Модернизация установки упаковочного шнекового полуавтомата

- Точность обработки.

- Режущие инструменты, обеспечение доступа инструмента к обрабатываемой поверхности.

- Тип производства.

- Тип силового привода.

- Модель станка.

Выбранные приспособления приведены в таблице 3.3

Таблица 3.3 - Станочные и инструментальные приспособления

№	Наименование операции	Наименование приспособления
1	Токарная ЧПУ	Универсальный трехкулачковый самоцентрирующийся патрон.
2	Токарно - винторезная ЧПУ	Разжимная самоцентрирующаяся оправка, вращающийся центр.
3	Горизонтально - протяжная	Захваты, направляющая втулка.
4	Горизонтально - фрезерная	Оправка, универсальная делительная головка УДГ-135 и неподвижный центр.
5	Токарно - затыловочная	Разрезная оправка, 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон и вращающийся центр, закрепленный в задней бабке станка.
6	Слесарная	Тиски с призматическими губками.
7	Резьбо - шлифовальная	Аналогично.
8	Плоско - шлифовальная	Магнитный стол.
9	Заточная	Оправка, универсальная делительная головка УДГ-135 и неподвижный центр.
10	Внутришлифовальная	Шлифовальный патрон, переходная разрезная втулка.

3.10 Выбор режущего инструмента

Выбор режущего инструмента выполнен по методике изложенной в [14,с. 240]; [20,с. 522]. Для токарной обработки наружного, внутреннего диаметров, обработки торцов выбираем резцы проходные упорные с пластинками из твердого сплава Т5К10 по ГОСТ 18879-73. Размеры державки 2520, длина пластины l = 20 мм. Для сверления отверстия - сверло спиральное по ГОСТ 1452-69 из стали Р6М5. Для нарезания червяка - резец резьбовой с пластинкой из сплава Т5К6.

Для фрезерной операции выбираем фрезу фасонную по ГОСТ 9305-69 тип 2.

Для протяжной операции выбираем протяжку из стали Р6М5.

Для токарно-затыловочной операции выбираем резец токарный фасонный затыловочный с пластинкой из сплава Т5К6.

Для шлифовки зубьев выбираем круг шлифовальный 2П250Ч10Ч76; 25А16С28К5 по ГОСТ 2424-83.

Для плоского шлифования торцов выбираем круг шлифовальный 1111450Ч203Ч50; 24А16С28К5 по ГОСТ 2424-83.

Для внутреннего шлифования выбираем круг шлифовальный ПП32Ч20Ч10; 24А16С28К5 по ГОСТ 2424-83.

Выбранные режущие инструменты приведены в таблице 3.4

Таблица 3.4 - Режущие инструменты

Операция	Инструмент	Материал реж. части	Элементы конструкции
1	2	3	4
Токарная - Точить торцы, проточить наружный диаметр, расточить отв., проточить ш52, снять фаски	Резец подрезной Упорно - проходной черновой Упорно - проходной чистовой Расточной упорно - проходной черновой Расточной упорно - проходной чистовой	Т15К6	Механическое крепление
Сверлить отверстие	Сверло спиральное ш45	Р6М5
Нарезать червяк	Резец резьбовой	Т5К10, Т15К6	Напайной
Фрезеровать стружечные канавки	Фреза фасонная	Р6М5	Цельная
Протяжная - протянуть паз в=12 глубиной 3,5мм	Протяжка	Р6М5	Цельная
Токарно-затыловочная- Затыловать зуб	Резец фасонный затыловочный	Т5К10	Напайной
Шлифовальная - Шлифовать зубья	Круг шлифовальный	Белый электрокорунд на керамичес- кой связке	2-х стороннего конического профиля
Плоско-шлифовальная - Шлифовать торцы	Круг шлифовальный	Белый электрокорунд на керамичес- кой связке	Прямой профиль
Внутри-шлифовальная - Шлифовать отверстие	Круг шлифовальный	Белый электрокорунд на керамичес- кой связке	Прямой профиль
Шлифовально-затыловочная Затыловать спинку	Круг шлифовальный	Эльборовый на бакелитной связке	Тарельчатый
Заточная - Заточить переднюю кромку	Круг шлифовальный	Эльборовый на бакелитной связке	Тарельчатый

3.11 Выбор средств измерения и контроля

Средства измерения и контроля выбраны для контрольной операции, предусмотренной в конце технологического процесса.

Выбор выполнен по методике, изложенной в [11].

Исходные данные:

- Тип контролируемой поверхности и контролируемого параметра

- Габаритные размеры и масса детали

- Размер и форма контролируемой поверхности

- Точность контролируемого параметра

- Тип производства

При выборе средства измерения следует учитывать:

где д - допуск.

Для контроля наружного диаметра детали выбираем микрометр МК-175 с пределами измерений 100125 мм и ценой деления 0,01 мм.

Для контроля отверстия используем нутромер индикаторный с пределами измерений 18-50 и точностью 0,01 мм.

Выбранные средства измерения и контроля приведены в таблице 3.5

Таблица 3.5 - Средства измерения и контроля

№	Контролируемый размер или параметр	Наименование средства измерения	Метрологические характеристики
			Предельная погрешность измерения	Пределы измерения	Цена деления
1	2	3	4	5	6
1	Наружный диаметр	Микрометр МК - 175		125 - 150 мм	0,01 мм
2	Отверстие	Нутрометр индикаторный		18 - 150 мм	0,01 мм
3	Шпоночный паз	Плоскопараллельные концевые меры ГОСТ 9038 - 59		0 - 150 мм
4	Профиль	Инструментальный микроскоп УИМ?21		0 - 180 мм	0,001 мм
5	Биение	Биениемер			0,01 мм
6	Шероховатость	Профилометр КВ-7		±0,003 ±0,006 ±0,03 ±0,06	0,0001 0,0002 0,001 0,002

3.12 Выбор режимов резания для токарной обработки

Режимы резания назначены по методике изложенной в [11].

Общий порядок назначения режимов резания для универсальных станков:

- Глубина резания.

- Подача.

- Скорость резания.

Для станков с ЧПУ порядок назначения:

- Скорость резания.

- Частота вращения шпинделя.

- Подача на оборот.

- Минутная подача (скорость подачи).

- Глубина резания и количество проходов с учетом величины припуска.

- Глубина резания назначалась с учетом характера резания (чернового или чистового, наружного или внутреннего, проходными или размерными инструментами).

Подача выбрана с учетом шероховатости поверхности (при чистовой и получистовой обработке) либо с учетом силы резания во избежание перегрузки привода или инструмента (при черновой обработке).

Скорость резания выбрана с учетом стабильной работы инструмента и с учетом теплостойкости материала режущей части. Предельная теплостойкость инструмента из быстрорежущей стали 600° С обеспечивается использованием скорости резания 15 - 20 м/мин, для твердосплавных инструментов с учетом стабильной работы и теплостойкости 800° С могут быть назначены скорости резания 50 - 100 м/мин.

В особых условиях находятся резьбонарезные инструменты - скорость резания ограничивается функциональной связью с движением подачи и принимается 5 - 10 м/мин.

Таблица 3.6 - Режимы резания для токарной операции

Операция	Глубина резания t, мм	Подача S, мм/об	Скорость резания V, мм/мин
Подрезать торцы черновая	3	0,1	60
Проточить наружный диаметр ш140 черновая чистовая	2 0,5	0,1 0,05	60 50
Сверлить отверстие ш45	-	0,3	20
Расточить отверстие ш50H7 черновая чистовая	0,8 0,2	0,07 0,03	30 50
Нарезать червяк черновая чистовая	0,4 0,22	Ручная Ручная	25 25

Таблица 3.7 - Режимы резания для фрезерной операции

Операция	Глубина резания t, мм	Подача S, мм/об	Скорость резания V, м/мин
Фрезерование стружечных канавок	4	0,2 мм/зуб	27,9

Таблица 3.8 - Режимы резания для горизонтально - протяжной операции

Операция	Глубина резания t, мм	Ход , мм	Скорость резания V, м/мин
Протянуть паз В=12 глубиной h=3,5	3,5	200	10

Таблица 3.9 - Режимы резания для токарно-затылочной операции

Операция	Глубина резания t, мм	Ход резца, мм	Скорость резания V, м/мин
Затыловать зуб	1	35	20

Таблица 3.11 - Режимы резания для кругло - шлифовальной операции

Операция	Скорость круга Vк, м/с	Скорость заготовки SKр, м/мин	Глубина шлифования t, мм
Черновое шлифование	35	40	0,020
Чистовое шлифование	35	40	0,015

Таблица 3.12 - Режимы резания для плоско-шлифовальной операции

Операция	Глубина резания t, мм	Продольная подача S, мм/мин	Поперечная подача Sпоп, мм/дв. ход	Скорость круга V, м/с
Шлифовать торцы	0,02	35	4	35

Таблица 3.13 - Режимы резания при внутреннем шлифовании

Операция	Глубина резания t, мм	Продольная подача S, дв. ход/ мин	Кругвая подача Sкр, м/мин	Скорость заготовки V, м/с
Шлифовать отверстие	0,02	120	20	15

3.13 Определение технической нормы времени

Расчет норм штучно-калькуляционного времени в условиях мелкосерийного производства выполнен для основных станочных операций.

Нормирование выполнено по методике изложенной в [11.с. 164]; [14.с. 450]; [26.ст. 389].

Норма штучно-калькуляционного времени:

Т_шт.к.= t_o + t_в + t_тех + t_орг + t_п + t_п-з , (3.5)

где t_o- основное (технологическое) время, мин;

, (3.6)

где t_в- вспомогательное время, определяется с учетом продолжительности вспомогательных приемов и холостых ходов, мин;

t_тех- техническое требование, время технического ухода за станком, мин;

t_тех= 10% ч 12% · t_o , (3.7)

где t_орг- организационное время, мин;

t_орг= 10% ч 12% · (t_o + t_в) , (3.8)

где t_п- время перерывов, мин;

t_п=2,5% • (t_o + t_в) , (3.9)

где t_п-з- подготовительно-заключительное время, время на запуск партии, мин;

t_п-з=, (3.10)

Компоненты нормы времени приведены в таблице 3.14

Таблица 3.14 - Нормы времени

№ пер	Наименование операции, перехода	to	tв	tтех	tорг	tп	tп-з	Тшт.к
1	2	3	4	5	6	7	8	9
2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4.	Токарная ЧПУ Точить торец Точить наружный контур предварительно Сверлить отверстие Расточить отверстие предварительно	13,7 3,2 6,2 1,8 2,5	0,33	1,37	1,4	0,35	1,5	18,65
3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.	Токарная ЧПУ Точить торец Точить наружный контур предварительно Расточить отверстие предварительно Расточить выборку	15,5 3,2 6,2 2,5 3,6	0,33	1,55	1,58	0,39	1,5	20,85
4. 4.1. 4.2.	Токарно- винторезная ЧПУ Точить наружный контур окончательно Нарезать червяк черновая чистовая	28,4 24,8 1,8 1,8	0,33	2,84	2,87	0,72	1,5	36,66
5.	Горизонтально - протяжная	4,5	1,5	0,45	0,6	0,15	1,5	8,7
6.	Горизонтально - фрезерная	9,9	1,5	0,99	1,14	0,28	1,5	15,31
7.	Токарно - затыловочная	10,7	1,5	1,07	1,22	0,31	1,5	16,3
10.	Плоскошлифовальная	3	1,5	0,3	0,45	0,11	1,5	6,86
11.	Круглошлифовальная	6,5	3,5	0,65	1	0,25	1,5	13,4
12.	Внутришлифовальная	5,3	3,5	0,53	0,88	0,22	1,5	11,71
13.	Шлифовально - затыловочная	13,5	1,5	1,35	1,5	0,37	1,5	19,72
14.	Заточная	5,8	1,5	0,58	0,73	0,18	1,5	10,29

3.14 Выбор средств транспортировки

Выбор транспортных средств выполнен с учетом:

- Объект транспортировки.

- Форма организации технологического процесса (расстояние между технологическим оборудованием; проезды и проходы).

- Масса детали и ее габаритные размеры.

- Наличие легко повреждаемых и повреждающих поверхностей.

- Форма и конструкция тары.

- Требования охраны труда.

- Конкретные производственные условия.

В качестве средств для транспортировки рекомендуются: ручная тележка с гидроподъемником и специальная тара с индивидуальными ячейками для транспортировки заготовок и готовых изделий. Для транспортировки крупных объектов используется кран - балка.

Составление управляющей программы для станка с ЧПУ:

Порядок проектирования:

- Выбор состава переходов.

- Выбор режущих инструментов.

- Выбор режимов резания.

- Составление геометрической информации.

- Составление текста управляющей программы.

Выбор состава переходов на операцию №2, согласно маршруту обработки:

- Точить торец.

- Точить наружный контур предварительно.

- Сверлить центральное отверстие.

- Точить отверстие предварительно на длину 92 мм.

- Точить отверстие окончательно Ш49,6 мм.

- Точить наружный контур окончательно.

Режущие инструменты:

- Резец подрезной , Т5К10.

- Резец упорно - проходной черновой , Т5К10.

- Сверло Ш45, Р6М5.

- Резец расточной упорно - проходной черновой , Т5К10.

- Резец расточной упорно - проходной чистовой , Т5К10.

- Резец упорно - проходной чистовой , Т5К10.

Таблица 3.15 - Режимы резания

№	V, м/мин	n, об/мин	S000	S0, мм/об	F, мм/мин	t, мм	Lр, мм
1	60	125	S041	0,1	13	2	100
2	60	125	S041	0,1	13	2+1,8	285
3	20	180	S042	0,3	54	-	200
4	30	355	S044	0,07	25	2x0,8+0,5	276
5	50	355	S044	0,03	11	0,2	93
6	100	250	S043	0,05	13	0,5	137

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы завершили расчет и проектирование упаковочного шнекового полуавтомата. В ходе работы были произведены расчеты, необходимые для качественной оценки целесообразности внедрения данного проекта. А именно был произведен анализ состояния вопроса. Разработка принципа работы и расчет пневмодозатора устройства для сброса мешков. Исходя из данных расчетов в качестве двигателя был принят пневмоцилиндр возвратно поступательного движения, с диаметрами штоков 32 мм. и общим рабочим ходом 300 мм. Также была выбрана насосная установка с рабочим давлением 6,3 МПа. Управление данным приводом осуществляется с помощью электромагнитного распределителя и дросселя.

Также был произведен расчет привода конвейера, для перемещения мешкотары. В ходе проектирования был выбран электродвигатель переменного тока и червячный редуктор Ч-160М-16-52-1-2-Ц-Ц-У3 . Был разработан эскиз приводного вала, выбраны подшипники для него с расчетом их долговечности, которая составила 1,16 млн. часов.

В технологической части данного проекта был спроектирован процесс изготовления детали червячная модульная фреза. В ходе разработки процесса произведен расчет необходимых операций, включающих токарную обработку на станке с ЧПУ 1К62-Ф3, фрезерную, вертикально-сверлильную и круглошлифовальную. Также произведен выбор необходимых инструментов и приспособлений для них. Рассчитаны соответствующие режимы резания. Была рассчитана и спроектирована червячная фреза для изготовление зубчатого колеса.

В ходе работы по обеспечению безопасности и экологичности проекта проанализированы опасные и вредные факторы на участке ЭШОС, разработаны меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда, с расчетом заземляющего устройства для полуавтомата. Также разработаны меры по обеспечению устойчивой работы участка в условиях чрезвычайной ситуации и меры по охране окружающей среды.

Целесообразность внедрения предлагаемого проекта подтверждена технико-экономическими расчетами. Размер ожидаемой прибыли при условии работы оборудования на протяжении одного года составляет 30 млн.руб. Индекс рентабельности составляет 30 что больше 1 следовательно проект рентабелен.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Адам, А. И. Справочник зубореза / А.И. Адам, Г. Г. Овумян - М.:Машиностроение, 1971.-232 с.

2. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя: учебник в 3 т. Т1 / В.И. Анурьев.- М.: Машиностроение, 1992. - 816 с.

3. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя: учебник в 3 т. Т2 / В.И. Анурьев. - М.: Машиностроение, 1992. - 632 с.

4. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя: учебник в 3 т. Т3 / В.И. Анурьев. - М.: Машиностроение, 1992. - 540 с.

5. Алексеев,Г.А. «Конструирование инструмента» / Г.А. Алексеев, В.А. Аршинов. - М.: Машиностроение, 1979 . - 384 с.

6. Бавельский,М.Д. Справочник по пневмоприводу и пневмоавтоматике деревообрабатывающего оборудования / М.Д. Бавельский, С.И. Девятов. - М.: «Лесная промышленность», 1983. - 168с.

7. Блюмберг, В.А. Справочник фрезеровщика / В.А. Блюмберг, Е.И. Зазерский--Л.: Машиностроение, 1984.-- 288 с.

8. Герц,Е.В. Расчет пневмоприводов. Спрвочное пособие / Е.В. Герц, Г.В. Крейнин. - М.: Машиностроение, 1975. - 272 с. с ил.

9. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования: методические указания к выполнению курсовой работы: Часть I. Статический расчет и конструирование гидропривода / сост. В.Н. Колпаков. - Вологда: ВоПи, 1994.

10. Гинзбург,Е.Г. Зубчатые передачи / Е.Г. Гинзбург. - Л.: Машиностроение, 1980. - 416 с.

11. Горбацевич,А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения . Учебное пособие для машиностроительных спец. Вузов - 4-е изд., перераб. и доп. / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. - Минск.: Высшая школа, 1983. - 256 с. ил.

12. ГОСТ 8027--86 (СТ СЭВ 880- 78). Фрезы червячные для шлицевых валов с прямобочным профилем. Технические условия. - Введ. 01.01.1988. - Москва: Издательство стандартов, 1991. - 22 с.

13. Детали машин: Учеб. для студентов вузов / Под ред. М.Н. Иванов, В.А. Финегенова - 6-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 2000. - 383с.

14. Егоров, М.Е. Технология машиностроения. / М.Е. Егоров , В.И. Дементьев , В.Л. Дмитриев - М: Высшая школа,1976. - 534 с.

15. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов / С.А. Чернявский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.

16. Люткевич, Г.Г. «Расчёт зуборезного инструмента» / Г.Г. Люткевич, А.Н. Волков - Новочеркасск: НПИ, 1978 г. - 80с.

17. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках - М.: Машиностроение, 1974. - 416 с.

18. Организация, планирование и управление деятельностью промышленного предприятия / под ред. В.В. Осмоловского - Мн.: Высш. школа, 1984.

19. Организация, планирование и управление деятельностью промышленного предприятия / под ред. С.М. Бухало - Киев.: Высш. школа, 1989.

20. Панова, А.А. Обработка металлов резанием / А.А. Панова - М.: Машиностроение, 1988. - 736 с.

21. Полетаев, В.П. Детали машин: методические указания к курсовому проекту. Энергокинематический расчет привода / В.П.Полетаев, А.А. Усов. - Вологда.: ВоГТУ, 2003. - 16 с.

22. Романов, В.Ф. Расчеты зуборезных инструментов / В.Ф. Романов. - М.: Машиностроение, 1969. - 251 с. ил.

23. Семенченко,И.И «Проектирование металлорежущих инструментов» / И.И. Семенченко, В.М. Матюшин. - М.: Машгиз, 1962 . - 952 с.

24. Справочник металлиста. Т. 3. / под ред. А. Н. Малова. - М.: Машиностроение, 1977. - 748 с.

25. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т.2 / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроения, 1985. 638с., ил.

26. Справочник технолога-машиностроителя / под ред. А.Г. Косиловой. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. I . - 656 с.

27. Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник / С.В. Белов, А.Ф. Козьяков, О.Ф. Партолин и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 368с.

28. Чернавский, С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов - 2- е изд., пераб и доп. / С.А. Чернавский. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.

29. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин / А.Е. Шейнтблит. - Калининград, 1999. - 454 с.

30. Экономика, организация, планирование и управление деятельностью промышленного предприятия / под ред. И.А.Лисицына. - Мн.: Высшая школа, 1990.

31. Элементы и устройства пневмоавтоматики высокого давления. Отраслевой каталог - М.: 1990.

Размещено на Allbest.ru