 0 то К_ш = 0 иследовательнодеталь можетсчитатьсятехнологичной.

1.3.2. Качественныйметод оценкитехнологичности.

Качественныйметод оценкитехнологичности детали основанна практическихрекомендациях.

Анализируемаядеталь типавилка имеетпростую форму,ограниченнуюплоскими ицилиндрическимиповерхностями.Боковые стороныушек шейкиимеют односторонниеутолщения, чтоснижает расходматериала, ипутем уменьшениядлины рабочегохода снижаетвремя затраченноена обработкудетали, что всвою очередьповышаетпроизводительностьтруда.

Ко всем обрабатываемымповерхностям обеспеченудобный подходрежущих инструментов.

Отсутствуют поверхностис необоснованновысокой точностьюобработки. Всенеответственные поверхностиобрабатываютсяпо 14-му квалитету.При обработкеответственныхповерхностейсоблюдаетсяпринцип единствабаз, что снижаетколичествобрака.

Проанализироваввсе вышеперечисленныефакторы будемсчитать деталь– технологичной.

1.4.Технико-экономичесикеисследованияприемлемыхметодов получениязаготовки.

1.4.1. Выбори обоснованиеметода получениязаготовки.

Учитывая, чтодеталь имеетотносительнопростую форму,невысокиетребованияк чистотеповерхности,а так же, чтотип производства– среднесерийный,принимаем методполучениязаготовки –горячая ковкана горячештамповочномпрессе в закрытомштампе.

1.4.2. Определениепараметровзаготовки.

Припуски наобработку идопуски размеровна поковкиопределяютсяпо ГОСТ 7505 – 89. Извышеупомянутогоисточникаопределяем,что детальимеет следующиеобозначения:

• классточности – Т3,что соответствуетполучениюзаготовки нагорячештамповочныхпрессах в закрытыхштампах;

• группастали – М2, чтосоответствуетстали 45;

• степеньсложностизаготовки –С2;

• разъемплоскостиштампа плоский– П;

• исходныйиндекс –12.

В соответствиес этими обозначениямирассчитаем припуски наобработку идопуски размеров,которые занесемв таблицу (табл.1.3).

Таблица 1.3

Припуски идопуски наобработку.

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 закругленийнаружный R= 3мм, внутреннийr = 9мм. Штамповочныеуклоны наружныхповерхностей- 7, внутренних- 10.

1.4.3. Стоимостнойанализ.

Прежде чем окончательно определитьсяв выборе заготовки,проведем стоимостнойанализ двухвидов заготовки– квадратныйпрокат и сечением95x95 мм и поковка.

Численнымкритериемданного анализаявляется коэффициент использованияматериала,который определяетсяпо формуле:

К_и.м. = m_д/ m_з(1.4.1)

где m_д –масса детали,кг;

m_г – массазаготовки, кг;

Массу определяемпо формуле:

m=Vкг,(1.4.2)

где  -плотностьматериаладетали, =7.8г/см³;

V – объемдетали, см³.

Разбив телолетали на простыегеометрическиефигуры определимее объем:

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

Тогда массадетали равна:

m_д =2587.8= 2015г.

Аналогичноопределяеммассу заготовки-поковкии заготовкипроката:

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

+37²20= 336026 мм³ =336см³

V_з.2. =9595145=1281550мм³= 1282см²

m_з.1. = 3367.8= 2621г

m_з.2. = 12827.8= 9996г

Из расчетахорошо видно,что коэффициентиспользованияматериала призаготовке-поковкезначительновыше.

Определимденежный эквивалентэкономии материала.Для этого посчитаемразность массдвух видовзаготовок:

m_з1– m_з2= 9996 – 2621 = 7375 г 7.4 кг

Умноживполученнуюразность настоимостьодного килограммаматериала(сталь 45) и нагодовую программувыпуска деталимы получимполную годовуюэкономию Э.

Э = 7.4  2012 =16378

Проанализировав полученныерезультатыпринимаемзаготовку –поковку, получаемуюметодом горячейковки на горячештамповочномпрессе в закрытомштампе.

1.5..Проектированиетехнологическогопроцесса обработкидетали.

1.5.1. Разработкаи обоснованиемаршрутноготехнологическогопроцесса

Проанализировавконструкциюдетали натехнологичность,определив типпроизводстваи выбрав видполучениязаготовки,разработаеммаршрут механическойобработкидетали.

Так как приобработкебольшинстваповерхностейбазой будетслужить отверстиедиаметром30H7,то первым обработаемего. На первой,вертикально-сверлильной,операции прозенкеруемотверстие 29.4под последующеепротягивание.

Для базированияпо данномуотверстию наоправке, намнеобходимобработанныйторец. Поэтомуна второй,вертикально-фрезерной,операции профрезеруемпаз B = 46 мм.На третей ичетвертой,протяжных,операцияхпротянем отверстие диаметром30H7и шпоночныйпаз ширинойB = 87Js9.

Базируясь пообработанномуотверстию напятой, токарной,операции проточимшейку диаметром50h14и торец 85/50мм.

На шестой,вертикально-фрезерной,операции базируясьна поверхностьдиаметром50H14,профрезеруембоковые поверхности ушек вилки вразмер 90 мм.

На седьмой,вертикально-сверлильной,операции мызацентруем, b b

сверлим, зенкеруеми нарезаемрезьбу в шестиотверстияхдиаметром М6.

Восьмая операциятакже вертикально-сверлильная,на ней мы зацентруем,сверлим и двараза разворачиваемдва соосныхотверстиядиаметром45H7.Базой на седьмойи восьмой операцияхявляется отверстие30H7мм.

Для увеличениякоррозионнойстойкостидетали девятойопераций проведемоксидирование.

Технологическийпроцесс изготовлениядетали имеетследующий вид:

005Заготовительная

010Контрольная

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. Обоснованиевыбора чистовыхтехнологическихбаз.

Операция 015020:

• базой является шейкадиаметром50.4 и торец53.4/26.8мм.

Операция 025030:

• базой являетсяпротягиваемоеотверстиедиаметром30H7мми торец 53.4/30H7мм.

Операция 035:

• базой являетсяотверстиедиаметром30H7мми торец 50/30мм.

Операция 040:

• базойявляется шейка50 и торец85/50мм

Операция 045050:

• базой являетсяотверстиедиаметром30H7мми торец 50/30мм.

1.5.3.Выбор и обоснованиеоборудования

Так как на операции015 обрабатываетсяодна поверхность,то обработкабудет проводитьсяна заранеенастроенномвертикально-сверлильномстанке модели2М55. Техническиехарактеристикивертикально-сверлильногостанка модели2М55:

Наибольшийусловный диаметрсверления =50мм.

Вылетшпинделя отобразующейколоны:

наибольший– 1600 мм;

наименьший– 375 мм;

Расстояниеот торца шпинделядо плиты:

наибольшее– 1600 мм;

наименьшее– 450 мм;

Количествоступеней скоростейшпинделя - 21

Приделыскорости шпинделя– от 20 до 2000 об/мин

Количествоступеней механическихподач шпинделя–12

Пределыподач шпинделя– от 0.056 до 2.5 мм/об

Мощностьна шпинделе– 4.0 кВт

Габаритыстанка:

длина-2665 мм;

ширина- 1020 мм;

высота- 3430 мм;

Массастанка – 4700 кг.

На операции020 перенастройкистанка так жене требуется,поэтому выбираемвертикально-фрезерныйстанок модели6Р13. Техническиехарактеристикивертикально-фрезерногостанка 6Р13:

Размерырабочей поверхности– 1600x400 мм

Наибольшиеперемещениястанка:

продольное- 1000 мм;

поперечное-300 мм;

вертикальное-400 мм;

Наибольшаямасса обрабатываемойзаготовки –300 кг

Мощностьпривода главногодвижения – 10кВт

Мощностьпривода подач– 3 кВт

Число оборотов привода:

главноедвижение- 1460мин^-1;

подач- 1430 мин^-1;

Габаритыстанка:

длина-2560 мм;

ширина- 2260 мм;

высота- 2250 мм;

Массастанка – 4200 кг.

Для операции015020 подопускаемомутяговому усилиюстанка выбираемгоризонтально-протяжнойстанок модели7520. Техническиехарактеристикигоризонтально-протяжногостанка 7520:

Типстанка – одинарный

Основнойцикл работы– простой

Номинальноетяговое усилие– 200000 H

Ходрабочей каретки– от 100 до 1600 мм

Скоростьрабочего хода– от 0.5 до 6 м/мин

Скоростьхолостого хода– от 0.6 до 85 м/мин

Мощностьпривода – 18.2кВт

Так как на операции 025 количествопереходов равнодвум и обрабатываютсяне ответственныеповерхности,то принимаемтокарно-винторезныйстанок модели16К20. Основныетехническиеданные токарно-винторезногостанка модели16К20:

Наибольшаядлина обрабатываемогоизделия – 215 мм

Высотаоси центровнад плоскиминаправляющимистанка – 215 мм

Приделычисел оборотовшпинделя –12.51600 мин^-1

Приделыподач

продольных:0.052.8мм/об

поперечных:0.0251.4мм/об

Мощностьглавного привода– 10 кВт

Габаритыстанка:

длина-2795 мм;

ширина- 1198 мм;

высота- 1500 мм;

Массастанка – 3005 кг.

Для операции040 оборудованиеаналогичнооперации 020. Дляопераций 045 и050 выбираемвертикально– сверлильныйстанок с ЧПУмодели 2Р135Ф2. Приобработке настанке с ЧПУне требуетсяналадки, чтозначительноуменьшаетподготовительно-заключительноевремя.

Так как обработкаведется безучастия рабочего,кроме установкии снятия детали,то значительносокращаетсявспомогательноевремя. Техническиехарактеристикивертикально– сверлильногостанка с ЧПУмодели 2Р135Ф2:

Наибольшийусловный диаметрсверления =35мм.

Наибольшийдиаметр нарезаниярезьбы = 24мм.

Числошпинделейревольвернойголовки - 6

Вылетшпинделя отнаправляющейколоны –450мм

Расстояниеот торца шпинделядо рабочейповерхностистола:наибольшее– 600 мм;

наименьшее– 40 мм;

Количествоподач суппорта– 18

Приделыподач суппорта:10500мм/мин

Количествоскоростейшпинделя - 12

Приделычастот шпинделя– 45  2000 об/мин

Размерырабочей поверхностистола:

длина- 710мм;

ширина- 400 мм;

Габаритыстанка:

длина-1860 мм;

ширина- 2170 мм;

высота- 2700 мм;

Массастанка – 4700 кг.

1.6.Проектированиетехнологическихопераций.

1.6.1 Расчетрежимов резания.

Расчет режимоврезания можнопроводить двумяметодамианалитическими табличным.

1.6.2. Аналитическимметодом рассчитаемрежимы резанияна операцию035, а именно –точение поверхностидиаметром50мм. Расчетпроведем по[17].

В качествеинструментавыбираем токарныйпроходнойупорный резецс пластинойиз твердогосплава Т15К6,габаритнымиразмерами16x10x100 мм поГОСТ 18879 – 73.

Определимглубину резанияпо формуле:

t =(D-d)/2 мм,(1.6.1)

где D = 53.4 мм– диаметр заготовки,

d = 50 мм – диаметробработаннойповерхности.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.1), получим:

t = (53.4 – 50) /2 = 1.7 мм

Так как высокихтребованийк обрабатываемойповерхности не предъявляетсяи глубина резанияневелика, топринимаемподачу S=0.7мм/об.

Скорость резания определяетсяпо формуле:

V = C_/ (T^mt^xS^y) K_ ммин,(1.6.2)

где Т - среднеезначение стойкости,мин;

(при одноинструментнойобработке Т=60мин)

t = 1.7мм - глубинарезания;

S=0.7 ммоб– подача;

ЗначениекоэффициентовCи показателейстепеней выбираемиз [17. табл.17]

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

КоэффициентKопределяетсяпо формуле

K_= K_mK_п K_u(1.6.3)

где K_m- коэффициентучитывающийвлияние материалазаготовки;

K_п - коэффициентучитывающийсостояниеповерхности;

K_u - коэффициентучитывающийматериал инструмента;

ОпределимкоэффициентK_mvпо формуле

K_m=K_r(750/_в)^nv(1.6.4)

где K_r= 1.0 – коэффициентзависящийот группы стали;

_в = 610Н/мм² –предел прочностидля стали 45.

Приняв K_п= 0.8, K_u= 1, nv = 1.75, подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.4) , получим:

K_m= 1.0 (750/610)^1.75 = 1.44

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.3), получим:

K_v= 1.44 0.8 1.0 = 1.15

Выбрав значенияпоказателейстепеней изтаблиц и подставляяих величиныв формулу (6.2),получим:

V = 340 / (50^0.21.4^0.150.7^0.45)1.15 = 200 ммин

Частоту вращенияшпинделя определяемпо формуле

n = 1000v/(D)мин^-1,(1.6.5)

где D = 50 мм– обрабатываемыйдиаметр.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.5.), получим:

n = 1000200/(50)= 1273 мин^-1

Уточнивпо паспортустанка, принимаемn=1250мин^-1.

Для даннойчастоты вращенияшпинделя уточняемскорость резанияпоформуле:

V = Dn/1000 м/мин,(1.6.6)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.6), получим:

V = 501250/1000= 196 м/мин.

Определим силырезания. Силырезания будутдействоватьвдоль трех осейкоординат x,y, z и называютсясоответственноP_x,P_y,P_z. Наибольшейиз них являетсясила P_z,поэтому дальнейшийрасчет ведемпо ней.

P_z= 10C_pt^xS^yⁿK_p Н,(1.6.7)

где C_p= 200 – коэффициент;

x, y, n- показателистепени. x= 1.0; y = 0.75;n = 0

K_p- поправочныйкоэффициентопределяемпо формуле

K_p= K_mpK_pK_pK_pK_p(1.6.8)

где K_p - коэффициентзависящий отглавного углав плане;

K_p - коэффициентзависящий отпереднего угла;

K_p - коэффициентзависящий отзаднего угла;

K_p - коэффициентзависящий отрадиуса навершине резца.

K_mp- коэффициентзависящий отматериалазаготовки,определяетсякак:

K_mp= (_в/750)ⁿ(1.6.9)

где n =1 –показательстепени.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.9), получим:

K_mp= (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.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.8) , получим:

K_p= 10.98 1.15 10.87 = 0.81

Подставив всевычисленныезначения вформулу (1.6.7) получаем

P_z= 10 200 1.4¹0.7^0.75200⁰0.81 = 1695 H.

Определимосновноетехнологическоевремя по формуле

T_o= L_р.х./(S_gn_g)iмин,(1.6.10)

где L_р.х.– длина рабочегохода, определяетсякак

L_р.х. = l+y+мм,(1.6.11.)

где l = 30 мм– длина резания;

y = 2 мм – величинаврезания;

= 0 мм –длинаперебега.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.11), получим:

L_р.х. = 30+2=32 мм

Подставляяэти величиныв формулу (1.6.1),получим:

T_o= 32 / (12500.7)= 0.037 мин

Определиммощность, необходимуюдля осуществленияпроцесса резанияпо формуле:

N_рез = P_zV_д / (601020)кВт,(1.6.12)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.12), получим:

N_рез= 16951960/(601020)= 5.4 кВт

1.6.3. Остальныережимы резаниярассчитаемтабличнымметодом. В качествепримера определимрежимы резанияпри сверленииотверстиядиаметром 25мм. Расчетпроводим по[13].

Глубина резанияопределяетсякак

t = d/2 мм,(1.6.13)

где d – диаметрпросверливаемогоотверстия, мм.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.13), получим:

t = 25/2 = 12.5 мм.

Длина рабочегохода определяетсяпо формуле

L_р.х. = l_рез+y+l_допмм,(1.6.14)

где l_рез= 90 мм – длинарезания;

y = 16 мм – величинаврезания;

l_доп= 0 мм –длинаперебега.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.14), получим:

L_р.х. = 90 + 16 =106 мм

Назначим подачуна оборот шпинделя:S_o=0.32мм/об

Определимстойкостьинструментапо формуле

T_p= T_ммин,(1.6.15)

где T_м =80 мин – стойкостьмашинной работыинструмента.

 - коэффициент времени рабочегохода, определяетсяпо формуле

 = L_рез/ L_рх (1.6.16)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.16), иформулу (1.6.15) получим:

 = 40/106 = 0.4

Т_p= 0.4 80 = 32 мин

Рассчитаемскорость резанияV, м/мини число оборотовшпинделя n,мин^-1.

V = V_табл.K₁K₂K₃м/мин,(1.6.17)

где V_табл.= 24м/мин –табличноезначение скорости.

K₁= 0.8 – коэффициент,зависящий отобрабатываемогоматериала;

K₂= 1 – коэффициент,зависящий отстойкостиинструмента;

K₃= 1 – коэффициент,зависящий ототношенияL_рез/d.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.17), получим:

V = 240.8=19.2 м/мин.

Значения частотыоборотов шпинделяопределяемпо формуле(1.6.5)

n = 10019.2/(25)= 245 мин^-1.

По паспортустанка принимаемn=250 мин^-1.Уточним скоростьрезания поформуле (1.6.6)

V = 25250/1000= 19.6 м/мин

Определимосновное машинноевремя по формуле(1.6.8)

T_o= 106/(2500.32)= 1.33 мин.

Режимы резанияна остальныеоперации рассчитаеманалогичнои результаты занесем в таблицу(табл. 1.4).

Таблица 1.4

Сводная таблицарежимов резания.

№	№	Наименование	t	Д	nд	V	S	Lрх	To
оп.	пер	операцииили 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	подрезатьторец	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	нарезатьрезьбу	1	6	250	7	1	16	0.11

Продолжениетаблицы 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. Техническоенормирование.

Под техническимнормированиемпонимаетсяустановлениенорм временина выполнениеотдельнойработы илинормы выработкив единицу времени.Под нормойвремени понимаетсявремя, устанавливаемоена выполнениеданной операции.

Нормированиепроизводимпо [12]. Длясреднесерийногопроизводстваэто штучно-калькуляционноеврем (Т_ш.к.), иопределяетсякак

Т_ш.к. = Т_о + Т_в+ Т_обсл. + Т_от.л.н.+ Т_п.з./n мин, (6.6.1)

где Т_о – основное(технологическое)время, мин;

Т_в- вспомогательноевремя, мин

Т_обсл. – времяна обслуживание,мин

Т_от.л.н. – времяа отдых и личныенужды, мин

Т_п.з –подготовительно-заключительноевремя, мин

n – числодеталей в партии,шт.

Основное ивспомогательноевремя составляютТ_оп – оперативноевремя, от которого в процентномсоотношениисчитаетсяТ_обсл. и Т_от.л.н. Для примераприведем расчетштучно-калькуляционноговремени на 015операцию.

Вспомогательноевремя включаетв себя времяна установку,закреплениеи снятие детали,приемы связанныес управлениемоборудованием(t_y),контрольныеизмерения(t_изм), времяна заменуинструмента,(t_перех.)– связанноес переходом.

Так как измерениебудет проводитьсяштангенциркулем,то t_изм.= 0.2 мин.

Инструменткрепится вобычном патроне,поэтому времяна его заменуравно t_перех.= 0.02 мин.

Время на установку,закреплениеи снятие деталиопределяетсяпо формуле

t_у.з.с. =t_у.з.с.п./ n мин, (1.6.2)

где t_у.з.с.п.= 0.29 мин – времяна установкуи закреплениедетали в тисках

n = 1 шт. – количестводеталей, одновременнообрабатываемыхв приспособлении.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.2), получим:

t_у.з.с. = 0.29/ 1 = 0.29 мин

Определимвспомогательноевремя по формуле

Т_в = t_у.з.с.+ t_изм. +t_перех.мин, (1.6.3)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.3), получим:

Т_в = 0.29+0.2+0.02=0.51 мин

Оперативноевремя определятсяпо формуле

Т_оп = Т_о + Т_вмин, (1.6.4)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (1.6.4), получим:

Т_оп = 0.64 + 0.51 = 1.15 мин

Время на обслуживаниеи время на отдыхсоставляютпо 4% от оперативноговремени

Т_обсл. = Т_от.л.н.= 0.04  1.15 = 0.046 мин

Подготовительно-заключительноевремя – этовремя, затраченноена подготовкуисполнителяи средствтехническогооснащения квыполнениютехнологическойоперации. Дляданного оборудованияподготовительно-заключительноевремя на обработкудетали равно11 мин.

Приняв числодеталей впередаточнойпартии равноеn = 54 шт,определимштучно-калькуляционноевремя по формуле(1.6.18) 

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

Нормы временина остальныеоперации рассчитываеманалогичнои результатызанесем в таблицу(табл. 1.5).

Таблица 1.5

Таблица нормвремени.

№ опер		То	Тв			Топ.	Тшт.	Тп.з	Тш.к.	n
			tузс	tпре	tизм
		мин								шт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
005	Сверлильная	0.64	0.29	0.02	0.2	1.15	1.24	11	1.45	54
010	Фрезерная	0.14	0.29	0.18	0.23	0.84	0.91	11	1.11	54
015	Протяжная	0.16	0.21	0.02	0.2	0.59	0.64	11	0.84	54
020	Протяжная	0.15	0.21	0.02	0.16	0.54	0.58	11	0.6	54
025	Токарная	0.26	0.34	0.62	0.5	1.72	1.86	11	1.88	54
030	Фрезерная	0.2	0.29	0.18	0.25	0.92	0.99	11	1.19	54
035	Сверлильная	1.61	0.34	0.3	1.8	4.01	4.33	11	4.52	54
040	Сверлильная	2.8	0.34	0.37	0.2	3.71	4.0	11	4.2	54

2.КОНСТРУКТОРСКАЯЧАСТЬ

2.1. Расчет протяжкипеременногорезания.

Протягиваниеявляется однимиз наиболеепроизводительныхвидов обработкиметаллов резанием.Высокая производительностьпри протягиванииобъясняетсябольшой суммарнойдлиной режущихкромок, одновременно участвующихв срезанииметалла. Протягивание позволяетполучить обработанныеповерхностивысокой точностис малыми параметрамишероховатости.Протяжки являютсясложным идорогостоящимспециальныминструментом.Поэтому экономическаяэффективностьот их примененияв полной меревыявляетсялишь при массовоми серийномхарактерепроизводстваизделий.

Проанализировавэти аргументы,окончательнойоперациейобработкиотверстиядиаметром 30H7в детали – вилка,применяемпротягивание.Произведемрасчет протяжкипеременногорезания дляэтой операциипо [7].

2.1.1.Определимприпуск предварительногообработанногоотверстия.

Припуск определяемпо таблице [7.табл.1] тогдадиаметр предварительногоотверстия

D_o= D – A_oмм, (2.1.1)

где D = 30 –диаметр протянутогоотверстия, мм

А_о = 0.6 мм – припускпредварительногоотверстия.

2.1.2. Выборматериалапротяжки.

Материал протяжкивыбираем по [7. табл.17].Для обработкиуглеродистойстали протяжкуизготовляютиз быстрорежущейстали Р6М5.

2.1.3. Выбор хвостовика.

Хвостовикомпринимаемцилиндрическийдля быстросменногопатрона. Размерыхвостовикавыбираем по[7. табл.18].

2.1.4. Определяемусилие P_x,допустимоепрочностьюхвостовика.

P_x= F_x[_x]H,(2.2)

где F_x= 380 мм² – наименьшаяплощадь поперечногосечения хвостовика

[_x]= 300 H/мм² – допустимоенапряжениев материалепротяжки.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.2), получим:

P_x= 380 300 = 114 kH

2.1.5.Определимусилие допускаемоетяговой силойстанка.

Усилие Qпринимаем скоэффициентом0.9, тогда:

Q = 0.9 Q_H(2.3)

где Q – усилие,допускаемоетяговой силойстанка;

Q_H= 200 Н – номинальнаятяговая сила(1 табл.14)

2.1.6.Определим глубину стружечнойканавки.

Максимальная глубина h_o[]стружечнойканавки подопускаемомуусилию определяетсяпо формуле

h_o[]= 0.5 (D_o– 1.1P_доп/[_x])мм,(2.4)

где Р_доп = Р_x– допустимоеусилие, Н

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.4), получим:

h

_o= 0.5 (29.4 – 1.1114000/300)= 3.979 мм

2.1.7.Определимшаг черновыхзубьев.

Шаг определяетсяпо формуле

t= mLмм,(2.5)

где L = 50 мм –длина протягиваемогоотверстия

m = 1.5 мм – модульзубьев.

Количествоодновременнообрабатываемыхзубьев выбираемпо [7. табл.19]Z_i= 5 шт.

2.1.8.Определим профиль стружечнойканавки.

Профиль стружечнойканавки определяетсяпо [7. табл.20].

2.1.9.Определимподачу на черновыезубья протяжки.

Подача определяетсяпо формуле

S_z= F_a /(LK_min)мм,(2.6)

где K_min= 2.5 – коэффициентзаполнениястружечнойканавки

F_a= 12.6 мм² – площадьстружечнойканавки.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.6), получим:

S_z= 12.6/(502.5)= 0.1

2.1.10.Определимфактическуювеличину коэффициента заполнениястружечнойканавки.

Значение коэффициентаопределяетсяпо формуле

K_min= F_a /(LS_zu)(2.7)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.7), получим:

K_min= 12.6 / (500.1)= 2.52

2.1.11.Выбор геометриичерновых зубьев.

Передние изадние углычерновых зубьеввыбираем по

[7. табл. 6 итабл.7]. Переднийугол = 15, а задний=3.

2.1.12.Определяемколичествозубьев в черновыхсекциях протяжки.

В первой черновойсекции количествозубьев принимаем равное 2. S_чc1= 2. В остальныхчерновых секцияхколичествозубьев определяетсяпо формуле

Z_чс = P_z/ P_доп =С_pDS_zu^xZ_iK_jK_cK_yшт,(2.8)

Значения всехкоэффициентовберем из таблиц

[7. табл. 12 итабл. 13].

C_p= 700; X_p= 0.85; K_j= 0.93; K_c=K_u= 1

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.8), получим:

Z_чс= 700300.1^0.8550.93/114000= 0.4

Принимаем Z_чс= 2.

2.1.13.Произведемрасчет припуска.

Припуск напереходныезубья А_опи число переходныхсекций iопределяемпо [7. табл.21]

А_оп = 0.18 мм, i_n= 2.

Припуски начистовые зубья.

А_очт равенА_оит = 0.1 мм

Припуск начерновые зубьяопределяемпо формуле

А_оч = А_о –(А_оп + А_опт)мм,(2.9)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.9), получим:

А_оч= 0.6 – 0.18 – 0.1 = 0.32 мм.

2.1.14.Определимприпускина двузубуючерновую секцию.

Припуски определяютсяпо формуле

А_оч.1 = 1.8S_zu/Z_чсмм,(2.10)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.10), получим:

А_оч.1 = 1.80.1/2= 0.09 мм.

2.1.15.Определимколичествочерновых секций.

Количествочерновых секций без первойопределим поформуле

i_u= A_оч – A_оч.1/ (2S_zu) шт,(2.11)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.11), получим:

i_u= 0.32-0.09/(20.1)= 1.15

Принимаем i_u= 2.

2.1.16.Определим числозубьев в черновойчасти.

Z_ч =Z_ч.1 + Z_ч.с. i шт,(2.12)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.12) , получим:

Z_ч = 2+22= 6 шт

2.1.17. Определимдлину черновойчасти.

Длина черновойчасти определяетсяпо формуле

l_ч = Z_ч tмм,(2.13)

где l_ч– длина черновойчасти, мм

Z_ч – числозубьев в черновойчасти, шт

t – шаг зубьев,мм.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.13), получим:

l_ч = 610=60мм

2.1.18.Определим числопереходныхсекций.

Число переходныхсекций определимпо [7. табл.21].

2.1.19.Определимподачу на переходныхсекциях.

Назначим подачуна 1 и 2 переход.секции соответственноS_zn1= 0.9 мм, S_zn2= 0.9 мм.

2.1.20. Определимчисло переходныхзубьев и длинуэтой частипротяжки.

Число переходныхзубьев определяетсяпо формуле

Z_n= Z_n.ci_n шт,(2.14)

где Z_n.c.=2 – число переходныхзубьев в первойсекции

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.14), получим:

Z_n= 22= 4 шт.

Длина переходнойчасти равна(2.13)

l_n= 410=40мм

2.1.21.Определимколичествочистовых зубьеви их укороченныйшаг.

Количествоукороченныхзубьев определяетсяпо формуле

Z_ч.м.= A_очт/(2S_zu.m)шт,(2.15)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.15), получим:

S_zчм= 0.1  (20.01)= 5

Шаг чистовыхзубьев определимиз соотношения

t_чт = 0.7t= 7мм

2.1.22.Определимразмеры стружечнойканавки длячистовых икалибрующихзубьев.

Размеры определяютсяпо таблице [7.табл. 20].

2.1.23. Определимдлину чистовойчасти протяжки.

Длина чистовойчасти протяжкиопределяетсяпо формуле

l_чт = Z_чт t_чтмм,(2.16)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.16), получим:

l_чт = 57= 35 мм.

2.1.24.Определимдиаметр калибрующихзубьев.

Диаметр калибрующихзубьев определяетсяпо формуле

D = D_max- мм,(2.17)

где D_max– максимальныйдиаметр обрабатываемогоотверстия, мм

 - изменениедиаметра отверстияпосле протягивания,мм.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.17), получим:

D = 30+0.021 = 30.021 мм

При протягиваниизаготовок изстали, диаметротверстия увеличиваетсяна 0.0050.01мм. Учитываяэто D_k= 30.021 – 0.01 = 30.011 мм.

2.1.25.Определимколичествокалибрующихзубьев.

Количествокалибрующихзубьев Z_kопределяетсяпо таблице [7.табл. 22]. Z_k= 7 шт.

2.1.26.Определим длинукалибрующейчасти.

Длина калибрующейчасти определяетсяпо формуле

l_k= Z_kt_kмм,(2.18)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.18), получим:

l_k= 77= 49 мм

2.1.27.Определим задний уголкалибрующихзубьев.

_k = 115`  j_k =152

2.1.28. Определим длину режущейчасти.

l_p= 60 + 40 + 35 = 135 мм.

2.1.29.Определимцилиндрическуюленточку навершинах калибрующихзубьев.

Цилиндрическуюленточку навершинах калибрующихзубьев принимаемf_k= 0.2 мм.

2.1.30.Определимширину выступовмежду выкружками.

Ширину выступовмежду выкружкамиопределяемпо формуле

В

_в= (1.1  1.3) Dмм, (2.19)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.19), получим:

В

_в= 1.29  30= 7 мм

2.1.31.Определимколичество выкружек.

Количество выкружек начерновых зубьяхопределяетсяпо формуле

N_черн.= D/ (Z_cВ_в)шт,(2.20)

Количество выкружек начистовых зубьяхопределяетсяпо формуле

N_чист.= D/ (2 В_в)шт,(2.21)

Подставляяизвестныевеличины вформулы (2.20) и(2.21) получим:

N_черн.= 30(27)= 6 шт.

N_чист.= 30(27)= 6 шт.

2.1.32.Определимширину выкружек.

Ширину выкружекдля черновыхзубьев определяемпо формуле

В_черн. = D/N_ч(Z_c-1)/Z_cмм,(2.22)

Ширину выкружекдля чистовыхзубьев определяемпо формуле

В_чист. = В_черн-2 мм,(2.23)

Подставляяизвестныевеличины вформулы (2.22) и(2.23), получим:

В_черн. = 307 (2-1)2= 6.73 мм

Принимаем В_черн = 7 мм.

В_чист= 7-2 = 5 мм.

2.1.33.Определимрадиусы выкружеки диаметрышлифовальногокруга.

Данные выбираемпо таблице [7.табл.23]. Rв_ч= 36 мм,

D_ч = 60 мм.

2.1.34.Выбираем размерыцентровогоотверстия.

Данные выбираемпо таблице [7.табл.16]

2.1.35.Определим длинухвостовика.

Длину хвостовикаопределяемиз таблицы[7. табл.18].

L_х = 80 мм.

2.1.36.Определимдиаметр шейкипротяжки.

Диаметр шейкипротяжки определяетсяпо формуле

D₂= D₁ –1 мм,(2.24)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.24), получим:

D₂= 28- 1 = 27 мм.

2.1.37.Определим длинупереходногоконуса, длинуи диаметр переднейнаправляющей.

Эти размерыпринимаемследующими

l_k= 35 ммl_n= 50 мм

2.1.38.Определим длинуи диаметр заднейнаправляющей.

Диаметр заднейнаправляющейравен D_u= 30f7, а длинанаправляющейсоставляет50 мм.

2.1.39.Определим длинупротяжки.

Длину протяжкиопределяемпо формуле

L_п = l_p+ l_k +l₁ +l_k +l_n +l_uмм,(2.25)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.25) , получим:

L_п = 135+ 49 + 80 +16 +30 = 399 мм

2.2. Конструкцииспециальноговысаживающегои сглаживающегоинструментадля восстановленияи упрочненияплоских поверхностей

Разработаемконструкцииспециальноговысаживающегои сглаживающегоинструментадля восстановленияи упрочненияплоских поверхностейна вертикальнофрезерномстанке.

2.2.1. Конструкциявысаживающегоинструментаприведена вграфическойчасти дипломногопроекта (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01.СБ).

Роликовыйинструментсостоит изконусногохвостовика(16) и скалки (13),закрепленнойна фланце хвостовикачерез изоляционноекольцо (6)и изоляционныевтулки (2),изготовленныеиз текстолита. Скалка служитдля направлениявилки (1), в нижнейчасти которойна радиальныхподшипникахкачения (21)и (22) установленаось (11), с роликом(12). Давлениеинструментана деталь иплавностьработы всегоинструмента осуществляется с помощью пружины(23). Ролик(12) толщиной56 мм,диаметром 80мм может бытьизготовлениз твердогослава идибыстрорежущейстали. Оптимальные геометрическиепараметрывысаживающихроликов следующие

угол заточки60 фаскапри вершинене должна бытьменьше 0.2 … 0.3 мм.В крышках (9) и(10) и стаканах(14) и (15)установленыщелевидныеуплотнения,служащие дляпредотвращения загрязненияподшипниковпылью и другимимикрочастицами.При осуществлениипроцессоввыдавливанияи сглаживанияцепь главногодвижения встанке отключается.Ролик вращаетсявокруг своейоси за счеттрения о поверхностьобрабатываемойдетали. Шпонка(27) служитдля исключенияповорачиваниявилки относительнодетали.

Принципиальнаясхема обработкиплоских поверхностей на вертикальнофрезерномстанке представленав графическойчасти дипломногопроекта (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13.02). Ток от источникаподводится с помощью гайки(19).

2.2.2. Конструкция сглаживающегоинструментаприведена вграфическойчасти дипломногопроекта (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.18.СБ)

Конструкциясглаживающегоинструментааналогичнаконструкциивыдавливающего.Отличие заключаетсяв связи с тем,что рабочиминструментомявляется невращающийсяролик, а неподвижнозакрепленнаяпластина (7)которая изготовляетсяиз твердогосплава ВК3.

Пластина, сосферическойрабочей поверхностью,крепится кпланке (5) с помощьюзажима (3).

Плотное прилеганиепластины кпланке осуществляетсязавинчиваниемгайки (12).Сама планкакрепится квилке четырьмяболтами (11).

Твердосплавнаяпластина –инструментимеет возможностьповорачиватьсявокруг осивинта-зажима,на величину,обеспечивающуюиспользованиевсей сферическойповерхностипластины.

Сглаживаниемдостигаетсянизкая шероховатостьповерхности,размер и величинавыступов могутрегулироватьсячислом повторныхрабочих ходови давлениеминструмента.Измерениемикротвердостив сеченияхвысаженногои сглаженногопрофиля показываетувеличениетвердостиотдельныхучастков в 2 …3 раза по сравнениюс твердостьюсердцевины.

Сглаживаниеобеспечиваетувеличениеконтактнойповерхностисопрягаемойдетали и снижениеее шероховатостиувеличениетвердости иупругих свойствконтактнойповерхностинеобходимыйнатяг сопряжения.

Заточку твердосплавныхпластин проводятна приспособлениик заточномустанку, кругамииз белогоэлектокорунда40-25 СТ1-СТ2, доводяталмазным кругом.

Конструкцияприспособлениядля профилированияинструментаприведена вграфическойчасти дипломногопроекта (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.01.СБ).

Пластину (9)устанавливаютмежду валом(8) и прижимом(4). Вал установленв корпусе (6) вдвух подшипниках(12) и поворачиваетсямаховиком (7).

Все приспособлениекрепится вспециальныхзаточных тисках,которые имеютвозможностьповорачиватьсяотносительнотрех осей координат.Необходимыйугол заточкипластины определяетсяповоротом всегоприспособленияна станке, азначение радиусапластины определяетсярасстояниемот оси вращения вала до шлифовальногокруга станка.

2.3. Возможностьдальнейшегоразвития упрочняющейтехнологииэлектромеханическойобработки.

В условияхсерийногопроизводстваи ремонта деталейосновной задачейсовершенствованиядолжно явитьсяповышениепроизводительностипроцесса иобеспечениевысокого качества.Это должноосуществлятьсяпутем применениямногинструментальныхприспособлений,которые вомногих случаяхпозволяютисключитьэлектроконтактноеустройство,что особенноважно при упрочнениидеталей большойдлины, так какпри этом обеспечиваетсястабильностьтеплообразованияпо всей длинедетали, и, крометого, экономитьсяэлектроэнергия.

Схема четырехконтактногоприспособления,которое устанавливаютв суппорте (7)токарногостанка приведенав графическойчасти дипломногопроекта (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.C.13.03).

Приспособлениепредназначенодля отделочно-упрочняющейобработки шееквалов. Обоймы(3), в которыхкрепятся вращающиесяролики (4), имеютвозможностьповорачиватьсяна стойке (2) иштоке пружиннойдержавки (6), чтообеспечиваетхороший контактроликов собрабатываемойзаготовкой(5). Непосредственноеприсоединениеконцов вторичногоконура трансформатора(8) к обоймам (3)обеспечиваетстабильностьэлектрическогорежима независимоот длины обрабатываемойзаготовки (5) инаименьшиепотери энергиипо сравнениюс подачей токачерез патронстанка.

Одновременнаяработа четырехроликов позволяетзначительноувеличитьподачу и, следовательно,производительностьобработки. Приэтом, разумеется,увеличиваетсясуммарнаяповерхностьконтакта заготовкис инструментоми соответственнодолжна бытьувеличенаплотность токадо 200 … 250 Амм².

Такая схемаупрочненияэлектромеханическойобработкиособенно эффективнапри обработкебольших поверхностейдлинных деталей,как, например,валы турбин,различные штокигидравлическихмашин, гдепроизводительность,стабильностьи качествообработки имеютрешающее значение.

2.4.Расчет пружины.

Проведем расчетпараметровпружиныпо [3]. Установимнеобходимыепараметрыпружины

P₁– сила пружиныпри предварительнойдеформации

P₂– сила пружиныпри рабочейдеформации

N - выносливость

D – наружныйдиаметр пружины

 - относительныйинерционныйзазор пружинысжатия

P₃= P₂/(1-0.05)P₂/(1-0.25)(2.26)

Так как P₁= 25 кгс и P₂= 100 кгс, подставляяизвестныевеличины вформулу, получим:

Р₃ = 105 133 кгс

N = 110⁷D = 75 80 мм= 0.05 0.25.

Выбираем, исходяиз заданногодиаметра, истремленияобеспечитьнаиболее критическуюскорость,останавливаемсяна витке соследующимиданными

пружина IIкласса, разряда3 ГОСТ 13772-68. Номер69

Р₃ = 125, D = 60, d = 5.

z₁= 8.230 кгсмм– жесткостьпервого витка.

f_з = 15.460 – maxпрогиб первоговитка, мм.

Сталь 65Г по ГОСТ1050-74. HRC_э= 46…52

₃ =96 кгсмм²– max касательноенапряжение.

Выбираем рабочийход пружиныh = 10 мм. Жесткостьпружины определяемпо формуле

z = (P₂-P₁)hкгсмм(2.27)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.27), получим:

z = 3.75 кгсмм.

Число рабочихвитков пружины

n = z₁/zшт;(2.28)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.28), получим:

n = 20.98/3 6

Уточняем жесткостьпо формуле

z = z₁/nкгсм;(2.29)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.29), получим:

z = 20.98/6 = 3.49

При полуторанерабочихвитках n₁= n+n₂= 6+1.5 =7 витков.

Шаг пружины

t = f₃+ d мм(2.30)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.30), получим:

t = 5+5 = 10 мм.

2.5. Выборподшипниковкачения.

Подборподшипниковведем по наибольшейреакции опор.Так как осеваянагрузка отсутствует,то принимаемрадиальныешариуоподшипники.

Коэффициентработоспособностиопределяетсяпо формуле

С = 0.2(R_аК_к+mA)К_(h)^0.3Н,(2.31)

гдеR_а = 500 Н –радиальнаянагрузка

А= 0 – осевая нагрузка

К_= 1.4 – динамическийкоэффициент[9. табл.74]

К_к= 1.0 – коэффициенткольца

m= 8000ч – срок службыподшипника

= 8.3 радс– угловая скорость.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.31), получим:

С = 0.2  (500 1 + 0)  1.4(8.3 8000)^0.3 = 39.5

Потаблицам [2.табл.96] выбираемподшипникисверхлегкойсерии с обозначением1000903 и 1000904 по ГОСТ8338-75.

2.6.Расчет оси насрез.

Проведем расчетоси на срез.Составим уравненияреакции опор,для последующегопостроенияэпюры (см. рис.2.1)

М_A = 0

FAC- R_BAB= 0

R_B= FACAB= 10.040.08= 0.5 кН

R_A= FR_B= 0.5 кН

1) BC: 01

Q_y= -R_B= -0.5 кН

M_z= R_Bx₁

M_z(B)= 0R_B= 0

M_z(C)= 0.040.5= 0.02

2) AC 02

Q_y= R_A =0.5 кН

M_z= R_Ax₂

M_z(A)= 0

M_z(C)= 0.04 0.5 = 0.02 кН

3) _max= M_zmaxW_z]

где []= 160 МПа – допустимоенапряжениена изгиб.

W_zопределяетсякак

W_z = d³32= 0.1³(2.32)

d определяетсякак

d=³M_zmax(0.1[])(2.33)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (2.33),получим:

d

= ³0.0210³(0.116010⁶)= 0.01 м = 10 мм

Рис 2.1.

3.ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯЧАСТЬ

3.1. Цельпроведенияисследования.

Цель данногоисследования– доказательствоэффективности электромеханическогометода восстановленияи упрочненияповерхности.

3.2.Содержаниеи анализ исследования.

3.2.1. Природаи структураповерхностногослоя приэлектромеханическойобработке.

3.2.1.1. Влияние углеродаи исходнойструктурыметалла наупрочняемостьповерхностногослоя .

Увеличениетвердостинаблюдаетсяу сталей, приобычной закалке,с массовой долеуглерода до0.6%, а при содержанииуглерода выше0.6% твердостьпочти не изменяется,достигнувсвоего максимальногозначения HRC_э65…67. При ЭМОможет бытьреализованапотенциальнаявозможностьувеличениятвердостивысокоуглеродистыхсталей в связис повышением дисперсностиметала и выделениемкарбидной фазы.Для выявленияособенностейупрочнения сталей ЭМОприведем результатыэкспериментовна сталях 20, 45 иУ10. Перед испытаниемобразцы диаметром20 мм и высотой150 мм подверглисьнормализациис оптимальнымрежимом, дляданной стали.

Изменения микро твердостипо глубине приупрочненииЭМО различныхуглеродистыхсталей приведеныв графическойчасти дипломногопроекта (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13).

Упрочнениепроизводилосьпри следующихрежимах

I=600A, V=3.2 м/мин,S=0.195 мм/об,P=70H.

При одинаковомтермомеханическомвоздействииглубина слояс повышеннойтвердостьювозрастаетс увеличением массовой долиуглерода. Этообъясняется тем, что нарядус другими факторамив этом случае увеличиваетсяэлектрическоесопротивлениеметалла. Относительноеувеличение твердости, посравнению сисходной приупрочняющем режиме электромеханическойобработки , длястали 20 возрастаетв 2.1, для стали45 в 2.7, а для сталиУ10 - в 3.85 раза.

Таким образом,более высокая эффективность упрочнения электромеханическойобработкойдостигаетсяу сталей с большимсодержаниемуглерода.

3.2.1.2. Влияние числарабочих ходовна микротвердость поверхностногослоя.

ОсобенностьюЭМС являетсямногократноетермомеханическоевоздействиена поверхностныйслой, котороезависит отчисла приведенныхрабочих ходовm 

m=LN/S(3.1)

где L – длинаконтакта инструментас деталью, мм

N – числорабочих ходов

S – продольнаяподача, ммоб.

Посколькускорость нагревапри электромеханическойобработке очень высокая,то, очевидно,полная рекристаллизацияпри повторных рабочих ходахне успеваетпроизойти.

Повторныерабочие ходыпри низкихскоростяхобработкиспособствуютувеличениюглубины упрочняемогослоя . Последнееможно объяснитьявлениемнаследственности.Эффект наследственностиобычно объясняетсяпередачейдефектов кристаллическойрешетки, образующихсяв результатепредварительногоупрочнения.Если учесть,что скоростьнагрева при ЭМС очень велика,а повторнаязакалка сопровождаетсядополнительнымдеформированиемповерхностногослоя, то можнопредположить,что за счетповторныхрабочих ходовэлектромеханическойобработки можнодостичь существенногоповышениямеханическихсвойств поверхностногослоя обрабатываемогоматериала. Вэтой связинеобходимоустановитьпридельноечисло рабочихходов, которыедает повышениемеханическихсвойств поверхностногослоя обрабатываемогоматериала.Практическичисло рабочихходов не должнопревышать трех.Зависимостьтвердостиповерхностногослоя от числарабочих ходовпредставленав графическойчасти (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13).

Обрабатываемыйматериалсталь 40Х.

Режимы обработки

I=710AV=8 мминS=0,2 ммоб.

Возможностьповышениятвердости наглубине до 0.15… 0.20 мм и полученияпри этом мелкодисперснойструктуры вомногих случаяхпозволяетзаменять специальныеоперации термическойобработкойЭМУ.

3.2.1.3. Влияние скоростисглаживанияна увеличениетвердости поглубине.

График изменениятвердости поглубине в зависимостиот скоростисглаживанияприведен вграфическойчасти дипломногопроекта (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13 ).

Обрабатываемыйматериалзакаленнаясталь 40Х

Режимы обработкиI=470A; S=0.2ммоб;P=500H

При рассмотрении микрошлифовна поверхностномслое были обнаруженысветлые полоски,начиная с оченьтонкой дляV=82.2 ммини кончая болееширокой приV = 13.6 ммин.С увеличением скорости сглаживаниявозрастеттемпература у самой поверхности в связи с увеличением теплоты, выделяемойпри трении.Этим объясняетсяи повышениеповерхностнойтвердости.Однако глубинаслоя с высокойтвердостьюуменьшаетсяиз-за сниженияудельногозначения теплоты,выделяемойтоком.

При увеличениискорости обработки,зона наибольшегоотпуска приближаетсяк поверхности.Применительнок нормальнымусловиям эксплуатациидеталей оптимальнаяскорость сглаживаниязакаленнойстали 40Х должнабыть 10…15ммин.

3.2.2.Сопротивлениеусталостидеталей.

Сопротивлениеусталости имеетособое значениедля деталей,работающихв условияхзнакопеременныхнагрузок, как,например, коленчатыевалы двигателей,а также другиеответственныедетали, гдеимеется опасностьполомки. Рассмотримвлияние давленияна распределениеостаточныхнапряженийв поверхностномслое.

По классификацииН. Н. Давиденкова,различают тривида остаточныхнапряженийнапряжениепервого, второгои третьегорода. Микронапряжениявторого и третьего рода устанавливаютсяв малых объемахметалла, соизмеримыхс объемом отдельныхзерен. В настоящейработе определялисьнапряженияпервого рода,которые уравновешиваютсяв макрообъемахдетали и имеюториентированноенаправление.Большинствоисследователейсчитают, чтонапряжениясжатия способствуютповышениюусталостиметаллов, арастягивающеенапряжениеуменьшаютпридел выносливости.В условияхэлектромеханическогоупрочнениязнак и величинанапряженийбудут в основномзависеть отсовокупноститемпературногои силовоговоздействияна поверхностныйслой.

При электромеханическойобработке вповерхностноми переходном слоях, могутиметь местовсе приведенныевыше структурныесоставляющиесоотношениеих будет зависетьот режимовобработки.Особенностьэлектромеханическойобработкисвязана с явлениемгорячего наклепа.Эта особенность будет проявляться тем интенсивнее,чем выше температуранагрева и давленияобработки.Отсюда следует,что при высокихтемпературахи значительныхдавленияхэлектромеханическойобработки можноожидать в светлойзоне поверхностногослоя появлениерастягивающихостаточныхнапряжений.

Сложностьструктуры иобъемных измененийв поверхностномслое электромеханическойобработкизависит отвзаимодействиятепловых исиловых факторов.

При высокотемпературной деформации,когда температураниже А_с3, ибольших давлениях,возникаетгорячий наклепметалла, в результатечего деформированныезерна металлаприобретаютмелкодисперсноестроение, уплотняютсяи срастаютсямежду собой,а поверхностныйслой становитсятемным. Такойслой металлахарактеризуетсяуменьшениемудельногообъема и, следовательно,вызывает появлениерастягивающихостаточныхнапряжений.

С увеличениемсилы тока глубиназалегания изначение сжимающихнапряженийуменьшаются.Это объясняетсятем, что увеличениетока приводитк более высокойтемпературенагрева, делаетметалл болеепластичными способствуетвытягиваниюзерен поверхностногослоя в направлениидействии силытрения. В поверхностномслое, обработанномбез применениясилы тока, возникаютсжимающиеостаточныенапряжения,что связанос холоднымнаклепом иувеличениемудельногообъема металлабез фазовыхпревращенийи согласуетсяс данными Кудрявцева.И. В.

Рассмотримвлияние давленияна распределениеостаточныхнапряженийв поверхностномслое. При давлении,вызываемомсилой 200 Н, возникаютсжимающиенапряжения,переходящиена глубине0.035 мм в растягивающиенапряжения.При обработкес силой 500 Н вповерхностномслое возникаютрастягивающиенапряжения.Такое значительноевлияние давленияобъясняетсятем, что увеличиваетсясила тренияи вытягивание (сдвиг) поверхностныхслоев металла.Благоприятныерезультатыдает комбинированнаяобработка.Первый рабочийход производитсябез тока, врезультатечего были созданысжимающиенапряжения700 МПа. При повторномпроходе (рабочемходе) тока силой300 А образовалсяповерхностныйслой глубиной0.1 мм с максимальноймикротвердостьюоколо 6000 МПа.Сжимающиенапряжениярасполагалисьна глубине 0.05мм, а их величинадостигала 900МПа.

Сопоставиврезультаты,мы видим, чтоэффективноприменятьпредварительнуюобработку безтока. Это объясняется не тольковозможностьюпредварительногонаведениясжимающихнапряжений,но и измельчениемпри этом структурыметалла. Исследованияпоказывают,что обратнаяпоследовательностьрежимов комбинированнойобработки такжеприводит кблагоприятнымрезультатам.Так, упрочнениенормализованнойстали 40Х в дварабочих хода(режим первогоходаI = 300 A; u = 5.8 ммин;S = 0.12 ммоб)одной и той жепластиной (R= 8 мм, r = 5 мм)дало возможностьполучить вповерхностномслое сжимающееостаточноенапряжениевместо растягивающих,которые возникалипри обработкеза один рабочийход. Следуетотметить, чтов данном случаеобразованиюрастягивающихнапряженийпри первомпроходе (рабочемходе) способствовалобольшое давлениев связи с малымирадиусамизакругленияпластины.

Эффективностьвторого рабочегохода в данномслучае аналогичнаэффективности,получаемойпри обработкезакаленнойповерхностидробеструйнойобработкой.Установлено,что комбинированнаяобработка даетвозможностьполучить деталис высокимифизико-механическимисвойствамиповерхностногослоя.

При относительномсходстве общегохарактерараспределенияостаточныхнапряженийв поверхностномслое металлапри переменноми постоянномтоке болееэффективнодействуетпостоянныйток, так каксжимающиенапряженияв этом случаезалегают набольшой глубине.

Управлятьостаточныминапряжениямиможно путемизменения силытока и давленияпутем дополнительнойобработки безподвода тока.Для полученияблагоприятныхнапряженийсила тока недолжна превышать400  500 А ( пригеометрии пластины R= 30 мм, r = 15 мм)работать следуетс возможноменьшим давлениемпри скорости6  10 ммин,применяя приэтом комбинированнуюобработку.Однако, как ужеуказывалось,сопротивлениеусталостидеталей зависитв основном отструктурыповерхностногослоя и поэтомупочти при всехрежимах электромеханическойобработки оноповышается.

Многие ответственныедетали изготовляютиз поковок, впроцессе эксплуатацииони подвергаютсязнакопеременномуизгибу. Былипроведенысравнительныеусталостныеиспытанияобразцов,изготовленныхиз прокованнойстали 45.

Сравнительнымииспытаниямина установкеконсольноготипа УКИ-10М былиподвергнутытр группы образцов.Образцы первойгруппы обрабатывалисьшлифованием

Второй группы– сглаживаниемэлектромеханическойобработки срежимомI = 350 Au = 7.5 мминS = 0.07 ммободин рабочиходгеометрияпластины R= 5r = третьей группы– сглаживаниемпри тех же условиях,что и второйгруппы, но безприменениятока.

Образцы, обработанныеЭМС, повысилисопротивлениеусталости на22%, а образцы,сглаженныебез применениятока всего лишьна 11.4%. Наибольшееостаточныенапряжениясжатия имеютместо при сглаживаниибез применениятока. Это свидетельствуето том, что приэлектромеханическойобработкесущественноевлияние навыносливостьоказываетполучаемаятонкая структураметалла.

Кривые усталости образцов изстали 45 длявышеперечисленныхрежимов электромеханическойобработкиприведены вграфическойчасти дипломногопроекта (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13 ).

3.2.3.Шероховатостьповерхностипри электромеханическойобработке.

Посколькуэлектромеханическоесглаживаниеотносится купрочняюще-отделочнойобработке, тонаряду с глубинойупрочнениясущественноезначение имеютточность ипараметрышероховатости обработаннойповерхности,значение подачи,давления, силыи рода тока.

Во всех случаяхобработкадолжна осуществлятьсяпри достаточнойжесткоститехнологическойсистемы и вотсутствиисущественнойвибрации. Приэтом шероховатостьрабочей поверхностиинструментадолжна бытьниже требуемойшероховатостиобработкиупрочняемойповерхности.

Рассмотримвлияние основныхфакторов. Какпоказываютисследования,с увеличениемисходнойшероховатостиповышаетсястепень неоднородностиобразованнойповерхностии увеличиваетсявероятностьотклонения силы деформированияот оптимальногозначения. Привыборе значениярежимов чистовойотделочнойобработки ЭМСследует учитыватьсовокупностьфакторов, ккоторым в первуюочередь относятсяшероховатостьповерхности,точность размеровдетали и глубинаупрочнения.При ЭМС шероховатостьобработаннойповерхностиможет увеличиватьсядо R_a= 2.5 мкм и выше,однако практическиначальнаяшероховатостьвыше конечнойв 2 … 5 раз.

В графическойчасти (см.090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13)показана зависимостьшероховатостипри отделочнойобработкеобразцов стали45 от режимовэлектромеханическойобработки.

Как видно иззависимостиоптимальнымипри обработкестали 45, являютсяследующиережимы электромеханическойобработкиI = 450500A; V = 7080ммин.

Зависимостьмежду подачейи шероховатостьюповерхностиобрабатываемойдетали прямо-пропорциональная.Поэтому подачунеобходимоназначатьмаксимальную,удовлетворяющиетребованияк шероховатостиобработаннойповерхности.

3.2.4.Сущность способавосстановлениядеталей бездобавочногоматериала.

Технологическийпроцесс восстановленияпосадочныхповерхностейнормальноизношенныхдеталей состоитиз двух операцийвысадки металлаи сглаживанияпосадочнойповерхностиопределенногоразмера.

Принципиальноезначение этих операций состоитв различииконтактныхнапряжений.В первом случаеобработкапроводитсяроликом изтвердого сплава,ширина контактной поверхностикоторого меньшеподачи примернов 3 раз,а во второмслучае обработкапроводитсятвердосплавнойпластиной,ширина которойзначительнопревышаетподачу.

При высадкена контактнойповерхностиобразуетсявинтовой выступ,а при сглаживанииэтот выступуменьшаетсядо необходимогоразмерапервоначальныйдиаметр контактнойповерхностиувеличивается.

Профиль можетсоздаватьсякак за счетувеличениясилы Р, так иза счет увеличениячисла рабочихходов.

По мере увеличениясилы металл,контактирующийс пластиной,подвергаетсявсе большемупластическомудеформированиюи выжимаетсянаружу вдольконтура пластины,а последняя,внедряясь вметалл, образуетвпадину, увеличивающуюсяв своих размерах.

Таким образом,по мере увеличениясилы расстояниемежду неровностями,ограничивающимивыступ, уменьшаются.

4.ОРГАНИЗАЦИЯПРОИЗВОДСТВА

4.1.Состав продукциицеха, регламентего работы и

характеристика.

Приспособлениедля восстановленияходовых винтоввыпускаетспециальныйцех, специализированныйна производствеприспособленийи инструментовдля восстановленияповерхностейдеталей электромеханическойобработкой.Цех работаетв две рабочихсмены, рабочихчасов в неделю- 40; количествочасов работыв смену - 8.

4.2.Определениепотребногоколичестваоборудованияи производственнойплощади участка.

4.2.1.Расчет трудоемкостиизготовлениязаданной деталипо операциямтехнологическогопроцесса определяетсяпо формуле

T_gi =N_запt_шт.к.i60,(4.2.1)

гдеT_gi –трудоемкостьi-ой операциитехнологическогопроцесса обработкизаданной детали,ч

N_зап– годовая программазапуска детали,шт

t_шт.к.– норма штучно-калькуляционноговремени i-ойоперациитехнологическогопроцесса, мин.

Подставляемзначения дляоперации 015 вформулу (4.2.1)

T_g015= 20121,0860= 36.22

Подставляемзначения дляпоследующихопераций вформулу (4.2.1), ирезультатызаносим в таблицу(табл. 4.1).

Таблица 4.1

Расчет годовойтрудоемкостиколичестваосновного

технологическогооборудования.

№	наименование	модель	трудоемкость			годов.	расчетн.
опер	операции	станка	tшт.к мин	N,шт	Ктруд	трудоемкость	числооборуд.
1	2	3	4	5	6	7	8
015	верт.-сверл.	6Р13РФ2	1.08			36,22	0,329
020	фрезерная	6Р13	1.11			37,22	0,339
025	протяжная	7520	0.84			28.17	0,256
030	протяжная	7520	0.6	2012	36,54	20.12	0,183
035	токарная	16К20	1.88			63.04	0,574
040	фрезерная	6Р13	1.19			39.91	0,363
045	сверлильная	2РВ5РФ2	5.52			151.6	1,379
050	сверлильная	2РВ5РФ2	4.2			140.8	1,282

4.2.2.Расчет потребностиосновноготехнологическогооборудованияопределяетсяпо формуле

С_и.рас. = Т_и.уч. Ф_до(4.2.2)

гдеС_и.рас. – расчетноечисло станковпо каждой операциитехпроцессана участке

Т_и.уч.– трудоемкостьпо каждой операциитехпроцессана участке

Ф_до– действительныйгодовой фондвремени = 4015 ч.

Трудоемкостьпо каждой операциитехпроцессаопределяетсяпо формуле

Т_и.уч. = Т_и.дет. Т_трудч,(4.2.3)

гдеТ_труд = 36.4 –коэффициентсоотношениятрудоемкостей.

Преобразовавформулы (4.2.2) и(4.2.3), получим

С_и.рас. = Т_идет. Т_труд. Ф_д.о.(4.2.4)

Подставляяизвестныевеличины вформулу (4.2.4), получим:

С₀₁₅= 36,22  36,54 4015 = 0,329

Расчетчисла оборудованиядля другихопераций производиманалогичнои результатызаносим в таблицу.

4.3.Расчетплановойсебестоимостипродукцииучастка.

4.3.1. Расчетстоимостиосновных материалов.

Расходы наосновные материалыза вычетомотходов определяютсяпо формуле

М = С₃ – С_огр,(4.3.1)

гдеС₃ – стоимостьзаготовкидетали, гр

С_о– стоимостьотходов, гр.

С₃ = m₃Ц_мК_мз1000гр,(4.3.2)

гдеm₃ – массазаготовкидетали, кг

Ц_м– стоимость1т. заготовки

К_мз– коэффициент,учитывающийтранспортно– заготовительныерасходы.

С_о = m_отЦ_о1000гр,(4.3.3)

гдеm_от – массаотходов, кг

Ц_о - стоимость1т. отходов, гр.

Подставляяизвестныевеличины вформулы (4.3.1), (4.3.2) и(4.3.3.), получим:

С₃= 1.6111001.151000= 2,03

С_о= 0.271101000= 0.03

М =2.03 – 0.03 = 2

4.4.Расчет себестоимостии условнойвнутризаводскойцены детали.

4.4.1.Цеховуюсебестоимостьдетали (С_ц)определяемпо следующейформуле

С_ц = М + З_тар+ З_д + З_отч+ Н_рас гр,(4.4.1)

где М – расходына основныематериалы завычетом отходов,гр

З_тар– прямая тарифнаязарплата основныхпроизводственныхрабочих, гр.

З_тар = t_шт.к. 60 Ч_ср.взв. гр,(4.4.2)

гдеt_шт.к.– норма штучно-калькуляционноговремени наобработку детали , мин

Ч_ср.взв.– средневзвешеннаячасовая тарифнаяставка, гр

З_д– доплаты идополнительнаяоплата трудаосновныхпроизводственныхрабочих на однудеталь, гр.

Определяетсякак

З_д = З_тар а_доп 100 ,(4.4.3)

гдеа_доп – процентдоплаты идополнительнойоплаты, а_доп = 64%.

Отчисленияв фонд социальногострахованияопределяютсякак

З_отч= (З_тар + З_д) 0.375(4.4.4)

Расходыпо содержаниюи эксплуатацииоборудованияи цеховые расходыН_рас находимпо формуле

Н_рас = З_тар а_{кос.рас} 100(4.4.5)

гдеа_{кос.рас.} –процент накладныхкосвенныхрасходов, а_{кос.рас.}= 377,86%

Подставляяизвестныевеличины вформулы (4.4.1), (4.4.2),(4.4.3), (4.4.4) и (4.4.5), получим:

З_тар= 15.4260 0.73 = 0.188

З_д= 0.18864100= 0.12

З_отч= (0.188+0.12)0.375 = 0.116

Н_рас= 0.188377.86100= 0.71

C_ц= 3.24 + 0.187 + 0.12 + 0.116 + 0.71 = 4.374

4.4.2.Условнаявнутризаводскаяцена деталиопределяетсяпо формуле

Ц = С_ц + П_пл гр,(4.4.6)

гдеП_пл – плановаяприбыль на однудеталь, гр,определяетсякак

П_пл = (С_ц –М)Р_м 100 гр,(4.4.7)

гдеР_м – нормативнаярентабельностьпроизводства,= 40%.

Подставляяизвестныевеличины вформулы (4.4.6) и(4.4.7), получим:

П_пл= (4.374-3.24)40100= 0.45

Ц =4.374 + 0.45 = 4.824

Расчетзатрат на годовуюпрограммузапуска находим,умножив затратына деталь нагодовую программузапуска, и еслиумножить полученныйрезультат накоэффициентсоотношениятрудоемкостей,то получимсебестоимостьтоварной продукции.

Результатырасчетов сводимв таблицу (табл.4.2).

Таблица 4.2

Расчет себестоимостии условной ценыдетали.

	затратына деталь		себестои-мость
Статьизатрат	на1 шт. гр	нагодовую программузапуска, гр	товарной продукции,гр
1	2	3	4
1.Стоимостьосновныхматериаловза вычетомотходов.	3.24	6519	238204
2. Прямаятарифнаяпроизводственнаязарплата.	0.188	378	13812
3.Доплата идополнительнаяоплата производственныхрабочих	0.12	241	8806
4.Отчисленияв фонд социальногострахования	0.116	233	8514
5.Расходы посодержаниюи эксплуатацииоборудованияи цеховыерасходы	0.71	1429	52216
6. Итогоцеховая себестоимость	4.374	8800	322011
7.Плановыенакопления	0.45	905	33818
8.Внутризаводскаяцена	4.824	9706	355829

5.ЭКОНОМИКАПРОИЗВОДСТВА

5.1.Определениеэкономическогоэффекта.

Проанализируемэкономическуюэффективностьдвух технологическихпроцессовобработкипроектируемойдетали. В базовомтехнологическомпроцессе операция035 осуществляетсяна модели 2М125.На этой операциимы сверлим,зенкуем и нарезаемрезьбу М6-Н7,в шести отверстиях,за два прохода.Недостаткамиэтого технологическогопроцесса являютсябольшие затратывремени насмену инструментаи настройкуоборудования,если обработкаведется наодном станке,и затраты временина установку,закреплениеи снятие заготовки,если обработкаведется напатронныхстанках.

Вкачестве новоготехнологическогопроцесса принимаемвариант с применениемна операции 035 станка с ЧПУмодели 2Р15Ф2. Такимобразом, мыуменьшаемтрудоемкостьи тем самымснижаем себестоимостьдетали. Покажемэто путем проведениярасчетов, а дляудобства сведемвсе данные втаблицу (табл.5.1).

Таблица5.1

Исходныеданные дляпроведениярасчета.

наименование		единицы	варианты
показателей	обозначение	измерения	новый	базовый
1	2	3	4	5
1. Программазапуска	Ан	шт	2012	2012
2. Трудоемкость	tшт	нч	6.8	4.33
3. Часоваятарифн. ставка	Сч	гр	0.785	0.688
4. Коэфф.учитывающий доплатыи премии	Кз		53	53
5. Коэфф.учитывающий дополн.заработнуюплату	Кд		11	11
6. Годовойфонд работы одногорабочего	Fраб	ч	1860	1860
7. Нормарасхода матер.	g	кг	2621	2621
8. Коэфф.учитывающий отчислениев соцстрах	Кс	%	37.5	37.5
9. Оптоваяцена матер.	Цм	гр	1,10	1,10
10. Весотходов	до		0.606	0.606
11. Ценаотходов	цо		0.11	0.11
12. Действительный годовойфонд времени	F	ч	4015	4015
13. Коэфф.загрузки оборудования	Кзо		0.93	0.93
14. Коэфф.выполнения нормы	Квн		1.2	1.2
15. Балансоваястоимость единицыоборудования	Кб	гр	21000	21000
16. Нормааммортизацион ныхотчислений	Р	%	11.6	11.6

Продолжениетаблицы 5.1

1	2	3	4	5
17. Нормаотчисленийна содержаниеи ремонт оборудования	Рz	%	0.3	0.3
18. Производственнаяплощадь.	Sпл	м2	0.72	4.036
19.Стоимость1м2,производственнойпощади	Цпл	гр	200	200
20. Амортизация помещения	Рпл	%	2.6	2.6
21. Годоваянорма затрат на содержаниеи ремонт помещений	Р`пл	%	0.02	0.02
22.Мощностьоборудования	Nдв	квт	2.2	3.7
23. КПДдвигателя	дв		0.95	0.95
24.Тариф на электроэнергию	Сэ	гр	0.163	0.163
25. Затратына единицу оснастки	Кбосн	гр	6438	482
26.Норма амортизационныхотчисленийна оснастку	Росн	%	20	20
27. Годоваянорма затрат на содержаниеи ремонт оснастки	Р`осн	%	0.5	0.5
28.Затраты наинструмент	Ки	гр	10	10
29.Стойкостьинструмента	Тст	мин	60	60

Продолжениетаблицы 5.1

1	2	3	4	5
30.Число переточекинструмента	nпер	шт	5	5
31.Затрата наодну переточку	спер	гр	0.10	0.10
32.Коэффициентслучайнойубыли инструмента	Куб	%	1.2	1.2
33.Количествопродукцииизготавливаемойв течениигода при помощиединицы оснастки	Q	штгр	0.31	0.31
34.Коэффициенттрудоемкости.	Ктр		36.54	36.54

5.2.Проведемрасчет величинкапитальныхвложений ирезультатызанесем в таблицу(таб. 5.2).

Таблица5.2

Определениевеличины капитальныхвложений

Наименование показателей,			варианты		(+) - экономия
формулыдля расчета			базовый	новый	(-) – перерасход
1	2	3	4	5	6
1.Расчетноеколичество оборудования. nрас= АнtштКтруд FKвнКврКр	nрас	шт	1.7	1.08	-

Продолжениетаблицы 5.2

1	2	3	4	5	6
2. Принятоечисло оборудования	nпр	шт	2	1	-
3.Затраты наоборудование Коб= Кnпр	Коб	гр	42000	35000	-7000
4. Расчетноеколичество оснастки	Прс	шт	2	1	-
5. Принятоеколичество оснастки	Пос	шт	2	1	-
6. Затратына оснастку иинструмент Косн= Кбоснnосн	Косн	гр	12876	4821	-8055
7.Затраты напроизводственноепомещение Кз.д.=плКдп nпрЦпл	Кзд	гр	893	2508	+1615
ВСЕГО		гр			-13440

5.3.Определимэкономию отснижениясебестоимости.

Производимрасчет и заполняемполученнымиданными таблицу(табл. 5.3).

Таблица5.3

Определениеэкономии отснижениясебестоимости

Элементызатрат,			варианты		(+) – экономия
формулыдля расчета			базовый	новый	(-) – перерасход
1	2	3	4	5	6
1.Материалы См= (дЦм-доЦо)АнКтр	См	гр	207060	207060	-
2.Зарплата иотчислениев соцстрах СзпКс=tштСчКзКгАнКмр	Сзп	гр	8580	4788	-3792
3.Электроэнергия Сэ= NдвКnКдв дв	Сэ	гр	2610	4400	+1790
4. Оснастка Сосн= Кбоснnосн	Сосн	гр	-	-	-
5. Инструмент Сп= nпл(КиnперСпер-Цпо)Кмр	Сп	гр	767	383	-384
6.Амортизацияи затраты натекущий ремоноборудования Сам.р.= Кбnпр100+ Смр	Самр	гр	4176	4060	+116
7. Амортизацияи затраты натекущий ремонтоборудования Сос=Кбосnос(Рос+Р`ос)100	Сос	гр	3219	1205	-2014
8.Амортизациязатрат на текущийремонт здания Спр=Кзд(Рпл+Р`пл)100	Спр	гр	25.2	125.4	+100,2
ВСЕГО	С	гр			-4184.5

5.4.Произведемрасчет общихпоказателейэкономическойэффективностии результатызанесем в таблицу(табл. 5.4).

Таблица5.4

Расчетобщих показателейэкономическойэффективности.

Наименованиепоказателей,формулы для расчета.			Расчет
1	2	3	4
1.Снижениесебестоимостив расчете: нагодовой выпускСч= Сб-Сн напрограммуСн= (Сб-Сн)Ктр наединицу продукции Сед=(Сб-Сн)(КтрАзап)	Сч Сn Cед	гр гр гр	-4184.5 114.5 0.057
2.Экономическийэффект в расчете нагодовой выпускЭ=(Сб-Сн)+Ен(Кн-Кб) напрограмму Эн= ЭКтр наединицу продукцииЭед=ЭнNзап	Э Эн Эед	гр гр гр	6200 169.7 0.084
3.ОкупаемостьдополнительныхкапитальныхзатратТ`=(Кн-Кб)(Сб-Сн)=КдопС	Т`	год	3.2
4.Условноевысвобождениечисленности нагодовой выпуск=(tшт-tшт.н.)АнКтрFрабКвн напрограммуn= Ктруд наединицу продукцииед= nАн	 n ед	чел чел чел	1 1 1

6.ОХРАНА ТРУДА

6.1. Назначениеохраны трудана производстве.

Широкоеприменениев промышленностиэлектродвигателей,нагревательныхэлектрическихприборов, системуправления,работающихв различныхусловиях, требуетобеспеченияэлектробезопасности,разработкимероприятийи средств,обеспечивающихзащиту людейот воздействияэлектрическоготока. Охранатруда - это системазаконодательныхактов, социально-экономических,организационных,технических,гигиенических,и лечебно-профилактическихмероприятийи средств,обеспечивающихбезопасность,сохранениездоровья иработоспособностичеловека впроцессе труда.Как известно– полностьюбезопасныхи безвредныхпроизводствне существует. Задача охранытруда - свестик минимальнойвероятностьпоражения илизаболеванияработающегос одновременнымобеспечениемкомфорта примаксимальнойпроизводительноститруда. Улучшениеусловий трудаи его безопасностьприводят кснижениюпроизводственноготравматизма,профессиональныхзаболеваний,что сохраняетздоровье трудящихсяи одновременноприводит куменьшениюзатрат на оплатусоответствующихльгот и компенсацийза работу внеблагоприятныхусловиях.

В данном разделе“Охрана труда”наряду с теоретическимиосновами, сдостаточнойполнотой, рассмотреныорганизационныевопросы охранытруда, пожарнойбезопасности,электробезопасности,оздоровлениявоздушной cредыпроизводственныхпомещений,методы и средстваобеспечениябезопасноститехнологическихпроцессов, атакже приведенытребования,методы и средства,обеспечивающиебезопасностьтруда приизготовлениипроектируемогоэлектродвигателя.

6.2. Анализусловий труда.

По мере усложнениясистемы “Человек-техника”все болееощутимее становитсяэкономическиеи социальныепотери отнесоответствияусловий трудаи техникипроизводствавозможностямчеловека. Анализусловий трудана механосборочномучастке, гдебудет изготавливатьсяпроектируемаядеталь приводитк заключениюо потенциальнойопасностипроизводства.Суть опасностизаключаетсяв том, что воздействиеприсутствующихопасных и вредныхпроизводственныхфакторов начеловека, приводитк травмам,заболеваниям,ухудшениюсамочувствияи другим последствиям.Главной задачейанализа условийтруда являетсяустановлениезакономерностей,вызывающихухудшение илипотери работоспособностирабочего, иразработкана этой основеэффективныхпрофилактическихмероприятий.

На разрабатываемомучастке имеютсяследующиевредные и опасныефакторы:

а) механическиефакторы, характеризующиесявоздействиемна человекакинетической,потенциальнойэнергий имеханическимвращением. Кним относятсякинетическаяэнергия движущихсяи вращающихсятел, шум, вибрация.

б) термическиефакторы, характеризующиесятепловой энергиейи аномальнойтемпературой. К ним относятсятемпературанагретых предметови поверхностей.

в) электрическиефакторы, характеризующиесяналичием токоведущихчастей оборудования.

При разработкемероприятийпо улучшениюусловий труданеобходимоучитывать веськомплекс факторов,воздействующихна формированиебезопасныхусловий труда.

6.3.Электробезопасность.

Эксплуатациябольшинствамашин и оборудованиясвязана с применениемэлектрическойэнергии. Электрическийток, проходячерез организм,оказываеттермическое,электролитическое,и биологическоевоздействие,вызывая местныеи общие электротравмы.Основнымипричинамивоздействиятока на человекаявляются:

- случайное прикосновениеили приближениена опасноерасстояние к токоведущимчастям;

- появлениенапряжения на металлическихчастях оборудованияв результатеповрежденияизоляции илиошибочныхдействий персонала;

- шаговое напряжениев результатезамыканияпровода наземлю.

Основные мерызащиты от поражениятоком: изоляция,недоступностьтоковедущихчастей, применениемалого напряжения(не выше 42 В, а вособоопасныхпомещениях- 12 В), защитноеотключение,применениеспециальныхэлектрозащитныхсредств, защитноезаземлениеи зануление.Одно из наиболеечасто применяемоймерой защитыот поражениятоком являетсязащитное заземление.

Заземление- преднамеренноеэлектрическоесоединениес землей металлическихнетоковедущихчастей, которыемогут оказатьсяпод напряжением.Разделяютзаземлителиискусственные,предназначенныедля целей заземления,и естественные- находящиесяв земле металлическиепредметы дляиных целей. Для искусственныхзаземлителейприменяютобычно вертикальныеи горизонтальныеэлектроды. Вкачестве вертикальныхэлектродов,используютстальные трубы,диаметром 3 5 см и стальныеуголки размеромот 40 х 40 до 60 х 60 ммдлиной 3 5 м. Также применяютстальные пруткидиаметром 10 20 мм и длиной10 м. Для связивертикальныхэлектродови в качествесамостоятельногогоризонтальногоэлектродаиспользуютсталь сечениемне менее 4 х 12 мм и сталь круглогосечения диаметромне менее 6 мм.

В качествезаземляющихпроводниковприменяютполосовую иликруглую сталь,прокладкукоторых производятоткрыто поконструкцииздания на специальныхопорах. Заземлительноеоборудованиеприсоединяетсяк магистрализаземленияпараллельноотдельнымипроводниками

6.3.1. Расчетзаземления.

В качествеискусственногозаземленияприменяемстальные прутьядиаметром 10 мми длиной 7 м. Длясвязи вертикальныхэлектродови в качествесамостоятельногогоризонтальногоэлектрода,используемполосовую стальсечением 5x15мм.

Определяемсопротивлениерастеканиютока одиночноговертикальногозаземленияпо формуле

R_в=(2l)(ln(2l/d)+0.5ln((4t+l)/(4t-l))ом (6.3.1)

гдеl – длиназаземления,м

d– диаметрпрутка=10 мм

t– глубиназаложенияполовины заземления,м

- расчетноеудельноесопротивлениегрунта, омм.

 = _изм ,(6.3.2)

где_изм– удельноесопротивлениегрунта =500 ом

 - коэффициентсезонности= 1.3.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (6.3.2), получим:

 = 5001.3 = 650Омм

Определимглубину заложенияполовины заземления,м по формуле

t = 0.5l+t_oм,(6.3.3)

гдеt_о – расстояниеот поверхностиземли до верхнегоконца заземлителя,принимаем = 0.5м.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (6.3.1), получим:

R_в= 650(25)(ln(27/0.01)+0.5ln(4+4/(44-7))=

89.67 Ом.

Определимчисло заземленийпо формуле

n = R_в/(R₃)шт,(6.3.4)

гдеR₃– наибольшеедопустимоесопротивлениезаземляющегоустройства,Ом

- коэффициентиспользованиявертикальныхзаземлителейбез учета влияниясоединительнойполосы = 0.63 (электродыразмещены поконтуру).

Подставляяизвестныевеличины вформулу (6.3.4), получим:

n = 89.67(40.63)= 33.9 шт.

Принимаемn = 34 шт.

Определимсопротивлениерастеканиюрастеканию тока горизонтальнойсоединительнойполосы, Ом

R_n= /(2l₁)ln(2l₁²/(bt₁)Ом,(6.3.5)

гдеt₁– глубиназаложенияполосы, м

b– ширина полосы,м

l₁– длина полосы,определяетсякак

l₁= 1.05anм,(6.3.6)

гдеa – расстояниемежду вертикальнымизаземлениями,м

a= 3l= 21 м,

Подставляяизвестныевеличины вформулу (6.3.6) , получим:

l₁= 1.052134= 749.7 м.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (6.3.5), получим:

R_n= 650(2749.7)ln(2249.7²(0.0154))= 2.22 Ом.

Определимсопротивлениерастеканиютока заземляющегоустройства

R_o= R_вR_n/(R_вR_n+R_nn_в)Ом,(6.3.7)

где_в –коэффициентиспользованиягоризонтальногополосовогозаземлителя,соединяющего вертикальныезаземлители,м.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (6.3.7), получим:

R_o= 89.672.22/(89.670.39+2.220.6634)= 2.34

R_oне превышаетдопустимогосопротивлениязащитногозаземления2.34

6.4. Освещениепроизводственногопомещения.

Правильноспроектированноеи выполненноепроизводственноеосвещениеулучшает условияработы, снижаетутомляемость,способствуетповышениюпроизводительноститруда и качествавыпускаемойпродукции,безопасноститруда и снижениютравматизмана участке.

Освещениерабочего места- важнейшийфактор созданиянормальныхусловий труда.В зависимостиот источникасвета производственноеосвещение можетбыть двух видовестественноеи искусственное.Естественноеосвещениеподразделяетсяна боковое,осуществимоечерез световыепроемы в наружныхстенах; верхнее,осуществимоечерез аэрационныеи зенитныефонари, проемыв перекрытиях;комбинированное,когда к верхнемуосвещениюдобавляетсябоковое. Искусственноеосвещение можетбыть двух систем- общее и комбинированное,когда к общемуосвещениюдобавляетсяместное, концентрирующеесветовой потокнепосредственнона рабочихместах.

Проектируемыйучасток имеетобщее искусственноеосвещение сравномернымрасположениемсветильниковт.е. с одинаковымирасстояниямимежду ними. Источникамисвета являютсядуговые ртутныелампы ДРЛ (дуговыертутные), онипредставляютсобой ртутныелампы высокогодавления сисправнойцветностью. Лампа состоитиз кварцевойколбы (пропускающейультрафиолетовыелучи), котораязаполненапарами ртутипри давлении0.2  0.4 Мпа,с двумя электродамии внешней стекляннойколбы, покрытойлюминофором.

6.4.1. Расчетсветильнойустановкисистемы общегоосвещения.

Наименьшийразмер объектаразличенияравный 0.51мм, соответствуетзрительнойработе среднейточности (IVразряд). Длярасчета общегоравномерногоосвещения пригоризонтальнойрабочей поверхностиосновным являетсяметод коэффициентаиспользования.Определениенормативногозначения коэффициентаестественнойосвещенности(КЕО) длятретьего поясасветовогоклимата определимпо таблице[I.табл. 265]:

e^III_н= 4%

Для механическихцехов с комбинированнойосвещенностью 400500 лк, привысоте помещения5м, выбираемдуговые ртутныелампы ДРЛ. Этимлампам соответствуетсветильникРСП 05.

Для зрительнойработы среднейточности необходимаосвещенность400500 лк.

Определимрасстояниемежду соседнимисветильникамиили их рядами

L = hм,(6.4.1)

где  =1.25 – величина,зависящая откривой светораспределениясветильника

h – расчетнаявысота подвесасветильников,м.

h = H-h_c-h_pм,(6.4.2)

где H – высотапомещения =10м

h_c– расстояниеот светильниковдо перекрытия=0.5м

h_p– высота рабочейповерхностинад полом, м.

Подставляяизвестныевеличины вформулы (6.4.1) и(6.4.2), получим:

h = 10-0.5-1 = 8.5 м

L = 8.51.25= 10.625 м

Принимаем L= 10м.

Определимнеобходимоезначение световогопотока лампы:

Ф = Е_нSК_зZ(N)лм,(6.4.3)

где Е_н - нормируемаяосвещенность:Е_н = 200 лк

S - освещаемаяплощадь = 720 м²

К_з - коэффициентзапаса: К_з= 1.5;

Z -коэффициентнеравномерностиосвещения дляламп ДРЛ : Z = 1.11;

N - число светильников= 64 шт.

 - зависитот типа светильника,индекса помещенияi, коэффициентаотражения _n,стен _си других условийосвещенности.Принимаем = 0,63.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (6.4.3) , получим:

Ф = 2007201.51.1(640.63) 5950 лм

По рассчитанномусветовомупотоку выбираемлампу ДРЛ-80.Определениемощности светильнойустановки:

D_y= P_лN Вт, (6.4.4)

где Р_л - мощностьлампы, Р_л = 125Вт.

Подставляяизвестныевеличины вформулу (6.4.4), получим:

D_y= 8064 = 5120 Вт.

6.5. Оздоровлениевоздушнойсреды.

Одно из необходимыхусловий здоровогои высокопроизводительноготруда – обеспечитьнормальныеусловия и чистотувоздуха в рабочемпомещении.Требуемоесостояниевоздуха рабочейзоны может бытьобеспеченовыполнениемопределенныхмероприятийк основным изкоторых относятся:

1) Применениетехнологическихпроцессов иоборудования,исключающихобразованиевредных веществили попаданияих в рабочуюзону. Это можнодостичь, например,заменой токсичныхвеществ нетоксичными.

2) Надежная герметизация оборудования, в частноститермостата,где нагреваютсяподшипники,с поверхностикоторых испаряетсямасло.

3) Установка напроектируемомучастке устройствавентиляциии отопления,что имеет большоезначение дляоздоровлениявоздушнойcреды.

4)Применениесредств индивидуальнойзащиты, а именно:спецодежда,защищающеетело человека;защитные очкии фильтрующиесредства защиты(при продувкеот пыли и стружкистатора двигателясжатым воздухом);защитные мази,защищающеекожу рук отнефтепродуктови масел (присмазке подшипникови деталей двигателя);защитные рукавицы(при выполнениитранспортировочныхработ).

Напроектируемомучастке имеетсясварочныйаппарат, чтоповышаетзагазованностьвоздуха, в следствиичего необходимыдополнительныесредства поочистке и фильтрациивоздуха научастке.

Для определенныхусловий трудаоптимальнымиявляются

Табл.6.1

Оптимальныеусловия труда.

Период	1	холодный*	теплый
температураt	2	1820	2123
Относительнаявлажность	3	6040	6040
скоростьдвижения воздухамс	4	0.2	0.3

* холодный ипереходнойпериод.

Допустимымиявляются

t = 1723С, влажность– 75%, u=0.3 мс.

t (вне постоянныхрабочих мест)1324С.

6.6. Защитаот шума и вибрации.

Шум - это беспорядочноехаотическоесочетание волнразличнойчастоты иинтенсивности.Шум и вибрацияна производственаносит большойущерб, вреднодействуя наорганизм человекаи снижая производительностьпруда. Шум возникаетпри механическихколебаниях.Различают триформы воздействияшума на органыслуха:

а) утомлениеслуха;

б) шумовая травма;

в) посредственнаятугоухость.

На проектируемомучастке отсутствуютдополнительныеисточники шума.Для сниженияшума, возникающегов цехе, прииспользованиипроизводственногооборудования,предусмотрено:массивныйбетонный фундамент,шумопоглащающиелаки, применениезвукоизолирующихкожухов иакустическихэкранов наоборудовании,являющимсяисточникамиповышенногоуровня шума.

6.7. Пожарнаябезопасность.

Пожары намашиностроительныхпредприятияхпредставляютбольшую опасностьдля работающихи могут причинитьогромный материальныйущерб. К основнымпричинам пожаров,возникающихпри производствеэлектродвигателей, можно отнести:нарушениетехнологическогорежима, неисправностьэлектрооборудования(короткое замыкание,перегрузки),самовозгораниепромасленнойветоши и другихматериалов,склонных ксамовозгоранию,несоблюдениеграфика плановогоремонта, реконструкцииустановок сотклонениемот технологическихсхем. На проектируемомучастке возможнытакие причинпожара: перегрузкапроводов, короткоезамыкание,возникновениебольших переходныхсопротивлений,самовозгораниеразличныхматериалов,смесей и масел,высокая конденсациявоспламеняемойсмеси газа,пара или пылис воздухом(пары растворителя).Для локализациии ликвидациипожара внутрицеховымисредствамисоздаютсяследующиеусловия предупрежденияпожаров: куритьтолько в строгоотведенныхместах, подтекии разливы маслаи растворителяубирать ветошью,ветошь должнанаходитьсяв специальноприспособленномконтейнере.

Проектируемыйучасток постепени средствпожаротушенияпринадлежитк категорииБ (720 м²).

На участкеимеется следующийпожароликвидирующийинвентарь

• УглекислотныйогнетушительОУ-2 (1шт)

• Воздушно-химическийогнетушитель(2шт)

- Ящик с пескомвместимостью0.53.0 м³и лопата

• Войлок, коштаили асбест(1x1 2x2 м³)

6.8. Техникабезопасностина участке.

Перед началомработы напроектируемомучастке необходимопроверитьисправностьоборудования,приспособленийи инструмента,ограждений,защитногозаземления,вентиляции.Проверитьправильностьскладированиязаготовок иполуфабрикатов.Во время работынеобходимособлюдать всеправила использованиятехнологическогооборудования.соблюдатьправила безопаснойэксплуатациитранспортныхсредств, тарыи грузоподъемныхмеханизмов,соблюдатьуказания обезопасномсодержаниирабочего места.В аварийныхситуацияхнеобходимонеукоснительновыполнять всеправила. регламентирующиеповедениеперсонала привозникновенииаварий и ситуаций,которые могутпривести кавариям и несчастнымслучаям. Поокончанииработы должнобыть выключеновсе электрооборудование,произведенауборка отходовпроизводстваи другие мероприятия,обеспечивающиебезопасностьна участке.

Участок долженбыть оснащеннеобходимымипредупредительными плакатами,оборудованиедолжно иметьсоответствующуюокраску, должнабыть выполненаразметка проезжейчасти проездов.Сам участокдолжен бытьспланировансогласно требованиямтехники безопасности,а именно соблюдение:ширины проходов,проездов, минимальноерасстояниемежду оборудованием.Все эти расстояниядолжны бытьне менее допустимых.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Входе выполнениядипломногопроекта былапроделанаследующаяработа

-разработанаконструкциясглаживающегоинструментадля обработкиплоских поверхностейдеталей машинна вертикально-фрезерномстанке

-разработанаконструкциявыдавливающегоинструментадля обработкиплоских поверхностейдеталей машинна вертикально-фрезерномстанке

-разработанаоригинальнаяконструкцияприспособлениядля заточки пластин

-произведенрасчет протяжкипеременногорезания

Втехнологическойчасти разработанаконструкциядетали типавилка. Составлентехнологическийпроцесс ееобработки.Обоснован методполучениязаготовки ивыбор технологическогооборудованияи оснастки,произведенрасчет режимоврезания.

Ворганизационнойчасти произведенрасчет необходимогоколичестваоборудования.

Вэкономическойчасти произведенсравнительныйрасчет экономическойэффективностидвух вариантовтехнологическогопроцесса изготовлениядетали типавика.

СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ

^{1.Анурьев А.В.Справочникконструкторамашиностроителя:В3-х т. Т.1. – 5-е изд.,перераб. и доп.–М.:Машиностроение,1978. –728с., ил.}

^{2.Анурьев А.В.Справочникконструкторамашиностроителя:В3-х т. Т.2. – 5-е изд.,перераб. и доп.–М.:Машиностроение,1979. –559с., ил.}

^{3.Анурьев А.В.Справочникконструкторамашиностроителя:В3-х т. Т.3. – 5-е изд.,перераб. и доп.–М.:Машиностроение,1980. –557., ил.}

^{4.Аскинази Б.М.Упрочнениеи восстановлениедеталей машинэлектромеханическойобработкой.–3-е изд., перераб.и доп. –М.:Машиностроение,1989.}

^{-200с.:ил.}

^{5.ГОСТ 7505-89 Поковкистальные,штампованные.Допуски, припускии кузнечныенапуски.}

^{6.Гуляев А.П.Материаловедение.Учебник длявысших техн-хуч-х заведений.–3-е изд., перераб.и доп. –М.:Машиностроение,1990. – 528с.:ил.}

^{7.Диневич Г.Е.Методическиеуказания ккурсовомупроекту. Проектированиеметаллорежущихинструментов.Проектированиепротяжек сприменениемЭВМ. – изд. ХГТУ,1986.}

^{8.Долин П.А. Справочникпо техникебезопасности.–М.:}

^{Машиностроение,1984. – 824 с.}

^{9.Ицкович Г.М. идр. Курсовоепроектированиедеталей машин.М.:Машиностроение,1965. –438 с.:ил.}

^{10.Методическоеуказание квыполнениюкурсовой работыпо предметуэкономика,планированиеи организацияпроизводства,1995.}

^{11.Нефедов Н.А.Дипломноепроектированиев машиностроительныхтехникумах.М: Высшаяшкола, 1976.}

^{12.Общемашиностроительныенормы времени.М.: Машгиз,1966.}

^{13.Режимы резания.Справочникпод ред. БарановскогоГ.Э. –М.:Машиностроение,1972.}

^{14.Сорокин В.Г.Марочник сталейи сплавов. –М.:Машиностроение,1981. –180 с.}

^{15.Справочниктехнолога-машиностроителя.В двух томах.Издание 3, переработанное.Том 2. Под редакцией А.Н.Малова. “М.,Машиностроение”,1972г, 658с.}

^{16.Справочник.Обработкаметаллов резанием.Под ред. ПановаА.А. –М.:Машиностроение,1988. 443с.}

^{17.Справочниктехнологамашиностроителя.В 2-х Т. Т1Подред. А.Г. Косиловойи Р.К. Мещерякова.– 4-е изд., перераб.и доп. – М.:Машиностроение,1985. 656с., ил.}

^{18.Справочниктехнологамашиностроителя.В 2-х Т. Т2Подред. А.Г. Косиловойи Р.К. Мещерякова.– 4-е изд., перераб.и доп. – М.:Машиностроение,1986. 496с., ил.}

^{19.Ткачук К.Н. ипр. Безопасностьтруда в промышленности.–К.:Техника, 1982. –231с.}

^{20.Юдин Е.Я. и др.Охрана трудав машиностроении.–М.:Машиностроение,1983. –432 с.}

^{ПРИЛОЖЕНИЯ}

Дубл.

Взам.

Подл.

1

2

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

Н. Контр.

Трифонова

наименованиеоперации

Наименование,марка материала

МД

Контрольная

Сталь45 ГОСТ 1050-88

2.015

наименование оборудования

То

Тз

ОбозначениеИОТ

Контрольныйстол

ИОТ№906-99

Р

Контрольныепараметры

Кодсредства ТО

Наименованиесредства ТО

ОбъемПК

ТоТв

01

1.Проверитьвнешним ОбразцышероховатостиRa= 0.08;

02

осмотромсоответствие Ra= 0.16; Ra= 12.5 100%

03

поверхностейи шерохова

04

тостейчертежу деталии

05

отсутствиезаусенец,

06

остыхкромок.

07

08

2.Проверитьразмеры:

09

M6-7H 401631 ПробкарезьбоваяГОСТ 17757-72 10%

10

30H7 393120 Пробка30H7ГОСТ 14810-68 10%

11

45H7 393120 Пробка45H7ГОСТ 14810-68 10%

12

B=8Js9 401451 КалибршпоночныйМН 2982-61 10%

13

mxl printed ГОСТ3.1002-80 Форма 1

Дубл.

Взам.

Подл.

2

2

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

Н. Контр.

Трифонова

наименованиеоперации

Наименование,марка материала

МД

Контрольная

Сталь45 ГОСТ 1050-88

2.015

наименование оборудования

То

Тз

ОбозначениеИОТ

Контрольныйстол

ИОТ№906-99

Р

Контрольныепараметры

Кодсредства ТО

Наименованиесредства ТО

ОбъемПК

ТоТв

01

50H14,30JT142,

02

46JT142,50JT142,

03

90JT142 393130 ШЦI-150-0.1ГОСТ166-83 10%

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

mxl printed ГОСТ3.1002-80 Форма 1

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

015

Наименованиеоперации

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профильи размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-сверлильная

Сталь 45 ГОСТ1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование,устройствоЧПУ

Обозначениепрограммы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-сверлильныйстанок модели2М55

Эмульсия

P

ПИ

D илиB, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т2

293220приспособлениеспециальное

3

О4

2Зенкероватьотверстие

выдерживаяразмер 

Т5

291432Втулка6100-0141 ГОСТ 13598-85;282440 Зенкер 2531-0518 ГОСТ12489-71;ШЦI-150-0.1

Р6

XXX 29.4H11 65 1.6 1 0.5 195 18.4

О7

3Контроль-исполнителем

О8

4 Уложитьв тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

020

Наименованиеоперации

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профильи размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-фрезерная

Сталь 45 ГОСТ1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование,устройствоЧПУ

Обозначениепрограммы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-фрезерная станокмодели 6Р13

Эмульсия

P

ПИ

D илиB, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т2

293220приспособлениеспециальное

3

О4

2Фрезероватьпаз выдерживая

размер

Т5

28228Фреза ГОСТ17026-71;ШЦI-150-0.1

Р6

XXX 480.125 99 2 1 0.42 160 23

О7

3Контроль-исполнителем

О8

4 Уложитьв тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

025

Наименованиеоперации

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профильи размеры

МЗ

КОИД

Горизонтально-протяжная

Сталь 45 ГОСТ1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование,устройствоЧПУ

Обозначениепрограммы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Горизонтально-протяжной станокмодели 7520

Эмульсия

P

ПИ

D илиB, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т2

293510приспособлениедля внутреннегопротягивания

3

О4

2 Протягиватьотверстиевыдерживая

размер

Т5

283420Протяжка ГОСТ18228-72;393120 ПробкаГОСТ 14810-68

Р6

XXX 30H7 490 0.3 1 - - 6

О7

3Контроль-исполнителем

О8

4 Уложитьв тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

030

Наименованиеоперации

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профильи размеры

МЗ

КОИД

Горизонтально-протяжная

Сталь 45 ГОСТ1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование,устройствоЧПУ

Обозначениепрограммы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Горизонтально-протяжной станокмодели 7520

Эмульсия

P

ПИ

D илиB, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т2

293510приспособлениедля внутреннегопротягивания

3

О4

2 Протягиватьшпоночныйпаз

выдерживаяразмер 

Т5

283370Протяжка ГОСТ18239-72;401451 КалибршпоночныйМН 2982-61

Р6

XXX 33.3+0.2 590 3.3 1 - - 8

О7

3Контроль-исполнителем

О8

4 Уложитьв тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

035

Наименованиеоперации

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профильи размеры

МЗ

КОИД

Токарно-винторезная

Сталь 45 ГОСТ1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование,устройствоЧПУ

Обозначениепрограммы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Токарно-винторезный станокмодели 16К20

Эмульсия

P

ПИ

D илиB, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т2

293140оправка

3

О4

2 Точиить поверхность

выдерживаяразмер ,подрезать

торецвыдерживаяразмер 

Т5

281130Резец ГОСТ18947-73; 281150 Резец ГОСТ18879-73;ШЦI-150-0.1

Р6

XXX 35-0.25 35 1.7 1 0.7 1250 196

Р7

XXX 85 20 1.6 1 0.6 160 25

О8

3Контроль-исполнителем

О9

4 Уложитьв тару

10

11

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

040

Наименованиеоперации

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профильи размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-фрезерная

Сталь 45 ГОСТ1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование,устройствоЧПУ

Обозначениепрограммы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-фрезерная станокмодели 6Р13

Эмульсия

P

ПИ

D илиB, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т2

293220приспособлениеспециальное

3

О4

2Фрезероватьповерхности

выдерживаяразмер 

Т5

282140Фреза ГОСТ24351-80;ШЦI-150-0.1

Р6

XXX 900.2 104 1.6 1 2 630 198

О7

3Контроль-исполнителем

О8

4 Уложитьв тару

9

10

11

12

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 3

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

045

Наименованиеоперации

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профильи размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-сверильная

Сталь 45 ГОСТ1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование,устройствоЧПУ

Обозначениепрограммы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-сверильный станокс ЧПУмодели 2Р135Ф2

Эмульсия

P

ПИ

D илиB, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т2

293140оправка

3

О4

2 Центроватьотверстиевыдерживая

размер13 ,зенковатьфаску выдерживая

размеры,нарезать резьбувыдерживая

размеры,11

Т5

291432 Втулка6100-0141 ГОСТ 13598-85282410 Сверло центровочное4ГОСТ 18873-73

Т6

282410 СверлоГОСТ 12122-77282460 ЗенковкаГОСТ 14953-69283230 Метчик М6 ГОСТ3266-81

Т7

401511 ПробкаГОСТ 17757-72

Р8

XXX 8 11 1 1 0.16 1000 27

Р9

XXX 5 12 2.5 1 0.1 1400 22

Р10

XXX 7 5 1 1 0.16 1400 25

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 3

Дубл.
Взам.
Подл.
P														ПИ					D илиB, мм		L, мм		t, мм		i		S, ммоб			n, мин-1		V, ммин
Р1			XXX М6-7H 16 - 1 1 250 7
2
О3			3Контроль-исполнителем
О4			4 Уложитьв тару
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 2a

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Куцак

Пров

Белоус

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01

Н. Контр.

Трифонова

Вилка

ДП

050

Наименованиеоперации

Материал

Твердость

ЕВ

Мд

Профильи размеры

МЗ

КОИД

Вертикально-сверильная

Сталь 45 ГОСТ1050-88

215 HB

166 кг

2.015

Поковка

2.62

1

Оборудование,устройствоЧПУ

Обозначениепрограммы

То

Тв

Тиз

Тшт

СОЖ

Вертикально-сверильный станокс ЧПУмодели 2Р135Ф2

Эмульсия

P

ПИ

D илиB, мм

L, мм

t, мм

i

S, ммоб

n, мин-1

V, ммин

О 1

1 УЗС

Т2

293140оправка

3

О4

2 Центровать,сверлить,зенкеровать

иразвернутьотверстиевыдерживая

размер 14

Т5

291432 Втулка6100-0141 ГОСТ 13598-85282410 Сверло центровочное4ГОСТ 18873-73

Т6

282410 СверлоГОСТ 10903-77282440 Зенкер ГОСТ3231-71282510 РазверткаГОСТ 883-71

Т7

393120 ПробкаГОСТ 14810-68

Р8

XXX 8 11 1 1 0.16 1000 27

Р9

XXX 25H12 106 12.5 1 0.32 250 19.6

Р10

XXX 44.8H10 106 10 1 0.6 250 35

Р11

XXX 45H8 106 0.07 1 1.1 250 35

mxlprinted ГОСТ3.1404-86 Форма 3

Дубл.
Взам.
Подл.
P														ПИ					D илиB, мм		L, мм		t, мм		i		S, ммоб			n, мин-1		V, ммин
Р1			XXX 45H8 106 0.07 1 1.1 250 35
2
О3			3Контроль-исполнителем
О4			4 Уложитьв тару
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

mxl printed ГОСТ3.1404-86 Форма 2a

Обозначение

Наименование

Документация

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01.СБ

Сборочныйчертеж

Детали

1

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.02

Вилка

1

2

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.03

Втулка

4

3

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.04

Втулка

1

4

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.05

Втулка

1

5

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.06

Втулка

1

6

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.07

Кольцо

1

7

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.08

Кольцо-сальник

1

8

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.09

Кольцо-сальник

1

9

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.10

Крышка

1

10

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.11

Крышка

1

11

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.12

Ось

1

12

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.13

Ролик

1

13

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.14

Скалка

1

14

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.15

Стакан

1

15

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.16

Стакан

1

16

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.17

Хвостовик

1

Стандартныеизделия

17

БолтМ6x16.58

ГОСТ7808-70

6

18

БолтМ6x25.58

ГОСТ7808-70

4

лист

Nдокум

Подп.

дата

Разраб.

Куцак

Литер

Лист

Листов

Провер

Белоус

1

2

Н.Конт.

Трифонова

Утв.

Белоус

Формат А4

				Обозначение				Наименование
		19						Гайка2М16-6H.016
								ГОСТ5916-10				1
		20						Гайка2М16-6H.016
								ГОСТ5916-10				1
		21						Подшипник1000904
								ГОСТ8338-75				1
		22						Подшипник1000903
								ГОСТ8338-75				1
		23						ПружинаII-3-96
								ГОСТ13772-68
								L = 70				1
		24						Шайба6.01.05
								ГОСТ11371-68				10
		25						Шайба16.01.05
								ГОСТ11371-68				1
		26						Шайба16.01.05
								ГОСТ11872-73				1
		27						Шпонка8x7x25
								ГОСТ8788-68				1
														Лист
	лист		Nдокум		Подп.	дата

Формат А4

Обозначение

Наименование

Документация

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.18.СБ

Сборочныйчертеж

Детали

1

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.19

Вилка

1

2

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.20

Втулка

4

3

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.21

Зажим

1

4

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.22

Кольцо

1

5

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.23

Планка

1

6

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.24

Пластина

1

7

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.25

Пластина

1

8

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.26

Скалка

1

9

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.27

Хвостовик

1

Стандартныеизделия

10

БолтМ6x25.58

ГОСТ7808-70

4

11

БолтМ6x30.58

ГОСТ7808-70

4

12

Гайка2М10-H6.016

ГОСТ5916-70

1

13

Гайка2М16-H6.016

ГОСТ5916-70

1

14

ПружинаII-3-96

ГОСТ13772-68

L = 70

1

лист

Nдокум

Подп.

дата

Разраб.

Куцак

Литер

Лист

Листов

Провер

Белоус

1

2

Н.Конт.

Трифонова

Утв.

Белоус

Формат А4

Обозначение

Наименование

15

Шайба6.01.05

ГОСТ11371-68

4

16

Шайба8.01.05

ГОСТ11371-68

4

17

Шайба10.01.05

ГОСТ11371-68

1

18

Шайба16.01.05

ГОСТ11371-68

1

19

Шпонка8x7x25

ГОСТ8788-68

1

Лист

лист

Nдокум

Подп.

дата

Формат А4

Обозначение

Наименование

Документация

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.01.СБ

Сборочныйчертеж

Детали

1

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.02

Втулка

1

2

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.03

Втулка

1

3

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.04

Втулка

1

4

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.05

Зажим

1

5

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.06

Кольцо-сальник

2

6

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.07

Корпус

1

7

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.08

Маховик

1

8

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.09

Ось

1

9

090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06.10

Пластина

1

Стандартныеизделия

10

БолтМ6x16.58

ГОСТ7808-70

9

11

БолтМ6x25.58

ГОСТ7808-70

1

12

Подшипник1000903

ГОСТ8338-75

2

13

Шайба6.01.05

ГОСТ11371-68

10

14

Шпонка5x5x10

ГОСТ8788-68

1

лист

Nдокум

Подп.

дата

Разраб.

Куцак

Литер

Лист

Листов

Провер

Белоус

1

1

Н.Конт.

Трифонова

Утв.

Белоус

Формат А4

6

1. Технологическая часть

2. Состав продукции цеха, регламентего работы и характеристика.

Корпус коробки выводов выпускает фирма «Эллара»- цех 04 , который расположен на территории ОАО «Южэлектромаш».В цехе имеются участки по механической обработкевалов-роторов,станин, щитовпдшипниковых, коробок выводов,крышек и участка по сборкеэлектро-двигателяАИМС132. В цехенаходится инструментальнаякладовая, заточноеотделение, материальнаякладовая ремонтнойбазы, ремонтнаябаза цеха, участокТНП, службаремонта техническойоснастки, контрольныйпункт, испытательнаястанция, складготовой продукции,КПП.

Цех 04 работаетв 1 рабочую смену;рабочих часовв неделю-40;действительныйфонд работыоборудованияФд.о.-1965г.; действительный годовой фондвремени рабочихв 199г.-2036г.; коэффициентвыполнениянорм - 1.2; количествочасов работыв смену - 8.

Асинхронныеэлектро-двигателитипа АИМС132,выпускаемыецехом 04, применяютсядля приводастационарныхмашин во взрывоопасныхпроизводствах:угольной, химической,газовой,нефтеперерабатывающейпромышлености.

2. Назначениедетали и анализтехническихусловий на ееизготовление.

Корпус коробкивыводови крышкаявляется базовойдетаью длявыводных концовприсоединенияелектро-двигателяс электро-сетью.Основной базирующейповерхностьюкорпуса, покоторой егоустанавливаютна станину,является плоскостьК. Поверхностиглавных отверстийи торцов, накоторых базируетсякрышка и муфта,являютсявспомогательнымибазами корпуса. Резьбовыеотверстия накорпусе обеспечиваюткреплениеприсоединяемыхк нему деталей.

К корпуснымдеталям предъявляюткомплекс техническихтребованийопределяемыхв каждом конкретномслучае, в первуюочередь исходяиз их служебныхназначений.

7

1. Точностьгеометрическойформы плоскихбазирующихповерхностей.Она регламентируется,как допускпрямолинейности поверхности. Для поверхности до 500мм отклонениеот плоскостии параллельностиобычно находитсяв пределах0.01-0.07мм.

2. Точностьдиаметральныхразмеров иформы отверстийнаходится впределах1/5-1/2допуска надиаметр отверстия.

3. Позиционныйдопуск осей4 отверстий ш12Н14(+0.43)R0.4мм(допуск зависимый).Позиционныйдопуск 5 отверстийМ10-7Н R0.2мм(допуск зависимый).База - ось отверстияН (допуск зависимый).Позиционныйдопуск осей2 отверстий М12-7Н R0.3мм(допуск зависимый).База - ось отверстийЦ (допуск зависимый).Позиционныйдопуск осей6 отверстий ш18(+0.035)R0.6мм(допуск зависимый).База - ось отверстийС (допуск зависимый).

4. Параметрышероховатостиплоских базирующихповерхностей Ra=12.5мм;поверхностьглавных отверстийRa=25мкми Ra=12.5мкм.

3. Определениепрограммызапуска и типапроизводства.

Тип производстваопределенныйпо коэффициенту зкрепленияоперации, которыйуказывает наколичествоопераций, выполняемыхна одном станкев течении года,по формуле:

Кз.о.=τ/Тср.шт. (1.1)

гдеτ - тактвыпуск деталей

τ=(Фд.о.*60)/Nвып,мин (1.2)

где Фд.о. -действительныйгодовой фондвремени работыоборудованияпри1-сменной работе

Фд.о.=Fн(1-a/100)q;ч (1.3)

где Fн-годовой номинальныйфонд временина 1999г.

а- процентпростоя впланово-предупредительномремонте;

17. количестворабочей смены

8

Фд.о.=2036(1-3.5/100)1=1965ч

Такт выпуска

τ=(1965*60)/10000=11.8мин.

Среднеештучное время

m

Тср.шт.= Σ Тшт/m;мин. (1.4)

i=1

где Тшт.i- норма штучного времени на i-ойоперации,мин.

m- количествоопераций, шт.

Тср.шт.=14.228/8=1.78мин.

Коэффициент закрепленияоперации

Кз.о.=11.8/1.78=6.6

Производствокрупносерийное,т. к. Коэффициентзакрепленияоперации меньшедесяти

1

Если типпроизводствасерийный(крупносерийный,среднесерийный,мелкосерийный),для определеннойнормы штучно-калькуляционноговремени необходимоопределитьоптимальныйразмер партиидеталей, запускаемой в производство.

Количестводеталей в партиипо укрупненномуспособуопределяемпо формуле:

n=(Nзап.*t)/Ф;шт. (1.5)

где Nзап.-готовая программазапуска, шт.

Ф - числорабочих днейв 1999г. - 255

t- числодней, на котороенеобходимоиметь запасдеталей дляобесперебойнойработысборочногоцеха.

Nзап.=Nвып.(1+β/100);шт. (1.6)

9

где Nвып.-годовая программавыпуска,шт

β-технологическиепотери, % β=0.5-1%

Nзап.=10000(1+1/100)=10100шт.

n=(10100*5)/255=197.8=198шт.

Суточныйвыпуск деталейопределяемпо формуле:

Nсут.=Nзап./Ф;шт. (1.7)

Nсут.=10100/255=39.6=40 шт.

Период запускапартии деталейв производство(ритм запуска)определяемпо формуле:

Rзап.=n/Nсут.;дн. (1.8)

Rзап.=198/40=4.95=5дн.

Количествозапусков партиидеталей в годуопределяемпо формуле:

Sп.расч.=Ф/Rзап. (1.9)

Sп.расч.=255/5=50.8=51

Откорректируемрасчетное снормируемым Sп.норм=48

Размер партии

Rзап.норм=Ф/Sп.норм. (1.10)

Rзап.норм.=255/48=5

Оптимальныйразмер партии

nопт.=Nсут.*Rзап.сут.;шт. (1.11)

nопт.=40*5=200шт.

10

4. Технико-экономическоеисследованиеприемлемыхметодов испособовполучениязаготовки.

В связи скрупносерийнымпроизводствомформа заготовкимаксимум должнабыть приближенак форме готовойдетали с минимальнымиприпускамина заготовку.В техническихтребованияхуказано какв корпусе таки в крышке, чтопредельныеотклоненияна литье по 2классу готовностиГОСТ 26645-85.

На базовомпредприятиикорпуси крышку получаютпутем машинноголитья в песчано-глинистуюсырую форму.Ее применяютдля малых исредних отливокв серийном имассовомпроизводстве,что обеспечиваетболее высокуюпроизводительность.

Машиннаяформовка посравнению сручной похволяетполучить болеекачественныеоднородныеотливки состабильнымипараметрамиточности.

Наиболееблизким методомлитья, приемлемымпри крупносерийномпроизводствеявляется литьев копиль. Отливки,полученныетаким методомимеют точностьразмеров 11.12квалитетов,а шероховатостьRa=10...5мкм.Все это позволяетв 2-3 раза уменьшитьприпуск подмеханическуюобработку резанием. Носуществуюти недостаткиэтого методалитья - увеличиваетсявозможностьпоявленияв отливкетрещин,газовых раковин,недоливов идр. дефектов.И т.к. корпускоробки выводови крышки применяетсяво взрывоопаснойпромышленостии в техническихтребованияхуказаны местаконтроля «взрыв»,то это являетсясущественнойпричиной, чтобыотклонитьполучениезаготовкиметодом литьяв кокиль. А также, литье в кокиль,является болеедорогостоящимметодом.

Выборвида исходнойзаготовки можнооценить однимиз упрощенныхспособов сравниваясебестоимостьдвух вариантов

С3=аm3Кп [1] (1.12)

гдеа- стоимость1т серого чугуна2-й группы сложностина 1999 г. составлял6032 гр;

mз- масса заготовки;

Кп- коэффициент,учитывающийтип и вид производствазаготовок [1] табл.6

Себестоимостьпри машиннойформировке:

11

Сз’=6032*8.8*1=53082гр.

Себестоимостьлитья в кокиль:

Сз’’=6032* 7.8 = 47050гр.

Мы видим ,что по себестоимостизаготовок литьев кокиль дешевле,чем машиннаяформировка. Но так как прилитье в кокильиспользуютспециальныелитейные машины,уровень автоматизациикоторых возростаетс увеличениемсерийностипроизводства,то по технико-экономическимпоказателямбудет в итогевыше, чем примашинной формировке, где оборудованиедешевле и проще.

Оценкойвыбора видазаготовки можеттакже служитьи коэффициентиспользованияматериаллаКи.м.

Ки.м.=mu/mз (1.13)

где mu-масса детали

mз-массазаготовки

Ки.м.=7.0/8.8=0.88

Для рациональныхвида и формывыбраннойзаготовкизначение коэффициентаКи.м.должны бытьблизки к 1.

В связи спроведенныманализом оставляюзаводской методполучениязаготовокмашинным литьемв песчано-глинистыеформы.

5. Расчет иконструированиезаготовки пообщим припускам.

В техническихтребованияхчертежа указанаточность скоторой должнаизготавливатсяотливка 9-0-0-9т ГОСТ 26645-85

Формовочныеуклоны по ГОСТ3212-80 в сторонуувеличенияразмеров телаотливки. Неуказанныерадиусы скруглений3 мм.

12

Твердостьотливки НВ170-207. Предельныеотклоненияна угловыеразмеры + - 30’.

Рис 1.1

Схема разъемазаготовки

Допуски наразмеры исходнойзаготовки иприпуски намеханическуюобработкуустанавливаюпользуясь ГОСТом 26645-85

Таблица 1.1

Допуски наразмеры исходнойзаготовки

Размерна детали

Общийприпуск

Допуск

Расчетныйразмер заготовки

Принятыйразмер заготовки

Корпус

ш142 ш66 45 18

3,8*2=7,6 1,5*2=3,0 +3,0 +2,8

2+-1,0 1,8+-0,9 2,0+-1,0 1,2+-0,6

134,4 63,0 48,0 20,8

134+-1,0 63+-0,9 48+-1,0 21+-0,6

Крышка

ш142 40 25

3.8*2=7,6 +3,0 +2,8

2+-1,0 2+-1,0 1,2+-0,6

149,6 43,0 27,8

150+-1,0 43+-1,0 28+-0,6

13

6. Расчетприпусков наобработкукорпуса

1. Аналитическийрасчет припускана поверхностиш142Н9корпуса БПИШ731273.009

Минимальныйприпуск приобработкеповерхностивращенияопределяюпо следущейформуле:

__________

2Zimin=2((Rzi-1+Ti-1)+Vρ^2i-1+ε^2i-1),мкм [2] (1.14)

где Rzi-1- высотамикронеровнойповерхностипо ГОСТ 2789-13 напредидущемпереходе;

Тi-1- глубинадефектногослоя,полученогона предидущем переходе;

ρi-1- суммарноезначениепространственныхотклоненийвзаимосвязаныхповерхностей,оставшихсяпосле выполненияпредшествующегоперехода;

εi-1- погрешностьустановкизаготовки настанке привыполняемомпереходе.

Для обработкиотверстия ш142предлагаю такоймаршрут: черновое,получистовое,чистовое итонкое рачитывание.Обработкапроизводитсяна специальномагрегатномстанке модели12А488. Базируетсяотливка наплоскость вспециальномприспособлнии.

Суммарноезначениепространственныхотклоненийпри базированиина плоскостьравна деформациилитых заготовок

ρо=ρдеф;мкм [2]с174 (1.15)

ρдеф=Δдеф.у*L3 (1.16)

где: Δдеф.у- величена удельнойдеформациилитой заготовки,мкм/мм;

L3- общая длиназаготовки, мм

Величинуудельной деформацииотливок Δдеф.удля корпусныхдеталей принимаю0.7...1.0 мкм/мм

ρдеф.=1*256=256мкм

14

Величина остаточногокоробленияпесле первоготехнологическогоперехода механическаяобработкаопределяется:

ρост=Ку*ρдеф,мкм (1.17)

где Ку- коэффициентуточнения [2]табл.22с. 181

ρост=0,06*256=15,4мкм

Пространственноеотклонениепри оброботкезакономерноуменьшается.Поэтому ужепосле чистовойоброботкивеличена отклонениястоль мала, чтоею принебригают.

Таблица 1.3

Таблицарасчета припуска

										Предельные
	Элементы	расчетный	расчетный	Допуск		Предельный	значения при-
Технологич.			припуска		припуск	размер		δ,	размер,мм	пусков,мкм
переходы							2Zmin,	dр,мм			мкм	dmin	dmax	пр	пр.
		Rz	T	ρ	ε	мкм					2Zmin	2Zmin
Заготовка	600		256		______	139,368	3800	135,6	139,4	________	______
Растачивание:
черновое	100	100	15	120	2*1083	141,534	630	140,9	141,5	2166	5336
получистовое	50	50		56	2*158	141,85	250	141,6	141,9	316	696
чистовое	25	25			2*50	141,95	150	141,8	142	150	200
тонкое					2*25	142,1	100	142	142,1	100	200
										2507	6432

15

Погрешностьустановки εуопределяютв общем видекак векторнуюсумму погрешностибазированияεби погрешностизакрепленияεз,т.е:

________

εу=Vεб^2+εз^2 [2] (1.18)

Базированиезаготовкипроисходитпо плоскостии отверстиямв них в зажимномприспособлениис пневматическимзажимом. Погрешностьустановки εуопределяю потабл. 77 с. 159 [3]εу=120мкм.

Пользуясьформулой 1.14определяюминимальныйотпуск по всемпереходам изаношу в табл.1.3

___________

2Zmin1=2(600+V256^2+120^2)=2*1083мкм

__________

2Zmin2=2(100+V15.4^2+56^2)=2*158мкм

___

2Zmin3=2(50+V0+0)=2*158мкм

2Zmin4=2(25)=2*25мкм

Имеярасчетныйразмер послепоследнегоперехода ш142.1для остальныхпереходовполучаем:

тонкоерастачивание dp4=142.1-0.05=141.95мм

чистовоерастачивание dp3=141.05-0.1=141.85мм

получистовоерастачивание dp2=141.85-0.316=141.534мм

черновоерастачивание dp1=141.534-2.166=139.368мм

dmax1=142.1мм; dmin1=142.1-0.1=142мм;

dmax2=141.95мм; dmin2=141.95-0.15=141.8мм;

dmax3=141.85мм; dmin3=141.85-0.25=141.6мм;

dmax4=141.534мм; dmin4=141.534-0.63=140.904мм;

dmaxзач=139.368мм; dminзач=139.368-3.8=135.568мм

пр

Минимальныепредельныезначения припусковZminи

пр

максимальныеZmax

16

пр

тонкоерастачивание: 2Zmin=142.1-141.95=0.15мм

пр

2Zmax=142-141.8=0.2мм

пр

чистовоерастачивание: 2Zmin=141.95-141.85=0.1мм

пр

2Zmax=141.8-141.6=0.2мм

пр

получистовоерастачивание:2Zmin=141.85-141.534=0.316мм

пр

2Zmax=141.6-140.904=0.696мм

пр

черновоерастачивание: 2Zmin=141.534-139.368=2.166мм

пр

2Zmax=140.904-135.568=5.336мм

ОбщиеприпускиZomin и Zomaxопределяемсуммируяпромежуточныеприпуски изаписываемих значенияв мкм.

2Zomin=2166+316+150+100=2507мкм

2Zomax=5336+696+200+200=6432мкм

Общий номинальныйприпуск:

Zoном=Zomin+Bз+Вд (1.19)

Zоном=2507+3800+100=6407мкм

dзном=dдном-Zоном

dзном=142-6.407=135.593мм

Произвожупроверку правильностивыполненыхразмеров:

Zmax1- Zmin1=5336-2166=3170мкм

δзаг- δ1=3170мкм

Расчет выполненверно.

17

dmax растачив.тонкое ш142.1мм

dmin растачив.тонкое ш142мм

δрастачив.тонкое100 мкм

dmax растачив.чистовоеш141.95 мм

dmin растачив.чистовоеш141.8мм

δрастач.чистовое150 мкм

dmax получистовоеш141.85мм

dmin получистовоеш141.6 мм

δрастач.получистовое250 мкм

dmax черновое ш141.534 мм

dmin черновое ш140.904 мм

δрастачив.черновое 630 мкм

dmax заготовки ш139.368

dном. заготовкиш 135.593

dmin заготовкиш135.568

δ заготовки 3800 мкм

пр

2Zmax

растачив.черновое5336 мкм

2Zmin

растачив.черновое2166 мкм

2Zmax

растачив.п/чистовое696 мкм

2Zmin

растачив.п/чистовое316 мкм

2Zmax

растачив.чистовое200 мкм

2Zmin

растачив.чистовое 150 мкм

2Zmax

растачив.тонкое200 мкм

растачив.тонкое100 мкм

2Zmin

растачив.тонкое100 мкм

Рис.1.2

Схемаграфическогорасположенияприпусков идопусков на

обработкуотверстия ш142 H9(+0.1)корпуса.

18

1.6.2 Аналитическийрасчет припусковнаповерхностьш170h14(-10)крышки БПИШ712212.003

Суммарноезначениепространственныхотклоненийдля заготовки,базированиеи закреплениеостается такимже как и прирасточке внутреннегоотверстия ш142ранее расчитанного.Данные переношуиз табл. 1.3

Таблица 1.4

Таблицарасчета припусков

										Предельные
	Элементы	расчетный	расчетный	Допуск		Предельный	значения при-
Технологич.			припуска		припуск	размер		δ,	размер,мм	пусков,мкм
переходы							2Zmin,	dр,мм			мкм	dmin	dmax	пр	пр.
		Rz	T	ρ	ε	мкм					2Zmin	2Zmin
Заготовка	800		256	__	___	171,482	4100	171,482	175,582	__	__
Обточка:
черновая	100	100	15,4	120	2*1083	169,316	3200	169,316	172,636	2166	2946
чистовая	50	50	__	56	2*158	169	1000	169	170	316	2636
										2482	5582

Далее расчитываемминимальныйприпуск длякаждой ступениобработки:

___________

черновая: 2Zmin1=2(800+V256^2+120^2)=2*1083мкм

__________

чистовая: 2Zmin2=2(100+V15.4^2+56^2)=2*158мкм

Расчетныйразмер

dp1=169+0.316=169.316мм

dp2=169.316+2.166=171.482мм

Наибольшийпредельныйразмер:

19

dmax1=169+1.0=170 мм

dmax2=169.316+3.2=172.636мм

dmaxзач=171.482+4.1=175.582мм

Максимальныеи минимальныепредельныезначения припусков: пр

чистовоеобтачивание: 2Zmin1=169.316-169=0.316мм

пр

2Zmax1=172.636-170=2.636мм

пр

черновоеобтачивание: 2Zmin2=171.482-169.316=2.166мм

пр

2Zmax2=175.582-172.636=2.946мм

Общиеприпуски Zomin и Zomax определяемсуммируяпромежуточныеприпуски изаписываемихзначениявнизу соответствующихграф:

2Zomin=316+2166=2482мкм

2Zomax=2636+2946=5582мкм

Общий номинальныйприпуск

Zоном=2482+3800=6282мкм

dзном=dдном+Zоном=170+5.582=175.582мм

Произвожупроверку правильностивыполненныхрасчетов:

Zmax1-Zmin1=2636-316=2200мкм

δ2-δ1=3200-100=2200мкм

Расчетывыполненыправильно.

20

δзаготовки3800 мм

2Zmaxобтачив.черновое

δобтачив.черновое 3200 мм

2Zmax обтачив.чистовое

δобтачив.чистовое1000мм

Dmin чистовая

ш169 мм

Dmax чистовая

ш170 мм

Dmin черновая

ш169.316 мм

Dmax черновая

ш172,636 мм

Dmin заготовки

ш171.482 мм

Dmax заготовки

ш175.582 мм

Рис. 1.3

Схемаграфическогорасположенияприпусков изапусков наобработкуповерхностиш170-1.0корпуса

3. Назначениеприпусковнаповерхностиобработкикорпуса табличнымметодом

Этот методсостоит в том,что по специальнымтаблицам выбираютобщий припускна каждую поверхностьизделия, получаятаким образомразмеры заготовки, а затем производимопределениеоперационныхи промежуточныхразмеров идопусков.

Расчет начинаюс последнейоперации обработки.По таблицамсоответствующихвидов обработкиустанавливаюразмеры промежуточныхприпусков накаждую операциюи затем определяюпромежуточныеразмеры заготовки.

Наименьшеезначениярекомендуемыхприпусковвыбираютсяиз справочникови из ГОСТ 26645-85.

7. Разработкаи обоснованиемаршрутатехнологическогопроцесса

1. Заводскойтехнологическийпроцесс предусматриваетобработку науниверсальномоборудовании,которое применимопри серийномпроизводстве.Большое количествооборудованияведет к тому,что детальмного разпереустанавливаетсяна различныеприспособления,а значит существуетне соблюдениепостоянствабаз.

Таблица 1.7

Базовыймаршрут обработкикорпуса

№ операции	Наименованиеоперации	Модельстанка
005 010 015 020 025 030 035 040 045 050 055 060 065 070 075 080 085	Карусельно-фрезерная Сппециально-сверильная Токарно-револьверная Токарно-револьверная Радиально-сверлильная Радиально-сверлильная Радиально-сверлильная Радиально-сверлильная Вертикально-сверлильная Вертикально-сверлильная Вертикально-сверлильная Резьбонарезная Резьбонарезная Резьбонарезная Слесарная Гидроиспытание Контрольная	6М23С3106 2С150С902 1П365 1П365 2А53 2А53 2А53 2А53 2А125 2А125 2А125 5053 5053 2А125 Стол Н555 Н6-26

В связи сэтим внедряюспециальныеагрегатныестанки, на которыхобрабатываетсядеталь сразуна несколькоопераций содной установки,при этом соблюдаетсяпринцип постоянствабаз. Используетсяспециальный комбинированыйинструментдля сверленияи закрепленияотверстий.

2. Технологияизготовлениякорпуснойдеталипредусматриваетпервоначальнуюобработкуплоскости основания к4 отверстиямш12Н14в нем сцельюполучениятехнологическихбаз. Затемпоследующуюобработку отних основногоотверстияш142Н9.

Такой маршрутныйтехнологическийпроцесс прикрупносерийномпроизводствеявляется наилучшим.При обработкесовмещаютсяконструкторскиеи технологическиебазы, соблюдаетсяпринцип постоянствабаз.

Таблица 1.6

Предлагаемыймаршрутныйтехнологическийпроцесс

корпуса

№ операции	Наименованиеоперации	Модельстанка	Технологическаябаза	Приспособление
1	2	3	4	5
005	Карусельно-фрезерная	6М23Н261	Противоположнаяповерхностьфланца152*152	Специальныеприспособления
010	Автоматная-токарная	1283	Плоскостьоснования иторец шейки	Специальныеприспособления
015	Агрегатная	12А485	Плоскостьоснования иторец шейки	Специальныеприспособления
020	Агрегатная	12А488	Плоскостьоснования иотверстия внем	Специальныеприспособления
025	Агрегатная	12А486	Плоскостьоснования иотверстия внем	Специальныеприспособления
030	Агрегатная	12А487	Плоскостьоснования иотверстия внем	Специальныеприспособления
035	Агрегатная	12А489	Плоскостьоснования иотверстия внем	Специальныеприспособления
040	Гидроиспытание	Н6-26	Плоскостьоснования иотверстия внем	Специальныеприспособления,ванна

Применениеагрегатныхстанков целесообразнопри крупносериномпроизводстве.Оюорудованиетакого планапозволяетувеличтьпроизводительностьтруда и уменьшитьнетрудоемкостьизготовлениякорпуса. Рабочаязона станковсоответствуетгабаритамкорпуса. Мощность,жесткость икинематическиевозможностистанков позволяютвести работуна оптимальныхрежимах резания.

Базовыйтехнологическийпроцесс крышки

№ операции	Наименованиеоперации	Модельстанка
005 010 015 020 025 030 035 040 045 050	Токарная Токарная Токарная Токарная Токарная Сверлильная РезьбонарезваяСверлильная Резьбонарезная Гидроиспытание	16К20 16К20 16К20 16К20 16К20 2М112 2М112 2М112 2М112 Н6-26

Проектируемыйтехнологическийпроцесс крышки

№ операции	Наименованиеоперации	Модельстанка
005 010 015 020 025 030	Токарная Токарно-револьверная Специальнаясверлильная Вертикальносверлильная Резьбонарезная Гидроиспытание	1К282 1П365 2Г175БС1770 2А135 5053 Н3-26

По предлагаемомутехнологическомуроцессу уменьшилоськоличествостанков, а значитосвободиласьплощадь, освободилоськоличествоосновных рабочих,а значит получаетсяэкономия позаработнойплате.

8. Расчетрежимов резания

1. Аналитическийрасчет режимоврезания итехническохнорм времни

Операция005 - фрезероватьплоскостьоснованиякорпуса накорусельно-фрезерномстанке модели6М23Н261. Размерыобробатываемойповерхностиш189мм. Материалзаготовки -высокопрочныйчугун В440 ГОСТ7293-85 с пределомпрочности прирастяженииσ_в=28МПа.

Вид заготовки- литье в земляныеформы. Припускна обработкуh=5мм. ШероховатостьповерхностиR_z=16мкм.Гибкостьютехнологическойсистемы (станок- приспособление- инструмент- заготовка)принебригаем.Марку твердогосплава выбираюпо нормативам[3]ВК8.

Диаметрфрезы Д=250 мм, ачислом зубьевZ=24.Значениегеометрическихпараметровфрнзы: φ=45^ο,φ^ο=45^ο,φ₁=5^ο,α=8^ο,γ=8^ο.

Назначениережима резания

1. Устанавливаемглубину резания.Припуск снимаемза 2 рабочиххода: t₁=h=4мм;t₂=1мм.

2. По карте7 определяемподачу на одинзуб фрезы S_z.Для обработкичугуна σ_в=280МПа фрезойоснащенойсплавом ВК8,при работе настанке мощностью11кВт принимаетсяподача S_z=0.30мм/зуб

3. Для фрезыс Д=250 мм назначаемприод стойкостиТ=240 мм. Допустимыйизнос по заднейповерхностизубьев фрезыh₃=1.5мм.

4. Определяемстойкостьрезания в м/мин,допускаемуюрежущими свойствамифрезы, принимаяширину заготовкиb,равной ширинефрезерованияВ.

V=((C_vD^qv)/(T^mt^XvS_z^YvB^UvZ^Pv))K_v,м/мин (1.21)

Для заданыхусловий обработкинаходим поспрвочнику[4]C_v=445;q_v=0.2;X_v=0.15;Y_v=0.35;U_v=0.2;P_v=0;m=0.32. Длячугуна В440поправочныйкоэффициент:

K_v=K_MvK_NvK_Uv (1.22)

где K_Mv- коэффициент,учитывающийкачествообробатываемогоматериала(табл. 1)

K_Mv=(190/HB)^Nv (1.23)

K_Mv=(190/190)^1.25=1

K_Nv- коэффициент,учитывающийсостояниеповерхностизаготовки(табл. 5)

K_uv- коэффициент,Учитывающийматериал инструмента(табл. 6)

K_uv=0.83

K_v=1*0.8*0.83=0.664

V=(445*250^0.2/(240^0.32*4^0.15*0.3^0.35*189^0.2*24⁰))*).664=66.68м/мин=

=67м/мин=1.12 м/с

5. Определяемчастоту вращенияшпинделя станка:

n=1000v/ПД,мин^-1 (1.24)

n=(1000*67)/(3.14*250)=85мин^-1

Корректируемчастотувращенияшпинделя попаспортнымданным станка:n_g=80мин^-1

6. находимдействительнуюскорость резания:

V_g=ΠДn/1000, м/мин (1.25)

V_g=(3.14*250*80)/1000=62.8м/мин=63м/мин=1.05м/с

7. Вычисляемминутную подачу:

S_M=S_z*Z*n_g,мм/мин (1.26)

S_M=0.3*24*80=576мм/мин

Корректируемминутнуюподачу по паспортнымданным станка:

S_Mg=580мм/мин

8. Определимсилу резания:

P_z=((10C_p*t^x*S_z^y*Bⁿ*Z)/D^q*n^w)K_Mp,Н (1.27)

С_p=54.5(табл.41), x=0.9;y=0.74; u=1.0; q=1.0; w=0

K_Mp=(HB/190)ⁿ;n=1.8 (1.28)

K_Mp=(190/190)^1.0=1

P_z=((10*54.5*4^0.9*0.3^0.74*189^1.0*24)/250^1.0*80⁰)*1=14190H

9. Определяемэффективнуюмощность резания,кВт

N_e=P_zv/(1020*60),кВт (1.29)

N_e=14190*63/(1020*60)=10.6кВт

Следовательно,обратка возможна,поскольку N_Mn>N_эф

Определениеосновноговремени производитсяпо формуле

T_o=L/S_M,мин (1.30)

гдеL=l+y+Δ=50+189+4=243мм

Т_о=243/580=0.42мин

Нормуминутноговремени наоперацию Т_штподсчитываютпо формуле:

Т_шт=Т_о+Т_в+Т_т.об.+Т_о.об.+Т_л.н.

где Т_о- основное время;Т_в- вспомогательноевремя; Т_т.об.- время на техническоеобслуживаниерабочего места;Т_о.об.- время на организационноеобслуживаниерабочего места;Т_л.н.- время на личныенадобностирабочего.

Определениевспомогательноговремени.

а) Времянаустановку иснятие деталивручную 0.09 мин

б) Время назакреплениедетали двумигайками соскользящимипланками 0.48 мин

в) Время наочистку приспособленияот стружки 0.09мин

Тогда времяна установкуи снятие деталиравно -

Т_уст.=0.09+0.48+0.09=0.66мин

Время связаноес переходом,при фрезерованиифрезой, установленойна размер, равно0.05 мин. Время наперемещениестола накарусельно-фрезерномстанке 0.1 мин.

Следовательно,вспомогательноевремя на операциюравно

Т_в=0.66+0.05+0.1=0.81мин (на две детали)

Определениевремени наобслуживаниерабочего места,перерывав наотдых и естественныенадобности

а) наорганизационноеобслуживаниерабочего местав размере 1.2% отТ_опер.И равно 0.015 мин

Т_опер.=Т_о.+Т_в=0.42+0.81=1.23мин

б)на техническоеобслуживаниерабочего места2.5% и равна 0.03 мин

в) на отдыхи естественныенадобности6% от Т_опер.И равно 0.074 мин

Т_шт=0.42+0.81+0.03+0.015+0.074=1.349мин=1.35минна две деталиили 0.675 мин на 1деталь

Определениеподготовительно-заключительноговремени.

При работев приспособлении,установленомподъемником,Т_п.з.на партию деталейравнва 17 мин.Поворот столана угол 1 мин.

Т_п.з.=17+1=18мин

Операция030. Зенкерованиеш66^+0.5наагрегатномстанке 12А486

1. Глубинарезания t=0.5(D-d)

t=0.5(66-63)=1.5мм (1.31)

2. Подачапри зенкерованииприведена втабл. 26[4] иравна S=1.6-2.0мм/об.Принимаю S=1.6мм/об

3. Скоростьрезания

V=(C_vD^q/(T^m*t^x*S^y))*K_v,м/мин [4] (1.32)

ЗначениекоэффициентаC_vипоказателейстепени приведеныв табл.29, а значениепериодастойкости Т- в табл.30. Т=60 мин.

C_v=105;q=0.4; x=0.15; y=0.45; m=0.4, безохлаждения.

Общий поправочныйкоэффициентна скоростьрезания, учитывающийфактическиеусловия резания,

K_v=K_Mv*K_uv*K_lv

где K_Mv- коэффициентна обработаныйматериал (табл.1)

K_Mv=(190/HB)^nv=(190/190)^1.3=1

K_Uv- коэффициентна инструментальныйматериал (табл.6)

K_Uv=0.83

K_lv- коэффициент,учитывающийглубину сверления(табл.31)

K_lv=1.0

При зенкерованиилитых отверстийвводитсядополнительныйпоправочныйкоэффициентK_nv(табл. 5)

K_nv=0.8

K_v=1.0*0.83/0.8=0.664

Скоростьрезания

V=(105*66^0.4/(60^0.4*1.5^0.15*1.6^0.5)*0.664=54.04м/мин

4. Определяюкрутящий моментНм и осевуюсилу, Н

М_кр=10С_м*D^q*t^x*S^y*K_p (1.32)

P_o=10C_pt^xS^yK_p (1.33)

ЗначениякоэффиуиентовС_ми С_ри показателейстепени приведеныв табл.32 [4]

С_м=0.196;q=0.85;x=0.8; y=0.7

K_p=K_Mp=(HB/190)ⁿ; K_p=(190/190)^0.4=1 (1.34)

C =46; q=----; x=1.0; y=0.4

M_kp=10*0.196*66^0.85*1.5^0.8*1.6^0.7*1=127.5H_M

P_o=10*46*1.5^1.0*1.6^0.4*1=1380H

5. Мощностьрезания, кВт,определяютпо формуле:

Ne=(M_kp*n)/9750,

где чистотавращения инструмента,мин^-1

n=1000v/ПD (1.35)

n=1000*54/(3.14*66)=261мин^-1

Ne=127.5*261/9750=3.4кВт

Следовательно,обработкавозможна, поскольку

N_шп/Ne

Определениеосновноговремени производитсяпо формуле:

Т_о=L_p.x./nS,мин (1.36)

где L_p.x.- длина рабочегохода

L_p.x.=L_рез+y,мм (1.37)

L_p.x.=21+6=27мм

Т_о=27/(295*1.6)=0.057мин

Нормаштучного временина операциюТ_штопределяютпо формуле

Т_шт=Т_о+Т_в+Т_отд+Т_обсл [5]

Вспомогательноевремя состоитиз:

1. Временина установкуи снятие деталина два пальцаt_уст=0.24мин

2. Времени,связаном спереходомсостоит извремени напереход t_прх=0.03мин, временина приемы, связаныес переходом,не вошедшиев комплексыt=0.015мин

t_пер=0.03+0.015=0.045 мин

3. Т_отд=0.34*0.03=0.01мин

4. Времяна обслуживаниерабочего местав % от Т_опер,что составляетТ_обсл=0.0085мин. Норма штучноговремени равна

Т_шт=0.057+0.285+0.01+0.0085мин=0.36 мин

5. Подготовительно-заключительноевремя на партиюдеталей

Т_п.з.=11мин

1.8.2 Табличныйметод расчетарежимову резания

Операция010. Автоматнаятокарная.

Станок модели1283.Это восьмишпиндельныйвертикальныйполу-автоматпоследовательногодействия.Станокнастроен надвухцикловуюобработку.

Позиция3,4. Расточитьотверстиеповерхности(1) черновая(см.картыэскизов приложение).Наладка из двухрезцов : резецтокарный проходнойотогнутыйправый с угломв плане 45⁰и пластинкойиз твердогосплава ВК6 ГОСТ18877-73. Угол врезкипластины встержень 10⁰.Державка сталь45 ГОСТ 1050 -88, сечениедержавки 32х20,длина170мм. Параметрырежущей части: главный уголв плане φ=45^ο;φ1=45^ο;γ=8^о;радиус привершине r=0.8

Назначаемрежимы резаниятабличнымметодом.

Глубинарезания t₁=4,5мм;t₂=4мм

Назначаемподачу, исходяиз шероховатостиповерхности R_а=25мкмпри черновомрастачиваниииз таблицы12[4]

S=0.12.......0,25мм/об, принимаюS=0,225мм/об;

СтойкостьТ=200 мин [5]

Скоростьрезания V=Vтабл.*К₁*К₂*К₃,м/мин (1.38)

V_1таб=85м/мин;К₁=0,7;К₂=0,75;К₃=1 [5]стр.29

V_2таб=70м/мин

V₁=85*0,7*0,75*1=46,6м/мин;

V₂=70*0,7*0,75=36,7м/мин

Числооборотов n₁=1000V/пD=1000*46,6/3,14*134=110,8мин^-1

n₂=1000*37/3,14*172=69мин

Принимаю n=112мин^-1

Скоростьдейств. V₁=ПDn/1000=3,14*134*112/1000=47м/мин

V₂=3,14*172*112/1000=60м/мин

Определяюосновное время

Т₀=L_p*x/ n*S ;L_p*x=l_рез.+y+ L_доп.

L_1p*x=18+5+6=29мм Т_1о=29/112*0,225=1,15мин

L_2p*x=15+8+3=26мм Т_2о=26/112*0,225=1,03мин

Принимаю Т₀лимит прю=1,15мин.

Позиция 5,6переход 4 - подрезатьторец, черноваяобработка.

Наладкаиз одного резца- резец левый,проходнойпрямой державочный.Основные параметрырезца: φ=60⁰φ=36⁰;΄α=10⁰;γ=12⁰пластинкаиз твердогосплава ВК8, державкасталь 45ГОСТ1050-88сечением 25х16

Назначаюрежимы резания:

Глубинарезания t=4мм

ПодачаS=0,316мм/об [5]стр23;

СтойкостьТ=200мин

СкоростьV=Vтабл.*К₁*К₂*К₃при φ=60⁰Vтабл.=95м/мин

V=95*0,55*1*1,05=55м/мин

Числсоборотов n=1000*V/ПD=1000*55/3,14*170=103мин^-1

Принимаю n=105мин ^-1

Действительнаяскорость V=ПDn/1000

V=3,14*170*105/1000=56м/мин

Определяюосновное времяТ_о=L_p*x/n*S

L_p*x=19+3+6=28мм; Т_о=28/105*56=0,05мин

Позиция7,8 переход 5-расточитьотверстиенапроход, обрабрткаполучистовая.Наладка изодного резца- резец токарныйпроходнойотогнутыйправый с угломв плане 45⁰и пластинкойиз твердогосплава ВК6ГОСТ18877-73.Угол врезкипластины встержень 10⁰.Державка изстали 45ГОСТ1050-88,сечение державки32х20, длина 170мм.Параметрырежущей части: φ=45⁰;φ₁=45⁰;γ=8⁰;r=0,8мм

Назначаюрежимы резания:

Глубинарезания t=1,5мм

ПодачаV=105*0,55*0,9*1=52м/мин

Числооборотовn=1000*V/ПD=1000*52/3,14*137=120,9мин^-1

Принимаюn=112мин^-1

ДействительнаяскоростьV=ПDn/1000=3,14*137*112/1000=48м/мин

Определяюосновное время

Т_о=23/112*48=0,004мин

Сила резания Р_z=10C_pt^xS^yυⁿK_p [4]с.274 (1.41)

Р_z=10*92*4^1,0*0,225^0,75*60⁰*0,89=1071H

Операция015-агрегатная.Станокмодели 12А485

Iпоз.Загрузочная

IIпоз.переход2:сверлить 2 отв.Ш11

Сверло 2301-0404ГОСТ2092-77

Назначаюрежимы резания:

Определяюдлину рабочегохода головки

L_p*x=L_рез+у,мм [5]стр.303

L_p*x=8+6=14

Назначаюподачу S₀=0,25мм/об [5]стр.112

Стойкостьопределяю покарте С-3 [5]стр.114

T=20мин

ОпределяюV=Vтабл.*К₁*К₂*К₃; Vтабл.=20м/мин стр.118

V=20*1,2*1,6*1=38,4м/мин

Числооборотов n=1000*V/ПD=1000*38/3,14*11=1100мин^-1

Минутнаяподача Sм=S₀*n=0,25*1100=275мм/мин

Уточнениескорости резанияпо принятымчислам оборотов

V=ПDn/1000=3,14*11*1100/1000=38м/мин

Расчет основногомашинноговремени

Т₀=L_p*x/S_м=14\275=0,05мин

Переход3:сверлить 2отверстия ш12

L_p*x=14мм;S=0,25мм/об [5]стр.112

Т=20мм

V=20м/мин; n=1000*30/3,14*12=1008мин^-1

Sм=0,25*1008=252мм/мин

V=ПDn/1000=3,14*12*1008/1000=38м/мин

Т₀=14/252=0,055мин

Переход4: сверлить 2отверстия ш 16

L_p*x=14+6=20мм; S=0,35мм/об;Т=40 мин

ОпределяюV=17*1,2*1,2*1=24,5м/мин

n=1000*24,5/3,14*16=488мин^-1;S_м=0,35*488=171мм/мин

V=ПDn/1000=3,14*16*488/1000=24,5м/мин

Т₀=20/171=0,12мин.

Остальныепереходы иоперации определяютабличнымметодом и вношув сводную таблицурежимов резанияи норм времени.

2. Конструкторскаячасть

1. Проэктированиестаночныхприспособлений

1. Описаниеконструкциии принцип действияприспособления

Для обработкидетали на токарномвосьмишпиндельномвертикальномполуавтоматепоследовательногодействия модели 1283 в качествезажимногоустройстваприменяемспециальноеприспособлениес силообразующимизвеньями толкающего(тянущего) действия.Зажим изделия- гидравлический.Приспособлениеприменяют длясокращениявспомогательноговремени затрачиваемогона зажим детали,облегченияфизическоготруда рабочего,стабилизациисилы зажимачерез закрепленнуюпланшайбупозиция 1 проходиттяга поз. 7 однасторона к которойприсоединенак силовомуустройству,а другая к коромыслупозиции 9.Накоромысле спомощью осей35 крепится 3прихвата позиции3,4,10, которые черезнаправляющиеокна в основании8 закрепляютобробатываемыйкорпус коробкивыводов, зажимаяи отжимая детальв осевом направлении.В тяге 7 имеетсяшестигранноеотверстие подключ. Базирутсякорпус по плоскостина базовик 6 накотором имеется2 пальца - одинцилиндрическийпоз.29, другойсрезаный поз.28,для базированиепо отверстиямв основаниии упором в торецдвумя винтами22 со сферическимконцем.

2. Расчетприспособленияна точность

Приспособлениесчитаетсягодным, если

δ_д>Ε_Σ

где δ_д- допускдетали

Ε_Σ- суммарнаяпогрешностьобработкидетали

___________________________________________

Ε_Σ=aVΕ_б²+Е_з²+Е_пн²+Е_пу²+Е_рп²+Е_рн²+Е_о²+Е_д²+Е_изн²+Е_и²+Е_н² (2.1)

где Е_б- погрешностьбазирования;

Е_з- погрешностьзакрепления;

Е_пн-погрешностьрасположенияэлементов длянаправления инструментовотносительноопор;

Е_ру-погрешностьрасположенияэлементов;

Е_рн-погрешностьрасположенияприспособления;

Е_и- неточностьизготовленияинструмента;

Е_н- погрешность,связаная снастройкойинструментана размер;

Е_с- Погрешность,связаная снеточностьюстанка в ненагруженомсостоянии;

Е_д- Погрешность,связаная сдеформированиемсистемы СПИД;

Е_изн-погрешность,связаная сизносом инструментов;

а - коэффициентвозникновенияпогрешности

а=1/1.2

Погрешностьустановкиопределяю поформуле:

_______________

Е_уст=VЕ_б²+Е_з²+Е_пн²+Е_ну² (2.2)

Погрешностьнастройкиопределяю поформуле:

________________

Е_н=VЕ_рн²+Е_рп²+Е_н²+Е_и² (2.3)

Погрешностьобработкиопределяю поформуле:

___________

Е_об=VЕ_с²+Е_д²+Е_изн² (2.4)

Е_б=0,т.к. конструкторскиеи технологическиебазы совпадают;

Е_з=0,т.к. сила закреплениявеличина постояннаяот гидропривода

____________

Е_пнVδ_пр²+S_1max²+e² (2.5)

где δ_пр- погрешностьприспособленияотносительноопор

δ_пр=δ_д/(2...10)=2/8=0.25мм

S₁=0.1;e=0.01 мм

____________________

Е_уст=V0.25²+0.1²+0.01²=0.269мм

Е_пу=0,т.к. учитываетсяпри росте Е_ин

Е_рп=0,т.к. зазор междуустановочнойповерхностьюприспособленияи плоскостьюстола станкаравен нулю.

Е_н=δ_изг+Δ (2.6)

δ_изг-допуск на неточностьизготовлениящупа. Для щупадлиной 3 мм-δ_изг=0.006мм

Δ- субъективнаяпогрешностьзависимая отквалификациирабочего Δ=0.01мм

___________

Е_н=V0.006²+0.01²=0.032мм

Е_ри=0,т.к. оно уже учтенов Е_н

Е_с=0.02мм - для бывшегов эксплуатациистанка определяетсяс фактическимизамерами.

Е_д=0.01мм

Е_изн=0.1мм ______________

Е_обр=V0.02²+0.01²+0.1²=0.1мм

________________

Е_Σ=1.15V0.269²+0.032²+0.1²=0.288мм

δ_д=0.4мм>E_Σ=0.288мм

Определяемзапас точности

ΔТ=δ_д-Е_Σ (2.7)

ΔТ=0.4-0.288=0.112мм

Износ опорс развитойповерхностьюконтакта определяемпо формуле:

U=β*N^0.5,мкм

где β- коэффициент,зависящий отконструкцииопор

N- количествоустановокобрабатываемыхдеталей наопоры, исходииз месячнойпрограммы, еслиприспособлениеодноместное.

U=0.001*28.86=0.0289мм=0.029мм

Ремонтныйпериод работыприспособления

А=ΔТ/U; (2.8)

А=0.112/0.029=3.86мес

ПринимаюА=4 месяца.

Расчетприспособленияна усилие зажима

Зажим корпусаосуществляетсятремя прихватамис помощьюгидроцилиндра.

Расчет сводитсяк определениюусилия на штокепри заданныхдиаметре цилиндраи давлениемасла в гидросистеме.Усилие на штокепоршневыхгидроцилиндроврасчитываетсяпо формуле:

Q=3*P/1-3*l/H*f*1/η,Н (2,9)

где: η-коэф.,учитывающийпотери от тренияв шарнирах.

Р- требуемоеусилие зажимана каждом кулачке;

6. коэф.тренияна рабочихповерхностяхкулачков

f=0,25-для кулачковс гладкимиповерхностями

Р=К*Р_z/sinα/2/n*f*D₁/D,H

где К-коэф.запаса

К=К₀*К₁*К₂*К₃*К₄*К₅

где: К₀=1,5-гарантированныйкоэф. запасадля всех случаев

К₁-коэф.,учитывающийсостояниеповерхностизаготовки длячерновой К₁=1,2

К₂-коэф.,учитывающийувеличениесил резанияот пргрессирующегозатупленияинструмента(К₂=1,0-1,9);для чугуна припредворительномточении К₂=1

К₃-коэф.,учитывающийувеличениесилы резанияприпрерывистомрезании. Приточении К₃=1,2;

К₄=1для гидропривода;

К₅-коэф., учмтываемыйтолько приналичии крутящегомомента. В нашемслучае К₅отсутствует.

К=1,5*1,2*1*1,2*1=2,16

Р_z-силарезания израсчета; Р_z=1071H

α-угол призмыкулачка;α=90⁰

14. количествокулачков; n=3

f-коэф.тренияна гладкихкулачках; f=0,25

D₁-диаметр обрабатываемойповерхностив мм.

4. диаметрзажимной поверхностив мм.

Р=2,16*1071*sin90⁰/2/3*0,25*137/220=1358,1H

Определяемусилие на штоке

Q=3*1358,1/1-3*15.120*0,25*1/0,95=4980Н

Расчетудовлетворяеттребованиям Q>P

3. Проэктированиеконтрольныхприспособлений

1. Описаниеконструкциии принцип действияприспособления

Приспособлениепредназначенодля контролянеперпендикулярностиповерхностиГ в деталиБПИШ.751695.005.

Приспособлениесостоит изкорпуса 2, верхняячасть котороговыполнена ввиде ручки. Ввертикальномпазу корпусаперемещаетсястержень спостояннымупором поз.3, ав горизонтальномпозу основаниякорпуса поз.2размещен штырьпоз.6, сслужащийдополнительнымбоковым упором,контактирующимс поверхностьюотверстияпроверяемойдетали. Переменнаястержня с упоромпоз.3 в вертикальномпазу, устанавливаемупор на нижнююглубину, а штырьпоз. 6, переменнаяв горизантальномпазу настраиваемна диаметрпровериемогоотверстия.Стержень супором 3 закрепляетсяв корпусе 2 спомощью гайкипоз.10 и пружинапоз.7.

Поворотныйрычаг поз.4 сидящийна оси поверхностина индикаторИЧ10кл.1ГОСТ 577-68поз.17. В приспособлениявходит подставкапоз.1 с двумипальцами позю13и поз.14. Подставкавыполняет рольмерительнойплиты.

На подставкупоз.1 устанавливаемпроверяемуюдеталь. На детальустанавливаеммерительноеприспособлениеоснованием.Ручкой досылаемупор поз.3 и штырьпоз. 6, предварительнонастроеныена глубину идиаметр, досоприкосновенияс диаметромпроверяемойдетали. Измерениеосуществляетсяметодом двойногоизмерения поразности показанийиндикатора,либо непосредственнопо отклонениюстрелки индикатораот нулевогоположения,настроеногопо оброзцовойдетали.

Расчетна точностьмерительногоприспособленияне производится,т.к. погрешностьприспособленияпроизводитсяпо образцовойдетали. Учитываетсяпогрешностьиндикатораи погрешностьизмеренияобразцовойдетали.

4. Проэкторованиеспециальногометаллорежущегои вспомогательногоинструмента

Основнойтенденциейсовершенствованиярежущего инструментаявляется заменанапайноготвердосиловногоинструментана инструментс механическимкреплениеммногогранныхнеперетачиваемыхпластин. Наиболееэффективноеприменениеинструментас механическимкреплениемМНП в условихмассовогокрупносерийногопроизводства.

По сравнениюс напайныминструментс МНП характеризуетсяследущимипреимуществами:

1. Повышениестойкости на30-50%по сравнениюс лучшими образцаминапайногоинструмента;

2. Повышениепроизводительностиобработки на10%;

3. Сокращениестоимостипериода стойкости;

4. Постоянстводлины режущихкромок;

5. Взаимозаменяемостьпластин;

6. Постоянствоустновки инструментапо высоте центров;

7. Сокращениерасходов твердогосплава и увеличениевозврата отходовтвердого сплвана переработку.

Но существуютнедостатки,которых намногоменьше, чемпреимуществ:

1. Вынужденаяи не всегдаоптимальнаягеометрияинструмента;

2. Увеличенныегабариты головкиинструмента.

Предлагаюзаменить фрезуторцовую снапайныминожами с пластинамииз сплава ВК8 на фрезу смеханическимкреплением5-гранных пластиниз сплава ТН-20 [6]с.31.

Новымнапрвлениемвразработкемарок твердыхсплавов являетсясозданиесплава наосновекарбидатитана и карбонитридатитана сникель-молибденовойсвязкой (безвольфрамовыесплавы ТМ1,ТМ3,ТН-20, КНТ-16). Этисплавы имеютвысокую окалиностойкость,причем образующаясьна поверхностиизделий тонкаяокисная пленкавыпоняет впроцессе эксплуатацииинструмента,при высокихтемпературах,роль твердойсмазки. Благодаряэтому сплавимеет низкийкоэффициенттрения и хорошосопротивляетсяизносу.

Результатыпоказали, чтостойкость фрез_tв 1.4 раза вышестойкостианологичныхфрез с напайныминожами из сплаваВК8. Скоростьувеличелась,подача тоже.

Произвожурасчет экономическогоэффекта отснижения машинноговремени напериод стойкостиили на выполнениееденицы изготавливаемойпродукции(деталь).

1. Коэффициентхарактеризующийснижение машинноговремени

К_м=(V_н*S_н*t_н)/(V_б*S_б*t_б) (4.1)

где V_м-скорость резанияинструментас улучшенымиэксплуатационнымисвойствами;

S_н-подача инструментасулучшенымиэксплуатационнымисвойствами;

t_н-глубина резанияинструментомс улучшенымиэксплуатационнымисвойствами;

V_б-скорость резаниябазисныминструментом;

S_б-подача к базисныминструментам;

t_б-глубина резаниябазисныминструментом.

К_м=(90*0.4*4)/(63*0.3*4)=1.9

2. Затратыпропорциональныемашинномувремени, безучета затратпо его эксплуатации

а) на периодстойкости

S_tм^Н=S_tн^Н(К_м-1) (4.2)

где S_tм^H-минутные затратыпотребителя,пропорциональныевспомогательномуи машинномувремени, определяютсяпо даннымпредприятеям

S_tм^Н=S_tм*τ_б*К_т,гр (3.3)

где S_tм-минутные зараты,пропорционвльныемашинномувремени безучета затратпо эксплуатацииинструментана станке модили6Н23;

τ_б-период стойкостибазиснойпластикиВК8

К_т-коэффициент,характеризующийувеличениестойкостинового инструмента

S_tм=0.021*16*1.8=0.6гр/период

S_tм¹=0.6(1.9-1)=0.59=0.54 грн. (период)

б) на единицуизготавлиемойпрдукции (деталь)

S_tм²=0.6*(0.42/1.9)=0.13гр (3.5)

3. Экономическийэффект от снижениянаминальговремени, гр:

а) на периодстойкости

Э_tм²=S_tм¹(К_м1)

Э_tм=0.54(1.9-1)=0.486гр

б) на еденицуизготавливаемойпродукции(деталь)

Э_tм²=S_tм²(К_м-1) (4.6)

Э_tм²=0.13(1.9-1)=0.117гр

4.Процентроста производительности труда

ΔТ=t_маш^б/t_шт^б(К_м-1/К_м)*100% (4.7)

где t_маш^б-машинное время,необходимоедля производстваеденицы продукциипри работубазисным инструментом

t_шт^б-штучное времянеобходимоедля производстваеденицы продукциибазисным инструментом

ΔТ=0.42/1.35(1.9-1/1.9)100%=15%

Расчетыпоказали, чтона данной операциирекомендуетсязаменить напайныепластины ВК8на пластиныс механическимкреплениемиз стали ТН-20.

5. Средствомеханизациии автоматизациитехнологическогопроцесса

В качествемеханизациина участке япредлагаюгидростенд,который предназначендля гидроиспытаниядеталей электродвигателя.

Гидростендсостоит изгидропроцессапоз.2, насоснойустановки поз.1и трубопровода.Гидропроцесспоз.2 состоитиз бака длярабочей жидкости,стола с напорнымтрубопроводоми сдвоеногопневматическогопресса,на шток которогоприкрепляютсяяприспособлениядля герметизациииспытателбныхдеталей.

Насоснаяустановкапредосталяетсобой пневмонасоспоршневоготипа, расположеныйв баке для жидкости.Пневмонасоссостоит из двухцилиндров:пневматическогои цилендрического,имеющиъх одиншток. Возвратно-поступательноедвижение штокаосуществляетсяза счет регулируемыхупоров соединенныхсо штоком насоса,которые воздействуютна конечныйвыключатель.

Воздух изсистемы черезвлагоотделитель,маслораспылительпоступает в:

1. Пневмопрессчерез ручнойпневмокран;

2. пневмонасосчерез редуктор,обеспечивающийсоответствующеедавление воздуха и пневматический3-х позиционныйклапан.

Рабочаяжидкость черезприемный фильтри распределительнуюкоробку всасываетсячерез соответствующиеотверстия врабочую полостьгидроцилиндраи подаетсячерез распредкоробкув полость испытуемойдетали. Конечныйвыключательуправляетмагнитами 3-хпозиционногопневмоклапанаи магнитомраспределительнойкоробки гидросистемы.

Для определениядавления жидкостив системе имеетсяманометр. Прирезком падениидавления вполости испытуемойдетализапорныйклапан разобщаетдеталь с напорнымтрубопроводом.

Вес-178кг.

Габариты-1660*642*1830.

Испытываютсяразличныедетали входящиев комплектэлектродвигателя.

Рабочаяжидкость длягидроиспытания- эмульсия. Давлениерабочей жидкостиР=10...20 атм придавлениивоздуха в сетиР_в=3...6атм.

Усилие наштоке пресса4160...8320 кг

При гидроиспытаниивозможно мгновенноеизменениедавления жидкостиво времяпеременынаправлениядвиженияпневмоцилиндранасосной установки.

f