Разработка группового техпроцесса изготовления кулачков
Обеспечение выпуска деталей заданной номенклатуры путем разработки группового технического процесса. Служебное назначение детали "кулачек", технологичность ее конструкции. Выбор средств оснащения. Патентный поиск, описание усовершенствованного объекта.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.09.2009 |
| Размер файла | 510,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Скорость круга.
Vк = 25 м/с.
Скорость заготовки.
Vз = 4 м/с.
Глубина шлифования.
t = 0,02 мм.
Мощность шлифования.
, кВт (6.4)
где b - ширина шлифования, мм;
СN, r, x, z - коэффициент и показатели степеней, зависящие от показателей шлифования.
СN = 0,59; r = 0,7; x = 0,5; z = 0,6; b = 45.
кВт.
Режимы резания на обработку пов.37, 38, 39. При обработке данных поверхностей используется шлифовальная головка 16 мм.
Vк = 25 м/с; Vз = 4 м/с; t = 0,02 мм; b = 16; СN = 0,59; r = 0,7; x = 0,5; z = 0,6;
кВт.
6.2 Расчет норм времени
Нормирование ТП - это установление технически обоснованных норм времени на обработку детали. Норма времени - регламентированное время выполнения заданного объема работ в определенных условиях исполнителем заданной квалификации. Время выполнения технологической операции в серийном производстве оценивается штучно-калькуляционным временем, рассчитываем по формуле [3]:
Тш-к = Тп-з/n + Тшт, (6.5)
где Тп-з - подготовительно-заключительное время, мин; Тшт - штучное время обработки, мин; n - размер партии для запуска, дет.
, (6.6)
где a - периодичность запуска деталей, при запуске два раза в месяц а = 24; F - число рабочих дней в году, F=276.
n = 2000•24/276 = 173 дет.
Тшт = То + Твс + Тт. о + Тот, (6.7)
где То - основное время обработки, мин;
Твс - вспомогательное время, мин;
Тт. о - время технического обслуживания, мин;
Тот - время на отдых и личные надобности.
Основное время обработки определяется:
То = lр. х/Sм, (6.8)
где lр. х - длина рабочего хода, мм;
Sм - минутная подача, мм/мин.
Длина lр. х складывается из длины обрабатываемой поверхности, lн. д - длины недохода, расстояние до начала обработки которое инструмент проходит на рабочей подаче (режет воздух), lc. х - длина схода инструмента (перебег). Данные величины взяты с чертежа наладки, рассчитываемые по схеме обработки и нормативам.
Вспомогательное время складывается из времени на установку, закрепление и снятие заготовки, времени на приемы управления и из времени на измерение детали. Времена Тт. о и Тот. принимаются по нормативам [3].
Определим нормы времени на операции 30 фрезерной. При обработке поверхностей 3, 4, 5, 6, 7:
ТО = 247,5/900 = 0,28 мин.
При обработке поверхностей 18, 17:
ТО = 55/640= 0,1 мин.
При обработке поверхностей 34, 35, 36:
ТО = 151/34,2 = 4,41мин.
При обработке поверхностей 37, 38, 39:
ТО = 55/34,2 = 1,61мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,28 + 0,1 + 4,41 + 1,61 = 6,4 мин.
Времена Тт. о и Тот принимаем равными 8% от TО.
Тт. о + Тот = 0,08. ТО = 6,4.0,08 = 0,51 мин.
Вспомогательное время на детали с подводом инструмента к детали, снятие детали, на приемы управления [3]: Твс. = 0,09. Штучное время на операции: Тшт. = 6,4 + 0,09 + 0,51 = 7 мин. Подготовительно-заключительное время [3]: ТП-З = 20 мин. Найдем штучно-калькуляционное время на операции:
Тш-к = 20/173 + 7 = 7,12 мин.
Нормы времени на остальные операции определим по методике, представленной в [3], где основное технологическое время ТО и штучное время Тшт. определяется в зависимости от вида обработки, диаметра и длины обработки, а штучное время Тшт. зависит от коэффициента (в зависимости от вида станка: для фрезерных - = 1,51; для шлифовальных - = 1,55; для сверлильных - = 1,3):
Тшт = · То (6.9)
1. Нормы времени на операции 10 фрезерной.
Основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 6. l.10-3,где l - длина обрабатываемой поверхности.
При обработке поверхности 15:
ТО = 6.55.10-3 = 0,33 мин.
При обработке поверхности 16:
ТО = 6.102.10-3 = 0,61 мин.
При обработке поверхности 25:
ТО = 6.151.10-3 = 0,91 мин.
При обработке поверхности 23:
ТО = 6.151.10-3 = 0,91 мин.
При обработке поверхности 21:
ТО = 6.151.10-3 = 0,91 мин.
При обработке поверхности 1:
ТО = 6.37.10-3 = 0,22 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,33 + 0,61 + 0,91 + 0,91 + 0,91 +0,22 = 3,89 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 3,89.1,51 = 5,87 мин.
2. Нормы времени на операции 20 фрезерной.
Основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 4. l.10-3,где l - длина обрабатываемой поверхности.
При обработке поверхности 15:
ТО = 4.55.10-3 = 0,22 мин.
При обработке поверхности 16:
ТО = 4.102.10-3 = 0,41 мин.
При обработке поверхности 21:
ТО = 4.151.10-3 = 0,6 мин.
При обработке поверхности 1:
ТО = 4.37.10-3 = 0,15 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,22 + 0,41 +0,6 + 0,15 = 1,38 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 1,38.1,51 = 2,08 мин.
3. Нормы времени на операции 40 фрезерной.
Основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 4. l.10-3,где l - длина обрабатываемой поверхности.
При обработке поверхностей 3, 4, 5, 6, 7:
ТО = 4. (4.55 + 0,5.55).10-3 = 0,99 мин.
При обработке поверхностей 18, 17:
ТО = 4.55.10-3 = 0,22 мин.
При обработке поверхностей 34, 35, 36:
ТО = 4.151.10-3 = 0,6 мин.
При обработке поверхностей 37, 38, 39:
ТО = 4.55.10-3 = 0,22 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,99 + 0,22 +0,6 + 0,22 = 2,03 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 2,03.1,51 = 3,06 мин.
4. Нормы времени на операции 50 фрезерной.
Основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 6. l.10-3.
При обработке поверхности 10:
ТО = 6.65.10-3 = 0,39 мин.
При обработке поверхностей 28, 29, 30, 31:
ТО = 6.52.10-3 = 0,31 мин.
При обработке поверхностей 46, 48:
ТО = 6.27.10-3 = 0,16 мин.
При обработке поверхностей 61, 62:
ТО = 6.82.10-3 = 0,49 мин.
При обработке поверхностей 59, 60:
ТО = 6.20.10-3 = 0,12 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,39 + 0,31 + 0,16 + 0,49 + 0,12 = 1,47 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 1,47.1,51 = 2,22 мин.
5. Нормы времени на операции 60 фрезерной.
Основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 4. l.10-3.
При обработке поверхностей 10:
ТО = 4.65.10-3 = 0,26 мин.
При обработке поверхностей 28, 29, 30, 31:
ТО = 4.52.10-3 = 0,21 мин.
При обработке поверхностей 46, 48:
ТО = 4.27.10-3 = 0,11 мин.
При обработке поверхностей 61, 62:
ТО = 4.82.10-3 = 0,33 мин.
При обработке поверхностей 59, 60:
ТО = 4.20.10-3 = 0,1 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,26 + 0,21 + 0,11 + 0,33 + 0,1 = 1,01 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 1,01.1,51 = 1,53 мин.
6. Нормы времени на операции 70 сверлильной.
При сверлении отверстий основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 0,52. d. l.10-3,где d - диаметр отверстия;
l - длина обрабатываемой поверхности.
При обработке поверхности 40:
ТО = 0,52.15.32.10-3 = 0,25 мин.
При обработке поверхности 43:
ТО = 0,52.15.43.10-3 = 0,34 мин.
При обработке поверхности 63:
ТО = 0,52.5 55.10-3 = 0,14 мин.
При обработке поверхностей 65, 69, 73:
ТО = 3 (0,52.3.15.10-3) = 0,1 мин.
При обработке поверхностей 49, 52:
ТО = 2 (0,52.6 16.10-3) = 0,1 мин.
При зенкеровании отверстий основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 0,21. d. l.10-3,где d - диаметр отверстия;
l - длина обрабатываемой поверхности.
При обработке поверхности 42:
ТО = 0,21.28.17.10-3 = 0,1 мин.
При обработке поверхности 44:
ТО = 0,21.30.27.10-3 = 0,17 мин.
При обработке поверхности 40:
ТО = 0,21.17.15.10-3 = 0,05 мин.
При обработке поверхности 43:
ТО = 0,21.17.18,5.10-3 = 0,07 мин.
При обработке поверхности 63:
ТО = 0,21.6 55.10-3 = 0,07 мин.
При обработке поверхностей 65, 69, 73:
ТО = 3 (0,21.4 15.10-3) = 0,01 мин.
При обработке поверхностей 50, 53:
ТО = 2 (0,21.11.8,5.10-3) = 0,04 мин.
При обработке поверхностей 49, 52:
ТО = 2 (0,21.7 7,5.10-3) = 0,02 мин.
При нарезании резьбы в отверстии основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 0,4. d. l.10-3,где d - диаметр резьбы;
l - длина резьбы.
При обработке поверхности 45:
ТО = 0,4.30.12.10-3 = 0,14 мин.
При обработке поверхностей 67, 71, 75:
ТО = 3 (0,4.4.12.10-3) = 0,06 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,25 + 0,34 + 0,14 + 0,1 +0,1 +0,1 + 0,17 + 0,05 + 0,07 + 0,07 + 0,01 + 0,04 + 0,02 + 0,14 +0,06 = 1,66 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 1,66.1,51 = 2,51 мин.
7. Нормы времени на операции 90 шлифовальной.
Основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 2,5. l.10-3,где l - длина обрабатываемой поверхности.
При обработке поверхности 25:
ТО = 2,5.151.10-3 = 0,38
При обработке поверхности 23:
ТО = 2,5.151.10-3 = 0,38
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,38 + 0,38 = 0,76 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 0,76.1,51 = 1,15 мин.
8. Нормы времени на операции 100 шлифовальной.
Основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 2,5. l.10-3.
При обработке поверхностей 34, 35, 36:
ТО = 2,5.151.10-3 = 0,38 мин.
При обработке поверхностей 38, 39:
ТО = 2,5.55.10-3 = 0,14 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,38 + 0,14 = 0,52 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 0,52.1,51 = 0,78 мин.
9. Определим нормы времени для операции 110 шлифовальной.
Основное технологическое время найдем по формуле:
ТО = 2,5. l.10-3.
При обработке поверхностей 34, 35, 36:
ТО = 2,5.151.10-3 = 0,38 мин.
При обработке поверхностей 38, 39:
ТО = 2,5.55.10-3 = 0,14 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,38 + 0,14 = 0,52 мин.
Штучное время на операции: Тшт. = 0,52.1,51 = 0,78 мин.
10. Нормы времени на операции 120 шлифовальной. Основное технологическое время найдем по формуле: ТО = 2,5. l.10-3.
При обработке поверхности 10: ТО = 2,5.65.10-3 = 0,16 мин.
При обработке поверхностей 59, 60: ТО = 2,5.55.10-3 = 0,14 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,16 + 0,14 = 0,3 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 0,3.1,51 = 0,45 мин.
11. Нормы времени на операции 130 шлифовальной. Основное технологическое время найдем по формуле: ТО = 2,5. l.10-3.
При обработке поверхности 10: ТО = 2,5.65.10-3 = 0,16 мин.
При обработке поверхностей 59, 60: ТО = 2,5.55.10-3 = 0,14 мин.
Найдем основное технологическое время на операции:
ТО = 0,16 + 0,14 = 0,3 мин.
Штучное время на операции:
Тшт. = 0,3.1,51 = 0,45 мин.
7. Патентные исследования
Цель радела - исследование достигнутого уровня развития вида техники и выбор прогрессивных образцов для разработки усовершенствованного объекта.
7.1 Обоснование необходимости проведения патентных исследований
На операциях 10,20 фрезерных используется торцовая фреза со вставными ножами ГОСТ 24359-80. Ее недостатком является низкая стойкость, что уменьшает производительность фрезерования.
Одним из путей повышения износостойкости и производительности при фрезеровании является усовершенствование фрез. Добиться усовершенствования можно путем использования прогрессивных технических решений (ТР), созданных в последнее время. Выявить прогрессивные ТР, которые могут лечь в основу усовершенствованной фрезы можно в результате патентного исследования уровня вида техники "Фрезы".
7.2 Описание объекта исследований
Торцовая насадная фреза со вставными ножами предназначена для фрезерования плоских деталей, изготовленных из различных материалов с припуском до 4 мм.
Торцовая насадная фреза со вставными ножами состоит из корпуса 1 в котором крепятся вставные ножи 2 с режущими элементами 3, упорного винта 4, пружины 5 и крепежного винта 6. Режущие элементы ножей могут изготовляться из твердого сплава, быстрорежущей стали и композита.
Фрезерование деталей ведется следующим образом: фреза крепится, например, на суппорте фрезерного станка, после чего ей сообщается вращательное движение, далее инструмент доставляется в зону резания и ему сообщается продольная или поперечная подача.
Недостатком данной фрезы является низкая стойкость, что влечет за собой снижение производительности обработки.
На рисунке 7.1 представлен эскиз данной фрезы.
Фреза торцовая насадная со вставными ножами
Рис.7.1.
7.3 Цель исследования
Цель исследования - повышение износостойкости фрезы и производительности обработки путем оптимизации конструкции фрезы.
7.4 Регламент поиска
Задача этапа - определить перечень исследуемых ТР (ИТР), их классификационных индексов, минимальную ретроспективность и широту патентного поиска, а также перечень источников информации, обеспечивающих достаточную полноту и достоверность исследований.
7.4.1 Определение ИТР
Фреза насадная торцовая со вставными ножами имеет следующие технические решения:
а) корпус;
б) конструкция вставных ножей;
в) материал режущей части вставных ножей;
г) форма режущей части вставных ножей;
д) фреза торцовая, общая компоновка.
Для достижения цели исследования - повышение износостойкости фрезы и производительности обработки путем оптимизации конструкции фрезы будем исследовать техническое решение "Фреза торцовая, общая компоновка".
7.4.2 Определение рубрики МКИ и индекса УДК
Для определения рубрики международной классификации изобретений (МКИ) ИТР определяем ключевую фразу: "Фрезы". По [10] определяем предполагаемую рубрику МКИ: В24С. Индекс универсальной десятичной классификации (УДК) определяем по [12]: 621.9 Обработка резанием. 621.9 02 Режущие инструменты.
7.4.3 Установление ретроспективности глубины поиска
Предполагая, что наиболее перспективные технические решения были созданы в последние десять лет, устанавливаем глубину поиска 5 лет.
7.4.3 Выбор стран проверки
Исследования проводим в отношении ведущих стран машиностроения - Российской Федерации (РФ), Германии и Японии.
7.4.4 Определение источников информации
В качестве источников информации принимаем следующую патентную документацию:
описания изобретений к авторским свидетельствам и патентам;
бюллетень изобретений РФ;
реферативный сборник ВНИИПИ "Изобретения стран мира";
реферативный журнал ВИНИТИ 14А - "Резание металлов. Станки и инструменты" (14 "Технология машиностроения);
книги и работы в области токарной обработки, обработки резанием, режущего инструмента.
Данные подпунктов 7.4.1, 7.4.2, 7.4.3, 7.4.4 заносим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1. Регламент поиска
|
Предмет поиска ИТР |
Индексы МКИ и УДК |
Страны поиска |
Глубина поиска, лет |
Источники информации |
|
|
Фреза торцовая, общая компоновка |
МКИ: В24С; УДК: 621.9; 621.9 02 |
РФ Германия Япония |
5 |
Патентные описания Патентные бюллетени РФ и СССР Реферативный сборник ВНИИПИ "Изобретения стран мира" Реферативный журнал ВИНИТИ 14 А "Резание металлов. Станки и инструмент" ЭИ ВИНИТИ "Режущие инструменты" Журналы: "Вестник машиностроения", "Станки и инструменты", "Машиностроитель" |
7.5 Патентный поиск
Задача этапа - обеспечить достаточную полноту и достоверность исследований путем тщательного отбора и анализа патентно-технической информации.
7.5.1 Отбор документации, имеющей отношение к ИТР
Просматриваем источники информации в соответствии с регламентом. Отбираем такие документы, по названиям которых можно предположить, что они имеют отношение к ИТР "Фреза торцовая, общая компоновка".
По отобранным документам знакомимся с рефератами, формулами изобретений, чертежами. Сведения о ТР, имеющих отношение к ИТР "Фреза торцовая, общая компоновка" заносим в таблицу 7.2.
Таблица 7.2. Отбор патентной документации для анализа
|
Предмет поиска (ИТР) |
Страна выдачи, вид и номер охранного документа, рубрика МКИ (УДК) |
Автор, заявитель, страна, дата приоритета, дата публикации, название |
Подлежит ли детальному анализу при исследовании уровня вида техники |
|
|
1) Фреза торцовая, общая компонов-ка |
РФ Авторское свидетельство №1161279 В23С5/06 |
Н.Н. Коротун РФ 28.02.96 Фреза. |
да |
|
|
2) Фреза торцовая, общая компонов-ка |
РФ Авторское свидетельство №806293 В23С5/06 |
Н.Н. Коротун и А.А. Личман РФ15.06.97 Фреза |
да |
|
|
3) Фреза торцовая, общая компонов-ка |
РФ Авторское свидетельство №1194602 В23С5/06 |
В.Н. Красников и А.А. Москвитин РФ30.0597 Фреза |
да |
|
|
4) Фреза торцовая, общая компонов-ка |
Германия Патент №5031943 В23С5/06 |
Ш. Зинберг ФРГ 10.04.98 Фреза |
да |
|
|
Предмет поиска (ИТР) |
Страна выдачи, вид и номер охранного документа, рубрика МКИ (УДК) |
Автор, заявитель, страна, дата приоритета, дата публикации, название |
Подлежит ли детальному анализу при исследовании уровня вида техники |
|
|
5) Фреза торцовая, общая компонов-ка |
Япония Патент №3887532 В23С5/06 |
К.К. Сэйкося Япония 07.09.98 Сборный режущий инструмент |
да |
Сущность технических решений и цель их создания.
1) Режущая фреза состоит из корпуса, в отверстиях которого установлены режущие вставки, зафиксированными в промежуточных элементах, контактирующих с упругими элементами, расположенными в замкнутых плоскостях, снабженных нажимными винтами, отличающаяся тем, что с целью повышения стойкости фрез путем обеспечения демпфирования возвратно-поступательных и вращательных колебаний режущих вставок в направлениях соответствующих шести степеням свободы, промежуточные элементы выполнены в виде установленных в отверстии корпуса тонкостенных втулок, внутренние поверхности которых имеют форму гиперболоидов вращения, а наружные поверхности имеют у торцов по два цилиндрических пояска, диаметры которых соответствуют диаметру отверстий корпуса.
2) Фреза, в корпусе которой установлены с возможностью радиального перемещения резцовые узлы, содержащие режущие вставки и плунжеры, отличающаяся тем, что с целью повышения стойкости инструмента путем обеспечения саморегулирования радиального положения вставок по величине силы резания, каждый резцовый узел снабжен упругим элементом и регулировочным винтом, взаимодействующим через упругий элемент с плунжером.
3) Фреза, которая, с целью повышения стойкости путем обеспечения возможности адаптации фрезы к изменяемым условиям резания, снабжена дополнительными плунжерами с упругими элементами, расположенными в корпусе фрезы с возможностью воздействия на режущие вставки в противоположном основным плунжерам направлении, а каждый упругий элемент дополнительных плунжеров соединен посредством выполненных в корпусе каналов с упругим элементом основного плунжера предыдущей режущей вставки.
4) Фреза, содержащая корпус, в котором установлены с возможностью радиального перемещения режущие вставки, взаимодействующие с плунжерами, отличающаяся тем, что с целью повышения стойкости инструмента путем обеспечения саморегулирования вставок по величине силы резания, фреза оснащена тормозными устройствами, охватывающими плунжеры.
5) Сборный режущий инструмент, содержащий режущий элемент и механизм крепления, выполненный в виде упругой части корпуса, выделенной с одной стороны отверстием, имеющим конический участок для взаимодействия с крепежным элементом, и продольной прорезью, пересекающей это отверстие, а с другой стороны - пазом для размещения режущего элемента и продольной прорезью, пересекающей его поверхность, отличающийся тем, что с целью повышения производительности обработки путем обеспечения более надежного закрепления режущего элемента, отверстие, имеющее конический участок, выполнено в поперечном направлении, а продольная прорезь, пересекающая поверхность паза, выполнена пересекающей и поверхность указанного отверстия.
7.5.2 Анализ сущности отобранных решений
Изучаем сущность отобранных ТР по сведениям, содержащимся в патентных описаниях, статьях и т.п. Если ТР решает принципиально другую задачу, чем повышение износостойкости инструмента и производительности обработки, документ исключаем из рассмотрения. Если ТР решает ту же задачу (аналог ИТР), документ включаем в перечень для детального анализа, делая отметку об этом в графе 4 таблице 7.2.
Эскизы аналогов приведены на рисунке 7.2.
Эскизы аналогов "Фреза торцовая, общая компоновка"
Рис.7.2.
7.6 Анализ результатов поиска
Задача этапа - путем сопоставления недостатков и преимуществ ИТР и аналогов установить, какой из аналогов является наиболее прогрессивным.
7.6.1 Определение показателей положительного эффекта
Определим, какие показатели положительного эффекта желательно получить в идеальном усовершенствованном объекте.
Показатели группируем и заносим в таблицу 7.3.
Таблица 7.3.
Оценка преимуществ и недостатков аналогов
|
Группа |
№ |
Показатели положительного эффекта |
ИТР |
Аналоги |
|||||
|
Авт. свид. РФ № 1161279 |
Авт. свид. РФ № 806293 |
Авт. свид. РФ № 1194602 |
Пат. Германии №5031943 |
Пат. Японии №3887532 |
|||||
|
а) б) в) г) |
1 1 1 1 |
Обеспечивающие достижение цели предполагаемым путем Повышение износостойкости фрезы и производительности обработки путем оптимизации конструкции фрезы Обеспечивающие достижение цели другими путями Повышение износостойкости фрезы и производительности обработки вследствие более надежного закрепления режущего элемента Улучшающие другие положительные свойства объекта Качество обработки Ослабляющие вредные свойства объекта Простота конструкции |
0 0 0 0 |
3 2 1 2 |
4 2 1 2 |
5 2 2 1 |
4 2 1 2 |
2 5 1 1 |
|
|
Суммарный положительный эффект |
0 |
8 |
9 |
10 |
9 |
7 |
7.6.2 Сопоставительный анализ преимуществ и недостатков ИТР и аналогов
Оцениваем обеспечение каждого показателя положительного эффекта в баллах. В графе 4 таблицы 7.3 ИТР по каждому показателю выставим оценку нуль. В графах 5, 6, 7, 8, 9 выставляем оценку аналогам по показателям групп а и б от 0 до 5, а групп в и г - от - 2 до 2. Суммируем оценки по каждому аналогу и заносим результаты в нижнюю строку таблицы 7.3. Видим, что наибольшую сумму баллов имеет аналог "Фреза", авторское свидетельство РФ № 1194602, авторы В.Н. Красников и А.А. Москвитин. Следовательно, данное ТР является наиболее прогрессивным. Принимаем его для использования в качестве усовершенствованной торцовой фрезы со вставными ножами на операции 30 фрезерной ТП изготовления кулачка к патрону.
7.7 Описание усовершенствованного объекта
Торцовая фреза со вставными ножами предназначена для фрезерования плоских деталей, изготовленных из различных материалов.
Фреза торцовая, рис.7.2, в, имеет следующую конструкцию: в корпусе 1 расположены основные плунжеры 2 со вставками 3. Между регулировочными винтами 4 и основными плунжерами расположены дополнительные плунжеры 6 с упругими элементами 7, которые соединены каналами 8 связи с упругими элементами основных плунжеров. Канал связи может быть перекрыт винтом 9.
Работа фрезы зависит от качества ее регулировки. Перед регулировкой системы основной плунжер - вставка - упругий элемент - регулировочный винт задают или рассчитывают составляющую силу резания, действующую вдоль оси основного плунжера. Винтом 9 перекрывают канал связи. В ненагруженном состоянии (без резания) плунжер и вставка находятся в правом (по схеме) положении. Плунжер нагружают заданным значением силы, и вращают при этом регулировочный винт 4. Регулировка упругой системы заканчивается в момент начала перемещения основного плунжера влево, т.е. в момент начала отрыва точки касания вставки и корпуса. Так регулируют все основные плунжеры. После окончания регулировки основных плунжеров винтами 9 открывают каналы связи. Система при этом остается неподвижной. Если дальше нагрузить любой из основных плунжеров, то за счет создания избыточного давления за основным плунжером по каналу связи начинается передача давления на дополнительный плунжер, следующий за нагружаемым основным. Дополнительный плунжер нагружает режущую вставку, следующую за нагруженным основным плунжером. Таким образом, при нагружении предыдущего основного плунжера последующий за ним дополнительный плунжер несколько смещает режущую вставку и тем самым предохраняет ее от перегрузок.
8. Научные исследования
Цель раздела - выбор оптимальных характеристик шлифовального круга на одной из шлифовальных операций. Это необходимо для повышения производительности операции, а также уменьшения расхода материала шлифовального инструмента. Для достижения поставленной цели воспользуемся графическим методом оптимизации.
8.1 Обработка результатов эксперимента
Студентами и сотрудниками ТГУ на базе учебных лабораторий были поставлены эксперименты, входе которых производилось шлифование стали 40ХГНМ со скоростью резания V = 35 м/с, подачей S = 7,2 м/мин, глубиной t = 0,01 мм шлифовальным кругами различной зернистости. Целью эксперимента было определение реальных показателей шлифовального процесса, а также определение зависимостей между этими показателями и параметрами шлифовального круга. Параметрами шлифовального круга в данном случае являются глубина лунки H и зернистость круга Z. Результаты данных экспериментов представлены в табл.8.1.,8.2.
Таблица 8.1.
Показатели шлифования в зависимости от зернистости Z
|
Z |
Py, Н |
Pz, Н |
T, град |
Ra, мкм |
?, мкм |
q, мм3/мм3 |
|
|
8 |
90 |
50 |
600 |
0,3 |
5,5 |
0,1 |
|
|
12 |
63 |
44 |
530 |
0,4 |
5 |
0,11 |
|
|
20 |
75 |
37 |
440 |
0,6 |
5 |
0,13 |
|
|
25 |
80 |
35 |
400 |
0,7 |
4,5 |
0,13 |
|
|
32 |
85 |
32 |
380 |
0,85 |
4 |
0,14 |
|
|
40 |
55 |
30 |
350 |
1,0 |
4 |
0,15 |
Таблица 8.2.
Показатели шлифования в зависимости от глубины лунки H
|
Н, мм |
Тверд |
Py, Н |
Pz, Н |
T, град |
Ra, мкм |
?, мкм |
q, мм3/мм3 |
|
|
3 |
СТ1 |
120 |
50 |
650 |
0,5 |
5 |
0,05 |
|
|
Продолжение табл.8.2. |
||||||||
|
Н, мм |
Тверд |
Py, Н |
Pz, Н |
T, град |
Ra, мкм |
?, мкм |
q, мм3/мм3 |
|
|
4 |
СТ2 |
95 |
40 |
500 |
0,63 |
5 |
0,09 |
|
|
5 |
СМ2 |
80 |
35 |
400 |
0,7 |
4,5 |
0,13 |
|
|
6 |
СМ1 |
70 |
29 |
350 |
0,8 |
4 |
0,17 |
|
|
7 |
М3 |
62 |
25 |
300 |
0,9 |
4 |
0,21 |
|
|
8 |
М2 |
57 |
23 |
270 |
0,95 |
3,5 |
0,26 |
В таблицах приведены:
Z - зернистость круга; Н - глубина лунки; ? - некруглость.
Для достижения поставленной цели - нахождения оптимальных значений параметров шлифовального круга Z, Н, необходимо вывести зависимости типа:
, (8.1)
где А - показатели шлифования.
Для нахождения показателей степеней при Z и Н воспользуемся графическим методом, при котором они будут равны тангенсу угла наклона средней линии к оси абсцисс.
1)
Откладываем в логарифмической системе координат соответствующие друг другу значения сил Py и зернистостей круга Z. Таким образом, получим несколько точек. Далее проводим среднюю линию. Тангенс угла ее наклона к оси абсцисс и есть искомый показатель степени XPy. Этот процесс представлен на рис.8.1.
Нахождение показателей степеней при Z и H
Рис.8.1.
XPy = tg (-17,74) = - 0,32.
Аналогично находятся и другие показатели степени. Они равны:XPz = - 0,32; XT = - 0,34; XRa = 0,75; X = - 0,2; Xq = 0,25; YPy = - 0,75; YPz = - 0,78; YT = - 0,89; YRa = 0,65; Y = - 0,35; Yq = 1,67.
Для нахождения коэффициентов в искомых зависимостях воспользуемся опытными данными и полученными показателями степеней. Результаты экспериментов подставляем в формулу 8.1, и находим коэффициенты для каждого отдельного случая.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Получили следующие зависимости:
1) Py = 749Z-0,32H-0,75
2) Pz = 344Z-0,32H-0,78
3) T = 5005Z-0,34H-0,89
4) Ra = 0,022Z0,75H0,65
5) Д = 15Z-0,2H-0,35
6) q = 0,004Z0,25H1,67
8.2 Оптимизация параметров шлифовального круга
Оптимизацию абразивного инструмента проводим на операцию 110. На данной операции проводится абразивная обработка паза 45х151 мм. Для этого используется плоскошлифовальный станок 3Г71М с мощностью электродвигателя N = 2,2 кВт. Материал детали сталь 19 ХГН.
Эскиз обработанной детали представлен на рис.8.2.
Эскиз обработанной детали
Рис.8.2.
Приведём процесс шлифования к системе линейных уравнений, описывающей ограничения, налагаемые на данный процесс. Результат решения данной системы представим графически.
Ограничения, налагаемые на процесс:
Ra?Ra0 - ограничение по шероховатости;
T?T0 - ограничение по температуре;
Nэ?з•N - ограничение по мощности привода главного движения станка;
8?Z?40 - ограничение по зернистости шлифовального круга;
3?H?8 - ограничение по глубине лунки.
Целевая функция:
q>min - износ шлифовального круга должен быть как можно меньше.
8.2.1 Ограничение по шероховатости
Реальная шероховатость должна удовлетворять данному неравенству:
Ra ? Ra0, (8.2)
где Ra0 = 0,8 - требуемая шероховатость.
Искомая шероховатость определится из ранее найденной зависимости:
(8.3)
Проведем некоторые преобразования:
;
.
Прологарифмировав, получим:
;
.
Ограничение по шероховатости:
Рис.8.3.
Рис.8.3. позволяет определить допустимую зернистость и глубину лунки в логарифмических координатах по первому ограничению.
8.2.2 Ограничение по температуре
Получаемая в процессе шлифования температура в зоне резания должна быть меньшей или равной допустимой: T ? T0, (8.4) где Т0 = 400 - допустимая температура в зоне резания.
Искомая температура определится из ранее найденной зависимости:
(8.5)
Проводим некоторые преобразования:
; .
Прологарифмировав, получим:
;
Ограничение по температуре в зоне шлифования:
Рис.8.4.
Рис.8.4. позволяет определить допустимую зернистость и глубину лунки в логарифмических координатах по второму ограничению.
8.2.3 Ограничение по мощности привода главного движения станка
Эффективная мощность станка определяется из неравенства:
Nэ ? з•N, (8.6)
Также эффективную мощность можно найти по формуле:
Nэ = , (8.7)
где - КПД станка;
- паспортная мощность станка;
- скорость круга.
Сила резания Pz определится из ранее найденной зависимости:
(8.8)
Проводим некоторые преобразования:
;
;
.
Прологарифмировав, получим:
; .
Ограничение по мощности привода главного движения станка:
Рис.8.5.
Рис.8.5. позволяет определить допустимую зернистость и глубину лунки в логарифмических координатах по третьему ограничению.
8.2.4 Ограничение по зернистости
Зернистость абразивного инструмента должна находится в пределах, установленных неравенством: 8 ? Z ? 40 (8.9). Прологарифмировав, получим: lgZ?lg8; X1?0,9; lgZ?lg40; X1?1,6.
Ограничение по зернистости абразивного инструмента:
Рис.8.6.
Рис.8.6. позволяет определить допустимую зернистость в логарифмических координатах.
8.2.5 Ограничение по глубине лунки
Глубина лунки абразивного инструмента должна находится в пределах, установленных неравенством:
3 ? H ? 8 (8.10)
Прологарифмировав, получим:
lgН?lg3;
X2?0,5;
lgН?lg8;
X2?0,9.
Ограничение по глубине лунки абразивного инструмента:
Рис.8.7.
Рис.8.7. позволяет определить допустимую глубину лунки в логарифмических координатах.
8.2.6 Определение целевой функции
Ранее было определено, что целевой функцией является износ шлифовального круга:
q > min (8.11)
Износ шлифовального круга определим по ранее найденной зависимости:
(8.12)
Прологарифмировав, получим:
; .
8.3 Оптимизация режимов резания графическим методом
На рис.8.8. построим ограничение и увидим область оптимальных значений зернистости и глубины лунки шлифовального круга в логарифмических координатах. Область оптимальных значений:
Рис.8.8.
Из графика (рис.8.8) видно, что оптимальными точками из всей области значений являются точки А и Б. Теперь надо узнать, какая из них будет наиболее оптимальной, т.е. износ шлифовального круга будет наименьшим. Очевидно, что это точка А. Найдём её координаты и, тем самым, узнаем оптимальные значения зернистости и глубины лунки шлифовального круга.
Координаты точки А:
X1 = 0,9; Х2 = 0,9.
Значит lg Z = 0,9 b lg H = 0,9
Z = 10 0,9 = 8
H = 10 0,9 = 8
Исходя из полученных результатов, делаем вывод, что при данных условиях шлифования оптимальным является круг со следующими характеристиками: зернистость Z=8, глубина лунки Н=8. Этим характеристикам соответствует круг средней твердости со степенью твердости СТ3.
Вывод
Использование специальной литературы и результатов экспериментальных данных, а также применение методов математического моделирования позволили внести в шлифовальную операцию обработки кулачка патрона усовершенствование. Данное усовершенствование позволит подобрать на операцию максимально стойкий к износу шлифовальный круг, что в свою очередь повысит время его работы без правки и, тем самым, снизит затраты времени на обслуживание станка.
9. Выбор и проектирование приспособления
Задача раздела - спроектировать приспособление для базирования и закрепления кулачка на I установе операции 30 при его обработке на горизонтально-фрезерном станке 6Р80Г.
9.1 Сбор исходных данных
Фрезеровать поверхности 3, 4, 5, 6, 7, выдерживая размеры 38-0,26, 45-0,26, 85-0,3, 34-0,23, 53-0,23, 85-0,28, а также поверхности 17, 18, выдерживая размеры 59-0,26, 148-0,28.
Рис.9.1
Вид и материал заготовки - 19ХГН, в = 785 МПа, после фрезерования габаритов. Режущий инструмент - фреза торцовая 40 мм, Т15К6, фреза двухугловая 80 мм, Т15К6.
Металлорежущий станок - горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г.
Режимы резания - подача Sz = 0,09/0,08 мм, V = 460/340 м/мин, n = 1000/800 об/мин.
Тип оснастки - одноместное специализированное безналадочное приспособление (СБП).
9.2 Расчет сил резания
Главная составляющая силы резания - окружная сила Pz для фрез, работающих на 30 операции, была посчитана в предыдущих главах. Рассчитаем остальные составляющие силы резания. Для этого воспользуемся соотношениями сил, представленных в [5]. Для торцовой фрезы: Pz = 1087 Н; Ph = 0,6. Pz = 652,2 Н, Pv = 0,6. Pz = 652,2 Н. Для двухугловой фрезы: Pz = 718,6 Н; Ph = 0,6. Pz = 431,2 Н, Pv = 0,7. Pz = 503 Н.
9.3 Расчет усилия зажима
Схема закрепления заготовки, включающая схему установки заготовки, разработанную на основе теоретической схемы базирования представлена на рисунке 9.2. Исходя из схемы закрепления и руководствуясь [5], усилие зажима в первом случае (Рис.9.2, а) найдем по формулам:
и (9.1)
во втором случае (Рис.9.2, б):
, (9.2)
Схема закрепления заготовки:
а) б)
Рис.9.2
где fОП, fЗМ - коэффициенты трения при контакте заготовки с опорами и зажимным механизмом. При контакте обработанных поверхностей заготовки с опорами и зажимным механизмом f = 0,16;
-
коэффициент запаса, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку.
Коэффициенты: Ко=1,5 - гарантированный коэффициент запаса; К1=1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовки при черновой обработке; К2=1,6 - коэффициент, учитывающий затупление инструмента при черновом торцовом фрезеровании; К3=1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании; К4=1,0 - характеризует постоянство силы, развиваемой пневматическим устройством двустороннего действия; К5=1,0 - характеризует эргономику немеханизированного зажимного механизма; К6=1,0 - учитывается только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью.
К = 1,5 ·1,2 ·1,6 ·1,2 ·1,0 ·1,0 ·1,0 = 3,46
При фрезеровании торцовой фрезой сила зажима:
Н;
Н.
При фрезеровании двухугловой фрезой сила зажима:
Н.
Принимаем для дальнейших расчетов наибольшую из полученных сил: W = 7378 Н.
9.4 Расчёт зажимного механизма и силового привода
При расчёте зажимного механизма определяем усилие Q, создаваемое силовым приводом.
Величина усилия Q на штоке силового привода равна:
, (9.3)
где i - передаточное отношение, для рычажного зажимного механизма равное:
, (9.4)
где lQ - расстояние от опоры зажимного механизма до силы Q;
lW - расстояние от опоры зажимного механизма до силы P.
.
Q = 7378/2 = 3689 H.
Диаметр поршня пневматического привода рассчитывается по формуле:
, (9.5)
где Р - давление рабочей среды. Примем расчетное давление Р = 0,4МПа.
мм
Исходя из стандартных диаметров поршней пневмоцилиндров, принимаем ДП = 125 мм.
Вывод: при расчёте зажимного механизма и силового привода было определено усилие W = 7378 Н, создаваемое пневматическим силовым приводом с диаметром поршня ДП = 125 мм, усилие зажима Q = 3689 H.
9.5 Описание приспособления
Приспособление предназначено для базирования и закрепления заготовки кулачка при ее обработке на горизонтально-фрезерном станке 6Р80Г.
Тиски состоят из корпуса 4 с встроенным пневмоцилиндром 3, штока 1, передающего усилие зажима через качающийся рычаг 2 подвижной губке 5, расположенной на базовой поверхности корпуса тисков, в Т-образных пазах которой установлена неподвижная губка 6 и базовый угольник 7. Тиски устанавливаются на основании 8, которое крепиться болтами к столу станка.
Приспособление работает следующим образом: заготовку устанавливают на базовый угольник 7, совмещая со всеми опорами 17. После этого шток пневмоцилиндра 1 двигает качающийся рычаг 2 вниз, который в свою очередь двигает подвижную губку 5, поджимающую заготовку к опорам 17. Процесс закрепления окончен. После обработки шток 1 пневмоцилиндра двустороннего действия двигает качающийся рычаг 2 вверх. Процесс раскрепления аналогичен процессу закрепления. Как только подвижная губка 5 отойдет от поверхности обработанной детали, она снимается с базового угольника 7. Система принимает исходное положение.
10. Выбор и проектирование режущего инструмента
В качестве объекта проектирования примем торцовую фрезу со вставными ножами, в основу конструкции которой положим результаты проведенных в предыдущих разделах патентных исследований.
Определим исходные данные для проектирования:
обрабатываемый материал: сталь 19 ХГН;
ширина фрезерования: В = 33;
модель станка: 6Р80Г.
10.1 Выбор типа конструкции инструмента
Согласно рекомендациям [20], а также результатам патентных исследований, при черновом фрезеровании стали 19ХГН выбираем сборную насадную торцовую фрезу со вставными ножами.
10.2 Выбор материала режущей части
При выборе материала режущей части будем руководствоваться рекомендациями, представленными в [20].
Для чернового фрезерования стали, в качестве режущей части вставных ножей, выбираем твердый сплав Т15К6.
10.3 Выбор геометрических параметров режущей части
Проведем расчет и выбор и расчет параметров режущей части согласно рекомендациям [20]:
задний угол в плане: = 11;
передний угол: = 8;
главный угол в плане: = 60;
вспомогательный угол в плане: 1 = 10;
угол наклона режущей кромки: = 6;
Нормальный задний угол фрезы N в сечении, перпендикулярном главной режущей кромке равен:
, (10.1)
где - задний угол в плане;
- главный угол в плане;
- угол наклона режущей кромки.
Подставив известные значения в формулу (10.1) получим:
.
Таким образом, нормальный задний угол фрезы:
N=10.
Диаметр фрезы определим по формуле:
, (10.2)
где B - ширина фрезерования, мм;
t = 4 - максимальные глубина фрезерования, мм;
Sz = 0,09 - подача (определено ранее), мм/зуб;
l - расстояние между опорами оправки или вылет фрезы относительно шпинделя, принимаем l=250 мм;
ymax = 0,4 - максимально допустимый прогиб оправки, мм.
Подставив известные значения, получим:
мм.
Выбираем стандартное ближайшее значение по ГОСТ 29116-91:
D = 50 мм.
Найдем диаметр посадочного отверстия:
d = 0,44. D, (10.3)
d = 0,44.50 = 22 мм
Округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 9472-90:
d = 22Н7.
Согласно ГОСТу 1092-80 число зубьев для торцовых фрез со вставными ножами диаметром D = 50 мм: z = 5.
10.4. Расчет параметров установки режущего элемента в корпусе инструмента
Для инструмента с механическим креплением вставных ножей задача расчета сводится к определению угла наклона и смещения паза Е под нож относительно диаметральной плоскости. Для определения этих параметров воспользуемся данными, приведенными в [20].
Угол наклона пазов найдем из формулы:
, (10.4)
где 1 - значение поперечного переднего угла;
1 - значение продольного переднего угла.
Для торцовых фрез, оснащенных ножами с припаянными пластинами из твердого сплава:
, (10.5)
tg 1 = tg 8 sin 60 + tg 6 cos 60 = 0,17.
, (10.6)
tg 2 = tg 8 cos 60 - tg 6 sin 60 = - 0,02.
Таким образом, поперечный и продольный передние углы равны:
1 = 10;
2 = - 2.
Угол наклона пазов:
tg = tg - 2. cos 10 = - 0,03;
= - 2.
Смещение паза относительно диаметральной плоскости:
Е = 0,5. D. sin 1 + L. tg , (10.7)
где L = 20 - длина ножа, мм;
Е = 0,5.50. sin 10 + 20. tg - 2 = 3,6 мм.
Остальные элементы конструкции фрезы выбираем по ГОСТ 26596-91 или назначаем из конструктивных соображений.
Допуски на все элементы торцовой фрезы и технические требования к её изготовлению определяем по ГОСТ 26596-91.
По ГОСТ 5808-77 радиальное биение между соседними зубьями не более 0,08 мм. Торцовое биение зубьев не более 0,05.
Чертеж торцовой насадной фрезы со вставными ножами представлен в графической части.
11. Расчет и проектирование участка механической обработки детали
11.1 Расчет необходимого количества оборудования
Деталь - кулачок к патрону является одной из основных деталей кулачкового патрона и служит для базирования и закрепления тел вращения по своим рабочим поверхностям. Работает при постоянных вибрациях системы. Кулачок изготовлен из стали 19ХГН ГОСТ 4543-71. Относится к типу деталей "Кулачки", для обработки которых разработан групповой ТП. Общий объем выпуска этих деталей составляет 5000 дет/год при двухсменном режиме работы. Среднесерийное производство. Чертежи деталей представлены в графической части.
В таблице 11.1 представлено штучное время по операциям ТП.
Таблица 11.1. Определение штучного времени
|
№ операции |
Наименование операции |
Наименование оборудования |
Время, мин |
|
|
Тшт. |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
10 |
Фрезерная |
Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г |
5,87 |
|
|
20 |
Фрезерная |
Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г |
2,08 |
|
|
30 |
Фрезерная |
Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г |
7 |
|
|
40 |
Фрезерная |
Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г |
3,06 |
|
|
50 |
Фрезерная |
Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г |
2,22 |
|
|
60 |
Фрезерная |
Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г |
1,53 |
|
|
70 |
Сверлильная |
Вертикально-сверлильный станок 2Н135 |
2,51 |
|
|
90 |
Шлифовальная |
Плоскошлифовальный |
1,15 |
|
|
Тшт. |
||||
|
станок 3Г71М |
||||
|
100 |
Шлифовальная |
Плоскошлифовальный станок 3Г71М |
0,78 |
|
|
110 |
Шлифовальная |
Плоскошлифовальный станок 3Г71М |
0,78 |
|
|
120 |
Шлифовальная |
Плоскошлифовальный станок 3Г71М |
0,45 |
|
|
130 |
Шлифовальная |
Плоскошлифовальный станок 3Г71М |
0,45 |
При определении количества оборудования необходимо определить действительный фонд времени оборудования Fд. о. и соответствующий ему такт производства .
Действительный фонд времени работы оборудования, принимаемый при расчетах для соответствующего режима работы определим по формуле:
, час (11.1)
где Вр - коэффициент потерь времени на ремонт оборудования, Вр=7%;
Фн - номинальный фонд времени работы оборудования, определяемый по формуле:
, час. (11.2)
где Дк - число календарных дней в году, Дк = 365;
Пр - число праздничных дней в году, Пр = 7;
Вс - число воскресных дней в году, Вс = 53;
Сб - число субботних дней в году, Сб = 52;
Тсм - длительность рабочей смены, Тсм = 8 ч;
Дпр - количество предпраздничных дней, Дпр = 6;
Тпр - время, на которое сокращается предпраздничный день, Тпр = 1ч;
С - количество смен в сутки, С = 2.
Найдем номинальный фонд времени работы оборудования:
Фн = [ (365 - 7 - 53 - 26) · 8 - 6 • 1] • 2 = 4452 ч.
Найдем действительный фонд времени работы оборудования:
Фд = 4452. (1 - 0,07) = 4140 ч.
Годовая программа запуска изделий определяется по формуле:
, шт. (11.3)
где Пг - годовая программа выпуска, Пг = 5000 шт.;
Зч - процент деталей, уходящих в запчасти, Зч = 15%;
Бр - процент потерь деталей в брак, Бр = 2%. Таким образом:
Пг. зап=5000. (1 + 0,15). (1+0,02) =5865дет.
Такт выпуска изделий найдем по формуле:
, мин. (11.4)
где Фд - действительный фонд времени работы оборудования;
Пг. зап. - годовая программа запуска изделий. Таким образом:
Для расчета количества станков, требуемых для выполнения операций Sрасч, необходимо определить станкоемкости этих операций:
tc. = tшт,
где tшт - штучное время;
tс - станкоемкость.
Рассчитаем количество станков по формуле:
Sрасч= tшт / , (11.5)
где - такт выпуска изделий.
Результаты заносим в таблицу 11.2
Таблица 11.2. Число единиц основного оборудования
|
Операция |
tшт. |
Sрасч. |
Sприн. |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
10 Фрезерная |
5,87 |
0,138 |
1 |
|
|
20 Фрезерная |
2,08 |
0,049 |
1 |
|
|
30 Фрезерная |
7 |
0,165 |
1 |
|
|
40 Фрезерная |
3,06 |
0,072 |
1 |
|
|
50 Фрезерная |
2,22 |
0,052 |
1 |
|
|
60 Фрезерная |
1,53 |
0,036 |
1 |
|
|
70 Сверлильная |
2,51 |
0,059 |
1 |
|
|
90 Шлифовальная |
1,15 |
0,027 |
1 |
|
|
100 Шлифовальная |
0,78 |
0,018 |
1 |
|
|
110 Шлифовальная |
0,78 |
0,018 |
1 |
|
|
120 Шлифовальная |
0,45 |
0,011 |
1 |
|
|
130 Шлифовальная |
0,45 |
0,011 |
1 |
|
|
Общее число станков: Sобщ = 12 шт. |
Полученные малые значения количества станков означают, что их необходимо догрузить другими видами продукции.
Догрузка оборудования находится по формуле:
Nдог = (Sпр - Sрасч) · Фд · 60/Тшт · Ку, дет. (11.6)
где Ку =1,05 - коэффициент ужесточения норм.
Nдог (оп.10) = (1 - 0,138) · 4140 · 60/ (5,87 · 1,05) = 34740 дет.
Nдог (оп. 20) = (1 - 0,049) · 4140 · 60/ (2,08 · 1,05) = 108163 дет.
Nдог (оп.30) = (1 - 0,165) · 4140 · 60/ (7 · 1,05) = 28219 дет.
Nдог (оп.40) = (1 - 0,072) · 4140 · 60/ (3,06 · 1,05) = 71744 дет.
Nдог (оп.50) = (1 - 0,052) · 4140 · 60/ (2,22 · 1,05) = 101022 дет.
Nдог (оп.60) = (1 - 0,036) · 4140 · 60/ (1,53 · 1,05) = 149055 дет.
Nдог (оп.70) = (1 - 0,059) · 4140 · 60/ (2,51 · 1,05) = 88690 дет.
Nдог (оп.90) = (1 - 0,027) · 4140 · 60/1,15 · 1,05) = 200160 дет.
Nдог (оп.100) = (1 - 0,018) · 4140 · 60/ (0,78 · 1,05) = 297837 дет.
Nдог (оп.110) = (1 - 0,018) · 4140 · 60/ (0,78 · 1,05) = 297837 дет.
Nдог (оп.120) = (1 - 0,011) · 4140 · 60/ (0,45 · 1,05) = 519931 дет.
Nдог (оп.120) = (1 - 0,011) · 4140 · 60/ (0,45 · 1,05) = 519931 дет.
Проводим перерасчет необходимого количества оборудования по формуле:
Sрасч. = Тшт · (Nг + Nдог) / Фд · Квн · 60, (11.7)
где Квн. - коэффициент выполнения нормы, принимаем Квн. = 1,2.
Sрасч. (оп.10) = 5,87 · (5000 + 34740) / 4140 · 1,2 · 60 = 0,78.
Sрасч. (оп. 20) = 2,08 · (5000 + 108163) / 4140 · 1,2 · 60 = 0,79.
Sрасч. (оп.30) = 7 · (5000 + 28219) / 4140 · 1,2 · 60 = 0,78.
Подобные документы
Служебное назначение и техническая характеристика детали. Общее описание проектируемого участка, обеспечение функционирования. Обработка конструкции детали на технологичность. Критерии оценки технологической эффективности процесса правки и шлифования.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 07.06.2016Технологичность деталей, подвергаемых механической обработке. Расчет межоперационных припусков и промежуточных размеров заготовки. Описание конструкции и особенностей её функционирования. Описание используемого оборудования. Выбор типа производства.
курсовая работа [656,6 K], добавлен 30.11.2009Расчет объема выпуска и определение типа производства. Общая характеристика детали: служебное назначение, тип, технологичность, метрологическая экспертиза. Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали. Эскизы обработки, установки.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 13.02.2014Разработка технологического процесса изготовления детали цапфа. Служебное назначение детали. Расчет режимов резания, операционных размеров и норм времени. Анализ применения ЭВМ на стадиях разработки технологического процесса и изготовления деталей.
курсовая работа [756,6 K], добавлен 20.03.2013Описание узла машины, назначение детали. Анализ ее конструкции на технологичность. Определение типа производства, выбор технологического оборудования и оснащения. Расчет и определение промежуточных припусков. Описание конструкции приспособления.
курсовая работа [505,9 K], добавлен 07.06.2014Программа восстановления (ремонта) детали "Вал ПН-40УВ". Служебное назначение детали, ее размерная цепь. Анализ технических требований к детали, отработка ее конструкции на технологичность. Выбор методов и средств технического контроля качества.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 03.06.2014Расчёт объёма выпуска и размера партии деталей. Служебное назначение детали "вал". Анализ соответствия технических условий и норм точности назначению детали. Анализ технологичности конструкции детали. Технологический маршрут изготовления детали.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 10.03.2011Разработка технологии сборки узла "клапан". Механическая обработка и служебное назначение детали "втулка". Обработка конструкции изделия на технологичность. Выбор заготовки для заданной детали, метод ее получения, определение конфигурации и размера.
курсовая работа [353,1 K], добавлен 21.01.2015Служебное назначение детали "рычаг", выбор и свойства материала изделия. Анализ технологичности конструкции. Содержание и последовательность технологических операций. Описание конструкции; расчет станочного приспособления, протяжки и калибра шлицевого.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.02.2015Описание служебного назначения детали. Определение типа производства от объема выпуска и массы детали. Выбор вида и метода получения заготовки. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки и оборудования. Разработка техпроцесса изготовления корпуса.
курсовая работа [137,3 K], добавлен 28.10.2011
