Конструкторско-технологическая подготовка производства деталей гидроприводов типа "корпус клапанной коробки"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Корпус клапанной коробки

2. Конструкторская часть

2.1 Проектирование станочного приспособления на операцию 060 «Токарная»

2.2 Проектирование станочного приспособления на операцию 070 «Вертикально - сверлильная»

2.3 Проектирование контрольного приспособления

3. Технологическая часть

3.1 Выбор способа получения заготовки

3.2 Выбор структуры и маршрута обработки

3.3 Выбор технологических баз

3.4 Последовательность обработки поверхностей заготовки

3.5 Выбор технологического оборудования

3.6 Выбор режимов резания

3.7 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ

4. Планирование цеха

4.1 Выбор основных характеристик производственного здания

4.2 Проектирование отделений и помещений

5. Специальная часть

Заключение

Список использованных источников



Введение

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 других) наиболее характерно при изготовлении деталей машин.

Правильно разработанный технологический процесс - гарантия снижения себестоимости выпускаемой продукции. Снижение себестоимости в значительной степени достигается за счет выбора рациональной заготовки, оптимизации величины припуска на обработку, применения высокотехнологичного, производительного оборудования (станков с ЧПУ) и соответствующей технологической оснастки, выбора рациональной структуры технологического процесса.

В данной выпускной квалификационной работе требуется разработать технологический процесс изготовления корпуса клапанной крышки. Качество и точность обработки деталей напрямую зависит от жесткости и точности металлорежущего станка, а также всех элементов технологической оснастки станка. Поэтому при разработке технологического процесса важно не только достичь снижения себестоимости изготовления детали, но и обеспечить необходимое качество изделия, соответствие нормам и требованиям.

клапанный крышка металлорежущий станок



1. Литературный обзор

1.1 Корпус клапанной коробки

Служебное назначение детали

Клапанная коробка выполняет функции базирования и закрепления остальных деталей узла, обеспечивает перемещение подвижных деталей узла и потоков масла между полостями устройства. Такие детали характеризуются наличием наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей. Детали данного типа большей частью изготавливаются методом поковки. Также, в качестве заготовки может быть использована ковка, штамповка и реже - отливка.

Для того чтобы обеспечить минимально допустимый припуск на механическую обработку, форма заготовки максимально приближена к форме детали.

Обтачивание заготовок бывает следующих видов:

- черновое (или обдирочное) - с точностью обработки до 5-го класса и шероховатостью поверхности до 3-го класса включительно;

- чистовое - с точностью обработки до 4-го класса и шероховатостью поверхности до 6-го класса включительно;

- чистовое точное и тонкое - с точностью обработки до 2-го класса и шероховатостью поверхности до 9-го класса включительно.

Обработку указанных деталей производят на различных станках: токарно-винторезных, токарно-револьверных, многорезцовых, токарно-карусельных, одношпиндельных и многошпиндельных токарных полуавтоматах и автоматах.

На указанных станках можно выполнять следующие операции:

- обтачивание наружных цилиндрических, конических и фасонных поверхностей;

- растачивание цилиндрических и конических отверстий;

- подрезание торцовых поверхностей;

- протачивание канавок и снятие фасок;

- нарезание наружной и внутренней резьбы;

- сверление;

- зенкерование;

- развертывание;

- зенкование;

- центрование;

- разрезание;

- накатывание рифлений и другие.

Детали, обрабатываемые на станках токарной группы, устанавливаются в центрах станка или закрепляются в патроне или на планшайбе. Заготовки коротких цилиндрических деталей, поковки, штамповки, отливки, закрепляют в трехкулачковых и реже - в четырехкулачковых патронах.Детали больших размеров устанавливают преимущественно в четырехкулачковых патронах.

При обработке деталей в центрах и патронах выступающие части хомутика и кулачки патрона необходимо снабжать предохранительными откидными ограждениями или кожухами.

Для получения точной и чистой, окончательно отделанной наружной цилиндрической поверхности применяются в зависимости от предъявляемых требований и характера детали различные виды чистовой отделочной обработки.

К числу их относятся: тонкое (алмазное) точение, шлифование (в центрах, бесцентровое, абразивной лентой), притирка (доводка), механическая доводка абразивными колеблющимися брусками (суперфиниш), полирование, обкатывание роликами, обдувка дробью и др.

Техническое задание

Разработать технологический процесс изготовления корпуса клапанной

коробки с применением станков с ЧПУ.

Сведения для проектирования:

- годовая программа выпуска детали N=1000 штук партиями по 100 штук в месяц;

- клапанная коробка выполняет функции базирования и закрепления остальных деталей узла, обеспечивает перемещение подвижных деталей узла и потоков масла между полостями устройства;

- технические требования на изготовление детали приведены на конструкторском чертеже.

Обработку производить на станках:

- вертикально-фрезерный - 6Р13;

- координатно-расточной с ЧПУ - 2254ВМФ4;

- токарный с ЧПУ - 16К20Т1;

- вертикально-сверлильный - 2Н125;

- плоскошлифовальный - 3Г71.

В сборочной единице поверхности 1, 2 и группа кольцевых канавок 3 формируют основную базу, с помощью которой определяется положение данного узла в изделии(рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Эскиз детали

Поверхности 4, 5, 6 и отверстия 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 формируют комплекты вспомогательных баз. Отверстия 15, 16, 17, 18, 19 являются исполнительными поверхностями. Поверхность 20 - свободная.

Анализ свойств материала детали

Корпус клапанной коробки изготавливается из материала сталь 45 ГОСТ 1050-74. Данный материал обладает следующими механическими характеристиками:

придел прочности (не менее) ув=590 МПа;

придел текучести ут=345 МПа;

относительное удлинение д=18%;

относительное сужение ш=40%.

Основным сплавом является железо (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Химический состав стали 45, %

C	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	As
			не более
0,42-0,5	0,17-0,37	0,50-0,80	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08

Сталь 45 обладает следующими технологическими свойствами:

температура начала ковки - 1250 C°;

температура конца ковки - 700 C°;

свариваемость - трудносвариваемая. Способы сварки: ручная дуговая сварка, контактная сварка. Необходим подогрев и последующая термообработка.

обрабатываемость резанием - в горячекатаном состоянии при HB=170179 и ув=640МПа коэффициент обрабатываемости для условий резания резцами из твёрдого сплава составляет Кv=1, коэффциент обрабатываемости для условий резания резцами из быстрорежущей стали составляет Кv=1;

флокеночувствительность - малочувствительна;

склонность к отпускной хрупкости - не склонна.

Анализ технологичности конструкции детали

Наиболее рациональным способом получения заготовки является изготовление заготовки с помощью ковки. Такая заготовка технологична, так как деталь имеет простой внешний контур. В заготовке, полученной методами обработки металлов давлением невозможно получить предварительные отверстия, так как они имеют малый диаметр.

Деталь достаточно жесткая, имеет технологические базы, размер которых позволяет удобно и надёжно закреплять деталь, что делает возможным обработку детали с экономически выгодными режимами резания.

Все плоскости детали позволяют осуществлять обработку на проход, расположены под прямыми углами друг к другу.

Некоторые отверстия невозможно обработать одновременно на многошпиндельных станках, данный элемент нетехнологичности в настоящее время неактуален, так как многошпиндельное оборудование мало распространено.

Большинство отверстий детали - глухие. Это снижает технологичность детали. Данные отверстия нельзя заменить сквозными, так как отверстия должны быть герметичны.

Форма сквозного отверстия нетехнологична, так как не позволяет обработать его с одной стороны, требуется переустановка.

В конструкции детали присутствуют три сквозных отверстия, расположенных под разными углами к технологическим базам и под углом к плоскостям входа и выхода. Это элемент нетехлогичности, так как обработка этих отверстий требует специальных приспособлений, увеличивается вероятность поломки сверла.



2. Конструкторская часть

2.1 Проектирование станочного приспособления на операцию 060 «Токарная»

Проектируемое приспособление предназначено для обработки ступенчатого сквозного отверстия осевым и расточным инструментом на токарном станке с ЧПУ 16К20Т1. Основанием для разработки является операционная карта на операцию 060. Проектируемое приспособление должно обеспечить точную установку и надёжное закрепление заготовки и неизменное во времени положение заготовки относительно стола станка и режущего инструмента с целью получения необходимой точности расположения отверстия относительно базовых поверхностей детали.

Входные данные заготовки:

высота - 81,05 мм;

ширина - 101,6 мм;

длинна - 105,8 мм.

Выходные данные заготовки:

расстояние до базового отверстия по оси X - 19,8±0,105мм;

расстояние от обрабатываемого отверстия до базовой плоскости 50,8±0,15 мм.

Технические характеристики станка:

наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной - 500 мм;

наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над суппортом - 215 мм;

наибольшая длинна обрабатываемой заготовки - 1000 мм.

С учётом ранее выбранной схемы базирования рассмотрим равновесие заготовки под действием всех приложенных к ней сил: сил резания, силы прижима, сил реакций в опорах, сил трения между поверхностями заготовки и установочными элементами (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Схема приспособления

Рассмотрим действие сил резания на заготовку. Наибольшие силы резания прикладываются к заготовке при прорезании канавки в переходе 3, при этом отсутствует осевая сила.

Тангенциальная и радиальная силы в процессе резания меняют направление и точку приложения. Условно разделим окружность, по которой перемещается точка приложения сил, на четыре части точками 1, 2, 3 и 4.

Между точками 1 и 2 расположена точка, в которой сила направлена перпендикулярно установочной плоскости, что делает возможным отрыв заготовки от опор приспособления.

Между точками 2 и 3 расположена точка, в которой сила направлена параллельно установочной плоскости, что делает возможным сдвиг заготовки относительно установочной плоскости.

Составим уравнение равновесия для предотвращения отрыва заготовки (2.1):

, Н, (2.1)

где, - коэффициенты запаса;

, - осевые силы, Н.

Составим уравнение равновесия для предотвращения сдвига заготовки (2.2):

, Н, (2.2)

где - силы трения в опорах приспособления, Н. Определяются по формуле (2.3):

, Н, (2.3)

где N - реакция опоры приспособления, Н;

f - коэффициент трения.

Последовательно подставив выражения одно в другое, получим (2.4):

, Н. (2.4)

Так как Q=+ независимо от точек приложения сил реакций опор, окончательно получаем (2.5):

, Н. (2.5)

Коэффициент запаса K определяем по формуле (2.6):

K=K0K1K2K3K4K5K6, (2.6)

где K0=1,5 - гарантированный коэффициент запаса;

K1- учитывает увеличение сил резания, принимаем К1=1, для тангенциальной силы - K1=1, для радиальной силы K1=1,05;

K2 - учитывает затупление инструмента, принимаем для тангенциальной силы - K2=1, для радиальной силы K2=1,05;

K3 - учитывает прерывистость резания, K3=1;

K4 - учитывает постоянство сил зажимного механизма, принимаем K4=1,3;

K5 - учитывает эргономику приспособления, K5=1,2;

K6 - учитывает характер установочных элементов при наличии моментов резания, K6=1.

Подставив в формулу значения коэффициентов, получим:

=1,51111,31,21=2,34

=1,51,05111,31,21=2,457

Окончательно принимаем =2,5, =2,5. Коэффициент трения между заготовкой, опорами и зажимным механизмом принимаем f=0,16.

Окончательно выражения условий равновесия примут вид (2.7-2.8):

, Н, (2.7)

Подставим найденные значения в выражения условий равновесия и определим силу прижима Q:

,

Окончательно принимаем Q=21832,34 Н.

Определим усилие на приводе W. В качестве промежуточного механизма принимаем рычаг, у которого плечё рычага в 2 раза больше плеча опорной пяты. Тогда усилие, которое должен развивать пневмодвигатель найдём по формуле (2.9):

, Н.(2.9)

Усилие на приводе составит:

.

Выбираем номинальный средний диаметр резьбы =10,863, шаг резьбы Р=1,75 и напряжение растяжения у=157 МПа.

Выбираем метрическую резьбу, для которой половина угла при вершине в=30° и приведенный угол трения в резьбе =6°40?.

Приспособление операции 060 участвует в формировании следующих технических требований:

расстояние 50,8 от базовой плоскости до оси отверстия;

расстояние 19,8 от базового отверстия до оси обрабатываемого отверстия;

параллельность оси отверстия базовой плоскости детали;

поворот оси обрабатываемого отверстия относительно плоскости, проходящей через оси пальцев.

Рассмотрим формирование размера 50,8 (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Формирование размера 50,8

В формировании суммарной погрешности обработки размера 50,8 принимают участие следующие элементы:

погрешность расстояния от оси приспособления 1 (база настройки) до плоскости 2 (погрешность установки );

расстояние между осью 1 и осью центрирующего пояска 3 ;

расстояние между осями центрирующего пояска 3 и обрабатываемого отверстия 4.

Составим неравенство, отражающее формирование погрешности обработки в приспособлении (2.10):

, мм. (2.10)

Подставим известные числовые значения:

, мм.

Зададимся неизвестными числовыми значениями:

погрешность расстояния от оси приспособления 1 (база настройки) до плоскости 2 (погрешность установки ) принимаем равной 0,19, что соответствует IT11;

расстояние между осью 1 и осью центрирующего пояска 3 (биение пояска) принимаем равным 0,01;

расстояние между осями центрирующего пояска 3 и обрабатываемого отверстия 4 (достигается установкой приспособления на планшайбу с последующим контролем по центрирующему пояску) принимаем 0,1.

Таким образом, окончательно получим верное равенство:

, мм.

Рассмотрим формирование размера 19,8 (рисунок 2.3).



Рисунок 2.3 - Формирование размера 19,8

В формировании суммарной погрешности обработки размера 19,8 принимают участие следующие элементы:

погрешность расстояния от оси приспособления 1 (база настройки) до оси цилиндрического пальца 2 (погрешность приспособления );

погрешность расстояния между осью цилиндрического пальца 2 и осью базового отверстия детали 3 (половина максимального зазора между пальцем и отверстием);

погрешность расстояния между осями центрирующего пояска 4 и оси приспособления 1.

погрешность расстояния от оси центрирующего пояска 4 до оси обрабатываемого отверстия 5;

Составим неравенство, отражающее формирование погрешности обработки (допуск на получаемый размер) в приспособлении (2.11):

,мм . (2.11)

Подставим известные числовые значения:

, мм.

Найдём :

,мм .

Откуда ?0,0855 мм. Окончательно принимаем =0,08 мм.

Таким образом, окончательно получим верное неравенство:

, мм.

Рассмотрим формирование размера 16,66 (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Формирование размера 16,66

В формировании суммарной погрешности обработки размера 19,8 принимают участие следующие элементы:

погрешность размера, задающего положение цилиндрического пальца 2;

погрешность , вызванная зазором между цилиндрическим пальцем 2 ибазовым отверстием заготовки 3;

погрешность установки инструмента в исходную точку относительно базовой плоскости приспособления 1;

погрешность, вызванная деформациями системы СПИД Ед.

Составим неравенство, отражающее формирование погрешности обработки в приспособлении (допуск получаемого размера)(2.12):

, мм. (2.12)

Подставим известные числовые значения:

, мм,

, мм.

Откуда =0,0005 мм. Так как невозможно с такой точностью установить инструмент в исходную точку траектории, ужесточим допуск на расстояние от оси пальца до базовой плоскости приспособления =0,04 мм, тогда:

, мм.

Откуда найдём :

, мм,

, мм.

Окончательно принимаем =0,04 мм.

Приспособление токарноепредназначено для обработки сквозного отверстия диаметром 15,8 мм.

Приспособление за рым-болты грузоподъёмным средством поднимается из кузова внутрицехового транспорта и перемещается к концу шпинделя станка, на котором закреплена планшайба. Приспособление с зазором одевается отверстием ?100 на центрирующую шейку планшайбы и прикручивается к ней четырьмя болтами.

Затем приспособление обкатывается на шпинделе и производится замер радиального биения центрирующей шейки приспособления с помощью индикатора часового типа и индикаторной стойки. Величина радиального биения центрирующей шейки приспособления относительно шпинделя не должна превышать 0,01 мм.

Для установки заготовки необходимо отвинтить гайку 13, откинуть откидной винт 11, приподнять планку 5 и установить заготовку базовой плоскостью на плоскость корпуса 1 и отверстиями на цилиндрический палец 14 и срезанный 15. После чего вернуть планку 5 на место, поместить откидной винт 11 в паз планки и затянуть гайку 13, после чего включить обработку заготовки.

Приспособление не содержит механизированного привода, поэтому не нуждается в дорогих устройствах подвода сжатого воздуха и масла к вращающимся приспособлениям. Отсутствие механизированного привода ухудшает эргономику приспособления, так как после окончания цикла обработки заготовки шпиндель может остановиться в любом положении, что потребует от оператора либо дополнительных усилий для установки и закрепления детали, либо дополнительного времени на смену скорости вращения шпинделя и поворот приспособления в удобное положение.

2.2 Проектирование станочного приспособления на операцию 070 «Вертикально - сверлильная»

Проектируемое приспособление предназначено для обработки ступенчатого отверстия осевым инструментом на вертикально - сверлильном станке 2Н125. Основанием для разработки является операционная карта на операцию 070. Проектируемое приспособление должно обеспечить точную установку и надёжное закрепление заготовки и неизменное во времени положение заготовки относительно стола станка и режущего инструмента с целью получения необходимой точности расположения отверстия относительно базовых поверхностей детали.

Входные данные заготовки:

высота - 81,05 мм;

ширина - 101,6 мм;

длинна - 105,8 мм.

Выходные данные заготовки:

расстояние до базового отверстия по продольной оси 19,8±0,105 мм;

расстояние до базового отверстия по поперечной оси 32,5±0,125 мм;

глубина отверстия ?8,3 составляет 66 мм;

глубина отверстия 7/16-20UNF-28 составляет не менее 20,82 мм;

глубина отверстия ?21,03 составляет 1,15 мм.

Технические характеристики станка 2Н125:

рабочая поверхность стола 400Ч425 мм;

вылет шпинделя - 250 мм;

наибольший ход шпинделя - 200 мм;

количество Т - образных пазов стола - 3 паза 14H12.

С учётом ранее выбранной схемы базирования рассмотрим равновесие заготовки под действием всех приложенных к ней сил: сил резания, силы прижима, сил реакций в опорах, сил трения между поверхностями заготовки и установочными элементами (рисунок 2.5).

Произвольно введём систему координат XYZ. Для упрощения дальнейших расчётов придадим этой системе отсчёта такое положение, чтобы ось Xпроходилачерез точки 1 и 2, а перпендикулярная ей ось Y - через точку 3.

В данной схеме возможен проворот заготовки под действием крутящего момента сил резания относительно поверхностей установочных элементов 1, 2 и 3 вокруг оси, проходящей через центр описанной вокруг треугольника окружности.

Рисунок 2.5 - Схема действия сил на заготовку

Коэффициент запаса K определяем по формуле (2.13):

K=K0K1K2K3K4K5K6, (2.13)

где K0=1,5 - гарантированный коэффициент запаса;

K1 - учитывает увеличение сил резания, при черновой обработке K1=1;

K2 - учитывает затупление инструмента, принимаем K2=1,15;

K3 - учитывает прерывистость резания, K3=1,2;

K4 - учитывает постоянство сил зажимного механизма, принимаем K4=1,2;

K5 - учитывает эргономику приспособления, K5=1;

K6 - учитывает характер установочных элементов при наличии моментов резания, K6=1.

Подставив в формулу значения коэффициентов, получим:

K=1,511,151,21,211=2,48

Окончательно принимаем K=2,5.

Коэффициент трения между заготовкой, опорами и зажимным механизмом принимаем f=0,16. Радиус R находим из построения - 58,62 мм, согласно расчётам режимов резания составляет 13,39 Нм.

Схема зажимного механизма приспособления представлена на рисунке 2.6. Принятая схема механизма требует малую величину рабочего хода выходного звена пневмодвигателя. Принимаем величину рабочего хода равной 10 мм. Малый рабочий ход позволяет применить в качестве пневмодвигателя приспособления пневмокамеру, так как она дешевле, надёжнее и компактнее пневмоцилиндра. Во избежание самопроизвольного раскрепления заготовки в случае нарушения подачи сжатого воздуха конструкцию пневмокамеры, в которой закрепление заготовки будет производиться упругими элементами, а раскрепление - мембраной пневмокамеры. В качестве упругих элементов выберем винтовую пружину. Так как для винтовых пружин предусмотрено максимальное усилие 1400 Н, принимаем комплект из двух пружин. Рассчитаем первую пружину. Для неё сила при предварительной деформации составит Р1=1000 Н, сила пружины при рабочей деформации - 1200 Н. Рабочий ход принимаем 10 мм. Наружный диаметр пружины принимаем D=68 мм. Относительный инерционный зазор принимаем равным для пружины III класса д=0,1.



Рисунок 2.6 - Схема зажимного механизма

Приспособление предназначено для обработки осевым мерным инструментом ступенчатого отверстия малого диаметра.

Заготовка устанавливается базовыми отверстиями на пальцы цилиндрический 24 и срезанный 25 таким. Плоская поверхность заготовки устанавливается на три опоры постоянных 22. Откидная планка 7 устанавливается на место и фиксируется штырём 33. Планка 6 набрасывается на заготовку и прижим 8 касается я поверхности заготовки. Откидной болт 11 вставляется в паз планки 6, после чего выключается подача сжатого воздуха и блок тарельчатых пружин 26 закрепляет заготовку.

После обработки заготовки снятие её с приспособления происходит в обратном порядке. Подаётся воздух в пневмокамеру, за счёт чего мембрана 4 сжимает блок тарельчатых пружин, раскрепляя заготовку. Затем необходимо откинуть откидной болт 11 и поднять планку 6, вынуть штырь 33 из отверстий втулок 16 и откинуть откидную планку 7. После чего заготовку можно будет беспрепятственно снять с приспособления.

Очистка приспособления от стружки затруднена колонкой 2 и штоком 9 с вилкой 12 на нём. Этот недостаток компенсируется малой площадью постоянных опор 22. При очистке приспособления сжатым воздухом указанный недостаток не проявляется. Приспособление эргономично, так как клапан пневмокамеры может быть расположен в любом удобном для рабочего месте. Доступ к планке, откидной планке, откидному болту и к сменным кондукторным втулкам нечем не затруднён.



2.3 Проектирование контрольного приспособления

Спроектируем контрольное приспособление для контроля радиального биения шеек отверстия 1 и 2 (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 - Контролируемый параметр

Выбор метода контроля определяется соотношением межу диапазоном показаний СИ и значением измеряемой величины. В качестве метода измерений принимаем метод сравнения, так как абсолютная величина диаметра контролируемого отверстия не важна для контроля относительного расположения оси отверстия относительно базы (рисунок 2.8).

Деталь устанавливается отверстием на базирующую втулку 5, прихват 18 устанавливается на поверхность детали и фиксируется гайкой 16. После чего индикатор часового типа устанавливается на ноль. Подвижная направляющая 4 вместе с зафиксированной деталью поворачивается вокруг вертикальной оси, разность наименьшего и наибольшего показания индикатора составит измеряемое биение.



Рисунок 2.8 - Схема контрольного приспособления

После завершения измерения откручивают гайку 16, освобождают деталь от прихвата 18 и снимают её с приспособления.

Ошибка проектируемого приспособления состоит из следующих элементов:

зазора между базовым диаметром отверстия и базирующей втулки;

соосность установочной поверхности базирующей втулки и конической поверхности подвижной направляющей 4;

погрешность расстояния от оси неподвижной направляющей до оси измерительной ножки индикатора часового типа;

погрешность положения оси поворота рычага 7.

Наиболее значительное влияние на точность проектируемого контрольного приспособления оказывает зазор в базовой поверхности детали.



3. Технологическая часть

3.1 Выбор способа получения заготовки

Деталь изготавливается из стали 45. Данный материал обрабатывается давлением. Сформируем матрицу влияния факторов (таблица 3.1).

Таблица 3.1 -Матрица влияния факторов

Способ изготовле-ния заготовки	Форма заготовки	Точность	Шерохова-тость	Производи-тельность	Сумма
Ковка на молотах	5	4	4	3	16
КГШП	5	3	4	3	15
ГКМ	3	4	4	3	14
Штамповка на гидравлическом прессе	2	5	4	3	14
Заготовка из проката	5	5	5	5	20

Из таблицы 3.1 следует, что в данных условиях наиболее выгодны методы штамповка на молотах и заготовка из проката.

Рассчитаем параметры поковки на молотах.

Номинальные размеры детали составляют:

H=81 мм;

L=105,2 мм;

B=101,5 мм.

Поковка относится к типу «Бруски, кубики, пластины». Назначим припуски и предельные отклонения:

H=90±2мм;

L=116,2±3мм;

B=112,5±3мм.

Объём основной части детали составит (3.1):

. (3.1)

Найдём объём заготовки (3.2):

(3.2)

Масса заготовки составит (3.3):

. (3.3)

Определим норму использования материала.

Затраты на выгар (Vвыг) принимаем 2% от объёма металла.

Так как заготовка имеет достаточно простую форму, принимаем затраты на обсечку в пределах 1%.

Объём металла для изготовления поковки составит (3.4):

. (3.4)

Норму затрат материала определяем по формуле (3.5):

, кг, (3.5)

Определим количественные показатели технологичности поковки:

коэффициент весовой точности (3.6):

коэффициент выхода металла (3.7):

коэффициент использования металла (3.8):

3.2 Выбор структуры и маршрута обработки

В машиностроении для изготовления деталей типа корпус клапанной коробки используются типовые технологические процессы, учитывающие:

- формы поверхностей;

- технологические базы;

- точность и степень точности;

- тип производства.

Виды обработки детали: токарная, вертикально-сверлильная, вертикально-фрезерная, плоскошлифовальная, слесарная, химическое оксидирование.

Маршрут изготовления детали включает следующие операции:

- 000 пило-отрезная;

- 005, 010, 015 вертикально-фрезерная;

- 020, 025 координатно-расточная с ЧПУ;

- 030 слесарная;

- 035, 040, 045токарная с ЧПУ;

- 050 слесарная;

- 055, 060 токарная с ЧПУ;

- 070, 075, 080 вертикально-сверлильная;

- 085 плоскошлифовальная;

- 090 слесарная;

- 095 химическое оксидирование;

- 100 вертикально-сверлильная;

- 105 промывка;

- 110 слесарная;

- 115 промывка;

- 120контроль;

- 125 консервация.

3.3 Выбор технологических баз

Деталь «Корпус клапанной коробки» является представителем корпусных деталей, особенностью которых является то, что большинство технических требований к поверхностям детали заданы от одного комплекта основных баз - группы отверстий 1 и плоскости 2 (рисунок 3.1).

На первых операциях происходит обработка свободных поверхностей, 3, 4, 5, 6, 7 которые в дальнейшем будут выступать в роли черновых баз при обработке основных баз на операции 020.

Рисунок 3.1 - Базовые поверхности заготовки

На операции 20 наблюдается несовпадение измерительной и технологической базы при получении координирующих размеров осей отверстий. Рассмотрим формирование размеров, принимая размер, который необходимо получить на операции в качестве замыкающего звена размерной цепи. Ошибка несовпадения баз в данном случае равна допуску на размер, соединяющий измерительную базу с технологической, а погрешность технологической системы выражается в допуске на получаемый размер.

3.4 Последовательность обработки поверхностей заготовки

Первыми этапами обработки детали является обработка технологических баз для обработки основных баз детали. первой обрабатывается поверхность 1 (рисунок 3.2), так как она является установочной технологической базой при обработке комплекта основных баз детали.

Далее обрабатывается плоскость 2. На последующей операции обрабатываются плоскости 3 и 4. Плоскости 2 и 4 являются направляющей и опорной базами при обработке комплекта основных баз детали.

Рисунок 3.2 - Последовательность обработки поверхностей

Затем происходит обработка на одной операции плоскости 5 - установочной базы основного комплекта баз и группы отверстий 6, два отверстия которой выполняют роли двойной опорной и опорной баз комплекта основных баз детали. На этой операции следует обработать и отверстия 7, 8, 9, что позволит уменьшить время вспомогательное время и увеличит производительность и загрузку оборудования. Плоскость 5 и группа отверстий 6 будут выступать в роли технологических баз на всех последующих операциях.

На последующей операции осуществляется обработка плоскости 10 и отверстий 11.

Затем обрабатываются все поверхности отверстия 12, что позволяет значительно сократить количество специального инструмента и использовать преимущества станка с ЧПУ.

На последующей операции обрабатывается отверстие 13, которое имеет такую же форму, как и 12.

На последующей операции обрабатывается отверстие 14.

Далее обрабатывается отверстие 15 на двух операциях, так как из-за особенностей конфигурации его обработка с одной установки невозможна.

На следующей операции обрабатывается отверстие 16.

Далее обрабатывается поверхность 17.

После чего обрабатываются две поверхности 18.

Последней происходит окончательная обработка отверстия 15.

3.5 Выбор технологического оборудования

Первые операции технологического процесса 005, 010, 015 являются черновыми. Они характеризуются значительными припусками на обработку, низкими требованиями к точности размеров и шероховатости поверхности. Оборудование, применяемое на данных операциях, должно обладать высокой мощностью, производительностью. Для выполнения данных операций принимаем станок 6Р13.

Операции 020 и 025 характеризуются большой плотностью переходов, высокими требованиями, предъявляемыми к относительному расположению поверхностей. Для выполнения данных операций целесообразно применить станок координатно - расточной группы. Применяем станок 2254ВМФ4.

Операции 035 - 060 также характеризуются высокой концентрацией переходов, высокими требованиями к точности размеров и качеству поверхности. Для выполнения донных операций принимаем станок 16К20Т1.

Операции 070, 075, 080, 100 характеризуются малым числом переходов, низкими требованиями к точности относительного расположения поверхностей. Для выполнения данных операций целесообразно применить дешевое универсальное оборудование. Принимаем станок 2Н125.

На операции 085 шлифование плоской поверхности осуществим на плоскошлифовальном станке 3Г71.

На операции 020 происходит обработка кольцевых канавок специальным резцом, так как к размерам данных канавок предъявляется техническое требование обеспечения размеров инструментом.

На операциях 035 - 060 использование специальных расточных резцов необходимо, так как диаметры обрабатываемых отверстий малы и стандартный инструмент для обработки отверстий таких диаметров отсутствует.

Технический контроль детали «Корпус клапанной коробки» имеет особенности:

- необходимость контроля глубин ступеней отверстий с коническим дном, что затрудняет использование стандартных средств измерений;

- необходимо контролировать глубину и профиль дюймовой резьбы;

- контроль расстояний между осями перекрещивающихся отверстий;

- необходимость контролировать точные размеры ступеней отверстий, удалённых от торца и имеющих малый номинальный размер;

- значительный процент контроля (30% и более).

3.6 Выбор режимов резания

Рассчитаем режимы резания на растачивание поверхности 7 (рисунок 3.2) в операции 020. Принимаем глубину резания t=0,9мм. Подачу для шероховатости поверхности Ra2,5 и радиусе при вершине резца 0,4мм принимаем s=0,144 мм/об. Определим скорость резания по формуле (3.9):



где Cv, x, y, m - эмпирические коэффициенты, Cv=184; x=0,15; y=0,2; m=0,2;

Т - период стойкости, принимаем Т=60мин;

Kv - произведение коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки Кmv=1,02, состояния поверхности Knv=1, материала инструмента Кkv=1. Окончательно принимаем Kv=1,02.

Подставив найденные значения в формулу (3.9) получим:

Определим скорость вращения шпинделя станка, обеспечивающую данную скорость резания по формуле (3.10):

где d=23,93мм - диаметр растачивания.

Подставим найденные значения в формулу (3.10) и получим:

Окончательно принимаем скорость вращения шпинделя n=1600об/мин. Скорость резания составит (3.11):

Составляющие силы резания определяются по формуле (3.12):

Н, (3.12)



где Cp, x, y, n - эмпирические коэффициенты.

Для составляющей силы резания Pz: Cp=300;x=1;y=0,75;n=0,15.

Для составляющей силы резания Py: Cp=243;x=0,9;y=0,6;n=0,3.

Для составляющей силы резания Px: Cp=339;x=1;y=0,5;n=0,4.

Kp - коэффициент, учитывающий фактические условия резания, определяем: Кpz=0,75;Kpy=0,42;Kpz=0,98.

Подставив найденные величины в формулу (3.13) получим:

Определим мощность резания по формуле (3.14):

Подставив в формулу (3.14) ранее найденные значения, получим:

Так как мощность резания меньше мощности главного привода, обработка с выбранными режимами возможна.

Рассчитаем режимы резания на переход сверление операции 070. Глубина времени составляет t=8,3/2=4,14мм. Принимаем станочную подачу s=0,1мм/об.

Определим скорость резания по формуле (3.15):

где Cv, q, m, y - эмпирические коэффициенты: Cv=7;q=0,4;m=0,2;y=0,7; Т=15мин период стойкости;

Kv - поправочный коэффициент на скорость резания. Определяется как произведение коэффициентов:

Кmv - коэффициент на обрабатываемый материал Кmv=1,05;

Кkv - коэффициент на инструментальный материал: Кkv=1;

Кlv - коэффициент, учитывающий глубину сверления: Кlv=0,6.

Таким образом, Kv=0,63.

Подставив в формулу (3.15) найденные значения величин получим:

Найдём скорость вращения шпинделя, обеспечивающую данную скорость резания по (3.16):

Окончательно принимаем станочную скорость вращения n=1000об/мин.

Определим действительную скорость резания:

Определим крутящий момент по формуле (3.17):

(3.17)

где Сm, q, y, Кp - эмпирические коэффициенты: Сm=0,0345;q=2;y=0,8;

Кр=0,83 - эмпирический коэффициент.

Подставив найденные значения в формулу (3.17), получим:

Осевую силу определяем по формуле (3.18):

, (3.18)

где Сm, q, y, Кp- эмпирические коэффициенты Сm=68;q=1;y=0,7.

Подставив найденные значения в формулу (3.18), получим:

Аналогично рассчитаем режимы резания на оставшиеся операции и переходы и представим их в виде таблицы 3.2:

Таблица 3.2 - Режимы резания

	Диаметр или ширина	Длинна хода	Глубина резания	Количество проходов	Подача	Скорость вращения	Скорость резания
005	110	240	1,5	1	500	1000	392,7
010	110	240	4,2	1	315	1600	628,32
015	83,7	235	4,2	1	315	1600	628,32
020	105,2	230	2	1	848,12	628,24	246,71
025	81	230	0,6	1	800,68	899,64	3,53,29
035	5	5	3,5	1	42	800	22
040	5	5	3,5	1	42	800	22
045	9,5	60	4,75	1	160	1000	29,8
055	15	105	7,5	1	125	500	23,5
060	15,5	70	0,16	1	202	1600	76,4
070	8,3	66	4,15	1	0,1	1000	26,07
075	3,2	17	1,6	1	0,14	1440	14,48
080	3,2	17	1,6	1	0,14	1440	14,48
085	110	110	0,014	4	200	2950	30
100	15,79	5	0,8	4900	49	1000	49

3.7 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ

Деталь «Корпус клапанной коробки» является представителем корпусных деталей, особенностью которых является то, что большинство технических требований к поверхностям детали заданы от одного комплекта основных баз - группы отверстий 1 и плоскости 2 (рисунок 3.3).

На первых операциях происходит обработка свободных поверхностей, 3, 4, 5, 6, 7 которые в дальнейшем будут выступать в роли черновых баз при обработке основных баз на операции 020 (таблица 3.3).

На операции 20 наблюдается несовпадение измерительной и технологической базы при получении координирующих размеров осей отверстий. Рассмотрим формирование размеров, принимая размер, который необходимо получить на операции в качестве замыкающего звена размерной цепи. Ошибка несовпадения баз в данном случае равна допуску на размер, соединяющий измерительную базу с технологической, а погрешность технологической системы выражается в допуске на получаемый размер.

Рисунок 3.3 - Базовые поверхности заготовки

Таблица 3.3 - Программа ЧПУ для станка 2254ВМФ4 операция 020

Содержание кадра	Содержание перехода
%	Начало программы
N01 (DIS,”KOROBKA”)	Вывод на экран названия программы
N02 M00	Выключение шпинделя и СОЖ
N03 T1.1 X0 Y0 Z0 M06	Вывод в рабочее положение инструмента Т1, его коррекция вдоль осей X,Y,Z, включение механизма для ввода инструмента и коррекций(132 мм над деталью по оси Z), фреза 2214-0001 Ш125 Т15К6
N04 G71 G91 G94 G97 S628.24 M13	Размеры(перемещения) в мм, относительная система координат(отсчёт в приращениях), подача с размерностью мм/мин, частота вращения шпинделя в об/мин, частота вращения 628,24 об/мин, включение вращения шпинделя по часовой стрелке и включение СОЖ
N05 G00X-65 Y-50Z132 F848.12	Позиционирование, координаты точки в мм относительно начальной точки, переход 0
N06 Z81.45	Переход 1
N07 Y60	2
N08 X232	3
N09 Z132	4
N10 X-65	5
N11 X0 Y0 Z0 M05 M09	Обнуление координат позиционирования и возврат в начальную точку, выключение шпинделя, выключение СОЖ
N12 G80	Отмена постоянного цикла
N13 T2.2 M06 M13 S1002.13	Фреза 2214-0001 Ш125 Т15К6
N14 G00 X-65 Y60 Z132 F280.6	0
N15 Z81	1
N16 X232	2
N17 Z132	3
N18 X0 Y0 Z0 M05 M09
N19 G80
N20 T3.3 M06 M13 S700.3	Сверло центровочное 035-2317-0101 Ш5 Р6М5
N21 G00G81 X232 Y60 Z51 F35	Постоянный цикл сверления, 0
N22 X83.06 Y8.4	1
N23 Z1	2
N24 Y48.9	3
N25 Y97.3	4
N26 X70.46 Y75.1	5
N27 X18.06 Y97.3	6
N28 X30.76 Y75.1	7
N29 X20.36 Y48.9	8
N30 X38.3 Y28.2	9
N31 X18.06 Y8.4	10
N32 Z51	11
N33 X0 Y0 Z0 M05 M09
N34 G80
N35 T4.4M06 M13 S934.23	Сверло Ш8,74 Р6М5
N36 G00 G81 X18.06 Y8.4 Z51 F115.6	0
N37 Z1	1
N38 X20.36 Y48.9	2
N39 X18.06 Y97.3	3
N40 X83.06	4
N41 Y48.9	5
N42 Y8.4	6
N43 Z51	7
N44 X0 Y0 Z0 M05 M09
N45 G80
N46 T5.5 M06 M13 S1535.1	Зенкер Ш8,8 Р6М5
N47 G00 G82 X83.06 Y8.4 Z51 F452.8	Постоянный цикл зенкерования с выстоем в конце хода, 0
N48 Z1	1
N49 X18.06 Y97.3	2
N50 Z51	3
N51 X0 Y0 Z0 M05 M09
N52 G80
N53 T6.6M06 M13 S2867.9	Развёртка Ш9 Р6М5
N54 G00 G86 X18.06 Y97.3Z51 F1883.1	Постоянный цикл развёртывания с остановкой вращения при обратном ходе, 0
N55 Z1	1
N56 X 83.06 Y8.4	2
N57 Z51	3
N58 X0 Y0 Z0 M05 M09
N59 G80
N60T7.7M06 M13 S998.96	Сверло Ш16,28 Р6М5
N61 G00 G81 X83.06 Y8.4 Z51 F188.2	0
N62 X70.46 Y75.1	1
N63 Z1	2
N64 X30.76	3
N65 Z51	4
N66 X0 Y0 Z0 M05 M09
N67 G80
N68 T8.8 M06 M13 S3050	Резец фасонный 3,56
N69 G00 X30.76 Y75.1 Z51 F366	0
N70 Z1	1
N71 X70.46	2
N72 Z51	3
N73 X0 Y0 Z0 M05 M09
N74 G80
N75 T9.9 M06 M13 S925.66	Сверло Ш9,9 2300-9833 Р6М5
N76 G00 G81 X70.46 Y75.1 Z51 F299.65	0
N77 X38.3 Y28.2	1
N78 Z1	2
N79 Z51	3
N80 X0 Y0 Z0 M05 M09
N81 G80
N82 T10.10 M06 M13 S537.69	Зенковка Ш14.2 Р6М5
N83 G00 G82 X38.3 Y28.2 Z51 F422.08	0
N84Z1	1
N85 Z51	2
N86 X0 Y0 Z0 M05 M09
N87 G80
N88 T11.11 M06 M13 S3050	Резец фасонный 2,56
N89 G00 X38.3 Y28.2 Z51 F366	0
N90 Z1	1
N91 Z51	2
N92 X-65 Y-50	3
N93 Z0 M05 M09
N94 G80
N95 (DIS,TIM)	Автоматическое измерение и вывод на экран времени отработки программы, начиная с кадра N1
N96 (TMR=2)	Выдержка 2 с
N97 M30	Сброс программы
%	Установка программоносителя на начало. Для возобновления отработки требуется нажать кнопку «Пуск».



4. Планирование цеха

4.1 Выбор основных характеристик производственного здания

Размеры здания

Одноэтажные здания имеют ряд преимуществ перед многоэтажными зданиями. Многоэтажные здания применяются только в легком машиностроении при ограниченной площади строительного участка, поэтому принимаем одноэтажное здание. Одноэтажные здания могут иметь полный или не полный каркас. У зданий с полным каркасом вертикальными несущими элементами являются колонны; внешние стены выполняют ограждающую функцию. У зданий с неполным каркасом колонны размещаются внутри здания, а по его периметру функции несущих элементов выполняют стены. В массовом строительстве принимают главным образом схему с полным каркасом, которая позволяет использовать унифицированные строительные конструкции и соответствует всем требованиям ЕМС, поэтому применяем схему с полным каркасом.

Сетка колон характеризует соотношение шага колонн и ширины пролёта (АЧВ). Расстояния А и В измеряются между осями колонн.

Для производственных зданий механических и сборочных цехов рекомендуется применять унифицированные сетки колонн с размерами: 12Ч18 м.

Принимаем сетку колонн равной 12Ч18 м, так как она является основной сеткой и её применение предпочтительно. По периметру здания (под стенами) унифицированный шаг А, равный 12 м следует уменьшить до 6 м.

Реализуя принцип блокирования, в одном производственном здании обычно размещают несколько цехов с однородными технологическими процессами. Габариты здания рекомендуется формировать из унифицированных типовых секций (УТС). Одна УТС имеет размеры 72Ч72 м и площадь 5184 м2. Если требуется здание с большей площадью, то к УТС добавляют еще одну секцию 72Ч72 м в направлении ширины здания. Для проектируемого цеха принимаем производственное здание, состоящее из одной УТС 72Ч72м.

Высота пролёта определяется как расстояние от уровня пола здания до нижней затяжки несущей фермы. Предварительно высоту пролёта рассчитывают исходя из типа подъёмно-транспортного оборудования, габаритов обрабатываемых деталей, высоты технологического оборудования. Окончательно принимается унифицированное значение высоты пролёта секции, ближайшее к расчетному значению. В качестве грузоподъёмного средства выбираем консольный поворотный кран на отдельной стойке. Так как к этому крану не предъявляются требование переносить грузы через станки, принимаем высоту пролёта 6 м (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 - Поперечный разрез пролёта

В соответствии с действующими нормами технологического проектирования принимаем высоту пролётов в пределах 8,4 м.

Для бескранового здания выбираем унифицированные железобетонные колонны сечением 500Ч500 мм.

Для проектируемого цеха выбираем раздвижные ворота, так как такиеворотабудут более компактны. Проём ворот выбираем шириной 4 метра и высотой 3 метра.

Выбираем скатную крышу проектируемого цеха, так как в цеху не предусматриваются сложные коммуникации, которые следует расположить в межферменном пространстве. Скатная крыша облегчает отвод атмосферных осадков.

Для эффективной аэрации здания, экономии электроэнергии в дневное время применяем светоаэрационный фонарь. Для облегчения отвода атмосферных осадков принимаем светоаэрационный фонарь с наружным водоотводом.

Принимаем пол с полимерцементным покрытием, способный выдержать максимальную технологическую нагрузку - 35 т/м2. Выбранный пол позволяет применять в производстве минеральные масла и эмульсии.

Для обеспечения трансформации помещений при смене технологии производства применяем перегородки из металлической сетки высотой 3 м. Для отделения СОЖ принимаем сплошную железобетонную перегородку на всю высоту помещения, так как помещение отделения СОЖ пожароопасное.

Выбор подъёмно - транспортного оборудования

Выбираем для обслуживания рабочих мест консольный поворотный кран на отдельной стойке. Данный кран может быть применён для перемещения грузов массой до 3 т на расстояние 6 м.

В качестве межоперационного транспорта принимаем электрокар грузоподъёмностью 1 т оснащённый краном грузоподъёмностью 0,75т. Это позволит упростить и ускорить транспортные операции, при необходимости изменять грузопотоки.

4.2 Проектирование отделений и помещений

Выбор метода расположения оборудования

Так как ранее было выбрано среднесерийное производство и предметно-замкнутый участок, оборудование на участке располагается по ходу технологического процесса типовой детали.

Так как в технологическом процессе нет станков, длинна которых намного больше длинны остальных и сочетание ширины пролета и габаритов оборудования позволяет эффективно использовать площадь участка. Поэтому выбираем продольное расположение относительно продольного проезда когда станок фронтальной стороной обращён к проезду. При таком расположении облегчается подача к станку заготовок, инструмента, удаление отходов, подвод коммуникаций.

Примем ширину продольного проезда равной 3 м для проезда внутрицехового транспорта. Ширину магистральных проездов, по которым осуществляются межцеховые перевозки, принимаем равной 5 м.

В проектируемом технологическом процессе все станки могут быть разбиты на 3 группы (таблица 4.1):

2Н125;

2254ВМФ4, 3Г71;

6Р13, 16К20Т1.

Расстояния между станками, стенами, колоннами и продольным проездом представлены в (таблице 4.1):

Таблица 4.1 - Расстояния между станками, стенами, колоннами и продольным проездом

Название	Наибольший из габаритных размеров станка в плане, м
	До 1,8	От 1,8 до 4	От 4 до 8
Между проездом и фронтом станка	1,6	1,6	2
Между станками, остановленными боковыми сторонами	0,9	0,9	1,3
От колонн и стен до станка, расположенного тыльной стороной	0,7	0,8	0,9
От колонн и стен до станка сссбоку	1,2	1,2	1,2

Представим данные таблицы 4.1 на рисунке 4.2.



Рисунок 4.2 - Размещение станков

Выполнив планировку участка, получаем площадь 864 м2. Площадь участка отличается от расчётной, так как расчёт не учитывает пропорции размеров станка в плане и принятый метод расположения оборудования на участке. Схема грузопотоков на участке приведена на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Схема грузопотоков

Для лёгких станков общего назначения с массой до 3 тонн (2Н125, m = 880 кг) принимаем установку на полу.

На общие фундаменты устанавливаем остальные станки, так как их масса находится в пределах 310 тонн (2254ВМФ4 m=6500кг; 6Р13 m=4200кг; 16К20Т1 m=3800кг, 3Г71 m=8500кг).

Проектирование системы уборки стружки

Для предметно-замкнутого участка среднесерийного производства количество стружки определим укрупнёно.

Один металлорежущий станок образует за час следующее количество стружки, в кг:

малый станок (4 станка) - 4;

средний (8 станков) - 6;

большой (7 станков) - 12.

Принимаем механизированную систему уборки стружки, при которой стружка собирается возле станка в специальную тару и по мере накопления удаляется из цеха в отделение её сбора и переработки.

Проектирование вспомогательных отделений

Инструментально - раздаточная кладовая (ИРК) служит для хранения всех видов инструмента и оснастки, а также выдачи их на рабочие места.

Для небольших цехов и средних (до 200 станков) устанавливается комплексная ИРК для всех видов инструментов.

Для среднесерийного производства норма площади кладовой на один обслуживаемый станок составляет:

для инструментов - 0,4 м2;

для оснастки - 1 м2.

Приняв число станков в проектируемом цеху равным 70, получим площадь инструментально-раздаточной кладовой 98 м2.

Размещается ИРК в стороне от основных грузопотоков, но не далее 70 м от наиболее удалённого рабочего места, ограждается металлической сеткой.

Заточное отделение предназначено для централизованной заточки режущих инструментов. Так как в цеху 70 станков принимаем 4 заточных станка. Площадь заточного отделения определяется:

Заточное отделение располагается рядом с ИРК и ограждается стеклянными перегородками.

Контрольное отделение предназначено для организации приёмного контроля годных деталей. По степени охвата приёмочный контроль подразделяется на сплошной и выборочный.

Выборочный контроль требует значительного объема выпуска для формирования корректных выводов или проб. Выборочный контроль, как правило, принимают при операционном контроле.Располагается мастерская для ремонта станка и инструмента смежно с инструментально-раздаточной кладовой (ИРК). Ограждается мастерская металлической сеткой.

Укрупнено площадь отделения СОЖ, может быть определена в зависимости от количества производственного оборудования. Для обслуживания 70 станков принимаем площадь отделения СОЖ равной 48м2.

Площадь склада масел для смазки оборудования можно принять 1020м2. Отделение СОЖ является пожароопасным, потому его отгораживают несгораемыми перегородками (кирпич, бетон) и размещают у наружной стены здания с отдельным выходом наружу.

Складское хозяйство состоит из комплекса складов разного функционального назначения. Непосредственно в цехе целесообразнее всего размещать площадки для хранения минимального запаса (23 дня) заготовок. Эти площадки устанавливают в каждом пролёте в начале станочного отделения.

Размещают межоперационную площадку в межпролётной зоне вдоль рядов колонн смежно со складом готовой продукции.

Размещается склад готовой продукции в конце цеха смежно с контрольным отделением. Ограждается металлическими сетками.

Проектирование административно - бытовых помещений

На машиностроительных предприятиях производственные вредности незначительны, поэтому бытовые помещения размещаем в пристроенных зданиях.

Скомпонуем здание из унифицированной секции шириной 12 м, длинной 60 м, высотой 3,3 м и сеткой колон 6Ч6 м.

Удельная площадь, для разных помещений составляет:

санитарно - гигиеничных -1,93 м2;

питания - 0,7 м2;

медицинских - 0,08 м2;

культурно-массового обслуживания - 0,4 м2;

служебных - 1 м2;

санитарно-гигиеничных - 758,44 м2;

питания - 198 м2;

медицинских - 50 м2;

культурно-массового обслуживания - 113,2 м2;

служебных - 283 м2,

что в сумме составляет F=1402,74 м2.

Определим полезную площадь одного этажа административно - бытовых помещений, для чего вычтем из полной площади площадь, занимаемую коридором шириной 2,4 м и двумя лестничными клетками шириной 3 м.

Определим количество этажей, необходимое для размещения всех необходимых помещений: окончательно принимаем 3 этажа.



5. Специальная часть

Автоматизация технического контроля является не только средством повышения качества продукции, но и существенным этапом автоматизации промышленности, так как удельный вес технического контроля в современных производствах весьма значителен: в авто- и тракторостроении, в авиационном моторостроении, в производстве подшипников качения и других отраслях массового производства машин около 40% производственных операций приходится на контрольные операции.

Схема осуществления автоматического контроля в процессе обработки (активный контроль) приведена на рисунке 5.1. На кругло-шлифовальном станке 4 автоматическое контрольное устройство 2 может подавать через преобразователь 3 команды исполнительным органам станка: изменить подачу шлифовального круга с черновой обработки на чистовую и прекратить шлифование при достижении требуемого размера детали. Одновременно световые сигналы контрольного устройства могут показывать, что изделие намного превышает требуемый размер, близко к нему или достигло окончательного размера. Шлифование с автоматическим контролем в процессе обработки не зависит от величины припуска на обработку. Оно точнее, чем шлифование до неподвижных упоров или со счетчиками времени.

Рисунок 5.1 - Схема контрольно-сортировочного устройства