Проектирование участка механического цеха для обработки детали "Корпус клапана потока" Т30-3405171В с программой выпуска детали 8000 шт и участка 27000 шт.

/

/

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение как мощный комплекс фондосозидающих отраслей, специализирующихся на выпуске технических средств производственного назначения служит материальной основой научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства. Технический прогресс машиностроения характеризуется как улучшением конструкций машин, так и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Основная задача изготовить машину заданного качества в нужном количестве при наименьших затратах, минимальной себестоимости и высокой производительности. В настоящее время механизация и автоматизация производства достигается путём применения станков с программным управлением, ГПМ, ГПС, роботов и других средств автоматизации обработки резанием и сборки, а так же применением в технологических процессах станков автоматов и полуавтоматов.

Основные направления развития современной технологии следующие: переход к автоматизированным технологическим процессам, обеспечивающим требуемое качество продукции; внедрение безотходного производства; создании гибких производственных систем; широкое применение промышленных роботов и робото- технологических систем.

Ускорение научно-технического процесса в машиностроении достигается также путём широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки, новых материалов, средств механизации и автоматизации производства. Этому содействует единая система технологической подготовки производства.

Темой дипломного проекта является проектирование участка механического цеха для обработки детали «Корпус клапана потока» Т30-3405171В с программой выпуска детали 8000 шт и участка 27000шт. Основой дипломного проекта является разработанный технологический процесс в условиях серийного производства.

1.ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

«Корпус клапана потока» Т30-3405171В представляет не тело вращение корпусную деталь, имеющую 1 сквозное вертикальное ступенчатое отверстие с резьбой М24х1,5-6Н и 2 горизонтальных отверстия с резьбами М24х1,5-6Н и М20х1,5-6Н. Деталь базируется на плоской поверхности квадратной формы, имеющей 4 отверстия ? 9 мм, которые необходимы для закрепления детали в сборочной единице.

Деталь входит в сборочный узел «Рулевое управление трактора». Рулевое управление состоит из рулевой колонки, рулевого колеса с валом и карданными соединениями, гидроусилителями с сошкой. Гидроусилитель предназначен для снижения усилия на рулевом колесе при поворотах трактора. Он расположен под копотом в передней части трактора и установлен на переднем брусе рамы. При работе трактора поток масла, подаваемый насосом гидросистемы, делится на две ветки: к разделительной гидросистеме и к гидроусилителю. Такое деление осуществляется клапаном деления потока. Дроссельное отверстие золотника клапана потока рассчитано на расход 0,17…0,2 л/с (10…13 л/мин) масла, необходимо для работы гидроусилителя. С увелечением давления в гидроусилителе золотник перемещается вниз и дросселирует выход клапана в навесную систему. При создании нагрузки в навесной системе золотник перемещается вверх и сокращает выход из клапан потока к гидроусилителю. При одновременной нагрузке на обеих ветвях золотник занимает такое же положение, как и при отсутствии нагрузок.

В качестве материала для этой детали целесообразно использовать серый чугун СЧ20 ГОСТ 1412-85. Данная марка чугуна применяется в основном при изготовлении основания большинства станков, станин, корпусов, клапанов и вентилей и других деталей сложной конфигурации при недопустимости большого коробления и невозможности произвести их старение, тонкостенных отливок с большими габаритными размерами небольшого веса.

В таблице 1 указан химический состав СЧ20, а в таблице 2 - механические свойства стали.

Таблица 1-Химический состав серого чугуна СЧ20

Таблица 2-Механические свойства серого чугуна СЧ20

Конструкторская характеристика детали определяется по классификатору ЕСКД.

Класс 73-деталь-не тела вращения корпусные детали;

Подкласс 731000-корпусные без поверхности разъема;

Группа 731600-корпусы арматуры с расположением седла параллельно оси трубопровода;

Подгруппа 731620- корпусы клапанов с патрубками не на одной оси;

Вид 731626- с внутренней резьбой.

731626-конструкторский код детали.

1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на

технологичность

Технологичность конструкции - это совокупность свойств конструкции детали, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте.

Конфигурация детали состоит из простых геометрических форм, обеспечивающих базы при закреплении, контроле и свободный доступ инструмента.

Отверстия все сквозные, что дает возможность их обработки напроход.

Все поверхности расположены параллельно или перпендикулярно друг к другу, что упрощает их обработку.

Имеется отверстия сложной формы - много ступеней, что усложняет ее обработку.

Обработка всех поверхностей возможно производить на универсальных станках стандартным инструментом.

При изготовлении детали можно использовать типовой технологический процесс.

Обрабатываемые поверхности

Длины: 120 h14(-0,87); Ra=6,3 мкм

40 h14(-0,62) , Ra=3,2 мкм

42 h14(-0,62) , Ra=6,3 мкм

2,2±0,125 ; Ra=6,3 мкм

8 Н15(+0,58) Ra=6,3 мкм

Отверстия: Ш6,5 Н14(+0,36), Ra=12,5 мкм

Ш7 Н14(+0,36), Ra=12,5 мкм

Ш20 Н11(+0,13), Ra=0,2 мкм

Ш34 Н14(+0,62), Ra=3,2 мкм

Ш21 Н11(+0,13), Ra=1,6 мкм

Ш26 Н11(+0,13), Ra=1,6 мкм

4 отверстий Ш9 +0,22, Ra=12,5 мкм

2 отверстия с резьбой М24х1,5-6Н

отверстие с резьбой М20х1,5-6Н

Размерная характеристика

-ширина 65 мм -3

-длина 74,5 мм- 4

-высота 120 мм- 5

Чугун СЧ20 - 31

Вид детали по технологическому методу изготовления - обрабатывается резанием - 4

Техническая характеристика детали обработанной резанием.

Вид исходной заготовки - отливка в металлические формы - 14

Точность размеров: наружная поверхность IT14-1

внутренняя поверхность IT10-3

Шероховатость (Ra 0,2)-5

Характеристика технологических требований (отклонение круглости, прямолинейности) - 3

Вид дополнительной обработки- термообработка после механической обработки-4

Характеристика массы m=1,24 кг -А

Технологический код детали 345314. 1413534А

Полный конструкторско-технологический код: ЛМсК 731626. 345314. 1413534А

Таблица 3- Анализ технических требований

2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор и характеристика принятого типа производства

Выбор типа производства производится по массе изделия M дет и заданной программой выпуска деталей N.

Для детали «Корпус клапана потока» Т30-3405171-Б массой Мдет=1,24 кг и N=8000 штук принят тип производства - среднесерийный /2,с.24/.

Среднесерийное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и достаточно большим объемом выпуска изделий. В производстве при серийном типе используются универсальные станки полуавтоматы, оснащенные как универсальными, так и специальными приспособлениями, режущими инструментами и средствами измерения, специализированные станки, а так же станки с ЧПУ, как наиболее полно отвечающие требованиям среднесерийного типа производства.

В этом типе производства технологический процесс изготовления деталей преимущественно дифференцирован, то есть, расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на отдельных станках. Производство, в основном, организовано в виде поточных линий, то есть оборудование расположено по ходу технологического процесса. Взаимозаменяемость в условиях серийного типа производства соблюдается, подгонка при сборке не допускается. Квалификация основных рабочих достаточно высокая,

Себестоимость изделий средняя.

Количество изделий в партии определяется:

,шт., (1)

где а-периодичность запуска в днях; принимается а=7;

Ф-число рабочих дней, Ф=248 дней.

n==225,8 (шт.),

Принимается n=226 штук.

2.2 Выбор вида и метода получения заготовки

Заготовкой называется полуфабрикат по форме и размерам приближенный к готовой детали, имеющий припуски на механическую обработку поверхностей для получения изделий заданного качества. Припуски на обработку должны быть минимальными, но достаточными для изготовления размеров и поверхностей с требуемой и шероховатостью поверхностей.

Использование заготовок с экономичными конструктивными формами и способом получения позволяет производить обработку с наибольшей производительностью и с минимальными затратами. Таким образом, выбор вида и способа получения заготовки является важным фактором, определяющим экономические показатели производства.

Для детали «Корпус клапана потока» Т30-3405171-Б, изготовленной из чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85 в условиях среднесерийного типа производства применяется заготовка-отливка в металлические формы. Этот метод изготовления используется во всех типах производства и наиболее распространенный.

Металлическая форма по сравнению с песчаной обладает значительно большими теплопроводностью, теплоемкостью, прочностью, практически нулевыми газопроницаемостью и газотворностью.

2.3 Выбор общих припусков и допусков на механическую обработку Расчет массы заготовки и коэффициента использования материала

Расчет отливки производится по ГОСТ 26645-85.

1.Класс размерной точности отливки.

7-12 /прил.1, табл.9/

Выбирается 10.

2.Степень коробления в элементах отливки.

5/120=0,04 от 5 до 8 /прил.2, табл.10/

Выбирается 6.

3.Ряды припусков на обработку.

3-6 выбирается 4 /прил.6, табл.14/

4.Допуски размеров отливки.

40 Т=±2,3

42 Т=±2,4

120 Т=±3,2

5.Вид окончательной обработки на рассчитываемой поверхности /табл.7/.

120 h14(-0,87); 0,87/4,6=0,18 - черновая

40 h14(-0,62) , 0,62/4,8=0,13 - черновая

42 h14(-0,62) , 0,62/6,4=0,09 - получистая

6.Общий припуск на сторону

40 Т=±2,3 - черновая z=1,9 мм

42 Т=±2,4 - черновая z=1,9 мм

120 Т=±3,2 - получистовая z=3,6 мм

7.Размеры отливки

Длины 40: 40+1,9=41.9 принимается 42±2,3

42: 42+1,9=43.9 принимается 44±2,4

120: 120+3,6+1,9=125,5 принимается 126±3,2

Расчет массы заготовки и коэффициента использования

материала

В общем случае масса заготовки определяется по формуле:

mз.=Vз·с (7)

Рисунок 1 - Эскиз заготовки

тз= тд + (V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7)с (8)

V1= р?R2?L-цилиндр

V3=а·b·c - конус

V=3,14•1,82•0,36+3,14•1,62•0,19+3,14•1,12•3,3+3,14•1,12•12+3,14•1,82•0,19+3,14•1,22•3,3+4,2•4,4•0,19=83,63 см3

m=83,63·0,0070=0,58 кг.

тз=1,24+0,58=1,82 кг.

Коэффициент использования материала определяется по формуле:

Ким= (9)

Ким==0,68

Данный коэффициент использования материала приемлем для серийного типа производства, метода обработки и конфигурации детали.

2.4 Выбор и обоснование технологических баз

Технологическими базами детали называются поверхности, с помощью которых заготовка ориентируется на станке во время обработки.

На первых операциях в качестве технологических баз используют черновые базы, наружную цилиндрическую поверхность и производится обработка центрального отверстия и опорной поверхности. На следующих операциях деталь базируется на плоскости и отверстии. Так же при окончательной обработки отверстия в качестве баз используется наружный диаметр и торец.

Основные выполняемые размеры детали заданы от технологических баз, таким образом, производится совмещение технологических и измерительных баз, при этом достигается высокая точность обработки.

2.5 Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений. Обоснование принятого маршрутного плана и характеристика оборудования

Для обработки детали «Корпус клапана подачи» для условий среднесерийного типа производства предлагается маршрутный план обработки, приведенный в таблице 4.

Таблица 4- Маршрутный план обработки

Принятый маршрутный план обработки детали содержит операции, выполняемые на станках с ЧПУ, что повысит производительность труда, возможность обработать много поверхностей на одном станке.

Характеристика оборудования

1В340Ф30 - Токарный-револьверный станок с ЧПУ

2С 132 МФ2 - вертикальный координатно-сверлильный станок.

Размер рабочей поверхности стола, мм 400*630

Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг 400

Наибольший диаметр сверления в стали, мм 32 Наибольший диаметр нарезаемой резьбы в стали 45 , М24

Наибольший ход, мм;

Продольный 620 Поперечный 400 Вертикальный 630 Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 80-710

Диапазон частоты вращения шпинделя, мин-1 25-3500

Количество ступеней частоты вращения шпинделя 39

Диапазон подач сверлильной головки, мм-мин 5-2000

Количество ступеней подач сверлильной головки, мм/мин 27

Наибольшая длина инструмента, устанавливаемого в магазине 355

Мощность главного привода, кВт 8,1

Габарит 2425*1860*2820

Масса станка, кг 5840

7Б520- полуавтомат протяжной горизонтальный.

Номинальное тяговое усилие, кН 100

Наибольшая длина хода рабочих салазок 1250

Наибольшая настроенная длина хода рабочих салазок, мм 1250

Рабочая ширина стола, мм 400

Диапазон отверстия в планшайбе, мм 100

Длина подвода и отвода протяжки, мм 1400

Скорость подвода протяжки, м/мм 16

Скорость отвода протяжки, м/мм 16

Скорость рабочего хода, м/ мин

Наибольшая 11,4

Наименьшая 1,5

Скорость обратного хода (рекомендуемая), м/мин 20

Мощность электродвигателя главного привода, кВт 22

Габариты станка, мм:

Длина 3095

Ширина 1550

Высота 4865

2202ВМФ4 -горизонтальный сверлильно-фрезерно-расточный станок с

крестовым поворотным столом и автоматической сменой инструмента.

Класс точности В

Диаметр поворотной части стола, мм 400

Наибольший ход продольный, поперечный и вертикальный шпиндельной бабки,мм 320

Расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 85 - 405

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 110 - 410

Диапазон частоты вращения шпинделя, мин-1 50 - 3150

Диапазон подач, мм/мин 2,5 - 2490

Ускоренное перемещение стола и шпиндельной бабки, мм/мин 7500

Наибольшая скорость вращения стола, мин-1 5

Ёмкость инструментального магазина, шт 30

Время смены инструмента, не совмещённое с машинным временем, с 4

Тип устройства ЧПУ «Размер 2М-1300»

Мощность главного привода, кВт 5,5

Габарит станка, мм 4150 х 2340 х 2660

Масса станка, кг 7160

2.6 Поэлементный техпроцесс обработки детали

Рисунок 2- Эскиз обрабатываемых поверхностей

Операция 005 - Токарно-револьверная с ЧПУ

01.Установить и закрепить заготовку.

02. Подрезать торец 1 начерно.

03.Подрезать торец 1 начисто.

04.Центровать отверстие 4.

05. Сверлить отверстие 4 напроход.

06. Зенкеровать отверстие 4.

07. Развернуть отверстие 4.

08. Расточить отверстия 2 и 3.

09. Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.

Операция 010- Сверлильная с ЧПУ

01.Установить заготовку, закрепить

02.Сверлить 4 отверстий 23.

03.Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.

Операция 015- Сверлильная с ЧПУ

01.Установить заготовку, закрепить

02.Сверлить отверстие 10.

03.Сверлить отверстие 15.

04.Рассверлить отверстие 9.

05. Рассверлить отверстие 14.

06.Фрезеровать торцы бабышек 5.

07. Зенкеровать отверстие 7 с фаской 8.

08. Зенкеровать отверстие 12 с фаской 13.

09. Зенковать фаску 6 и 11.

10. Нарезать резьбу 9.

11. Нарезать резьбу 14.

12.Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.

Операция 020- Сверлильно- фрезерно- расточная

01.Установить заготовку, закрепить

02.Фрезеровать торец 16.

03.Зенкеровать отверстие 21 с фаской 22.

04. Зенкеровать отверстие 18 с фаской 19.

05.Зенковать фаску 17.

06. Нарезать резьбу 20

07.Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.

Операция 025 - Горизонтально-протяжная

01. Установить и закрепить заготовку.

02.Протянуть отверстие 4.

03. Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.

Операция 030 - Слесарная

01. Зачистить заусенцы и острые кромки.

Операция 035 - Моечная

01.Промыть деталь.

Операция 040 - Контрольная

01.Контролировать размеры.

2.7 Определение операционных припусков и размеров: на одну поверхность Ш20Н11 аналитическим методом; на остальные - табличным.

2.7.1 Определение операционных припусков и размеров на одну поверхность Ш20Н11 аналитическим методом

Поверхность Ш20Н11 () должна быть обработана по 11 квалитету и шероховатости Ra 0,2.

Порядок обработки:

1) центрование

2) сверление

3) зенкерование

4) развертывание

5) протягивание

Суммарное значение пространственных отклонений для первой операции определяется при обработке в патроне для отверстия по формуле:

с= (10)

где ссм- погрешность заготовки по смещения, мкм

ссм=300 мкм. /16, т.1, стр.187/

сэкц- погрешность заготовки по эксцентричности, мкм,

сэкц=390 мкм. /16, т.1, стр.189/

с0= =426 мкм

с1=с0 ·0,05=426·0,05=21 мкм

Т.к. значение с2, с3 мало, то принимаем равным нулю.

Погрешность установки определяется по формуле:

Еу= (11)

где Еб - погрешность базирования, мкм;

Еб1=0 мкм; /16, т.1, стр.45-46/

Еу - погрешность установки, мкм;

Еу1=130 мкм; /16, т.1, стр.80/

Еу2=130 мкм

Еу3=70 мкм

Таблица 5- Аналитический метод определения припусков

Величина расчетного припуска для первой операции определяется по формуле

2Zip=2(Rzi-1+hi-1+ +esi-1 (12)

Для последующих операций:

2Zip=2(Rzi-1+hi-1+ +ITi-1 (13)

где 2Zip - общий расчетный припуск для данной операции, мкм;

Rzi-1 - высота микронеровностей, оставшихся от предыдущих операций, мкм;

hi-1 - глубина дефектного слоя, оставшегося от предыдущей операции или перехода, мкм;

Eyi - погрешность установки заготовки на данной операции, мкм;

сi-1-суммарное значение пространственных отклонений, оставшихся от предыдущей операции или перехода, мкм;

ESi-1 - верхнее предельное отклонение отверстия после предыдущей операции, мкм;

ITi-1- допуск размера после предшествующей операции , мкм

I . Припуск на сверление

2Z1p= 18 мм

II. Припуск на зенкерование

2Z2p=2(R1+h1+ +IT1 =2(50+50+)+430= 984 мкм=1,0 мм

III. Припуск на развертывание.

2Z3p=2(R2+h2+Е3)+IT2 =2(25+25+70)+330=570 мкм=0,6 мм

IV. Припуск на протягивание.

2Z4p=2(R3+h3+Е4)+IT3 =2(10+20+70)+210=410 мкм=0,4 мм

Для удобства определения промежуточных размеров результаты расчетов сведены в таблицу 6.

Таблица 6- Результаты расчетов

Рисунок 3. - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности Ш20Н11 ()

2.7.2 Определение операционных припусков на остальные поверхности табличным методом

Таблица 7 - Припуски и размеры на обработку

2.8 Выбор режущего, вспомогательного и измерительного инструмента

Таблица 8 - Режущий, измерительный и вспомогательный инструмент

2.9 Выбор рациональных режимов резания и определение норм времени на 4 операции

Операция 005 - Токарная с ЧПУ

Переход 02.Подрезать торец, выдержав размер 123,5 начерно.

Переход 03.Подрезать торец, выдержав размер 122,5 начисто.

Глубина резания t1=2,5 мм, t2=1 мм

Выбор подачи Sот1=0,76 мм/об /11,т.2,стр.39/

Sот2=0,64 мм/об /11,т.2,стр.39/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:

- инструментального материала КSи=1,10; КSи=0,95

-способа крепления пластин КSР=1,1

-сечение державки резца КSq=1

-прочности режущей части КSh=1,05

-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,2

-схемы установки заготовки КSМ =0,8

-состояния поверхности заготовки КSn=1,05

-геометрических параметров резца КSб=1

-жесткости станка КSj =1

Значение подач определяется по формуле:

So=Sот· КSи ·КSР · КSq· КSh· КSМ· КSМ· КSn· КSб· КSj (16)

So1=0,76· 1,1 ·1,1 · 1· 1,05· 1,2· 0,8· 1.05·1· 1=0,84 мм/об

So1=0,64· 0,95 ·1,1· 1· 1,05· 1,2· 0,8· 1.05·1· 1=0,61 мм/об

Выбор скорости резания

VТ1=153 м/мин /11, т.2, стр. 73/

VТ2=260 м/мин /11, т.2, стр. 81/

По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала Кvc=0,85

-вида обработки Кvо =1

-жесткости станка КVj=1

- механических свойств обрабатываемого материала КvМ=1,3

- геометрических параметров резца Кvб=1

-периода стойкости режущего инструмента Кvт =1

-наличие охлаждения Кvж =1

Скорость резания определяется по формуле:

V= VТ· Кvc· Кvо· КVj· КvМ· Кvб· Кvт· Кvж (17)

V1= 153· 0,85· 1· 1· 1,3· 1· 1· 1=169 м/мин

V2= 260· 0,85· 1· 1· 1,3· 1· 1· 1=288 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

n= (18)

n1= мин-1

n2= мин-

Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле:

NP=NT· (19)

NT=9,9 кВт /11. т.2, стр.81/

NP=9,9·кВт

NПР=11,69 кВт

NP ? NПР (10,8<11,69) - обработка возможна.

Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле:

SM=SO·nФ, мм/мин (20)

SM1=0,84·828=695,5 мм/мин

SM2=0,61·1411=860,7 мм/мин

Определение цикла автоматической работы.

ТО= (21)

ТО=мин

Тмв=, (22)

где Lуск - длина ускоренного перемещения (подвод инструмента), мм

Sуск - ускоренная подача, мм/мин

Тмв=мин

Ту.а2,3=УТо+Тмв=0,18+0,06=0,24 мин

Переход 04. Центровать отверстие

Глубина резания t=2 мм

Переход 05. Сверлить отверстие Ш18

Глубина резания t=9 мм

Переход 06. Зенкеровать отверстие Ш19

Глубина резания t=0,5 мм

Переход 07. Протянуть отверстие Ш19,6

Глубина резания t=0,3 мм

Выбор подачи Sот1=0,13 мм/об /11,т.2,стр.128/

Sот2=0,56 мм/об /11,т.2,стр.129/

Sот3=0,57 мм/об /11,т.2,стр.132/

Sот4=0,91 мм/об /11,т.2,стр.134/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 53 в зависимости от:

-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,1

Значение подач определяется по формуле 14:

Sо1=0,13?1,1=0,14 мм/об

Sо2=0,56?1,1=0,6 мм/об

Sо3=0,57?1,1=0,63 мм/об

Sо4=0,91?1,1=1,0 мм/об

Выбор скорости резания

VТ1=27,5 м/мин /11, т.2, стр. 128/

VТ2=22,8 м/мин /11,т.2,стр.129/

VТ3=28,6 м/мин /11,т.2,стр.129/

VТ4=12,2 м/мин /11,т.2,стр.134/

По карте 57 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала Кvм=1,1

-формы заточки инструмента Кvз =1

-наличие охлаждения Кvж =1

-состояние поверхности КVW=1

- материала инструмента Кvи=1,0

Скорость резания определяется по формуле:

V= VТ ?Кvм ? Кvз ?Кvж ?КVW ?Кvи (23)

V1= 27,5· 1,1· 1· 1· 1·1=30,25 м/мин

V2= 22,8· 1,1· 1· 1· 1·1=25,1 м/мин

V3= 28,6· 1,1· 1· 1· 1·1=31,5 м/мин

V4= 12,2· 1,1· 1=13,4 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 18:

n1= мин-1

n2= мин-1

n3= мин-1

n4= мин-1

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 19:

NT=2,74 кВт /11. т.2, стр.129/

NP=2,74·кВт

NПР=11,69 кВт

NP ? NПР (3,1<11,69) - обработка возможна.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 17 :

SM1=0,14·240=33,6 мм/мин

SM2=0,6·444=266,4 мм/мин

SM3=0,63·528=332,6 мм/мин

SM4=1·218=218 мм/мин

Определение цикла автоматической работы по формулам 19 и 20.

ТО=мин

Тмв=мин

Ту.а=УТо+Тмв=1,9+0,2=2,1 мин

Переход 08. Расточить отверстие ?27,5 Н10, отверстие ?34.

Глубина резания t1=3,95 мм; t1=7 мм

Выбор подачи Sот1=0,20 мм/об /11,т.2,стр.40/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:

- инструментального материала КSH=1,15

-способа крепления пластин КSР=1

-сечение державки резца КSq=1

-прочности режущей части КSh=1,05

-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,2

-схемы установки заготовки КSМ =0,8

-состояния поверхности заготовки КSn=1

-геометрических параметров резца КSб=1

-жесткости станка КSj =1

Значение подач определяется по формуле 16:

So1=0,20· 1,15 ·1 · 1· 1,05· 1,2· 0,8· 1·1· 1=0,23 мм/об

Выбор скорости резания

VТ1=200 м/мин /11, т.2, стр. 81/

По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала Кvc=0,85

-вида обработки Кvо =1

-жесткости станка КVj=1

- механических свойств обрабатываемого материала КvМ=1,3

- геометрических параметров резца Кvб=1

-периода стойкости режущего инструмента Кvт =1

-наличие охлаждения Кvж =1

Скорость резания определяется по формуле 17:

V1= 200· 0,85· 1· 1· 1,3· 1· 1· 1=230 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 18:

n1= мин-1

Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 20:

SM1=0,23·890=204,7 мм/мин.

Определение цикла автоматической работы по формулам 21 и 22.

ТО=мин

Тмв=мин

Ту.а8=УТо+Тмв=0,1+0,06=0,16 мин

Ту.а.=УТу.а.=0,24+2,1+0,16=2,5 мин

Операция 010 - Сверлильная с ЧПУ

02. Сверлить 4 отверстий Ш9

Глубина резания t=4,5 мм

Выбор подачи Sот=0,40 мм/об /11,т.2,стр.128/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 53 в зависимости от:

-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,1

Значение подач определяется по формуле 22:

Sо=0,40?1,1=0,44 мм/об

Выбор скорости резания

VТ=18,4 м/мин /11, т.2, стр. 128/

По карте 57 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала Кvм=1,1

-формы заточки инструмента Кvз =1

-наличие охлаждения Кvж =1

-состояние поверхности КVW=1

- материала инструмента Кvи=1,0

Скорость резания определяется по формуле 23:

V= 18,4· 1,1· 1· 1· 1·1=20,24 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 18:

n= мин-1

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 19:

NT=2,15 кВт /11. т.2, стр.128/

NP=2,15·кВт

NПР=8,1 кВт

NP ? NПР (2,4<8,1) - обработка возможна.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 20:

SM=0,44·716=315 мм/мин

Определение цикла автоматической работы по формулам 21 и22:

ТО=мин

Тмв=мин

Ту.а=УТо+Тмв=0,4+0,24=0,64 мин

Операция 020 - Сверлильно-фрезерно-расточная

Переход 02. Фрезеровать торец. Выдержав размер 120 h14(-0,87)

Фреза торцевая ? 100, ВК8, ГОСТ 9304-69

Глубина резания t=2,5 мм

Переход 03. Зенкеровать отверстие ? 22,43 и фаску 0,5х450

Зенкер ? 22,43, Р6М5, ГОСТ 12510-71,

Глубина резания t=1,15 мм

Переход 04. Зенкеровать отверстие ? 26 и фаску 1,5х450

Зенкер ? 26, Р6М5, ГОСТ 12510-71,

Глубина резания t=1,78 мм

Переход 05. Зенковать фаску 1х450

Зенковка фасочная 900 Р6М5 ГОСТ 12489-71,

Глубина резания t=1 мм

Переход 06. Нарезать резьбу М24х1,5-6Н

Метчик М24х1,5-6Н, Р6М5 ГОСТ 11458-71.

Глубина резания t=1,5 мм

Выбор подачи Szт1=0,26 мм/зуб /11,т.2,стр.177/

Sот2=0,66 мм/об /11,т.2,стр.132/

Sот3=0,66 мм/об /11,т.2,стр.132/

Sот4=0,84 мм/об /11,т.2,стр.132/

Sот5=1,5 мм/об /11,т.2,стр.137/

Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 53 в зависимости от:

-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,1

Значение подач определяется по формуле 22:

Sz1=0,26?1,1=0,28 мм/зуб

Sо2=0,66?1,1=0,73 мм/об

Sо3=0,66?1,1=0,73 мм/об

Sо4=0,84?1,1=0,92 мм/об

Sо5=1,5?1=1,5 мм/об

Выбор скорости резания

VТ1=320 м/мин /11, т.2, стр. 190/

VТ2=24 м/мин /11, т.2, стр. 132/

VТ3=24 м/мин /11, т.2, стр. 132/

VТ4=20,6 м/мин /11, т.2, стр. 132/

VТ5=13,1 м/мин /11, т.2, стр. 137/

По карте 57 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:

-группа обрабатываемого материала Кvм=1,1

-формы заточки инструмента Кvз =1

-наличие охлаждения Кvж =1

-состояние поверхности КVW=1

- материала инструмента Кvи=1,0

Скорость резания определяется по формуле 23:

V1= 320· 1,1· 1· 1· 1·1=352 м/мин

V2= 24· 1,1· 1· 1· 1·1=26,4 м/мин

V3= 24· 1,1· 1· 1· 1·1=26,4 м/мин

V4= 20,6· 1,1· 1· 1· 1·1=22,66 м/мин

V5= 13,1· 1,1· 1· 1· 1·1=14,4 м/мин

Частота вращения шпинделя определяется по формуле 18:

n1= мин-1

n2= мин-1

n3= мин-1

n4= мин-1

n5= мин-1

Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 19:

NT=4,6 кВт /11. т.2, стр.190/

NP=4,6·1,1=5,1 кВт

NПР=5,5 кВт

NP ? NПР (5,1<5,5) - обработка возможна.

Минутную подачу рассчитываем по формуле 20:

SM1=0,28·1121=314 мм/мин

SM2=0,73·375=374 мм/мин

SM3=0,73·323=336 мм/мин

SM4=0,92·212=195 мм/мин

SM5=1,5·191=286 мм/мин

Определение цикла автоматической работы по формуле 21 и 22:

ТО=мин

Тмв=мин

Ту.а=УТо+Тмв=0,43+0,2=0,63 мин

Операция 025- Горизонтально-протяжная

1. Расчет скорости резания

V=6 м/мин /13, стр.129/

2.Сила резания

Pz=120 кН /13, стр.132/

3.Мощность электродвигателя станка

Nд.н.= (24)

где К1 -коэффициент, учитывающий допускаемую - перегрузку двигателя;

К1=1,35 /13, стр.128/

К1 -коэффициент, зависящий от типа станка;

К1=0,9 /13, стр.128/

Nд.н.= кВт

Nпр=22 кВт Nд.н.? Nпр (14,58<22)- обработка возможна

5.Расчет основного времени:

Lр.х.=Lр+L2+ln (25)

Lр - длина протягивания, мм, 120 мм;

L2 - длина рабочей части протяжки, 800 мм

ln - длина перебега, 30-50 мм;

Lр.х.=120+800+40=960 мм

ТО=мин

Определение норм времени

Операция 005 - Токарно-револьверная с ЧПУ

Вспомогательное время определяется по формуле :

Тв=Тв.у.+Тв.он.+Тв.изм, (26)

где Тв.у - время на установку и снятие детали, мин;

Тв.он - вспомогательное время, связанное с операцией, мин;

Тв.изм - вспомогательное время на измерение.

Тв.у=0,18 мин /11, т.1, стр.52/

Тв.оп=0,30 мин /11, т.1, стр.79/

Тв.изм=0,11+0,13+0,07=0,31 мин /11, т.1, стр.84/

Тв=0,18+0,30+0,31=0,79 мин.

Штучное время определяется по формуле:

Тшт=(Ту.а.+Тв+ktb)(1+) (27)

где ktb - поправочный коэффициент на время вспомогательное;

атех, аорг, аотп - время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, %.

ktb=0,87 /11, т.1, стр.50/

атех+ аорг+аотп=8% /11, т.1, стр.90/

Тшт=(2,5+0,79·0,87)(1+)=3,44 мин.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле:

Тшт.к.= Тшт+ (28)

где Тп.з. - подготовительно-заключительное время.

Тп.з.=17 мин /11, т.1, стр.96/

Тшт.к.= 3,44+мин

Операция 010 - Сверлильная с ЧПУ

Вспомогательное время определяется по формуле 26:

Тв.у=0,52 мин /11, т.1, стр.61/

Тв.оп=0,38 мин /11, т.1, стр.79/

Тв.изм=0,17 мин /11, т.1, стр.84/

Тв=0,52+0,38+0,17=1,07 мин.

Штучное время определяется по формуле 27:

ktb=0,87 /11, т.1, стр.50/

атех+ аорг+аотп=8% /11, т.1, стр.90/

Тшт=(0,64+1,07·0,87)(1+)=1,7 мин.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 28:

Тп.з.=18 мин /11, т.1, стр.96/

Тшт.к.= 1,7+мин

Операция 020 - Сверлильно-фрезерно-расточная

Вспомогательное время определяется по формуле 26:

Тв.у=0,55 мин /11, т.1, стр.61/

Тв.оп=0,65 мин /11, т.1, стр.79/

Тв.изм=0,36 мин /11, т.1, стр.84/

Тв=0,55+0,65+0,36=1,56 мин.

Штучное время определяется по формуле 27:

ktb=0,87 /11, т.1, стр.50/

атех+ аорг+аотп=8% /11, т.1, стр.90/

Тшт=(0,63+1,56·0,87)(1+)=2,15 мин.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 28:

Тп.з.=18 мин /11, т.1, стр.96/

Тшт.к.= 2.15+мин

Операция 025- Горизонтально-протяжная

Вспомогательное время определяется по формуле 26:

Тв.у=0,13 мин /12, стр.52/

Тв.он=0,31 мин /12, стр.170/

Тв.изм=0,2 мин /12, стр.190/

Тв=0,13+0,31+0,20=0,64 мин.

Штучное время определяется по формуле 27:

ktb=0,87 /12, стр.31/

аотп=4% /12, стр.203/

аобс=3,5% /12, стр.171/

Тшт=(0,16+0,64·0,87)(1+)=0,77 мин.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 28:

Тп.з.=12 мин /12, стр.171/

Тшт.к.= 0,77+мин

2.10 Составление управляющей программы для станка с ЧПУ

Управляющая программа составляется для обработки на станке 1В340Ф30 с устройством ЧПУ НЦ-31.

N0 T1

N1 M3

N2 M40

N3 G96

N4 S828

N5 F84

N6 M8

N7 Z15000

N8 X10000

N9 G71

N10 Z12350

N11 X3000

N12 X7000

N13 Z15000

N14 X10000

N15 T2

N16 M3

N17 G96

N18 S1411

N19 F61

N20 Z15000

N21 X10000

N22 G71

N23 Z12250

N24 X3000

N25 X7000

N26 Z15000

N27 X10000

N28 T3

N29 M3

N30 G96

N31 S240

N32 F14

N33 G73

N34 Z12500

N35 X0

N36 Z-500

N37 P400

N38 Z15000

N39 X10000

N40 T4

N41 M3

N42 G96

N43 S444

N44 F60

N45 G73

N46 Z12500

N47 X0

N48 Z-500

N49 P4000

N50 Z15000

N51 X10000

N52 T5

N53 M3

N54 G96

N55 S528

N56 F63

N57 G73

N58 Z12500

N59 X0

N60 Z-500

N61 P12200

N62 Z15000

N63 X10000

N64 T6

N65 M3

N66 G96

N67 S218

N68 F100

N69 G73

N70 Z12500

N71 X0

N72 Z-500

N73 P12200

N74 Z15000

N75 X10000

N76 T7

N77 M3

N78 G96

N79 S890

N80 F23

N81 Z15000

N82 X10000

N83 X1800

N84 Z12200

N85 Z11400

N86 X2750

N87 Z11980

N88 X3400

N89 Z12400

N90 Z15000

N91 X10000

N92 М9

N93 M5

N94 M30

3.КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Расчет и конструирование режущего инструмента на заданной операции

На сверлильной операции в качестве режущего инструмента используется спиральное сверло. Главное движение - вращение сверла, движение подачи- поступательное перемещение сверла.

В качестве материала для изготовления сверла выбирается быстрорежущая сталь марки Р6М5.

Режимы резания при сверлении отверстий:

Подача Sо=0,44 мм/об /п.2.9/

Скорость резания м/мин /п.2.9/

Осевая состовляющая силы резания

Ро=10?Ср?Dq?Soy?Kp

Ср=42; q=1,2; y=0,75 /10, с. 281/

,

где KМP - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материла;

/10, с. 263/

Ро=10?42?91,2?0,440,75?0,93=2954 Н

Крутящий момент

Мкр=10?См?Dq?Soy?Kp

См=0,012; q=2,2; y=0,8 /10, с. 281/

Мкр=10?0,012?92,2?0,440,8?0,93=7,2 Н?м

Определится номер конуса Морзе хвостовика

, мм

где и- угол конуса,10 301;

м- коэффциент трения стали по чугуну, 0,096;

Ди- отклонение угла конуса, 51

м=6 мм

Основные конструктивные размеры:

D=9,045 мм; D1=9,2 мм; d2=6,1 мм; d3=6,0 мм; b=3,9 h13; e=10,5 мм; l3=56,5 мм; R=4 мм

Определение длины сверла /10, с. 147/:

- общая длина сверла L=162 мм

- длина режущей части сверла l=81 мм

Определение геометрических параметров сверла:

щ=350, 2ц=1160, ш=550, б=120, в=150

Шаг винтовой канавки:

Н=мм

Толщина серцевины сверла: dc=0,4D=0,4•9=4 мм

Утолщение серцевины по направлению хвостовика 2 мм.

Обратная конусность 0,05 мм

Ширина ленточки : f=0,7 мм

Ширина пера: B=0,58?D=0,58?8=4,64 мм

3.2 Организация технического контроля на участке. Расчет и конструирование средств измерения для заданной операции

Система контроля качества изделий предназначена для своевременного определения с требуемой точностью параметров качества изделий, изготавливаемых на участке.

Контроль качества изделий на участке производится на контрольных столах контролёрами. Контрольный пункт промежуточного контроля располагается между станками. Это возможно из-за использования простых измерительных средств (калибров, штангенциркулей, штангенрейсмусов и т.п.) и контрольных приспособлений.

Проверка производиться после токарной обработки, после нарезания зубчатых венцов и перед термообработкой, после изготовления детали.

Измерительные средства применяемые для промежуточного контроля заготовки и окончательного контроля детали в серийном производстве могут быть и стандартными, и специальными.

При измерении поверхностей, выполненных по допускам, применяют предельные калибры, т.к. измерение переставными инструментами является сложной и длительной операцией. Средства контроля должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.001-71. К применению допускаются средства контроля признанные годными по результатам метрологического надзора в соответствии с требованиями ГОСТ 8 002-71.

Системой контроля качества изделий на участке занимается служба отдела технического контроля, которая находится в подчинении дирекции по качеству.

На горизонтально-протяжной операции для контроля внутренней поверхности Ш20 Н11 (+0,16) применяется калибр-пробка. Калибр относится к нерегулируемым гладким калибрам. Изготавливается цельным из стали 20 с цементацией h 0,8…1,2 до 59…65HRСэ. Проходная сторона должна проходить в отверстие, а не проходная не должна. Расчёт исполнительных размеров гладких калибров производится по формулам ГОСТ 24853-81.

Предельные отклонения размера отверстия Ш20 Н11 (+0,16)

ES=160; EI=0 мкм. /т.7/

Предельные размеры отверстия:

Dmax=D+ ES =20+0,16=20,16 мм

Dmin=D+ EI =20+0=20 мм

Допуск отверстия:

TD=ES-EI=0,16-0=0,16 мм.

Отклонения и допуски на калибр-пробку:

Z1=19 мкм, Y1=0 мкм H1=9 мкм

Расчёт размеров проходного калибра ПР:

ПРmax= Dmin +Z1 ± H1 |2=20+0,019± 0,009/2=20,019±0,0045 мм

Предельные размеры проходного калибра:

-наибольший: ПРmax=20,019+0,0045=20,0235 мм

- наименьший: ПРmin=20,019-0,0045=20,0145 мм

Исполнительный размер проходного калибра ПРисп:

ПРисп=20,0235 -0,009

Расчёт размеров непроходного калибра НЕ:

НЕ= Dmax ± H1 |2=20,16± 0,009/2=20,16±0,0045 мм

Предельные размеры непроходного калибра:

- наибольший: НЕmax=20,16+0,0045=20,1645 мм

- наименьший: НЕmin=20,16-0,0045=20,1555 мм.

Исполнительный размер непроходного калибра НЕисп:

НЕисп=20,1645 -0,009

Предельный размер изношенного проходного калибра ПРизн:

ПРизн= Dmin -У1 =20-0= 20 мм

Рисунок 5 -Схема расположения полей допусков калибра-пробки контроля размера отверстия Ш20 Н11.

4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

4.1 Определение потребного количества оборудования, его загрузка

Расчет фондов времени за год можно определить следующим образом

1. Номинальный фонд времени.

Fн=(Дк-Дв-Дпр)·S·Дсм,

где - количество календарных дней в периоде, дней;

- количество праздничных дней в периоде, дней;

- количество выходных дней в периоде, дней;

S - количество смен;

Дсм - продолжительность одной смены, час.

Fн=(365-14-104)·2·8=3952 час.

2. Действительный фонд времени работы оборудования.

(ч),

где - коэффициент простоя оборудования,

FД.год=

а = 10%

3. Определение потребного количества оборудования.

,

где - коэффициент выполнения норм . Принимается .

N - производственная программа, шт.,

На некоторых операциях используется коэффициент догрузки от 2 до 4, предполагающий догрузку оборудования подобными изделиями.

Операция 005 Токарно-револьверная с ЧПУ (1В340Ф30)

, принимается ст

Операция 010 Сверлильная с ЧПУ (2С132МФ2)

, принимается ст

Операция 015 Сверлильная с ЧПУ (2С132МФ2)

, принимается ст

Операция 020 Сверлильно-фрезерно-расточная (2202ФМ4)

, принимается ст

Операция 025 Горизонтально-протяжная (7Б520)

, принимается ст

Общее принятое количество станков - 5

Спр = 5

1. Коэффициент загрузки оборудования:

,

2. Средний коэффициент загрузки оборудования.

3. Определение средней загрузки оборудования по участку

Кз.ср.= Кз.ср.·100%

Кз.ср.=0,57100%=57%

Составление ведомости оборудования.

Таблица 9 - Ведомость оборудования.

4.2 Расчет и организация многостаночного обслуживания на участке. Состав и расчет количества участков производства с учетом многостаночного обслуживания

К промышленно-производственному персоналу, обслуживающему оборудование относятся основные и вспомогательные производственные рабочие. Рабочие по техническому обслуживанию оборудования, как правило, включаются в штат цеха.

1.Для расчета численности работающих на участке определяется действительный фонд времени рабочего:

Fдр = ( Д к - Дв -Дпр ) * s * Дсм * Кпотери, где

Кпотери - коэффициент невыходов на работу

Fдр =(365-14-104) •8 •1 • (1-12/100)= 1738,9 час

2.Определение количества рабочих по формуле осуществляется по формуле:

Ri=, чел

005 Токарно-револьверная с ЧПУ (1В340Ф30)

R = 27000•3,44·2/1738,9•60•1,1 = 1,6 Rпр = 2 чел

010 Сверлильная с ЧПУ (2С132МФ2)

R = 27000•1,8•3/1738,9•60•1,1 = 1,3 Rпр = 2 чел

015 Сверлильная с ЧПУ (2С132МФ2)

R = 27000•5,01/1738,9•60•1,1 = 1,17 Rпр = 2 чел

020 Сверлильно-фрезерно-расточная (2202ФМ4)

R = 27000•2,15·2/1738,9•60•1,1 = 1.1 Rпр = 2 чел

025 Горизонтально-протяжная (7Б520)

R = 27000•0,77·4/1738,9•60•1,1 = 0,72 Rпр = 1 чел

3. Общая численность основных производственных рабочих

R пр =9 чел.

Всего вспомогательных рабочих:

R всп пр = R контролер + R наладчик + R слесарь

R всп = 1 наладчик + 1 контролера + 1 слесаря = 3 чел.

4.Численность наладчиков определяется по формуле:

R нал = (Спр / Нобсл )• S

Нобсл - норма обслуживания, станки

R нал = чел.

R нал = 1 чел.

5. Количество АУП и специалистов определяется методом относительной численности:

Для организации работы на участке принимается 1 сменный мастер.

Таблица 10- Ведомость работающих на участке

4.3 Планировка оборудования и расчет потребных производственных площадей

Площадь участка включает в себя производственную и вспомогательную площадь и бытовые помещения.

Производственная площадь - площадь, занятая оборудованием, рабочими местами. Производственная площадь определяется исходя из габаритов станков и их количества.

Определим площадь, занимаемую каждым станком по формуле:

S = a *b, где

a и b - соответственно длина и ширина станка, м.

Вспомогательная площадь - площадь занятая под проездами, вспомогательным оборудованием, складами, составляет 10% от всей производственной площади.

Общая площадь = Sпр + Sвсп, м2

К промышленно-производственному персоналу относятся основные, вспомогательные рабочие, младший обслуживающий персонал, административно управленческий персонал, специалисты и служащие.

Таблица 11 - Ведомость площади и объема помещения механического участка

4.4 Транспортировка деталей на участке

Организация транспортировки изделий на участке имеет целью ликвидацию тяжелых и трудоемких работ и сокращение продолжительности производственного цикла. Выбор транспортных средств зависит от характера обрабатываемых на участке заготовок; массы и габаритов заготовок или размера транспортной партии, типа производства, конструкции здания. Передача заготовок из пролета в пролет и с одного станка на другой может быть выполнена следующими способами:

1. электрическими тележками или автокарами с подъемными платформами (вилами), а также подъемными кранами грузоподъемностью 0,75; 1; 1,5; 3; 5 т, имеющими скорость 6...15 км/ч;

2. монорельсом с электроталью, который может быть прямым, кольцевым и с переводными стрелками. Грузоподъемность электротали 0,25...5 т;

3. желобами, лотками, склизами для передвижения изделий между рабочими местами самотеком под действием силы тяжести;

4. роликовыми, ленточными, пластинчатыми, тележечными и подвесными конвейерами. Конвейеры могут иметь ширину ленты 200...600 мм и скорость 6...30 м/мин;

5. мостовыми кранами, если на участках изготовляются тяжелые детали. Грузоподъемность мостовых кранов 5, 10, 15 и 20 т. В целях наиболее целесообразного использования кранов слесарно-сборочные участки следует располагать в том же пролете, что и участки для механической обработки тяжелых заготовок;

6. подвесными и поворотными кран-балками (стрелами) с ручными и электрическими талями грузоподъемностью 1...3 т Поворотные краны устанавливаются на колоннах, разделяющих пролеты, или на специально предназначенных для них колоннах; вылет крана должен допускать возможность обслуживания двух соседних станков. Для горизонтального передвижения грузов массой до 1 т применяют малые консольные краны грузоподъемностью до 250... 1000 кг, которые перемещаются вдоль стены цеха или вдоль одной линии колонн;

7. промышленными роботами (манипуляторами), применяемыми для установа, съема и передачи заготовки из одной зоны обработки в другую или для складирования.

В данном случае для перемещения деталей от станка к станку используется подвесной конвейер, а из цеха в цех - электрокары.

4.5 Организация ремонта оборудования на участке

Для повышения эффективности использования металлорежущих станков имеет важное значение обеспечение их постоянной готовности к обработке деталей с данной производительностью, точности чистовой обработки.

Особо важное значение имеет повышение долговечности, безотказности и сроков сокращения точностных показателей дорогостоящих станков и в т.ч. станков с ЧПУ.

С этой целью необходимо осуществлять техническое обслуживание и ремонт станков, руководствоваться «Рациональной системой технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывающего оборудования».

В проекте, используя положения и нормы указанной системы, следует для дорогостоящего и лимитирующего оборудования установить следующее:

- Комплекс работ по техническому обслуживанию, периодичность их выполнения и исполнителей;

- Структура ремонтного цикла;

- Определить продолжительность ремонтного цикла, межремонтного межсмотрового периода;

- Составить план-график ремонтов и плановых осмотров на ремонтный цикл.

Капитальный ремонт оборудования производится 1 раз в 4 года. Планово-предупредительный- 1 раз в 2 года. Текущий ремонт-1 раз в год. Осмотр оборудования производится 2 раза в год.

4.6 Обеспечение нормальных условий и безопасности труда на участке

4.6.1 Расчет вентиляции и освещения на участке

Вентиляцией называется организованный и регулярный воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха «отработанного» и подачу свежего. По способу перемещения воздуха различают системы естественной, механической и смешанной вентиляции.

Естественная вентиляция осуществляется за счет форточек, фрамуг, окон.

Площадь форточек принимается 6 размере не менее 2...4% площади пола.

Sфор=0,04·Sп, м2

Sфор=0,04·148,5=6 м2

Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом определяется:

L=n·Li, м3/ч

Где п- число работающих в помещении, чел

Li=250 м3/ч

L=13 ·250=3250 м3/ч

При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть от 1 до 10

KB=L/V

КВ=3250/1485=2,2

Расчет освещения.

Степень освещенности того или иного производственного помещения зависит от вида работ, выполняемых в данном помещении. В производственном помещении предусматривается естественное и искусственное освещение.

Расчет естественного освещения.

Естественное освещение обеспечивается устройством окон и зенитных фонарей в крыше. Суммарная площадь окон определяется по формуле:

, (м2) (48)

где Fn - площадь пола участка; Fn = 148.5 м2

б - удельная площадь окон, приходящаяся на 1 м2 пола; б = 0,1;

T - коэффициент, учитывающий потери света от загрязнения остекления; T =0,6.

м2

Расчет числа окон производится по формуле:

, (шт) (49)

где Fок - площадь одного окна;

Fок = bок hок , (м2) (50)

hок - высота окна, м

hок=3 м.

bок -ширина окна, м

bок=2 м.

hок = H - (hпод + hнад), м (52)

где Н - высота здания цеха; Н = 10 м

hпод - расстояние от пола до подоконника; hпод = 0,8;

hнад - расстояние от потолка до окна; hнад = 0,3 м.

Высота окна должна быть кратна 0,6 м.

hок = 10 - (1,2 + 0,3) = 9 м

Принимается hок = 9 м

Fок = 2 9 = 18 м2

. Принимается 2 окна

Расчет искусственного освещения.

Принимается значение освещённости Е=200 Лк

Суммарная мощность ламп определяется по формуле:

Nл = Pу Fn , кВт

где Pу - удельная мощность осветительной установки; при высоте подвеса светильника 6 м, площади пола Fуч = 150 м2 и освещенности Е = 200 Лк Ру = 16,6 Вт/м2.

Nл =16,6·148.5=2465 Вт

Выбирается мощность одой лампы. Люминесцентная лампа Nл =30…150 Вт.

Принимается Nл=150Вт

Число ламп рассчитывается по формуле:

, шт. (54)

шт. Принимается 17 штук.

4.6.2 Электробезопасность u пожарная безопасность

Условием обеспечения электробезопасности является высокая техническая грамотность и дисциплина труда электротехнического персонала, строгое соблюдение правил и инструкций.

Обслуживание электротехнологических установок (электросварка, электролиз, электротермия, и т.п.), а также сложного энергонасыщенного производственно-технологического оборудования, при работе которого требуется постоянное техническое обслуживание и регулировка электроаппаратуры, электроприводов, ручных электрических машин, переносных и передвижных электроприёмников, переносного электроинструмента, должен осуществлять электротехнологический персонал. Он должен иметь достаточные навыки и знания для безопасного выполнения работ и технического обслуживания закрепленной за ним установки. 

Персонал, допущенный к эксплуатации и обслуживанию электроустановок, должен:

- иметь профессиональную подготовку, соответствующую характеру работы. При отсутствии профессиональной подготовки такие работники должны быть обучены (до допуска к самостоятельной работе) в специализированных центрах подготовки персонала;

- проходить медицинское освидетельствование. Состояние здоровья электротехнического персонала, обслуживающего электроустановки, определяется медицинским освидетельствованием при приёме на работу и затем проверяется периодически в сроки, установленные органами здравоохранения. Работники из электротехнического персонала не должны иметь увечий и болезней в стойкой форме, мешающих производственной работе; 

- до допуска к самостоятельной работе пройти обучение приёмам освобождения пострадавшего от действия электрического тока и оказания первой помощи при несчастных случаях; 

- пройти обучение на рабочем месте в объеме, необходимом для данной профессии (должности). Электротехнический персонал до допуска к самостоятельной работе или при переходе на другую работу (должность), а также при перерыве в работе свыше одного года, обязан пройти производственное обучение на рабочем месте. Программу производственного обучения составляет ответственный за электрохозяйство подразделения и утверждает ответственный за электрохозяйство предприятия;

- пройти проверку знаний МПОТ (ПБ) ЭЭУ, ПТЭЭП и других нормативно-технических документов (правил и инструкций по технической эксплуатации, пожарной безопасности, пользованию защитными средствами, устройства электроустановок) в пределах требований, предъявляемых к соответствующей должности или профессии. Ему должна быть присвоена соответствующая группа по электробезопасности и выдано удостоверение установленного образца; 

- пройти стажировку на рабочем месте продолжительностью не менее 2-х недель. Допуск к стажировке и самостоятельной работе для ИТР оформляется распоряжением по организации, для рабочих - по подразделению;

- получить допуск к самостоятельной работе (в письменном виде). 

При использовании электроинструментов запрещается передавать его другим лицам; разбирать и самим ремонтировать, работать с приставных лестниц, работать на открытом месте под дождем или снегопадом, оставлять его без надзора включенным в электрическую сеть.

На предприятиях следует заземлять емкости с горючими жидкостями; электрокары, используемые для перевозки сосудов с горючими жидкостями и т.д.

Обеспечение пожарной безопасности на предприятии включает: 

1. Декларирование пожарной безопасности;

2. Составление индивидуальной инструкции о мерах пожарной безопасности, в которой:

прописан общий противопожарный режим предприятия;

назначены ответственные за противопожарную безопасность лица;

определен порядок действий в случае пожара;

3. Профилактические противопожарные мероприятия по поддержанию высокого уровня обеспечения безопасности, в том числе:

периодические инструктажи и тематическое обучение персонала;

оснащение средствами первичного пожаротушения (огнетушители, ящики с песком, пожарные щиты и т.д.) и современными системами безопасности (автоматического пожаротушения, дымоудаления, сигнализации) в соответствии с нормами;

контроль за работоспособностью средств оповещения (техническое обслуживание охранно-пожарной сигнализации) и пожаротушения (своевременная перезарядка огнетушителей, обслуживание средств автоматического пожаротушения, наружного и внешнего противопожарного водопровода);

пропаганда пожарной безопасности на предприятии (наглядная агитация, планы эвакуации);

обеспечение электробезопасности предприятия (контроль за состоянием щитков, электропроводки и т.д.);

повышение огнестойкости зданий, строительных конструкций, элементов интерьера, замена горючих материалов на негорючие;

эффективные управленческие решения: система поощрений и наказаний за соблюдением установленного противопожарного режима;

организация пожарно-технической комиссии (ПТК);

создание ДПД - добровольных пожарных дружин.

4.7 Охрана окружающей среды

Для предупреждения отрицательного воздействия деятельности предприятия необходим целый комплекс мер по охране окружающей среды на предприятии. А именно, для охраны важнейших природных составляющих окружающей среды: земля, вода, воздух, которые подвержены негативному воздействию от предприятий в связи с техногенными выбросами и отходами. Такие выбросы и отходы приводят к разрушению озонового слоя Земли и окислению воды и почвы, а это в свою очередь, провоцирует климатические изменения. Государственный аппарат РФ разрабатывает долгосрочную экологическую политику по охране окружающей среды на предприятии и внутригосударственный контроль за ПДВ.

Для улучшения экологии в стране необходимо своевременно обеспечивать безопасность экологии и противорадиационных мер, контролировать экологическую ситуацию в промышленности.

Охрана окружающей среды на предприятии должны включать в себя следующие меры:

Выявление, последующая оценка и постоянный контроль над выбросом вредных элементов в окружающую атмосферу.

Создание современной техники и разработка технологий, охраняющих природу и природные ресурсы.

Материальное стимулирование выполненных требований по охране окружающей среды на предприятии

Профилактические меры природоохранных мероприятий

Выделение специальных территорий (зон)

Охрана окружающей среды на предприятии - это не только экологическая безопасность объекта, но и безопасность жизнедеятельности (БЖД). Безопасность жизнедеятельности это целый комплекс мер для предотвращения отрицательного воздействия производственных факторов на сотрудников предприятия. Все работники предприятия должны пройти полный курс по технике безопасности, а также в последующем соблюдать правила и нормативы предприятия, поддерживать микроклимат на рабочем месте и санитарно-гигиенические нормы.

Весь перечень норм и правил по рабочей и экологической безопасности должны быть зафиксированы в экологическом паспорте предприятии. Экологический паспорт предприятия - это сборная статистика, которая отображает степень использования предприятием природных ресурсов и разрабатывается за счет компании, после согласования с уполномоченными органами.

Существует специальная служба экологического контроля во избежание мошенничества и правильного составления экологического паспорта. Служба оказывает услуги при составлении паспорта, заполняет и оформляет все графы экологического паспорта, при этом учитывают суммарное воздействие вредных выбросов в окружающую среду.

Негативное влияние на окружающую среду может возникать вследствие существенного количества производственных отходов и большого объема загрязнения воды.

Проблема охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов является одной их наиболее актуальных среди глобальных общечеловеческих проблем, так как от её решения зависит жизнь на земле, здоровье и благосостояние человечества.

Вокруг предприятия должна быть санитарно-защитная зона шириной не менее 50м. Эту зону озеленяют и благоустраивают. Зелёные насаждения обогащают воздух кислородом, поглощают углекислый газ, шум, очищают воздух от пыли и регулируют микроклимат.

С целью поддержания чистоты атмосферного воздуха в пределах норм на предприятии предусматривают предварительную очистку вентиляционных и технологических выбросов с их последующим рассеиванием в атмосферу.

Воздух, удаляемый из окрасочного отделения с применением пульверизационной окраски, перед выбросом в атмосферу очищают в гидрофильтрах. Очистка в них происходит за счет улавливания загрязняющих воздух веществ водой.

Для очистки воздуха, удаляемого из сушильных камер, применяют дожигание или каталитическое дожигание. В первом случае пары растворителей, содержащиеся в воздухе, сгорают в струе горящего природного газа. Во втором случае - загрязнённый воздух нагревается до температуры 400°С и подается на катализатор, где и происходит дожигание вредных газообразных примесей.

Очищают воздух от древесной пыли, образующейся в деревообрабатывающих цехах и шлифовальных станках с помощью циклонов: в них пыль отделяется от запылённого воздуха под действием центробежных сил и тканевых фильтров.

Для очистки воздуха от сварочного аэрозоля, выделяемого при сборке, используют мокрые пылеуловители, например, барбатеры, где загрязнённый воздух в виде пузырьков проходит через слой жидкости и очищается. Могут быть использованы и пластинчатые электрофильтры, в которых частицы пыли получают электрический заряд и оседают на электроде.

4.8 Удаление отходов производства с участка

Удаление отходов металлической стружки с участка производится механически, при этом выбор способа, удаление и переработку отходов производства учитывают разновидность отходов, их массу и тару, В которой они транспортируются.

Для облегчения транспортировки стружки, желательно чтобы её длина не превышала 200мм, а диаметр витка был не более 25...30мм. Стружка на участке должна быть удалена своевременно, чтобы не занимать производственной площади

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Технико-экономическое обоснование эффективности проекта

В дипломном проекте были рассчитаны технико-экономические показатели работы механического участка обработки детали - «Корпус клапана потока» Т30--3405171В с производственной программой выпуска участка 27000 штук, программа детали 8000 штук. Деталь изготавливается из чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85, масса заготовки составляет 1,82 кг, а чистый вес изделия - 1,24 кг. Уровень использования материала по проектируемой детали низкий, так как коэффициент использования металла составил 0,68 , а уровень отходов материала составил- 32 %. Данный коэффициент использования материала приемлем для серийного типа производства, метода обработки и конфигурации детали.

Для выполнения заданной программы необходимо 5 металлорежущих станков. Средняя загрузка оборудования 57%. Общая мощность используемого оборудования 57,89 КВт. Общая площадь участка 148,5 м2.

Для изготовления детали необходимо 13 человек, из них 9 человек основные рабочие, 3 человек вспомогательные рабочие, 1 человек сменный мастер.

Проектируемый технологический процесс обработки детали - «Корпус клапана потока» Т30--3405171В является рациональным для условий серийного производства в заданных объемах производства детали. За счет применения новой усовершенствованной технологии и современного оборудования, например, станков с ЧПУ, повышается качество механообработки и снижается ее трудоемкость, снижаются потери от брака и себестоимость изготовления детали.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1.Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. -М.:Высшая школа,1980

2.Данилевский В.В. Технология машиностроения -Учебник для техникумов.-М.:Высшая школа,1984

3.Дерябин А.А., Эстерзон М.А. Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ и в ГСП.-М.: Машиностроение,1989

4.Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»-М.:Машиностроение,1985

5.Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроение и приборостроении.в 2-х томах -М.:Издательство стандартов,1989

6.Клепиков В.В., Бодров А.Н. Технология машиностроения.- М.:Форум-ИНФРА,2004

7.Марочник сталей и сплавов. Под редакцией В.Г.Сорокина.-М.:Машиностроение,1989

8.Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочного цеха.-М.: Машиностроение,1990

9.Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах.-М.: Высшая школа,1986

10.Нефедов Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту.-М.:Машиностроение,1990

11.Общемашиносроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением.В 2-х частях.-М.:Экономика,1990 заготовка цех клапан резание

12.Общемашиностроительные нормативы времени времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования для станочных работ (серийное производство).-М.: Машиностроение,1974

13.Режимы резания металлов. Справочник по ред. А.Д.Корчемкина.-М.: Машиностроение,1995

14.Тракторы Т40М ,Т40АМ , Т40АИМ. Тарасов Г.Д. -М.: Машиностроение,1990

15.Справочник инструментальщика под ред. И.А.Ординарцева.-Л.: Машиностроение,1987

16.Справочник технолога-машиностроения в 2-х томах. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерикова.-М.:Машиностроение,1985

17.Справочник технолога-машиностроения. Под ред. А.П.Малова.-М.: Машиностроение,1985.