Проект модернізації спеціального агрегатного верстата-напівавтомата для обробки деталі "Кришка базова"

Розглянуті питання охорони праці і навколишнього середовища при експлуатації верстата і виконанні дипломного проекту на ПЕОМ, а також питання цивільної оборони.

План доклада

1) Сформулировать задачу, которая была поставлена перед дипломником (что необходимо было спроектировать и исходные данные);

2) Анализ обрабатываемой детали (по чертежу обработки): название, материал, форма, обрабатываемые поверхности - их форма, количество, размеры, требования точности и шероховатости;

3) Технологическая компоновка станка (по чертежу инструментальной наладки): тип, число позиций, обработка на каждой позиции, тип инструментов, тип силовых узлов и их оснащение(насадки, кондукторы, и т.д.);

4) Шпиндельные узлы силовых агрегатов (чертеж насадки, коробки): типы, количество шпинделей, что спроектировано и рассчитано в проекте;

5) Кондукторы: на каких силовых агрегатах, для чего они, конструкция кондуктора, спроектированного в ДП, что рассчитывалось;

6) Установ и закрепление заготовки: схема базирования, почему именно такая схема, базовые детали; конструкция механизма зажима; общая компоновка приспособления; выполненные расчеты;

7) Настройка инструментов при их смене (при затуплении, поломке). Конструкция приспособления для настройки инструментов;

8) Монтажный шаблон (если есть в проекте): для чего предназначен, его конструкция, по каким отверстиям монтажного шаблона настраиваются какие силовые узлы;

9) Общая компоновка станка и работа на нем, системы смазывания, СОЖ, отвод стружки, система управления;

10) Что сделано по экономической части. Основные технико-экономические показатели станка;

11) Что сделано по разделу охраны труда и окружающей среды, что предусмотрено в конструкции станка по этим вопросам.

Д о к л а д о к о н ч е н !

ДОКЛАД

1. В дипломном проекте разработан проект специального агрегатного станка-полуавтомата для обработки детали "Крышка базовая", производительностью 80 дет/час.

2. (Чертеж обработки)

Заготовкой для обрабатываемой детали служит частично механически обработанная отливка из алюминиевого сплава АЛ9, твердостью НВ90.

В детали необходимо обработать 19 отверстий: 8 сквозных отверстий 9Н14, 8 глухих резьбовых отверстий М8-7Н глубиной 19.5 мм с фасками 1х45о и 3 ступенчатых отверстия 31Н13/25Н14 глубиной 21 мм и насквозь.

Требования точности размеров поверхностей (Н13 и Н14) и их расположения (допуск 0.2 мм) позволяют обработать их на агрегатном станке нормальной точности за одну установку.

На основании анализа чертежа детали выбираем в качестве элементной базы для проектирования станка унифицированные электромеханические силовые узлы: силовые головки пинольного типа с кулачковым приводом У1Х4035.

3. (Наладка инструментальная)

Разработана технологическая компоновка станка, которая представлена на чертеже инструментальной наладки.

Станок является многопозиционным. Всего имеется 8 позиций, из которых одна загрузочная и 7 рабочих. На рабочих позициях (операционных станциях) установлено всего 9 силовых агрегатов, из которых 7 горизонтальных и 2 вертикальных (вертикальные на 2-й и 5-й позициях). Распределение операций по позициям и агрегатам приведено на чертеже инструментальной наладки.

Поз. 1, силовой агрегат 1 - рассверливание 3-х отверстий 25;

Поз. 2, силовой агрегат 2 - рассверливание 3-х отверстий 29 мм;

Поз. 2, силовой агрегат 3 - сверление 8-ми отверстий 9.2 на глубину 28 мм;

Поз. 3, силовой агрегат 4 - зенкерование 3-х отверстий 31Н13 на Н=20 мм ;

Поз. 4, силовой агрегат 5 - сверление 4-х отв. 6.7 на глубину 19.5 мм с зенкованием фасок 1х45о;

Поз. 5, силовой агрегат 6 - нарезание резьбы М8-7Н в 4-х отв. на глубину 13 мм;

Поз. 5, силовой агрегат 7 - досверливание 8-ми отв. 9.2 на глубину 14 мм;

Поз. 6, силовой агрегат 8 - сверление 4-х отв. 6.7 на глубину 19.5 мм с зенкованием фасок 1х45о;

Поз. 7, силовой агрегат 9 - нарезание резьбы М8-7Н в 4-х отв. на глубину 13 мм;

Расчет режимов резания технологических переходов был выполнен на ЭВМ по программе, разработанной кафедрой станков. Выполнен расчет и выбор параметров настройки силовых агрегатов на полученные значения режимов резания, который оформлен в виде таблиц наладки, приведенных в пояснительной записке.

Построены циклограммы работы узлов и станка в целом. По рассчитан-ным и настроенным режимам резания станок имеет время цикла 30.3 сек и цикловую производительность 118 шт/час. При заданной производительности Qшт=80 шт/час коэффициент технического использования его Кти=0.68.

4. (Чертеж многошпиндельной коробки)

На станке установлено три 5-ти шпиндельных насадки, одна 2-х шпиндельная насадка и две 4-х шпиндельных коробки. Мною спроектирована 4-х шпиндельная коробка для сверления 4-х отверстий на 1-м силовом агрегате. Выполнен кинематический расчет, расчет координат отверстий и проверочный прочностной расчет ведущего зубчатого колеса.

Расчет зубчатого колеса выполнен на ЭВМ с помощью пакета программ АПП (автоматизированное проектирование передач), разработанного МВТУ им.Баумана. По результатам расчета передача имеет значительный запас прочности. Этим же пакетом получен рабочий чертеж зубчатого колеса, который приведен в пояснительной записке. При кинематическом расчете коробки передаточное отношение от ведущего вала к шпинделям принимаем равным 1/1.273 (по рассчитанным режимам резания и частоте вращения вала приводного двигателя).

Смазка зубчатых передач и подшипников коробки выполняется созданием масляного тумана валом-разбрызгивателем.

5. (Чертеж кондуктора)

Кондукторы установлены на всех силовых агрегатах, кроме 6-го (нарезание резьбы). Они предназначены для направления стержневых режущих инструментов.

Мною спроектирован подвижный кондуктор на тот же силовой агрегат, что и шпиндельная коробка (на сверление 4-х отверстий).

Кондуктор перемещается по двум направляющим скалкам. Движение кондуктору передается от многошпиндельной коробки. Коробка через пружины толкает вперед ползушки (9 и 10), с закрепленной на них кондукторной планкой 12, в которой устанавливаются кондукторные втулки 5,6 для направления режущих инструментов.

Между корпусом коробки и кондуктором на втулках 8 установлены две пружины 23, которые обеспечивают силовое замыкание плиты кондуктора на корпус зажимного приспособления и, тем самым, фиксированное положение кондукторных втулок и, соответственно, осей режущих инструментов относительно обрабатываемой детали.

В дипломном проекте выполнен расчет пружин кондуктора.

6. (Чертеж установочно-зажимного приспособления)

Выполнено проектирование и расчет установочно-зажимного приспособления.

В качестве базовых для установки заготовки выбраны следующие поверхности:

- выточка о90+0.054 - в качестве центрирующей базы, которая ориентирует деталь по двум линейным координатам в плоскости установочной базы;

- наружный торец со стороны базовой выточки о90 обеспечива-

ет ориентацию детали по трем координатам (лишает 3-х степеней

свободы) - перемещение вдоль оси детали и проворот относительно

осей в этой плоскости;

- полуцилиндрическая (скругленная) поверхность с радиусом R15, ось которой расположена на радиусе 65 мм от оси детали и на расстоянии 17 мм от горизонтальной оси принята в качестве опорной поворотной базы, ориентирующей ее вокруг оси.

Таким образом, имеем полную схему базирования. Деталь лишена 6-ти степеней свободы (сориентирована по всем 6-ти координатам).

В качестве базовых деталей(см.чертеж приспособления) используем деталь-базу (поз.33), в форме ступенчатого диска со срезанными лысками(центрирующая и установочная базы) и подпружиненную призму 36(опорная-поворотная база).

В качестве механизма зажима заготовки принимаем комбинированный клино-плунжерно-рычажный механизм с пневмоприводом, который включает в себя:

1) двухсторонний самоустанавливающийся клин(поз.22), установленный на штоке пневмоцилиндра;

2) клин давит на 2 плунжера 17 и 18, которые через винты 20 воздействуют на:

3) два Г-образных рычага - левый (поз.34) и правый (поз.42).

Процесс загрузки-выгрузки детали в приспособлении протекает в следующей последовательности:

1) на загрузочной позиции происходит отжим детали (поршень пневмоцилиндра поднимается вверх, поднимает клин и освобождает плунжеры);

2) Под действием 2-х пружин 65 через винты 10 оба рычага отводятся от детали;

3) оператор снимает готовую деталь с базы 33. При этом призма 36 пружиной 63 подается вперед к оси базы на 2 мм;

4) устанавливает на то же место новую заготовку. При этом вначале выступом детали R15 нажимает на призму 36, а затем сажает заготовку на базу 33 выточкой в детали о90+0.054;

5) при повороте планшайбы на следующую позицию происходит зажим детали (поршень опускается вниз и клином через плунжеры и рычаги прижимает деталь к базовой детали).

7) (Чертеж приспособления для настройки инструмента) Спроектировано приспособление для настройки режущих инструментов. За основу принято типовое(унифицированное приспособление). В проектируемом станке имеется 5 групп инструментов с различными наладочными размерами.

Таблица с наладочными размерами и номерами режущих инструментов, к которым они относятся, приведена на чертеже инструментальной наладки. Приспособление для настройки инструмента обеспечивает точность настройки положения режущих инструментов в направлении рабочей подачи в пределах -0.1...+0.1 мм.

Настройка стержневого инструмента по длине после переточек при замене достигается регулированием осевого положения патрона в шпинделе с помощью гаек.

8. Чертеж монтажного шаблона

Для сборки станка спроектирован монтажный шаблон. Он предназначен для юстировки (ориентации) силовых агрегатов с навесными приспособлениями (насадками, кондукторами) и режущими инструментами) относительно базовых элементов зажимных приспособлений при сборке агрегатного станка.

Конструктивно монтажный шаблон иммитирует зажимное приспособление с установленными в нем уже обрабатанными деталями. Основным элементом его корпуса является основание, которым он базируется на планшайбе поворотного стола на то же место, что и зажимные приспособления. Поэтому форма и размеры основания монтажного шаблона такие же как и у зажимного приспособления.

В корпусе шаблона выполняются точные отверстия, по которым выставляются (юстируются) силовые узлы. В спроектированном монтажном шаблоне 4 юстировочных отверстия диаметром о20Н7. Два из них для юстировки силовых агрегатов, выполняющих обработку 4-х отверстий о11, а другие два для агрегатов, обрабатывающих 5 резьбовых отверстий М8-7Н.

Выполнен расчет горизонтальных и вертикальных координат юстировочных отверстий. Начало координат принимается по центру левой базовой втулки корпуса приспособления. При этом исходим из координат расположения центра детали в зажимном приспособлении Xо=110 мм и Yо=100 мм.

(Чертеж общего вида станка)

Разработан чертеж общего вида станка. На круглой станине о2650 мм в центре установлен поворотный делительный стол УХ2036 с диаметром планшайбы 800 мм. Планшайба стола имеет 7 позиций, в каждой из которых установлено зажимное приспособление.

Напротив каждой из 6-ти рабочих позиций установлено 6 силовых агрегатов с узлами технологического оснащения (насадками, коробками и кондукторами). На станке имеется система подвода СОЖ к зонам обработки (бак СОЖ с насосом и разводящими трубками). Стружка со станины удаляется скребком, закрепленным на планшайбе поворотного стола в бак с СОЖ.

Имеется централизованная импульсная система смазки для смазывания подвижных частей и направляющих (силовые узлы, шпиндельные насадки, кондукторы и другие).

На загрузочной позиции (рабочее место оператора) установлен пульт управления станком.

10. В технико-экономической части проекта выполнено:

1) анализ технологичности спроектированного станка; Спроектированный станок имеет достаточно высокий уровень

технологичности по большинству показателей. Это обеспечивается заложенным в агрегатных станках модульным принципом создания конструкции из выпускаемых серийно унифицированных функциональных узлов и деталей.

2) расчет затрат времени и построение сетевого графика подготовки производства. Критический путь имеет длительность 23.5 рабочих недель (117.64 дней);

3) Рассчитана себестоимость и цена станка. Себестоимость равна 63493 грн, оптовая цена станка - 79366 грн;

4) Выполнен расчет эффективности эксплуатации станка. В качестве базового варианта принято выполнение этих же операций на 6-ти вертикально-сверлильных станках со специальной наладкой.

Полный экономический эффект от применения станка заказчиком за срок эксплуатации составляет 562059 грн.

11. Разработаны мероприятия по охране труда и окружающей среды при эксплуатации станка. Рассмотрены вопросы промышленной санитарии (вентиляция, отопление, освещение, шум и вибрации), разработаны мероприятия по безопасной эксплуатации станка (защитные, блокирующие и предохранительные устройства, удобство расположения органов управления, удобство и безопасность загрузки-выгрузки деталей, электробезопасность), рассмотрены вопросы пожарной безопасности и защиты окружающей среды. На станке имеется защитное ограждение рабочей зоны с блокировкой включения поворота планшайбы. Выполнен расчет защитного зануления.

Доклад окончен.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ

на защите дипломных проектов по агрегатным станкам

Достоинства и недостатки применения агрегатных станков?

Для чего в станке применены те или иные узлы? (расточное приспособление, шпиндельные насадки, коробки и др.)

Какие операции выполняются на станке и как они распределены по позициям?

Сколько линий деления(позиций) имеет поворотно-делительный стол?

Если изменится материал обрабатываемой детали, то на что это повлияет в проектируемом станке?

Конструкция и параметры(материал, размеры, способ крепления,...) режущих инструментов, примененных в станке?

Какая стойкость режущих инструментов в станке?

Способы повышения стойкости режущих инструментов?

Какой силовой агрегат в станке является лимитирующим? Можно ли уменьшить его время цикла?

Какие силовые узлы применены в станке? Почему именно такие? (силовой стол, силовая головка,...) Обоснуйте.

Какая система смазки применена в станке? В шпиндельных насадках? В шпиндельных коробках?

Что входит в экономическую эффективность? Из каких разделов состоит экономическая часть дипломного проекта?

Обьясните структуру сетевого графика подготовки производства Что такое резерв времени, критический путь при планировании подготовки производства?

Как рассчитывается себестоимость и продажная цена станка? Какие мероприятия по охране труда и окружающей среды разработаны в дипломном проекте?

Размещено на Allbest.ru