Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Ведущее место в росте экономики Республики принадлежит машиностроению, которое обеспечивает материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

В настоящее время машиностроение располагает мощной производственной базой, выпускающей свыше четверти всей промышленной продукции республики.

В развитии машиностроения первостепенной задачей является автоматизация на базе гибких производственных систем, в том числе применения станков с ЧПУ, роботов, программируемых манипуляторов, роботехнических комплексов; увеличение применения прогрессивных конструкционных материалов, снижение металлоемкости машин и оборудования с их удельной энергоемкости, снижение себестоимости продукции.

Темой дипломного проекта является: Проект участка механического цеха для изготовления деталей типа «Опора» с применением станков с ЧПУ

Целями изменений базового технологического процесса могут быть:

1. повышение степени механизации путём применения станков с ЧПУ вместо универсального оборудования;

2. повышение гибкости переналадки оборудования путём применения станков с ЧПУ вместо полуавтоматов;

3. повышение производительности путём повышения режимов обработки;

4. применения принципа концентрации операции с целью уменьшения количества операций и сокращения времени обработки детали.

Открытое акционерное общество «Гомельский завод литья и нормалей» входит в состав холдинга «Гомсельмаш», обладает правами юридического лица и осуществляет свою деятельность в соответствии с уставом.

Общество осуществляет следующие основные виды деятельности:

- Производство сельскохозяйственных машин;

- Производство отливок из чугуна, стали и цветных сплавов;

- Производство машиностроительного крепежа (болты, гайки, шпильки, заклепки, оси и т.д.);

- Производство литейной оснастки, нестандартного оборудования;

- Производство холодновысадочного инструмента, штампов;



_{1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ}

_{1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали}

Деталь «Ступица» КЗК 0105603 применяется в сборочном узле «Рычаг» механизма управления реверсом «Коробки передач» привода питающего аппарата, который, в свою очередь, предназначен для включения рабочего или обратного вращения вальцов питающего аппарата самоходного измельчителя и подающих органов подборщика и жаток.

Рабочими поверхностями в детали «Ступица» КЗК 0105603 являются отверстие 7 Ш70Н11, при помощи которого деталь напрессовывается на трубу, затем клеменным соединением устанавливается на вал-реверс коробки передач. Шпоночный паз 13 10D10 устанавливается на шпонку и придаёт фиксированное положение механизма в сборочной единице. Для закрепления детали в основном узле при помощи винта и гайки используется отверстие 8.

Деталь изготавливается из стали 18ХГТ по ГОСТ 4543-71. Химический состав и механические свойства материала представлены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1- Механические свойства материала 18ХГТ по ГОСТ 4543-71

Материал дета ли	Временное сопротивле-ние на разрыв дВ, кгс/мм2	Относитель-ное удлинение, ди, кгс/мм	Временное сопротив-ление на изгиб ди, кгс/мм2	Временное сопротивле-ние при растяжении, д, кгс/мм2	Твёрдость по Бринелю, HB
18ХГТ	980	15	38	45	217



Таблица 1.2- Химические свойства материала 18ХГТ по ГОСТ 4543-71

Материал детали	C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr
				не более
18ХГТ	0,17-0,23	0,17-0,37	0,8-1,1	0,3	0,035	0,035	1,3

_{1.2 Определение типа производства и его характеристика}

Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций (К_ЗО). Предварительно на основе типового (базового) технологического процесса его можно определить по формуле:

, (1.1)

где F_д - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час,

[6, с.22, таблица 2.1];

N - годовой объём выпуска детали, шт.;

Т_{шт(шт.-к)ср} - среднее штучное (для массового производства) или штучно-калькуляционное (для серийного производства) время, мин. При расчете среднего штучного или штучно-калькуляционного времени в числитель подставляется сумма штучного или штучно-калькуляционного времени, а в знаменатель - число рабочих мест;

k_У - коэффициент ужесточения заводских норм, k_У=0,7…1,0.

Для выполнения расчетов проанализируем операции типового (базового) технологического процесса механической обработки детали, заданной для проектирования, заполняя их в таблицу 1.3



Таблица 1.3 - Анализ операций механической обработки детали

Номер операции	Код и наименование операции	Модель станка	Категория ремонтной сложности	Мощность станка	Тшт(шт.-к)
010	4114 Токарно-винторезная	16К20	-	10	3,41
020	4261 Вертикально-фрезерная	6Р12	-	7,7	1,96
040	4214 Вертикально-сверлильная	2Н150	-	11	10,15
050	4114 Токарно-винторезная	16К20	-	10	11,17
060	4114 Токарно-винторезная	16К20	-	10	2,8
070	4262 Горизонтально-фрезерная	6Р82Г		7,7	3,88
090	4181 Горизонтально-протяжная	7534		7,7	1,42
110	4214 Вертикально-сверлильная	2Н135	-	7,7	2,8
130	4262 Горизонтально-фрезерная	6Р82Г		7,7	8,1
150	4262 Горизонтально-фрезерная	6Р82Г		7,7	9,12
Итого	54,81

Определяем среднее штучное время по формуле:

, (1.2)

где ?Т_штi- сумма штучного времени, мин, [представлено в таблице 1.3];

n - число рабочих мест, шт.;

Полученное значение по таблице 1.4 соответствует среднесерийному типу производства.

Таблица 1.4 - Зависимость между типом производства и коэффициентомзакрепления операций

КЗ.О.	Тип производства
До 1	Массовый
Свыше 1 до 10	Крупносерийный
Свыше 10 до 20	Среднесерийный
Свыше 20 до 40	Мелкосерийный
Свыше 40	Единичный

Величина производственной партии (n_д):

, шт (1.3)

где a - число дней, на которые необходимо иметь запас деталей.

a=2…5 дней - для крупных деталей;

a=3…15 дней - для средних деталей;

a=10…30 дней - для мелких деталей.

Ф_р.д. - число рабочих дней в году, принятое по графику-календарю базового предприятия, или определенное по методике [16, с. 30].

Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями. При среднесерийном производстве используются универсальные и специализированные станки, станки с ЧПУ, оснащенные как специальными, так и универсальными, и универсально сборочными приспособлениями.

Заготовкой служит поковка, что характерно для данного типа производства. Базовый техпроцесс построен грамотно и обеспечивает требуемую точность изготовления детали.

Недостатком базового технологического процесса является применение трудно переналаживаемых универсальных станков с малой степенью механизации.

_{1.3 Анализ детали на технологичность}

Количественный анализ на технологичность заключается в расчете коэффициента унификации конструктивных элементов (К_У) и коэффициента использования материала (КИМ).

Для расчета К_У следует провести отработку элементов детали на унифицированность.

Таблица 1.5 - Отработка элементов детали на соответствие стандартам

Номер элемента	Выдерживаемые размеры	Стандарт на элемент
1,2	70±0,8	ГОСТ 6636-69
3,6,8	2*45?	ГОСТ 10948-64
4	Ш90b12	ГОСТ 6636-69
9,10	65±0,8	ГОСТ 6636-69
12	10Д10	ГОСТ 6636-69
13	8±1,5	ГОСТ 6636-69
11	Ш16,5H14	-
15,14	11,2+0,43	-
5	18±0,5	-
7	Ш70А11	-

(1.4)

где Q_У.Э. - число конструктивных элементов детали, которые выполнены по стандартам: резьбовые, зубчатые, шлицевые поверхности, шпоночные пазы, фаски, радиусы закругления, отверстия под крепеж, отверстия центровые, канавки для сбега резьб, резьбовые недорезы, сбеги, проточки и фаски, канавки для установки уплотнений на деталях пневмо-и гидроаппаратуры, канавки для выхода резцов при тонком точении и растачивании или для выхода шлифовальных кругов, поверхности опорные под винты, болты, гайки, заклепки, шайбы, шурупы и т.д.; или в соответствии с нормальными рядами размеров и конусов: диаметральные размеры ступеней в отверстиях и на наружных поверхностях, конические поверхности.

Q_ОбЩ. - число всех конструктивных элементов детали.

Деталь считается технологичной, если К_У>0,6.

0,66>0,6 - следует деталь технологична

Коэффициент использования материала рассчитывается по формуле:

(1.5)

где т_Д - масса детали, кг;

Н.расх - норма расхода материала, кг.

Данные по Н.расх предварительно можно подобрать по типовому (базовому) технологическому процессу механической обработки детали.

Деталь считается технологичной, если КИМ - для заготовок, полученных штамповкой;

При отсутствии типовых данных Н.расхможно рассчитать по формуле:

Н.расх=т_З+т_ОТХ.З., кг (1.6)

где т_ОТХ..З. - масса отходов при производстве заготовки.

Для штамповок, полученных на прессах, и для отливок - от 10% (для крупных ( кг) заготовок) до 20% (для мелких ( кг) заготовок).

Н.расх=2,6+0,26=2,86 кг_.

0,63<0,65 - следует деталь не технологична.



_{2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ}

_{2.1 Рекомендации по разработке проектного технологического процесса}

_{2.1.1 Анализ базового технологического процесса}

Последовательность операций и переходов механической обработки детали по базовому техпроцессу:

Операция 010 Токарно-винторезная

1. Подрезать торец 6

Операция 020 Вертикально-фрезерная

1. Фрезеровать торец 3, выдерживая размер 70±0,8

Операция 040 Вертикально-сверлильная

1. Центровать торец

2. .Сверлить отверстие до Ш20Н14

3. Рассвертить отверстие до Ш35Н14

4. Рассверлить отверстие до Ш50Н14

Операция 050 Токарно-винторезная

1. Расточить отверстие

2. Расточить фаску 1

3. Расточить фаску 4

Операция 060 Токарно-винторезная

1. Подрезать торец 6

2. Точить поверхность 2

3. Точить фаску 7

4. Расточить фаску

Операция 070Горизонтально-фрезерная

1. Фрезеровать поверхности 2,4

Операция 090 Горизонтально-протяжная

1. Протянуть паз, выдерживая размеры 6,7

Операция 110 Вертикально-сверлильная

1. Сверлить отверстие 3

Операция 130Горизонтально-фрезерная

1. Фрезеровать паз 1

Операция 150 Горизонтально-фрезерная

1. Фрезеровать паз 1

Анализ заводского техпроцесса, показал, что в проектном варианте процесса обработки детали целесообразно оставить операции 090 и 150 горизонтально-протяжную и горизонтально фрезерную соответственно.Так же все остальные операции произвести на новом оборудование FSS400CNC и SpinnerTC 600.

Целями изменений базового технологического процесса могут быть:

- повышение степени механизации путём применения станков с ЧПУ вместо универсального оборудования;

- повышение гибкости переналадки оборудования путём применения станков с ЧПУ вместо полуавтоматов;

- повышение производительности путём повышения режимов обработки.

- применения принципа концентрации операции с целью уменьшения количества операций и сокращения времени обработки детали.

_{2.1.2 Анализ технических требований, предъявленных к детали}

_{Рекомендации по их обеспечению и контролю}

В соответствии с намеченными изменениями в технологии обработки детали проанализируем технические требования, предъявляемые к детали, и наметим последовательность обработки каждой поверхности детали.

Анализ технических требований представим в табличном виде



Таблица 2.1 - Анализ технических требований

Номер конструктивного элемента	Размеры и требования к их размерной и геометрической точности	Требования к шероховатости поверхности	Требования к точности взаимного расположения поверхностей и осей	Методы достижения точности: способы базирования и виды обработки	Методы контроля и средства измерения
1	2	3	4	5	6
1,2	70±0,8	Ra12,5	-	Базирование в патроне. Подрезка торца	Выборочно Штангенциркуль ШЦ -1-125-0,1 ГОСТ 166-89
3	2*45?	Ra12,5	-	Базирование в патроне. Точение фаски	Выборочно Визуально
4	Ш90b12	Ra6,3	-	Базирование в патроне. Точение чистовое, черновое	Выборочно. Калибр-скоба Ш90 ГОСТ18360-93
5	18±0,5	Ra6,3	-	Базирование в патроне. Подрезка торца начерно, начисто	Выборочно Штангенциркуль ШЦ -1-125-0,1 ГОСТ 166-89
6,8	2*45?	Ra12,5	-	Базирование в патроне. Растачивание фасок	Выборочно. Визуально
7	Ш70А11	Ra6,3	-	Базирование в патроне. Растачивание чистовое, черновое	Выборочный. Калибр-пробка Ш70 ГОСТ14810-69
9,10	65±0,8	Ra12,5		Базирование в тисках. Фрезерование чистовое	Выборочно Штангенциркуль ШЦ -1-125-0,1 ГОСТ 166-89 Контрольное приспособление
11	Ш16,5Н14	Ra12,5		Базирование в патроне. Центрование, сверление	Выборочно Калибр-пробка Ш16,5 ГОСТ14810-69 Контрольное приспособление
12	10Д10	Ra3,2		Базирование в адапторе. Протягивание паза	Выборочно Шаблон. Контрольное приспособление
13	8±1,5	Ra12,5	-	Базирование в тисках. Фрезерование паза	Выборочно. Штангенциркуль ШЦ -1-125-0,1 ГОСТ 166-89
14,15	29+0,43	Ra12,5	-	Базирование в тисках. Фрезерование торцев	Выборочно. Штангенциркуль ШЦ -1-125-0,1 ГОСТ 166-89

_{2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки}

2.2.1 Описание метода получения заготовки

Для получения оболочковых форм полученный блок моделей погружают в емкость с жидкой формовочной смесью - суспензией, состоящей из пылевидного огнеупорного материала, например, пылевидного кварца или электрокорунда и связующего. В результате на поверхности модели образуется слой суспензии 4 толщиной менее 1 мм. Для упрочнения этого слоя и увеличения его толщины на него наносят слои огнеупорного зернистого материала 5 (мелкий кварцевый песок, электрокорунд, зернистый шамот). Операции нанесения суспензии и обсыпки повторяют до получения на модели оболочки требуемой толщины (3 - 10 слоев). При этом каждый слой покрытия высушивают на воздухе или в парах аммиака 6, что зависит от связующего. После сушки оболочковой формы модель удаляют из нее выплавлением, растворением, выжиганием или испарением.

Класс точности поковки Т4, что характерно для заготовок получаемых на криволинейных горячештамповочных прессах.



_{2.2.2 Определение допусков на размеры заготовки, припусков на механическую обработку поверхностей по переходам, расчет размеров и массы заготовки}

Назначение допусков

Назначим допуски на все обрабатываемые поверхности в соответствии с ГОСТ 7505-89 для поковок (штамповок).

Класс точности -Т4

Группа стали -М1

Степень сложности-С2

Конфигурация поверхности разъёма штампа -П

Исходный индекс 11

Назначим допуски на размеры заготовки:

Последовательность определения допусков и предельных отклонений на поковку по ГОСТ 7505-89. Назначение рекомендуется выполнять в табличной форме, заполняя таблицу по форме таблицы 2.2.

Таблица 2.2 - Назначение допусков на поковку

Номер поверхности	Номинальный размер детали	Вид размера	Допуск на заготовку с указанием предельных отклонений, мм
1,2	70	высота
4	Ш90h12	диаметр
5	18	высота
7	Ш70А11	диаметр
9,10	65	длина
14,15	19	диаметр

Назначенные припусков и расчет размеров заготовки сведём в таблицу 2.3



Таблица 2.3 - Назначение припусков и расчет размеров заготовки

Номер поверхности	Переходы механической обработки поверхности	Точность обработки	Припуск табличный, Z(2Z), мм	Расчет размеров заготовки (d или D), мм
		Квалитет	Допуск, мм	Шероховатость, Ra, мкм
1	2	3	4	5	6	7
1,2	Подрезка торца	h14	1,6±0,8	Ra12,5	2	70
	Заготовка	-		Rz630	2	7-+2*2=74
4	Точение чистовое	B12		Ra6,3	0,5	90
	Точение черновое	h14		Ra12,5	2	90+2*0,5=91
	Заготовка	-		Rz630	2,5	91+2*2=95
5	Подрезка торца чистовое	h14	1±0,5	Ra6,3	0,8	18
	Подрезка торца черновое	h14	1±0,5	Ra12,5	2	18-0,8=17,2
	Заготовка	-		Rz630	2,8	17,2-2=15,2
7	Растачивание чистовое	А11		Ra6,3	0,3	70
	Растачивание черновое	Н14		Ra12,5	2	70-0,3*2=69,4
	Заготовка	-		Rz630	3,1	69,4-02*2=65,4
9,10	Фрезерование чистовое	Н14		Ra12,5	2	65
	Заготовка	-		Rz630	2	65+2*2=69
14,15	Фрезерование торцовчистовое	h14		Ra12,5	2	29
	Заготовка	-		Rz630	2	29-2=27

Расчет размеров и массы заготовки



Рисунок 2.1- Эскиз заготовки

Определим суммарный объём удаляемого в процессе механической обработки материала, т.е. объем припусков, мм³.

V_{отх.мех.обр.} = V₁ + V₂ + … + V_п , мм³ (2.1)

где п - множество удаляемых с поверхности заготовки припусков.

Формула для расчёта детали типа диск:

(2.2)

где - для наружных поверхностях диаметр диска заготовки, а для внутренних диаметр диска детали;

- для наружных поверхностях диаметр диска детали, а для внутренних диаметр диска заготовки;

h - высота припуска

Произведём расчёт для всех объёмов дисков:

Определим объем припусков:

V_{отх.мех.обр.} =

+

Определим массу отходов механической обработки, кг;

m_{отх.мех.обр} =V_отх.*с, кг (2.3)

где с - плотность материала заготовки, кг/мм³;

m_{отх.мех.обр} =*7,8*= 0,56кг

Произвести расчет массы спроектированной заготовки по формуле:

m_з=m_д+m_{отх.мех.обр}, кг (2.4)

где m_д - масса детали, кг (принимается по чертежу детали);

m_з=1,8+0,56=2,36 кг

После определения массы спроектированной заготовки рассчитаем коэффициент использования заготовки (К_З) и пересчитаем коэффициент использования материала.



(2.5)

где m_З - масса рассчитанной заготовки, кг;

0,76>0,65 следует детальтехнологична

Пересчитанный коэффициент использования материала:

, (2.6)

где Н_расх - пересчитанная норма расхода материала, кг

0,69>0,65 следует деталь технологична

_{2.3 Разработка проектного технологического процесса}

_{2.3.1 Составление последовательности обработки для проектируемого технологического процесса}

010 Фрезерная с ЧПУ на станке FSS 400 CNC

1.Фрезеровать торец 2, выдерживая размер 72±0,8

2.Расточить отверстие 7 выдерживая размер 69,4^+0,74с образованием фаски 6

3.Расточить отверстие 7

020 Токарная с ЧПУ на станке SpinnerTC 600

Установ А

1.Подрезать торец 1

2.Точить поверхность 4 выдерживая размер 91_-0,87 с подрезкой торца 5 выдерживая размер 17,2_-0,5

3.Точить поверхность 4 с подрезкой торца 5 и образованием фаски 3

4.Расточить фаску 8

Установ Б

1. Фрезеровать поверхность 9 с подрезкой торца 15

2. Центровать отверстие 11

3. Сверлить отверстие 11

Поворот детали

1. Фрезеровать поверхность 10 с подрезкой торца 14

030 Горизонтально-протяжная на станке 7534

1.Протянуть паз 12

040 Горизонтально-фрезерная 6Р82Г

1.Фрезеровать паз 13

050 Горизонтально-фрезерная 6Р82Г

1.Фрезеровать паз 16

_{2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз}

Для операции 010 в качестве черновой базы принята поверхность 116 (двойная направляющая база - лишает заготовку четырех степеней свободы)

Для операции 020 для установа А в качестве черновой базы принята поверхность 4(Ш70А11) (двойная направляющая база - лишает заготовку четырех степеней свободы), а для установа Б в качестве чистовой базы принята обработанная поверхность 4(Ш70А11) (двойная направляющая база - лишает заготовку четырех степеней свободы).

Для операции 030 в качестве черновой базы принята поверхность 4(Ш70А11) (двойная направляющая база - лишает заготовку четырех степеней свободы)

Для операции 040 в качестве черновой базы принята поверхность 4(Ш70А11) (двойная направляющая база - лишает заготовку четырех степеней свободы)

Для операции 050 в качестве черновой базы принята поверхность 4(Ш70А11) (двойная направляющая база - лишает заготовку четырех степеней свободы)

Выбор таких баз обосновано тем что обеспечивается совмещение технологической и измерительной базы в следствии чего погрешность базирования будет равна 0.

_{2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки}

Данные по выбранному для изготовления детали оборудованию занесены в таблицу2.6.

Данные по выбору оснастки занесены в таблицы 2.7,2.8, 2.9, 2.10.

Таблица 2.6 - Выбор оборудования

Номер операции	Код и модель станка	Наименование станка	Действительный фонд времени работы оборудования в зависимости от категории ремонтной сложности станка	Стоимость станка, млн. руб.	Паспортные данные
					Размеры посадочных элементов станка	Предельные размеры обрабатываемых заготовок	Габаритные размеры, мм	Вид и мощность привода главного движения, кВт	Ряд частот, мин-1	Ряд подач, мм/об или мм/мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
010	FSS 400 CNC	Фрезер-ная с ЧПУ	4029	264,0	Максимальный вылет инструмента от торца шпинделя, мм 200	Максимальный диаметр фрезерования 850 мм, максимальная длина фрезерования 350 мм	3800х 3200х 3080	Электро-двигатель главного привода 12 кВт	max 10000	max 4500
020	SpinnerTC 600	Токарная с ЧПУ	4029	1144,0	Диаметр отверстия шпинделя 52 мм	Максимальный диаметр точения Ш400 мм, максимальная длина точения 650 мм	250016002000	Гидравли-ческий 18 кВт	max 2500	max 5000
030	7534	Горизонтально-протяжная	4029	176,69	Номинальное тяговое усилие кН 630	Длина хода рабочих салазок мм. 2000	9100х 2440х 1810	Электро-двигатель главного привода 7,7 кВт	max 1430	max 1600
040 050	6Р82Г	Горизонтально-фрезерная	4029	18,975	Диаметр отверстия шпинделя 70 мм	Максимальный диаметр фрезерования 800 мм, максимальная длина фрезерования 420 мм	2280х 1965х 1690	Электро-двигатель главного привода 7,7 кВт	max 1430	max 1600

Таблица 2.7 - Выбор установочно-зажимных приспособлений

Номер операции и модель станка	Приспособление
	Код	Наименование	Тип привода	Техническая характеристика	Обозначение по стандарту
1	2	3	4	5	6
010 FSS 400 CNC	39ххххxxxx	тиски	механический	-	-
020 SpinnerTC 600	396111хххх	трёх-кулачковый патрон	гидравлический	max Ш225	JIS-A2-6
030 7534	392800xxxx	адаптер	механический	-	-
040, 050 6Р82Г	39ххххxxxx	тиски	механический	-	-

Таблица 2.8 - Выбор режущего инструмента

Номер операции и модель станка	Режущий инструмент
	Код и наименование режущего инструмента	Материал режущей части	Техническая характеристика, мм	Обозначение по стандарту	Применяемая технологическая смесь
1	2	3	4	5	6
010 FSS 400 CNC	391816xxx фреза	SOMT 06	D=100	D71W0250	-
	393191xxxx резец	NP	D4=20; L1=125; L2=24; F1=11; H1=19; RR?=0	FSTUP1008R/L-08E	-
020 SpinnerTC 600	393191xxxx резец	CNG	H1=16; В=16; L1=100; L2=25; H2=16; F1=20	DGLNR/L 1616H09	-
	391822хххх фреза	SOMT 06	Ш14	D12W1606
	391242хххх центровочное сверло	запатентованный твёрдый сплав	Ш3	-	-
	391290хххх сверло	MNS	Ш16,5	MNS 0780S-DIN	-
030 7534	392335хххх протяжка	Р6М5	L=1500;h=14. Точность-0,01мм	ГОСТ 28442-90	эмульсия
040 6Р82Г	391822хххх фреза	Р6М5	do=150	ГОСТ 6637-80	эмульсия
050 6Р82Г	391822хххх фреза	Р6М5	do=150	ГОСТ 6637-80	эмульсия

Таблица 2.9 - Выбор вспомогательного инструмента

Номер операции и модель станка	Код и наименование вспомогательного инструмента	Установка	Обозначение по стандарту
		вспомогательного инструмента на станке	режущего инструмента на вспомогательном
		способ	размеры посадочного элемента	способ	размеры посадочного элемента
1	2	3	4	5	6	7
010 FSS 400 CNC	Втулка переходная	в гнездо револьверной головки	по отверстию в оправке	фрезу во втулке переходной	по размеру хвостовика осевого инструмента,	-
	Оправка расточная	в гнездо револьверной головки	по отверстию в оправке	фрезу во втулке переходной	по размеру хвостовика осевого инструмента,	-
020 SpinnerTC 600	392800хххх Резцедержатель	в гнездо револьверной головки	По диаметру гнезда револьверной головки	Резцы - в резцедержателе	по размерам стержня резца	-
040 6Р82Г	392800хххх Оправка	В отверстие шпинделя	Конус Морзе №50	В отверстие переход-ной втулки	По величине хвостовика инструмента	-
050 6Р82Г	392800хххх Оправка	В отверстие шпинделя	Конус Морзе №50	В отверстие переход-ной втулки	По величине хвостовика инструмента	-

Таблица 2.10 - Выбор измерительного инструмента.

Номер операции и модель станка	Код и наименование инструмента	Диапазон измерения инструмента	Точность измерения инструмента	Допуск измеряемого размера	Обозначение по стандарту
1	2	3	4	5	6
010 FSS 400 CNC	393311 Штангенциркуль	0,1-125	0,1	0,1	ШЦ1-125-0,1-2 ГОСТ 166-89
	393141хххх Калибр-пробка	Ш70±0,8	0,02	1,6	ГОСТ14810-69
020 SpinnerTC 600	393311 Штангенциркуль	0,1-125	0,1	0,1	ШЦ1-125-0,1-2 ГОСТ 166-89
	393121хххх Скоба	Ш90b12	0,05	0,2	ГОСТ18362-73

_{2.4 Разработка операционного технологического процесса}

_{2.4.1 Определение режимов резания на проектируемые операции (переходы). Сводная таблица режимов резания}

Табличный расчёт режимов резания 020 операцию.

Переход 4расточить отверстие 7 выдерживая размер 69,4^+0,74

Рисунок 2.2 - Эскиз обработки детали

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принят резец расточнойFSTUP1008R/L-08Eс материалом режущей частиHP

II Расчёт режимов резания:

1 Глубина резания рассчитывается по формуле:

(2.17)

D-диаметр детали последанного перехода;

d-диаметр детали окончательный.

2 Подача

Рекомендуемая Sо = 0,08 ч 1,2 мм/об

Принимаемая Sо = 0,08 мм/об

3 Стойкость Т, мин

Т = 150 мин^-1

4 Скорось резания V_рез, м/мин

V_рез =V_табл Ч К_vсЧ K_voЧ K_vj Ч K_vmЧ K_vЧ K_NtЧ K_vmЧ K_nm, м/мин(2.18)

где K_vc= 1 - коэффициент учитывая материл

K_vo= 1 - коэффициент вида обработки

K_vj = 0.75 - коэффициент жести стали

K_vm = 1.7 - коэффициент механические свойства обработки материала

K_v = 1.15 - коэффициент геометрических параметров резца

K_Nt = 0,6 - коэффициент периода стойкости режущей части резца

K_vm = 1 - коэффициент наличия охлаждения

K_nm = 0,6 - коэффициент изменение условий работы в зависимости от механических свойств обработки материала

V_табл =295 м/мин

V _рез = 295Ч 1Ч 1 Ч 0,75 Ч 1,7 Ч 1,15 Ч 0,6 Ч 1 Ч 0,6 = 297 м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1(2.19)

n== 1225 мин^-1

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

V_д=, м/мин (2.20)

V_д==297 м/мин

III Расчёт машинного времени, То, мин

То = , мин (2.21)

где Lр.х- длина рабочего хода.

Lр.х.=l_рез+y+?, мм (2.22)

где l_рез = 70мм

y = 2мм

Принимаемое значение ?=1 мм

Lр.х.=70+ 2 + 1 =73 мм

То = = 0,05 мин

Расчет режимов резания на 020 операцию.

Переход 3 сверлить отверстие 11



Рисунок 2.3 -Эскиз обработки детали

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принято сверло MNS 0780S-DINШ16,5мм из материала MNS.

II Расчёт режимов резания:

1 Глубина резания рассчитывается по формуле:

(2.23)

D-диаметр детали для данного перехода;

2 Подача

РекомендуемаяSо = 0,10 ч 0,14 мм/об

ПринимаемаяSо = 0,11 мм/об

3 Стойкость Т, мин

Т = 200 мин^-1

4Скорось резания V_рез,м/мин

V_рез =V_таблЧ К_vтЧK_м, м/мин (2.24)

где К_vт= 1;

K_м=1.

V_табл=45м/мин

V _рез= 45 Ч 1 Ч 1= 45 м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1 (2.25)

n== 853 мин^-1

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

V_д=, м/мин (2.26)

V_д==44 м/мин

III Расчёт машинного времени, То, мин

То = , мин (2.27)

Lр.х.=l_рез + y + ?, мм (2.15)

где l_рез = 65 мм

y = 2 мм

Принимаемое значение ?=4,5 мм

Lр.х.=65 + 2 + 4,5 = 71,5 мм

То = = 0,76 мин

Все расчёты занесены в сводную таблицу режимов резания таблица 2.11

Таблица 2.11 - Сводная таблица режимов резания

№ операции и модель станка	Номер позиции, перехода. Наименование установа, суппорта, перехода	№ инстру- мента	D или В,мм	t, мм	L рез, мм	Lр.х.,мм	i	Подача	n, мин-1	v, м/ мин	То, мин
								Sо, мм/об	Sм, мм/ мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
010 FSS 400 CNC	1. Фрезеровать торец 2, выдерживая размер 72±0,8	Т01	72	2	116	119	1	0,5	662	1327	300	0,18
	2. Расточить отверстия 7 выдерживая размер 69,4+0,74	Т03	69,4	0,3	70	73	1	0,08	695	1684	367	0,05
	3. Расточить отверстия 7 с образованием фаски 6	Т03	70	0,3	74	77	1	0,2	364	1818	190	0,2
			2*45?	2
020 SpinnerTC 600	Установ А
	1. Подрезать торец 1	Т02	70	2	14,8	17,8	1	0,5	341	682	150	0,05
	2. Точить поверхность 4 выдерживая размер 91-0,87 с подрезкой торца 5, выдерживая размер 17,2-0,5	Т02	91	2	19,2	22,2	1	0,5	763	1525	150	0,03
			17,2	2
	3. Точить поверхность 4 с подрезкой торца 5 и образованием фаски 3	Т02	90	0,5	20,5	23,5	1	0,3	562	1872	190	0,04
			18	0,8
			2*45?	2
	Расточить фаску 8	Т03	2*45?	2	74	77	1	0,2	364	1818	190	0,2
	Установ Б
	1. Фрезеровать поверхность 9 с подрезкой торца 15	Т04	67	2	21	24	1	0,4	285	713	150	0,08
			17	2
	2. Центровать отверстие 11	Т05	3	1,5	3	6	1	0,04	23	625	40	0,26
	3. Сверлить отверстие 11	Т06	16,5	8,25	65	71,5	1	0,11	45	853	45	0,76
Поворот детали
	3.Фрезеровать поверхность 10 с подрезкой торца 14	Т04	65	2	21	24	1	0,4	285	713	150	0,08
			17	2
030 7534	1.Протянуть паз 12	Т07	10	3,3	70	73	1	0,1	26	255	8	2,81
040 6Р82Г	1.Фрезеровать паз 13	Т08	8	8	100	103	1	0,6	457	762	200	0,23
050 6Р82Г	1.Фрезеровать паз 16	Т08	8	8	100	103	1	0,6	457	762	200	0,23

_{2.4.2 Разработка управляющей программы (УП) обработки детали}

Исходные данные:

Операция 020 Токарная с ЧПУ

Станок: SpinerTC-600

УЧПУ: СNC

Деталь: Ступица

Материал: 18ХГТ ГОСТ 4543-71

Тип производства: Среднесерийный

Таблица 2.12 -Маршрут обработки детали

№ перехода	Содержание перехода	Режущий инструмент	Режимы резания
3	Подрезать торец 1	Резец DGLNR/L 1616H09 Материал режущей части CNG	n=682 мин-1 s=0,5 мм/об
4	Точить поверхность 4, выдерживая размер Ш 91-0,87с подрезкой торца 5, выдерживая размер 17,2-0,5	Резец DGLNR/L 1616H09 Материал режущей части CNG	n=1525 мин-1 s=0,5 мм/об
5	Точить поверхность 4с подрезкой торца 5 и образованием фаски 3	Резец DGLNR/L 1616H09 Материал режущей части CNG	n=1872 мин-1 s=0.3 мм/об
6	6.Расточить фаску 8	Резец FSTUP1008R/L-08L Материал SV	n=1818 мин-1 s=0,2 мм/об



Таблица 2.13 - Программа обработки детали

№ перехода	Эскиз обработки	Программа
1	2	3
3		%1 №5 G18T02 ПС №10 L89 ПС №15 G00 G90 G71 X105 Z0 G97 S682 E01 ПС (и.т.) №20 G01 X60F0,5 ПС (т.1) №25 G00 Z3 ПС (т.2)
4		№30 G00 X91 Z3 S1525 (т.3) №35 G01 Z-17,2 F0,5 ПС (т.4) №40 X110ПС (т.5) №45 G00 Z3 ПС (т.6)
5		№50 X86 Z3 S1872 ПС (т.7) №55 Z0 ПС(т.8) №60 G01 X90 Z-2 F0,3 ПС (т.9) №65 Z-18ПС(т.10) №70 X110 ПС (т.11) №75 G00 X150 Z50ПС (и.п.)
6		№80G40 ПС №85 M05 ПС №90 L90 ПС №95 T03 ПС №100 L89 ПС №105 G00 X68 Z3 S1818ПС (и.т.) №110Z0ПС (т.1) №115 G01Х70 Z-2 F0,2ПС (т.2) №120 G00 X60 ПС (т.3) №125 Z3ПС (т.4) №140 L90ПС №145 M22ПС

_{2.4.3 Нормирование проектируемой операции.}

_{Сводная таблица норм времени}

Таблица 2.14 - Описание обработки на проектируемой операции

Наименование переходов технологических и машинных вспомогательных	Величина составляющих ТМВ, мин
1	2
Операция 010
Установить заготовку	-
подвести инструмент	0,1
1. фрезеровать торец 2, выдерживая размер 72±0,8	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
сменить инструмент	0,3
подвести инструмент	0,1
2. расточить отверстия 7 выдерживая размер 69,4+0,74 с образованием фаски 6	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
подвести инструмент	0,1
3. расточить отверстия 7 выдерживая размер 69,4+0,74	-
отвести инструмент	0,1
вернуть в исходное положение n	0,2
вернуть в исходное положение S	0,2
вернуть в исходное положение инструмент	0,3
Открепить деталь	-
Установ А операция 020
Установить деталь	-
подвести инструмент	0,1
1. подрезать торец 1	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
подвести инструмент	0,1
2. точить поверхность 4 выдерживая размер 91-0,87 с подрезкой торца 5, выдерживая размер 17,2-0,5	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
подвести инструмент	0,1
3. точить поверхность 4 с подрезкой торца 5 и образованием фаски 3	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
сменить инструмент	0,3
отвести инструмент	0,1
4. расточить фаску 8	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
сменить инструмент	0,3
Установ Б
Перехватить деталь	0,4
подвести инструмент	0,1
1.фрезеровать поверхность 9 с подрезкой торца 15	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
сменить инструмент	0,3
подвести инструмент	0,1
2. центровать отверстие 11	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
сменить инструмент	0,3
подвести инструмент	0,1
3. сверлить отверстие 11	-
отвести инструмент	0,1
изменить скорость резания, S	0,2
изменить частоту вращения, n	0,2
сменить инструмент	0,3
поворот детали	0,4
подвести инструмент	0,1
1. фрезеровать поверхность 10 с подрезкой торца 14	-
вернуть в исходное положение n	0,2
вернуть в исходное положение S	0,2
вернуть в исходное положение инструмент	0,3
Открепить деталь	-
Операция 030
Установить деталь	-
подвести инструмент	0,1
1. протянуть паз 12	-
отвести инструмент	0,1
вернуть в исходное положение n	0,2
вернуть в исходное положение S	0,2
вернуть в исходное положение инструмент	0,3
Открепить деталь	-
Операция 040
Установить деталь	-
подвести инструмент	0,1
1. фрезеровать паз 13	-
отвести инструмент	0,1
вернуть в исходное положение n	0,2
вернуть в исходное положение S	0,2
вернуть в исходное положение инструмент	0,3
Операция 050
Установить деталь	-
подвести инструмент	0,1
1. фрезеровать паз 16	-
отвести инструмент	0,1
вернуть в исходное положение n	0,2
вернуть в исходное положение S	0,2
вернуть в исходное положение инструмент	0,3
Итого	?9,6

Сумма основного и вспомогательного машинного времени составляет время цикла автоматическое (Т_ЦА), т. е. время работы станка по управляющей программе без вмешательства рабочего:

, мин (2.16)

где: - основное машинное время по каждому i - переходу механической обработки;

T_ца010=2,4+0,43=2,83 мин

T_ца020=7,3+1,5=8,8 мин

T_ца030=0,09+0,206=0,296 мин

T_ца040=0,9+3,186=3,416 мин

T_ца050=0,9+4,081=4,311 мин

Оперативное время определяется по формуле:

Т_ОП = Т_ЦА + Т_{ВР ,} (2.17)

где Т_ВР - вспомогательное ручное время, мин.

При назначении вспомогательного ручного времени кроме времени на установку и съем детали, не перекрываемого времени на измерение назначается время на управление: станком, устройством ЧПУ:

Т_ВР = t_уст + t_изм + t_уп , мин (2.18)

t_уст010-0,17 мин [ОНВ к.3 п.7]

t_уст020 -0,23 мин [ОНВ к.10 п.1]

t_уст,030 -0,03 мин

t_{уст1,040,050}-0,11 мин [ОНВ к.13 п.1]

t_{уст2,040,050}-0,32 мин [ОНВ к.13 п.37]

t_{уст040,050}-0,43 мин

t_уп1,010- 0,5 мин [ОНВ к.14 п.1]

t_уп2,010- 0,2 мин [ОНВ к.14 п.4]

t_уп3,010- 2,02 мин [ОНВ к.14 п.6]

t_{уп ,010}= 2,52 мин

t_уп1,020 - 0,32 мин [ОНВ к.14 п.1]

t_уп2,020 - 0,15 мин [ОНВ к.14 п.4]

t_уп3,020 - 0,03 мин [ОНВ к.14 п.6]

t_{уп ,020}= 0,5 мин

t_изм010 - 0,14*3=0,42 мин [ОНВ к.15 п.148]

t_изм1,020 - 0,045мин [ОНВ к.15 п.267]

t_изм2,020 - 0,09 мин [ОНВ к.15 п.184]

t_изм3,020- 0,09 мин [ОНВ к.15 п.183]

t_изм4,020- 0,14*2=0,28 мин [ОНВ к.15 п.201]

t_изм020 - 0,415 мин

t_изм030 - 0,18 мин [ОНВ к.15 п.148]

t_{изм040,050} - 2,52 мин

т.к t_изм< Т_ц значит оно перекрываемое и в расчётах не учитывается, для 010 и 020 операций

Т_ВР010= 0,17+2,52=2,69 мин

Т_ВР020 = 0,23+0,5=0,73 мин

Т_ВР030 = 0,03+0,18=0,21 мин

Т_ВР040 = 0,43+2,52=2,95 мин

Т_ВР050 = 0,43+2,52=2,95 мин

Т_ОП010=2,83+ 2,69=5,52 мин

Т_ОП020 =8,8+ 0,73=9,53 мин

Т_ОП030 =0,296+ 0,21=0,506 мин

Т_ОП040 =3,416+ 2,95=6,366 мин

Т_ОП050 =4,311+ 2,95=7,261 мин

Время на обслуживание рабочего места и отдых назначается в процентах от оперативного по соответствующим таблицам нормативов [21, часть 1] и входит в норму штучного времени:



(2.19)

б_обс и б_отл=14%[ОНВ к.16 п.39]

Подготовительно - заключительное время назначается по таблицам [5, часть 1] и составляется из времени на организационную подготовку, наладку оснастки и программных устройств, пробную обработку детали с учетом поправочных коэффициентов:

Т_{ПЗ =} Т_{ПЗ орг} + Т_{ПЗ нал} + Т_{ПЗ проб.обр. ,} мин. (2.20)

для операций 010, 030, 040, 050:

Т_{ПЗ проб.обр}-15,6 мин [ОНВ к.33 п.2]

Т_{ПЗ нал1}-12,5 мин [ОНВ к.26 п.7]

Т_{ПЗ нал2}-3 мин [ОНВ к.26 п.15]

Т_{ПЗ нал3}-9 мин [ОНВ к.26 п.17]

Т_{ПЗ нал4}-6 мин [ОНВ к.26 п.19]

Т_{ПЗ нал5}-0,9 мин [ОНВ к.26 п.20]

Т_{ПЗ нал6}-0,6 мин [ОНВ к.26 п.21]

Т_{ПЗ нал7}-0,4 мин [ОНВ к.26 п.22]

Т_{ПЗ нал8}-1 мин [ОНВ к.26 п.24]

Т_{ПЗ нал9}-0,5 мин [ОНВ к.26 п.25]

Т_{ПЗ нал10}-0,8 мин [ОНВ к.26 п.26]

Т_{ПЗ нал11}-3 мин [ОНВ к.26 п.28]

Т_{ПЗ нал12}-3,3 мин [ОНВ к.26 п.30]

Т_{ПЗ нал13}-0,9 мин [ОНВ к.26 п.31]

Т_{ПЗ нал} = 41,9 мин

Т_{ПЗ орг1}-30 мин[ОНВ к.26 п.2]

Т_{ПЗ орг2}-6 мин[ОНВ к.26 п.3]

Т_{ПЗ орг3}-6 мин[ОНВ к.26 п.4]

Т_{ПЗ орг}-42 мин

Т_{ПЗ =} 15,6 + 41,9+ 42 = 99,5 мин

для операции 020

Т_{ПЗ проб.обр}-19,8 мин [ОНВ к.28 п.9]

Т_{ПЗ нал1}-4,0 мин [ОНВ к.21 п.5]

Т_{ПЗ нал2}-0,2 мин [ОНВ к.21 п.13]

Т_{ПЗ нал3}-1,0 мин [ОНВ к.21 п.27]

Т_{ПЗ нал4}-1,2 мин [ОНВ к.21 п.28]

Т_{ПЗ нал5}-0,3 мин [ОНВ к.21 п.34]

Т_{ПЗ нал6}-0,8 мин [ОНВ к.21 п.25]

Т_{ПЗ нал7}-1,2 мин [ОНВ к.21 п.29]

Т_{ПЗ нал8}-1,5 мин [ОНВ к.21 п.30]

Т_{ПЗ нал9}-0,4 мин [ОНВ к.21 п.31]

Т_{ПЗ нал10}-2,5 мин [ОНВ к.21 п.33]

Т_{ПЗ нал} = 13,1 мин

Т_{ПЗ орг1}-4 мин[ОНВ к.21 п.1]

Т_{ПЗ орг2}-2 мин[ОНВ к.21 п.3]

Т_{ПЗ орг3}-2 мин[ОНВ к.21 п.4]

Т_{ПЗ орг}-8 мин

Т_{ПЗ =} 8 + 13,1+ 19,8 = 40,9 мин

Расчет штучно-калькуляционного времени выполняется с учетом величины партии обрабатываемых деталей, рассчитанной в пункте 1.2 «Определение типа производства и его характеристика»:

(2.21)

Таблица 2.15 - Сводная таблица норм времени, мин

Номер операции и модель станка	ТО (ТМО)	ТВ	ТЦА	ТОП	ОБС %	ОТЛ %	ТШТ	ТПЗ	nД, шт	ТШТ-К
		tус	tп (ТМВ)	tуп	tизм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
010 FSS 400 CNC	0,43	0,17	2,4	2,52	0,42	2,83	5,52	14	6,293	99,5	118	7,136
020 SpinnerTC 600	1,5	0,23	7,3	0,5	0,415	8,8	9,53		10,864	40,9	118	11,211
030 7534	0,206	0,03	0,09	-	0,18	0,296	0,506		0,577	99,5	118	1,42
040 6Р82Г	0,23	0,43	3,186	-	2,52	3,416	6,366		7,257	99,5	118	8,1
050 6Р82Г	0,23	0,43	4,081	-	2,52	4,311	7,261		8,277	99,5	118	9,12

_{3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ. РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ АНАЛИЗ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ}

_{3.1 Описание конструкции и принципа работы приспособления}

Согласно проектному технологическому процессу на операции 050 Горизонтально - фрезерной используется специальное фрезерное приспособление с пневмоприводом двойного действия. Приспособление предназначено для базирования и закрепления заготовок при фрезеровании паза дисковой фрезой в детали ступицаКЗК 0105603 на горизонтально - фрезерном станке 6Р82Г.

В приспособлении устанавливается заготовка по наружной поверхности 116на скобы 5.

Для закрепления заготовки необходимо провернуть винт 21, который перемещаетрычаг 11 и пружиной 38 зажимает деталь

Сила Q, развиваемая пневмоцилиндром через клиновой механизм с роликам, передается на рычаг 11. Рычаг 11 поворачивается против часовой стрелке относительно оси 37, с помощью которого он закреплен в корпусе приспособления.

Заготовки закреплены в приспособлении силой W.

Приспособление закрепляется на станке болтами 23 и гайками 32.

_{3.2 Расчёт погрешности установки детали в приспособлении}

Расчёт погрешности установки детали в приспособлении выполним в виде таблицы 3.1.

Таблица 3.1 - Определение погрешности установки

Задача	Теоретическая схема базирования	Eб мм	Eз мм	Eу мм	Т мм	Вывод о возможности достижения заданной точности
		0	0,09	Еу=0+0,09=0,09	1,5	Eу<T обработка с заданной точностью возможна.
		0	0,16	Еу=0+0,16=0,16	0,87	Eу<T обработка с заданной точностью возможна.

_{3.3 Расчёт параметров силового органа приспособления}

Определим силу зажима W заготовки по формуле:

, H (3.1)

где M - крутящий момент; НЧмм;

R - радиус заготовки в месте закрепления, мм (смотри чертеж приспособления); R = 50 мм

f1 - коэффициент трения с установочными элементами

f1 = 0,25

fпр - приведенный коэффициент трения

fпр = f1 Ч sin б, (3.2)

где б - половина угла призмы; б = 450;

К - коэффициент запаса, К = К0 Ч К1 Ч К2 Ч К3 Ч К4 Ч К5 Ч К6;

К0 - гарантированный коэффициент запаса для всех случаев; К0 = 1,5

К1 - для черновой поверхности заготовки; К1 = 1,2

К2 - для фрезерования дисковой фрезой из твердой стали; К2 = 1,4

К3 - при фрезеровании; К3 = 1,0

К4 - при использовании пневмоцилиндра двойного действия; К4 = 1,0

К5 - при удобном расположении и малом угле поворота рукоятки; К5 = 1,0

К6 - при установке заготовки на элементы с большой поверхностью контакта (в призму). К6 = 1,5

Тогда коэффициент запаса:

К = 1,5 Ч 1,2 Ч 1,4 Ч 1,0 Ч 1,0 Ч 1,0 Ч1,5 = 3,78

Согласно приведенной схеме, зажимное устройство предотвращает проворачивание заготовки от действия крутящего момента M:

M = Pz Ч h, НЧмм, (3.3)

где Pz - сила резания, Н;

h - плечо силы, мм (рисунок 1.4.1); h = 12 мм

Определяется величина силы резания Pz при фрезеровании паза:

(3.4)

где t - глубина резания, мм (смотри техпроцесс); t = 8 мм;

Sz - подача на один зуб фрезы [15], Sz = 0,04 мм/зуб;

B - ширина фрезерования, мм (смотри техпроцесс),

B = 8 мм;

z - число зубьев фрезы, z = 40;

D - диаметр фрезы, мм, D = 100 мм;

n - частота вращения, мин-1;

n = 30 мин-1

Значения коэффициентов и показателей степеней:

Cp = 68,2

x = 0,86

y = 0,72

u = 1,0

q = 0,86

w = 0

Kмp = 1,0

Тогда сила резания равна:

При этом крутящий момент:

Окончательно сила зажима равна:

В принятой схеме используется два механизма-усилителя: рычажный и винтовой.

Необходимо определить силу затяжки болта Q, приняв плечи рычага L=105 мм, l= 50 мм и з = 0,95

, (3.5)

(3.6)

или

Закрепление заготовок в приспособлении осуществляется затяжкой гайки.. При этом рабочий создает момент на гаечном ключе.

Определяется номинальный (наружный) диаметр резьбы винта d по формуле:

(3.7)

где с - коэффициент; для основной метрической резьбы с = 1,4;

Q - потребная сила зажима (сила затяжки болта), Н;

[у] - допускаемое напряжение растяжения (сжатия); для винтов из стали 45 с учетом износа резьбы можно принимать [у] = 80…100 МПа

Полученное значение d округляется до ближайшего большего стандартного значения. Обычно в приспособлениях применяются резьбы от М6 до М48.

В рассматриваемом примере необходимо принять стандартное значение резьбы М10.

Далее определяется момент М, который нужно развить на винте (гайке) для обеспечения заданной зажимной силы Q:

(3.8)

где rср - средний радиус резьбы (можно принимать rср = 0,45d);

б - угол подъема резьбы (для резьб от М8 до М52 б изменяется от 3010? до 1051?);

ц - угол трения в резьбе;

Мтр - момент трения на опорном торце гайки или в месте контакта торца нажимного винта.

При средних значениях б = 2030?; ц = 10030?; В = 1,7d; f = 0,15 можно пользоваться приближенным расчетом М для гаек и звездочек по формуле:

(3.9)

При d = 16 мм и Q = 2955 Н момент, развиваемый на гайке:

Момент открепления винтового зажимного устройства М'

(при ц? > б)

(3.10)

С учетом того, что при откреплении преодолевается трение покоя, ц? и f1 (коэффициент трения в резьбе) следует брать на 30…50% большим, чем в случае закрепления заготовки. С учетом указанного обстоятельства и после всех преобразований можно получить приближенную формулу для момента открепления:

(3.11)

Аналогично, при d = 10 мм и Q = 1827 Н

Затем длина рукоятки (ключа) L выявляется по заданной силе воздействия (при ручном зажиме Ркл 150 Н) из условия равновесия гайки (винта):



(3.12)

или из условия:

(3.13)

Отсюда

Необходимо принять длину рукоятки (ключа) L = 120 мм.



_{4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА УЧАСТКЕ}

_{4.1 Определение количества оборудования на участке}

В серийном производстве пооперационное расчётное количество станков определяется по формуле:

(4.1)

где УТ_ШТ-К - суммарное штучно-калькуляционное время по всем операциям,

выполняемым на станке данной модели, мин;

N - годовой объём выпуска детали, шт;

F_Д - действительный годовой фонд производственного времени работы

оборудования, час (определяется индивидуально для каждой модели

оборудования в зависимости от категории его ремонтной сложности

по таблице [6, с 22, таблица 2.1]).

Расчётное количество оборудования округляют до целого числа всегда в большую сторону.

Коэффициент загрузки оборудования рассчитывается по формуле:

, % (4.2)

где С_п - принятое количество станков данной модели.

Расчётное количество станков для базового технологического процесса:

Коэффициент загрузки оборудования для базового технологического процесса:

На основании проведённых расчётов строим график загрузки оборудования для базового технологического процесса.

Рисунок 4.1 - График загрузки для базового технологического процесса



Расчётное количество станков для проектного технологического процесса:

Коэффициент загрузки оборудования для проектного технологического процесса:

Произведём дозагрузку для станка SpinerTC600 ипостроим график загрузки оборудования для проектного варианта технологического процесса.

Рисунок 4.2-График загрузки для проектного технологического процесса



Перечень однотипных деталей для догрузки оборудования представлен в виде таблицы 4.1.

Таблица 4.1 - Описание механической обработки однотипных деталей

Наиме-нование и номер деталей	Годовой объем выпуска, шт	Масса, кг	Номер и наименование операции	Модель станка	Время обработки, мин
		Детали	Заго-товки			ТМ (ТЦА)	ТВР	ТШТ-К
							tус(+tп)	tизм
Фланец ЖГР2-0215645	5000	3,1	3,87	010 Токарная с ЧПУ	SpinerTC600	14,28	3,86	4,68	18,9
КорпусКВС-1-0109109	8500	33,9	35,8	010 Токарная с ЧПУ	SpinerTC600	28,78	9,86	10,6	33,7
Колесо ППК 0103285	1500	8,9	10,33	010 Токар-ная с ЧПУ	SpinerTC600	14,23	6,69	7,66	18,98
				020 Горизонтально-протяжная	7534	16,41	2,28	3,14	20,43
				030 Горизонтально-фрезерная	SpinerTC600	53,46	3,14	4,15	60,67

_{4.2 Определение количества производственных рабочих}

Численность производственных рабочих для каждого рабочего места индивидуально определяется по формуле:

(4.3)

где F_ДР - эффективный годовой фонд времени станочника, ч.

Произведём расчёт для базового технологического процесса.

Произведём расчёт для проектного технологического процесса.

Организация работает в двухсменном режиме и исходя из этого следует принять количество рабочих для базового ТП - 12 человек, а для проектного - 8 человека.

С целью проведения анализа следует рассчитать количество станков, которое может обслужить один рабочий на каждой из анализируемых операций по формуле:

m, станков (4.4)



m₀₁₀=

Принимаем 2 станка

m₀₂₀=

Принимаем 5 станков

где: Т_зан - время занятости рабочего обслуживанием станков:

Т_зан = t_в.н.+ t_в.п., мин (4.5)

=1,238 мин

=1,645 мин

где: t_в.н. - время вспомогательное не перекрываемое:

t_в.н.= t_ус+ t_уп, мин_. (4.6)

=0,59 мин

=0,73 мин

где: t_ус - время на установку и снятие детали (назначается по нормативам времени вспомогательного);

t_уп - время на управление станком и устройством с ЧПУ (назначается по нормативам времени вспомогательного для станков с ЧПУ в зависимости от типа системы);

t_в.п. - время вспомогательное перекрываемое:

t_в.п. = t_изм.+ t_а.н.+ t_пер, мин (4.7)

=0,648 мин

=0,915 мин

где: t_изм. - время на контрольные измерения (назначается по нормативам времени вспомогательного);

t_а.н.. - время активного наблюдения за обработкой (назначается в процентах от времени основного для станков-полуавтоматов или от времени цикла автоматического для станков с ЧПУ);

t_а.н.= 0,05*T_o = 0,05*T_ЦА, мин (4.8)

=0,142 мин

=0,44 мин

где: t_пер. - время переходов от станка к станку;

t_пер. = 0,015*L, мин (4.9)

=0,086 мин

=0,06 мин

где: L - расстояние, проходимое рабочим при переходе от одного рабочего места к другому:

L = L_ст + L_пром, м (4.10)

L₀₁₀=3,8*1,5=5,7 м

L₀₂₀=3,8*2,5=3,75 м

где: L_ст - длина станка, м, (по паспорту станка);

L_пром - расстояниемежду станками, м, (в зависимости от габаритных размеров станков: от 0,8 до 1,5 м);

T_М.С. - время машинное свободное:

T_М.С.= Т_М - t_{в.п, мин} (4.11)

=2,182 мин

=7,885 мин

где: Т_М - время машинное; для станков с ЧПУ время машинное равно времени цикла автоматического (сумме времени машинного основного и машинного вспомогательного): Т_М=Т_ЦА

Заключительным этапом расчета является расчет времени полного цикла многостаночного обслуживания для каждого станка:

T_Ц = Т_м.с. + Т_зан = Т_ЦА+t_в.н. = Т_ОП, мин (4.12)

=2,83+1,71=5,52 мин

=8,8+0,72=9,53 мин

и коэффициента занятости рабочего при обслуживании всех предполагаемых к многостаночному обслуживанию операций:

К_з = Т_зан / T_Ц,% (4.13)

где: Т_зан - сумма времени занятости рабочего по всем операциям, предполагаемым к многостаночному обслуживанию;

T_Ц - время полного цикла многостаночного обслуживания, которое определяется по наибольшему значению из анализируемых операций.

Исходя из расчётов можно сделать вывод что рабочий загружен на 71% рабочего времени что является достаточным.

Анализ возможности организации многостаночного обслуживания при обработке однотипных деталей выполнен в форме таблиц с исходными данными и результатами расчетов.



Таблица 4.2 - Исходные данные для анализа возможности организации многостаночного обслуживания

Наименование и номер деталей	Номер и наименование операций	Модель станка	Профессия и разряд работ	ТЦА, мин	tус, мин	tуп, мин	tизм, мин
1	2	3	4	5	6	7	8
Фланец ЖГР2-0215602	010 Многоцелевая с ЧПУ	ИР500ПМФ4	оператор 5 разряда	13,28	0,34	1,6	1,74
Ступица КВС-1-0109101	010 Многоцелевая с ЧПУ	Feller FTC-350	оператор 5 разряда	28,12	0,4	2,46	2,68
Колесо ППК 0103206А	010 Токарная с ЧПУ	SBL300	оператор 5 разряда	10,23	0,23	2,46	1,66

Таблица 4.3 - Результаты расчетов по каждой операции, где оборудование позволяет организовать многостаночное обслуживание

Модель станка	tа.н., мин	tпер., мин	tв.н., мин	tв.п, мин	Тм.с. мин	Тзан, мин	m, станков	Тц, мин	Кз
1	2	3	4	5	6	7	8	91	10
FellerFTC-350	1,41	0,8	2,86	4,89	23,23	7,75	3	30,98
ИР500ПМФ4	0,664	0,1	1,94	2,504	10,776	4,444	2	15,22
SBL300	0,512	0,095	2,69	2,267	7,963	4,957	2	14,58
FSS400	0,142	0,086	0,59	0,648	2,182	1,238	2	5,52
Spiner TC-600	0,44	0,06	0,73	0,915	7,885	1,645	5	9,53
Расчет коэффициента занятости	20,034	14	30,98	0,65

Для окончательного определения возможности обслуживания нескольких станков одним высококвалифицированным оператором станков с ЧПУ построим график многостаночного обслуживания.



Рисунок 4.3- График многостаночного обслуживания

Результаты расчёта занесём в таблицу 4.4 с указанием итоговой величины следующих параметров: общая стоимость станков, штучно-калькуляционное время, принятое число станков, расчетная и принятая численность производственных рабочих в базовом и проектном вариантах технологического процесса.