Проект механосборочного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Цель дипломного проекта - разработать и спроектировать участок механосборочного цеха по изготовлению крана вспомогательного тормоза локомотива.

Задачи дипломного проекта:

- определить тип производства и выбрать вид его организации

- разработать технологический процесс сборки крана вспомогательного тормоза локомотива

- разработать технологический процесс изготовления корпуса

- проектирование технологической оснастки

- планировка участка механосборочного цеха

- экономическая часть.

Основной задачей дипломного проекта является систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний по специальности и применение этих знаний при решении конкретных научных, технических, экономических и производственных задач, а также задач культурного строительства;

- развитие навыков ведения самостоятельной работы и овладения методикой исследования и экспериментирования при решении разрабатываемых в дипломном проекте проблем и вопросов.

Необходимо решить задачу проектирования экономически эффективного технологического процесса изготовления сборочной единицы с использованием достижений науки, техники и передового производственного опыта.

Часть I. Технологическая

1. Определение типа производства и выбор вида его организации

Исходные данные для расчёта:

Общий выпуск по неизменным чертежам - 4000 штук;

Производственная программа - 1000 штук в год.

1. Деталь будет выпускаться:

2. Такт выпуска при двусменном режиме работы:

, где

F = 2052 часов - годовой фонд времени,

n - коэффициент, учитывающий простои оборудования, связанные с наладкой и обслуживанием;

N - количество деталей в партии:

3. Дневной выпуск изделий:

4. Сменный выпуск:

5. Число изделий в месяц:

Выбор организационной формы технологического процесса сборки.

Необходимое число рабочих-сборщиков:

, где

q - количество рабочих-сборщиков;

T_o - общая трудоемкость сборки изделия;

T_c - продолжительность по времени совмещенных операций ( в данном случае нет совмещенных операций, следовательно T_c = 0 );

t - такт выпуска;

t_п - время перемещения собираемого изделия от одной позиции к другой ( позиция одна, следовательно t_п = 0 );

??- количество параллельных потоков ( один поток, ? = 1 ). Тогда:

Следовательно, принимаем q = 1, нужен один рабочий-сборщик.

Существует три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Под единичным производством машин, их деталей или заготовок понимают изготовление их, характеризуемое малым объёмом выпуска. При этом считают, что выпуск таких машин, деталей или заготовок не повторится по неизменяемым чертежам. Продукцией единичного производства являются машины, не имеющие широкого применения (опытные образцы машин, тяжёлые прессы, крупные гидротурбины, уникальные металлорежущие станки и т.п.).

Под серийным производством машин, их деталей или заготовок понимают их периодическое изготовление повторяющимися партиями по неизменяемым чертежам в течение продолжительного промежутка календарного времени. Производство осуществляется партиями, при этом возможна партия из одного изделия. В зависимости от объёма выпуска этот тип производства делят на мелко-, средне- и крупносерийное. Примерами продукции серийного производства могут служить металлорежущие станки, компрессоры, судовые дизели и т.п., выпускаемые периодически повторяющимися партиями.

Под массовым производством машин, деталей или заготовок понимается их непрерывное изготовление в больших объёмах по неизменяемым чертежам продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна и та же операция. Для массового производства характерна узкая номенклатура и большой объём выпуска изделий. Продукцией массового производства являются трактора, автомобили, электродвигатели, холодильники, телевизоры и пр.

Используя исходные данные, выбираем тип производства. Так как данное изделие (Кран вспомогательного тормоза локомотива 172) выпускается партиями не продолжительное время по неизменяемым чертежам, учитывая массу и годовой выпуск, выберем тип производства мелкосерийный.

2. Разработка технологического процесса сборки узла

Служебное назначение узла и принцип его работы.

Служебное назначение:

Кран вспомогательного тормоза локомотива (далее кран) предназначен для ручного управления тормозами локомотива при рабочем давлении 0,6±0,1 МПа.

Принцип работы:

Ручка крана имеет три фиксированных положения: отпуск (О), перекрыша (П), торможение (Т).

В положении «Т» сжатый воздух из пневмомагистрали (ПМ) через входное отверстие G” в кронштейне поз.2 поступает под открытый тормозной клапан поз.24 и далее через центральное отверстие в корпусе поз.1, кронштейн поз.2 к тормозному цилиндру (ТЦ). Величина давления в ТЦ фиксируется по манометру и зависит от времени удержания рукоятки в этом положении.

По достижении необходимого давления в ТЦ ручка крана переводится в положение «П». В этом положении клапаны поз.24 (тормозной и отпускной) закрыты. Давление в ТЦ остаётся постоянным.

Для полного или частичного отпуска тормозов ручка устанавливается в положение «О», затем открывается отпускной клапан, сообщающий ТЦ с АТ. Величина ступени отпуска зависит от времени удержания рукоятки в этом положении. Для прекращения отпуска ручку необходимо перевести в положение «П».

Анализ чертежа, технических требований на узел и технологичности его конструкции.

Кран состоит из корпуса поз.1 с двумя клапанами поз.24, отпускным и тормозным. Для управления клапанами поз.24 в корпусе устанавливается кулачок поз.3 с ручкой поз.8, которая жёстко соединена с кулачком поз.3 и имеет 3 фиксированных положения. Клапаны поз.24 удерживаются в закрытом положении пружинами поз.4 и поз.5. Корпус поз.1 крепится на кронштейне поз.2, в котором имеются резьбовые отверстия G” для подвода сжатого воздуха. В закрытом положении клапаны поз.24 удерживаются пружинами поз.4,5, которые останавливаются в заглушках поз.26. Одно резьбовое отверстие в кронштейне поз.2 закрывается заглушкой поз.18 с кольцом поз.15. крепление крана осуществляется посредством шпилек поз.19 и гаек поз.17.

Технические требования

а) обеспечить линейный размер пружины находящейся в сжатом состоянии в пределах 15±0,5мм.

б) обеспечить силу сжатия пружин клапана не менее 0,6МПа

в) обеспечить усилие при котором клапаны удерживаются в закрытом положении не более 9 МПа (сила, которой взрослый человек может надавить рукой).

г) обеспечить расстояние между кулачком и направляющей в пределах 0,5±0,2мм.

Несоблюдение приведённых выше требований повлечёт за собой невозможность выполнения краном своего служебного назначения, например: при несоблюдении технического требования - обеспечения усилия сжатия пружин, возможен случай, когда из-за малой его величины произойдёт самопроизвольное открытие отпускного клапана и в последствии невозможность набора необходимого давления в тормозном цилиндре.

Технологичность конструкции крана

Анализ чертежа корпуса показал, что он имеет симметричную геометрию в продольном сечении. Это сделано, для того чтобы сократить время сборки узла, используя одинаковые детали, как в левой, так и в правой части.

Диаметры расточки заглушки 172.005 и ступенчатого торца гнезда 172.011 рассчитаны и подобраны таким образом, чтобы в состав узла - корпус 172.010, входили уже имеющиеся на производстве детали от ранее изготовленных приборов, такие как пружины 150.203 и 483.031.

При закреплении деталей и узлов крана 172.000 используются стандартные изделия, такие как винт М6х10 ГОСТ 1476-93, винт М6х12 ГОСТ 17475-80, винт ВМ3х6 ГОСТ 17473-80, гайка М8 ГОСТ 5915-70, гайка М12 ГОСТ 5915-70, шпилька М12х32 СТП 10-215-82.

Выбор метода достижения требуемой точности узла.

В результате проведенного анализа технических требований на узел было выявлено одно из наиболее важных требований, а именно: обеспечить линейный размер пружины находящейся в сжатом состоянии равный 15мм. с допуском ±0,5мм.

Для выполнения этого требования необходимо выявить все размеры деталей (в номиналах и допусках), влияющих на выполнение этого требования. Для этого необходимо выявить замыкающее звено и метод достижения точности РЦ.

Обеспечение точности создаваемого узла сводится к достижению требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей, заложенных в его конструкцию, и размерных цепей, возникающих в процессе изготовления крана. Задачу обеспечения требуемой точности замыкающего звена решим одним из нижеследующих методов: полной и неполной взаимозаменяемости. Определим наиболее экономичный метод с учётом с предъявляемыми требованиями.

Размерная цепь А состоит из:

А_? - замыкающее звено - длина пружины находящейся в сжатом состоянии при силе сжатия 0,9 МПа

A₁ - размер между левым 22мм. и правым 13мм. торцом клапана 172.011

A₂ - Ширина бурта 22мм. седла 172.009

A₃ - Глубина отверстия М33 в корпусе 172.001

A₄ - Расстояние от торца М33 до дна отверстия 13мм. в заглушке 172.005

Размерная цепь А, определяющая зазор, показана в графической части, лист 1.

а) Метод полной взаимозаменяемости.

Сущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается во всех случаях её реализации путём включения в неё составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений. Сборка изделий при использовании этого метода сводится к механическому соединению взаимозаменяемых деталей. При этом у 100% собираемых объектов автоматически обеспечивается требуемая точность замыкающих звеньев размерных цепей.

Определение номиналов, полей допусков, верхнего и нижнего предельных отклонений, координат середины поля допуска размерной цепи А, проходит по следующему алгоритму действий:

1.Уравнение номиналов.

где

n - число увеличивающих звеньев;

m - число уменьшающих звеньев.

2. Уравнение допусков.

Из условия задачи следует, что поле допуска замыкающего звена

,

а координата середины поля допуска замыкающего звена

Имея дело с плоской линейной размерной цепью и решая задачу методом полной взаимозаменяемости, при назначении полей допусков на соответствующие звенья необходимо соблюдения условия:



3.Уравнения координат середин полей допусков.

Координату середины поля допуска шестого звена находим из уравнения:

Правильность назначения допусков проверим, определив предельные отклонения замыкающего звена:

Сопоставление с условиями задачи показывает, что допуски установлены правильно.

б) Метод неполной взаимозаменяемости.

Сущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается с некоторым, заранее обусловленным риском путём включения в неё составляющих звеньев без выбора, подбора или изменение их значений.

Зададим значение коэффициента риска t_А? , считая, что в данном случае Р=1% экономически оправдан. Такому риску t_А? =2,57.

Полагая, что условия изготовления деталей таковы, что распределение отклонений составляющих звеньев будет близким к закону Гаусса, принимаем

Найдём средний допуск на звенья при обоих методах:



Ai	Метод полной взаимозаменяемости	Метод неполной взаимозаменяемости
	?в	?н	?0	TA	TAср	?в	?н	?0	TA	TAср
A1	+0,15	-0,15	0	0,3	0,25	+0,4	-0,4	0	0,8	0,72
A2	+0,1	-0,1	0	0,1		+0,32	-0,32	0	0,63
A3	+0,15	-0,15	0	0,3		+0,4	-0,4	0	0,8
A4	+0,1	-0,1	0	0,1		+0,32	-0,32	0	0,63

Для достижения требуемой точности замыкающего звена в одной размерной цепи выбираем метод не полной взаимозаменяемости. Данный метод позволяет расширить допуски на составляющие звенья, что ведёт к понижению себестоимости и работоспособности по отношению к методам пригонки и регулирования.

Метод неполной взаимозаменяемости не гарантирует получения 100% изделий с отклонениями замыкающего звена в пределах заданного допуска, с коэффициентом риска равным 1%. Однако дополнительные затраты труда и средств на исправление небольшого числа изделий, размеры которых вышли за пределы допуска, в большинстве случаев малы по сравнению с экономией труда и средств, получаемых при изготовлении изделия, размеры которого имеют более широкие допуски.

Экономический эффект, получаемый от использования метода неполной взаимозаменяемости вместо метода полной взаимозаменяемости, возрастает по мере повышения требований к точности замыкающего звена и увеличении числа составляющих звеньев в размерной цепи. возможность выполнения технологических процессов изготовления деталей и особенно сборки машин рабочими невысокой квалификации.

Контроль крана выполнить внешним осмотром с применением линейки, штангенциркуля пробок, пробок резьбовых, калибров, калибров резьбовых, скоб, высотомеров, глубиномеров, и весов. Выполнить внешний осмотр поверхностей трения сопрягаемых деталей после контрольной разборки. После контроля кран собрать и провести испытания на соответствие требованиям ТУ 24.05.10.126-97 на испытательном стенде. При разборке и сборке крана использовать средства измерения ОТК. Измерение величин давления сжатого воздуха провести по манометрам. При испытании рукоятка крана ставится в тормозное положение «Т». Время наполнения резервуара измеряют секундомером. Для испытания отпуска тормозов рукоятка крана ставится в отпускное положение. Время снижения давления в резервуаре измеряется секундомером. Затем рукоятка крана ставится в положение «П» последовательно после испытаний положений «Т» и «О». При этом не должно быть завышения давления после испытания в положении «Т» и снижения давления после испытания в положении «О». Измерения провести по истечении 30 секунд после перевода ручки крана в течение 30 секунд. Испытание провести в резервуаре V= 10л. 0,6 МПа обмыливанием мест соединений. Испытания крана при предельных значениях температур +45±3°С и -50±3 провести в климатической камере. После достижения в климатической камере предельного значения температуры кран выдержать в ней не менее чем в течении 2^х часов. Подтверждение показателей надёжности допускается проводить сбором статистических данных по результатам эксплуатационных испытаний.

Схема пневматическая принципиальная стенда

1- кран 1-2 УЗ ОСТ 24.290.16-86;

2- редуктор 212;

3- резервуар V = 20 л.;

4- кран 172;

5- резервуар V = 10 л.;

6- манометр Кл.1 ц/д 0,1 кгс/см², предел 10 кгс/см² ГОСТ 2405-88;

7- труба 15 ГОСТ 3262-75.

После установки крана на подвижной состав повторно проводят испытания на герметичность мест соединений.

Схема сборки узла.

Размещено на http://www.allbest.ru/

На основании программы выпуска и габаритных размеров крана принимаем стационарную не поточную сборку с одним рабочим местом.

Сборка крана 172 производится на верстаке. Перед сборкой необходимо продуть детали от остатков технической пыли. Для закрепления корпуса на верстаке используют тиски 7827-0325 ГОСТ 4045-75. Для сбора резьбовых соединений применяется пневмогайковёрт ИП 3112-У11 с наконечниками МТ 9694-686 и МТ 9694-685, отвёртки 7810-0941 3В ГОСТ 17199-88 и 7810-0964 3В ГОСТ 17199-88.

Расчет числа рабочих мест и рабочих-сборщиков.

1. Сборка комплектов (172.020 Корпус, 172.00 Клапан, 172.040 Заглушка) - 12 мин.

2. Сборка подузлов (172.010 Корпус, 172.070 Кронштейн, 172.080 Кулачек , 172.090 Ручка) - 34,5мин.

3. Сборка узла (Кран 172.000) - 40 мин.

при отсутствии совмещенных во времени операций, при совмещении времени транспортирования кранов с оперативным временем и при стационарной сборке:

[раб место]

выбираем один рабочий-сборщик, и одно рабочее место.

Построение циклограммы сборки.

Ввиду того, что работает один рабочий-сборщик в построении

циклограммы и планировке рабочих мест нет необходимости.

Планировка сборочного места.

Разработка технологического процесса изготовления детали.

Корпус 172.001 предназначен для базирования деталей входящих в состав корпуса 172.010 и кулачка 172.080, а также для обеспечения герметичности всего узла.

Основными показателями качества корпуса являются:

соосность отверстий под сёдла относительно общей оси с установленным допуском, плоскостность поверхности основания с установленным допуском, перпендикулярность общей оси отверстий под сёдла относительно оси отверстия под кулачек с установленным допуском, герметичность стенок при испытании сжатым воздухом под давлением 0,6 МПа в течении 30с..

Анализ чертежа, технических требований на деталь и её технологичности.

Корпус 172.001 представляет из себя простую корпусную деталь симметричную в поперечном сечении, среднего класса точности, небольших габаритов, с двумя отверстиями в торцах для крепления клапанов, одним сверху для крепления кулачка и тремя в основании для запрессовки ниппелей. Корпус изготавливается из алюминия марки АК7ч ГОСТ 1583-93, с твёрдостью > 70HB.

Из вышесказанного следует, что при изготовлении корпуса будут использоваться операции токарная, вертикально-сверлильная, резьбонарезная, зачистка, химическое окисление с последующим контролем исполненных размеров.

3. Выбор вида заготовки и назначение припусков на обработку

В производстве корпусные детали изготавливают в основном литьём, но ввиду небольшого размера корпуса и непродолжительное время изготовления по неизменяемым чертежам можно также изготовить корпус штамповкой на ГКМ.

Расчеты получения заготовок ведут по формуле:

Ким = Vдет / Vзаг

Объем детали Vдет = 67см³

Объем заготовки литьё Vзаг = 107см³

Объем заготовки из штамповки ГКМ Vзаг = 194см³

Ким1 = 67 / 107 = 0,35

Ким2 = 67 / 194 = 0,63

Выбираем вариант 1, т.к. он экономически целесообразен.

Исходя, из объёма выпуска и массы корпуса выбираем литьё в кокиль.

Выбор технологических баз и обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки.

Для обработки корпусов и получения минимальных погрешностей нужно создать технологические базы для установки в токарных станках. Исходя из особенностей токарного станка и точного размещения заготовки на нем, необходимо обработать торцы заготовки и выполнить центровочные отверстия. Выполнять будем на Токарно-револьверном станке с ЧПУ 1В340 Ф30, в двухкулачковом гидравлическом патроне МТ 9661-434, с кулачками МТ 9664-440. Так как кулачки сконструированы специально для закрепления корпуса 172.001 для обеспечения высокой точности обработки и установки заготовки в станке то так же являются и приспособлением.

Базирование корпуса в двухкулачковом гидравлическом патроне МТ 9661-434 самоцентрирующимися кулачками МТ 9664-440.



Здесь за счет специальных кулачков обеспечивается более точное базирование корпуса.

Обработка большинства поверхностей, в том числе и ответственных, осуществляется с одной установки.

Данная установка обеспечивается специальным гидравлическим двухкулачковым патроном. По этому важность задачи о выборе баз на первой операции отпадает.

1,2,3 - установочная база. Реализуется самоцентрирующимися кулачками.

4,5 - направляющая база. Через которую осуществляется центрирование заготовки.

6 - опорная база. Так как литьё осуществляется по 9-му классу точности то опорная база реализуется посредством зажима на заготовке.

Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов.

Выбор режущего инструмента.

Последовательность обработки заготовки:

1. Токарная с ЧПУ

2. Вертикально-сверлильная

3. Резьбонарезная

В связи с нашим производством выберем следующие станки:

1. Для выполнения токарной обработки выберем токарно-револьверный станок с ЧПУ 1В340 Ф30.

2. Для сверления на разных операциях вертикально-сверлильный станок 2М112, вертикально-сверлильный станок 2Н118, вертикально-сверлильный станок 2Н125.

3. Для резьбонарезной операции резьбофрезерный станок полуавтомат 2056.

Определение припусков на обработку, межпереходных размеров и их допусков. Определение размеров исходной заготовки.

Рассчитаем припуски на поверхности нижнего торца корпуса.

1. Рассчитаем минимальный припуск:

Zmin = ((Rz + h)_i-1 + (?²_?i-1 + ?²_i))^1/2

Где, Rz - шероховатость поверхности, возникающая на предшествующем переходе

h - глубина дефектного слоя

?_?i-1 - суммарные отклонения расположения и формы поверхности

? - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе

Предварительное точение:

Zmin^предв. = 2(700 +700+(200+250)² + 100²)^1/2 = 1628мкм

Окончательное точение:

Zmin^окон. = 2(500 +500+(100+150)² + 50²)^1/2 = 1243мкм

Расчет общего минимального припуска:

Zmin^общ = 1628 + 1243 = 2871мкм

2. Расчет максимального припуска для обработки поверхности

Zmax = Zmin + Tдет + Tзаг

где Тзаг - допуск на заготовку

Тдет - допуск на деталь

Zmax = 2871 + 50 + 400 = 3321 мкм

Назначение режимов резания.

Расчет режима резания проведем на первую операцию первого перехода

Операция 005 токарная с ЧПУ.

Переход 1: Подрезать торец заготовки в размер 12±0,5

1. Глубина резания : t = 5 мм

2. Подача: S = 0,3 мм/об

3. Скорость резания

V = Cv · Kv / T^m · t^x · S^y

где Cv - поправочный коэффициент

Т - стойкость инструмента

Kv - коэффициент, учитывающий условия обработки

V = 332 · 0,7 / 180^0,2 · 5^0,5·0,3^0,4 = 102 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n_p = 1000 · V / ? · Dфр = 1000 · 102 / 3,14 · 70 = 340 об/мин

по паспорту станка получаем n_p = 350 об/мин

5. Действительная скорость резания:

n_д = ? · Dфр · n_p / 1000 = 3,14 · 70 · 800 / 1000 = 106 м/мин

Нормирование операций.

1. Машинное время на точение торца

Т₀ = (L + l₁ + l₂) * i / Cz * z * n_д

где L - длина обработки

l₁ - величина врезания

l₂ - перебег

i - число переходов

Т₀ = (55 + 60 + 60) * 2 / 0,2 * 6 * 175 = 1,7мин

2. Определим оперативное время операции:

Топ = Т₀ + Тв

где Т₀ = 1,7 мин

Тв = 2,1 мин

Топ = 1,7 + 2,1 = 3,8 мин

3. Штучное время на операцию:

Тшт = Топ * ( 1 + (Ко + Кп) / 100)

Где, Ко - доля времени на обслуживание рабочего времени 2 - 6%

Кп - доля времени на отдых и личные надобности 4 - 8%

Тшт = 3,8 * (1 + (4 + 5) / 100) = 0,38мин

Контроль точности изготовленной детали.



контроль размера торца при помощи штангенциркуля ШЦI-125-0.1 ГОСТ 166-89

Точность изготовления корпуса проверяют в определенной последовательности сначала определяют правильность формы поверхности, затем их геометрические размеры и потом уж их положения.

Такая последовательность необходима для того, чтобы можно было путем исключения погрешностей измерять с наибольшей точностью тот параметр, который необходимо проверить.

Измерительными базами при проверке корпусов обычно являются поверхности его основания, которые, будучи его основными базами, определяют положение всех остальных.

При контроле устанавливаем корпус основанием на контрольную плиту с упором в один торец.

Правильность геометрической формы проверяем в нескольких сечениях, перпендикулярных к оси корпуса, овальность и конусообразность отверстий а также других линейных размеров проверяем с помощью следующих измерительных инструментов и приспособлений:

штангенциркуль ШЦI-125-0.1 ГОСТ 166-89,

пробка 10Н14^+0,36 МТ8133-4106-03,

пробка резьбовая М33х1,5-7Н 8221-3120,

пробка 18Н9^+0,043 МТ8133-4161-05,

пробка 26Н12^+0,21 МТ8133-4170-05,

пробка 4,95^+0,26 МТ8133-4016,

пробка 6,7^+0,26 МТ8133-4017,

пробка 12.5H12^+0,18 МТ8133-4107 01,

пробка 18Н14^+0,43 МТ8133-4164,

пробка резьбовая 8221-3030,

пробка резьбовая М8-7Н 8221-3036,

калибр 50±0,15 МТ8368-4078,

калибр резьбовой М33х1,5-7Нх15⁺² МТ8229-4030-13,

калибр резьбовой М6-7Нх12min МТ8229-4026-09,

калибр 25±0,2 МТ8368-4079,

скоба 32h12_-0,25 МТ8119-4055-05,

высотомер 3Н14^+0,25 МТ8151-4385-01,

глубиномер 39Н14^+0,62 МТ8151-4671,

глубиномер 17-1 МТ8157-4507,

глубиномер 2,5Н14^+0,25 МТ8151-4671-02,

глубиномер 7Н14^+0,36 МТ8151-4563-10,

втулка 6100-0141 ГОСТ 13598-85.

Оформление технологической документации. маршрутной карты технологического процесса изготовления детали, операционной карты на одну операцию технологического процесса изготовления детали, технологической карты сборки приведены в приложении.

Часть II. Исследовательская

1. Исследование пружин

Пружина сжатия150.203

Масса 0,002

Сталь

Общее количество в приборе 3 шт.

₃ =112 кгс/мм²

z=1.16 кгс/мм²

Группа точности на геометрические параметры - вторая по ГОСТ 16118-70

Направление навивки - правое

Dвн=7,7±0,22 мм

n=6,5

n₁=8,5

Н₀=17,5 мм

Н₁=14,5 мм P1=3,48±0,18 кгс

Н₂=13 мм P2=5,22±0,26 кгс

Н₃=9,6 мм P3=9,16 кгс

Покрытие Хим.Окс.

Остальные технические требования по ГОСТ 16118-70

Пружина сжатия 483.031

Масса 0,004

Сталь

Общее количество в приборе 2 шт.

₃ =105 кгс/мм²

z=0,92 кгс/мм²

Группа точности на геометрические параметры - вторая по ГОСТ 16118-70

Направление навивки - правое

Dвн=16±0,3 мм

n=5,5

n₁=7,5

Н₀=25 мм

Н₁=16 мм P1=8,28±0,82 кгс

Н₂=14,5 мм P2=9,66±0,97 кгс

Н₃=11,2 мм P3=12,7 кгс

Покрытие Хим.Окс.

Остальные технические требования по ГОСТ 16118-70

Предельные отклонения длины зацепа i устанавливаются в зависимости от конструкции зацепа и предъявляемых требований к точности пружин.

Максимальное значение высоты пружины, сжатой до соприкосновения витков, определяют по формуле:

, где

n₃ - число зашлифованных витков;

- 0,1 - для пружин холодной навивки;

- 0,2 - для пружин горячей навивки.



Диаграмма зависимостей линейных размеров пружин от силы их сжатия

Из диаграммы видно, что общее усилие, создаваемое сжатыми пружинами (13,8 кгс), намного выше требуемого (6 кгс). В целях экономии целесообразней оставить только одну пружину - 483.031. Т.к. для её сжатия до размера 15±0,5мм. необходимо усилие 9±0,4кгс., что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к узлу. Вследствие чего нет необходимости точить, дополнительный выступ 5 на гнезде 172.011 под пружину 150.203. Таким образом, мы сокращаем время на обработку детали, сборку узла и конечную стоимость изделия.

Часть III. Конструкторская

1. Проектирование и расчёт приспособления

Служебное назначение приспособления. Обоснование выбора вида приспособления.

Гидравлический двухкулачковый патрон с самоцентрирующимися кулачками предназначен для центрирования и закрепления детали совмещая её ось с геометрической осью шпинделя станка. Самоцентрирование осуществляется одновременно перемещающимися в радиальном направлении специальными кулачками.

Полный чертёж гидравлического двухкулачкового патрона приведён в графической части дипломного проекта (лист №8).

Выбор установочных элементов.

Рабочая поверхность кулачков выполнена таким образом, что её геометрия совпадает с геометрией поверхности зажима обрабатываемой детали.

самоцентрирующиеся кулачки

закрепление корпуса в самоцентрирующихся кулачках

Для зажатия детали используются полусферические кулачки, повторяющие геометрию поверхности зажима детали. Причём один из них покачивается. Необходимость покачивания вызывается тем, что установочная поверхность обрабатываемой детали может быть не вполне цилиндрической и, кроме того, кулачки могут быть не строго симметричными в отношении их продольной оси. Вследствие этого при неподвижных кулачках деталь может оказаться зажатой с прекосом и положение её в процессе обработки может быть нарушено.

2. Разработка схемы закрепления заготовки. Определение силы зажима

Чтобы удержать деталь от проворачивания под действием вертикальной составляющей силы резания P_z, к каждой грани кулачков необходимо приложить нормальную силу N. Для создания таких сил к каждому кулачку вдоль его оси требуется приложить силу W = 2N·cos ( - половина угла призмы кулачка).

при диаметрах детали D до обточки и d после обточки это равенство примет вид:

или



Сила

таким образом,

Из теории резания металлов известно, что P_x?0,25P_z,

поэтому

таким образом имеем следующее уравнение

2·Q·f·R₁=K·P_z·R

,

К - коэффициент запаса, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку = 2,5

P_z - сила резания = 3,5

R - радиус заготовки = 96

f - коэффициент трения = 0,16

, где

P = 0,6 МПа

3. Выбор вида зажимного механизма, его силовой расчёт

Сила тяги, которую должен развить привод, зависит, прежде всего, от величины силы резания и от конструкции патрона.



распределение усилий при закреплении корпуса в патроне

из вышеприведенных расчётов мы знаем, что:

сила закрепления корпуса в патроне составляет 2734Н тогда:

зная что :

= 30°

= 6°

= 0,9

получим

определим диаметр гидроцилиндра цилиндра поршня в патроне по формуле:

, где

 - коэффициент полезного действия = 0,9

Р - давление сжатого масла = 6 МПа.

получим

Округлим до ближайшего большего нормального значения, получим окончательно

D = 80мм.

4. Расчёт приспособления на точность изготовления изделия

Погрешность установки _у есть отклонение фактически достигнутого положения заготовки при установке в станочном приспособлении от требуемого.

_у возникает вследствие несовпадения измерительных измерительных и технологических баз, неоднородности качества поверхности корпуса, неточности изготовления и износа опор кулачков. Погрешность установки вычисляется по погрешностям:

базирования - _б

закрепления - _з

приспособления - _пр

Погрешность установки при укрупнённых расчётах на точность обработки с поправочным коэффициентом, можно определит из справочников по конструированию станочных приспособлений. В ряде других случаев из выражения для технологического допуска на выполняемый размер

, где

y - погрешность вызываемая упругими отжатиями технологической системы под влиянием сил резания;

н - погрешность настройки станка;

u - погрешность от размерного износа инструмента;

T - погрешность обработки, вызываемая тепловыми деформациями технологической системы;

ф - суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности в результате геометрических погрешностей станка и деформаций заготовки при её закреплении.

Отсюда можно определить допустимую величину погрешности установки [_y]:

Если принимать, что на точность обработки действуют случайные факторы, распределяющие по закону нормального рассеивания (t = 3 и ), то

5. Разработка технических требований на приспособление

Отклонение от параллельности оси В от базы А не более 0,02/300

Давление в гидросистеме 5-10 Мпа

Нижний кулачок должен свободно покачиваться в пределах 3°.

Двухкулачковый гидравлический патрон с самоцентрирующимися кулачками:

Точность установки в осевом направлении 25 - 110 Мкм;

Допуск биения, степень точности по ГОСТ 24643-81 в зависимости от класса точности по ГОСТ 2675-80 (Н,П,В,А);

Применяются на станках токарных автоматах и полуавтоматах.

Часть IV. Огранизационно-экономическая

1. Расчёт экономической эффективности технологического процесса

В экономической части проекта представлен расчёт экономического эффекта от внедрения станков с ЧПУ.

Экономический эффект от увеличения срока службы нового станка с ЧПУ до первого капитального ремонта получают в результате снижения стоимости всех видов ремонтов, приходящихся на один год работы станка, и увеличения годовой производительности вследствие снижения простоев в плановых ремонтах.

Экономический эффект от повышения надёжности (безотказности) нового станка с ЧПУ получают благодаря экономии текущих затрат на неплановые ремонты и увеличении и увеличению годовой производительности за счёт увеличения коэффициента загрузки в связи с уменьшением простоев в неплановых ремонтах.

Определение экономического эффекта от улучшения качества обработки на станках с ЧПУ повышенной точности рассмотрено в экономической части дипломного проекта.

Внедрение предлагаемого приспособления (гидравлический двухкулачковый патрон с самоцентрирующимися кулачками) помимо повышения точности базирования способствует существенному сокращению технологического процесса. А вследствие чего сокращается время на обработку корпуса, снижая при этом его себестоимость.

Оснащение Токарно-револьверного станка с ЧПУ 1В340 Ф30 промышленным роботом М20П.40.01 приводит к повышению точности установки детали в гидравлический двухкулачковый патрон с самоцентрирующимися кулачками. Так же отпадает необходимость постоянного присутствия оператора ЧПУ. Сокращается количество технического персонала цеха. Соответственно снижается фонд заработной платы, что ведёт к направлению сэкономленных материальных средств на последующую модернизацию производства.

Внедрение станков с ЧПУ - важнейшее направление автоматизации серийного и мелкосерийного производства в машиностроении, где в настоящее время используются главным образом универсальные станки с ручным управлением (РУ).

Основные преимущества станков с ЧПУ по сравнению с универсальными станками с РУ:

сокращение основного и вспомогательного времени обработки деталей;

повышение точности обработки;

простота и малое время переналадки;

возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в квалифицированной рабочей силе;

применение многостаночного обслуживания;

снижение затрат на специальные приспособления;

сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки;

концентрация операций, что обеспечивает сокращение оборотных средств в незавершённом производстве, а также затрат на транспортировку и контроль деталей;

уменьшение брака по вине рабочего.

Повышение производительности нового станка с ЧПУ обеспечивает снижение на единице продукции эксплуатационных расходов (по заработной плате станочников и другим статьям), а в ряде случаев и удельных капитальных вложений на приобретение станка.

Таблица исходных данных.

№п/п	Параметры, показатели	Ед. измерения	Кол-во
1	Годовая программа выпуска	Шт.	1000
2	Годовой фонд времени работы оборудования	Час.	4015
3	Годовой фонд времени работы рабочих	Час.	1840
4	Часовая тарифная ставка рабочего	Руб.	50
5	Единый социальный налог	%	35,6 (5,03 руб.)
Время затрачиваемое на выполнение основных переходов операции:
6	005	Мин.	8,812
7	010	Мин.	1,0
8	015	Мин.	0,85
9	020	Мин.	0,3
10	025	Мин.	0,214
11	030	Мин.	0,217
12	035	Мин.	0,36
Время затрачиваемое на выполнение вспомогательных переходов операции:
13	005	Мин.	1,375
14	010	Мин.	0,510
15	015	Мин.	0,485
16	020	Мин.	0,420
17	025	Мин.	0,720
18	030	Мин.	0,492
19	035	Мин.	0,517
20	Токарно-револьверный станок с ЧПУ 1В340 Ф30	Шт.	1
21	Промышленный робот М20П.40.01.	Шт.	1
22	Вертикально-сверлильный станок 2М112	Шт.	1
23	Вертикально-сверлильный станок 2Н118	Шт.	1
24	Резьбонарезной и резьбофрезерный станок полуавтомат 2056	Шт.	1
25	Вертикально-сверлильный станок 2Н125	Шт.	1
Цена станка:
26	Токарно-револьверный станок с ЧПУ 1В340 Ф30	Руб.	350000
27	Промышленный робот М20П.40.01.	Руб.	300000
28	Вертикально-сверлильный станок 2М112	Руб.	102500
29	Вертикально-сверлильный станок 2Н118	Руб.	70000
30	Резьбонарезной и резьбофрезерный станок полуавтомат 2056	Руб.	230000
31	Вертикально-сверлильный станок 2Н125	Руб.	95000
Мощность станка:
32	Токарно-револьверный станок с ЧПУ 1В340 Ф30	кВт.	6,2
33	Вертикально-сверлильный станок 2М112	кВт.	0,6
34	Вертикально-сверлильный станок 2Н118	кВт.	1,5
35	Резьбонарезной и резьбофрезерный станок полуавтомат 2056	кВт.	1,3
36	Вертикально-сверлильный станок 2Н125	кВт.	2,2
37	Цена за 1 кВт/час. электроэнергии	Руб./кВт.ч.	1,1
38	Масса детали	Кг.	2,3
39	Цена за 1 кг. алюминия	Руб.	15
40	Цена за 1 кг. отходов	Руб.	4,3

2. Расчёт производительности

Производственная программа - 1000 штук в год; количество выпускаемых изделий по неизменяемым чертежам - 4000 штук. Тип производства - мелкосерийный.

Суточный выпуск изделий, шт.:

, где

N_Г -годовая программа выпуска изделий, шт.;

F - количество рабочих дней в году, =253;

примем N_c = 4.

Такт выпуска изделия:

, где

Ф_д - действительный фонд времени, придвусменной работе

часов;

мин.

Расчёт количества оборудования

,где

n - число наименований изделий, проходящих данную операцию, n=1;

t_ш.к.i и Ni - соответственно штучно-калькуляционное время (мин.) изготовления i-го наименования изделия на данной операции и её годовой объём (шт.) выпуска, N=1000 шт.;

Ф_Э - эффективный годовой фонд времени работы основного оборудования, ч., Ф_Э = 3890 ч.

штучно-калькуляционное время

, где

t_опi - оперативное время изготовления изделия на данной операции, мин;

? - процент потерь времени (внецикловых) от оперативного времени, ? = 12%

Оперативное время

, где

t_oi и t_вi - соответственно время, затрачиваемое на выполнение основных и вспомогательных переходов.

Оперативное время для операции 005

штучно-калькуляционное время

необходимое количество оборудования для выполнения операции 005

принимаем С_р=1.

Оперативное время для операции 010

штучно-калькуляционное время

необходимое количество оборудования для выполнения операции 010

принимаем С_р=1.

Оперативное время для операции 015

штучно-калькуляционное время

необходимое количество оборудования для выполнения операции 015

принимаем С_р=1.

Оперативное время для операции 020

штучно-калькуляционное время

необходимое количество оборудования для выполнения операции 020

принимаем С_р=1.

Оперативное время для операции 025

штучно-калькуляционное время

необходимое количество оборудования для выполнения операции 025

принимаем С_р=1.

Оперативное время для операции 030

штучно-калькуляционное время

необходимое количество оборудования для выполнения операции 030

принимаем С_р=1.

Оперативное время для операции 035

штучно-калькуляционное время

необходимое количество оборудования для выполнения операции 035

принимаем С_р=1.

Итого общее количество станков S=5.

Расчёт числа рабочих мест и рабочих-сборщиков

Число рабочих, необходимых для выполнения заданной программы:

, где

T₀ - трудоёмкость операции, мин.

Т_С - трудоёмкость совмещённых операций, мин.

t_П - время, затрачиваемое на перемещение объекта сборки с операции на операцию;

? - число параллельных потоков.

При отсутствии совмещённых во времени операций, при совмещении времени транспортирования собираемых реле с оперативным временем и в одном потоке.

следовательно принимаем 1-рабочий.

Расчёт числа рабочих

По числу станков число станочников рассчитывают по формуле:

, где

Ф_ст - эффективный годовой фонд времени станка Ф_ст = 4015ч.;

Ф - эффективный годовой фонд времени рабочего Ф = 1820ч.;

К_м - коэффициент многостаночного обслуживания, К_м = 2;

S - количество станков, S = 5.

Количество запасных рабочих

Общее количество основных рабочих

Численность наладчиков по нормам обслуживания оборудования Р_н=2 человека. Численность вспомогательных рабочих 50-55% от общего числа рабочих:

Общее число рабочих



Численность инженерно-технических работников по нормам численности ИТР для мелкосерийного производства 12 человек.

Расчёт капитальных затрат

Определение стоимости здания

Расчёт площади участка и высоты здания

Площадь рабочего места для сборки изделия

S_сб = S₁+S₂+S₃, где

S₁ - площадь, занимаемая самим изделием, с учётом проходов (0,5 - 0,75м с каждой стороны);

S₂ - площадь рабочего места на одного сборщика, принимают 3 - 5м²

S₃ - дополнительная площадь, необходимая для окончательной отделки (пригонки) узлов и деталей во время монтажа и демонтажа,

S₃ = 0,3S₁.

S₁ = (0,75+0,75)· (0,75+0,75)+S₂+S₃ = 2,25м²

S₃ = 0,3·2,25 = 0,675м²

S_сб = 2,25+4+0,675 = 6,925м²

Принимаем площадь рабочего места для сборки изделия S_сб = 7м².

3. Расчёт основных параметров автоматизированного склада

В качестве тары для хранения корпусов выберем плоский металлический поддон №16.2540.00.00 ГЧ конструкции НПО «КОМПЛЕКС» грузоподъёмностью 500кг. Его размеры: а = 800мм, b = 600мм, h = 160мм. масса = 26кг.

Расчёт основных основных параметров складской системы начинают с выбора нормы запаса хранения. Для непоточного производства норма хранения мелких и средних отливок поковок на складе составляет 12,,,20 дней. Выберем значение 20 дней. Определим запас хранения груза соответствующего наименования.

, где

Q_i - годовое поступление груза соответствующего наименования, т/год;

n_i - норма запаса хранения, дни.

средняя грузоподъёмность тары

с_ti = qk_u , где

q - максимальная грузоподъёмность тары;

k_u - коэффициент использования грузоподъёмности, k_u = 0,2.

с_ti = 0,5·0,2 = 0,1т.

Потребное число единиц тары по каждому наименованию

полное потребное число единиц производственной тары = 45шт.

минимальная высота яруса стеллажа составляет

С_я = +е, где

 - высота поддона с грузом. Величина е для бесполочных стеллажей составляет 60…100мм. принимаем е = 60мм.

С_я = 160+60 = 220мм.

Высота складского помещения составляет Н_х = 6м.

Число ярусов рассчитывают по формуле

, где

h_в - расстояние по высоте от строительных конструкций покрытия здания до опорной поверхности верхнего яруса стеллажей (для стеллажных кранов-штабелёров h_в = 1,5м.)

.

Число рядов в зоне хранения у = 45/17 = 2,64. принимаем у = 3.

В качестве штабелирующего устройства выбран стеллажный кран-штабелёр. Ширина продольного проезда для стеллажного крана-штабелёра В_пр = b+0,2м., где b = 800мм. - ширина складской единицы - размер, по которому её устанавливают duk.,m стеллажа. В_пр = 1м.

Площадь приёмо-сдаточной секции определяют по формуле

, где

Q_i - годовой материальный поток на склад, т;

k_пр - 1,3 - коэффициент неравномерности поступления грузов на склад;

k_о - 1,5 - коэффициент, учитывающий неравномерность отпуска грузов;

t - время нахождения груза на площадке секции, дни;

n_д - число рабочих дней в году;

q - нагрузка на 1м площади приёмо-сдаточной секции (принимается равной 0,5 средней нагрузки на полезную площадь склада), т.

Площадь занимаемая участком = 256 м².

Стоимость 1м² площади = 5000 рублей.

Таким образом, стоимость общей площади занимаемой участком цеха составит:

256·5000 = 1280000 руб.

Определение стоимости оборудования

Модель станка	Цена, руб.	Кол-во, шт.
Токарно-револьверный станок с ЧПУ 1В340 Ф30	350000	1шт.
Промышленный робот М20П.40.01.	300000	1шт.
Вертикально-сверлильный станок 2М112	102500	1шт.
Вертикально-сверлильный станок 2Н118	70000	1шт.
Резьбонарезной и резьбофрезерный станок полуавтомат 2056	230000	1шт.
Вертикально-сверлильный станок 2Н125	95000	1шт.

4. Расчёт себестоимости продукции

Затраты на основную заработную плату основных рабочих

, где

m - число операций нового технологического процесса, m = 15;

t_шт - норма штучного времени по операциям нового технологического процесса, норм-час;

C_m - часовая тарифная ставка соответствующего разряда работ, руб, C_m = 50 руб.;

- коэффициент, учитывающий доплаты и премии, = 1,04

руб.

Затраты на дополнительную заработную плату основных рабочих

руб.

Затраты на электроэнергию для технологических целей

Для срезания 1 мм² стружки необходимо усилие 2 кН. Соответственно на удаление 1 м³ стружки необходимо 2·10⁶ кДж. При плотности алюминия 2,7·10³ кг/м³ ,

объём снимаемой стружки

энергия необходимая на удаление припуска

8,5·2·10⁶ = 17000кДж = 4,7 кВт-час.

Принимая коэффициент полезного действия 0,5 , получим электроэнергию, необходимую для удаления припуска:

Н_эл = 4,7/0,5 = 9,5 кВт-час.

При цене 1.1 руб./кВт-час затраты на электроэнергию составят:

З_эл = 9,5·1,1 = 10,5 рубля.

Расчёт затрат на основные материалы

Цена АК7ч ГОСТ 1583-93 = 15 руб./кг.

Масса заготовки 0,91 кг.

Масса деталь 0,68 кг.

Затраты на основные материалы:

Зм = Н_мЦ_м - m_отхЦ_отх , где

Н_м = 0,91кг. - норма расхода на одну заготовку или деталь;

Ц_м = 15 руб./кг. - цена одного килограмма материала на одну заготовку или деталь;

m_отх = 0,91-0,68=0,23кг. - масса отхода материала на одну заготовку или деталь;

Ц_отх = 2 руб./кг. - цена одного килограмма отхода материала.

З_м = 0,9·11-0,23·2=9,44 руб.

Единый социальный налог основных рабочих

руб.

Затраты на инструмент

№ п/п	Наименование инструмента	Цена за ед., руб.	Кол-во, шт.	Общая цена, руб.
1	резец 25х16х125 МТ2100-4041	30	1	30
2	сверло МТ9341-507	15	1	15
3	сверло 10,2 2301-0030 ГОСТ 10903-77	10	1	10
4	резец 25х16х140 2103-0008 ГОСТ 18879-73	30	1	30
5	резец 25х110 МТ2145-4007	30	1	30
6	резец ВК8 25х130 МТ2662-4005	30	1	30
7	сверло 17 2301-0057 ГОСТ 10903-77	10	1	10
8	резец ВК8 25х110 МТ2145-4007	30	1	30
9	резец 25х16х140 2103-0008 ГОСТ 18879-73	30	1	30
10	зенкер 25,4 ВК8 16 МТ9347-506	50	1	50
11	сверло составное 5,0 1х45° 2300-6173	25	1	25
12	сверло составное 6,8 1х45° 2300-0309 ГОСТ 10902-77	25	1	25
13	сверло 10,2 2301-0030 ГОСТ 10903-77	10	1	10
14	метчик М6-7Н 2620-1155 ГОСТ 3266-81	20	1	20
15	метчик М8-7Н 2620-2529 ГОСТ 3266-81	20	1	20
16	зенкер составной 13-18 МТ2331-4047	60	1	60

Затраты на инструмент

, где

m - число наименований инструмента;

F_маш - номинальный годовой фонд машинного времени работы единицы оборудования, F_маш = 4140 часов;

Z_pi - ресурс времени работы инструмента i-го наименования, при расчётах режимов резания принято Z_pi = 120 мин. или 2ч.

F_д - действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования, F_д = 4015 часов;

t_шт - норма штучного времени обработки детали инструментом i-го наименования;

Ц_i - цена инструмента i-го наименования.

руб.

Расчёт внутризаводской оптовой цены одной детали

№ п/п	Статьи затрат	Ед. измерения	Затраты
1	Сырьё и основные материалы	Руб.	9,44
2	Топливо и энергия на технологические цели	Руб.	10,5
3	Основная заработная плата основных рабочих	Руб.	14,96
4	Дополнительная заработная плата основных рабочих	Руб.	7,48
5	Единый производственный налог основных производственных рабочих	Руб.	5,03
6	Затраты на инструмент	Руб.	196,94
7	Общепроизводственные расходы	%	250
		Руб.	543,38
8	Общехозяйственные расходы	%	85
		Руб.	184,75
9	Итого производственная себестоимость	Руб.	972,47
10	Коммерческие расходы	%	4,5
		Руб.	43,76
11	Итого полная себестоимость	Руб.	1016,23
12	Прогнозируемая рентабельность изделия	%	25
13	Прогнозируемая прибыль	Руб.	254,06
14	Итого внутризаводская оптовая цена	Руб.	1270,3

При этом прибыль на годовую программу составит

П = 254,06·1000 = 254060 руб.

Расчёт капитальных затрат

Капитальные затраты

К_к = К_об+К_зд+К_пр , где

К_об - затраты на оборудование;

К_об = 350000+300000+102500+70000+230000+95000 = 1147500 руб.

К_зд - затраты на здание, К_зд = 2275000руб.

К_пр - затраты на приспособление, К_пр = 94000 руб.

К_к = 1147500+2275000+94000 = 3516500 руб.

Расчёт рентабельности

Определение уровня рентабельности производства в целом

Определение уровня рентабельности единицы продукции



5. Организационные принципы работы автоматизированной системы инструмента обеспечения (АСИО)

тормоз локомотив кран рентабельность

АСИО - включает в себя цеховой склад инструментов, участок размерной настройки инструмента, участок контроля инструмента и участок ремонта оснастки.

К режущему инструменту для станков с ЧПУ предъявляются повышенные требования в отношении точности размеров, геометрии формы, его стабильной стойкости, а так же качества заточки.

Для увеличения производительности работы, сокращения простоев оборудования и улучшения качества продукции на производстве со станками с числовым программным обеспечением, должны быть разработаны системы оперативного обеспечения инструментов станков с ЧПУ. Существуют следующие типы оперативного обеспечения инструментом станков с ЧПУ:

o смена инструмента осуществляется самим инструментальным магазином. Но у такого метода существуют недостатки в лице простоев, из-за того, что смена инструмента производится при не работающем станке. Количество инструмента для реализации технологического процесса определяется технологией изготовления а так же расположенный магазин на станке при точной обработке является источником вибрации, что отрицательно влияет на динамические характеристики станка.

o Смена осуществляется автооператором. Осуществляется поиск следующего инструмента в процессе обработки, что естественно ведёт к сокращению времени простоев. Но не освобождает от нежелательных вибраций при точной обработке.

o С целью устранения вибрации технологической системы обусловленных работой обеспечения системы технического обеспечения, применяются магазины напольного типа.

Поступление инструмента со склада к станкам, в рабочие позиции осуществляется следующим образом:

Через устройство настройки инструмента (УНИ)

На УНИ и загрузкой в стационарные магазины инструментов (СМИ). Или подачи сменными магазинами.

Через устройство настройки инструментов и ЦМИ в инструментальные магазины станков с загрузкой с помощью промышленного робота или автооператора.

Способы замены инструмента

Возможны два основных варианта замены инструмента регламентированная и по отказу.

При замене инструмента по отказу инструмент меняется по мере потери работоспособности, через случайный промежуток времени. Момент износа или поломки должен устанавливаться средствами диагностики или контроля (по величине тока в приводе главного движения, потребляемая мощность двигателя, вибрация в зоне резания, спектр звука и т.д.)

Возможен так же смешанный способ замены инструмента. Он заключается в том, что инструмент меняется через определённый интервал времени, а инструмент вышедший ранее установленного срока заменяется по отказу.

Группа инструментов имеющая равное значение ожидаемой стойкости меняется одновременно по мере достижения заданного значения стойкости. Независимо от времени работы каждого инструмента.

Обычно работа осуществляется по принципу - каждой детали соответствует своя многошпиндельная коробка.

Определение номенклатуры и количества использования инструмента.

Номенклатура режущего инструмента определяется согласно технологического процесса, а расход режущего инструмента определяется так:

, где

t_M - машинное время обработки заготовки

t_n - стойкость инструмента между заточками

n - число повторяющихся заточек

Размерную настройку инструмента будем осуществлять вне станка.

Целью настройки являются: устранение первоначальной погрешности установки инструмента. Иначе инструмент не может обеспечить заданную точность обработки и как правило требует дополнительной настройки технологической системы по результатам пробного прохода. Осуществляется настройка по размерам измерения положения режущих кромок инструмента на станке. Это наиболее технологично, так как хорошо поддаётся автоматизации, не требуется пробный проход, исключается необходимость настройки инструмента вне станка.