Модернизация роторного механического пресса за счет замены копиров и пуансонодержателей с роликами на гидроцилиндры

Остальные операции по обоим вариантам одинаковы.

Рассчитаем:

, (3.13)

где ? - коэффициент учитывающий дополнительную зарплату (? = 1,53);

Ст.ср. - часовая тарифная ставка станочника сдельщика, в данном случае второго разряда;

R=1 - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика;

y=1 - коэффициент, учитывающий зарплату рабочего при многостаночном обслуживании.

Тогда:

руб./час.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места:

Сч.з. = , мин, (3.14)

где - практические часовые затраты на базовом рабочем месте;

Км - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка.

Тогда:

руб./час.

Капитальные вложения в станок:

где Ц - балансовая стоимость станка, руб.;

Fg - производственная площадь, которую занимает станок с учетом проходов, м2.

Имеем:

Капитальные вложения в здание:

руб./час,

Технологическая себестоимость сверлильной операции на универсальном станке 2Н135 составляет С0=481 руб./час., на станке с ЧПУ 2Р135Ф2 составляет С0=1050 руб./час.

Следовательно, дешевле обходится универсальное оборудование. При этом годовой экономический эффект составляет [2]:

Но поскольку внедрение станков с ЧПУ улучшает социальные условия работы людей, позволяет сократить численность работающих на предприятии, понизить квалификацию рабочих, повысить норму многостаночного обслуживания, следовательно, выбираем оборудование с ЧПУ совместно с универсальным и учитываем это в дальнейших расчетах.

3.6 Расчет припусков на обработку

Схема установки показана на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 - Схема установки:

1 и 2 плоскости размером 110160 мм; 3 и 4 плоскости размером 40110 мм; 5 и 6 плоскости размером 40160 мм.

Исходные данные: деталь - плита, заготовка - прокат, приспособление - пневмотиски.

Рассчитать припуски на поверхность 1 и 2. Результаты расчетов представлены в таблице 3.6.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле:

где = 0,5 мм = 500 мкм; = 0,3 340 = 102 мкм.

= 364 мкм.

Остаточные пространственные отклонения, расчет минимальных значений припусков производим по формуле [6]:

, мкм, (3.18)

Имеем:

Расчетный размер dp определяем, начиная с конечного (чертежного) размера:

dp1 = 40,00+0,25=40,25 мм;

dp2 = 40,25+0,39=40,64 мм;

dp3 = 40,64+1,328=41,968 мм.

Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров и как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

3.7 Маршрут обработки детали

Маршрут обработки по операциям:

010 - вертикально - фрезерная операция;

015 - сверлильная программная операция;

020 - сверлильная программная операция;

025 - плоскошлифовальная операция.

Структура операций по переходам:

010 Фрезерная операция.

1. Фрезеровать торцы.

2. Фрезеровать две широкие поверхности в размер 40 мм.

015 Сверлильная операция.

1. Сверлить, зенковать четыре отверстия ш11 и ш18 мм.

2. Сверлить и нарезать резьбу в четырех отверстиях М12.

3. Сверлить, зенковать два отверстия ш14 и ш22 мм.

020 Сверлильная операция.

1. Сверлить, зенковать и нарезать резьбу К1/2” в двух отверстиях.

025 Шлифовальная операция

1. Шлифовать две широкие поверхности в размер 40 мм.

3.8 Расчет режимов резания

Фрезерование двух широких поверхностей размером 110160 мм. [10].

Расчет длины рабочего хода Lр.х.:

Lр.х.=l1+l2 = 160+48=208 мм.

в=110 мм. - ширина обрабатываемой поверхности.

Определение стойкости инструмента по нормативам (Тр) в мин:

, мин, (3.19)

где л - коэффициент времени резания каждого инструмента:

если л > 0,7, то его не учитываем;

Кср. - коэффициент, учитывающий количество инструментов в наладке, Кср. = 0,85;

Тм=250 мм [10], тогда:

Тр=0,85(250+250)=425 мин.

Расчет скорости резания, V в м/мин;

число оборотов шпинделя, n об/мин;

минутная подача, Sм мм/мин.

Определение рекомендуемой скорости резания:

, м/мин, (3.20)

где Vтабл. = 35 м/мин.;

К1 = 1; К2 = 0,7; К3 = 0,55.

Тогда:

м/мин.

Расчет числа оборотов шпинделя:

Уточнение скорости резания по принятым оборотам шпинделя:

Расчет минутной подачи:

об/мин.

Расчет основного машинного времени обработки:

Выявление подачи на зуб фрезы:

Проверочные расчеты по мощности резания: определение по нормам потребной мощности:

где Е = 0,4; К1 = 0,8; К2 = 1,25; t = 1мин.,

тогда:

Проверка по мощности двигателя:

0,115,5 - условие выполнено.

Плоское шлифование двух широких поверхностей 110160 мм.

Расчет скорости круга, Vкр.

Выбор характеристики круга:

- тип круга ЧК;

- наружный диаметр 300 мм;

- высота круга 60 мм;

- марка шлифовального материала 25;

- зернистость 40;

- степень твердости СМ-1;

- структура 7;

- коэффициент шлифования 5;

- параметр шероховатости Ra обрабатываемой поверхности,

не более 1,25 мкм.

Определение минутной подачи круга:

Sm=Sm табл.К1К2, мм/мин, (3.23)

где К1=1,1; К2=0,9;

тогда:

, мм/мин.

Определение времени выхаживания: tвых.=0,6 мин. [10].

Определение снимаемого слоя при выхаживании: авых.=0,05 мм=50 мкм.

3.9 Расчет норм времени

Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска.

Нормативы времени рассчитываем на одноинструментальную обработку в условиях одиночного обслуживания.

Норма времени на выполнение станочной операции состоит из нормы подготовительно-заключительного времени tп.з. и штучного времени Тшт..

Рассчитываем норму штучно-калькуляционного времени для операции фрезерования плоскости 110160 мм., высотой 40 мм., цилиндрической фрезой на продольно-фрезерном станке 6308 с длиной стола 3000 мм. Масса детали 4,7 кг. Производство среднесерийное. Размер партии деталей 32 шт. Деталь устанавливается в тиски с пневмозажимом. Основное время - 1,1 мин.

Определяем состав подготовительно-заключительного времени:

- установка тисков с креплением четырьмя болтами - 14 мин;

- установка фрезы - 2 мин;

- завершение работы - 7 мин.

, мин.

Время на установку и снятие детали, закрепление и открепление ее:

, мин.

Время на приемы управления:

- включить и выключить станок - 0,01 мин;

- подвести деталь к фрезе в продольном направлении - 0,03 мин;

- переместить стол в обратном направлении на 350 мм - 0,09 мин.

Время, затраченное на измерение детали - 0,16 мин., при 20% контроле деталей получим:

Поправочный коэффициент при средне серийном производстве К=1,85.

Вспомогательное время:

Оперативное время:

Штучно-калькуляционное время:

3.10 Управляющая программа для обработки детали на станке с ЧПУ

Для того чтобы составить управляющую программу, составляем расчетно-технологическую и технологическую карты обработки детали типа плита и сводим в таблицу 3.8. Эти документы содержат всю необходимую информацию для создания последовательности обработки отверстий, как указано в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Расположение отверстий относительно осей координат

№ точки	x	y	№ точки	x	y
1	15	16	6	-	25.6
2	-	144	7	27	6.4
3	13	-30	8	-	-54
4	-	-54	9	13	-44
5	27	28	10	-	128

Таблица 3.8 - Технологическая карта обработки детали типа плита на станке 2Р135Ф2

№ по порядку	Наименование	Инструмент	V	n	So
1	Центрование	Центровочное сверло	20	1250	0.05
2	Сверление	Сверло	30	1000	0.1
3	Сверление	Сверло	30	1000	0.1
4	Сверление	Сверло	30	800	0.1
5	Зенкование	Зенковка	30	350	0.2
6	Зенкерование	Зенкер	35	420	0.2
7	Нарезание резьбы	Метчик М12-7Н	3	80	_

Управляющая программа обработки отверстий на станке 2Р135Ф2:

%

N 1 (DIS, “Plita”)

N 2 M00

N 3 G71 G91 G95 G97 X0 Y0 Z0

N 4 T1.1 M06 S1250 M13

N 5 G00 X15 Y16

N 6 G82 R160 Z-7 F0.05

N 7 Y144

N 8 Y-30 X13

N 9 Y-54

N 10 Y28 X27

N 11 Y25.6

N 12 Y6.4 X27

N 13 Y-54

N 14 Y-44 X13

N 15 Y128

N16 G80

N17 Y-144 X95 M05

N18 T2.2 M06 S1000

N19 X15 Y16

N20 G81 R160 Z-46 F0.1

N21 Y144

N22 X80

N23 Y-128

N24 G80

N25 Y-16 X-95 M05

N26 T3.3 M06 S1000

N27 X28 Y60

N28 G81 R160 Z-25 F0.1

N29 Y54

N30 X54

N31 Y-54

N32 G80

N33 X-82 Y-60 M05

N34 T4.4 M06 S1000

N35 X55 Y82

N36 G81 R160 Z-15 F0.1

N37 Y25.6

N38 G80

N39 X-55 Y-107.6 M05

N40 T5.5 M06 S350

N41 X28 Y60

N42 G81 R160 Z-2 F0.2

N43 Y54

N44 X54

N45 Y-54

N46 G80

N47 X-82 Y-60 M05

N48 T6.6 M06 S420

N49 X15 Y16

N50 G82 R160 Z-10 F0.2

N51 Y128

N52 X80

N53 Y-128

N54 G80

N55 X-95 Y-16 M05

N56 T7.7 M06 S80

N57 X28 Y60

N58 G84 R160 Z-20 K

N59 Y54

N60 G80

N61 X-82 Y-60 M05 M09

N62 (DIS TIM)

N63 (TMR=2)

N64 M60

%

4. Исследовательская часть. Исследование твердости абразивных кругов после прессования

4.1 Методика контроля твердости абразивных кругов методом вдавливания шарика

Настоящая методика предназначена для определения твердости кругов типа ПП на керамической связке изготовленных из белого электрокорунда и из зеленого карбида кремния зернистостями 4 и меньше по ОСТ 2 Н70-10-90.

4.1.1 Аппаратура

Прибор типа ТР (Роквелл) по ГОСТ 23677-79 и шарик диаметром 5 мм степени точности 3 по ГОСТ 3722-81.

4.1.2 Проведение измерений

Во время измерений поверхность круга должна находиться перпендикулярно к оси приложения нагрузки.

Устанавливается нагрузка 589 Н и шарик диаметром 5 мм.

Для измерения твердости сначала прикладывают предварительную нагрузку 98 Н, при этом испытываемый брусок должен перемещаться только в одном направлении, сближаясь с наконечником.

После приложения предварительной нагрузки прикладывают основную, которая должна плавно возрастать до 589 Н и снижаться через 4-7 с после резкого замедления движения стрелки индикатора. Измерение твердости проводят при продолжающемся действии основной нагрузки.

Результаты измерений отсчитывают по шкале В индикатора в целых делениях шкалы прибора. Погрешность отчета по индикатору - до ±1,0 ед. шкалы. Степень твердости определяется с помощью таблицы 4.1.

Таблица 4.1 - Твердость кругов

Обозначение степени твердости	Показания прибора при нагрузке 589 Н
ВМ1	45-65
ВМ2	55-70
М1	60-75
М2	65-80
М3	70-85
СМ1	80-90
СМ2	85-95
С1	90-100
С2	95-105
СТ1	100-110
СТ2	105-115

4.2 Проведение эксперимента и статистическая обработка результатов измерений

Измерение твердости производили на кругах ПП 322010.

Твердость кругов - СМ1.

Количество измерений кругов - 100 шт.

Результаты измерений сводим в таблицу 4.2.

По полученным 100 значениям твердости Хт рассчитывается математическое ожидание, т.е. наиболее значение твердости , среднеквадратичное отклонение и величину разброса твердости следующим образом.

Для каждой выборки из 100 значений выделяются минимальное и максимальное значения и находится диапазон твердости [4]:

;

Таблица 4.2 - Результаты измерений твердости

Твердость Хт, НВ	№ п/п	Твердость Хт, НВ	№ п/п	Твердость Хт, НВ	№ п/п	Твердость Хт, НВ	№ п/п	Твердость Хт, НВ	№ п/п	Твердость Хт, НВ
80	19	94	37	81	55	83	73	81	91	87
101	20	109	38	67	56	72	74	112	92	87
72	21	81	39	75	57	101	75	75	93	114
101	22	101	40	77	58	73	76	71	94	72
89	23	75	41	72	59	73	77	96	95	72
80	24	69	42	102	60	75	78	64	96	105
94	25	89	43	84	61	84	79	85	97	87
84	26	73	44	95	62	81	80	89	98	94
96	27	80	45	73	63	88	81	77	99	96
72	28	72	46	68	64	72	82	84	100	77
77	29	75	47	81	65	92	83	81
84	30	75	48	71	66	68	84	82
112	31	77	49	77	67	84	85	105
80	32	65	50	96	68	92	86	87
75	33	101	51	77	69	89	87	72
80	34	80	52	101	70	71	88	112
79	35	84	53	81	71	69	89	87
84	36	111	54	78	72	100	90	68

(4.1)

Этот размах разбивается на 10 равных интервалов и определяется ширина интервала.

Находится среднее значение для каждого интервала:

= / 2. (4.2)

Определяется число - частота попадания значений в соответствующий интервал и для каждого интервала находится частота :



Величина математического ожидания определяется по формуле [4]:

/ n, (4.4)

где n - число замеров.

Для каждого интервала определяем среднеквадратичное отклонение:

Определяем величины разбросов твердости:

По результатам расчета строим гистограмму и кривую нормального распределения твердости , что можно увидеть на рисунке 4.1.

Построение кривой распределения производится упрощенно по формулам, приведенным в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Упрощенные формулы

Х		-0,5 +0,5	- +	- +	- +
Y	0,4 /	0,35 /	0,24 /	0,13 /	0

По данным расчетам составляем таблицу 4.4, в нее заносим результаты обработки исследований.

Таблица 4.4 - Результаты обработки исследований

Границы интервала	, НВ			, НВ
64-69	66,5	6	0,06	4	15,4	92,4
69-74	71,5	18	0,18	12,9	25	150
74-79	76,5	15	0,15	11,5	25,3	151,8
79-84	81,5	16	0,16	13	27,5	165,2
84-89	86,5	15	0,15	13	28,6	171,7
89-94	91,5	6	0,06	5,5	21,2	127
94-99	96,5	8	0,08	7,7	25,2	151,5
99-104	101,5	8	0,08	8,1	26,6	159,3
104-109	106,5	2	0,02	2,1	14,8	89
109-114	111,5	6	0,06	6,7	25,8	154,8
	=89	=100	=1	=89	=23,5	=141

Как видно из гистограммы, представленной на рисунке 4.1, наибольшее количество абразивных кругов имеют твердость 9689 НВ при заданной твердости 80105 НВ.

Характер гистограммы позволяет сделать вывод о том, что полученные данные не соответствуют нормальному закону распределения. Смещение экспериментальной кривой происходит в сторону наименьшей твердости.

Это происходит из-за большого износа копиров пресса и роликов пуансонодержателей.

Заключение

роторный гидравлический пресс гидроцилиндр

В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы был модернизирован роторный механический пресс за счет замены копиров и пуансонодержателей с роликами на гидроцилиндры. Пресс разработан на базе роторного механического пресса. В один цикл работы пресса в его загружается смесь и прессуется при помощи давления гидроцилиндров. Привод перемещения выполнен гидравлическим. В конструкторской части произведен расчет потерь давления в трубопроводах и гидроаппаратах пресса, данные расчеты показывают, что потери давления не оказывают значительного влияния на работу пресса, соответственно и на размеры прессуемых кругов. В технологической части разработана технология изготовления плиты гидрошкафа, составлен маршрут обработки, произведен расчет штучно - калькуляционного времени. В заключении технологической части приведен текст управлявшей программы для станка с числовым - программным управлением. В приложении представлены: маршрутно-операционная карта, спецификации к чертежам.

Список использованных источников

1. Балабанов, А. С. Организация и оснащение рабочих мест на предприятиях / А. С. Балабанов, К. С. Маркелов. - Москва: Машиностроение, 1986. - 124 с.

2. Барташев, Л. В. Технико-экономические расчеты при проектировании и производстве машин / Л. В. Барташев. - Москва: Машиностроение, 1973. - 384 с.

3. Башта, Т. М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. Учебник для вузов / Т. М. Башта. - Москва: Машиностроение, 1974. - 606 с.

4. Гидропривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования: методические указания к выполнению лабораторных работ / сост. В. Н. Колпаков. - Вологда: ВоПИ, 1997. - 24 с.

5. Гидропривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования: Методические указания к выполнению курсовой работы. Часть 1. Статический расчет и конструирование гидропривода / сост. В. Н. Колпаков. - Вологда: ВоПИ, 1994. - 27 с.

6. Горбацевич, А. Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. / А. Ф. Горбацевич, В. А. Шкред. - Минск: Высш.школа, 1983. - 256 с., ил.

7. Каусов, И. А. Технологические системы роторных машин / И. А. Каусов. - Москва: Машиностроение, 1976. - 232 с.

8. Косипова, А. Г. Справочник технолога -машиностроителя / А. Г. Косипова, Р. К. Мещеряков. - Москва: Машиностроение, 1972. - Т. I. - 694 с.

9. Кошкин, Л. Н. Роторные и роторно-конвейерные линии / Л. Н. Кошкин. - Москва: Машиностроение, 1982. - 236 с., ил.

10. Малов, А. Н. Справочник технолога - машиностроителя / А. Н. Малов. - Москва: Машиностроение, 1972. - Т. II. - 568 с.

11. Охрана труда в машиностроении: учебник для машиностроительных вузов / Е. Я. Юдин, С. В. Белов, С. К. Баланцев и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1983. - 432 с., ил.

12. Романов, М. Я. Сборник задач по деталям машин / М. Я. Романов, В. А. Константинов, Н. А. Покровский. - Москва: Машиностроение, 1984. - 240 с.

13. Свешников, В. К. Станочные гидроприводы: справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. / В. К. Свешников, А. А. Усов. - Москва: Машиностроение, 1988. - 512 с., ил.

14. Экономика отрасли. Организация, планирование и управление предприятием: Методические указания к выполнению организационно-экономической части дипломных проектов для студентов специальности 0636. - Вологда: ВоПи, 1985. - 54 с.

Размещено на Allbest.ru