Модернизация устройства подачи прутка (УПП) к токарному станку с ЧПУ

Подача суппорта верт. и гор. - 5…200 мм/мин.

Мощность электродвигателя - 30 кВт.

Габаритные размеры:

длина - 3875 мм

ширина - 2300 мм;

высота - 3200 мм.

Масса станка - 10550 кг.

Выбор приспособлений:

Станочное приспособление подбираем учитывая, чтобы гарантировали необходимое базирование и надежное фиксирование детали. Помимо этого должна гарантироваться жесткость и быстрота замены деталей. Подобранные приспособления приведены в таблице 4:

Таблица 4. Станочные приспособления

№	Операция	Приспособление
1	Токарная с ЧПУ	3х-кулачковый патрон, устройство автоматической подачи заготовок, упор для подачи заготовки, наладка из универсально-сборной переналаживаемой оснастки.
2	Токарная с ЧПУ	3х-кулачковый патрон, наладка из универсально-сборной переналаживаемой оснастки.
3	Токарная с ЧПУ	Спец. Разжимная цанга, наладка из универсально-сборной переналаживаемой оснастки.



3.7 Подбор типа и формы производства

Тип производства находим по коэффициентам загрузки оборудования (73):

(73)

где - штучное время для обработку детали, мин;

- цикл выпуска деталей, мин/шт.

Такт выпуска деталей определим по формуле (74):

(74)

где - годовой фонд рабочего времени, час;

- годовая программа выпуска, шт.

Действительный годовой фонд периода работы оборудования (75):

(75)

где 52 - количество недель в году;

40 - количество рабочих часов в неделю;

- в обычные годы и в високосные годы;

- количество праздничных суток в году;

- количество предпраздничных суток в году, если рабочее время сокращается на 1 час;

- количество смен, в расчетах принимаем;

- коэффициент, рассматривающий затраты времени на ремонт, наладку; регламентированные перерывы, .

Отсюда цикл выпуска деталей:

Штучное время рассчитываем предварительно по приближенным формулам (76) и (77) для токарной операции по корпусу, как наиболее определяющей и характерной:

(76)

где - основное время операции, час;

- коэффициент вида обработки,

(77)

где - диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

- длина обрабатываемой поверхности, мм.

Следуя плану обработки, имеется четыре основных поверхности:

Суммарное основное время:

Следовательно, коэффициент загрузки оборудования:

Данное значение коэффициента загрузки отвечает среднесерийному типу производства.

На предприятиях серийного производства наибольшая доля оборудования состоит из универсальных станков, оснащенных ровно как специальными, так и универсально-наладочными приспособлениями, что дает возможность снизить сложность изготовления, удешевить производство.

Для этого типа производства более характерной считается групповая форма организации производства, которую и разберем в качестве основной организационной формы технологического процесса. План участка показан на рисунке 20.

Величину партии деталей для одновременного запуска устанавливаем по формуле (78):

(78)

где а = 2…25 дней - число дней, на которое необходим запас деталей на складе;

Ф = 250 дней - количество рабочих суток в году.



Рисунок 20. План участка

3.8 Расчет межоперационных припусков и допусков

Расчет произведем для отверстия 31,3F8 с шероховатостью поверхности , как наиболее ответственной поверхности.

Для получения текущего размера с необходимыми параметрами точности и шероховатости, следуя рекомендациям, выбираем план обработки, принимая во внимание, что заготовка имеет 14-й квалитет точности, после сверления, шероховатость поверхности , а поле допуска размера 31±0,74 мм:

черновой этап обработки 1410 квалитет, , поле допуска размера 31 мм;

получистовой этап обработки 109 квалитет, , поле допуска размера 31 мм;

чистовой этап обработки 128 квалитет, , поле допуска размера 31 мм.

В соответствии с данным планом для получения требуемой шероховатости и точности из справочника подбираем минимально необходимую толщину дефектного слоя:

черновая стадия обработки Т=1,5 мм;

получистовая стадия обработки Т=0,3 мм;

чистовая стадия обработки Т=0,03 мм.

Минимальную величину припуска на механическую обработку находим по формуле (79):

(79)

где - величина шероховатости прошлого перехода, мм;

- величина дефектного слоя прошлого перехода, мм;

- величина пространственных отклонений (смещение оси заготовки, коробление), мм;

- погрешность установки, мм.

Величину пространственных отклонений принимаем лишь для черновой обработки и рассчитываем по формуле (80):

(80)

Значения величин коробления и смещения оси для заготовки полученной прокатом принимаем равными мкм, мкм.

Величину погрешности установки, согласно плана обработки детали, станем принимать при черновом точении мм (для заготовок полученных литьем) и получистовом точении мм (переустановка заготовки).

Исходя из этого найдем минимальные припуски на обработку по переходам:

Максимальные диаметры отверстия по переходам:

Минимальные диаметры отверстий по переходам:



Максимальные припуски обработки по переходам:

Минимальные диаметры отверстий по переходам:

3.9 Подбор режущих инструментов

Следуя специфике обработки деталей подбираем соответствующий инструмент в таблицу 5:

Таблица 5. Выбор режущего инструмента

Операция	Переход	Режущий инструмент
Токарная с ЧПУ	Точить поверхность	Державка ISCAR SVJCR 2525M - 16 Пластинка VCGT 160404-AS IC20
	Сверлить отверстие глухое	Сверло ‡21.5 2301-3041 ГОСТ 10903-77
	Расточить отверстие глухое	Державка ISCAR S16Q SDUCR - 07 Пластинка DCGT 070202-AS IC20
	Расточить отверстие глухое	Державка ISCAR S16Q SDUCR - 07 Пластинка DCGT 070202-AS IC20
	Подрезать торцы, точить фаски	Державка ISCAR SVJCR 2525M - 16 Пластинка VCGT 160404-AS IC20
	Отрезка	Державка ISCAR DGTR 2525-5 Пластинка DGR 5003C-4D IC908
Токарная с ЧПУ	Сверлить отверстие	Сверло ‡21.5 2301-3041 ГОСТ 10903-77
	Расточить отверстие	Державка ISCAR S16Q SDUCR - 07 Пластинка DCGT 070202-AS IC20
	Расточить отверстие	Державка ISCAR S16Q SDUCR - 07 Пластинка DCGT 070202-AS IC20
	Нарезать резьбу	Втулка Vargus SV16-8.0 Резец резьбовой BNVR8.0T-6.0 Пластинка 6,0 IR 0.5 ISO VKP
Токарная С ЧПУ	Точить поверхность	Державка ISCAR SVJCR 2525M - 16 Пластинка VCGT 160404-AS IC20
	Фрезеровать поверхность	Фреза HANITA 410206002 (Осевой
	Фрезеровать поверхность	Фреза Sandvik R390-032A32-11M Пластина R390-11 T3 02EPM-1025
	Фрезеровать поверхность	Фреза HANITA 410206002 (Радиальный)
	Сверлить отверстие	Сверло TITEX A1211-1.300 (Радиальный)
	Сверлить отверстие	Сверло TITEX A1211-1.840 (Радиальный)
	Зенковать отверстия	Центровка HOFFMANN 121040 (Радиальный)
	Фрезеровать паз	Фреза HANITA 410203000 (Радиальный)
	Расточить отверстие	Державка ISCAR S16Q SDUCR - 07 Пластинка DCGT 070202-AS IC20
Токарная с ЧПУ	Нарезать резьбу	Втулка Vargus SV16-8.0 Резец резьбовой BNVR8.0T-6.0 Пластинка 6,0 IR 0.5 ISO VKP
	Нарезать резьбу	Фреза VARGUS D3T06024L092-l0.5 ISOTMVTH (Радиальный)

3.10 Подбор средств измерения и контроля

Выбор средств измерения, контроля отклонений формы и взаимного расположения обработанных поверхностей производим в зависимости от типа производства, а также величин допуска контролируемого параметра.

Подобранные средства измерения и контроля сводим в таблицу 6:

Таблица 6. Выбор средств измерения

Контролируемый параметр	Мерительный инструмент
Линейные размеры	Штангенциркуль 150 мм. эл. цифр. погр. 0,01 без глубиномера 573-146-20
Наружные диаметры корпуса	Скобы односторонние предельные 6 квалитет ГОСТ 11098-75, настроенные на размер
Диаметр внутренний Ф31f8	Трехточечный нутромер Holtest; диапазон измерения: 30-40 мм
Остальные диаметры отв.	Калибры пробки ГОСТ 1669-59
Шероховатость поверхности	Профилометр цеховой с цифровым отчетом и индуктивным преобразователем АII, 296 ГОСТ 19300-86

3.11 Подбор режимов резания

Расчет режимов резания представим для нескольких переходов, аналогичные расчеты, а также справочные данные сводим в приложение 4:

Изготовление корпуса.

Расточить отв. Ф30,8 в чистовую:

Глубина резания мм.

Согласно рекомендованных подач для чернового точения из стандартных подач станка с учетом максимального числа оборотов шпинделя об/мин выбираем ближайшую и назначаем подачу мм/об.

Длина рабочего хода рассчитывается по формуле (81):

(81)

где - длина резания, мм;

- величина врезания, мм;

- величина перебега, мм.

Длина резания мм. Величина врезания для расточных резцов с углом в плане и требуемой глубине резания мм.

Определяем скорость резания по формуле (82):

, м/мин, (82)



где - табличная скорость резания, м/мин;

- коэффициент, зависимый от обрабатываемого материала;

- коэффициент, зависимый от стойкости и марки сплава;

- коэффициент, зависимый от обрабатываемой поверхности.

Период стойкости инструмента мин. Используемый материал пластины из быстрорежущего сплава - IS20.

Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (83):

(83)

где - расчетная скорость резания, м/мин;

- обрабатываемый диаметр, мм.

Обрабатываемый диаметр мм.

Так как деталь тонкостенная, занижаем и принимаем по паспорту станка возможную об/мин.

Действительную скорость резания находим по формуле (84):

(84)

где - принятая частота вращения, об/мин.

Находим основное время по формуле (85):



(85)

где - число проходов, ;

Находим основное время:

Остальные расчеты проводим аналогично.

3.12 Уточненное нормирование времени операции

В среднесерийном типе производства находится норма штучно-калькуляционного времени по формуле (86):

, мин, (86)

где - подготовительно-заключительное время, мин;

- количество деталей в настроечной партии;

- норма штучного времени, мин.

Норму штучного времени рассчитываем по формуле (87):

(87)

где - основное время, мин;

- вспомогательное время, мин;

- коэффициент времени для обслуживания рабочей зоны;

- коэффициент времени на личные нужды и перерывы (сводится к минимуму, так как идет автоматическая смена заготовки и оборудование работает непрерывно).

Вспомогательное время находим по формуле (88):

(88)

где - время на установку и снятие детали, мин;

- вспомогательное время на рабочий ход, мин;

- время на измерение детали, мин.

Остальные расчеты проводим аналогично.

Результаты нормирования времени операций сводим в таблицу 7:

Таблица 7. Объединенная таблица технических норм времени по операциям

п/п	Операция	То, мин	Тв, мин	Тш, мин	Тпз, мин	n, шт.	Тшк, мин
	Изготовление корпуса
1	Токарная с ЧПУ	20,23	5,3	32,78	10	1200	32,79
2	Токарная с ЧПУ	18,63	11,01	9,5	4	1200	9,51
3	Токарная с ЧПУ	56,62	8,26	68,77	11	1200	68,78
ИТОГО	111,08



Заключение

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была произведена работа по конструированию устройства подачи прутка станка DST на заводе АО «ВОМЗ» с целью увеличения выхода готовой продукции, минимализации брака и уменьшения затрат на вспомогательное время, что даст возможность заводу более полно осуществлять условия заказчика.

При проведении реконструкции возрастет выход годной продукции благодаря снижению брака, таким образом вспомогательное время будет затрачено на контроль качества продукции, учитывая, что станок будет работать непрерывно, производительность станка возрастет, а затраты на подачу и установку заготовок сократится.



Список использованных источников

1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3 т. Т. 2 / В.И. Анурьев - Москва: Машиностроение, 1980 - 413 с.

2. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3 т. Т. 3 / В.И. Анурьев - Москва: Машиностроение, 1980 - т3. - 367 с.

3. Бейзельман, Р.Д. Подшипники качения. Справочник / Р.Д. Бейзельман, Б.В. Цыпкин, Л.Я., Перель - Москва: Машиностроение, 1975. - 205 с.

4. Иванов, М.Н. Детали машин. Курсовое проектирование / М.Н. Иванов, В.Н. Иванов - Москва: «Высшая школа», 1995. - 37 с.

5. Курмаз, В.Л. Детали машин. Проектирование. Справочное учебно-методическое пособие / В.Л. Курмаз, А.Т. Скобейда - Москва: «Высшая школа», 2004. - 96 с.

6. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин / А.Е. Шейнблит - Калининград: «Янтарный сказ», 1999. - 291 с.

7. Александров, М.П. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций / М.П. Александров - Москва: Машиностроение, 1993. - 176 с.

8. Богданович, Г.М. гидропривод и гидропневмоавтоматика / Г.М. Богданович - Москва: Машиностроение, 1971. - 172 с.

9. Башта, Г.М гидропривод и гидрапневмоавтоматика / Г.М. Башта - Москва: Машиностроение, 1971. - 172 с.

10. Аршинов, В.А. «Резание металлов и режущий инструмент.»/ В.А. Аршинов, Г.А. Алексеев - Москва: Машиностроение, 1995. - 440 с.

11. Справочник технолога - машиностроителя. В 2 т. Т. 1 / Под ред Г.А. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - Москва: Машиностроение, 1995. - 656 с.

12. Горбацевич, Ф.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / Ф.А. Горбацевич, В.А. Шкред - Москва: Высшая школа, 1993. - 256 с.

13. Колев, К.С. Технология машиностроения / К.С. Колев - Москва: Высшая школа, 1997. - 256 с.

14. Колев, Н.С. Металлорежущие станки / К.С. Колев - Москва: Машиностроение, 1998. - 500 с.

15. Егоров, М.Е. Технология машиностроения / М.Е. Егоров - Москва: Высшая школа, 1996. - 534 с.

16. Космачев, И.Г. Технология машиностроения. / И.Г. Космачев - Санкт-Петербург: Лениздат, 1990. - 400 с.

17. Леликов, О.П. Основы расчёта и проектирования деталей и узлов машин / О.П. Леликов - Москва: Машиностроение, 2002. - 400 с.

18. Проектирование металлорежущих инструментов./ Под редакцией И.И. Семенченко - Москва: Машгиз, 1993. - 952 с.

19. Свистунов, Е.А. Расчёт деталей и узлов металлургических машин. Справочник / Е.А. Свистунов, Н.А. Чиченев - Москва: Металлургия 1995. - 184 с.

Размещено на Allbest.ru