Разработка алгоритма изготовления детали "втулка-регулирующая"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Организация и обслуживание рабочего места

1.1 Организация рабочего места токаря

1.2 Организация рабочего места токаря-револьверщика

2. Оборудование

2.1 Станок токарно-винторезный 16К20

2.2 Универсальный токарно-револьверный станок 1Г340П

2.3 Точильно-шлифовальный станок ТШ-2

3. Режущий инструмент

3.1 Проходной упорный резец

3.2 Отрезной резец

3.3 Спиральное сверло

3.4 Круглая плашка

3.5 Центровочное сверло

3.6 Расточной резец

3.7 Метчик

4. Материал для изготовления детали

5. Измерительный инструмент

5.1 Штангенциркуль типа ШЦ-1

5.2 Резьбовой шаблон (резьбомер)

5.3 Резьбовой калибр-пробка

5.4 Резьбовой калибр-кольцо

6. Установочно-зажимные приспособления

6.1 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон

6.2 Сверлильный патрон

6.3 Вороток

6.4 Плашкодержатель

6.5 Пневмопатрон

7. Расчет режимов резания

7.1 Расчёт режимов на токарную операцию

8. Технологический процесс

8.1 Технологический процесс при изготовлении детали на токарно-винторезном станке

8.2 Технологический процесс при изготовлении детали на токарно-револьверном станке

9. Экономическая часть

9.1 Расчет калькуляции на изготовление детали

9.2 Расчет калькуляции

10. Охрана труда

10.1 Пожаробезопасность

10.2 Электробезопасность

10.3 Охрана труда при работе на токарных станках

Введение

Простейшие токарные станки были известны еще в глубокой древности. Эти станки были весьма примитивны по конструкции: заготовка вращалась от ножного привода, а режущий инструмент приходилось держать в руках. Работа на таких станках была непроизводительной, утомительной и неточной.

Дальнейшее развитие токарного станка относится к XVIII в., когда русский механик токарь Петра I, А. К. Нартов в 1712-- 1725 гг. впервые в мире изобрел механический суппорт, создав тем самым исполнительный механизм токарного станка.

Изобретение суппорта освободило руки токаря от необходимости держать резец во время обтачивания детали и ознаменовало собой начало новой эпохи в развитии не только токарных, но и других металлорежущих станков.

В конце XVIII в. славные традиции русских машиностроителей продолжали тверской механик-часовщик Л. Собакин и тульский мастер А. Сурнин. По их чертежам изготовлялись токарно-винторезные станки для обработки винтов.

Значительно ближе к современным станкам токарные станки, изготовлявшиеся в середине прошлого столетия. Эти станки уже имели переднюю бабку со ступенчатым шкивом, позволявшим изменять число оборотов обрабатываемых деталей. Суппорт перемещался при помощи ходового винта и сменных зубчатых колес.

Позднее на токарных станках со ступенчато-шкивным приводом для изменения скорости перемещения суппорта стали применять коробку подач; помимо ходового винта, стали применять и ходовой вал.

В начале XX в. с изобретением быстрорежущей стали появляются относительно быстроходные и мощные токарные станки с приводом от трансмиссии.

Бурное развитие отечественного станкостроения началось у нас после Великой Октябрьской социалистической революции. Современные токарные станки выпускаются с индивидуальным электрическим приводом; универсальные токарно-винторезные станки оборудованы коробкой скоростей, обеспечивающей быстрое изменение чисел оборотов обрабатываемой детали, и более совершенной коробкой подач.

Цель данной работы:

- Разработать алгоритм изготовления детали «Втулка-регулирующая»;

- Выбрать оборудование и приспособление, необходимые при изготовлении детали втулка-регулирующая;

- Подобрать и описать контрольно-измерительный и режущий инструмент;

- Определить и рассчитать режимы резания обработки детали втулка-регулирующая;

-Обосновать экономическую эффективность разработанного техпроцесса.

Задачи письменно - экзаменационной работы

1.Систематизировать приобретённые знания и навыки по профессии, расширить теоретические знания для решения поставленных целей.

2.Изготовить деталь втулка-регулирующая в соответствии с разработанным технологическим процессом.

Данная деталь применяется в машиностроении и танкостроении, в основном в конструкции двигателей.

1. Организация и обслуживание рабочего места

1.1 Организация и обслуживание рабочего места токаря

Рабочим местом токаря называется участок производственной площади, закрепленный за данным рабочим и предназначенный для выполнения токарной работы. Рабочее место оснащается в соответствии с характером выполняемых работ на токарном станке, применяемых приспособлений, режущего и измерительного инструмента.

Рациональная организация рабочего места токаря предусматривает наиболее удобные для производительной работы планировку и размещение заготовок, приспособлений и инструментов, обеспечение безопасности работы, установление и поддержание чистоты, порядка и нормальных условий труда на рабочем месте, организацию бесперебойного обслуживания его всем необходимым.

Рисунок 1 - Организация рабочего места токаря: 1-инструментальный шкаф. 2-планшет для чертежей. 3-планшет для измерительных инструментов. 4-ящик для вспомогательного инструмента. 5-ящики для инструмента и деталей. 6-стеллаж. 7-решетка.

1.2 Организация и обслуживание рабочего места токаря- револьверщика

Рабочее место токаря - револьверщика оснащается:

1. Одним или несколькими станками с комплектом принадлежностей;

2. Комплектом технологической оснастки, состоящим из приспособлений, режущего, измерительного и вспомогательного инструмента;

3. Комплектом технической документации, постоянно находящейся на рабочем месте (инструкции, справочники, вспомогательные таблицы и т.д.);

4. Комплектом предметов ухода за станком и рабочим местом (масленки, щетки, крючки, совки, обтирочные материалы и т.д.) ; инструментальными шкафами, подставками, планшетами, стеллажами и т.п.;

5. Передвижной и переносной тарой для заготовок и изготовленных деталей;

6. Подножными решетками, табуретками или стульями, а также телефонной или другими видами связи.

Комплект технологической оснастки и комплект предметов ухода за станком и рабочим местом постоянного пользования устанавливаются в зависимости от характера выполняемых работ, типа станка и типа производства.

2. Оборудование

2.1 Универсальный токарно-винторезный станок 16К20

Для обработки детали втулка-регулирующая я выбрал токарно-винторезный станок 16К20, так как именно за этим станком я работал проходя производственную практику.

Токарно-винторезный станок 16К20 предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевых резьб, а также сверления, зенкерования, развертывания, и т.п.

Рисунок 2 - Общий вид токарно-винторезного станка 16К20.

Данный станок состоит из узлов:

Рисунок 3 - Устройство токарно-винторезного станка 16К20.

1-передняя бабка. 2-суппорт. 3-задняя бабка. 4-станина. 5 и 9-тумбы. 6-фартук. 7-ходовой винт. 8-ходовой валик. 10-коробка подач. 11-гитары сменных шестерен. 12-электро-пусковая аппаратура. 13-коробка скоростей. 14-шпиндель.

Передняя бабка - чугунная коробка, внутри которой расположен главный рабочий орган станка - шпиндель и коробка скоростей. Шпиндель представляет собой полый вал. На правом конце шпинделя крепится приспособление, зажимающее заготовку.

Суппорт - устройство для закрепления резца и обеспечения движения подачи, т.е. перемещения резца в поперечных и продольных направлениях. Движение подачи может осуществляться автоматически и вручную.

Коробка подач представляет собой механизм, передающий вращение от шпинделя к ходовому валу или ходовому винту. Коробка подач служит для изменения скорости движения подачи суппорта.

Гитара предназначена для настройки станка на различные виды нарезаемых резьб.

Задняя бабка предназначена для поджатия с помощью центра длинных заготовок в процессе обработки, а также для закрепления и подачи стержневых инструментов.

Ходовой винт имеет трапецеидальную резьбу с шагом 12 мм. Движение к ходовому винту передается с помощью двух полугаек, которые могут смыкаться под воздействием рукоятки передавая вращение на ходовой винт, и разъединяться. При сомкнутом положении гаек производится нарезание резьбы.

Фартук прикреплен к передней части каретки суппорта, он представляет собой коробку, внутри которой находится механизм для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта.

Станок оснащен механическим фрикционом, приводом быстрых перемещений суппорта, задняя бабка имеет аэростатическую разгрузку, направляющие станины закалены HRCэ 49...57.

Маркировка токарно-винторезного станка 16К20 расшифровывается следующим образом: 1 - означает токарный, 6 - винторезный, буква «К» в названии указывает модификацию станка. Число 20 в маркировке означает, 200 мм от оси шпинделя до направляющих станины.

Таблица 1 - Техническая характеристика станка 16К20.

Наименование параметров	Ед. изм.	Величины
Класс точности		Н
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной	мм	400
Наибольший диаметр точения над поперечным суппортом	мм	220
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка	мм	50
Наибольшая длинна обрабатываемого изделия	мм	710, 1000, 1400, 2000
Предел числа оборотов шпинделя	об/мин	12,5-1600
Пределы подач
- продольных	мм/об	0,05-2,8
- поперечных	мм/об	0,025-1,4
Наибольшее усилие допускаемое механизмом подач на упоре
- продольное	кгс	800
- поперечное	кгс	460
Наибольшее усилие допускаемое механизмом подач на резце
- продольное	кгс	600
- поперечное	кгс	360
Мощность электродвигателя главного движения	кВт	11
Габариты станка (Длинна)
- длинна	мм	2505, 2795, 3195, 3795
- ширина	мм	1190
- высота	мм	1500
Масса станка	кг	2835, 3005, 3225, 3685

2.3 Токарно-револьверный станок 1Г340П

Токарно-револьверный станок с горизонтальной осью револьверной головки 1Г340 предназначен для высокопроизводительного выполнения токарных операций таких как: обточка, зенкерование, растачивание, развертывание, отрезка; резьбонарезных операций выполняемых с помощью метчиков или с помощью автоматического резьбонарезного устройства; и сверлильных работ в условиях серийного и мелкосерийного производства. Поперечная обработка (подрезка торцов, отрезка, прорезка канавок) осуществляется за счет круговой подачи револьверной головки.

Ось вращения головки параллельна оси шпинделя. Револьверная головка имеет 16 гнезд, в которых с помощью державок крепят режущий инструмент. Этот станок не имеет поперечного суппорта. Револьверная головка получает продольную и круговую подачи. Круговая подача заменяет поперечную подачу револьверной головки.

Рисунок 4 - Общий вид и органы управления токарно-револьверного станка 1Г340П: 1-станина. 2-коробка скоростей. 3-механизм зажима и подачи материала. 4-коробка подач. 5-резьбонарезное устройство. 6-копировальное устройство. 7-револьверный суппорт. 8-фартук револьверного суппорта. 9-барабан упоров револьверной головки. 10-станция смазки. 11-станция охлаждения. 12-передний барабан упоров. 13-редуктор. 14-стойка.

Таблица 2 - Технические характеристики токарно-револьверного станка 1Г340П.

Характеристика	1Г340П
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм	400
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм	200
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм	40
Расстояние от торца шпинделя до револьверной головки, мм	120-630
Частота вращения шпинделя, об/мин	10-2500
Пределы частоты вращения шпинделя об/мин	45-2000
Количество подач револьверного суппорта, мм/мин Продольного	12
Количество подач револьверного суппорта, мм/мин Поперечного	12
Пределы подач револьверного суппорта, мм/об продольных	0,035-1,6
Пределы подач револьверного суппорта, мм/об поперечных	0,02 -0,8
Скорость ускоренных перемещений револьверного суппорта, м/мин	6/3
Установленная мощность, КВт	9
Габаритные размеры, мм	2800x1200x1400
Масса 1Г340П , кг	3000

2.3 Точильно-шлифовальный станок ТШ-2

Заточной станок -- станок для затачивания металлорежущего инструмента токарных резцов и пр.

Преимущественное применение имеют заточные станки имеющие абразивные шлифовальные круги.

Станки подразделяются на универсальные, предназначенные для затачивания режущих инструментов различных видов, и специализированные, для затачивания инструментов только одного вида.

Рисунок 5 - Общий вид точильно-шлифовального станка ТШ-2.

Универсальные станки комплектуются нормальными и специальными приспособлениями служащими для установки и закрепления разнообразных режущих инструментов: зенкеров, развёрток, метчиков, плашек, фрез, фрезерных головок, свёрл, фасонных резцов.

Для затачивания резцов и сверл, я использовал точильно-шлифовальный станок ТШ-2.

Таблица. 3 Характеристики точильно-шлифовального станка ТШ-2.

Параметр	Значение
Параметры шлиф.круга (D наружн. / d посадочн. / B), мм.	300 / 76 / 40
Частота вращения шлифовального(ных) круга(ов), мин-1	1430
Скорость резания, м/с	макс. 22,5
Высота центров, мм.	950
Мощность привода главного движения, кВт	2,2
Номинальное напряжение питания, В	380
Габаритные размеры (LxBxH), мм.	610 х 470 х 1340
Масса, кг.	84

станок режущий токарь

3. Режущий инструмент

Режущий инструмент - инструмент, предназначенный для изменения формы и размеров обрабатываемой заготовки путем удаления части материала в виде стружки с целью получения готовой детали.

Для изготовления своей детали я выбрал следующие режущие инструменты.

3.1 Проходной упорный резец

Проходной упорный резец - наиболее применяемый в производстве - предназначен для обточки наружных цилиндрических поверхностей. Конструкция резца позволяет снимать максимальную толщину материала за один проход. Проходной упорный резец имеет угол в плане ф = 90° и применяется при обточке ступенчатых валиков и подрезке буртиков, а также при точении нежестких деталей. Проходным упорным резцом я обрабатывал только наружные цилиндрические поверхности

Рисунок 6 - Общий вид проходного упорного резца.

Пластина резца изготовлена из материала марки ВК8 это (однокарбидный сплав) содержит 8% кобальта и 92% карбида вольфрама.

Резец состоит из головки (рабочей части) и стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе. Передней поверхностью резца называют поверхность, по которой сходит стружка.

Задней (главной и вспомогательной) называют поверхности, обращенные к обрабатываемой детали.

Главная режущая кромка выполняет основную работу резания. Она образуется пересечением передней и главной задней поверхностей резца. Вспомогательная режущая кромка образуется пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей. Вершиной резца является место пересечения главной и вспомогательной режущих кромок.

Правильная установка вершины резца относительно линии центров станка способствует уменьшению износа резца, повышению точности обрабатываемой детали и улучшению чистоты обработанной поверхности.

Вылет резца из резцедержателя не должен превышать двух его высот.

Под резец можно подлаживать специальные пластинки которые специально вырезаются для того чтобы подложить их под резец и приподнять его в верх чтобы режущая кромка была по центру оси вращения шпинделя.

3.2 Отрезной резец

Отрезной резец используется для отрезания детали или заготовки, при этом длина его режущей части зависит от диаметра обрабатываемой детали и берется чуть больше половины диаметра прута.

Часто резец отрезной представляет собой цельный инструмент, иногда бывает выполнен с пластинками из твердого сплава или быстрорежущей стали. Для того, чтобы уменьшить трение между разрезаемым материалом и резцом, головку его несколько зауживают на 1-2⁰.

Такие резцы устанавливают под прямым углом к поверхности оси обрабатываемой детали.

При этом очень важно установить резец отрезной правильно, потому что расположение его всего 0,1-0,2 мм выше оси может привести к поломке его, если же установить его ниже, то на торце отрезанной детали останется необработанный выступ.

Для уменьшения шероховатости при выполнении такой обработки на вспомогательных задних поверхностях инструмента делают небольшие фаски, шириной 1-2 мм. Пластина резца изготовлена из материала марки ВК8 это (однокарбидный сплав) содержит 8% кобальта и 92% карбида вольфрама.

Рисунок 7 - Общий вид отрезного резца.

3.3 Спиральное сверло

Сверло - режущий инструмент с вращательным движением резания и осевым движением подачи, предназначенный для выполнения отверстий в сплошном слое материала. Свёрла могут также применяться для рассверливания, то есть увеличения уже имеющихся, предварительно просверленных отверстий, и засверливания, то есть получения не сквозных углублений.

Рисунок 8 - Основные части спирального сверла.

Для сверления отверстия диаметром я выбрал спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком.

Спиральное сверло изготовлено из материала Р6M5.

Расшифровка марки материала.

Р6М5-вольфрам 6%, молибден-5%, быстрорежущая сталь.

3.4 Круглая плашка

Для нарезания наружной резьбы М16х2 я использовал такой режущий инструмент как круглая плашка, она изготовлена из материала марки Р6.

Расшифровка марки материала.

Р6-вольфрам 6%, быстрорежущая сталь.

Плашка - резьбонарезной инструмент для нарезания наружной резьбы вручную или машинным способом (на станке). Она предназначена для нарезания или калибрования наружной резьбы за один проход. Плашка представляет собой закалённую гайку с осевыми отверстиями, образующими режущие кромки. Как правило, на плашках делают 3-6 стружечных отверстий для отвода стружки. Толщина плашки 8-10 витков. Режущую часть плашки выполняют в виде внутреннего конуса. Длина заборной части 2-3 витка.

Рисунок 9 - Общий вид круглой плашки.

3.5 Центровочное сверло

Для того чтобы просверлить отверстие в своей детали втулка-регулирующая, я процентровал свою заготовку центровочным сверлом, типом А. Это делается для того чтобы сверло зашло строго по центру, и не увело в сторону.

Сверло центровочное изготовлено из материала Р6М5.

Р6М5 - вольфрам 6%, молибден-5%, быстрорежущая сталь.

Сверло центровочное предназначается для засверливания центровых отверстий, для дальнейшей обработки детали в центрах. Оно представляет собой короткое сверло с толстым хвостовиком, диаметр которого в 3-4 раза превышает диаметр рабочего конца. Благодаря этому оно обладает высокой жесткостью, что позволяет приложить высокое усилие, не происходит изгиба при засверливании.

В процессе сверления образуется отверстие небольшого диаметра, расширяемое режущими кромками конической части сверла. После засверливания центровочным резцом начать сверлить отверстие в детали обычным спиральным сверлом.

Рисунок 10 - Общий вид центровочного сверла.

3.6 Расточной упорный резец.

Для обработки отверстия я использовал расточной упорный резец.

Материал марки Т15К6 расшифровывается как двухкарбидный твердый сплав, в котором карбид титана-15%, карбид кобальта-6%, карбид фольфрама-71%.

Рисунок 11 - Общий вид расточного упорного резца.

Расточной резец служит для обработки глухих и отверстий на станках токарной группы. Данным резцом можно достигнуть высокой частоты обработки и более точных отверстий.

3.7 Метчик

Для нарезания внутренней резьбы М10х1, я выбрал режущий инструмент - метчик, для черновой и чистовой обработки.

Метчик-инструмент для нарезания внутренних резьб. Метчик представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми стружечными канавками, образующими режущие кромки. Метчик хвостовой частью крепится в вороток, рабочей частью вставляется в отверстие, в котором при проворачивании воротка возвратно-поступательными движениями нарезается резьба. Рабочая часть метчика имеет режущую и калибрующую части. Задняя поверхность для исключения трения её об обрабатываемую деталь выполняется затылованной (некруглой). Профиль резьбы метчика должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы.

Рисунок 12 - Общий вид метчика.

4. Материал для изготовления детали

Для изготовления детали втулка-регулирующая конструктор в зависимости от среды работы данной детали, выбрал материал марки ЛАН59-3-2.

Латунь алюминиево-никелевая.

Таблица 4 - Химический состав материала ЛАН59-3-2.

Химический состав, %
Основной элемент	Примесь
Медь	Алюминий	Никель	Цинк	Свинец	Железо	Сурьма	Висмут	Фосфор	Всего
				не более
57,0-60,0	2,5-3,5	2,0-3,0	Остальное	0,10	0,50	0,005	0,003	0,01	0,9

Таблица 5 - Физические свойства материала ЛАН59-3-2.

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	1.08		83.7	8400		78
100		19

5. Измерительный и проверочный инструмент

5.1 Штангенциркуль типа ШЦ-1

Штангенструмент предназначен для измерения абсолютных линейных размеров наружных и внутренних поверхностей, а также для воспроизведения размеров при разметке деталей.

Длину и диаметр своей детали я контролировал измерительным инструментом ШЦ-1 который имеет двусторонние губки и линейку для измерения глубины.

Таблица 6 - Основные технические характеристики ШЦ-1.

Параметры	ШЦ1-150
А, мм	17,5
В, мм	40
С, мм	15,5
Диапазон измерений, мм	0-150
Значение отсчета по нониусу, мм	0,05
Погрешность, +-мм	0,03
Отклонение от плоскостности и параллельности измерительных поверхностей губок для измерения наружных поверхностей, мм	0,004
Отклонение от параллельности измерительных поверхностей губок для измерения внутренних поверхностей, мм	0,04
Расстояние между губками для измерения внутренних поверхностей, мм	10 +0,04
Погрешность при измерении глубины, мм	0,05

По основной штанге-1 двигается рамка-2, штанга-1 и рамка-2 снабжены измерительными губками-4 и 5, а также шкалой-3. На штанге-1 - основная шкала-3, на рамке - нониус-7, шкала для более точного измерения.



Рисунок 13 - Общий вид штангенциркуля ШЦ-1 1-штанга; 2-подвижная рамка; 3-шкала штанги; 4-губки для внутренних измерений; 5-губки для наружных измерений; 6-линейка глубиномера; 7-нониус; 8-винт для зажима рамки.

Кроме того, на подвижной рамке-2 имеется линейка глубиномера-6 для измерения глубины. Винт-8 зажимает и разжимает рамку, для того чтобы нужный размер не сбился.

5.2 Резьбомер

Для контроля шага своей резьбы М16х2 и М10х1 я использовал проверочный инструмент(шаблон) называемый резьбомером.

Шаблон резьбовой (резьбомер) предназначен для определения номинального шага метрической резьбы и числа ниток на дюйм трубной резьбы. Шаблоны резьбовые изготавливаются в виде наборов для метрических М60 и дюймовых Д55 резьб.

Резьбовые шаблоны позволяют контролировать параметры как наружных, так и внутренних резьб.

Рисунок 14 - Общий вид резьбового шаблона.

5.3 Резьбовая калибр-пробка

Для окончательной проверки своей внутренней резьбы, я использовал инструмент называемый резьбовой калибр-пробкой.

Калибр пробка - бесшкальный инструмент, предназначенный для контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей детали.

Калибры бывают предельными и нормальными. Нормальный калибр (шаблон) применяется для проверки сложных профилей. Предельный калибр имеет проходную и непроходную стороны (верхнее и нижнее отклонение номинального размера), что позволяет контролировать размер в поле допуска.

Непроходной калибр должен контролировать только собственно размер детали и поэтому имеет малую длину для устранения влияния погрешностей формы.

Рисунок 15 - Общий вид резьбовой калибр-пробки.

5.4 Резьбовой калибр-кольцо

Для контрольной проверки наружной резьбы М16Х2 на своей детали я использовал резьбовое калибр-кольцо.

Резьбовой калибр-кольцо предназначен для контроля наружного диаметра метрических резьб. Резьбовой калибр-кольцо относится к предельным калибрам и выполняется в комплекте - проходное (ПР) и непроходное (НЕ) кольца, что позволяет осуществлять контроль в пределах поля допуска резьбы.



Рисунок 16 - Общий вид резьбового калибр-кольца.

6. Установочно-зажимные приспособления

6.1 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон

Для зажима своей детали на станке 16К20 я выбрал 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон, так как этот патрон прост и быстр в настройке.

В серийном, мелкосерийном и единичном производстве для центрирования и зажима обрабатываемых деталей широко используется универсальный кулачковый токарный патрон с ключевым зажимом. Наиболее распространенными является спирально-реечный 3-х кулачковый токарный патрон с плоской спиралью и конической передачей к спиральному диску, существующий свыше 100 лет. Стандартом предусмотрены десять размеров универсального спирально-реечного патрона с диаметрами от 80 до 800 мм. Основным достоинством 3-х кулачкового патрона является его универсальность, обусловливаемая большим ходом кулачков. Токарный патрон оснащается прямыми и обратными кулачками. Прямые цельные и накладные кулачки предназначены для зажима деталей по наружной поверхности большими призмами, а по отверстию - ступенями кулачков. Обратные цельные и накладные кулачки представляют собой как бы повернутые на 180° прямые кулачки и используются для зажима деталей ступенями кулачков по наружной поверхности большого диаметра.

Рисунок. 17- Общий вид универсального 3-х кулачкового самоцентрирующего патрона: 1, 2 и 3-кулачки; 4-диск;5-зубчатое колесо; 6-корпус патрона.

Нижняя поверхность диска-4 представляет собой коническое зубчатое колесо, сцепленное с тремя коническими зубчатыми колесами-5, установленными через 120° в корпусе-6 патрона. При вращении любого из этих колес начинает вращаться диск-4. На верхнем торце диска нарезана спираль, соединенная зубьями, расположенными на нижней поверхности зажимных кулачков-1.2 и 3. При повороте диска-4 происходит одновременное перемещение всех трех кулачков к центру или от центра в зависимости от направления вращения диска-4.

6.2 Сверлильный патрон

Для зажима центровочного сверла и сверл Ш8.1 и Ш5.1 в пиноли задней бабки я использовал сверлильный патрон, он легок в установке и прост в обслуживании.

Сверлильный патрон - специальный вид патрона для закрепления сверл, зенкеров и разверток. Данное приспособление по строению идентично с кулачковым патроном электродрели, закрепляется в пиноли задней бабки с помощью конуса Морзе, также как и вращающийся центр. Без него не обойтись, если Вы планируете изготавливать детали с отверстиями.

Рисунок 17 - Общий вид сверлильного патрона.

6.3 Вороток

Для того чтобы удержать метчик при нарезании внутренней резьбы М10х1, я использовал такой инструмент как вороток.

Вороток предназначен для крепления хвостовика метчика при нарезании наружной резьбы.

Рисунок 18 - Общий вид воротка.

6.4 Плашкодержатель

Для того чтобы нарезать наружную резьбу М16х1.5, круглой плашкой мне понадобился плашкодержатель, он предназначен для крепления круглых плашек для нарезания наружных резьб вручную.

Рисунок 19 - Общий вид плашкодержателя.

6.5 Пневмопатрон для токарно-револьверного станка

Пневмопатрон состоит из корпуса, расположенных в нем кулачков, тыльные части которых выполнены в виде реек с зубцами, механизма подачи кулачков, расположенного на валах между опорами, который взаимодействует с рейками с зубцами тыльных частей кулачков, штока пневмоцилиндра.

Для повышения надежности закрепления заготовок корпусов за счет обеспечения возможности вращения пневмопатрона независимо от штока пневмоцилиндра механизм подачи кулачков выполнен в виде рычагов с зубчатыми элементами, сухариков рычагов, закрепленных на валах отверстий рычагов, упорных подшипников, расположенных на штоке пневмоцилиндра, и предназначен для передачи усилия от пневмоцилиндра через шток на упорные подшипники через сухарики и рычаги с зубчатыми элементами на рейки с зубцами кулачков.

Рисунок 20 - Общий вид пневмопатрона.

7. Расчет режимов резания

При выполнении расчета используются справочные таблицы.

Помогать нам при расчете будет: «Справочник молодого токаря». Последовательность определения режимов резания:

1. Определение глубины резания:

мм

Где t - глубина резания, мм;

D - диаметр обрабатываемой поверхности

d - диаметр обработанной поверхности, мм.

2. Определение S-подачи резца, обеспечивающей назначенной шероховатости выбирается по таблице.

3. Определение значения V-скорости резания.

Выбирается табличная скорость по таблице справочника молодого токаря.

4. Определение частоты вращения шпинделя:

(расчетная),

Где n - частота вращения шпинделя об/мин.

V - скорость резания, м/мин;

D - диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

р ~ 3,14

Полученный результат частоты вращения шпинделя сравниваем с паспортными данными используемого в работе станка и определяем фактическую частоту вращения шпинделя.

N=630об/мин - стандартная частота вращения шпинделя.

Установ А. Переход 1. Обработка цилиндрической поверхности.

Ш17мм, L=65мм.

t = (D - d)/2мм

t = (20-17) / 2=1,5 мм

i = 2.

S=0.25 мм/об (из справочника молодого токаря, таблица 3.20)

V= ПDn /1000 M/мин

V= 3.14 х 20 x 630/ 1000 = 40 М/мин.

V=40 М/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x 40) / (3.14 x 20) = 630 об/мин

n=630 об/мин.

Установ А. Переход 2. Обработка цилиндрической поверхности

Ш16мм. L=5.8мм.

t = (17-16) / 2=0,5 мм

i = 1.

S=0.25 мм/об (из справочника молодого токаря, таблица 3.20)

V= (3.14 х 17 x 630) /1000 = 34 М/мин.

V=34 М/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x34) / (3.14 x 17) = 630 об/мин.

n=630 об/мин.

Установ А. Переход 3. Нарезание наружной резьбы М16Х2.

(из справочника молодого токаря)

i =1

S =0.4

V =15

n =45об/мин.

Установ А. Переход 4. Обработка цилиндрической поверхности

Ш14мм. L=5.6мм.

t = (16-14) / 2 =1 мм

i = 1 проход.

S=0.25 мм/об (из справочника молодого токаря, таблица 3.20).

V= (3.14 х 16 x 630) / 1000= 32 М/мин.

V=32 М/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x32) / (3.14 x 16)= 630 об/мин.

n=630 об/мин.

Установ А. Переход 5. Сверлим отверстие Ш8.1мм. L=56.5мм.

t = 16/2 = 8мм

S=0.28 мм/об. (из справочника молодого токаря. таблица 4.34)

V=20м/мин. (из справочника молодого токаря. таблица 4.34)

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x20) / (3.14 x 16)= 400 об/мин.

n=400об/мин.

Установ А. Переход 6. Расточка отверстия Ш10мм. L=16.5мм.

t = (10-8,1) /2 =0.95мм

i = 1 проход.

S=0.12 мм/об (из справочника молодого токаря, таблица 11.21)

V= (3.14 х 10 x 630) /1000 = 20 М/мин.

V=20 М/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x20) / (3.14 x 10)= 630 об/мин.

n=630 об/мин.

Установ А. Переход 7. Расточка отверстия Ш12мм. L=4.5мм.

t = (12-10)/2 =1мм

i = 2 прохода.

S=0.12 мм/об (из справочника молодого токаря, таблица 11.21)

V= (3.14 х 12 x 630) /1000 = 24М/мин.

V=24М/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x24) / (3.14 x 12)= 630 об/мин.

n=630 об/мин.

Установ А. Переход 8. Нарезание внутренней резьбы М10Х1, L=12.5мм.

i= 2 прохода.

V= 10м/мин.

n=45 об/мин.

Установ А Переход 9. Растачивание внутреннего отверстия Ш11мм. L=4.5мм.

t = (11-10)/2 =0.5мм

i= 1 проход.

S=0.12 мм/об (из справочника молодого токаря, таблица 11.21)

V= (3.14 х 11 x 630) /1000 = 22М/мин.

V=22М/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x24) / (3.14 x 12)= 630 об/мин.

n=630 об/мин.

Установ А Переход 10. Отрезание заготовки Ш20мм, L=65мм.

t = 20/2 = 10мм

i= 1 проход.

S=0.11 мм/об (из справочника молодого токаря, таблица 10.27)

V= (3.14 х 20 x 630) /1000 = 40М/мин.

V=40М/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x40) / (3.14 x 20)= 630 об/мин.

n=630 об/мин.

Установ Б Переход 1. Точение канавки Ш14мм. L=4мм.

t = (16-14) /2 =1мм

i= 1 проход.

S=0.25 мм/об (из справочника молодого токаря, таблица 3.20).

V= (3.14 х 16 x 630) /1000 = 32М/мин.

V=32М/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x32) / (3.14 x 16)= 630 об/мин.

n=630 об/мин.

Установ Б. Переход 2. Сверлим сквозное отверстие Ш5.1мм.

t = 17/2 =8.5мм.

i=1 проход.

S=0.28мм/об. (из справочника молодого токаря. таблица 4.34)

V=20м/мин.

n= (1000 x U)/ (ПD) = (1000 x20) / (3.14 x 17)= 400 об/мин.

n=400 об/мин.

8. Технологический процесс

8.1 Технологический процесс при изготовлении детали на токарно-винторезном станке

Технологический процесс - это совокупность последовательных действий по изменению форм, размеров, качества поверхности заготовки от момента поступления её на обработку до получения готовой детали.

Технологический процесс определяет последовательность обработки, выбор установочных и измерительных баз, способов крепления заготовки, необходимые приспособления, режущий и вспомогательный инструмент.

Технологической операцией называется законченная часть технологической операции, выполняемая над одной обрабатываемой заготовкой не прерывно на одном и том же рабочем месте.

Технологическая операция содержит в себе:

1. Установка - это часть операции, выполняемая при одном неизменном закреплении обрабатываемой заготовки.

2. Переход - это законченная часть операции связанная с постоянством обрабатываемой поверхности, режущего инструмента режима работы станка.

3. Проход - это часть перехода, осуществляемая при одном рабочем перемещении инструмента в направлении подачи.

При изучении технологических процессов и при технологическом нормировании выделяют рабочие приёмы.

Рабочий приём - это определённое законченное действие рабочего из числа необходимых для выполнения данной операции, например, установка заготовки, резцов и т. д.

8.2 Технологический процесс при изготовлении детали на токарно- евольверном станке

Установ А. Переход 1.

Обработка цилиндрической поверхости Ш17. L=65мм.

Обработка цилиндрической поверхости Ш16. L=58мм.

Установ А. Переход 2.

Нарезаем наружную резьбу: М16х2. L=25.5мм.

Установ А. Переход 3.

Обработка цилиндрической поверхности Ш14. L=5.6мм. Сверление отверстия Ш 8.1. L=56.5мм.

Установ А. Переход 4.

Растачивание отверстия: Ш10, L=16,5мм.

Установ А. Переход 5.

Растачивание отверстия: Ш12, L=4.5мм.

Установ А. Переход 6.

Нарезание внутренней резьбы: M10x1, L=12.5мм.

Установ А. Переход 7.

Растачивание внутренней выходной канавки: Ш11, L=4.5мм.

Установ А. Переход 8.

Отрезка заготовки: Ш20, L=65мм.

Переворачиваем.

Установ Б. Переход 1.

Обработка торцевой поверхности. Точим канавку: Ш14, L=4мм.

Установ Б. Переход 2.

Центруем. Сверлим сквозное отверстие: Ш5.1.

9. Экономическая часть

9.1 Расчет калькуляции на изготовление детали

Для расчета сумм затрат на заработную плату рабочего и затрат на использование электроэнергии необходимо рассчитать техническую норму времени на выполнение операции.

Техническая норма времени на выполнение одной операции рассчитывается по формуле (2):

Т_шт=Т_осн+Т_всп+Т_отд (2)

где: Т_осн - основное время-это время, в течение которого с детали снимается стружка.

Т_всп - вспомогательное время-это время на установку, зажим и снятие детали, на управление станком, подвод и отвод резца, измерение детали и т.д.;

Т_отд - время перерывов на личные надобности -2% от суммы основного и вспомогательного времени.

Основное время при выполнении токарной операции «Точить поверхность» рассчитывается по формуле (3):

Т_о=(L+l₁+l₂ / S·n) · i, (3)

где: L-длина обрабатываемой поверхности, мм.;

l₁- длина врезания резца, рассчитывается: t/tgц+(0,5..2)мм;

l₂- длина перебега резца, 1..5мм;

t- глубина резания, мм;

ц- главный угол в плане, град.;

S - подача, мм/об.;

n - число оборотов шпинделя, об/мин.;

i - число проходов.

Расчет:

Определим длину врезания резца при t=1 и ц=45 град.(по данным условия):

l₁=1/tg45є+0,5=1+ 0,5=1,5(мм)

Используя имеющиеся данные, рассчитаем основное время при выполнении токарной операции «точить поверхность» по формуле(3):

Т_о=(50+1,5+1/0,23·500)·1=52,5/115=0,45(мин)

Определим Т_всп - вспомогательное время.

Используя данные таблицы 2. стр. 44 Пособия, вспомогательное время на установку и снятие деталей на токарных станках в самоцентрирующемся патроне при весе детали до 1 кг составляет 0,012(чел/час), что составляет 0,72 (мин).

Рассчитаем Т_отд - время перерыва на личные надобности.

Т_отд=(Т_о+Т_всп)· 2% = (0,45+0,72)·0,012 = 0,014 (мин)

Техническая норма штучного времени рассчитывается по формуле (2) и составит:

Т_шт.=0,45+ 0,72 + 0,014 = 1,184(мин)

Техническая норма времени рассчитывается по формуле (4):

Т_н.вр=Т_п.з. + Т_шт (4)

где: Т_п.з. - подготовительно-заключительное время, учитывает затраты времени рабочего на ознакомление с заданием, чертежом и операционной картой, подготовку рабочего места, наладку станка, пробную обработку детали, настройку скоростей подач и т.д.

По данным таблицы 1 (стр.29) Пособия, подготовительно-заключительное время при установке детали в самоцентрирующем патроне (3-х кулачковом) составит 0,028(чел/час), что составит 1,68(мин).

В результате техническая норма времени составит:

Т_н.вр. = 1,68+1,184 = 2,864(мин)

9.2 Расчет калькуляции.

1 затраты на материалы (из расчета: на изготовление детали весом до 5 кг используется 0,100 кг металла, стоимость 1 кг металла составляет 122 руб.):

С1=0.100·122 = 12.2(руб.)

2 затраты на амортизацию оборудования (составляют 12% от С1):

С2= 12.2 х0,12=1.464

3 затраты на накладные расходы(100% от С1):

С3=12.2 (руб.)

4 затраты на заработную плату рабочего-С4:

По условию: операцию выполняет токарь 3 разряда. По единому тарифному справочнику часовая тарифная ставка токаря 4 разряда при 8-часовой рабочей недели составляет 120руб./час, что в минуту составит - 2 руб.

При рассчитанной технической нормы времени 2,864(мин), сумма заработной платы составит:

С4=2.864·2=5.728 (руб.)

5 затраты на использование электроэнергии-С5 при стоимости 1 кВт - 2, 41 руб., составит:

По техническим нормам токарный станок потребляет 17,50 кВт электроэнергии в час, что составляет 0,29 кВт в мин. 2.41

С5=0,29·2,864· 2.41 =2.002 (руб.)

Себестоимость детали рассчитывается по формуле(1):

С=12.2+1.464+10+5.728+2,002 = 31.4 (руб.)

Таким образом, себестоимость детали составит 31.4 руб.

10. Охрана труда

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Профилактика травматизма на производстве обеспечивается методами техники безопасности, профилактика профессиональных заболеваний - нормализацией условий труда. Безопасность труда должна учитываться уже при проектировании и размещении оборудования, в расчетах его на прочность и надежность, выборе его эксплуатационных параметров, технических процессов и материалов, механизации тяжелых, трудоемких, опасных и вредных работ, организации рабочих мест.

10.1 Пожаробезопастность.

Причины возникновения пожара на предприятии носит различный характер. Рассмотрим причины технического характера, к ним относится: нарушение технологического характера, к ним электроустановок, самовозгорание промасленной ветоши и других материалов, неисправность оборудования, ремонт оборудования на ходу.

С целью предупреждения пожаров намечают следующие мероприятия по их профилактике.

Организационные: правильная эксплуатация оборудования, противопожарный инструктаж рабочим.

Технические: соблюдение противопожарных норм и правил при проектировании производственных помещений, монтаж электрической проводки, установке оборудования, вентиляции, освещения.

Режимные: запрещение курения в неустановленных местах.

Эксплуатационные: профилактические ремонты и осмотр оборудования, испытание технологического оборудования.

10.2 Электробезопастность

Электробезопастность при работе на токарных станках.

Основными причинами поражения рабочих электрическим током являются:

4. Неисправность электрооборудования, проводов и пусковых устройств, станка.

5. Прикосновение к находящимся под напряжением токопроводникам с повреждённой изоляцией и не ограждённым токоведущим частям станка.

6. Отсутствия заземления приоров, устройств и станка.

Если на металлических частях станка обнаружено напряжение или электродвигатель работает в двухфазном режиме (признаком является гудение двигателя при отсутствии вращения), необходимо выключить станок и немедленно доложить мастеру.

При поражении электрическим током необходимо:

Выключить рубильник, снять предохранитель соответствующей цепи проводов; отделить пострадавшего от токоисточника, не прикасаясь к открытым частям тела пострадавшего. При этом оказывающий помощь должен стоять на сухой деревянной доске, избегая прикосновения с окружающими металлическими предметами.

10.3 Техника безопасности при работе на токарном станке

1. Перед началом работы:

Привести в порядок рабочую одежду, застегнуть или завязать рукава, надеть головной убор. Женщины должны убрать волосы под косынку, повязанную без свисающих концов.

При ношении куртки она должна быть тщательно заправлена под пояс брюк. Одежда не должна иметь свисающих концов.

Принять станок у сменщика, проверить хорошо ли убран станок и рабочее место, ознакомится с имеющимися в предыдущей смене неполадки в работе и с принятыми мерами по их устранению.

О неисправности станка немедленно сообщить мастеру, до устранений неисправности к работе не приступать.

Нельзя работать на неисправном и не имеющих ограждений станке. Не производить ремонт и переделку станка самостоятельно.

При ремонте станка и пусковых устройств на станке должен быть вывешен плакат: «НЕ ВКЛЮЧАТЬ - РЕМОНТ».

Если пол скользкий (облит маслом, эмульсией) потребовать, чтобы его посыпали опилками, или сделать это самому.

Пользоваться деревянной решеткой или подставкой и содержать ее в исправном состоянии.

Отрегулировать местное освещение станка, так чтобы рабочая зона была достаточно освещена и свет не слепил глаза. Пользоваться местным освещением напряжением выше 360 вт. ЗАПРЕЩАЕТСЯ!

Убрать с рабочего места детали, инструмент, приспособления и другие предметы, не нужные при выполнении порученной работы.

Приготовить крючок для удаления стружки, ключи и другой необходимый инструмент. Не применять крючок с ручкой в виде петли. Крючки должны иметь гладкие рукоятки без проушин или кольцеобразных закруглений с небольшой круглой формой щиток у рукоятки, предохраняющий руки от пореза стружкой.

Проверить наличие и исправность ограждений зубчатых колес, при водных ремней, валиков, приводов и прочее, а также токоведущих частей электроаппаратуры пускателей, рубильников, кнопок, трансформаторов, заземляющих устройств.

Предохранительных устройств для защиты от стружки, охлаждающих жидкостей.

Режущего, измерительного, крепежного инструмента и приспособлений.

Работать только исправным инструментом и приспособлениями и применять их строго по назначению.

Разложить инструмент и приспособления в удобном для пользования порядке.

Проверить на холостом ходу станок.

Исправность органов управления.

Исправность системы смазки и охлаждения.

Исправность фиксации рычагов включения и переключения. Убедиться в том что, возможность самопроизвольного переключения с холостого хода на рабочий, исключение, а также исключено самопроизвольное включение станка.

Нет или заеданий или изменений слабины в движущихся частях станка.

Укладывать поданные на обработку деталей и обработанные детали, не загромождая рабочего места и прохода.

Вращающиеся устройства для закрепления обрабатываемых деталей должно иметь гладкие наружные поверхности. Если эти устройства имеют выступающие части или углубления, то они должны быть ограждены защитным кожухом.

При установке патрона на шпиндель подкладывать под них на станину деревянные прокладки с выемкой по форме патрона.

2.Во время работы

При работе на многофункциональных полуавтоматах и агрегатных: станках работающих по автоматическому циклу, установку и съем деталей производится только на загрузочной позиции.

Остерегаться выступающих инструментов и справок переключении револьверной головки станка.

Устанавливать и снимать тяжелые детали (массой более 16 кг.) только с помощью подъемных механизмов. Не превышать нагрузку, установленных для подъемных средств.

Не применять случайных или не предназначенных для данных работ грузоподъемных приспособлений.

Освобождать обрабатываемую деталь или приспособление только после натяжной установки и закрепления детали на станке.

При остановке детали или приспособления на станок не находится между деталью и станков.

При всяком перерыве в подаче электроэнергии немедленно выключить электрооборудование станка.

Остерегаться наматывание стружки на обрабатываемый предмет или резец и не направлять вьющуюся стружку на себя.

В случае образования сливка стружки переточить резец.

Следить за своевременное удаление стружки с рабочего места и станка.

Остановить станок и выключить электродвигатель.

Уходя от станка даже на короткое время (если не поручено обслуживание 2-х или нескольких станков).

При временном прекращении работы:

При уборке смазки и чистке станка, наладки и подкладки.

При обнаружении неисправности в оборудовании и ремонте его.

При подтягивании болтов, гаек и других соединений станка.

При установке, съемки детали.

При снятии и надевании ремней на шкивы станка

При обработке при многопозиционных полуавтоматах, работающих по автоматическому циклу, установку и съем детали производить только на разгрузочной позиции.

Не допускать установки на многопозиционный автомат прутков различной длины, что создает неуравновешенность хода шпиндельного блока.

Во время работы станка, не открывать и не снимать защитные и предохранительные устройства.

3. По окончанию работы

Отключить станок и электродвигатели после окончания цикла обработки детали.

Привести в порядок рабочее место, убрать со станка стружку, инструмент, приспособление, очистить станок от грязи, вытереть и смазать трущиеся части станка, аккуратно сложить детали и заготовки.

Убрать инструмент в отведенное для этого место. Соблюдать чистоту и порядок в шкафчике для инструмента.

При сдаче смены сообщить сменщику и мастеру о замеченных дефектах станка, вентиляции и о принятых мерах по их устранении.

Не мыть руки в месте эмульсии, керосина и не вытирать их обтирочными концами загрязненной стружки.

Размещено на Allbest.ru