5.2.1 Заготовка изготовления фланца

При изготовлении нашего фланца будем применять чугун Сч 24. Получения заготовки из данного материала есть только один единственный способ и это литье. Эскиз приведен на рисунке 5.2.



Рисунок 5.2 - Эскиз заготовки фланца

Стоимость полуфабриката при литье в песчаные формы более выгодна, нежели в оболочковые формы. хотя оболочковые формы имеют ряд достоинств, которые дают возможность получить гораздо точнее поверхности и изделия с наименьшей толщиной стенки, это конечно уменьшает стоимость последующей механической обработки изделия которая более затратная. Хотя нашем варианте, данные условия не требуются и приводят к неразумному удорожанию изделия, поэтому для изготовления детали рода «фланец» берем первый способ и это литье в песчаных формах.

5.2.2 Болванка для зубчатого венца

Мой зубчатый венец будем изготавливать из стали 45. Литье по условиям не возможно. Тогда заготовку возможно получить прокатом или ковкой.

Заготовка, получаемая способом штамповки, стоит немного больше, чем заготовка получаемая прокатом. Тогда как заготовка проката будет требовать больше обработки и так же получается очень большой выход стружки. Эскиз заготовок зубчатого венца изображен на рисунке 5.3:

5.3 Разработка плана обработки деталей и сборки узла

Схема изготовления частей и сборки узла представлена на рисунке 5.4:

Рисунок. 5.4 - Схема изготовления частей и сборки узла



5.4 Подбор типового оборудования и универсальных приспособлений

5.4.1 Подбор оборудования

Для производства частей узла зубчатой полумуфты с целью упрочения изготовления беру одинаковым для фланца и зубчатого венца и свожу в таблицу 5.5.

Таблица 5.5 - Оборудование для производства частей узла зубчатой полумуфты

№	Операция	Оборудование
1	Токарная
2	Сверлильная
3	Зубодолбежная

5.5 Подбор типа и формы производства

Род производства нахожу по коэффициенту загрузки выбранного оборудования из формулы (5.1):

, мин, (5.1)

где -время на обработку единственной детали, мин;

- такт выпуска моей детали, мин/шт.

Такт производства наших деталей определим из формулы (5.2):

, мин, (5.2)

где - годовой фонд времени, час;

- наша годовая программа выпуска, шт.

Находим настоящий годовой фонд времени работы моего оборудования из формулы (5.3) [14, стр. 82]:

, мин, (5.3)



где 52 - число недель в этом году;

40 - число рабочих часов на неделе;

- в обычные годы , в високосные годы ;

- число праздничных дней на год, ;

- число предпраздничных дней на год, когда рабочее время сокращается минимум на 1 час, ;

- число смен, в расчетах принимаю ;

- стандартный коэффициент, учитывающий потери времени на наладку; регламентированные мной перерывы

.

Следовательно такт выпуска деталей составляет:

мин/шт.

Единичное время определяю по средним формулам для токарной частоты операции по фланцу, являющейся более характерной и определяющей из формулы (5.4).

, (5.4)

где - основное время операции, час;

- коэффициент рода обработки .

Основное время операции найдём из формулы (5.5):

, (5.5)

где - диаметр обрабатываемой мной поверхности, мм;

- длина обрабатываемой мной поверхности, мм.

Иметься 4 основные поверхности обработки:

Сумма времени:

Следовательно получаем коэффициент загрузки нашего оборудования:

.

Видим, что данное значение коэффициента загрузки является среднесерийным производством.

Объём партии изделий для единовременного запуска определяем из формулы (5.6):

,, (5.6)

где а = 3…20 дней - число дней, на которое необходим запас деталей

на складе;

Ф = 250 дней - количество рабочих дней в этом году.

5.6 Подбор режущих инструментов

Учитывая специфику обработки детали берем соответствующий инструмент из таблицы 5.6.



- Подбор режущего инструмента

Операция	Переход	Режущий инструмент
Токарная с ЧПУ	Расточить отверстие сквозное	Резец расточной 2140-0010 ГОСТ 18882-73
	Расточить отверстие глухое	Резец расточной 2141-0010 ГОСТ 18883-73
	Подрезать торцы, точить фаски	Токарный подрезной отогнутый правый резец с пластинкой из твердого сплава, 2112-0009 ГОСТ 18880-73
	Точить поверхность	Токарный упорно-проходной изогнутый правый резец с =90 град., с пластинкой из твердого сплава 2103-0011 ГОСТ 18879-73
Сверлильная	Сверлить отверстие	Спиральное сверло из быстрорежущей стали Р6М5 с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77, Ф12 мм и Ф16 мм.
	Зенкеровать отверстия	Зенкер типоразмера 1 по ГОСТ 14953-80, Ф12.9 и Ф16.9.
	Развернуть отверстия	Развертка машинная с коническим хвостовиком по ГОСТ 1672-80, Ф13Н9 и 17Н9.
Зубонарезание	Долбить зубья в черновую	Долбяк m=5 2530-0228 ГОСТ 9323-79
	Долбить зубья в чистовую	Долбяк m=10 2530-0293 ГОСТ 9323-79

5.7 Подбор средств измерения

Выбор инструментов измерения и контроля отклонений взаимного расположения и формы обработанных поверхностей будем вести учитывая тип нашего производства, величину возможного отклонения контролируемого параметра.

Выбранные средства контроля помещаем в таблицe 5.7.



Таблица 5.7 - Выбор средств измерения

5.8 Подбор режимов резания

Вычисления режимов резания производим для нескольких переходов оставшиеся расчеты помещаем в и

Таблица 5.8 - Выбор режимов резания для изготовления фланца



Таблица 5.9-Выбор режимов резания для изготовления зубчатого венца

5.8.1 Изготовление фланца

1. Необходимо расточить отверстие в черновую:

Глубина резания

Согласно нашим рекомендованным подачам для чернового точения соответствует мин^-1 тогда выбираем ближайшую и назначим подачу /об.

Расстояние рабочего хода найдём из формулы (5.7)

, (5.7)

где - длина резания, мм;

- величина врезания, мм;

- величина перебега, мм.

Расстояние резания мм. Значение врезания для расточных резцов при необходимой глубине резания

= 105

Находим скорость резания из формулы (5.8) [11, стр. 322]:

, м/мин, (5.8)

где -скорость резания, м/мин;

- коэффициент, зависимости от материала;

- коэффициент, зависимости от марки твердого сплава;

- коэффициент, зависимости от поверхности.

Время стойкости инструмента Материал изготовления пластины будет твердого сплава ВК-3.

м/мин.

Находим количество вращений шпинделя в мин из формулы (5.9):

, (5.9)

где - рассчитанная скорость резания, м/мин;

- нужный обрабатываемый диаметр, мм.

Нужный обрабатываемый диаметр

Берем по паспорту станка наибольшую возможную

Находим настоящую скорость резания из формулы (5.10) [14, стр. 147]:

, (5.10)

где - нужная частота вращения, мин^-1.

Находим основное время из формулы (5.11) , стр. 148]:

, (5.11)

где -наше число проходов, ;

2. Расточить отверстие на получистовую обработку:

Берем глубину резания мм.

Учитывая рекомендации подачи для получистового точения [11, стр. 324] берем и выбираем близкую после назначаем подачу

Расстояние нашего резания составляе l=100мм Врезание расточных резцов при необходимой глубине резания равной

Принимаем период стойкости нашего инструмента T = 60 мин. Материал пластины берем твердый сплав ВК-3.

.

Наш обрабатываемый диаметр

Берем по паспорту станка .

Настоящая скорость резания:

м/мин.

Вычисляем основное время:

мин.

3. Расточить отверстие под чистовую обработку:

Глубина нужного резания мм.

Учитывая рекомендованную подачу для чистового точения [11, стр. 324] берем близкую после назначаю подачу

Расстояние необходимого резания. Размер необходимого врезания для расточных резцов с углом при необходимой глубине резания равной

Время стойкости выбранного инструмента Т=60 мин Материал изготовления пластины будет твердого сплава ВК-3.

.

Наш обрабатываемый диаметр

Берем согласно паспорту станка мин^-1.

Настоящая скорость резания находиться из формулы (5.10):

Вычисляем основное время из формулы:

4. Сверление 6 предварительных отв. Ф17

Учитывая рекомендации подачи для сверления [11, стр. 406] назначаю подачу об/мин.

Глубиной моего сверления мм. Размер моего врезания и перебега для сверл с нормальной заточкой равен мм

мм.

Время стойкости инструмента Сверла изготавливаем из быстрорежущей стали.

м/мин [стр. 408];

[11, стр

409];

[11,

м/

Наш обрабатываемый диаметр

Берем согласно паспорту станка

Настоящая скорость резания:

м/мин.

Вычисляем основное время из формулы (5.11):

Число наших проходов (отверстий) ;

5.9 Создание управляющей программы для станка ЧПУ

Необходимую программу для токарно-карусельного станка имеющего систему ЧПУ «Балтг-Систем» создадим для одного из переходов создания фланца.

Созданная мной управляющая программка для второго перехода токарной обработки флянца приведена в таблице 5.12.

Будем использовать следующий инструмент:

1 - Токарный подрезной, отогнутый резец с пластинкой на твердом сплаве 2112-0009 ГОСТ 18880-73.

2 - Резец расточной, с пластинкой на твердом сплаве 2141-0010 ГОСТ 18883-73.

3 - Токарный упорно-проходной изогнутый резец =90 град. с пластинкой на твердом сплаве 2103-0011 ГОСТ 18879-73.

Учитывая, что на прошлом проходе было предварительное точение торца по которому мы базируем нашу заготовку, на м необходимо ввести положительную коррекцию инструмента на координате Z на 3мм. (глубина последующего нашего чистового точения базового торца.

Таблица 5.12- управляющая программа

№ кадра	Содержание кадра	Расшифровка кадра
	%	Начало программы
N010	G95
N020	G41000
N030	T01 S175 F080
N040	G00 X
N050	3000
N060
N070	Z+00
N080
N090	S25	мм/об
N100	G90 Z+1
N110	+300000
N120
N130	G00
N140		мм/об
N150	G90 Z+095000
N160	G91 G00 Z+010000
N170	S040	мм/об
N180	G90 G00 X+
N190
N200		предварительно
N210	X+005000



6. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ДОЛБЯКА

6.1 Техническое задание

Высчитать и спроектировать прямозубый зуборезный долбяк необходимый для создания зубчатых колес с внутреннего зацепления модуль , угол зацепления Степень точности наших нарезаемых колес равна . Выбираем материал нашей заготовки - сталь 35л.

Вот параметры зубчатого колеса с внутреннего зацепления:

Модуль нормальный равен, мм	7
Число зубьев равно , Z	40
Ширина шестерни равна, мм	35
Коэффициент смещения равен, ж	0
Угол зацепления в нормальном сечении равен, б	20
Коэффициент высоты зуба равен, f	1,0
Степень точности берем	8-В
Коэффициент радиального зазора берем, С	0,25
Угол наклона зуба колеса равен, в	0”

Материал обрабатываемого колеса берем сталь 35л ГОСТ 1050-88

6.2 Подбор конструкции долбяка и материала резца

Берем конструкцию долбяка и материал резца и учитывая конструктивные особенности и физико-механические свойства обрабатываемого нами материала.

Соответствуя “ГОСТ 9323-79 «Долбяки зуборезные чистовые»” прямозубые долбяки должны производиться трех классов точности: это АА, А и соответственно В. Наши технические условия гласят: прямозубый чистовой долбяк, необходим для вырезания зубчатых колес точность которых равна 8-В.

Берем дисковый прямозубый чистовой долбяк. Класс точности В.

Для производства долбяка мы берем быстрорежущую сталь Р6М5 ГОСТ 19523-73. Твердость нашего долбяка должна соответствовать - HRC 63…65.

По всей поверхности нашего долбяка не должно присутствовать трещин, забоин, заусенцев, выкрошенных мести конечно следов коррозии.

6.3 Назначение основных параметров долбяка

6.3.1 Определение числа зубьев нашего долбяка и его нормального диаметра

Что бы найти число зубьев нашего долбяка будем использовать воспользуемся график на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Цифрами обозначены кривые:

Соответствуя ГОСТ 9323-79 берем чистовой долбяк с модулем равным m=7 мм и числом зубьев Z=20.

6.3.2 Определяем делительный диаметр долбяка

Делительный диаметр будет равен из формулы (6.1):

, мм,(6.1)

мм.

6.3.3 Определяем передний угол

Соответствуя ГОСТ 9323-79 передний угол г для чистовых долбяков как у нас берется равным г=5є.

6.3.4 Определяем задний угол

Задний угол советую брать . По из [21] увеличение создает повышение времени стойкости долбяка в 1,4…1,45 раза.

Соответствуя ГОСТ 9323-79 задний угол на вершине берем

.

6.3.5 Определяем фактический угол профиля

Наш фактический угол профиля точно до 1" находиться из формулы (6.2):

, (6.2)

.

6.3.6 Определяем боковые задние углы

Наш боковой задний угол по сечению в делительном цилиндру находиться из формулы (6.3):

, (6.3)

Задний угол по боковым сторонам зубьев в нормальном сечении к профилю будем искать из формулы (6.4):

, (6.4)

Шлифовальная бабка станка шлифуя зубья долбяка поворачивается на угол , тогда этот угол обязательно должен стоять на чертеже.

Нужные значений углов углов , б_n, нужно принять по таблице 8.9, [1] ГОСТ 9323-79 :

6.3.7 Определяем главный диаметр долбяка

Главный диаметр долбяка находим из формулы (6.5):

, (6.5)

d_b0 =140 ·cos20є10'14"=131,4

6.3.8 Определяем толщину зуба долбяка по делительной окружности

Толщина зуба делительной окружности чистовых долбяков находиться из формулы (6.6):

, (6.6)

где S₀ - толщина зуба по делительной окружности долбяков;

ДS_y - величина утолщения зубьев долбяка для создания бокового зазора при чистовой работе при нарезании колес.

Значение выбираем из таблице

Тогда:

6.3.9 Определяем высоту головки зуба

Высоту головки зуба будем искать с помощью формулы (6.7):

, (6.7)

6.3.10 Определяем высоту ножки зуба

Высоту ножки зуба будем искать с помощью формулы (6.8):

, , (6.8)

Соответствуя ГОСТ 9323-79 С=0,3·m, если m >2,75мм.

мм.

6.3.11 Определяем диаметр окружности выступов долбяка в исходном сечении

Наш диаметр окружности выступов долбяка на исходном сечении находим по формуле (6.9):

, (6.9)

6.3.12 Определяем минимально допустимую толщину зуба

Минимально допустимая механическая прочность толщины зуба нового долбяка находиться по формуле (6.10):

(6.10)

6.3.13 Определяем величину исходного размера

Величина нашего размера находим из формулы (6.11):

, (6.11)

Полученная величина исходного размера согласуется и корректируется с величиной, описанной ГОСТ 9323-79.

Соответствуя ГОСТ 9323-79 берем значение исходного расстояния равное: a=11,5 мм.

6.3.14 Определяем величину межосевого расстояния в передаче

Она находиться из формулы (6.12):

(6.12)

6.4 Определяем размер зубьев долбяка на передней поверхности

6.4.1 Определяем окружную толщину зуба

Она находиться из формулы (6.13):

(6.13)

6.4.2 Определяем высоту головки зуба долбяка из формулы (6.14)

, (6.14)

Вычисление высоты ножки зуба долбяка из формулы (6.15):

, (6.15)

6.4.3 Определяем диаметры вершин зубьев долбяка из формулы (6.16)

, (6.16)

Соответствуя принимаю диаметр вершин зубьев долбяка равным:

6.4.4 Определяю диаметр впадин зубьев долбяка из формулы (6.17)

(6.17)

Оставшиеся элементы конструкции долбяка берутся из ГОСТ 9323-79 и подбираются по конструктивным соображениям.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В выпускной квалификационной работе рассмотрен способ модернизации цеха отсева мелочи кокса доменной печки.

Цель нашей модернизации увеличение производства чугуна в вследствие уменьшения простоя лебедки отсева мелочи кокса. Сокращение количества средств необходимых для содержания цеха в целом.

В выпускной квалификационной работе мы увидели недоставки лебедки скипа и пути их решения при помощи модернизации. Проанализировав затраты на обслуживание участка было предложено сократить их и увеличить эксплуатационные параметры модернизируя затвор бункера установив гидропривод.

В выпускной квалификационной работе представлен способ производства в автоматических станках ЧПУ детали зубчатой полумуфты лебедки, как самой трудоемкой детали. Что помогло уменьшить стоимость закупки оборудования.

Очень большое влияние оказывает техника безопасности при работе с новейшим оборудованием. В выпускной квалификационной работе мы изучили самые вредные факторы, появляющиеся в процессе работы цеха отсева мелочи кокса и карту их решения.

Оценивая результаты, полученные в процессе выполнения выпускной квалификационной работе, становится ясным актуальность модернизации цеха отсева мелочи кокса.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. / В.И. Анурьев / под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.-254c.

2. Аршинов, А В. Резание металлов. Режущий инструмент./ А.В. Аршинов, Г.А. Алексеев - М.: Машиностроение, 1975. - 437 с.

3. Баранников, М. Экономика машиностроения / М. Баранников, А. Пелих / под ред. А. Пелиха. - Ростов н/Д.:Феникс, 2004. - 416 с.

4. Басовский, Л.Е. Менеджмент: Учебное пособие / Л.Е. Басовский. - М.: Инфра-М, 2000. - 216 с.

5. Вачугов, Д. Основы менеджмента/ Д. Вачугов, Т. Березкина, Н. Кислякова [и др.] / под ред. Д. Вачугова. - М.:Высшая школа, 2001.- 367 с.

6. Гузеев, В.И. Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков с числовым программным управлением: Справочник / В.И. Гузеев, В.А. Батуев, И.В. Сурков / под ред. В.И. Гузеева. - М.: Машиностроение, 2005. - 368 с.

7. Дьяков, В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию./ В.И. Дьяков - М.: Высшая школа, 1990. - 182 с.

8. Иванченко, Ф.К. Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин. / Ф.К Иванченко - Киев: Высшая школа, 1978. - 576 с.

9. Казак, С.А. Курсовое проектирование грузоподъемных машин / С.А. Казак, В.Е. Дусье, Е.С. Кузнецов / под ред. С.А. Казака - М.: Высшая школа, 1989. - 319 с.

10. Колпаков, В.Н. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования: Методические указания к выполнению курсовой работы: Часть 1. Статический расчет и конструирование гидропривода. / В.Н. Колпаков, А.С. Степанов. - Вологда: ВоГТУ, 1999. - 29 с.

11. Краткий справочник металлиста / А.Е. Древаля, Е.А. Скороходова и др.: под ред А.Е. Древаля. - М.: Машиностроение, 2005 - 960 с.

12. Краузе, Г.Н. Редукторы: Справочное пособие / Г.Н. Краузе, Н.Д. Кутилн, С.А. Сыцко; под ред Г.Н Краузе - М.: Машиностроение, 1972. - 144 с.

13. Найфельд, М.Р. Заземление и другие защитные меры. / М.Р Найфельд - М.: Энергия, 1975. - 105 с.

14. Некрасов, С.С. Практикум и курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения./ С.С. Некрасов - М.: Мир, 2004. - 240 с.

15. Нефедов, Н.А. Сборник задач и примеров по резанию и режущим машинам./ Н.А. Нефедов, К.А.Осипов - М.:Машиностроение, 1999. - 286с.

16. Ординарцев, И. А. Справочник инструментальщика. В 2-х томах / под ред. И. А.Ординарцев - Л.: Машиностроение, 1987. - 845 с.

17. План гражданской обороны Доменного цеха ОАО «Северсталь», введ. 01.01.2006 // Доменный цех ОАО «Северсталь»

18. План локализации аварий в Доменном цехе ОАО «Северсталь», введ. 01.05.2005 // Доменный цех ОАО «Северсталь»

19. Рапорт производства по доменному цеху за 2007г.// Доменный цех ОАО «Северсталь»

20. Свешников, В.К. Станочные гидроприводы. Справочник / В.К. Свешников - М.: Машиностроение, 1995 - 397 с.

21. Семенченко, И.И. Проектирование металлорежущих инструментов / И.И. Семенченко, В.М. Матюшин, Г.Н. Сахаров. - Л.: Машиностроение, 1961. -951с.

22. Фельдштейн, Е.Э. Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование./ Е.Э. Фельдштейн - М.: Мир, 2001. - 271 с.

23. Целиков, А.И. Машины и агрегаты металлургических цехов. Том 1. Машины и агрегаты доменных цехов./ А.И. Целиков - М.: Металлургия, 1987. - 440 с.

24. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин./ А.Е. Шейнблит - Калининград: Янтар. Сказ, 2004. - 454 с.

Размещено на Allbest.ru