Модернизация конструкции четырехвалковой листогибочной машины для производства труб и обечаек большого диаметра

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНОКОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание работы машины

2.2 Разработка кинематической схемы привода

2.3 Энерго - кинематический расчет привода

2.3.1 Определение общего коэффициента полезного действия привода

2.3.2 Выбор электродвигателя

2.3.3 Определение максимальной мощности на приводном валу

2.4 Определение передаточного числа

2.5 Определение частоты вращения приводного вала

2.6 Определение угловой скорости и крутящего момента на приводном валу

2.7 Выбор червячного редуктора

2.7.1 Выбор редуктора главного привода

2.7.2 Выбор мотор-редуктора привода подачи валков

2.8 Ориентировочный расчет и конструирование главного приводного вала

2.9 Проектирование стакана

2.10 Выбор муфт

2.10.1 Редуктор - вал приводной

2.10.2 Мотор-редуктор - вал соединительный

2.11 Эскизная компоновка вала

2.12 Проверка шпоночного соединения

2.13 Проверка вала на выносливость

2.14 Проверка подшипников качения

2.15 Проектирование винтовой пары

2.15.1 Кинематический расчет

2.15.3 Расчет винтовой пары на прочность

2.16 Расчет клиноременной передачи главного привода

2.16.1 Расчет диаметров ведущего и ведомого шкивов

2.16.2 Выбор типа ремня по окружной скорости

2.16.3 Уточнение передаточного числа с учетом упругого скольжения

2.16.4 Определение межосевого расстояния

2.16.5 Определение расчетной длины

2.16.6 Оценка долговечности ремня

2.17 Расчет прижимного усилия

3. ИМИТАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОСНОВАНИЯ УСТАНОВКИ ЧЕТЫРЕХВАЛКОВОЙ ЛИСТОГИБОЧНОЙ МАШИНЫ

3.1 Использование трехмерных моделей для расчета изделий методами имитационного моделирования

3.2 Расчет напряженно-деформированного состояния

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Описание конструкции детали и её назначение

4.2 Анализ технологичности конструкции детали

4.3 Выбор типа производства

4.4 Выбор заготовки

4.5 Выбор маршрута обработки

4.6 Расчет и выбор припусков на обработку

4.7 Выбор оборудования

4.8 Выбор режущих инструментов

4.9 Выбор измерительных инструментов

4.10 Расчет и выбор режимов резания

4.11 Расчет технического нормирования времени операций

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА МЕХАНОСБОРОЧНОГО ЦЕХА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ТИПА КРЫШКА

5.1 Определение типа и формы организации производства

5.2 Определение годовой производственной программы

5.3 Выбор формы специализации участков

5.4 Определение количества основного оборудования механического участка

5.5 Определение состава и количества производственных рабочих механического участка

5.6 Предварительное определение производственной площади участка

5.7 Разработка структуры механического участка

5.8 Определение расхода инструмента

5.9 Организация и планирование ремонтных работ на участке

5.10 Определение численности ремонтного персонала участка

5.11 Разработка плана участка и схемы расположения технологического оборудования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СПЕЦИФИКАЦИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. МАРШРУТНЫЕ КАРТЫ

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроительное производство на данный момент времени находится далеко не на первом месте среди отраслей народного хозяйства Российской Федерации. Еще не давно предприятия машиностроения работали только с использованием оборудования достаточно устаревшего, поэтому возникла необходимость развития и модернизации. В последние годы ситуация стала меняться. На предприятиях происходит внедрение новых технологий, которые позволяют выйти на новый уровень производства и создавать продукцию высокого качества, способную конкурировать на международном рынке.

Вологодская область является одним из промышленных центров. Большое значение для нашей области и страны имеют такие предприятия, как ОАО «Северсталь» г.Череповец, Вологодский подшипниковый завод, Вологодский оптико - механический завод и другие предприятия.

Металлургические предприятия, как ООО «ССМ - Тяжмаш» постоянно ставят перед собой задачи по увеличению выпуска продукции и повышению ее качества. Решению этих задач должны способствовать следующие факторы:

реконструкция, механизация и автоматизация производственного оборудования;

- улучшение технологических процессов;

- повышение квалификации рабочих.

В работе будет рассмотрена четырехвалковая листогибочная машина (предназначение, конструкция, производительность и многое другое), приведены расчеты оценки структуры затрат производства; анализ различных факторов, действующих при ее эксплуатации.

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Четырехвалковая листогибочная машина в основном предназначена для гибки толстостенных крупногабаритных цилиндрических обечаек. В конструкции машины предусмотрена возможность наклонной установки боковых валков для гибки отдельных видов конических обечаек.

В основе данного процесса гибки лежит развальцовка и прокат металлов. Прокат - это вид обработки давлением, при котором процесс деформации металла осуществляется сдавливанием его между вращающимися валками. Окончательные размеры и форма сечения полученного прокаткой изделия определяются профилем отверстия между сжимающими металл валками.

Валки для прокатки изготовляют из углеродистой и легированной стали, а также из высокопрочного чугуна с отбеленным поверхностным слоем. Они бывают гладкими и калиброванными, т.е. имеющими ручьи определенного профиля. Ручей - это профиль выреза на боковой поверхности валка. Калибр - профиль, составляемый смежными ручьями двух валков. Предварительное обжатие заготовок производят в обжимных и черновых калибрах, окончательный профиль проката получают в чистовых калибрах.

Существуют три вида прокатки: продольная, поперечная и поперечно-винтовая. При продольной прокатке заготовка деформируется между двумя валками, которые вращаются в разные стороны, а заготовка движется поступательно перпендикулярно осям валков.

Это основной вид проката, им производят более 90 % прокатной продукции, в том числе весь сортовой и листовой прокат.

При поперечной прокатке валки вращаются в одном направлении и придают вращение заготовке. Направление вращения заготовки противоположно направлению вращения валков, а ось вращения параллельна оси вращения валков. Заготовка деформируется, вращаясь и перемещаясь вдоль оси валков. Поперечная прокатка применяется для производства профилей периодического сечения.

При поперечно - винтовой (косой) прокатке валки расположены под углом, вращаются в одну сторону и придают заготовке одновременно вращательное и поступательное движение. При этом за счет перекоса валков заготовка получает не только поперечную, но и продольную деформацию. Этим видом проката производят бесшовные трубы, периодические виды проката, шары.

Прокатку осуществляют на специальных машинах - прокатных станах, устройство которых зависит от вида прокатываемых изделий и их размеров. Основными частями прокатного стана являются привод, передаточный механизм и рабочие клети с прокатными валками.

Прокатные станы классифицируют:

-по числу валков в клетях (трехвалковые - триостаны, четырехвалковые - кваростаны и т. д. );

- по направлению вращения валков (нереверсивные - с постоянным направлением вращения, реверсивные - с переменным направлением вращения валков);

- по назначению (обжимные, черновые, сортовые, листовые, рельсовые, трубопрокатные и т. д.);

- по размеру (мелкосортные, среднесортные, крупносортные).

Крупные прокатные станы называют блюмингами или слябингами, на них стальные слитки (массой 5 - 15 тонн и более ) прокатываются в квадратные заготовки - блюмы, используемые для сортового проката, и прямоугольные листовые заготовки - слябы, используемые для листового проката. Рабочие клети сортовых станов могут располагаться в линию параллельно друг другу или последовательно друг за другом.

Станы с последовательным расположением клетей называют непрерывными, так как заготовка идет последовательно из одной клети в другую без поворотов и возвратов. Полунепрерывные станы - станы, сочетающие последовательное и параллельное расположение клетей. Непрерывные станы дают широкую возможность механизации и автоматизации процесса и применения высоких скоростей прокатки.

Продукцией прокатного производства являются как готовые изделия (балки, трубы, рельсы и др.), так и заготовки для последующей обработки ковкой, штамповкой, волочением или резанием.

Вся продукция прокатного производства делится на четыре группы:

- сортовой прокат;

- листовой прокат;

- трубы;

- специальные виды проката.

Сортовой прокат делится на простой (квадрат, круг, шестигранник, прямоугольник) и фасонный (уголок, двутавр, швеллер, рельс и др.) Листовой прокат делят на толстолистовой (толщина листа 4-160 мм ) и тонколистовой (толщина менее 4 мм ). Листы толщиной менее 0,2 мм называются фольгой.

Прокаткой получают трубы бесшовные и со швом (сварные швы). Наиболее распространенным способом получения бесшовных труб является прокатка заготовки круглого сплошного сечения сначала на специальном трубопрокатном прошивном стане поперечно - винтовой прокатки, в котором заготовка получает винтообразное движение, вследствие чего внутри ее образуется полость, а затем на стане продольной прокатки, где из полой заготовки получают трубу требуемых размеров. Сварные трубы изготавливают печной, газовой и электрической сваркой из горячекатаной ленты низкоуглеродистой стали на непрерывных прокатных станах.

К специальным видам проката относятся периодический прокат, колеса, кольца, шары. Периодический прокат имеет закономерно изменяющееся, периодически повторяющийся по длине сечение. Полученные периодической прокаткой профили представляют собой цепь деталей, имеющих различную форму и размеры ( шатуны, оси, валы, рычаги и др.) и являющихся заготовками для последующей ковки и штамповки. Производительность ковки и штамповки из заготовок периодического проката на 25-35 % выше, чем из обычного проката, расход штампов ниже, экономия металла 20-30%.

Гнутые профили, используемые в строительстве зданий, получают прокаткой стального листа, ленты, швеллеров, уголков на роликогибочных станах периодического и непрерывного действия. Прокаткой цветных металлов и их сплавов получают полосы, листы, ленты, трубы и другие профили. В основном этот процесс прокатки состоит из тех же операций, что и прокатка стали.

Прокатка бывает горячей и холодной. Наибольшее распространение имеет горячая прокатка. Холодную прокатку применяют для получения тонких изделий, например листов малой толщины, стальных полос. Возникающий при этом наклеп устраняется последующим отжигом.

Процесс бесслитковой прокатки заключается в совмещенных разливке и прокатке полуфабрикатов из цветных металлов и их сплавов ( листов, лент, полос ), которые получают заливкой жидкого металла в зазор между двумя охлаждаемыми водой вращающимися валками. Этот способ удешевляет и упрощает изготовление изделий, так как исключаются отливка слитков и подготовка их к прокатке.

Производство труб с одним сварным швом включает в себя следующие работы:

- гибка цилиндрических обечаек на листогибочных вальцах;

- прихватка заготовок;

- односторонняя сварка с обратным формированием шва на подушке;

- нагрев в печи ( нормализация );

- обрезка концевых участков;

- торцовка и снятие фасок.

Основным формоизменяющим оборудованием, относимым к прокатному, является формовочное ( непрерывные станы подгибки кромок, прессы и гибочные вальцы ) и сварочное оборудование ( станы наружной и внутренней сварки ).

Формовочные прессы имеют ряд преимуществ по сравнению с листогибочными вальцами при изготовлении заготовки для труб большого диаметра. Формовочные прессы позволяют формовать заготовку длиной 12-18 мм, производительность их в 3 раза выше гибочных вальцев; точность геометрической формы заготовки выше, что облегчает процесс сварки. Однако листогибочные вальцы проще по конструкции и значительно уменьшают удельные капиталовложения. Благодаря этому чаще всего в производстве применяются вальцы.

При гибке в вальцах лист изгибается вдоль продольной оси между тремя или четырьмя валками. Лист, опираясь на боковые валки, прогибается под действием верхнего валка и вследствие его вращения принимает цилиндрическую форму. Диаметр заготовки определяется установкой верхнего валка большего диаметра относительно нижних валков. В трехвалковых вальцах получают заготовку, имеющую прямолинейные участки по краям листа. При использовании четырехвалковых вальцов благодаря соответствующей установке крайних холостых валков получают заготовку более правильной формы.

Заготовка для цилиндрических обечаек выполняется прямоугольной, со строго параллельными продольными кромками шириной, подсчитанной с учетом требующегося зазора. Если для сварки продольного шва требуется разделка кромок, она производится у плоской заготовки.

Заготовка заводится в машину до упора в противоположный боковой валок (рисунок 1а). Перемещением вверх нижнего валка заготовка зажимается между верхним и нижним валками, производится гибка заготовки на узком участке путем сжатия боковых валков (рисунок 1б,1в).

Включением вращения валков, заготовка до самой кромки сгибается на конечный радиус. После этого валки устанавливаются по симметричной, сгибается средний участок заготовки на промежуточный радиус (рисунок 1г ). Подгибка второго конца заготовки осуществляется тем же способом, как и первого. Затем за один - два пропуска заготовка сгибается на окончательный радиус (рисунок 1д,1е). Количество пропусков зависит от марки стали заготовки и квалификации гибщика.

В машиностроении одним из наиболее важных этапов производства является конструкторская подготовка производства. Конструкторская подготовка производства - это важнейший этап создания нового изделия. От организации КПП зависят качество выпускаемых машин, их надежность и экономическая эффективность. КПП является не только техническим, но и экономико - организационным этапом.

Правильная организация КПП в большей степени зависит от технических требований, поставленных перед конструкторами. Она оказывает решающее влияние как на технологическую подготовку производства, так и на технико-экономические показатели работы предприятия.

Опыт показывает, что процессы и темпы внедрения достижений науки и техники в производство наиболее эффективны, когда конструкторская подготовка органически связывается с научной, технологической и организационной подготовкой производства.



Рисунок 1.1- Процесс гибки обечаек

На практике в машиностроительном производстве станки и оборудование подвергаются физическому и моральному износу.

Физический износ обуславливается старением узлов и деталей, усталостью материалов и другими причинами, постепенно приводящими оборудование в нерабочее состояние. Физический износ устраняется в результате проведения плановых ремонтов оборудования.

Моральный износ определяется экономическим старением машин, заключающимся в том, что машины аналогичной конструкции и назначения начинают выпускаться дешевле или внедряется новая, технически более совершенная конструкция машины и эксплуатация старых моделей машин становится экономически нецелесообразной. Средством преодоления морального износа является модернизация оборудования.

Под модернизацией находящегося в эксплуатации оборудования понимается приведение его в соответствии с современными требованиями путем внесения частичных изменений и усовершенствований в конструкцию машин с целью повышения их эффективности в производственных условиях.

Расширение технологических возможностей машин осуществляется вследствие:

- внесения частичных изменений в конструкцию машины (станка );

- оснащения станков приспособлениями, не предусмотренными их конструкцией, в результате которых возрастает количество операций, которые могут быть выполнены на станке.

Повышение точности машин производится в следующих направлениях:

- повышения кинематической точности путем внесения изменений в кинематическую схему, установки или усовершенствования коррекционных устройств;

- повышения геометрической точности за счет установки подшипников повышенной точности;

- уменьшения температурных деформаций с помощью введения циркуляционной смазки, установки температурных компенсаторов.

Повышение надежности станков осуществляется :

-применением защитных устройств, предохраняющие узлы и детали станков от загрязнения песком, стружкой и абразивом;

- улучшением системы смазки трущихся поверхностей деталей и узлов;

-проведением мероприятий по снижению износа ходовых винтов, винтов подачи, а также гаек к ним, путем применения защитных устройств, принудительной системы смазки, повышения качества термообработки.

Результатом получения наибольшего экономического эффекта целесообразно проводить модернизацию по нескольким направлениям, исходя из конкретных требований производства.

Целью данной работы является модернизация четырехвалковой листогибочной машины. Суть модернизации заключается в изменении конструкции машины, вследствие чего она сможет гнуть стальные листы от 10 до 16 мм. Такие цилиндрические обечайки позволят изготовлять трубы, которые станут прочные, что способствует их меньшему износу, т.е. продукция будет более долговечна.

Исходя из поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- спроектировать привод перемещения и вращения валков;

- изменить ход нижнего прижимного валка;

- увеличить мощность на приводном валу;

- провести необходимые проверочные расчеты;

- доказать экономически целесообразность данного проекта.

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание работы машины

В четырехвалковой листогибочной машине (рисунок 2.1) в двух сварно - литых станинах расположены четыре валка: приводной верхний валок, нижний и два боковых. Правая 1 и левая 2 станины установлены на общей раме 4.

Основной привод машины 3 (привод перемещения и вращения валков) - механический. Привод верхнего валка от электродвигателя через червячный редуктор.

Тихоходный вал редуктора выполнен полым. Сквозь отверстие этого вала проходит конец верхнего приводного валка, который соединен с механизмом наклона.

Для передачи вращения на верхний валок предусмотрена кулачковая муфта 5. Правая полумуфта жестко соединена с концом полого тихоходного вала редуктора посредством болтов. Левая полумуфта постоянно прижата к правой пружинами. Регулировка пружин производится механизмом переключения 6. Правый и левый подшипники верхнего валка соединены соответственно с правой и левой станинами посредством оси.

Нижний валок предназначен, в основном, для увеличения тягового усилия между заготовкой и верхним приводным валком. Прижим нижнего валка к верхнему через заготовку осуществляется электродвигателем 7. С помощью нижнего валка и прижимного устройства производится также подгибка кромок в заготовке

Регулировка боковых валков машины осуществляется от двух самостоятельных электродвигателей через червячный редуктор и винтовую пару. Боковые валки расположены в сферических опорах, что позволяет устранить защемление концов валка в подшипниках и дает возможность наклонной установки валков при гибке конических обечаек. Для обеспечения синхронности движения правого и левого ползунов с боковым валком ведущие валы червячных редукторов соединены промежуточным валом. На правом конце промежуточного вала установлена сцепная пневматическая муфта, Посредством которой может быть отключен механизм регулировки правого ползуна. Таким образом, положение боковых валков может регулироваться одновременно (включаются оба электродвигателя) или каждый валок регулируется самостоятельно (включается один электродвигатель). Кроме того, благодаря сцепной зубчатой муфте, установленной на промежуточном валу. достигается наклонная установка боковых валков.

Между электродвигателем и редуктором установлена предохранительная муфта, которая срабатывает при давлении бокового валка на верхний выше допустимого, обусловленного прочностью механизма регулировки.

Для наблюдения за установкой боковых валков предусмотрены указатели хода валков, установленных на правой станине. Указатели посредством троса и роликов соединены с правыми ползунами боковых валков.

Рисунок 2.1 - Четырехвалковая листогибочная машина



2.2 Разработка кинематической схемы привода

На рисунке 2.2 представлена кинематическая схема, рассчитываемого привода

Рисунок. 2.2 - Кинематическая схема привода:1 - электродвигатель;2 - ременная передача;3 - редуктор;4 - муфта;5 - подшипники.

2.3 Энерго - кинематический расчет привода

2.3.1 Определение общего коэффициента полезного действия привода

Целью энерго-кинематического расчета является подбор электродвигателя на основании потребной мощности, а также определения передаточного числа ступени привода, исходя из частот вращения вала электродвигателя и вала исполнительного органа машины.

Значения параметров принимаются на основе следующих рекомендаций:

- мощность на приводном валу Р=5,5кВт;

- частота вращения приводного вала nП.В.?14 об/мин.

Для определения общего КПД привода определяем источник потерь мощности при передаче от электродвигателя к исполнительному органу. В механических передачах потери мощности возникают во всех типах передач, в подшипниках и соединительных муфтах.

В данном приводе источником потерь будет: две пары подшипников, муфта, червячная передача, ременная передача. Общий КПД для данного привода определяется по формуле:

, (2.1)

где

- КПД пары подшипников качения;

- КПД муфты;

- КПД червячной передачи;

- КПД ременной передачи.

Подставим значения в формулу и получим общий КПД привода:

2.3.2 Выбор электродвигателя

Потребная мощность приводного электродвигателя определяется по формуле:

, (2.2)

где Рр - расчетная мощность электродвигателя, кВт;

РП.В. - мощность на приводном валу, кВт;

з - КПД привода;

, (2.3)

При выборе электродвигателя должно соблюдаться условие . Принимаем электродвигатель 4А132М6У3.

Мощность электродвигателя .

Синхронная частота вращения вала nЭД=970 об/мин.

Диаметр вала dЭД=32мм.

2.3.3 Определение максимальной мощности на приводном валу

Максимальную мощность на приводном валу определяем по формуле:

, (2.4)

где Рмах - максимальная мощность на приводном валу, Н;

РЭД - мощность электродвигателя, РЭД =7,5 кВт;

з - КПД привода;

.

2.4 Определение передаточного числа

Общее передаточное число определяется по формуле:

; (2.5)

где u - передаточное число;

nэд - асинхронная частота вращения вала электродвигателя,

nП.В. - требуемая частота приводного вала, n=14 об/мин;

.

Из стандартного ряда передаточных чисел червячных редукторов выбираем .

2.5 Определение частоты вращения приводного вала

Частота вращения приводного вала определяется по формуле:

, (2.6)

.

2.6 Определение угловой скорости и крутящего момента на приводном валу

Угловая скорость на приводном валу определяется по формуле

, (2.7)

где щП.В. - угловая скорость приводного вала, с-1;

nП.В. - уточненная частота приводного вала, nП.В.=12,12об/мин;

.

Крутящий момент на приводном валу определяется по формуле:

, (2.8)

где ТП.В. - крутящий момент на приводном валу, Нм;

РЭД - мощность электродвигателя, Вт;

з - КПД привода;

щП.В. - угловая скорость приводного вала, с-1.

Угловая скорость на приводном валу - 1,27 с-1;

Крутящий момент на приводном валу - 4570 Нм.

2.7 Выбор червячного редуктора

2.7.1 Выбор редуктора главного привода

Червячный редуктор выбираем для следующих условий работы:

- частота вращения электродвигателя n=970 об/мин;

- передаточное число редуктора u=80;

- момент на приводном валу Т=4570 Нм.

Определяем расчетный момент:

, Нм, (2.9)

где Тр - расчетный крутящий момент на тихоходном валу редуктора, Нм;

ТП.В. - крутящий момент на приводном валу, Нм;

к - коэффициент условий работы.

Подбор редуктора осуществляется с учетом необходимой схемы сборки, расположения червячной пары и способа крепления.

По таблице подбираем редуктор 1ЦЗУ-315-80-22-УЗ, для которого .

2.7.2 Выбор мотор - редуктора привода подачи валков

- крутящий момент на выходном валу T=320 Нм

По ТУ2-056-232-80 выбираем мотор-редуктор 1МЦ2С-80-112-К-У3, для которого частота вращения выходного вала 112 об/мин.

2.8 Ориентировочный расчет и конструирование главного приводного вала

Определяем минимальный диаметр приводного вала:

, (2.10)

где d - минимальный диаметр приводного вала;

ТП.В. - крутящий момент на приводном валу, Нм;

- (15…25)МПа

Подставим значения в формулу:

.

Определяем диаметр под подшипник:

, (2.11)

где dп - диаметр под подшипник;

Получим

.

Принимаем dП1=100мм.

Диаметр буртика определяется из следующего выражения:

, (2.12)

где dбп - диаметр буртика.

На левом конце вала принимаем диаметр 70мм, на который запрессуем втулку с двумя шариковыми упорными подшипниками. Диаметр под шариковый радиальный подшипник dП2=80мм. Рабочий эскиз вала приведен на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Рабочий эскиз вала

2.9 Проектирование стакана

В данной конструкции стакан необходим для фиксации подшипников.

Толщина стенки д=7,5 мм, диаметр резьбы d=М8 и число винтов крепления стакана к корпусу z=4 по табл. 7.1 (Чернилевский с.172) в зависимости от диаметра отверстия под подшипник D=80мм. Толщину фланца д2?1,2д. Высоту t упорного заплечика согласуют с размерами подшипника.

д2=1.2*7.5=9мм,

Тогда принимаем д2=10 мм;

t=8.5мм;

Принимая С?d, h=(1,0…1,2)d, получаем минимальный диаметр фланца стакана D=D+(4…4,4)d. Необходимо, чтобы отверстия под болт стакана совпадали с отверстиями крышки ГОСТ 18511 - 73.

Dф=80+(4…4,4)*8=112…115,2 мм.

Чтобы обеспечить сопряжение торцов фланца стакана и корпуса по плоскости, на наружной цилиндрической поверхности стакана перед торцом фланца делают канавку. Канавку выполняют и перед заплечиком стакана, по торцам которого устанавливают кольцо подшипника. Для неподвижных после установки в корпус стаканов применяют посадки H7/k6 или H7/m.

2.10 Выбор муфт

Выбор муфты производится на основе диаметров соединяемых валов и максимального крутящего момента.

2.10.1 Редуктор - вал приводной

Диаметр тихоходного вала редуктора d2=100 мм, диаметр концевого участка приводного вала d=70мм. Выбираем стандартную муфту МУВП 50 - 40 - 1.1 - У3 ГОСТ 12080-66. Параметры полумуфты:d=100мм; D=150мм; D1=200мм; L=100мм; l=40мм. Эскиз полумуфты приведен на рисунке 2.4.

2.10.2 Мотор- редуктор - вал соединительный

Концевой участок вала соединительного 30 мм. В соответствии с этим условием выбираем муфту. Устанавливаем стандартную полумуфту МУВП 35-32-1.1-У3 ГОСТ 12080-66. Параметры полумуфты : d=35; D1=80мм; D2=100мм; l1=80мм; B=9мм; n=6. Вторую полумуфту необходимо конструировать.



Рисунок 2.4 - Эскиз полумуфты

2.11 Эскизная компоновка вала

На эскизной компоновке определяют расположение деталей, уточняют расстояние между ними. Непосредственно определяют расстояние между точками, где приложены реакции опор и сила Fм, возникшая от несоосности валов. Эскизная компоновка вала представлена на рисунке. 2.5.

Рисунок 2.5 - Эскизная компоновка вала



2.12 Проверка шпоночного соединения

2.12.1 Редуктор - вал приводной

Шпонка 12Ч12Ч100 ГОСТ 23360-78

Шпоночное соединение проверяется из условия:

, (2.13)

, (2.14)

где [усм] - допустимое напряжение на смятие, [усм] =200 МПа;

ТП.В. - передаваемый крутящий момент, ТП.В. =4570 Нм;

d - диаметр вала, d=100 мм;

h - глубина шпоночного паза, h=12мм;

l - длина шпонки, l=100мм;

b - ширина шпонки, b=12мм;

lp - рабочая длина шпонки

.

Выбранная шпонка выдержит передаваемые напряжения, т.к соответствует условию .

2.12.2 Мотор-редуктор - соединительный вал

Шпонка 10Ч8Ч70 ГОСТ 23360-78

Т=320Нм - крутящий момент на выходном валу

Определим напряжение на смятие:

,

.

Выбранная шпонка соответствует условию.

2.13 Проверка вала на выносливость

2.13.1 Определение реакций в опорах

Определение силы от несоосности валов:

, (2.15)

Определение реакций в опорах А и В:

, (2.16)

, (2.17)

Определение изгибающих моментов:

, (2.18)

, (2.19)

где Fм - сила от несоосности валов, Н;

ТП.В. - крутящий момент на приводном валу, Нм;

RA, RB - реакции в опорах А и В, Н;

LAC, lBC, lAB - длины участков вала, м;

МA, МB - изгибающие моменты, Нм.

Подставим данные значения в формулы и получим:

Реакции в опорах:

Изгибающие моменты:

.

По полученным данным построим эпюры. Эпюры изгибающих и крутящих моментов представлены на рисунок 2.6.

Рисунок 2.6 - Эпюры изгибающих и крутящих моментов

2.13.2 Определение напряжений изгиба и кручения

Определяем осевой момент сопротивления сечения:

, (2.20)



Определение полярного момента сопротивления сечения:

, (2.21)

Определение напряжений изгиба:

, (2.22)

Определение напряжений кручения:

, (2.23)

где W - осевой момент сопротивления сечения вала, мм3;

WP - полярный момент сопротивления сечения вала, мм3;

уИ - напряжения изгиба, Н/мм3;

фК - напряжения кручения, Н/мм3.

Подставим значения в формулы:

;

;

Необходимо произвести проверочный расчет на выносливость.

2.13.3 Проверочный расчет на выносливость

Для того, чтобы проверить вал на выносливость необходимо рассчитать коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям .

; (2.24)

; (2.25)

; (2.26)

где [S] - допустимое значение коэффициента запаса прочности;

Sу - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

Sф - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

у-1 и ф-1 - пределы выносливости соответственно при изгибе и кручении, Н/мм2;

уа и фа - амплитуда напряжений цикла;

уm и фm - среднее напряжение цикла;

шу и шф - коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости;

ку и кф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений соответственно при изгибе и кручении;

кd - масштабный фактор;

кF - коэффициент влияния шероховатости;

Найдем коэффициенты запаса прочности по касательным и нормальным напряжениям и подставим в общую формулу:

Полученный результат соответствует условию S›[S], следовательно вал выдержит применяемые напряжения.

2.14 Проверка подшипников качения

2.14.1 Параметры подшипников качения

Шариковый упорный подшипник ГОСТ 6874 - 75 8109.

Параметры подшипника: d=40мм, D=60мм, H=13мм, r=1мм, C=27000H, Co=53000H;

Шариковые радиальные подшипники ГОСТ 7242 - 70 №80208.

Параметры подшипника: d=40мм, D=80мм, H=18мм, r=2мм, C=32000H, Co=17800H, m=0.36кг;

Шариковые радиально-упорные подшипники ГОСТ 7242-91

d=100мм; D=150мм; H=20мм; r=2мм; C=35100H; Co=19800H; m=0.46кг.

2.14.2 Определение эквивалентной нагрузки

1) Шариковый упорный подшипник

, (2.27)

где Ра - эквивалентная динамическая осевая нагрузка, Н;

Fa - осевая нагрузка на подшипники, Fa=505Н;

ку - коэффициент безопасности; ку=1,3

кТ - температурный коэффициент; кТ=1,4

.

2) Шариковый радиальный подшипник

Расчет производится по более нагруженной опоре В.

, (2.28)

где Pr - эквивалентная динамическая радиальная нагрузка, Н;

Х - коэффициент радиальной нагрузки, Х=1;

У - коэффициент осевой нагрузки, У=0;

RB - радиальная нагрузка на подшипник, RB=2589Н;

ку - коэффициент безопасности; ку=1,3;

кТ - температурный коэффициент; кТ=1,4;

Fa - осевая нагрузка на подшипник, Fa=505 Н;

V - коэффициент вращения, V=1.

.

2.14.3 Определение долговечности подшипников

Расчетную долговечность подшипника определяют по формуле:

, (2.29)

где n - частота вращения кольца, n=12,12 об/мин;

Cr - базовая динамическая радиальная грузоподъемность подшипника, Н;

Pr - эквивалентная динамическая радиальная нагрузка;

Р=919 Н

m - показатель степени, m=3.

1) Шариковый упорный подшипник

В одной опоре установлены два одинаковых упорных подшипника, поэтому базовая динамическая радиальная нагрузка равна:

, (2.30)

Подставив значения в формулу получаем:

2) Шариковый радиальный подшипник:

Cr=32000H; n=12,12об/мин; Pr=4712H,

Тогда получим:

Подшипник пригоден для машины, если расчетная долговечность больше или равна требуемой L10h?Lh.

Рекомендуемое значение Lh=20000…30000ч.

Выбранные подшипники удовлетворяют условию.

2.15 Проектирование винтовой пары

В четырехвалковой листогибочной машине винтовые пары служат для регулировки валков. Они расположены в станинах. В данном дипломном проекте необходимо уменьшить ход нижнего и боковых валков.

2.15.1 Кинематический расчет

Угловая скорость щ и частота вращения nП.В. связаны со скоростью поступательного движения v зависимостями

, (2.31)



, (2.32)

где Рр - шаг резьбы, мм;

n - число заходов резьбы;

v - скорость поступательного движения, мм/с.

КПД винтовой пары в случае преобразования вращательного движения в поступательное, с учетом дополнительных потерь (в резьбе из - за ошибок изготовления и потерь в опорах) определяется:

, (2.33)

где Ш=30? - угол подъема винтовой линии (резьбы);

с=5?- приведенный угол трения.

Определение скорости поступательного движения:

где nП.В.=12,12 об/мин - частота вращения приводного вала;

P=3мм - шаг трапецеидальной резьбы;

Z=1 - число заходов резьбы;

Определение угловой скорости:



где щ - угловая скорость;

.

2.15.2 Определение среднего диаметра резьбы винтовой пары

Зависимость между мощностью Р на ведущем звене, необходимая для создания на ведомом звене осевой силы Fa находят из уравнения:

, (2.34)

, (2.35)

где Р - мощность на ведущем звене, Вт;

Fa - осевая сила, Н;

зв-п - КПД винтовой пары.

Средний диаметр резьбы определяют по формуле:

, мм, (2.36)

где г=1,2…2,5 для неразъемных гаек;

г=2,5…3,5 для разъемных;

[p]=12МПа - допускаемое давление между рабочими поверхностями резьбы винта и гайки для стали по бронзе и антифрикционному чугуну;

Fa - осевая сила, Fa =370Н.

2.15.3 Расчет винтовой пары на прочность

Тело винта проверяют на прочность в зависимости от вида нагружения. Если винт испытывает сжатие, то во избежание продольного изгиба необходимо обеспечить запас устойчивости. Запас устойчивости проверяется из условия:

, (2.37)

где [ny] ?4; по формуле Ясинского (при л0?л?лпред)

Faкр - критическая осевая сила, Н;

Fa - осевая сила, Fa=370Н.

Критическая осевая сила определяется по формуле:

, (2.38)

, (2.39)

где л - гибкость винта;

м - коэффициент длины;

й - длина винта;

i -радиус инерции сечения винта ().

Значения a, b, л0, лпред берутся в справочных таблицах.

.

Следовательно винт диаметром 70 мм выдержит осевую нагрузку.

2.15.4 Проектирование гайки

Размеры опорного фланца гайки проверяют на срез и на смятие:

, мм, (2.40)

где НГ - длина гайки, мм;

шГ - коэффициент высоты гайки;

d2 - средний диаметр трапецеидальной резьбы, мм.

, мм

Полученный результат округляют до ближайшего стандартного значения. Следовательно принимаем НГ=95мм.

Так как осевая сила мала, диаметр винта больше расчетного примерно в 10 раз и запас прочности винта ny=150 при [ny] ?4, нет смысла проводить расчет наружного диаметра гайки и высоты заплечика из условий прочности на удельные давления.

2.16 Расчет клиноременной передачи главного привода

Важным этапом при проектировании механического привода является расчет и конструирование клиноременной передачи, которая обычно располагается сразу после двигателя, т.е. является быстроходной ступенью механизма. При выборе типа ремня целесообразно в первую очередь рассмотреть возможность использования плоского ремня как наиболее дешевого и доступного в эксплуатации.

2.16.1 Расчет диаметров ведущего и ведомого шкивов

Диаметр ведущего шкива определяется:

(2.41)

где Т - момент на ведущем шкиве, Нм

, (2.42)

Тогда получим:

Диаметр ведомого шкива без учета упругого скольжения определяется:

, (2.43)

Долговечность ремня и коэффициент полезного действия передачи снижаются с уменьшением параметров шкивов, поэтому диаметр ведущего шкива следует принимать возможно большим. По ГОСТ 20889-88 принимаем диаметр равный 180мм.



2.16.2 Выбор типа ремня по окружной скорости

Окружная скорость ремня определяется по формуле:

(2.44)

По ГОСТ 12843-96 выбираем ремень Б-2000. Число ремней 3.

2.16.3 Уточнение передаточного числа с учетом упругого скольжения

Определяется по формуле:

, (2.45)

где =0,01…0,02 - коэффициент упругого скольжения

2.16.4 Определение межосевого расстояния

Межосевое расстояние находится из зависимости:

, (2.46)

где =1,5 - коэффициент, зависящий от способа натяжения ремня(автоматическое натяжение).

2.16.5 Определение расчетной длины ремня

Расчетная длина ремня для открытой передачи определяется:

, (2.47)

где

Получим расчетную длину:

Вычисленный результат округляют до ближайшего стандартного значения. Принимаем расчетную длину ремня равную 1700мм.

2.16.6 Оценка долговечности ремня

Долговечность ремня проверяется из условия:

, с -1 (2.48)

где - расчетная частота пробега ремня в секунду;

=3…6 - допускаемая частота пробега ремня.

Следовательно выбранный ремень соответствует условию долговечности.



2.17 Расчет прижимного усилия

В четырехвалковой листогибочной машине нижние валки при перемещении создают прижимное усилие, которое действует на прямоугольную стальную заготовку, а верхний валок прижимает ее своим весом, в результате чего происходит гибка заготовки. При этом на обрабатываемый лист действуют силы зажима (рисунок 2.7.).

Рисунок 2.7 - Силы, действующие на обрабатываемый лист

Сила R может быть разложена на нормальную V и касательную Р составляющие. При уменьшении сил N или V ниже определенного значения наступит проскальзывание. Во избежании этого необходимо развить усилие зажима:

N = k Q /(2Чм),Н, (2.49)

k=1,25...1,6 - коэффициент запаса силы сжатия;

Q - вес верхнего валка;

м=0,12...0,15 - коэффициент трения между контактными поверхностями.

Qг =mq=314Ч9,8=20977,2 Н

N = 1,5Ч 2097,2 /(2Ч0,12)=13107,5 Н

Скольжение отсутствует при условии, что сила трения F на контактных поверхностях равна касательной силе валка или превышает ее:

F=Р = NЧм ? QгЧм/2, Н, (2.50)

Во время возрастания усилия зажима происходит скольжение рабочих площадок на поверхности обечайки, что может привести к ее повреждению. Поэтому зажимное усилие должно быть развито полностью.

В этом случае:

F=Р = QЧмЧuЧз/2, Н, (2.51)

где u=2N/Q - передаточная функция зажимного устройства,

з - КПД прижимного устройства.

u=2Ч754,93/2097,2=0,72.

F=Р = 2097,2Ч0,12Ч0,72Ч0,74/2=67,09 Н

Результирующая сила находится по формуле:

(2.52)

Правильность расчета проверяется из условия:

K ? [k]

где k - коэффициент запаса зажатия;

k = NЧ2Чм/Qг

[k] - допустимый коэффициент запаса зажатия;

[k]=1,25...1,6

k = 13099,5Ч2Ч0,13/2097,2 = 1,63

Следовательно, расчеты проведены верно.



3. Имитационные исследования напряженно - деформированного состояния основания установки четырехвалковой листогибочной машины

3.1 Использование трёхмерных моделей для расчёта изделий методами имитационного моделирования

привод вал скольжение прочность

Имитационное моделирование создание электронной модели проектируемого объекта и экспериментирование с ней при заданных ограничениях. Цель таких экспериментов это определение оптимальных параметров модели.

Различают два метода имитации:

? Кинематическая имитация процесса движения элемента объекта с целью определения столкновений (коллизий);

? Динамическая имитация процесса исследования поведения объекта при изменении действующих нагрузок и температур. В этом случае определяется теплонапряжённое состояние объекта, а также определение напряжённо деформированного состояния объекта.

Для определения напряжённо деформированного состояния могут использоваться методы имитационной физики, достаточно хорошо разработана теория метода математической физики. Эти методы позволяют получить достаточно точные результаты, только лишь при достаточно простой конфигурации объекта. При сложной конфигурации объекта в САПР используется метод конечных элементов (МКЭ).

Совершенство конструкции, ее надежность, а также механические, энергетические, прочностные и другие характеристики закладываются на этапе конструирования, таким образом, от принятия правильных конструкторских решений во многом зависит качество работы и конкурентоспособность создаваемого механического оборудования. Основными техническими характеристиками материалов, влияющими на работоспособность конструкции , являются следующие характеристики:

Прочность - способность материала сопротивляться нагрузкам без разрушения. Количественной характеристикой является предел прочности b, под которым понимается напряжение, приводящее к разрушению материала.

Упругость - свойство материала восстанавливать свои форму и размеры после снятия нагрузки. Основной количественной характеристикой упругости служит перемещение под действием единичной нагрузки, которое в свою очередь не зависит от модуля упругости Е и коэффициента Пуассона .

Пластичность - свойство материала сохранять значительные пластические деформации после снятия нагрузки. Характеризуется пределом текучести r - напряжением, при котором величина остаточной пластической деформации не превышает 0,2 %.

Выносливость - способность материала сопротивляться разрушению от усталости. Количественно характеризуется пределом выносливости -1, равным наибольшему напряжению, которое образец выдерживает без разрушения при неограниченном числе симметричных циклов нагружения.

Для разработки современных машин, которые будут конкурентоспособными по отношению к зарубежным аналогам, необходимо внедрять компьютерную технологию проектирования. Это единственный путь, который способен поднять качество проектирования и создать оптимальные по весу, энергопотреблению и ряду других параметров конструкции.

Для реализации этих и других задач и предназначена русскоязычная Система автоматизированного расчета и проектирования в машиностроении и строительстве АРМ Win Machine - российская разработка, адресованная инженерам и конструкторам, занятым конструированием нового и модернизацией существующего механического оборудования.

АРМ Win Machine включает эффективные и надежные алгоритмы и программы расчета:

- энергетических и кинематических параметров;

- прочности, жесткости и устойчивости;

- выносливости;

- надежности и износостойкости;

- динамических характеристик.

3.2 Расчет напряженно-деформированного состояния основания

Имитация проводится путем приложения соответствующих нагрузок в пяти областях детали. Выбор области приложения нагрузки обусловлен количеством ступеней данной детали.

Расчет детали «Основание» проводится с использованием модуля APM Structure 3D программного комлекса APM WinMachine. Модуль APM Structure 3D предназначен для расчета напряженно-деформированного состояния стержневых, пластинчатых, оболочечных и твердотельных конструкций, а также их произвольных комбинаций. APM Structure 3D организован таким образом, что в его рамках можно рассчитать все многообразие существующих конструкций, собирая их из вышеперечисленных макроэлементов. Конструкции и их элементы могут быть импортированы в редактор конструкций через DXF-формат из 2D и 3D графических редакторов или напрямую через модуль APM STUDIO с подготовленной конечно-элементной сеткой и вариантами закрепления и нагружения. Внешняя нагрузка, так же как и условия закрепления конструкции, могут быть произвольными как по характеру, так и по местоположению.

Модуль позволяет решать следующие задачи:

- определение полей эквивалентных напряжений и их составляющих;

- расчет линейных, угловых и результирующих перемещений;

- определение внутренних усилий;

- расчет устойчивости и формы потери устойчивости;

- определение частот собственных колебаний и собственных форм;

- расчет вынужденных колебаний;

- автоматический подбор сечений из условий прочности, жесткости, устойчивости для металлоконструкций машиностроительного назначения;

- проектирование узлов металлоконструкций;

- автоматическая генерация номенклатуры элементов, составляющих конструкцию.

APM STUDIO -- модуль моделирования и импорта (поддерживается импорт из формата STEP) трехмерных поверхностных и твердотельных моделей с инструментами указания опор и приложения различных нагрузок и встроенным генератором разбиения на конечно-элементную сетку. Основное назначение модуля -- подготовка смоделированной или импортированной геометрии к конечно-элементному анализу в модуле APM STRUCTURE 3D.

Прежде всего необходимо сформировать твердотельную модель детали. Модель детали представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Модель детали «Основание»



После этого выбирается материал детали. Это является важным шагом, поскольку от выбора материала будут зависеть физические свойства будущего изделия. APM WinMachine обладает обширной библиотекой материалов. Для данной детали выбирается углеродистая сталь. Следующим шагом будет разбиение детали на конечные элементы. Здесь мы можем выбрать размеры конечных элементов, что влияет на точность вычислений (см. рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Разбиение модели на конечные элементы

На рисунке 3.3 показан выбор размера конечных элементов.

Рисунок. 3.3 - Выбор размера конечных элементов



После разбиения детали на КЭ укажем редактору, на каких поверхностях закрепляется деталь, какие силы действуют на нее и т.д. (рисунок 3.4)

Произведём статический анализ, зададим ограничения и действующие силы. Действующие силы и ограничения приведены на рисунке 3.5

.

Рисунок 3.4 - Фиксация детали

Рисунок 3.5 - Действующие силы и ограничение

Расчитываем форму колебаний основания в зависимости от частоты электродвигателя, установленного на машине. Частота электродвигателя 1000 Гц. Расчитываем собственную частоту основания. Результаты расчетов приведены в приложении. Форма колебаний основания приведена на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 - Форма колебаний основания

После этого выполняем команду Run, запуская основной расчет программы. После в дереве появляются папки: Stress, Displacement, Strain, Deformation, Design Check.

В первой папке Stress находится расчет статического напряжения, деталь закрашивается в цвета, которые меняются в зависимости от величины нагрузки на различных участках. Расчет статистического напряжения приведен на рисунке 3.7.



Рисунок 3.7 - Статическое напряжение

Проведем расчет основания на устойчивость. Результаты расчета приведены на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 - Коэффициент потери устойчивости

Аналогично проводим исследования для остальных областей воздействия на деталь.

По цветной легенде, находящейся около рисунка, можно определить максимальные значения того или иного параметра и сделать соответствующие выводы о прочностных характеристиках детали.

В ходе расчетов, проведенных методом имитационного моделирования, были получены аппроксимированные результаты: наибольшие значения статического напряжения и деформационного растяжения лежат в пределах, определенных разработчиком как допустимые при указанных нагрузках, деталь имеет необходимый запас прочности, требуемый для безопасного использования изделия в целом.

Результаты расчета подтверждают, что деталь «Основание» спроектирована верно - максимальное напряжение не превышает допустимого, а максимальная деформация не критична, коэффициент запаса прочности находится в пределах от 1 до 10 (равен 5,3)

4. Технологическая часть

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающих решение технических вопросов и экономическую эффективность конструкторских и технологических разработок.

Механическая обработка является основным методом изготовления деталей в машиностроении. Использование типовых операций механической обработки в технологическом процессе (токарных, сверлильных, фрезерных и др.) наиболее характерно в изготовлении деталей машин.

Темой работы является разработка технологического процесса механической обработки детали.

Все вопросы технологии и ее организации, разрабатываемые в дипломном проекте, должны отвечать реальным целям, стоящим перед производством. Необходимо показать сущность и значение организации труда, совершенствования технологии на основе использования новых достижений науки и техники и методы улучшения использования рабочего времени

4.1 Назначение и конструкция детали

Деталь, разрабатываемая в выпускной работе - крышка является составной частью приводного вала. Крышка служит для герметизации подшипниковых узлов.

Данная деталь принадлежит к классу дисков с центральным сквозным ступенчатым отверстием. Наиболее точным является центральное отверстие Ш 52, для установки манжеты. Имеется 3 паза для крепления детали к корпусу вала. Крышка изготовляется из стали 45 ГОСТ 1058-88. Химический состав и механические свойства стали 45 приведены соответственно в таблицы 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1 - Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88), %

С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
			не более
0,40-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	0,045	0,045	0,30	0,30

Таблица 4.2 - Механические свойства стали 45

, МПа	, МПа	, %	ш, %	ан, Дж/см2	НВ (не более)
не менее		горячекатанной	отожженной
360	610	16	40	50	241	197

Эскиз детали приведен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Эскиз детали



4.2 Анализ технологичности детали

Технологичность конструкции рассматривается как совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса. Поэтому технологический анализ - один из важнейших этапов технологической разработки, в том числе и дипломного проектирования.

Каждая деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологичности конструкции позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для ее служебного назначения.

Технологичность конструкции детали определяем по соотношению положительных и отрицательных элементов (технологичных и нетехнологичных элементов)

Нетехнологичные и технологичные элементы конструкции детали:

1. Материал технологичен.

2. Достаточно сложная конструкция.

3. Обычные виды обработки.

4. Возможно использования типовых станков.

5. Возможно применение стандартных инструментов.

6. Возможно применение стандартных приспособлений.

7. Устойчивость детали средняя.

8. Сложный контроль пазов детали.

9. Обычный расход материала.

10. Деталь нетрудоемкая.

При изготовлении крышки применяются типовые металлорежущие станки. Рационально выбран материал детали - хорошая обрабатываемость резанием. Применение стандартных инструментов и средств измерения. Кроме того основная доля обработки приходится на токарную операцию. По произведенной качественной оценке можно сделать вывод, что деталь вполне технологична.

4.3 Выбор типа производства

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования.

(4.1)

где - число различных операций;

- число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.

Типы производства характеризуются следующими коэффициентами закрепления операций:

Массовое……………………………………………1