Проект механического цеха на основе базового технологического процесса обработки детали 800101 с ЗАО "ПМЗ"
Экономическое сравнение заготовок, полученных литьем в кокиль и под давлением, по затратам на их изготовления и механической обработки. Проектирование токарного и контрольного приспособлений, кондуктора. Расчёт программы запуска деталей в производство.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 12.12.2014 |
Размер файла | 8,5 M |
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.
0,14
-
Вспомогательное время
=0,23+0,28+2,1+0,14=2,75
Время на обслуживание рабочего места согласно [ 9, карта 28, с. 101] =3,5%
Время на отдых и личные потребности для станков с механической подачей согласно
[9, карта 88, с.203] =4%
Учитывая коэффициент серийности на вспомогательное время =1,15[ 9, карта 1,с.31], определим штучное время на операцию
Принимаем подготовительно-заключительное время =18мин.
При годовой партии =500шт, месячной партии =40шт, числе запусков в месяц =2, получим размер операционной партии =20шт.
Штучно-калькуляционное время определится в виде
2. Конструкторская часть
2.1 Проектирование токарного приспособления
2.1.1 Анализ исходных данных
Граф размерных связей представлен на рисунке 2.1. Согласно графу деталь имеет неполный комплект технологических баз: установочная явная 1, двойная опорная скрытая 2. При сравнении с техническими требованиями, предъявляемыми к поверхностям детали из их служебного назначения, обрабатываемые поверхности связываются между собой с полной или частичной сменой баз.
Рисунок 2.1-Граф размерных связей
Основные технические требования к детали сведём в таблицу 2.1.
Основной задачей при выполнении рассматриваемой операции является обеспечение размера 110±0.2 между плоскостями 1 и 3 и отклонения от соосности между обрабатываемыми с одной установки отверстиями 4 и 6. Обработка канавок и прочих неточных поверхностей может быть обеспечена с нормальной точностью и не нуждается в частом контроле.
Таблица 2.1-Технические требования к детали
№ п/п |
По служебному назначению |
На операцию |
|||
Размерные связи |
Величина, мм |
Размерные связи |
Величина, мм |
||
1 |
Размер |
Размер |
|||
2 |
Отклонение от соосности |
Отклонение от соосности |
Неуказанные технические требования взаимного расположения поверхностей определим по [1, табл.2.28, с.414; табл.2.35,с.426; табл.2.40,с.443].
2.1.2 Выбор принципиальной схемы и обоснование типа привода приспособления
Согласно [11,с.10]определим коэффициент загрузки приспособления
где число повторений операций, соответствующие числу обрабатываемых заготовок одного типоразмера в течении месяца.
месячный фонд времени работы СП, мин.
Из технологического процесса определяем:
— основное технологическое время =0.74;
— вспомогательное время =0.83;
— штучное время =1.73мин.
Принимаем годовую партию =500шт
Тогда месячная партия
Число повторений запусков в месяц =1
Размер операционный партии
Штучно-калькуляционное время (при подготовительно-заключительном времени)
мин
Фонд времени работы в месяц
Имеем
Согласно [11, рис.2.1,с.11] принимаем универсально-наладочное приспособление (УНП), которое переналаживается путём смещения или замены отдельных деталей.
Такт выпуска деталей
мин,
где-действительный фонд времени работы станка в рассматриваемый период, мин
N-объём выпуска деталей
Принимаем =160мин; N=40шт
Штучное время на данной операции
где - коэффициент загрузки оборудования
Согласно [11, с.13] =0.7
При этом
При а=10% вспомогательное время не должно превышать величину
Согласно технологическому процессу =0.83мин.
Принимаем одноместное однопозиционное приспособление с гидравлическим зажимом. Время на зажим-отжим заготовки согласно [ 9,карта16, поз. 44, с. 59] =0.2мин.
При этом фактический коэффициент загрузки станка составит:
,
что приемлемо в условиях мелкосерийного производства.
Таким образом, выбранный пневматический зажим обеспечивает необходимое быстродействие приспособления и производительность токарно-револьверного станка с ЧПУ 1П420ПФ30, на котором приспособление устанавливается на фланцевый конец шпинделя.
2.1.3 Силовой анализ приспособления
Расчётная схема действия сил на заготовку при закреплении её в токарном приспособлении показана на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2- Расчётная схема приспособления
Рассмотрим наиболее нагруженный переход растачивания канавки, выполняемый на операции 025. Этот переход имеет два характерных приёма: непосредственно растачивание канавки многопроходным поперечным циклом и обработка двух галтелей.
Согласно проведенному в технологической части расчёта при использовании многопроходного цикла с глубиной резания t=7мм и величиной подачи S=0,5 мм/об получили следующие значения сил резания:
--тангенциальная сила резания Н;
--радиальная сила резания Н;
--осевая сила резания Н.
В данном случае на первом проходе осевая сила резания имеет два взаимнопротивоположных значения и не учитывается в расчёте, т. к. резец работает одновременно двумя вспомогательными режущими кромками. На остальных проходах сила резания направлена в сторону действия силы закрепления заготовки Q и на этих проходах необходимы меньшие силы закрепления.
Для приёма, связанного с обработкой галтельного участка, характерно направление осевой силы против силы закрепления Q . Более нагружены с точки зрения сил закрепления является обработка галтели с глубиной резания t=3мм и подачей S=0,6мм/об. Учитывая, полученные в технологической части расчётные формулы для определения сил резания, можем вычислить силы резания для рассматриваемого случая:
Н;
Н;
Н.
Согласно расчётной схеме в приспособлении возможен проворот относительно горизонтальной оси заготовки под действием тангенциальной силы , опрокидывание относительно крайней нижней точки установочной плоскости О под действием радиальной и осевой сил и отрыв заготовки от установочной базы приспособления под действием осевой силы .
Рассмотрим случай проворота при многопроходном цикле. В этом случае сумма моментов относительно оси заготовки равна нулю. Имеем:
,
где К- коэффициент запаса;
D0- обрабатываемый диаметр, мм.
Согласно операционной карте обрабатываемый диаметр D0=62мм.
В соответствии с [5, с.84] коэффициент К определяется по формуле :
,
где - коэффициент гарантированного запаса;
- коэффициент, учитывающий случайные неровности;
- коэффициент, характеризующий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента;
-коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании;
-коэффициент, характеризующий постоянство силы закрепления;
-коэффициент эргономики ручных зажимных механизмов;
-коэффициент, учитывающий наличие крутящих моментов, стремящихся провернуть заготовку, установленную плоской поверхностью на постоянные опоры.
Согласно [6,с.85] =1,5; при черновой обработке =1,2; для цветных сплавов при малом затуплении инструмента принимаем =1; при прерывистом резании =1,2; для приспособлений с упругими элементами =1,2; для механизированных приспособлений =1; при установке на опорную шайбу =1,5.
Имеем коэффициент запаса:
Момент сил трения согласно [ 12 ] для трёх прижимов определяется по формуле:
,
где D- наибольший диаметр установочной поверхности детали;
d-наименьший диаметр установочной шайбы приспособления;
f-коэффициент трения.
В данном случае: D=80мм; d=52мм. Согласно [6, табл.10,с.85] f= 0.16
Подставив необходимые значения в уравнение равновесия, определим величину силы зажима Q.
;
Отсюда:
.
В случае проворота при обработке галтели сила Q будет заведомо меньше полученной, т. к. тангенциальная сила будет меньше, чем при многопроходном цикле.
Рассмотрим случай опрокидывания. При этом сумма моментов относительно точки О должна равняться нулю.
Для случая многопроходного цикла:
,
где а - координирующий размер линии действия силы прижима Q , мм;
b - координирующий размер линии действия силы , мм.
Имеем при диаметре заготовки под закрепление D=80мм и ограничивающем диаметре прижимов приспособления d0=62мм координирующий размер:
мм.
Согласно операционному эскизу координирующий размер b=83,5мм.
Можем определить силу прижима заготовки:
При обработке галтели уравнение моментов примет вид:
.
Сила прижима заготовки получит значение:
Рассмотрим случай отрыва в случае обработки галтели. При этом сумма сил действующих вдоль вертикальной оси должна равняться нулю.
Отсюда определим усилие прижима заготовки:
Окончательно принимаем усилие прижима Q=15300Н.
Согласно схеме приспособления усилие зажима силового привода определится по формуле:
,
где х -ход пружин сжатия, мм;
-жёсткость пружин сжатия, Н/мм.
Соотношение перемещений прижима и штока соответствует единице, т.е. =.
Исходя из условий безопасной эксплуатации, принимаем ==3мм.
Учитывая большую величину усилия на штоке, принимаем в качестве силового привода гидроцилиндр. Принимаем три пружины сжатия 358 по ГОСТ 13766-68 с наружным диаметром Dп2=30мм; диаметром проволоки dп1=2.5мм; максимальным усилием Р3=104Н; жёсткостью витка z1=18,4Н/мм и пружину 441 по ГОСТ 13766-68 с наружным диаметром Dп2=45мм; диаметром проволоки dп1=4мм; усилием Р3'=245Н; жёсткостью витка z1=36,4Н/мм. Максимальное усилие всех пружин определится в виде:
Рк=3?Р3+Р3'=3?104+245=557Н.
Сила пружины при рабочем перемещении:
Р2=Р3?(1-?),
где ? - относительный инерционный зазор пружины, мм.
Согласно [13,табл. 119, с. 212] принимаем ?=0,2мм.
Для пружины 358:
Р2=104?(1-0,2)=83Н.
Для пружины 441:
Р2'=245?(1-0,2)=196Н.
Учитывая, что ход пружин х===3мм, определим их жёсткость:
Для пружины 358:
.
Для пружины 441:
.
Число рабочих витков определится в виде:
Для пружины 358:
витка.
Для пружины 441:
витка.
Получим усилие зажима силового привода:
W=3?15300+3?3?28=46152H.
Диаметр гидроцилиндра определяется по формуле:
,
где p - давление масла, МПа;
-механический КПД;
с- жесткость пружины, Н/м;
- сила на штоке, Н;
х- ход пружины, мм.
Согласно [13, с. 481] принимаем =0,93.
Принимаем давление масла р=10МПа.
Учитывая, что =W, получим:
.
Сила на штоке уточняется по формуле:
.
Уточняем силу зажима заготовки Q:
H.
Принимаем в качестве силового привода гидроцилиндр 7021-0074 по ГОСТ 19897-74 одностороннего действия с номинальным усилием при давлении рабочей жидкости р=10МПа.
Диаметр резьбы шпилек, передающих движение от штока к зажимным планкам, определим по зависимости:
,
где с- коэффициент вида резьбы;
[?]- допускаемое напряжение растяжения.
Согласно [14,с.131] для основной метрической резьбы с=1.4; для винтов из стали 45 [?]=80МПа.
Получим номинальный диаметр резьбы:
Конструктивно, учитывая необходимую длину шпильки, принимаем диаметр резьбы d=24мм.
2.1.4 Расчёт станочного приспособления на точность
Расчётная схема анализа точности приспособления
Расчётная схема анализа точности приспособления представлена на рисунке 2.3
Рисунок 2.3- Расчётная схема анализа точности приспособления
Выявление элементарных погрешностей обработки
Согласно приведенной схеме запишем общую формулу погрешности:
,
где -допуск соосности поверхности детали O64 относительно базового отверстия, мм;
-систематическая составляющая погрешности закрепления, мм;
е- радиальное биение на шпинделе станка, мм;
-зазор между пальцем приспособления и базовым отверстием детали, мм;
- зазор между базовым отверстием приспособления и базовой цилиндрической поверхностью шпинделя, мм;
6?- поле рассеивания размера детали, мм;
- коэффициент запаса, учитывающий неучтённые факторы;
- искомый допуск соосности базового пальца и установочного отверстия приспособления, мм.
Расчёт точности приспособления
Учитывая, что направление силы зажима перпендикулярно рассматриваемым размерам, принимаем погрешность закрепления =0.
Допуск соосности детали равен =0.22мм.
Учитывая, что диаметр пальца мм, а диаметр базового отверстия мм, определим зазор в сопряжении наружной цилиндрической поверхности базового пальца с базовым отверстием заготовки:
Учитывая, что диаметр посадочного отверстия приспособления мм, а диаметр посадочной наружной цилиндрической поверхности шпинделя мм, получим зазор в сопряжении:
Величину радиального биения шпинделя принимаем равной дискретности системы координат в радиальном направлении е=0,001мм.
Величину поля рассеивания размера детали принимаем 6?=0.005мм.
Учитывая направление силы зажима, принимаем =0.
Принимаем коэффициент запаса =0,5.
Определим допуск соосности приспособления из общей формулы погрешности:
;
Принимаем =0,05мм.
Распределим полученный допуск между звеньями сборочной размерной цепи при сборке приспособления, в которой замыкающее звено =0±0,5?=0±0,025
Уравнение размерной цепи имеет вид:
=++,
где - биение установочной и посадочной шеек пальца
- биение посадочной шейки пальца и отверстия под палец в планшайбе
-биение отверстия под палец в планшайбе и установочного отверстия приспособления.
Согласно [13, табл. 22, с. 356] допуск радиального биения посадочной поверхности пальца Oмм установочной шейки пальца Oмм соответствует 4-й степени точности по ГОСТ 24643-81. Согласно [1, табл. 2.40, с. 443] допуск радиального биения
=0,006мм. Получим звено размерной цепи =0±0,003мм.
При диаметре посадочной поверхности пальца Oмм и диаметре посадочного отверстия под палец в планшайбе Oмм получим максимальный зазор в сопряжении =0,034мм. Получим звено размерной цепи =0±0,5?=0±0,017мм.
Допуск звена определим по остаточному принципу:
=0,05-(0,006+0,034)=0,01мм.
Уточним величину :
=0,006+0,034+0,01=0,05мм.
Получили соответствие ?.
Допуск биения установочной плоскости приспособления и посадочной поверхности установочного кольца принимаем в несколько раз точнее, чем соответствующий допуск на деталь:
,
где LПР - расстояние между торцами приспособления, мм;
Lд - расстояние между установочной поверхностью 1 и обрабатываемым торцем 2 детали, мм.
Учитывая, что LПР=265мм; Lд=110мм, получим:
мм.
Расчёт износа опорных элементов
Износ установочного кольца и цилиндрического пальца согласно [14,с.108-109] определяется по формуле
,
где -постоянная, зависящая от вида установочных элементов и условий контакта;
N - количество контактов заготовки с опорой в год.
Согласно исходным данным, учитывая замену опорных элементов при переналадке приспособления на обработку других деталей, N=500.
В соответствии с [14,табл.3.2,с.109] коэффициентыравны:
=0.0016- для цилиндрического пальца из стали У7А;
=0.004- для установочного кольца из стали 20.
Получим износ установочного кольца
Износ цилиндрического пальца
2.1.5 Конструирование станочного приспособления
Выбор и обоснование установочных и направляющих элементов
В качестве установочной поверхности приспособления применим круглую установочную пластину, которая будет базировать деталь по установочной конструкторской базе детали. В качестве двойной опорной базы применим центральный цилиндрический палец, который базирует деталь по достаточно точной поверхности. Выбранные базы позволяют обеспечить удобный доступ к большему числу поверхностей детали.
Опорная база обеспечивается трением. Положение опорной базы не играет существенной роли при обеспечении размерных связей на операции, так как проворот детали на некоторый угол не приведёт к браку и невозможности сборки.
Выбор материала деталей приспособления
Установочную пластину изготовим из стали 20 с последующей закалкой до HRC35…40, так как пластина имеет значительную площадь при сравнительно малых нагрузках. Цилиндрический палец изготовим из стали У7А с последующей закалкой и цементацией до HRC 40…45, так как палец имеет наибольшую точность и малый запас на износ. Для изготовления корпуса приспособления применим разъёмную конструкцию из стали 3. Болты, планки, прижим и другие крепёжные элементы изготовим из стали 6 с последующей закалкой до HRC35…40 с целью получения необходимых для восприятия нагрузок свойств.
Стакан и установочную плиту изготовим из стали У8А с последующей закалкой и цементацией до HRC40…45 с целью их минимального износа при переналадке и работе.
В качестве покрытия для корпуса, пальца, установочного кольца, зажимных элементов применим химическое окисление.
Нерабочие поверхности корпуса и свободные поверхности других деталей необходимо окрасить эмалью.
Описание конструкции приспособления
Разрабатываемое приспособление относится к типу планшайб. На переднюю часть корпуса круглой формы крепится установочное кольцо и цилиндрический палец.
Особенность приспособления заключается в том, что в его конструкции применён гидравлический привод без дополнительных механизмов-усилителей, что обеспечивает точность и быстроту зажима заготовки при сравнительно малом количестве деталей.
Для непосредственно закрепления заготовки применяются стандартные прижимы со шпильками.
Корпус приспособления состоит из трёх разъёмных частей с целью сокращения затрат металла при изготовлении корпуса и упрощения доступа к сменному пальцу.
Приспособление устанавливается на фланцевый конец шпинделя цилиндрическим отверстием и закрепляется тремя винтами.
Формулирование технических требований сборки
При сборке приспособления необходимо выдержать следующие технические требования:
1. размер и биение установочной плоскости приспособления и посадочной поверхности установочного кольца;
2. торцевое биение установочного отверстия приспособления относительно установочной плоскости приспособления;
3. радиальное биение посадочного диаметра цилиндрического пальца относительно установочного отверстия приспособления.
При сборке приспособления используется метод совместной обработки базовых поверхностей приспособления с использованием штифтовых соединений.
Обеспечение безопасности работы
В данном случае при работе на токарном станке наибольшую опасность представляют собой некруглые вращающиеся части приспособления и детали. С целью повышения безопасности работы применяется кроме защитного экрана станка и защитный кожух на самом приспособлении.
Для исключения протекания рабочей жидкости гидропривода все подводы жидкости осуществляются через каналы в шпинделе станка и корпусе приспособления.
Гидронасос может быть установлен на станок вместо механизма подачи прутка.
С целью уменьшения вероятности самоотвинчивания крепёжных винтов применяются пружинные стопорные кольца
2.1.6 Особенности сборки и метода контроля станочного приспособления
При сборке приспособления согласно [15,с.76-94] используется следующий порядок сборки:
1. в корпусе на токарном станке растачиваются необходимые отверстия и обрабатываются исполнительные плоскости на плоскошлифовальном станке;
2. в корпус запрессовываются постоянные втулки для прихватов и от проворота удерживаются штифтами;
3. корпус собирается из трёх частей по установочным шрифтам;
4. окончательно обрабатываются с одной установки базовое отверстие приспособления и отверстие под палец;
5. в корпус устанавливается центральный цилиндрический палец и фиксируется гайкой;
6. производится завинчивание крепёжных винтов;
7. производится контроль приспособления и доводка отдельных поверхностей при необходимости.
При контроле приспособления согласно [15,с.67-76] настройка ведётся по выточке в корпусе (в плоскости XY) и базовой плоскости (направление OZ) с помощью стоек с индикаторами.
Проверка качества поверхности ответственных поверхностей ведется на профилометре.
Неуказанные технические требования формы и взаимного расположения поверхностей находятся в пределах допусков на соответствующие размеры и не контролируются.
2.2 Проектирование кондуктора
2.2.1 Анализ исходных данных
Граф размерных связей представлен на рисунке 1.1. Согласно графу деталь имеет полный комплект баз: установочная явная 1, двойная опорная скрытая 2, опорная скрытая 3. Обрабатываемые поверхности входят в комплект вспомогательных баз: установочная явная 4, двойная опорная скрытая 5, опорная скрытая 6. Фаска 7 привязана к цилиндрической обрабатываемой поверхности 6 и плоской поверхности 4.
Рисунок 2.4-Граф размерных связей
При обработке происходит частичная смена баз: обрабатываемая поверхность 6 задаётся относительно плоской поверхности 1 вместо 4 в связи с малой площадью последней; поверхность 4 заменяется на поверхность 1 и в дальнейшем не участвует в базировании фаски 7; в качестве третьей базы вместо обрабатываемой поверхности 6 применяется скрытая опорная база 3.
Основные технические требования к детали сведём в таблицу 1.1.
Основной задачей при выполнении рассматриваемой операции является обеспечение размера и отклонения от симметричности между базовым отверстием 5 и обрабатываемым отверстием 6. Обработка фаски 7 ведётся относительно отверстия 6, а настройка на линейный размер фаски ведётся по лимбу станка.
Неуказанные технические требования взаимного расположения поверхностей определим по [1,табл.2.28,с.414; табл.2.35,с.426; табл.2.40,с.443].
Таблица 2.2-Технические требования к детали
№ п/п |
По служебному назначению |
На операцию |
|||
Размерные связи |
Величина, мм |
Размерные связи |
Величина, мм |
||
1 |
Размер |
Размер |
|||
2 |
Отклонение от симметричности |
Отклонение от симметричности |
|||
3 |
Отклонение от перпендикулярности Отклонение от параллельности |
Отклонение от перпендикулярности |
|||
7 |
Отклонение от перпендикулярности |
Отклонение от перпендикулярности Отклонение от перпендикулярности |
2.2.2 Выбор принципиальной схемы и обоснование типа привода приспособления
Согласно [11,с.10]определим коэффициент загрузки приспособления
где число повторений операций, соответствующие числу обрабатываемых заготовок одного типоразмера в течении месяца.
месячный фонд времени работы СП, мин.
Из технологической части определяем:
- годовая партия =500шт;
- месячная партия =40шт;
- размер операционной партии =20шт;
- основное время =0,53мин;
- вспомогательное время =2,75мин;
- коэффициент времени на отдых и личные потребности а=7,5%;
- штучное время 3,97мин;
- подготовительно-заключительное время =18мин;
- штучно-калькуляционное время =4,87мин.
Определим фонд времени работы в месяц:
Имеем
Согласно [11, рис.2.4,с.11] принимаем специально наладочное приспособление (СНП), которое переналаживается путём смещения или замены отдельных деталей.
Такт выпуска деталей
где-действительный фонд времени работы станка в рассматриваемый период, мин
N-объём выпуска деталей
Принимаем =100мин; N=20шт
Штучное время на данной операции
где - коэффициент загрузки оборудования
Согласно [11, с.13] =0.8
При этом
При а=7,5% вспомогательное время не должно превышать величину
Принимаем одноместное однопозиционное приспособление с ручным зажимом. Время на зажим-отжим заготовки 0.14 мин
При этом фактический коэффициент загрузки станка составит
,
что приемлемо в условиях мелкосерийного производства.
Таким образом, выбранный зажим гайкой обеспечивает необходимое быстродействие кондуктора и производительность вертикально-сверлильного станка 2Г125, на котором приспособления устанавливаются на горизонтальную плиту.
2.2.3 Силовой анализ приспособления
Расчётная схема действия сил на заготовку при закреплении её в приспособлении показана на рисунке 3.1.
Осевая сила резания согласно [8,с.124-126] равна
Мощность резания определяется по [8,с.126-128]
Рисунок 3.1- Расчётная схема приспособления
Момент резания определяется по зависимости
Согласно расчётной схеме в приспособлении возможен проворот относительно оси сверла и отрыв заготовки от установочной базы приспособления.
Рассмотрим случай проворота. В этом случае сумма моментов относительно оси сверла равна нулю. Имеем:
,
где К- коэффициент запаса;
-момент сил трения.
В соответствии с [6, с.84] коэффициент К определяется по формуле :
,
где - коэффициент гарантированного запаса;
- коэффициент, учитывающий случайные неровности;
- коэффициент, характеризующий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента;
-коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании;
-коэффициент, характеризующий постоянство силы закрепления;
-коэффициент эргономики ручных зажимных механизмов;
-коэффициент, учитывающий наличие крутящих моментов, стремящихся провернуть заготовку, установленную плоской поверхностью на постоянные опоры.
Согласно [6,с.85] =1.5; при черновой обработке =1.2; для цветных сплавов при малом затуплении сверла принимаем =1; при постоянном резании =1; для зажимных механизмов с ручным приводом =1.3; при повороте ключа более 90? =1.2; при установке на опорную шайбу =1.5.
Имеем коэффициент запаса:
Момент сил трения согласно [ 12 ] определяется по формуле:
,
где D - наибольший диаметр установочной поверхности детали;
d - наименьший диаметр установочной шайбы приспособления;
f - коэффициент трения.
В данном случае: D=85мм; d=65мм. Согласно [6, табл.10,с.85] f= 0.16
Подставив необходимые значения в уравнение равновесия, определим величину силы зажима Q.
;
Рассмотрим случай отрыва. При этом сумма сил действующих вдоль вертикальной оси должна равняться нулю.
Отсюда определим усилие прижима заготовки:
Окончательно принимаем усилие прижима Q=500Н.
Согласно схеме приспособления усилие зажима болта определится по формуле:
,
где ,-размеры приспособления;
? - угол наклона болта.
Согласно чертежу приспособления ==74мм; ?=15?.
Получим усилие зажима болта:
Номинальный диаметр резьбы определяется по формуле:
,
где с- коэффициент вида резьбы;
[?]- допускаемое напряжение растяжения.
Согласно [14,с.131] для основной метрической резьбы с=1.4; для винтов из стали45 [?]=80Мпа.
Получим номинальный диаметр резьбы:
Конструктивно принимаем диаметр резьбы d=6мм.
Момент закрепления согласно [14,с.131] определяется по формуле:
М=0.2d?W=0.2?6?241.5=289.8Н?мм
Момент открепления [14,с.131] определяется по формуле:
М?=0.25d?W=0.25?6?258.8=388.2Н?мм
Учитывая, что в соответствии с требованиями эргономики допустимое усилие, прилагаемое рабочим N=147H. Исходя из этого условия, определим необходимую длину рычага по зависимости:
В данном случае возможен ручной зажим гайкой с рифлениями без использования гаечного ключа.
2.2.4 Расчёт станочного приспособления на точность
Расчётная схема анализа точности приспособления
Расчётная схема анализа точности приспособления представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 2.5- Расчётная схема анализа точности приспособления
Выявление элементарных погрешностей обработки
Согласно приведенной схеме запишем общую формулу погрешности:
,
где - допуск размера детали, мм;
- систематическая составляющая погрешности закрепления, мм;
е - эксцентриситет наружной поверхности кондукторной втулки относительно внутренней, мм;
- зазор между осью базового отверстия и осью наружной цилиндрической поверхности базового пальца, мм;
- зазор между наружной поверхностью сменной кондукторной втулки и осью отверстия постоянной втулки, мм;
- зазор между осью отверстия сменной кондукторной втулки и осью рабочей поверхности сверла (обрабатываемой поверхности), мм;
6? - поле рассеивания размера детали, мм;
- коэффициент запаса, учитывающий неучтённые факторы;
- искомый допуск на размер приспособления между осью наружной цилиндрической поверхности базового пальца и осью отверстия постоянной втулки, мм.
Расчёт точности приспособления
Учитывая, что направление силы зажима перпендикулярно рассматриваемым размерам, принимаем погрешность закрепления =0.
Допуск на размеры детали равен =0.4мм.
Учитывая, что диаметр пальца мм, а диаметр базового отверстия мм, определим зазор в сопряжении наружной цилиндрической поверхности базового пальца с базовым отверстием заготовки:
Учитывая, что диаметр отверстия постоянной втулки мм, а диаметр наружной цилиндрической поверхности сменной кондукторной втулки мм, получим зазор в сопряжении наружной цилиндрической поверхности кондукторной втулки с отверстием заготовки постоянной втулки:
Учитывая, что диаметр отверстия сменной кондукторной втулки мм, а диаметр наружной поверхности сверла по ГОСТ 2034-82 мм, получим зазор в сопряжении наружной поверхности сверла с отверстием кондукторной втулки:
Величина радиального биения (эксцентриситета) наружной поверхности кондукторной втулки относительно внутренней согласно[13,с.275] не более 4-й степени. Согласно [1,табл.2.40,с.443] получим: е=0.004мм
Принимаем коэффициент запаса =0.5
Величину поля рассеивания размера детали 6?=0.005мм
Определим допуск на размер приспособления из общей формулы погрешности:
;
Окончательно принимаем =0.08мм.
Определим диаметр срезанного пальца согласно [12,с.28-29]. Принимаем диаметр базового срезанного пальца по е9:
При этом принимаем межосевое расстояние между срезанным и базовым пальцами
в горизонтальном направлении:
Зазор в сопряжении базового срезанного пальца с меньшим базовым отверстием в горизонтальном направлении определяется из выражения:
,
где -минимальный зазор в сопряжении базового цилиндрического пальца с базовым отверстием;
Х- зазор в сопряжении базового срезанного пальца с меньшим базовым отверстием;
-допуск на межосевое расстояние между базовыми отверстиями детали;
-допуск на размер приспособления
При размере базового отверстиямм принимаем стандартный срезанный палец по ГОСТ 12210-66 с величиной ширины цилиндрической ленточки b=2мм.
Величина зазора определится по зависимости
Допуск на межосевое расстояние =0.4мм, =0,08мм
Величина Х определится по формуле
Определим искомый диаметр срезанного пальца из выражения для величины Х:
;
Принимаем диаметр срезанного пальца
Величина Х будет иметь значение
При этом условие установки соблюдается.
Допуск на межосевое расстояние в вертикальном направлении определим из неравенства
,
где-минимальный зазор между цилиндрической частью срезанного пальца и меньшим базовым отверстием.
Величина зазора между цилиндрической частью срезанного пальца и меньшим базовым отверстием по принятым из предыдущего условия значениям определяется по зависимости
Допуск на межосевое расстояние в вертикальном направлении принимаем
;
Получим новое значение между цилиндрической частью срезанного пальца и меньшим базовым отверстием
Полученное значение удовлетворяет условию установки
Окончательно принимаем размер приспособления в вертикальном направлении
Расчёт износа опорных элементов
Износ установочного кольца и цилиндрического пальца согласно [14,с.108-109] определяется по формуле
,
где -постоянная, зависящая от вида установочных элементов и условий контакта;
N -количество контактов заготовки с опорой в год.
Согласно исходным данным N=500.
В соответствии с [14,табл.3.2,с.109] коэффициентыравны:
=0.0016- для цилиндрического пальца из стали У7А;
=0.004- для установочного кольца из стали 20.
Получим износ установочного кольца
Износ цилиндрического пальца
Износ срезанного пальца определяется по формуле
,
где - коэффициент, зависящий от условий контакта.
В соответствии с [14,табл.3.2,с.109] коэффициент для срезанного пальца из стали У8А равен = 0.15.
Получим износ срезанного пальца
2.2.5 Конструирование станочного приспособления
Выбор и обоснование установочных и направляющих элементов
В качестве установочной поверхности приспособления применим круглую установочную пластину, которая будет базировать деталь по установочной конструкторской базе детали. Использование в качестве установочной базы прилегающей к обрабатываемым отверстиям плоской поверхности не возможно вследствие её малой площади.
В качестве двойной опорной базы применим центральный цилиндрический палец, который базирует деталь по достаточно точной поверхности без смены баз при переходе от конструкторских к технологическим размерным связям.
В качестве опорной базы, препятствующей провороту детали в приспособлении, применим срезанный палец, который будет сопрягаться с крепёжным отверстием детали.
Положение опорной базы не играет существенной роли при обеспечении размерных связей на операции, так как проворот детали на некоторый угол не приведёт к браку и невозможности сборки.
Выбор материала деталей приспособления
Установочную пластину изготовим из стали 20 с последующей закалкой до HRC35…40, так как пластина имеет значительную площадь при сравнительно малых нагрузках . Цилиндрический палец изготовим из стали У7А с последующей закалкой и цементацией до HRC40…45, так как палец имеет наибольшую точность и малый запас на износ. Срезанный палец изготовим из стали У8А с последующей закалкой и цементацией до HRC40…45, так как палец имеет сложную форму и малые радиусы скруглений.
Для изготовления корпуса приспособления применим сварную конструкцию из стали 3 с последующим старением после проведения сварочных работ. Сварные швы необходимо отжечь и зачистить.
Болты, планки, прижим и другие крепёжные элементы изготовим из стали 6 с последующей закалкой до HRC35…40 с целью получения необходимых для восприятия нагрузок свойств.
Постоянные и сменные кондукторные втулки изготовим из стали У8А с последующей закалкой и цементацией до HRC40…45 с целью их минимального износа при смене и работе.
В качестве покрытия для корпуса, пальцев, установочного кольца, зажимных элементов применим химическое окисление.
Нерабочие поверхности корпуса и свободные поверхности других деталей необходимо окрасить эмалью.
Описание конструкции приспособления
Разрабатываемое приспособление относится к типу портальных кондукторов. На верхнюю часть корпуса коробчатой формы крепится установочное кольцо, цилиндрический и срезанный пальцы, запрессовываются две постоянные втулки. В постоянные втулки устанавливаются и контрятся болтами две быстросменные кондукторные втулки.
Особенность приспособления заключается в том что установочная база находится со стороны обрабатываемых отверстий, что приводит к неустойчивому положению детали. Для обеспечения устойчивости применяется прижим, который имеет три степени свободы, обеспечиваемые шарнирной парой.
Деталь крепится в приспособлении с помощью только одной гайки с быстросменной шайбой, что позволяет отказаться от применения прогрессивных, но гораздо более дорогих зажимных механизмов.
Кондуктор устанавливается на стол станка через шлифованную в сборе установочную поверхность. Фиксация приспособления в горизонтальной плоскости производится рабочим.
Формулирование технических требований сборки
При сборке приспособления согласно графу размерных связей в приспособлении (рисунок 2.5) необходимо выдержать следующие технические требования:
1. размер вдоль оси х между осью рабочей поверхности центрального пальца 5 и осью отверстия постоянной втулки 6 ;
2. отклонение от симметричности оси отверстия постоянной втулки 6 относительно оси рабочей поверхности центрального пальца 5 вдоль координатного направления У;
3. размеры вдоль координатных направлений Х и У между осями центрального 5 и срезанного 3 пальцев;
4. отклонение от перпендикулярности оси базового пальца 5 относительно базовой поверхности установочного кольца 1 ;
5. отклонение от перпендикулярности оси срезанного пальца 3 относительно базовой поверхности установочного кольца 1 .
Расчёт технических требований к приспособлению с позиции выполнения им функций базирования приведен в таблице 5.1
Таблица 2.3-Технические требования к приспособлению
№ п/п |
Размерные связи |
Значения допусков, мм |
||
Задано |
Рассчитано |
|||
1 |
Размер |
|||
2 |
Отклонение от симметричности |
|||
3 |
Отклонение от перпендикулярности |
|||
4 |
Отклонение от перпендикулярности |
При сборке приспособления используется метод взаимного согласования базовых размеров установочной плиты корпуса приспособления с базовыми размерами кондукторных втулок.
Обеспечение безопасности работы
В данном случае при работе на сверлильном станке наибольшую опасность представляет собой режущий инструмент. С целью уменьшения возможности соскальзывания сверла при направлении его в кондукторную втулку в конструкции последней предусмотрена цилиндрическая заходная часть с увеличенным диаметром.
Учитывая, что приспособление не имеет четкого фиксированного положения в горизонтальной плоскости, в конструкции необходимо применить в конструкции корпуса удобное место для захвата кондуктора рукой рабочего.
С целью уменьшения вероятности сомоотвинчивания крепёжных винтов применим пружинные стопорные кольца
2.2.6 Особенности сборки и метода контроля станочного приспособления
При сборке приспособления согласно [15,с.76-94] используется следующий порядок сборки:
1. в корпусе на координатно-расточном станке сверлятся, зенкеруются и развертываются необходимые отверстия и обрабатываются исполнительные плоскости на плоскошлифовальном станке;
2. в корпус запрессовываются постоянные втулки по методу полной взаимозаменяемости;
3. к корпусу крепятся установочное кольцо без дополнительной выверки кроме как по установочным шрифтам;
4. в корпус запрессовывается центральный цилиндрический палец и дополнительно фиксируется винтами;
5. в корпус запрессовывается срезанный палец;
6. устанавливается зажимной узел в виде шарнирной пары;
7. производится контроль приспособления и доводка отдельных поверхностей при необходимости
При контроле приспособления согласно [15,с.67-76] настройка ведётся по центровым отверстиям в пальцах .
Расстояния между осями отверстий определяется на контрольной плите при помощи набора контрольных оправок и штангенрейсмуса
Несоосность внутреннего диаметра кондукторной втулки относительно наружного определяется в центрах на оправке с использованием индикаторной стойки.
Неперпендикулярность осей пальцев установочной плоскости можно определить косвенным путём при смене баз: установочной базы приспособления 1 на основную базу приспособления 1? с помощью устройства в виде стола с прецизионным вращением и индикаторной стойки. При этом необходимо учитывать величину отклонения от круглости пальцев. Аналогично определяется и величина отклонения от перпендикулярности оси отверстия постоянной втулки установочной плоскости, отличие заключается в использовании контрольной оправки.
Отдельные размеры, получаемые на координатно-расточных станках, при помощи специальных щупов могут быть измерены на этих же станках.
Проверка качества поверхности ответственных поверхностей ведется на профилометре.
Результат смены баз при контроле приспособления приведен в таблице 2.4.
Таблица 2.4-Размерные связи при контроле приспособления
№ п/п |
Размерные связи |
Значения допусков, мм |
||
Задано |
Рассчитано |
|||
1 |
Отклонение от перпендикулярности |
|||
2 |
Размер |
Неуказанные технические требования формы и взаимного расположения поверхностей находятся в пределах допусков на соответствующие размеры и не контролируются.
2.3 Проектирование контрольного приспособления
2.3.1 Метод контроля
В рассматриваемом контрольном приспособлении производится контроль осевого биения поверхности O40мм относительно O64мм в пределах 0,02 мм.
Применим в качестве отсчётного механизма индикатор многооборотный 1МИГП по ГОСТ 9696-82 с ценой деления 0,001мм; диапазоном измерения 0…1мм; допускаемой погрешностью 0,0018мм; измерительным усилием 200±50 сН и габаритными размерами 70?106?20 мм [16, табл.14, с.562].
Для непосредственного измерения используется рычаг с передаточным отношением (рисунок 1.1):
.
Рисунок 2.6-Схема контрольного приспособления.
Ось базового отверстия O64мм улавливается с помощью конической поверхности.
Значит в данном случае метод измерения абсолютный (величину определяют по отсчётному устройству), косвенный (искомую величину определяют через передаточное отношение), упрощённый (биение проверяется не на всей длине отверстия), контактный.
2.3.2 Анализ конструкции приспособления
Принцип действия рассматриваемого контрольного приспособления состоит в следующем. Деталь устанавливается на плиту 8 и защемляется на конической поверхности плиты базовым отверстием O64мм. В приспособлении через цангу 3 и гайку 14 закрепляется индикатор. Ножка индикатора упирается в торец стержня 12. Стержень 12 передаёт движение от наконечника 1 через рычаг 2 ножке индикатора. Рычаг 2 в корпусе 7 закреплён на пальце 10, который с помощью рукоятки 2 свободно вращается вокруг своей оси. Разность максимального и минимального значений будет показывать перемещение стержня. Чтобы определить искомую погрешность, нужно полученное значение разделить на передаточное отношение.
Для надёжного снятия заготовки в конструкции предусмотрен съёмник 9, который приводится в движение гайкой 15 с закреплёнными на ней рукоятками 22.
2.3.3 Оценка погрешности измерения
Оценку погрешности измерения проведём по зависимости:
,
где - суммарная погрешность измерения, мм; ? - допуск на измеряемый размер, мм. Принимаем суммарную погрешность измерения с учётом коэффициента запаса =5:
.
3. Организационная часть
3.1 Расчёт программы запуска деталей в производство
Программа запуска деталей в производство рассчитывается по формуле:
,
где - годовая программа выпуска деталей, шт.
При условии, что =500шт, получим:
=1,15?500=575шт
Исходные данные необходимые для расчёта сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 -- Штучно-калькуляционное время на операциях технологического процесса изготовления детали 800101
№ опер. |
Наименование операции |
Станок |
Тштi, мин |
ТП-Зi |
nопi, шт. |
Тш-кi, мин |
|
020 |
Токарно-револьверная с ЧПУ |
1П420ПФ30 |
1,86 |
33,4 |
40 |
2,7 |
|
025 |
Токарно-револьверная с ЧПУ |
1П420ПФ30 |
1,73 |
33,4 |
40 |
2,56 |
|
030 |
Вертикально-фрезерная с ЧПУ |
6520МФ3 |
1,87 |
30,3 |
40 |
2,63 |
|
035 |
Сверл.-фрез.-расточная с ЧПУ |
КС12500м |
1,98 |
30,3 |
40 |
2,74 |
|
040 |
Сверл.-фрез.-расточная с ЧПУ |
КМЦ600 |
3,45 |
30,3 |
20 |
4,97 |
|
045 |
Вертикально-сверлильная |
2Г125 |
6,79 |
18 |
20 |
7,69 |
|
050 |
Вертикально-сверлильная |
2Г125 |
2,12 |
18 |
40 |
2,57 |
|
055 |
Вертикально-сверлильная |
2Г125 |
2,92 |
18 |
40 |
3,37 |
|
060 |
Вертикально-сверлильная |
2Г125 |
3,97 |
18 |
40 |
4,87 |
|
Итого |
26,69 |
229,7 |
40 |
34,1 |
Обоснование типа производства приведено в технологической части.
3.2 Определение количества рабочих мест на участке и коэффициентов их загрузки
Определяем потребное количество оборудования по зависимости:
,
где - основной годовой фонд работы оборудования, ч;
- коэффициент загрузки оборудования;
- коэффициент выработки.
Для всех станков принимаем при двусменной работе =4015ч [17,табл. 7, с.131]. Для мелкосерийного производства принимаем =0,7; =1,05 [18,с.71].
Предварительно принимаем число станков на каждой операции технологического процесса =1.
Полученные результаты сведём в таблицу 3.2.
Таблица 3.2-- Расчёт числа рабочих мест на участке и коэффициентов их загрузки
№ опер. |
Наименование операции |
Тш-кi, мин |
||||||
020 |
Токарно-револьверная с ЧПУ |
2,7 |
0,009 |
1 |
0,65 |
1 |
0,65 |
|
025 |
Токарно-револьверная с ЧПУ |
2,56 |
0,008 |
1 |
0,62 |
1 |
0,62 |
|
030 |
Вертикально-фрезерная с ЧПУ |
2,63 |
0,009 |
1 |
0,63 |
1 |
0,63 |
|
035 |
Сверл.-фрез.-расточная с ЧПУ |
2,74 |
0,009 |
1 |
0,66 |
1 |
0,66 |
|
040 |
Сверл.-фрез.-расточная с ЧПУ |
4,97 |
0,016 |
1 |
1,19 |
2 |
0,6 |
|
045 |
Вертикально-сверлильная |
7,69 |
0,025 |
1 |
1,85 |
2 |
0,93 |
|
050 |
Вертикально-сверлильная |
2,57 |
0,008 |
1 |
0,62 |
1 |
0,62 |
|
055 |
Вертикально-сверлильная |
3,37 |
0,011 |
1 |
0,81 |
1 |
0,81 |
|
060 |
Вертикально-сверлильная |
4,87 |
0,016 |
1 |
1,17 |
2 |
0,59 |
|
Итого |
34,1 |
0,12 |
9 |
8,2 |
12 |
- |
Определим месячную программу запуска деталей в производство
Среднее штучно-калькуляционное время определим по зависимости:
мин
Определим среднюю загрузку деталью одного рабочего места в месяц:
=48?3,79=181,92мин
Определяем удельную трудоёмкость месячной программы запуска детали:
,
где - эффективный фонд времени оборудования, ч.
При числе смен в месяц j=45 =300ч [19, с.16].
Имеем:
%
Определяем продолжительность выпуска деталей 800101 за месяц
смены.
Определяют месячный эффективный фонд времени работы оборудования по выпуску данной детали (в часах):
ч.
Определим расчетное количество станков на каждой операции по формуле:
,
Округляем полученные расчётные значения до целых в сторону увеличения.
Определяем коэффициенты загрузки оборудования по зависимости:
,
где - принятое количество станков на операции.
Полученные результаты сведём в таблицу 3.2.
Определим средний коэффициент загрузки оборудования
.
График загрузки оборудования приведен на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1--График загрузки оборудования
3.3 Определение длительности технологического цикла изготовления детали
В данном случае, учитывая тип производства, возможность уменьшения простоев оборудования, наиболее приемлемым является параллельно-последовательный тип движения предметов труда.
Принимаем на основании предыдущих расчётов размер операционной партии =40шт.
При параллельно-последовательном типе движения время технологического цикла определится по формуле:
,
где - размер транспортной партии, шт.
-кратчайшее время из двух соседних операций, мин
Принимаем =10шт, получим:
При этом время выполнения каждой операции определится в виде:
Величина смещения начала последующей операции относительно предыдущей:
Результаты вычислений оформим в виде рисунка 3.2.
3.4 Организация ремонта оборудования на участке
Рассмотрим организацию ремонта оборудования на примере двух станков:
— токарно-револьверного станка с ЧПУ повышенной точности 1П420ПФ30;
— вертикально-сверлильного станка 2Г125.
Для универсальных металлорежущих станков структура планово-предупредительных ремонтов имеет вид:
К-О-Т1-О-Т2-О-С1-О-Т3-О-Т4-О-С2-О-Т5-О-Т6-О-К,
где К- капитальный ремонт;
С- средний ремонт;
Т- малый ремонт;
О- технический осмотр.
Для станков с ЧПУ структура планово-предупредительных ремонтов и осмотров имеет вид:
К-То1-То1-То2-То1-То1-То1-Т1-То1-То1-То2-Т2-То1-То1-То2-
-Т3-То1-То1-То2-Т4-То1-То1-То2-Т5-То1-То1-То2-Т6-К,
где К- капитальный ремонт;
Т- средний ремонт;
То2- малый ремонт (технический осмотр второй категории);
То1- технический осмотр (первой категории сложности).
Для станков массой до 10т межремонтный цикл определяется по формуле:
где А - справочная величина, ч;
?n - коэффициент, зависящий от серийности производства;
?M - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала
?y - коэффициент, зависящий от условий обработки;
?m - коэффициент, зависящий от массы станка.
Для мелкосерийного производства ?n=1,5.
Коэффициент ?M определяется согласно [20]; для деталей из алюминиевых сплавов ?M=0,75
Коэффициент ?y определяется по [20] ; для станков нормальной точности в нормальных условиях механического цеха ?y=1,1, а для станков повышенной точности ?y=1,2
Коэффициент ?m для легких и средних станков равен: ?m =1.
Величина А в расчётах принимается А=24000ч.
Итого имеем:
-- для станков нормальной точности
Т=1,5?0,75?1,1?1?24000=29700ч
-- для станков повышенной точности
Т=1,5?0,75?1,2?1?24000=32400ч
Определим длительность межремонтного цикла в годах:
-- для станков нормальной точности
--для станков повышенной точности
Межремонтный период определяется по зависимости:
,
где - количество средних ремонтов;
- количество малых ремонтов.
Для универсальных станков =2; =6, а для станков с ЧПУ=6; =6.
Получим:
Для станков с ЧПУ повышенной точности (1П420ПФ30)
Для универсальных станков нормальной точности (2Г125)
Межосмотровой период определяется по зависимости:
,
где - количество осмотров.
Для универсальных станков =9, а для станков с ЧПУ =15
Получим:
Для станков с ЧПУ повышенной точности (1П420ПФ30)
Для универсальных станков нормальной точности (2Г125)
Трудоёмкость ремонта определяется по зависимости
,
где Р- категория ремонтной сложности;
Н- норма времени на ремонт, ч;
С- количество станков.
Результаты расчётов сведём в таблицу 3.3
Таблица 3.3--Трудоёмкости ремонта металлорежущих станков
№ опер. |
Модель станка |
Р |
С |
ТО, ч |
ТМ, ч |
ТС, ч |
ТК, ч |
|
Норма времени на ремонт, ч |
0,85 |
6,1 |
23,5 |
35 |
||||
020, 025 |
1П420ПФ30 |
44 |
2 |
74,8 |
536,8 |
2068 |
3080 |
|
045-060 |
2Г125 |
4,3 |
5 |
18,3 |
131,2 |
505,3 |
752,5 |
График проведения ремонтных работ приведён в таблице 3.4.
Таблица 3.4 -- График проведения ремонтных работ
№ оп. |
Модель станка |
Р |
Дата послед. ремонта |
Вид ремонтных работ |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||||
020, 025 |
1П420ПФ30 |
44 |
10.2003 |
74,8 |
74,8 |
536,8 |
2068 |
|||||||||
C |
O |
O |
M |
C |
||||||||||||
045--060 |
2Г125 |
4,3 |
9.2003 |
752,5 |
18,3 |
505,3 |
||||||||||
M |
K |
O |
C |
3.5 Организация транспортного обслуживания участка
Принимаем, что на участке производятся детали массой до 8кг. Это позволяет в качестве межоперационного транспорта применять ручные тележки грузоподъёмностью:
Принимаем стандартную тележку грузоподъёмностью =400кг
Получим максимальный коэффициент загрузки тележки:
3.6 Организация снабжения рабочих мест инструментом
Норма расхода инструмента определяется по формуле:
,
где - плановый коэффициент загрузки оборудования;
- коэффициент, характеризующий долю машинного времени в штучном;
- коэффициент, характеризующий долю машинного времени работы с инструментом данного типоразмера;
- коэффициент одновременности использования инструментов;
На сверлильной операции 045 режущим инструментом служит сверло O3 2300-2336 по ГОСТ 866-77. При этом :
--машинное время = 1,77мин;
--штучное время =6,79мин;
--машинное время работы с инструментом данного типоразмера =0,5мин.
— необходимая длина рабочей части L1=20мм;
— общая длина рабочей части l=66мм;
— допустимое стачивание за одну переточку lст=1мм;
— стойкость инструмента до первой переточки Т=60мин.
Получим:
КЗ=0,67; ; ; КО=1.
Допустимое число переточек:
Определим полную стойкость инструмента:
60?(46-1)=2700мин=45ч
Норма расхода инструмента:
Принимаем смешанную замену инструмента для станков с ЧПУ, при которой инструмент заменяется принудительно через определённый промежуток времени Т, а вышедший из строя ранее этого периода заменяют по отказу.
Для универсальных станков применяем замену инструментов по отказу. Инструмент при этом способе заменят по мере выхода его из строя, через случайный промежуток времени безотказной работы.
3.7 Организация технического контроля на участке
На участке технический контроль производится непосредственно на рабочем месте. Для наиболее трудоёмких и ответственных операций контролируется до 100% деталей (промежуточный контроль). Для черновых и менее ответственных операций производится контроль первой детали, обработанной после наладки или переналадки станка (летучий контроль). На специальных контрольных пунктах производится окончательный контроль всех деталей по самым ответственным и точным поверхностям (окончательный контроль).
В контрольном отделении цеха контролируется каждая первая деталь из операционной партии.
Согласно [18,с. 252] укрупнённо в непоточном производстве число контролёров определяется по зависимости:
Рк=0,1?СПобщ=0,1?10=1
3.8 Расчёт количества рабочих мест и численности работающих по категориям
Расчётное количество рабочих мест в цехе:
,
где - годовая трудоёмкость работ выполняемых в цехе - действительный годовой фонд работы оборудования при заданном режиме их работы, ч - коэффициент выполнения нормы времени - коэффициент загрузки.
Согласно заводским данным годовая трудоёмкость работ =600000ч.
Получим при =4015ч; =1,05; =0,7:
рабочих мест
Согласно [20, с.64, табл.41] удельная площадь для средних станков [до 4000?2000мм] =20м?
Производственная площадь:
20?200=4000м2
Площадь для вспомогательных служб:
=0,25?4000=1000м2
Площадь для конторско-бытовых помещений:
=0,25?(4000+1000)=1250м2
Количество основных рабочих в цехе определяется в виде:
где - эффективный годовой фонд времени работы рабочего, ч
Согласно [18,табл.2.2., с.35] при продолжительной рабочей неделе 41ч и основного отпуска 15 дней =1860ч.
Получим:
рабочих
Количество вспомогательных рабочих в мелкосерийном производстве принимаем:
=0,2?307?61рабочий
Численность инженерно-технических работников
Подобные документы
Назначение и конструкция цапфы. Технические условий ее изготовления. Способы получения заготовок. Выбор баз для механической обработки. Технологический маршрут обработки детали. Расчет режимов резания. Проектирование приспособления для токарной обработки.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 27.02.2014Технологический анализ детали "Стакан". Особенность определения коэффициента точности обработки. Расчет годовой программы выпуска деталей. Технико-экономическое сравнение заготовок. Разработка маршрутного технологического процесса обработки резанием.
дипломная работа [862,7 K], добавлен 17.01.2022Описание конструкции и назначение детали "Корпус толкателя". Выбор и расчет заготовки. Литье по выплавляемым моделям, в кокиль. Расчет количества оборудования и его загрузки. Разработка технологического процесса, маршрута механической обработки детали.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 29.04.2012Определение типа производства для изготовления штампа совмещенного действия. Выбор заготовок деталей штампа. Разработка маршрутной технологии изготовления детали. Выбор оборудования для обработки. Расчет и назначение режимов резания для обработки детали.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 22.06.2012Анализ базового технологического процесса изготовления детали. Разработка технологического маршрута обработки. Расчет припусков и межпереходных размеров, станочного приспособления и усилия его зажима, площадей цеха и выбор строительных элементов здания.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 30.05.2013Процесс обработки металлов резанием, его роль в машиностроении. Основные требования, предъявляемые к проектируемой детали. Выбор оборудования, приспособлений, инструмента для обработки детали. Расчёт режимов резания. Вид заготовки и припуски на обработку.
курсовая работа [340,4 K], добавлен 26.03.2013Определение типа производства для изготовления детали "вал–шестерня". Разработка операционного технологического процесса обработки детали. Расчёт погрешности базирования заготовки в приспособлении и усилий зажима. Потребность в оборудовании и персонале.
дипломная работа [115,6 K], добавлен 03.05.2012Назначение детали "Корпус", анализ технологичности ее конструкции. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, расчет режимов резания. Программирование станков с ЧПУ. Проектирование механического участка.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 29.09.2013Служебное назначение, техническая характеристика детали. Выбор технологических баз и методов обработки поверхностей заготовок, разработка технологического маршрута обработки. Расчет припусков, режимов резанья и технических норм времени табличным методом.
курсовая работа [101,7 K], добавлен 16.06.2009Основные направления развития современной технологии машиностроения: разработка видов обработки заготовок, качества обрабатываемых поверхностей; механизация и автоматизация сборочных работ. Характеристики технологического оборудования и приспособлений.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 14.12.2012