Модернизация зубофрезерного станка 5А342П для фрезерования внутреннего зацепления пальцевой модульной фрезой

Работа из раздела: «Производство и технологии»

Введение

Череповецкий металлургический завод самый большой производитель и поставщик металлопроката большинства машиностроительных компаний, как на территории РФ, так и за пределами РФ. В 2016 году упал спрос на листовой прокат с основными партнерами которые занимаются машиностроением и строительством. Так же за пределами РФ стало больше развиваться переработка металлопроката, тем самым стали развивать собственную металлургию. Из-за этого стали снижать экспортные цены на все виды металлопродукции. Чтобы в данной ситуации, стать главным российским экспортером за пределами РФ рынке черных металлов. ПАО Северсталь внедряет новые технологии и технику для производства новой продукции и для улучшения качества при выпуске традиционных видов металлопроката. В цехах проведена реконструкция широкополосного стана и сделаны капитальные ремонты основных сталеплавильных агрегатов.

На комбинате постоянно нужно делать качественный ремонт оборудования и своевременное техническое обслуживание. Чаще всего ремонтные службы предприятия не в силах справится с ремонтами самостоятельно. Для этого существует ремонтный комплекс CCM-Тяжмаш, который состоит из девяти цехов различной технологической направленности. Сотрудники и оборудование ремонтного комплекса выполняют различные работы качественно и в короткое время. Так как в ремонтном комплексе большое количество технологического оборудования с разными характеристикам и возможностями. В основном оборудование производства произведено в разное время и на разных предприятиях.

Для ремонта стало необходимо изготовление обойм различного диаметра с внутренним зубом для этого нужен специальный станок.

Для решения этого вопроса, модернизировали станок 5A342П который представлен в данной работе.

1. ЗАДАЧИ ВКР

Зубчатые передачи широко применяются в машиностроении и механизмах для подачи вращательного движения и крутящего момента в скорости, мощности и преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Достоинство зубчатой передачи: простота в ремонте и обслуживании.

Основными в машиностроении используют такие виды зубчатых передач как: цилиндрические - это когда валы расположены параллельно, конические - это когда валы пересекаются и перекрашены, винтовые - это когда валя просто пересекаются. Так же их различают по профилю зубьев колес зацепления два основных вида:

1. Эвольвентное - это эвольвентами построен профиль зуба.

2. Циклоидальное - это циклоидальными кривыми построен профиль зуба.

Производстве в большинстве случаев используют зубчатые передачи с эвольвентным зацеплением, имеющие отличительные черты в лучшую сторону.

Поверхность зубчатых колес обрабатывают:

- Цилиндрические

- Конические

- Червячные.

Самые распространены это цилиндрические выполняют их одно - и многовенцовыми.

Создание надежных машин позволяет изготовлять детали хорошего качества. Необходимо своевременно развивать и совершенствовать технологические методы механической обработки деталей. В ПАО Северсталь определилась необходимость в изготовлении обойм различного диаметра с внутренним зубом, для основного и вспомогательного оборудования металлургического производства.

Путем изменения процесса изготовления обоймы стало заметно увеличение производства и улучшение качества произошло за счет автоматической разметкой с помощью угловой зубчатой головки в РМЦ - 1 что позволило сократить время на разметку.

И поэтому разработка выше указанного проекта, позволяет без значительных вложений и с быстрой окупаемостью, изготовить и внедрить в производство данную головку, тем самым позволило расширить новый вид продукции для нужд ремонтных цехов и производств ПАО Северсталь.

Предлагаемые мероприятия позволяют сделать:

- выполнять программу выпуска;

- обновление и переоборудование производственных приспособлений;

- улучшить долговечность оборудованию;

- сократить время простоя.

Необходимо предусмотреть и сделать:

- вычислить и разработать нужную приводную систему для данного проекта;

- вычислить и разработать нужную гидравлическую систему для данного проекта;

- вычислить и разработать изготовление детали - «обойма»;

- вычислить и разработать нужный инструмент для данного проекта;

- рассказать о причине улучшения;

- спроектировать безопасный проект и наносящий минимальный ущерб природе.

фреза деталь заготовка гидропривод

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

Вертикальный зубофрезерный станок нужен для фрезерования цилиндрических зубчатых колес при помощи обкатки при этом используют червячную фрезу и единичное деление дисковой или пальцевой фрезами. При этом используются разные головки которые присоединяются к приводу.

Движение фрезы пальчиковой идет от электродвигателя на вал два с помощью передачи клиноременной, затем на третий вал с помощью скоростей сменные колеса гитары, затем на четвертый вал с помощью передачи конической, далее с помощью конической передачи на пятый вал, где с помощью передачи конической на шестой вал где находится фреза пальчиковая. Состав головки угловой зубофрезерной: прямозубая цилиндрическая передача, коническая передача, коническая передача, вал.

Для каждой обработки материала выбирается конкретная операция.

Проектируем привод для резания, U - 150 об/мин., N - 4,51 кВт.

Первоначальные показатели:

Nвых = 4,51 кВт - на выходе мощность;

nвых = 150 об/мин - на выходе частота вращения.

2.1 Расчет основных параметров привода

Первоначальные показатели: материал изготовления конструкционная легированная сталь CT34XH1M, Gвр = 655 МПа, НВ = 210-246

Берем фрезу с диаметром B = D = 40 мм.

Для расчета U резания, берем в справочнике глубину резания tmax и tmin, а так же подачи Smax и Smin. Расчитываем мах U резания:

где СV - постоянная;

D - фреза с диаметром в мм;

Т - стойкость измеряется мин;

t - резания с глубиной мм;

SZ - подача мм/об;

В - фрезерование с шириной мм;

Z - количество у фрезы зубьев;

КV - скоростной коэффициент.

Считаем придельные частоты вращения шпинделя:

Мах частота вращения равна мах U резания Vmax , а так же min dmin. Max частота вращения равна min U резания Vmin , а так же мах dmax

Расчитаем при фрезеровании количество силы:

где D - фреза с диаметром, D =40 мм;

n - фреза с количеством оборотов, мин-1;

z - фреза с количеством зубьев, z = 2;

Kр - коэффициент поправочный.

Разчитаем резание с мощностью.

Таблица 1 - Расчеты режима резания

Выполняемые операции и характер обработки

Обрабатываемый матер. и его механические характеристики

Вид и материал режущего инструмента

Предельные значения диаметров детали или инструмента

Наименьший диаметр, D = 6 мм

Наибольший диаметр, D = 40 мм

режимы резания

Фрезерование профиля зуба

СТ34ХН1М

Фреза модульная торцевая Р6 М5

t, мм

S, мм/об.

U, м/мин

n, мин

N, кВт

t, мм

S, мм/об

U, м/мин

n, мин

N, кВт

1

0,15

10,3

43,8

15,1

5

0,5

31,5

534

3,4

Для проектирования нужно знать Rn , N, привода передаваемого.

Рассчитаем регулировочный диапазон:

Rn = nmax/nmin (5)

где nmax - мах частота;

nmin - мin частота.

Расчитаем раз вращения частот :

где - число в ряде геометрическом.

Чаще всего используют = 1,26 и =1,41. Берем = 1,26 и = 16.

Берем графико-аналитический метод изображенный на рисунке 1.

Рисунок 1. - Структурная сетка

Рассчитываем N привода:

где Nэ - резанье с эффективной мощность;

- КПД привода;

Nхх - холостой ход с мощностью.

где d - диаметр;

dо - шпинделя диаметр;

n - промежуточные валы частота вращения;

nо - мах частота шпинделя;

K1,K2 - коэффициенты.

.

Берем электродвигатель где: Nдв Nдв.ст.. Так же берем асинхронный электродвигатель 4А200М5У3 с Nэл = 22 кВт , n = 975 мин-1.

Строим график в основании которого структурная сетка привода, так же учитывается пределы 0,25 i 2.

Рисунок 2 - График оборотов

Рассчитанные передаточные отношения не превышают допустимые значения значит график построен правильно.

Так же переноси данные в таблицу 2.

Таблица 2 - Число зубьев колес

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
32	50	37	45	27	54	36	45	45	36	23	57	49	31	26	26

Установленные пределы 2, 6, частоты не превышают значит расчеты правильны так же заносим их в таблицу 3.

Таблица 3 - Действительная частота вращения шпинделя

	n1	n2	n3	n4	n5	n6	n7	n8	n9	n10	n11	n12
n. ст., мин-1	80	100	125	160	200	250	320	400	500	630	800	1000
n.дейст., мин-1	80	102	127	160	200	250	316	395	504	631	789	986
n, %	0	+2	+1,6	0	0	0	-1,25	-1,25	+0,8	+0,2	-1,4	-1,4
n доп., %	2,6

2.2 Расчет и конструирование приводного вала

Рассчитываем на валах мощность:

N1 = Nдв рем = 22 0,96 = 21,12 кВт,

N2 = Nдв рем п/ш зуб = 22 0,96 0,99 0,97 = 20,28 кВт,

N3 = Nдв рем п/ш2 зуб2 = 22 0,96 0,992 0,972 = 19,46 кВт,

N4 = Nдв рем п/ш4 зуб3 м = 22 0,96 0,994 0,973 0,99 = 18,3 кВ

N5 = Nдв к п/ш2 = 17,3кВт.

Рассчитываем на валах крутящий момент:

Рассчитываем у вала диаметр

где M - момент крутящий, H м;

- напряжение на кручение 15-25MПa.

Берем из ряда чисел диаметры валов: d1 = 45 мм., d2 = 50 мм., d3 = 65 мм., d4 = 85 мм., d5 = 85 мм.

Рассчитаем расстояние у валов.

На рисунке 3 показана кинематическая схема привода.

Рисунок 3 - Кинематическая схема

Выбираем для расчета общего КПД привода данные утраты мощности с помощью кинематической схемы.

1. передача клиноременная ?КР = 0,95;

2. передача цилиндрическая ?ЦИЛ = 0,97;

3. передача коническая ?КОН = 0,96;

4. подшипники ?КОН = 0,99;

5. муфта ?М = 0,99.

Состав КПД привода:

Для нужной мощности на выходе берем электродвигатель.

Для выбора электродвигателя необходимо соблюдать Nэл ? Np.

Таким образом ищем из источников Np и видим для нашего привода можно взять четыре электродвигателя, которые предоставлены в таблице 3.

Таблица.3 - Электродвигатели

№ п/п	Марка электродвигателя	Nэл , кВт	nэл , об/мин
1	4А132М2У3	11,0	2900
2	4А132М4У3	11,0	1460
3	4А1606У3	11,0	975
4	4А160М8	11,0	730

Чтобы выбрать двигатель с определенными параметрами сравниваем общие характеристики в таблице 4.

Таблица 4 - Выбор электродвигателей

Электродвигатель	Передача

В данном приводе можно применить 1 электродвигатель 4А132М2У3 с nэл = 2900 об/мин Nэл = 11,0 кВт.

Производим выбор из стандартов:

1 ступень - Uкр = 3;

2 ступень - Uцил = 2,5;

3 ступень - Uкон = 1,6;

4 ступень - Uкон = 1,6;

5 ступень - Uкон = 1;

6 ступень - Uцил = 1;

7 ступень - Uкон = 1;

8 ступень - Uкон = 1;

Uо = 19,2.

nвых = 150 об/мин (выбраное), nвых = 151 об/мин (рассчитанное),отклонение составляет + 0,6% при норме ± 5%.

Рассчитываем мощность на валах:

, (11)

Рассчитываем угловую скорость:

, (12)

Рассчитываем и полученные данные переносим в таблицу 5:

Таблица 5 - Результаты кинематического расчета

Расчетные параметры	Номер вала
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX
Передаточное число ступени		3	2,5	1,6	1
Мощность N, кВт	11,0	10,2	9,7	9,2	8,6	7,9	7,5	6,9	6,5
Обороты n, об/мин	2900	966,67	386,67	241,67	151
Угловая скорость, рад/с	303,53	101,18	40,47	25,29	15,8
Момент Т, Нм	36,2	100,8	239,7	363,8	544,3	500	474,7	436,7	411,4

2.3 Проектирование муфты

Во время когда с вала передается крутящий момент с электрического двигателя на 1 вал станка применяют передачу клиноременную.

Для принятия параметров клиноременной передачи пользуемся ГОСТОМ 1285.1-81.

Шкив с min диаметром рассчитывают:

где T1 - момент вращения, Н·мм.

Делаем целым число стандартных значений и берем его: = 140 мм. Рассчитываем скорость окружную ремня

где d1 - вычитанный диаметр min шкива, м.

Рассчитываем число передаточное:

где n2 - шкив большой его частота вращения, мин-1.

Рассчитываем диаметр шкива ведомого:

где ? -скольжение ремня относительное, ? = 0,02.

Делаем число целым до стандартных значений и берем:= 400 мм.

где ТО - ремни с сечением с высотой сечения ремня.

Выбираем a = 400 mm.

Рассчитываем длину ремня:

Берем Lр = 1700 мм

Рассчитываем у min шкива угол обхвата:

Рассчитываем количество ремней нужное для передачи заданной мощности P:

где РО - одним ремнем передаваемая мощность, РО = 3,83 кВт;

СL - коэффициент, СL = 1,00;

СР - коэффициент часы работы, СР = 1,2;

С? - коэффициент угол обхвата, С? = 0,89;

СZ - коэффициент, число ремней в передаче, СZ = 0,95.

Выбираем: z = 4.

Выбираем в проектируемом приводе передачу прямозубую. Сталь 40Х и о закалка HRC 45 - 55 берем для шестерни и зубчатого колеса.

Рассчитываем напряжения контактные:

где ?н limb - предел выносливости зуба,

?_н limb = 18 Н_HRC + 150 = 18 46 + 150 = 978 МПа;

SH - безлопастный коэффициент, SH = 1,25;

NHO - количество циклов при перемене напряжений, NHO = 80·106;

NHE - количество циклов при изменении напряжения.

где N? - количество циклов при изменении напряжения;

KHE = 1, постоянная нагрузка.

где n - частота, n = 151 об/мин.;

t - количество времени, ч;

nз - число, nз = 1.

где Ксут - коэффициент передачи за сутки;

Ксут = 0,3;

Кгод - коэффициент передачи в год;

Кгод = 0,22;

L - передача со сроком службы, годы, L = 10 лет.

Расчет для колес и шестерен:

Рассчитываем напряжение при изгибе:

где ?F limb - выносливость зуба на изгиб ?н · limb = 550 МПа;

SF - безопасный коэффициент, SF = 1,35;

NFO - количество циклов при изменении напряжения, NFO = 4·106;

Берем m = 9;

NFE - количество циклов при изменения напряжений на изгибе

где N? - количество циклов при изменении напряжения;

KFE - коэффициент выносливости, KFE = 1, NFE > NFO, берем NFE = NFO.

где u - количество передач, u = 1;

[?]н -напряжение вычисленное, МПа;

Z? - коэффициент длины;

Т2 - вал колесa min крутящий момент, Т2 = 474,8 Н·м;

Кн? - коэффициент, зубья с нагрузкой, Кн? = 1;

Кн? - коэффициент, при разделении нагрузки Кн? = 1,26;

где ?ва - коэффициент, ?ва = 0,25.

где ?? - коэффициент, ?? = 1,6.

Берем: аW = 160 мм.

Рассчитываем рабочую ширину венца:

Выбираем: в2 = 45мм.

в1 = в2 + 3 = 45 + 3 = 48 мм

Выбираем: в1 = 45 мм.

Рассчитываем:

m = 0,015 · 160 = 2,4

Выбираем: m =2,5.

Рассчитываем прямозубую передачу

Рассчитываем количество зубьев шестеренок и колес:

z2 = z? - z1 = 128 - 64 = 64

Рассчитываем передаточное число:

Рассчитываем характеристики передач:

Рассчитываем вершины зубьев и их диаметр:

da1 = d1 + 2 * m = 160 + 2 * 2,5 = 165 мм

da2 = d2 + 2 * m = 160 + 2 * 2,5 = 165 мм

Рассчитываем у колес с внешними зубьями диаметры впадин зубьев

df1 = d1 - 2,5 * m = 160 - 2,5 * 2,5 = 153,75 мм;

df2 = d2 - 2,5 * m = 160 - 2,5 * 2,5 = 153,75 мм.

Рассчитываем у колес окружную скорость:

Проверяем на выносливость передачи:

Проверяем на изгиб и выносливость зубья:

где Т2 - момент передачи кручения на вал колес, Т2 = 474,7 Н·м;

КF? - коэффициент, который разделяет нагрузку на зубьях, КF? = 0,91;

КF? - коэффициент, разделение нагрузки на всей ширине венца, КF? = 1;

КFv - коэффициент, динамическая нагрузка при зацеплении Кнv = 1,05;

YF2 - коэффициент, форма зубов колеса YF2 = 3,63;

Y? - коэффициент, наклона зубов, Y? = 1.

Испытание при кратковременной пиковой нагрузке на передачу:

где ?н - вычисленное напряжение, ?н = 629,2 МПа;

[?]н max - мах разрешенное напряжение [?]н max = 2100 МПа;

Т2пик - при запуске двигателя происходит крутящий момент на колесе разрабатываемой передачи, Н·м.

Т2пик = Тэл max * u * ? = 101,47 * 19,2 * 0,73 = 1422,3 Н*м

Рассчитаем на зубьях зубчатых колес мах напряжение при изгибе:

где ?F - вычисленное U, ?F = 180,8 МПа;

[?]F max - max допустимое U [?]н max = 1400 МПа

Действующие силы:

Сила окружная

Сила радиальная

Разрабатываемом приводе используется закрытая коническая передача с круговыми зубьями. Берем сталь 40Х для производства зубчатых колес и шестерен 40Х. Так же используем закалку HRC 45 - 50 при термической обработки.

Рассчитываем напряжения контактные допущенные:

где ?н limb - max выносливость поверхность зуба;

?н · limb = 17 · НHRC + 150 = 18 · 47 + 150 = 978 МПа;

SH - безопасный коэффициент, SH = 1,25;

NHO - max напряжения, при длительной выносливости, NHO = 80·106;

NHE - количество напряжений.

где N? - изменения напряжения при количестве циклов;

KHE - коэффициент при выносливости, KHE = 1, при полной нагрузке.

где n - частота вращения, выбрано n = 151 об/мин.;

t - количество время, ч;

nз - количество зацепления зубьев, nз = 1.

Расчет колесу и шестерни:

Рассчитываем допустимых напряжений на изгиб

(26)

где ?F limb - мах выносливость зуба на изгиб, ?н · limb = 550 МПа;

SF - безопасный коэффициент, SF = 1,36;

NFO - количество изменения напряжения, NFO = 4·106;

NFE - количество напряжений на изгибе при вычислении на выносливость.

где N? - количество изменений напряжения;

KFE - коэффициент на выносливость, KFE = 1,постоянная нагрузка NFE > NFO, NFE = NFO.

Примерное значение диаметра внешней делительной окружности колеса:

(27)

где Т2 -вычисляемая передача, Т2 = 426,8 Н·м;

u - количество передач, u = 1;

Кн? - коэффициент, Кн? = 1;

Кнv - коэффициент, знающий динамическую нагрузку, вступивщую в зацеплении, Кнv = 1,03;

[?]н - количество напряжения, МПа;

Uн - коэффициент, передачи конической, Uн = 1,26.

Берем: dl2 = 160 мм.

Примерное определение шестерни ее окружности диаметр.

Выбираем: Z1 = 25.

Определяем конструкцию вала, при помощи деталей размещенных на нашем вале. Выбираем dmin = 46 мм и d = 55 мм.

Под действием кратковременных перегрузок валы разрушаются существует два вида разрушения это статическое и так же усталостное. Расчет для вала основным считается на сопротевление усталости, при этом проверочным считается вычисления на прочность статическую все показано на рисунке 4.

Рис. 4 - Схема вала

Изображаем эпюры изгибающих моментов

Для горизонтальной плоскости:

М (64) = 5933,75 · 0,064 = 379,76 Н·м;

М (81) = - 6369,6 · 0,081 = - 515,94 Н·м.

Для вертикальной плоскости:

М (64) = 2159,89 · 0,064 = 138,23 Н·м;

М (81) = 5095,7 · 0,081 - 1146,5 · 0,13712/2 = 334,15 Н·м.

Опасные сечения согласно эпюрам.

Рассчитываем моменты изгибающие:

Рассчитываем крутящий момент:

№ 604112 данный подшипник берем для опоры А.

№ 2008113 данный подшипник берем для опоры В.

Определяем реакцию в подшипниках: для горизонтальной плоскости

для вертикальной плоскости

Для подшипника левой опоры А производим расчет.

Таким образом подшипник пригоден.

Для подшипника левой опоры В производим расчет:

где Kб - безопасный коэффициент, Kб = 1,2;

KT - коэффициент t, KT = 1;

РВ = 8057,7·1,2 = 9679,24 Н.

Таким образом годен подшипник.

Берем - сталь 45.

Берем термообработку - улучшения.

Выбираем ?В = 900 МПа

Рассчитываем при изгибе max выносливость:

Вычисляем max выносливость при касательном напряжении:

На опорах А и В опасное сечение.

Рассчитаем на опоре А:

.

Сопротивление осевого момента:

По всем расчетам допускается.

Производим испытания соединения шпоночного под колесом коническим. Данные шпонки изготовлены из нормализованной стали 45.

Условие прочности и напряжения смятия рассчитывается:

где Т - в вале момент, Т = 474,7 ·103 Н·мм;

d - вал диаметр, d = 45 мм;

h - шпоночная высота, h = 9 мм;

lр -шпонки длина работы, lр = 101 мм.

lр = l - b, мм.,

где l - шпонка с длиной , мм;

b - шпонка с шириной, мм.

Выполнено условие прочности.

2.3 Проектирование муфты

Первоначальные данные :

Т = 500 Нм - на вале момент вращения;

n = 151 об/мин - количество оборотов вала .

Выбираем: dM = 80 мм.

2.4 Принцип действия привода

Данный станок 5А342П используется для изготовления зубьев на крупных цилиндрических колесах и червячных.

Для этого используют пальцевые, червячные, дисковые фрезы для изготовления прямозубых, косозубых колес наружного зацепления; так же червячные, дисковые, пальцевые фрезы используют изготовления колес внутреннего зацепления. В состав станка 5А342П входит: станина на которой устанавливается настроечная коробка и есть стол. На станине в направляющих передвигается стойка в горизонтальном направлении, на которой установлены салазки. У пульта рядом установлена штанга со шкалой, которая информирует о расстоянии центра суппорта к вершине стола. Располагаем сзади коробку гитары скоростей а так же электродвигатель. В центральной оси поворачивается главный суппорт, так же главный подшипник передвигается вдоль оси шпинделя для того чтобы установить фрезу в нужном положении.

Цепью соединяют вращение инструмента с движением электродвигателя. Зубчатыми колесами регулируется цепь. При обкатке настраивается кинематическая цепь. А так же кинематическая цепь подачи соединяет вращение электродвигателя с движением суппорта каретки фрезерного.

2.5 Разработка принципиальной схемы гидропривода

Расчеты делаем на показании основных показаний привода и за счет схемы.

Данной ситуации рабочий орган и выходное звено гидродвигателя производят поступательное движение.

Определяем максимальную скорость:

При требуемом осевом усилии гидроцилиндра R = 8400 Н, выбираем напор p1 = 6,3 МПа.

Выбираем гидродвигатель и гидроцилиндр с двухсторонним движением. Характеристика гидроцилиндра: диаметр штока, диаметр поршня, ход и рабочее давление.

Рассчитываем диаметр поршня гидроцилиндра:

, (39)

где и - давление;

- параметры.

Выбираем давление насосной установки Рн = 10 МПа.

Выбираем противодавление в сливной полости цилиндра p2 = 0,5 МПа.

Принципиальная схема начинается с ГЦ, затем идут гидролинии рабочие которые контролируют скорость и движение смотря какой выбран режим. После чего объединяются напорная, сливная линии участков схемы. Следующим изображаем насос, дальше фильтр и предохранительный клапан.

Не предусматриваем тормозное устройство потому что движение штока очень маленькое. Конечные выключатели предназначены для предельных положений. Под действием пружины в исходное положение возвращается ГЦ.

Принципиальная схема изображена на рисунке 5.

Схема движения жидкости при разжатии:

Н - Ф - КО - Р(РР)А - Д - Ад- ПП(ГЦ)/ШП(ГЦ) - В(РР)Т - БАК

| |

- - - - - - - - - - - - - - - КН - - - - - - - - - - - - -

Схема движения жидкости при сжатии:

Н - Ф - КО - Д - Р(РР)В - ШП(ГЦ)/ПП(ГЦ) - Д - А(РР)Т - БАК

| |

- - - - - - - - - - - - - - - КН - - - - - - - - - - - - -

Рисунок 5

2.6 Выбор насосной установки гидропривода

Насос берем исходя из его характеристики и показателей.

Расчет гидроцилиндра с односторонним штокам одностороннего движения:

(40)

где - мах потребление жидкости, м3/с;

- площадь гидроцилиндра в поршневой полости, м2;

- мах скорость,

, м2, (41)

.

Рассчитываем мах потребление жидкости:

min потребление насоса :

Количество p в насосе при выходе:

где - утрата p в трубопроводе, МПа

Из полученных значений выбираем насос БГ11-31A TY2-054-1343-77

Количество жидкости подаваемое насосом:

min p: 10 МПа;

max p: 14 МПа.

Выбираем модель насоса:

СВ-M1-40-H1-3-6 YXL4 TY2-053-1703-84

СВ-M - вид насоса;

1 - номер схемы насоса;

40 - размер бака в дм3;

H1 - вид;

3 - мощность электродвигателя в кВт;

6 - отдача л/мин;

YXL4 - изготовление.

2.7 Расчет и выбор гидроаппаратуры и трубопроводов

При выборе гидроаппаратуры учитывается количество расхода жидкости и рабочего давления. Минимальные значения расхода и давления - берутся ближайшие к расчетным значениям. У данных аппаратов способ монтажа - стыковой. Направляющую аппаратуру выбираем типа В, она отличается меньшими габаритами и металлоёмкостью.

Ф - напорный фильтр

Фильтр марки 2ФГМ33-5М УХЛ5 ТУ2-054-1878-86

Qном=25 л/мин (0,000417 м3/с); pном=32 МПа; рном=0,1 МПа

1 - размер;

ФГМ - масляный гидравлический фильтр;

32 - min давление 32 МПа;

5 - тонкость фильтрации;

УХЛ4 - исполнение климатическое

PP - pacтределитель реверсивный

Pacпределитель peверсивный BE6.33.31.B210-50Н ГОСТ 25679-81

Qном=12,5 л/мин (0,000208 м3/с); pном=32 МПа; рном=0,21 МПа

В - золотниковый гидрораспределитель;

Е - электрогидравлическое управление;

6 - проход условного диаметра, мм;

34 - изображение по схеме 54

31 - конструкционный номер;

В220-50 - переменный ток;

Н - имеется кнопка для переключения с ручного на электромагнитное;

КО - обратный клапан

КОМ 6/3

Qном=25 л/мин (0,000333 м3/с); pном=32 МПа: рном=0,32 МПа

1 - конструкция клапана,

М - модульный,

КО - обратный клапан,

6 - условный проход, мм,

32- min p, МПа.

КП - клапан предохранительный

КПМ 6/3

Qном=12,5 л/мин (0,000223 м3/с); pном=2,0 МПа; рном=0,2 МПа

6 - условный проход, мм,

М - модульный монтаж,

Д - регулировочный дроссель

ДКМ 6/3

Qном=25 л/мин (0,000333 м3/с); pном=32 МПа: рном=0,32 МПа

ДК - клапан дроссельный,

М- монтаж модульный,

6 - проход условный, мм,

32- min давление, МПа.

Рассчитываем внутренний диаметр трубопровода:

,мм, (43)

где - в трубопроводе max расход жидкости, м3/с;

- оптимальное движение, м/с.

Мах ширина трубопровода:

где - трубопроводе мах давление жидкости;

- прочность материала трубопровода ;

- безопасный коэффициент;

Для каждого участка выбираем трубопроводы, делаем расчёт и соединяем их шаровым ниппелем расчитанный на давление до 16 МПа.

Трубы напорные.

Участки 1-2, 3-Р; л/мин (0,0001 м3/с), м/с.

Используем ближайшее стандартное значение трубы:10х2 ГОСТ 8743-74.

Диаметр внутренний

мм.

Перепроверяем условие

(Рmax = 12,5 МПа):

мм,

2 мм > 0,44 мм.

Соответствует условиям.

Трубы напорно-сливные.

Участок А-4; л/мин (0,0000982 м3/с), м/с.

Используем ближайшее значение трубы:12х2 ГОСТ 8643-76.

(Рmax = 12,5 МПа)

2 мм > 0,58 мм.

Соответствует условиям.

Используем ближайшее значение трубы:16х2 ГОСТ 8643-76.

Диаметр внутренний 12мм. (Рmax = 0,9 МПа):

2 мм > 0,064 мм.

Соответствует условиям.

2.8 Расчет потерь давления в гидроаппаратах и трубопроводах

Определяем потери давления в гидроаппаратах .

(45)

где - давление открывания, МПа;

А и В - коэффициенты аппроксимации;

- расход жидкости аппарата, м3/с.

Напор:

л/мин (0,0001 м3/с):

МПа.

Обратный клапан:

Результаты расчетов вносим в таблицу 6.

Таблица 6 - В гидроапаратах утрата давления

Линия	Qmax,	Участок	dcт,	fcт,	U	Rei	?i	L	?рl
	м3/с		м	м2	м/с			м	МПа
Напор	0,0001	1-2	0,006	0,000028	3,50	1116,9	0,0573	0,1	0,00526
	0,0001	З-Р	0,008	0,000050	1,99	837,7	0,0764	0,1	0,00166
	0,0000982	А-4	0,012	0,000113	0,87	548,4	0,1167	3,0	0,00968
								ИТОГО	0,01660

Величина потерь зависит от количества движения жидкости. Бывают: ламинарный и турбулентный, переключение режимов при пиковом числе «Рейнольдса».

Рассчитываем количество «Рейнольдса».

где - с какой скоростью движется жидкость;

- вязкостной коэффициент.

Анализируем Rекр, т.к. Re< Rекр, и видим что течение ламинарное.

Ламинарный режим течения.

Аналогично производим для остальных участков трубопровода расчет.

Результаты расчетов переносим в тaблицу 7.

Таблица 7 - Утраты P по всей L

Линия	Qmax,	Участок	dcт,	fcт,	U	Rei	?i	L	?рl
	м3/с		м	м2	м/с			м	МПа
Напор	0,0001	1-2	0,006	0,000028	3,50	1116,9	0,0573	0,1	0,00526
	0,0001	З-Р	0,008	0,000050	1,99	837,7	0,0764	0,1	0,00166
	0,0000982	А-4	0,012	0,000113	0,87	548,4	0,1167	3,0	0,00968
								ИТОГО	0,01660

Утраты плюсуются из сопротивлений расчитываются по формуле:

(47)

где - коэффициент j сопротивления местного;

- количество сопротивлений местных;

- S j сопротивлением.

Коэффициент выбирается в справочнике.

Расчет местных сопротивлений на участке 1-2: - резкое расширение do/d = 6/10 = 0,6 =1,2

Таблица 8 - Местные потери

Па (0,0066 МПа)

Аналогично производим расчет для остальных участков трубопровода.

Таблица 8

Линия	Участок	Qmax,	fстi,	Вид местного сопротивления	Параметр мест. сопротив.	Кол-во мест. сопрот.	?	?рмi
		м3/с	м2					МПа
Напор	1-2	0,000100	0,000028	Резкое расширение Ф6/Ф10 (Ф)	d0/d=0,6	1	1,20	0,0066
	3-Р	0,000100	0,000028	Резкое сужение Ф10/Ф6 (Ф)	d0/d=0,6	1	0,41	0,0023
	Р-А	0,000100	0,000028	Тройник Ф6		1	0,30	0,0017
	Р-А	0,000098	0,000028	Колено Ф6	90 град.	2	1,20	0,0127
	А-4	0,000098	0,000028	Резкое расширение Ф6/Ф8	d0/d=0,75	1	0,74	0,0039
	А-4	0,000098	0,000050	Колено Ф8	90 град.	2	1,20	0,0040
	А-4	0,000098	0,000050	Вход в емкость Ф8		1	2,00	0,0034
							ИТОГО	0,0346

Заносим расчеты в таблицу 9.

Таблица 9 - Потери суммарного давления

Линия	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа
Н	0,2103	0,0166	0,0346	0,2615

Рн = 6,3+0,2615=6,5615<10

Все соответствует, насосная установка взята правильно.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Анализ технологичности детали «обойма пальцевой модульной фрезы»

Обойма изготовлена из легированной стали конструкционная СТ34ХН1М с механическими свойствами: ?в = 655 МПа, НВ 212-248. Масса - 1080 кг.

3.2 Выбор заготовки

Обойма предает вращающий момент с электродвигателя манипулятору обжимного цеха. Так же ее используют муфту так как выглядит как втулка с двумя венцами зацепления.

Таблица 10 - Химический состав 34ХН1М

С	Si	Mn	Cr	Мо	Ni	S	P
0,3-0,4	0,17-0,37	0,5-0,8	1,3-1,7	0,2-0,3	1,3-1,7	?0,035	?0,030

По чертежу детали выяснили, что имеется все данные для производства детали.

Оцениваем деталь по ее технологичности ее конструкции и элементам. Обойма может быть обработана с применением стандартного оборудования, режущих инструментов и приспособлений. Все размеры контролируются с помощью контрольных и стандартных измерительных инструментов. Материал для изготовления заготовки СТ34ХН2М по ГОСТ 7063-90. Выбор заготовки производиться обычно несколькими методами. Мы выбрали - поковка. Подводим итог: деталь отвечает требованиям данных стандартов.

3.3 Разработка технологического процесса изготовления детали «обойма пальцевой модульной фрезы»

За год выпущено деталей - 375 шт.

Разрабатываемый технологический процесс для серийного производства деталей с механической обработкой. Детали изготавливают в большом количестве для бесперебойной сборки расчитываем достаточный запас деталей на складах промежуточного времени с производством 2 дня.

Расчитываем сколько в партии деталей:

где Д - количество изготовленых изделий по нормам;

t - количество;

Ф - количество дней рабочих в год.

Изготовление заготовки производится с помощью пресса ПА1343. Заготовка изготовлена из: 34ХН2М

Состав технологического процесса:

1. обдирка;

2. обработка черновая;

3. обработка термическая;

4. обработка получистовая.

Рассчитываем припуск:

где - высота микронеровностей;

- глубина дефектного поверхностного слоя;

- суммарное отклонение расположение поверхности;

- погрешность при установке.

Рассчитываем min припуск при точении:

Рассчитываем суммарное отклонение расположение поверхности:

, (51)

Рассчитываем допуск при точении:

Аналогично производим расчет допуска при черном точении и при получистовой обработке.

Рассчитываем отклонения при обработке термической:

Рассчитываем при перемещении заготовки ее погрешность:

Рассчитываем обработку с припуском

Перепроверим min припуск

По ГОСТу выбираем min припуск 41 мм.

Габарит получистового точения:

(53)

Операционный размер чернового точения:

Операционный размер обдирочного точения:

Заносим полученные расчеты в таблицу 11 и делаем схему (рисунок 6) допуск полей.

Таблица 11 - Сводная таблица припусков и допусков

Технологический маршрут обработки поверхности O 1100	Диаметр D, мм	Диаметр Dном, мм	Элементы припуска, мм	Расчетный припуск 2Zmin, мм	Допуск, мм	Предельные размеры
			Rz	h	?1	?2	??	?			min	max
Поковка	1100	1100	2,0						30
Обтачивание: обдирочное; черновое; получистовое			1,25 0,25	0,35 0,24	1,1	45	4,7 0,28 0,28	1,6 0,24 0,24	13,8 3,5 1,3	2,6 2,6 2,6	110711011097	1110 11031100

Рисунок 6 - Схема полей допусков

1. Материал заготовки 34ХН1М изготавливается с помощью пресса модификации ПА1343

Рисунок 7 - Эскиз заготовки

1). Устанавливаем деталь на планшайбу и закрепляем.

2). Подрезаем торец O 1140.

3). Протачиваем поверхность, O 1070-2,6 с длиной 570 мм под углом 1350.

4). Растачиваем отверстие до O 896+2 на длине 370 мм.

5). Растачиваем отверстие до O 960+0,17.

6). В отверстии O 896 снимаем фаску 9х450.

7). В отверстии O 960 снимаем фаску 9х450.

Следующий этап 1). Переустанавливаем деталь, на планшайбе пользуясь мерными пластинами, измерить.

2). Отрезаем торец O 1140.

3). Подтачиваем O 1106-2 и 120-1.

4). Подтачиваем канавку O 1040-2,6, 40+0,62 и 41-0,5.

5). Растачиваем O 896+2 с длинной 400 мм.

6). Растачиваем сквозное отверстие O 902,4+1,1.

7). Растачиваем отверстие O 960+0,17, в размер 101.

8). Растачиваем отверстие O 992+1,1, в размер 45±0,31.

9). Точим фаску 3,5х450.

10). Растачиваем отверстие O 961+2,3, в размеры 150+1 и 220-1,15.

Горизонтально-расточная.

1). Устанавливаем измеряем и закрепляем.

2). 12 отв. сверлим O 17,5, с глубиной 41 мм.

3). Делаем М20 - 7Н в тех же 12 отверстиях.

4). Делаем отверстие O 26,5 с глубиной 21 мм.

5). Растачиваем O 48+0,62, с глубиной 25 мм.

6). Делаем резьбу М30 - 7Н.

Делаем разметку.

Размечаем.

V. Следующая операция зубафрезерная.

1). Устанавливаем деталь и закрепляем.

2). Корректируем зубы m = 16, z = 58.

3). Устанавливаем деталь и закрепляем по разметке.

4). Корректируем зубы m = 16, z = 58.

VI. Следящая обработка термическая

VII. Далее идет обработка токарно-винторезная.

1). Устанавливаем, закрепляем.

2). Подтачиваем торец O 1108 мм.

3). Подтачиваем O 1100-2,6 мм.

4). Испытываем поверхность O 992+1,1, O 960+0,17, O 902+1,1.

Следующая операция.

1). Переустанавливаем, закреплям.

2). Подтачиваем O 1070 с размером 711-0,5.

3). Подтачиваем, с размером O 1060-2,6.

Далее идет операция слесарная.

Производим калибровку 12 отв. М20 и в отв. М30.

Операция карусельно-токарная:

1). Подрезаем торец и точим O 1070 мм., рисунок 8

2). Расточим отверстия O 960 мм и O 896 мм., рисунок 9

3). Точение фасок, рисунок 10

4). Подрезаем торец O1140, точим O1106, растачиваем отв. O960, O992, O902,4 O961, протачиваем канавки в размер 40. Рис.11.

Рисунок 8 - Подбираем торец O 1070 мм

Рисунок 9 -Производим расточку O 960 мм и O 896 мм

Рисунок 10 - Точение фасок

Рисунок 11 - Подрезка торца

Далее идет операция Зубофрезерная:

1). Обрабатываем зуб 1-го венца, рис. 12

2). Обрабатываем зуб 2-го венца, рис.13

Рисунок 12 - Фрезеруем зуб первого венца

Рисунок 13 - Фрезеруем зуб второго венца

Далее идет операция винторезно-такарная:

1).Точим O1100, обрабатываем O992, O960, рис. 14.

2). Точим O1060, обрабатываем O960, снимаем фаску 1,5х45, рис. 15.

Рисунок 14 - Точим деталь

Рисунок 15 - Точим деталь

3.3.1 Выбор технологического оборудования и средств технологического оснащения

1. Пресс ПА1343;

2. Станок 1532;

3. Станок 2А637Ф1;

4. Станок 5А342П;

5. Печь ПВП 3100х1500х1200 tmax = 9000C;

6. Станок токарно-винторезный S1600/6000 (ДиП 800).

Далее выбираем резцы разных модификаций:

1. Резец подрезной 2112-0063 Т5К10 III ГОСТ 18880-73

2. Резец проходной 2103-0057 Т5К10 III ГОСТ 18879

3. Резец прорезной 2130-0013 Т5К10 ГОСТ 18884-73;

4. Резец расточной 2140-0058 Т5К10 ГОСТ 18882-73;

5. Сверло 2301-0092 ГОСТ 10903-77;

6. 2621-1832.3 ГОСТ 3266-81 -метчик;

7. Модульная пальцивая фреза ИР-4-7435;

8. Штангенглубинамер ШГ-400 ГОСТ 163-80;

9. Штангенциркуль ЩЦ-III-1601-0.10-1 ГОСТ 176-70;

10. Штангенциркуль ЩЦ-III-640-0.10-1 ГОСТ 164-80;

11. Индикатор ИЧ 10 кл. ГОСТ 578-67.

Выбираем приспособления:

1. Шаблоны для точения фрез ИМ-1-3023/1;

2. Расточная оправка 6301-0926 ГОСТ 21324-76;

3. Угловая головка ТМ-7-239;

4. Берем пробку 8321-0070 8Н ГОСТ 17656-73;

5. Берем пробку 8321-1070 8Н ГОСТ 17657-73;

9. Берем калибр - пробку Н-120.108;

10. Штатив Ш-IIН-7 ГОСТ 10698-80.

3.3.2 Расчет припусков на механическую обработку детали

По размерам припуска на обработку 20 мм выставляют 4,5 мм глубина резанья при черновой обработке при этом учитывают и чистовую 2 мм. Для данной обработки берем подачу

Рассчитываем количество вращений шпинделя при обработке черновой

Рассчитываем во время чистовой обработки количество поворотов шпинделя

Результат сравниваем с паспортом станка, выбираем:

Выбираем при черновой обработке действительную U:

Выбираем при чистовой обработке действительную U:

Техническое t:

где l - длина;

l1 - величина;

S - подачи, мм/мин.

Операция токарно-карусельная.

Далее идет операция расточно-горизонтальная

3.3.3 Расчет режимов резания

где lo -нарезаемая резьба ее длина, мм;

lвр - длина нарезания метчиком, мм;

ln - длина метчика;

S - резьбовой шаг, мм;

n - рабочий ход метчика об/мин;

no - обратный ход метчика;

ln - без отверстия;

ln- отверстие сквозное.

Нарезаем резьбу в 12 отв. O17,5:

Нарезаем резьбы в отв. O26,5:

Операция Разметочная

Операция Зубофрезерная

где lo - обрабатываемая длина, мм;

l1; l2 - фреза с длиной, мм;

Sм - временная подача, мм/мин;

Sох - быстрая временная, мм/мин.

Далее операция термическая

Рассчитываем точение торца:

Рассчитываем точение O1100:

Рассчитываем точение O992:

Аналогично производим расчет для остальных видов точения.

Дальше идет слесарная операция

Калибровка резьбы в 12 отв. М20 и в отв. М30:

где tуст - время на снятие и одевание заготовки;

tпер - время на переход;

tизм -время итоговое расчет.

Время для обслуживания детали занесены в таблицу 12,а так же в таблицу 13 занесена карта технологического маршрута.

Таблица 12 - Количество времени по операциям на обработку деталь

Наименование операции	То, мин	Тв, мин	Тоб, мин	Тп.з., мин	Тшт.к., мин
Токарно-карусельная Горизонтально-расточная Зубофрезерная Токарно-винторезная	569,8 42,1 2341,9 284,5	39,4 31,7 43,2 38,4	34,2 1,9 105,4 15,6	8,7 12,3 15,3 10,7	652,1 88,0 2505,8 349,2

Таблица 13 - Карта маршрутно технологическая

Наименование операции	Оборудование	Приспособление	Норма времени
1	2	3	4
I. Токарно-карусельная.	Токарно-карусельный станок 1532	Резец 2112-0063 Т5К10 III, резец 2103-0057 Т5К10-III, резец 2130-0013 Т5К10, резец 2140-0058 Т5К10, резец 2141-0030 Т5К10, резец 2112-0063 Т5К10 III, штангенглубиномер ШГ-400, штангенциркуль ЩЦ-III-1600-0.10-1, индикатор ИЧ 10 кл.1, штатив Ш-IIН-8.	569,84 мин
II. Горизонтально-расточная.	Горизонтально-расточной станок 2А637Ф1	Сверло 2301-0092, метчик 2620-1731.3, оправка расточная 6300-0825, метчик 2620-1955.3, пробка 8221-0080 7Н, пробка 8221-1080 7Н, калибр-пробка Н-130.080, пробка 8221-0109 7Н, пробка 8221-1109 7Н, калибр-пробка Н-130.109, штангенциркуль ЩЦ-I-125-0.10-1.	42,1 мин
III. Разметочная	Разметочная плита		80 мин
IV. Зубофрезерная.	Зубофрезерный станок 5А342П	Фреза пальцевая модульная ИР-3-7135, шаблон для заточки фрезы ИМ-1-3033, головка угловая ТМ-6-229.	2341,9 мин
V. Термическая.	Термическая печь с выкатным подом		150 мин
VI. Токарно-винторезная.	Токарно-винторезный станок S1600/6000 (ДиП 800).	резец 2103-0057 Т5К10-III, резец 2130-0013 Т5К10, резец 2141-0030 Т5К10, штангенглубиномер ШГ-400, штангенциркуль ЩЦ-III-1600-0.10-1, штангенциркуль ЩЦ-III-630-0.10-1, индикатор ИЧ 10 кл.1, штатив Ш-IIН-8.	284,5 мин
VII. Слесарная.		Метчик 2620-1955.3.	60 мин

3.3.4 Техническое нормирование операций

Изготовление детали нужной формы и соответствующего качества делаем 7 операций состоящие из:

1. Операция токарно-карусельная.

2. Операция горизонтально-расточная.

3. Разметочная операция.

4. Зубофрезерная операция.

5. Термическая операция.

6. Операция токарно-винторезная.

7. Слесарная операция.

3.4 Расчет и проектирование пальцевой модульной фрезы

Данную фрезу используют: 1) в станках горизонтальных зубофрезерных, используемые изготовления зубьев данными фрезами; 2) в разновидных зубофрезерных станках изготовления зубьев с помощью дисковых, пальцевых и червячных фрез; 3) в станках зубофрезерных вертикальных с помощью разных специализированных головок.

Единичным делением нарезают зубья. По окончанию изготовления оборудование перемещают от изделия, супорт возвращается в исходное положение, заготовка разворачивается. Заготовка неподвижна в это время фрезерный суппорт двигается вдоль оси заготовки. Во время нарезания шевронных и косозубых колес делается создается маленький поворот изделия одновременно с движением супорта. Профиль зубьев совпадает с профилем впадины нарезаемого прямозубого колеса.

Кривую профиля фрезы изготавливают затылованием. Для изготовления фрезы используют быстрорежущую сталь с зубьями.

Колеса меньше 40 мм нарезают фрезой пальцевой двумя проходами: первоначальный черновая, второстепенные чистовая. Cвыше 40 мм тоже за прохода. Два основных способа нарезания зубьев колес: 1.методом огибания 2.методом копирования. Данные фрезы используется при нарезании фаского профиля детали, который совпадает с профилем впадины зубьев изделия. Профиль этих фрез -- это профиль впадины зуба прямозубого эвальвентного колеса. Значит, рассчитаем профиль данных фрез относится к расчету впадин зуба прямозубого колеса.

Показано на рис. 18 профель впадин зуба колеса, окружности узловых точек располагаются так Rе1 > Rх > ri1 ; чем больше точек взято в качестве узловых, значит точнее построен профиль фрезы.

Профиль фрезы в основном состоит эвальвентной, rо1 ri1 или из эвальвентной и неэвальвентной, rо1 > ri1. Неэвальвентный обозначается форме прямого отрезка.

Рисунок 16 - Определение профиля пальцевой и дисковой фрез

Первоначальные исходные данные:

Выбирается произвольно угол ?.

Все расчеты переносим в таб.14

Таблица 14 - Координаты точек эвольвентного участка зуба фрезы

Угол в град.	inv	A	SIN(w)	(w)	COS(w)	Rфрезы	Yфрезы	h фрезы
15	0,00615	7,687264924	0,258819045	0,261799	0,965926	7,4253277	449,4088	1,4088
16	0,007493	8,272793011	0,275637356	0,279253	0,961262	7,952319	451,3083	3,3083
17	0,009025	8,940773017	0,292371705	0,296706	0,956305	8,5501038	453,3257	5,3257
18	0,01076	9,69757808	0,309016994	0,314159	0,951057	9,2229448	455,4591	7,4591
19	0,012715	10,54982834	0,325568154	0,331613	0,945519	9,9750587	457,7063	9,7063
20	0,014904	11,50441359	0,342020143	0,349066	0,939693	10,810613	460,0653	12,0653
21	0,017345	12,56851759	0,35836795	0,366519	0,93358	11,733722	462,5337	14,5337
22	0,020054	13,74964431	0,374606593	0,383972	0,927184	12,748448	465,1092	17,1092
23	0,023049	15,05564622	0,390731128	0,401426	0,920505	13,858795	467,7893	19,7893
24	0,02635	16,49475496	0,406736643	0,418879	0,913545	15,068708	470,5714	22,5714
25	0,029975	18,07561459	0,422618262	0,436332	0,906308	16,38207	473,4529	25,4529
26	0,033947	19,80731772	0,438371147	0,453786	0,898794	17,802699	476,4308	28,4308
27	0,038287	21,69944495	0,4539905	0,471239	0,891007	19,334347	479,5024	31,5024

Рисунок 17 - Профиль эвольвентного участка зуба фрезы

4. РАЗРАБОТКА КОМПАНОВОЧНОЙ СХЕМЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ В ЦЕХЕ

Изготовление детали заданной формы и соответствующего качества поверхности производим 7 операции:

1. Операция токарно-карусельная.

2. Операция горизонтально-расточная.

3. Операция разметочная.

4. Операция зубофрезерная.

5. Операция термическая.

6. Операция токарно-винторезная.

7. Операция слесарная.

Делаем операцию токарную.

А. I. Устанавливаем деталь на планшайбу и закрепляем.

II). Подрезаем торец O 1140, в размер 718-2.

III). Точим поверхность, в размер O 1070-2,6 на длину 570 мм с углом 1350.

IV). Растачиваем отверстие до O 896+2 с длиной 370 мм.

V). Расточаем отверстие до O 960+0,17 в размер 21±0,2 мм.

VI). В отверстии O 896 точим фаску 9х450.

VII). В отверстии O 960 точим фаску 9х450.

Следующее. I). Переносим заготовку, с помощью мерных пластин и закрепляем.

II). Подрезаем торец O 1140, в размер 714 мм.

III). Точим поверхность, в размеры O 1106-2 и 120-1.

IV). Точим канавку, в размеры O 1040-2,6, 40+0,62 и 41-0,5.

V). Расточим отверстие до O 896+2 по длине 400 мм.

VI). Расточим сквозное отверстие O 902,4+1,1.

VII). Расточим отверстие O 960+0,17, в размер 101.

VIII). Расточим отверстие O 992+1,1, в размер 45±0,31.

IX). Точим фаску 3,5х450.

X). Расточим отверстие O 961+2,3, в размеры 150+1 и 220-1,15.

Следующая операция горизонтальная - расточка.

I). Сверлим 12 отверстий O 17,5, с глубиной 41 мм.

II). Нарезаем резьбу М20 - 7Н в 12 отверстиях.

III). Сверлим отверстие O 26,5 с глубиной 21 мм.

IV). Растачиваем O 48+0,62, с глубиной 25 мм.

V). Нарезаем резьбу в отверстии М30 - 7Н.

Делаем разметку.

Размечаем осевую линию зуба на торцах зубчатых венцов.

Следующая операция зубофрезерная

I). Устанавливаем деталь и закрепляем.

II). Фрезеруем зуб m = 16, z = 58.

III). Переустанавливаем заготовку.

Следующая операция термическая.

Далее операция токарно-винторезная

А. I). Закрепляем заготовку в 4-х кулачковом патроне.

II). Далее точим торец O 1108 мм.

III). Точить O 1100-2,6 мм.

IV). Делаем проверку O 992+1,1, O 960+0,17, O 902+1,1, 1,5х450.

Б. I). Закрепляем заготовку в 4-х кулачковом патроне.

II). Производим точение тореца O 1070 в размер 711-0,5, в биение 0,7 мм.

III). Точим поверхность, в размеры O 1060-2,6.

IV). Точим поверхности O 960+0,17

Следующая операция слесарная.

Калибруем резьбу в 12 отверстиях М20, М30.

Выбираем оборудование.

Для обработки выбранной детали берем оборудование:

1. Пресс гидравлический ковочный ПА1343;

2. Станок токарно-карусельный модель1532;

3. Станок горизонтально-расточной модель 2А637Ф1;

4. Станок зубофрезерный модель 5А342П;

5. Печка модель ПВП 3100х1500х1200 tmax = 9000C;

6. Станок токарно-винторезный модель S1600/6000 (ДиП 800).

Для изготовления обоймы планируем оборудование

Состав автоматического производства показывает пространственное расположение станов и дополнительного оборудования и связь с транспортной системой потока деталей.

В комплекс входят станки, автоматический склад готовой продукции и заготовок, промежуточные накопители, транспортные устройства и устройства загрузки оборудования.

В транспортировку деталей входит передвижение деталей через рабочие позиции. Для этого транспортировка делится на: транспорт внутренний и устройств загрузочных для доставки деталей, которые берут с измерительных устройств, с позиций подготовки станков, а внутренний транспорт перемещает детали между внутренними накопителями, складом перегружателями.

Необходимо знать число оборудования для выпуска деталей данной программы при разработке автоматического производственного.

Рассчитываем количество основного оборудования:

, (66)

где N - количество в год в шт.;

Fa - годовой фонд времени, час;

? - коэффициент;

ТШТ.К - калькуляционное время.

Выбираем количество рабочих мест:

Станков токарно-карусельных 2 шт.;

Станков горизонтально-расточных 1 шт.;

Станков зубофрезерных 5 шт.;

Станков токарно-винторезных 1 шт.

Компонуем участок

Чтобы обоймы необходимо скомпоновать оборудование и станки.

Станок карусельно-токарный, станок винторезно-токарный, станок расточный-горизонтальный, станок зубофрезерный, склад для заготовок и выпущенной продукции, слесарный стол и разметочный стол установлены на расстоянии двух метров от стены.

После того как нарезали зуб в термическом участке передвижение происходит с помощью обоймы, предназначена тележка передаточная Q = 10 т.

Габаритные размеры участка составляют:

L - 50 м;

B - 20 м;

S - 1000 м2.

На этой территории распологаются 14 станков которые производят обоймы. Данный участок должен соответствовать схеме которая показана на рисунке 20.

Рисунок 18. Расположение оборудования для изготовления

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ЦЕХЕ

РМЦ-1 является производственным комплексом, который состоит из различных главных и второстипеных механизмов, механических и электрических станков с техническим обслуживанием, требующие своевременного пользоваться правилами техники безопасности, требований и правила соблюдать технических указаний. Своевременное исполнение работ это значит сразу выполняют несколько работ одновременно. Для того чтобы персонал цеха не получил травм от вращающихся частей оборудования ставят защитные кожухи, а так же высокие заборы с сеткой места выполнения особо опасных работ. Защитными экранами оборудованы места сварки и резки. Автоматическими выключателями оборудованы все механическое оборудования. В цехе есть схемы передвижения персонала по территории, где нарисованы пешеходные дорожки. Звуковыми сигналами снабжены все передаточные тележки, подъемно-транспортное оборудование что движется и перемещается.

Образуются опасные и вредные факторы при запуске станка вертикально-зубофрезерного на месте где данный станок установлен, а так же у рабочих на своих местах: удар током; от станка с вращающимися частями можно получить травму; так же вреден пар керосина которые находятся в составе СОЖ при работе на станке. Так же в цехе проходят трубы с газа природного Р-6 кг/см2, а так же кислород техническийР-16 кг/см2.

5.1 Мероприятия по обеспечению здоровых и безопасных условий труда

Для этого делается:

- Проводят обучения, а так же проверка знаний;

- круглосуточно в цехе работает медицинский пункт с целью оказания первой медицинской помощи в результате получения травмы;

- по окончанию смены сотрудники ходят в душевые и сауны для санитарной обработки;

- организована стирка и ремонт спецодежды;

- сотрудники цеха могут проходить профилактическое лечение в санаториях и пансионатах комбината.

Данные условия соблюдаются при проектировании вертикально-зубофрезерного станка, а так же строительно-монтажных, наладочных работ при эксплуатации станка.

Время труда и отдыха:

В цехе рабочий день 24 часас в сутки, одна смена составляет 12 часов. Так же есть перерывы 20-минутные через каждые 2 часа. Часы работы: первая смена 07.00-19.00;вторая смена 19.00-07.00.

Персонал который обслуживает работает по дневному графику.

5.2 Меры по обеспечению безопасности персонала при авариях и ЧС

ЧС такие как пожар, взрыв газа, вредные выбросы.

Все сотрудники должны сообщить своему руководителю о ЧС. Так же обязан оказать первую доврачебную помощь пострадавшему при травмировании.

При аварийной ситуации которая может привести к неизбежным последствиям, сотрудники должны действовать с учетом плана ликвидации аварий цеха. В который входят такие положения как:

«Количество сотрудников их обязанности и порядок действий в ликвидации аварий».

«Количество добровольцев газоспасательной дружины».

«Тренировки по плану ликвидации аварий».

«Состав аварийного шкафа».

«Правила ликвидации аварий в действие».

5.3 Меры, обеспечивающие охрану окружающей среды на производстве

В данном цехе есть факторы которые опасны, для окружающей среды, так и для здоровья людей которые работают в данном цехе. Данные факторы влияют на экологическую ситуация на производстве. Тем самым разрабатывают и утверждают в установленном порядке, меры воздействия на последствия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной ВКР рассмотрены следующие задачи: в конструкторской части, сделал расчет основных параметров привода, расчет и конструирование приводного вала, проектирование муфты, принцип действия привода, разработал принципиальную схему, выбрал насосную установку гидропривода, сделал расчет и выбрал гидроаппаратуру, сделал расчет потерь давления в гидроаппаратах и тубопроводах.

В технологической части сделал анализ технологичности детали «обойма пальцевой модульной фрезы», выбрал заготовку, разработал технологический процесс изготовления детали «обойма пальцевой модульной фрезы», выбрал технологическое оборудование и средства технологического оснащения, сделал расчет припусков на механическую обработку детали, расчет режимов резания, техническое нормирование операций, расчет и проектирование пальцевой модульной фрезы. Так же разработал компоновочную схему расположения оборудования в цехе.

Рассмотрен вопрос безопасность жизнедеятельности в цехе, мероприятия по обеспечению здоровых и безопасных условий труда, меры по обеспечению безопасности персонала при авариях и ЧС, меры обеспечивающие охрану окружающей среды на производстве.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Адам, Я. И. Справочник зубореза: учеб. пособие / Я.И. Адам. - Москва: Машиностроение, 2006. - 232 с.

2. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. Т.2. / В.И. Анурьев. - Москва: Машиностроение, 2006. - 560 с.

3. Балакшин, Б. С. Основы технологии машиностроения: учеб. пособие / Б.С. Балакшин. - Москва: Машиностроение, 2000. - 358 с.

4. Башта, Т. М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: 2-е издание, перераб. / Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов - Москва: Машиностроение, 2004. - 423 с.

5. Башта, Т. М. Машиностроительная гидравлика / Т. М. Башта. - Москва: Машиностроение, 2005. - 672 с.

6. Белов, С. В. Безопасность производственных процессов / С. В. Белов. - Москва: Машиностроение, 1998. -215 с.

7. Белов, С. В. Средства защиты в машиностроении / С. В. Белов. - Москва: Машиностроение, 1999. -380 с.

8. Бурцев, В. М. Основы технологии машиностроения / В. М. Бурцев, А. С. Васильев, А. М. Дальский. - Москва: МГТУ, 2009. - 583 с.

9. Горбацевич, А. Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / А. Ф. Горбацевич, В. А. Шкред. - Минск: Высш. школа, 1983. - 256 с. с ил.

10. Гуляев, А. П. Металловедение А. П. Гуляев Москва: Металлургия, 1986.

11. Егоров, М. Е. Технология машиностроения / М.Е. Егоров, В. И. Дементьев, В. Л. Дмитриев. Москва: Высшая школа, 2001. 534 с.

12. Егоров, М. Е. Технология машиностроения / М. Е. Егоров. - Львов: Машиностроение, 2003. - 426 с.

13. Свешников, В. К. Станочные гидроприводы / В. К. Свешников, А. А. - Москва: Машиностроение, 2005. - 448 с.