Технологический процесс изготовления детали "Корпус"

Размещено на http://www.allbest.ru/

В рациональном использовании производственного потенциала страны, экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы существенное место занимает внедрение новой техники и материалов, прогрессивной. технологии и систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства. В связи с этим большое внимание уделяется разработке, освоению и внедрению новых высокотехнологических процессов, новых материалов, экономии топливно-энергетических ресурсов.

Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства. Так разработано и создано автоматическое оборудование с системами ЧПУ, новый металлорежущий инструмент с применением природных и синтетических алмазов, минералокерамики.

Практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации, соответствующих современным достижениям науки и техники, содействует Единая Система Подготовки Производства (БСПП), обеспечивающая для всех предприятий и организаций системный подход к оптимизации выборов методов и средств Технологической Подготовки Производства (ТПП).

ТПП, осуществляемая на принципах и стандартах БСПП, создает условия для максимального сокращения сроков этой подготовки, быстрейшего освоения новой техники, совершенствование технологии и организации производства.

Дальнейшее социально - экономическое развитие нашей страны требует повышения эффективности капитальных вложении, концентрации их на приоритетных направлениях развития производства, увеличения доли средств, идущих на техническое перевооружение и реконструкцию предприятий.

Решение этих задач во многом зависит от состояния парка средств механизации, обеспеченности строительства высокопроизводительной техникой и эффективности ее использования.

Интенсивной механизации будет способствовать развитие машиностроительного комплекса. Перед ним поставлены следующие задачи: резко повысить технический уровень выпускаемых машин и механизмов, создать и освоить производство техники новых поколений, многократно повышающей производительность труда, сосредоточить внимание на изготовлении машин, механизмов и инструментов, резко сокращающих ручной труд и т.д.

Для решения этих задач необходимо перерабатывать технологические процессы машиностроения, с повышением их эффективности.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Цели и задачи проекта

деталь корпус зажим привод

Целью дипломного проектирования является разработка прогрессивного технологического процесса на деталь КОРПУС с применением современных методов обработки. Задачами дипломного проекта является разработка пояснительной записки, комплекта технологической документации и графической части, где должны быть указаны последовательность и обоснование разработки технологического процесса, приведены необходимые расчеты.

1.2 Содержание дипломного проекта

В соответствии с целями и задачами в содержание дипломного проекта включаются:

- пояснительная записка, в которой приводятся все необходимые описания, обоснования, расчеты, делаются выводы о принятых решениях;

- комплект технологической документации в составе титульного листа, маршрутных и операционных карт, карт эскизов и ведомости операционного контроля;

- графическая часть, в состав которой входят чертежи детали и заготовки, две технологические наладки, чертеж приспособления, инструментов (режущего и мерительного) и план участка.

2 .АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Описание конструкции, назначение и условий работы детали узле

Деталь КОРПУС является основанием оправки приспособления для сверлильных и фрезерных работ. Обрабатываемая деталь устанавливается на торец диаметром 185 мм. Сам корпус устанавливается в приспособлении по поверхности диаметром 115h8 мм, что объясняет точность этого размера. Крепится корпус по центральному резьбовому отверстию М24-7Н мм и зажимается винтом по отверстию М4-7Н мм.

Деталь в приспособлении крепится болтами или уголками через пазы В=14мм.

Условия работы детали нормальные. Требования, предъявляемые к конструкции детали не высокие.

2.2 Материал детали и его химико - механические свойства

В качестве материалов для изготовления корпусов приспособлений применяют конструкционные углеродистые качественные стали 35, 45, 50 и другие, а также низколегированные и высоколегированные стали 40Х, 40ХН, 12XH3A, 18ХГТ и др. Материалы, применяемые для изготовления деталей, должны обладать высокой прочностью, малой чувствительностью к концентрации напряжений, хорошей обрабатываемостью.

Для рассматриваемой детали выбрана сталь конструкционная углеродистая - сталь 45. Химический состав и механические свойства материала представим в виде таблиц 2.1, 2.2 и 2.3. [32, 69].

Таблица 2.1 - ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ (ГОСТ 1050-74)

В процентах

С	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	As
			Не более
0,42-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08

Таблица 2.2 - МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОКОВОК (ГОСТ 8479-70)

Режим термообработоки	Сече-ние, мм	у0,2	ув	у5	ш	KCU, Дж/см2	НВ, Не более
		МПа	%	Не менее
		Не менее
Нормализация	100-300	245	470	19	42	39	143-179
Закалка Отпуск	100-300	315	570	14	35	34	167-207
Нормализация Закалка. Отпуск	100-300	345	590	17	40	54	174-217

Таблица 2.3 - МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОКАТА (ГОСТ 8479-70)

ГОСТ	Сечение,	ув	д5 , (д4)	ш
	мм	МПа	%
			Не менее
1050-74	25 Образцы	600 640	16 6	40 30

Заменитель - стали: 40Х, 50, 50Г2.

Вид поставки - сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Поковки и кованные заготовки ГОСТ 8478-70, ГОСТ 1133-71.

Назначение - вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная точность. [32, 69].

Технологические свойства:

Температура ковки, ⁰С: начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость - трудносвариваемая.

Обрабатываемость резанием - в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и у_в = 640 МПа, К_vтв.спл = 1, К_vб.ст =1.

Флокеночувствительность - малочувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости - не склонна [32, 72].

2.3 Качественный анализ технологичности конструкции детали

Большинство поверхностей детали являются телами вращения и легко обрабатываются без применения специальных приспособлений и инструментов.

Канавку 8 можно проточить специально заточенным резцом В = 5 мм, изготовление которого экономически выгодно при годовой программе выпуска N = 30000 шт.

Центральное отверстие обрабатываем на том же токарно-винторезном станке с ЧПУ сверлением и зенкерованием. Резьбу можно нарезать машинным метчиком M40-7h.

Пазы и отверстие М4-7Н - нарезаем на станке сверлильно-фрезерном с ЧПУ. Требования к качеству не высокие, до Rа = 6,3 мкм, что не требует отделочной обработки.

Для уточнения показателей технологичности, проведем анализ, разбив деталь на конструкционные поверхности (см. рис. 2.1). Показатели сведем в таблицу.

Основные показатели технологичности: по трудоемкости, себестоимости и коэффициенту использования материла на данном этапе рассчитать не возможно, т.к. не рассчитаны трудоемкость и себестоимость изготовления детали и вес заготовки.

Дополнительные показатели [8, 47]:

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

Куэ = (2.1)

где Qy - количество унифицированных элементов, Qy =15;

Q - всего элементов, Q = 15,

Куэ = 15/15 = 1, по этому показателю деталь технологична, т.к. Куэ>0,6.

Коэффициент точности обработки:

Ктч = 1 - (2.2)

где Аср - средний квалитет точности:

Аср = , (2.3)

где n₁ - число поверхностей детали с точностью соответственно по 1…19-му квалитетам,

Аср = = 12,8

Ктч = 1 - = 0,92 > 0,8 - деталь по этому показателю технологична.

Коэффициент шероховатости:

Кш = , (2.4)

где Бср - средняя шероховатость, определяемая в значениях параметра Ra, мкм:

Бср = , (2.5)

где n_l - количество поверхностей, имеющих шероховатость, соответствующую данному числовому значению параметра Ra,

Бср = = 20,01 мкм,

Кш = = 0,05 < 0,32 - по этому показателю деталь технологична.

Таблица 2.4

Номер поверхности	Количество	Размер	Унификация	Квалитет	Шероховатость
1	2	3	4	5	6
1 2 3 4 5 6 7	1 1 1 1 1 1 1	120 O115h8 30 O130 12 O185 120	+ + + + + + +	14 8 14 14 14 14 14	25 3,2 3,2 25 25 25 25
8 9 10 11 12	1 3 1 1 2	5х5 1х45° 16H9 M4-7H 14	+ + + + +	14 14 9 7 14	25 25 6,3 12,5 25
Всего	15		15	192	300,15

Т.к. по большинству показателей деталь технологична, поверхности легко доступны для обработки, не требуют специальной оснастки и оборудования, материал детали Сталь 45 легко обрабатываем, принимаем, что в целом деталь технологична.

2.4 Определение типа производства

Промышленные предприятия различают по структуре и объему выпускаемой продукции, широте и устойчивости ее номенклатуры. В зависимости от этих факторов рабочие места, участки, цех и предприятия подразделяются на несколько организационных типов производства.

Основным признаком деления на типы производства является специализация рабочих мест. Ее уровень определяется коэффициентом закрепления операций (Кзо), представляющим собой отношение числа всех технологических операций, выполняемых на данном рабочем месте, к числу рабочих мест [14, 62]:

Кзо = , (2.6)

где i = 1 ... n - количество наименований деталей, обрабатываемых на рабочем месте, участке, в цехе;

Mi - количество операций, которые проходит i - я деталь в процессе обработки;

Pj - количество рабочих мест на данной операции, участке, в цехе.

Предварительно тип производства определяется по таблицам [11, 24] и [5, 21] в соответствии с массой детали (М) и годовой программой выпуска (N). Для рассматриваемой детали М = 10,4 кг, N = 30000 штук, принимаем тип производства - крупносерийное.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном производстве. При серийном типе производства используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально - сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т. е. Расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные, специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения [11, 24].

Характерная особенность серийного типа производства изготовление деталей или изделий партиями.

1Производственная партия - группа заготовок одного наименования и типоразмера, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определенного интервала времени. Операционная партия - производственная партия или ее часть, поступающая на рабочее место для выполнения технологической операции [23, 29].

Оптимальный размер операционной партии рассчитывается по формуле [23, 30]:

n = , (2.7)

где N - количество деталей одного наименования и размера в годовом объеме выпуска изделий, N = 30000 шт;

t - необходимый запас заготовок на складе (для средних деталей t = 2...3 дня), принимаем t = 3 дня;

Фу - число рабочих дней в году, Фу = 250 дней.

Для нашего проекта n = штук

2.5 Анализ базового технологического процесса механической обработки

Заводской техпроцесс разработан на основе типового техпроцесса изготовления корпусных деталей. В качестве заготовки принята поковка.

В базовом технологическом процессе не применяется прогрессивная оснастка, что снижает производительность труда и повышает себестоимость детали. Для сокращения технологического цикла и повышения производительности предлагаю ввести на фрезерной операции специальное приспособление и для обработки отверстия М4-7Н специальный комбинированный инструмент - сверло-зенковку.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Выбор заготовки

3.1.1 Выбор метода, способа и вида заготовки. Определение формы заготовки

В подъемно - транспортном машиностроении для изготовления деталей машин и механизмов используются разнообразные заготовки.

Основные виды черновых заготовок в зависимости от назначения детали следующие: прокат стали и цветных металлов, литые (из чугуна, стали, цветных металлов, пластмасс), кованные, штампованные, из порошковых материалов, полученные путем горячего прессования. [15, 28].

Выбор вида заготовки для дальнейшей механической обработки во многих случаях является одним из весьма важных вопросов разработки процесса. изготовления детали. Правильный выбор заготовки - установление ее формы, размеров (допусков) и твердости материала, Т.е. параметров, зависящих от способа ее изготовления, - обычно весьма сильно влияет на число операций или переходов, трудоемкость и в итоге себестоимость процесса изготовления детали. Вид заготовки в большинстве случаев в значительной степени определяет дальнейший процесс обработки.

В качестве заготовок для корпусных деталей применяют и прокат, и поковки, и литье. При выборе заготовки учитывают перепады диаметров, размеры и массу заготовки, материал детали, его физико-механические свойства.

3.1.2 Расчёт припусков и установления межоперационных размеров и допусков на них

Рассчитаем припуск на поверхность диаметром 115h8 мм аналитическим методом. Шероховатость поверхности Ra = 3,2 мкм. Обработку осуществляем за 2 прохода: черновое и чистовое точение.

Припуски на операцию определяем по формулам [17, 174]:

2Zmin = 2 (Rz _i-1 -+ h _i-1 + ), (3.1)

где R_Zi-1, h_i-1, ?_i-1 - соответственно высота неровностей профиля (шероховатость), глубина дефектного слоя и суммарное значение пространственных отклонений на предшествующем переходе;

е _yt - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

е _Уl = , (3.2)

где е _б - погрешность базирования,

е _з - погрешность закрепления.

Максимальный припуск на обработку [17, 175]:

2Z mах = 2Z min + Т_{D i-l} - Т_{D i} , (3.3)

где Т_Di-1 - допуск по размеру на предшествующем переходе;

Т_Di-- допуск по размеру на выполняемом переходе.

Номинальный припуск на обработку поверхностей [17, 175]:

2Zi_НОМ = 2Z_{i min} + Н_DI-l - Н _DI , (3.4)

где H_{DI_I} и Н _DI - нижнее отклонение по размерам на предшествующем и выполняемом переходах.

Для черновой обработки:

R_{z i-I} = 350 мкм., h_i-I -= 350 мкм - для поковки [17, 184];

?_i-1 =

?_ц = Д_k ? 1 = 1 ? 30 = 30 мкм - удельная кривизна умноженная на длину поверхности;

?о=, (3.5)

где Дн - удельная величина неперпендикулярности, = 0,1 мм

1 - длина поверхности, = 30 мм,

D - диаметр поверхности, = 115 мм.

?_О = 0,1 ? =0,026 мм = 26 мкм

?_i-I = = 39,7 мкм = 0,04 мм

е _бр = 10...30 мкм - погрешность базирования в трехкулачковом патроне для радиального направления [17, 65], принимаем = 20 мкм;

е ₆₀ = 10.. .120 мкм - для осевого направления; принимаем = 60 мкм;

е _у = = 63,24 мкм = 0,063 мм;

2Zi min = 2(0,350 + 0,350 + )= 1,55 мм.

д _{D i-1} = 8 мм - допуск на размер поковки [17, 274],

д _{D i} = 460 мкм = 0,46 мм - допуск на размер после чернового точения (12 квалитет) [17, 274];

2Z mах = 1,55 + 8 - 0,46 = 9,09 мм.

Для чистового точения:

R_Zi-I = 50 мкм = 0,05 мм [17, 189],

h_i-I= 50 мкм = 0,05 мм,

Д_i-I = Д_{(i-I)черн} ? Ку = 0,04 ? 0,04 = 0,0016 мм;

е _у = е _{у черн} ? Ку ^l = 0,063 ? 0,06 = 0,004 мм.

2Zmin = 2(0,05 + 0,05 + ) = 0,21 мм.

д _{D i-I} = 460 мкм = 0,46 мм, д _{D i} = 57 мкм = 0,057 мм [17, 274],

2Z mах = 0,21 + 0,46 - 0,057 = 0,61 мм.

Рассчитаем промежуточные размеры:

Для чистового точения (после чернового)

D min черн. = D min чист. + 2Zmin.чист = 115 + 0,21 = 115,21 мм;

D mах черн. = D mах чист. + 2Zmax чист = 115 + 0,61 = 115,61 мм;

Диаметр заготовки

D min з = D min черн + 2Zmin черн = 115,21 + 1,55 = 116,76 мм;

D mах з = D mах черн + 2Zmax черн = 115,61 + 9,09 = 124,7 мм.

Расчет сводим в таблицу [11, 58].

Таблица 3.1

Заготовка и технологическая операция	Точность	Допуск на размер д, мм	Элементы припуска, мкм	Межоперационные размеры, мм
			Rz	h	Д0	е y	Dmax	Dmin
Заготовка поковка	Гр Ш	8,0	350	350	40	-	124,7	116,76
Токарная черновая	12	0,46	50	50	1,6	63,24	115,61	115,21
Токарная чистовая	8	0,057	-	-	-	4	115,057	115

На остальные поверхности припуски определяем статистическим (табличным) методом по справочнику [17, 224]. Данные сведем в таблицу.

Таблица 3.2

Поверхности	Общий припуск	Заготовка	Операционные припуски, мм
			Черновая обработка	Чистовая обработка
O 130 O 185 L = 120 мм L = 12 мм	7,5 7,5 2,4 2	137,5 192,5 122,4 14	7,5 7,5 1,2 ? 2 1,2 + 0,8	- - - -

3.1.3 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Для сравнения выберем два вида заготовок: прокат и поковку.

ПРОКАТ: размеры заготовки рассчитаем, учитывая припуски на обработку. Диаметр проката рассчитаем по наибольшему диаметру детали O 185 мм.

Припуск на черновую обработку h = 7 мм [11, 42]:

Диаметр заготовки: Dз = 185 + 7 = 192 мм

Принимаем диаметр проката Dз = 200 мм по ГОСТ 2590-71 [30, 169].

Длина заготовки: Lз = Lд + 2h,

h - припуск на торцы, h = 1,2 мм [11, 40],

Lд длина детали, Lд = 120 мм,

Lз = 120 + 1,2?2 = 122,4 мм.

Рассчитаем объем и массу заготовки:

Vз = , (3.6)

где Dз - диаметр заготовки, Dз = 20 см,

Lз - длина заготовки, Lз = 12,24 см.

Vз = = 3843,36 см3.

Масса заготовки определяется по формуле [11, 3 7]:

Gз =с? V _З, (3.7)

где с - плотность материала, для стали принимаем с = 0,00785 кг/с^м3

Gз = 0,00785 ?3843,36 = 30,17 кг.

Норма расхода материала на заготовку с учетом технологических потерь [11,38]:

Gзп = Gз ? , (3.8)

где Ппо - потери при механической обработке для проката, Ппо = 15% [11, 38].

Gзп = 30,17 ? = 34,7 кг.

Коэффициент использования материала [11, 38]:

Ким = = 0,30

ПОКОВКА: размеры принимаем с учетом припусков на обработку [11, 42]. Эскиз заготовки на рисунке 3.2.

Dз = 185 + 7,5 = 192,5 мм,

dз = 130 + 7,5 = 137,5 мм,

Lз = 120 + 1,2?2 = 122,4 мм,

lз = 12 + 1,2 + 0,8 = 14 мм.

Для расчета объема заготовки, разобьем деталь на два элементарных геометрических тела- цилиндры.

V_З=V₁+V₂

V₁ = = 1608,8 см³,

V₂ = = 407,25 см³,

V =1608,8 + 407,25 =2016,05 см³.

Масса заготовки: Gз = 2016,05 ? 0,00785 = 15,8 кг

Норма расхода материала на заготовку с учетом потерь (для поковки 15...40%) [11, 38]:

Gзп = 15,8 ? = 19,78 кг.

Коэффициент использования материала: Ким = = 0,53

По коэффициенту использования материала более технологичной является заготовка - поковка.

3.2 Проектирование технологического процесса

3.2.1 Выбор и обоснование баз

Для достижения заданной точности обработки заготовок необходимо решить задачу базирования.

Согласно ГОСТ 21495 - 76 "БАЗИРОВАНИЕМ называют придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат" [15, 39]. Базированием достигается однозначное положение заготовки относительно зажимных элементов станка, приспособления или режущего инструмента при обработке или такое же положение изделия по отношению к сопряженным деталям в сборочной единице. "БАЗОЙ называется поверхность или выполняющие ту же функцию сочетания поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования" [5, 39].

При выборе баз необходимо выполнять:

- Правило шести точек.

- Принцип совмещения баз.

- Принцип постоянства баз.

- Черновые базы использовать только на первой операции для создания чистовых баз.

3.2.2 Составление технологического маршрута обработки

Маршрутный технологический процесс это порядок прохождения детали по операциям механообработки.

При разработке маршрутного техпроцесса необходимо усовершенствовать базовый, применить прогрессивную оснастку для того, чтобы сократить длительность техпроцесса при полном соответствии детали требованиям чертежа.

Проектируемый технологический процесс выполняется на основе базового с внесением изменений:

- применяется приспособление для фрезерования пазов;

- для обработки отверстия М4-7Н применяем сверло-зенковку.

Предлагаемый к разработке маршрут сведем в таблицу

Таблица 3.3

Номер операции	Наименование и содержание операции	Технологическая база	Оборудование
1	2	3	4
005	Токарная черновая с ЧПУ: Установить заготовку в приспособлении, 1 Обточить пов. 1, 9, 2, 3, 4, 5 начерно Переустановить загото-вку, 2 Обточить пов. 7, 6	Пов. 6, 7 Пов. 2, 1	16К20Ф3
010	Токарная чистовая с ЧПУ: Установить деталь в патроне, 1 Обработать начисто пов. 2,8,3 2 Обточить канавку 3 Снять фаску 9 4 Зацентровать пов. 13 5 Сверлить отв. 13 под резьбу 6 Зенкеровать фаску в отв. 13 7 Нарезать резьбу М24-7Н на L = 40 мм	Пов. 6,7	16К20Ф3
015	Шпоночно-фрезерная с ЧПУ: Установить заготовку 1 Фрезеровать 2 паза пов.12	Пов. 6,7	6Р13Ф3-01
020	Шпоночно - фрезерная с ЧПУ: Установить заготовку 1 Фрезеровать пов.10 2 Зацентровать под ре-зьбовую пов 10 3 Сверлить под резьбу М4-7Н 4 Нарезать резьбу М4-7Н	Пов 6, 7	6Р13Ф3-01
025	Зачистная		Верстак

3.2.3 Подробная разработка операций технологического процесса

Рассмотрим подробно две операции: 005 токарную черновую с ЧПУ и 015 шпоночно-фрезерную с ЧПУ

Операции рассмотрим поочередно.

3.2.3.1 Разработка операции 005

а) Наименование операции и содержание переходов

Операция 005 Токарная черновая с ЧПУ:

Установ А: установить и закрепить заготовку,

Точить по программе пов. l; 2; 3; 4; 5 начерно.

Установ Б: переустановить заготовку.

Точить по программе пов.7; 6 начерно.

б) Оборудование (обоснование и краткая характеристика)

Для данной операции, принимаем токарно-винторезный станок с ЧПУ - 16К20Ф3 [31, 16]

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

Над станиной 400 мм

Над суппортом 220 мм

Наибольший диаметр прутка, проходящего через шпинделя: 53 мм

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки: 10000 мм

Частота вращения шпинделя 12,5…2000 мин^-1

Число скоростей шпинделя 22

Наибольшее перемещение суппорта:

Продольное 900 мм

Поперечное 2500 мм

Подача суппорта:

Продольная 3…1200 мм/мин

Поперечная 1,5…600 мм/мин

Число ступеней подач Б/с

Скорость быстрого перемещения суппорта:

Продольного4800 мм/мин 4800 мм/мин

Поперечного2400 мм/мин 2400 мм/мин

Мощность электродвигателя главного привода 10 кВт

Габаритные размеры (без ЧПУ) 3360 х 1710 х 1750 мм

Масса 4000 кг

в) Описание устройства ЧПУ и его характеристика

Числовое программное управление станком основано на использовании чисел для задания программы перемещений исполнительных органов станка в процессе обработки.

На подготовку программ для станка с ЧПУ, значительно меньше затрачивается времени, чем для кулачковых, копировальных и других станков, что способствует увеличению производительности.

Станок 16К20Тl оснащен ОСУ 2Р22. оперативная система управления станком - это УЧПУ третьего поколения на микро ЭВМ 2Р22:

обеспечивает ввод, отладку и редактирование в память программ обработки деталей непосредственно на станке с помощью клавиатуры, с магнитной ленты и с перфоленты;

контроль программы осуществляется с помощью цифровой индексации, ее можно корректировать на станке от клавиатуры панели управления;

УЧПУ контурная, оперативно управляет следящими электроприводами подач по двум координатным осям;

Интерполяция - линейная и круговая;

В память устройства введены стандартные рабочие циклы: точение конусов, обработка любых дуг окружности, нарезание резьбы, продольное и поперечное точение с разделение величины припуска на рабочие ходы и Т.д., эти циклы упрощают работу оператора и уменьшают время ввода про граммы в память устройства;

Задание размеров - абсолютные ( Z и Х) и в приращениях (U и W);

Перемещение по координате Z - 0,01 мм, по координате Х - 0,005 мм.

г) Приспособление для установки и закрепления детали

Для крепления детали применим 3-х кулачковый патрон само центрирующий ГОСТ 24351-80 [31, 74].

Технологические базы заготовок: Dтб = 20.. .250 мм.

Состояние - необработанные и предварительно обработанные.

Суммарная сила закрепления 200...500 кН.

Точность установки в осевом направлении 250…110 мм.

Применяют на токарных автоматах и полуавтоматах горизонтальных и вертикальных.

д) Режущие инструменты (характеристика, материал, геометрия, ГОСТ)

Для черновой обработки контура детали принимаем токарный контурный резец сборный с механическим креплением клин - прихватом трехгранной пластины из твердого сплава [31, 130], материал режущей части Т5КI0 (5% TiC, 10 % Со, 85% WC). Крепление пластины жесткое. Геометрические параметры резца Lц =9З° ± l⁰, Lц¹ = 20°, Lб= 10°, Lб=6° ± 1°, Lг=6⁰ ± l⁰, Lл.= 6°, r = 1 мм ГОСТ 20872 80. Высота державки 20 мм, ширина 25 мм, материал - сталь 40.

е) Вспомогательный инструмент

В качестве вспомогательного инструмента применяем резцовую головку.

ж) Измерительные инструменты (характеристика, ГОСТ)

Для измерения цилиндрических поверхностей применяем калибры скобы ГОСТ 2015-69 [22, 39], линейные размеры штангенциркулем ШЦ l - 50 ГОСТ 166-63 [22, 53].

з) СОЖ (наименование, состав, способ подвода)

Смазочно-охлаждающая жидкость не применяется

и) Расчет и определение режимов резания

Установ А

Переход 1: точение по контуру пов.l; 2 (до O 122,5); 3; 4; 5: при контурной обработке на станке с ЧПУ расчет режимов резания выполняется по наибольшему диаметру, в нашем случае это поверхность O 130 мм.

Глубина резания равна половине припуска на обработку, т.е.: t = h/2 = 7,5/2 = 3,75 мм.

Назначаем подачу: S_T = 0,7 мм/об [26, 5]

Расчетная подача корректируется коэффициентами:

K_s1= 0,9 - для поковки, [26, 6],

K_S2 = 1,3 - для у_в = 470 МПа,

K_S3 = 0,7 - для Т5КI0 и Lц = 93⁰.

Sp = 0,7 ? 0,9 ? 1,3 ? 0,7 = 0,57 мм/об,

т.к. переключение подачи бесступенчатое, назначаем фактическую подачу Sф = 0,55 мм/об.

Скорость резания табличная: Vт = 71 м/мин [26, 22]

Корректируем коэффициентами:

К_V1 = 0,95 - для поковки с коркой, [26, 23],

К_V2 = 1 - для материала инструмента Т5К10,

К_V3 = 1,09 - для стойкости инструмента Т = 60 мин

Vр = 71 ? 0,95 ? 1 ? 1,09 = 73,52 м/мин.

Так как в токарно-винторезных станках скорость резания определяется частотой вращения шпинделя, рассчитаем последнюю по формуле [24, 78]:

n_р =, (3.9)

где D - диаметр обрабатываемой поверхности, принимаем = 450 мм.

n_р = 1000 ? 73,52/3,14 ? 130 = 180 мин^-1

принимаем фактическую частоту вращения: n_ф = 200 мин^-1 [24, 421 ].

Скорость резания на отдельных участках будет изменяться в зависимости от диаметра шейки вала.

Время основное рассчитаем по формуле [24, 79]:

То =, (3.10)

где L - длина рабочего хода резца [24, 79],:

L = l + y + Д (3.11)

где 1 - длина обрабатываемой поверхности,

у - величина врезания резца,

Д - перебег резца,

i - число проходов,

1 = 68,75 + 30 + 7,5 + 78 + 31 = 215,25 мм.

То = (215,25+3+2) ?1/200 ?0,55 = 2 мин.

Точение пов. 2 до O 117 мм:

Глубина резания - t = (130 - 117)/2 = 6,5 мм.

Подача: S_Т = 0,65 мм/об, [26, 5],

K_sl = 1 - для предварительно обработанной поковки [26, 6],

K_s2 = 1 3;

K_S3 = 0,7;

Sp = 0,65 ?1 ?1,3 ?0,7 = 0,59 мм/об,

Sф = 0,55 мм/об.

Скорость резания: Vт = 66 м/мин, [26, 22]

К_Vl = 0,95 [26, 23],

К _V2 = 1,

К_V3 = 1,09 - для Т = 90 мин,

Vр = 66 ? 0,95 ? 1 ? 1,09 = 68,34 м/мин.

Частота вращения шпинделя: n = 1000?68,34/3,14?117 = 186 мин^-1

n_ф= 200 мин^-1

V_ф= 3,14?420?80/1000 = 105,50 м/мин.

Основное время: То = = 0,3 мин.

Установ Б:

Переход 2: точить по программе пов. 7 и 6:

Глубина резания t = 7,5/2 = 3,75 мм,

Подача S_T = 1,2 мм/об, [26, 5],

К _SI = 0,9 [26, 6], К _S2 = 1,3, К _S3 = 0,7,

Sp = 1,2?0,9?1,3?0,7 = 0,98 мм/об,

Подача: Sф = 1 мм/об,

Скорость: Vт = 61 м/мин.[26, 22],

К_V1 = 0,95 [26, 23],

К_V2 = 1, К_VЗ = 1,09, Vр = 63,16 м/мин.

Частота вращения шпинделя: n_р = 1000 ? 63,16/3,14 ?185 = 108,74 мин^-1

Фактическая частота - n_Ф = 100 мин^-1,

Длина обрабатываемой поверхности: L = 92,5+12+3+2 = 109,5 мм,

Основное время: То = 109,5/100?1 = 1,1 мин.

Суммарное основное время: То = 2 + 0,3 + 1,1 = 3,4 мин.

к) Определение норм времени

Время вспомогательное:

Тв = Т_ВУ + Т_вп + Т_вк, (3.12)

где Т_ву = 0,72 мин - время на установку, переустановку и снятие детали [25, 22].

Т_вп - время связанное с переходом, на вошедшее в про грамму [25, 44],

Т_вп = 0,04 + 0,03 + 0,25 + 0,15 + 0,04 + 0,04 + 0,5 = 1,01 мин;

Т_вк - вспомогательное время на контрольные измерения [25, 46]

Т_вк = 0,18 + 0,2 + 0,18 + 0,18 + 0,18 + 0,16 = 1,08 мин.

Кв = 0,75 - для средних деталей и N = 30000 штук.

Тв = (0,72 + 1,01 + 1,08) ? 0,75 = 2,1 мин.

Время оперативное:

Топ = То + Тв (3.13)

Топ = 3,4 + 2,1 = 5,5 мин.

Время штучное [29, 96]:

Тшт = Топ ? (1 + ), (3.14)

где а - процент времени на обслуживание рабочего места,

в - процент времени на отдых и личные надобности работника,

Для станка 16К40Т1: а + в = 8 [25, 52], Тшт = 5,5 ? ( 1 + ) = 5,95 мин.

Время штучно-калькуляционное (норма времени) [29, 30]:

Тшк = Тшт + , (3.15)

где Тпз - подготовительно-заключительное время:

на наладку станка, инструмента, приспособлений,

Тпз = 11 + 3,5 + 0,5 + 0,5 + 0,4 + 1 + 2 + 1 = 19,9 мин; [25, 53],

n - число деталей в операционной партии [23, 30], см. п. 2.1., n = 360 шт.

Тшк = 5,95 + 19,9/360 = 6,0 мин.

л) Пояснение к схеме технологической наладки

Схема содержит: деталь КОРПУС (эскиз) с размерными данными на операцию с ЧПУ, с точкой "0" детали и осями координат Х и Z, схему базирования в центрах, инструментальную наладку на операцию по переходам, с картами координат опорных точек и режимов резания инструментов.

3.2.3.2 Разработка операции 015 ШПОНОЧНО-ФРЕЗЕРНАЯ с ЧПУ

а) Наименование операции и содержание переходов

А. Установить и закрепить заготовку в приспособлении, Фрезеровать 2 паза пов.12.

б) Оборудование (обоснование и краткая характеристика)

Для фрезерования пазов выбираем станок вертикально-фрезерный консольный 6Р1ЗФЗ-01 [З1, 51]:

Размеры рабочей поверхности стола 400х1600 мм

Наибольшее перемещение стола:

в) Описание устройства ЧПУ и его характеристика

Станок оснащен оперативной системой управления ОСУ 2Р22

г) Приспособление для установки и закрепления детали

Для данной операции применяем специальное приспособление с пневмоприводом (подробное описание и расчет в п.5.1 ДП)

д) Режущие инструменты (характеристика, материал, геометрия, ГОСТ)

Для фрезерования пазов применим фрезу концевую с цилиндрическим хвостовиком O 14 мм ГОСТ 17025-71, тип 1, длина фрезы L = 83 мм, длина режущей части 1 = 26 мм и числом зубьев z = 5. Материал фрезы Т5К10 [20, 19]. Геометрические параметры: г = 15°, б = 20° [20, 20]. Технические требования по ГОСТ 17024-82 [31, 174].

е) Вспомогательный инструмент.

в качестве вспомогательного инструмента применяем оправки для крепления осевого инструмента.

ж) Измерительные инструменты (характеристика, ГОСТ)

Для контроля размеров пазов используем шаблоны специальные R=7мм

з) СОЖ (наименование, состав, способ подвода)

В качестве смазочного технологического средства применяем эмульсию: 5%-ную Укринол 1, которая подается непосредственно в зону резания.

и) Расчет и определение режимов резания

Общий припуск на обработку: h = 12 мм.

Распределение припуска по рабочим ходам:

Пmах в = 14?12 = 168 мм²

t_l = 0,5?12 = 6 мм,

t₂ = 0,5?12 = 6 мм. [20, 272].

Подача на зуб табличная: S_ZT = 0,04 мм/ре, [20, 275]

Поправочные коэффициенты:

K_SI = 1,1 - для НВ 143...179 [20, 275],

K_S2 = 1,25 - для Т5КI0,

K_S3 = 0,7 - для фрезы с нормальным зубом,

K_S4 = 1,0 - для L/Dф = 2...3 и D > 10 мм,

К _S5 = 0,8 - для паза

Sр = 0,04 ? 1,1 ? 1,25 ? 0,7 ? 1 ? 0,8 = 0,03 мм/зуб,

Sф.= 0,03 мм/зуб.

Vт = 108 м/мин [20, 279],

К_V1 = 1 - для стали 45 [20, 280],

К_V2 = 1,2 - для ив 143.. .177,

К_V3 = 1 - без корки,

К_V4 = 0,65 - для Т5КI0,

К_V5 = 0,9 - для Dф = 14мм,

К_V6 = 1,2 - для Т=60 мин,

К_V7 = 1,9 - для z=5

Vр = 108 ? 1 ? 1,2 ? 1 ? 0,65 ? 0,9 ? 1,2 ? 1,9 = 172,86 м/мин.

Частота вращения шпинделя: n_р = = 3932 мин ^-1

Принимаем n_Ф = 2000 мин-1.

Vф = = 87,92 м/мин.

L = 11,5 + 4,5 = 16 мм.

Основное время: То = = 0,21 мин

к) Определение норм времени

Время вспомогательное [29, 96]:

Тв = Тву + Твп + Твк

Тву = 0,2 мин - установка в приспособление [25, 41],

Твп = 0,04+0,03+0,5+0,25+0,04+0,04+0,35 = 1,25 мин [25, 44],

Твк = 0,08?2 = 0,16 мин, [25, 45].

Тв = (0,2 + 1,25 + 0,16)?0,75 = 1,21 мин.

Время штучное:

Тшт = Топ ?(1 + ),

(а+b) - время на обслуживание рабочего места и время на отдых и личные надобности, = 10 [25, 48],

Тшт = (0,21+1,21) ?(1 + ) = 1,56 мин.

Тпз = 17+ 1 0+4,5+0,5+0,5+0,5+0,5+ 1 +0,7 = 35,2 мин [25, 59],

Тшк = Тшт + = 1,66 мин.

л) Пояснение к схеме технологической наладки

На схеме наладки показан эскиз детали с нанесенными операционными размерами, указанием схемы закрепления заготовки, перемещения заготовки и инструмента. Дана таблица режимов резания и карта координат опорных точек.

Режимы резания и нормы времени на остальные операции назначаем по укрупненным нормативам:

Операция 010 Токарная чистовая с ЧПУ:

Обработать начисто пов.2 и 3,

t = 1 мм, Sо = 0,5 мм/об, V = 90 м/мин, n = 250 мин^-1

То = 0,3 мин,

Точить канавку 8:

t = 5/2 = 2,5 мм,

S = 0,5 мм/об,

V = 90 м/мин,

n = 250 мин-1, Т

о = 0,04 мин.

Снять фаску 9:

S = 0,5 мм/об;

V = 90 м/мин;

n = 250 мин-1;

То = 0,04 мин

Зацентровать пов.13: t = 10/2 = 5 мм,

S = 0,13 мм/об;

V = 31 м/мин;

n = 1000 мин-t;

То = 0,07 мин.

Сверлить отверстие O22 мм: t =22/2 = 11 мм,

S = 0,21 мм/об;

V = 27 м/мин;

n = 400 мин-1;

То = 1,48 мин.

Зенковать пов. 13:

So = 0,5 мм/об;

V = 23 м/мин;

n = 300 мин-1;

То = 0,03 мин.

Нарезать резьбу М24-7Н:

Р = 2 мм;

t_l = 0,5 мм;

t₂ = 0,38мм;

t₃ = 0,69мм;

t₄ = 0,94мм;

t₅ = 1, 14мм;

t₆ = 1, 15мм.

V = 90,4 м/мин;

n = 1200 мин^-1;

То = 0,54 мин

?То = 2,5 мин.

Время на установку, переустановку и снятие детали:

Тву = 0,72 мин.

Твп = 1,01 мин.

Твк = 0,08 ? 5 + 0,1 + 0,24 = 0,74 мин.

Тв = 2,47 мин

Топ = 2,5 + 2,47 = 4,97 мин

Тшт = 4,97 ? (1 + 8/100) = 5,37 мин.

Тпз = 19,9 мин.

Тшк = 5,43 мин.

Операция 020: Шпоночно-фрезерная:

Фрезеровать пов.10: R=8 мм

Sz = 0,03 мм/зуб;

V = 100м/мин;

n = 2000 мин^-l;

То = 0,08 мин.

Зацентровать пов. под резьбу 11:

d = 2 мм;

t = 1 мм;

S = 0,09 мм/об;

V = 13 м/мин;

n = 2000 мин-1;

То = 0,02 мин

Сверлить под резьбу М4-7Н:

d = 3,6 мм;

S = 0,09 мм/об;

V = 22 м/мин;

n =200 мин^-1;

То = 0,06 мин

Нарезать резьбу М4-7Н:

Р = 0,5 мм;

V = 6 м/мин;

n = 480 мин^-1;

То = 0,07 мин.

?To = 0,23 мин.

Тву = 0,72 мин, Твп = 1,01 мин, Твк = 0,44 мин, Тв = 1,63 мин.

Тшт = 2,0 мин Тпз = 19,9 мин Тшк = 2,06 мин.

5. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

5.1 Разработка конструкции приспособления

5.1.1 Описание принципа работы и устройства приспособления

Для фрезерования шпоночных пазов на операции 015 шпоночно-фрезерной принимаем приспособление - поворотные тиски со встроенным поршневым пневмоприводом двустороннего действия, которые также обеспечивают возможность присоединения сменных наладок (см. графическую часть ДП).

В центральное отверстие основания тисков установлен цилиндр с которым соединен пустотелый поворотный корпус. На корпусе закреплен, распределительный кран с обратным клапаном и штуцером. К корпусу сверху прикреплена стальная, термически обработанная плита с Т -образными пазами под головки болтов для крепления сменных наладок. На плите укреплена регулируемая губка, которая может переставляться соответственно шагу пазов. При применении крупногабаритных наладок губка обычно не нужна и ее снимают. Подвижная губка, имеющая Т-образные пазы для наладок, перемещается штоком через рычаг, установленный на оси. Шток при водится в действие сжатым воздухом, который подается через систему управления в камеру пневмоцилиндра подается сжатый воздух. [1, 540]

5.1.2 Теоретическая схема базирования и определение погрешности базирования

Необходимость правильного выбора баз при обработке поверхностей описана выше.

Деталь устанавливается на плоскую поверхность торца и этим лишается трех степеней свободы - перемещения вдоль оси Z (в вертикальном направлении) и вращения вокруг осей Х и У. Регулируемая губка ограничивает перемещение вдоль оси Х и вращение вокруг оси Z. Подвижная губка лишает деталь последней степени свободы. Деталь закреплена неподвижно.

Погрешность установки заготовки в приспособлениях ДЕу вычисляют с учетом погрешностей: базирования ДЕБ, закрепления ДЕз заготовок, изготовления и износа опорных элементов приспособлений ДЕпр. Погрешность установки определяют как предельное поле рассеивания положений измерительной поверхности относительно поверхности отсчета в направлении выдерживаемого размера.[17, 63]

Так как указанные погрешности являются случайными величинами:

ДЕу = (5.1)

Погрешность приспособления не связана с процессом установки заготовок в приспособлениях, поэтому часто ее учитывают при расчетах точности отдельно.

Тогда:

ДЕу =

При укрупненных расчетах по точности обработки погрешность ДЕу, соответствующую последней формуле, можно определять по данным таблиц [17, 69]. Так как требования, предъявляемые к точности размеров и расположения данных поверхностей невысокие (14 квалитет), принимаем погрешность по справочнику: для установки в тисках без подкладки:

ДЕу = 30.. .50 мкм, при соблюдении постоянства зажимной силы величина погрешности уменьшается на 30.. .50%.

5.1.3 Силовой расчет (расчет сил зажима и размеров привода)

Усилие, сдвигающее деталь в приспособлении фрезеровании пазов Ph определяем из соотношения: Рh = Рz = 0,3...0,4 где Рz - главная составляющая силы резания, которую определяем по формуле [31, 282]:

деталь корпус зажим привод

Рz = , (5.2)

где Ср = 12,5 - коэффициент [31, 291] t = 6 мм - глубина резания,

Sz = 0,03 мм/зуб - подача на зуб,

в = 12 мм - ширина паза,

Z = 5 - количество зубьев фрезы,

ДФ = 12 мм - диаметр фрезы,

n = 2000 мин^-1- частота вращения фрезы,

х = 0,85

у = 0,75,

u = l,

q= 0,73,

w = 0

Кмр = = = 0,68 [31, 264]

Рz = (10?12,5?6^0,85?0,03^0,75?121?5)/(12^0,73?2000 ^-0,13)) ?0,68 = 1593,75Н

Сдвигает деталь в приспособлении горизонтальная сила подачи [31, 292].

Рh = 0,4 ? 1593,75 = 637,5 Н

условия надежного закрепления:

Т = Qзаж ? С > 1,5 ? Рh [1, 222]

Отсюда: Qзаж = = 3187,5 Н

Определение размеров привода зажима.

Диаметр цилиндра превмопривода поршневого типа двустороннего действия:

Qзаж = Рв?0,78 Ду² ? 1, (5.3)

где Рв = 4кг/см2 - давление сжатого воздуха;

Ду - диаметр цилиндра (поршня);

Ю = 0,85 - КПД пневмопровода

Дц = = 12 мм.

Стандартный цилиндр ближайший по размеру Дц = 25 мм, так как в данном приспособлении планируем обрабатывать аналогичные детали с другими типоразмерами, примем цилиндр большего размера Дц = 100 мм [1, 205].

Диаметр штока Дшт. = 25 мм.

5.2 Конструирование и расчет режущего инструмента

Сверло - зенковка для предварительного отверстия М4-7Н

Диаметр сверла под резьбу Ди = 3,8 мм.

Диаметр зенковки рассчитывается под размер фаски.

Сложность расчета определяется тем, что отверстие глухое, поэтому необходим расчет длины сверла.

Длину сверла определим по l отверстия:

l = 10 - 0,2 = 9,9 мм

Расчет инструмента ведем по сверлу.

Диаметр сверла по ГОСТ 19257 - 88

l = 3,8 мм

Сверло спиральное с коническим хвостовиком.

Режимы резания

S = 0,009 мм/об

V = 22 м/мин

n = 2000 мин^-1

Осевая составляющая силы резания:

Px = 9,81Cp?Д^q ? S^y ? Кмр

Показатели Ср; у; Кмр определяем по справочнику [31, 281]

Ср = 68

q = 1

у = 0,7

Рх = 9,81 ? 68 ? 3,81? 0,09^0,75 ? 0,68 = 283 Н

Момент сил сопротивления резанию (крутящий момент)

Мср = 9,81 См ?Д^q ?S^у ? Км

где См = 0,0345

q = 2,0

у = 0,8

Км_м = Км_р = 0,68

Мкр = 9,81 ?14,4 ? 0,09^0,8 ? 0,68 = 0,54 Нм ? 54 кгс/мм

Определяем номер конуса Морзе хвостовика

Средний диаметр хвостовика:

где М - коэффициент трения стали по стали, М = 0,096

? - для большинства конуса Морзе ? 1⁰30⁰

sin 1⁰30⁰ = 0?02618?

Д? = 5 - отклонение угла конуса

По ГОСТ 25557 - 82 выбираем ближайший конус, то есть конус М N О (размеры смотрите в графической части)

5.3 Мерительный инструмент

Для контроля пазов 12 рассчитаем и сконструируем шаблон. Расчет проведем аналогично расчету калибров - пробок.

Шаблон выполним из листового проката толщиной 5 мм, по форме паза

Расчет исполнительных размеров:

Проходной калибр

ПРп = Дmin + До + Нк₂

Вmin = 14 мм

Bmax = 14,27 мм

ПР = 14 + 0,006 + 0,004 / 2 = 14,004

НЕ = Дmax + Hк

НЕп = 14,22 + 0,04 / 2 = 14,24

Шаблон заканчивается ручкой изготовленной за одно с рабочей частью.

Нерабочие поверхности шаблона подвергается термической обработке.

Шаблон изготовлен из стали 20 ГОСТ 1050 - 88.

6 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

6.1 Назначение участка. Категории работ по тяжести, класс точности работ

На участке ведется обработка детали - "корпус" Проектируемым технологическим процессом установлены следующие операции:

- 005 и 010 токарные сЧПУ (16К20Ф3);

- 015 и 020 фрезерные с ЧПУ (6Р13Ф3)

Размеры участка:

Площадь пола S = 63,6 м² ;

Длина а = 10,6 м;

Ширина в = 6 м;

Высота Н = 10 м.

Категория работ по тяжести вторая Пб, по классу точности 2 - физические работы средней тяжести с энергозатратами 233…290 Вт,

6.2 Техника безопасности

Немаловажным фактором организации труда на машиностроительном предприятии является его охрана, для чего на нем создается специальная система охраны труда производственного персонала. При эксплуатации оборудования машиностроительных производств на персонал воздействуют различные факторы. Опасным является такой фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или внезапному резкому ухудшению здоровья и работоспособности. Воздействие на работающего опасного фактора при выполнении им трудовых обязанностей называют несчастным случаем на производстве.

Система охраны труда работающих предназначена для создания безопасной работы персонала и организации мероприятий по созданию высокого уровня производственной среды и культуры производства. Она включает технику безопасности и производственную санитарию.

Техника безопасности - это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов [5, 246].

Требования безопасности при работе на токарных станках с ЧПУ. Резец зажимают с минимально возможным вылетом и не менее чем тремя болтами. Должен иметься набор прокладок различной толщины, длиной и шириной не менее опорной части резца. При обработке вязких металлов, дающих сливную ленточную стружку, следует применять резцы с стружколомателями или стружко - завивателями.

При установке резцов для исключения порезов необходимо проявлять максимальную осторожность. Зона обработки должна ограждаться как со стороны рабочего, так и с противоположной ему стороны для защиты персонала, работающего на расположенном рядом оборудовании.

Для исключения травмирования патроном или планшайбой при их установке (навинчивании) на шпиндель станка следует подкладывать под них деревянные прокладки с выемкой по форме патрона (планшайбы). Устанавливать тяжелые патроны и планшайбы на станок и снимать их со станка необходимо только при помощи подъемного устройства и специального захватного приспособления.

При закреплении детали в кулачковом патроне или использовании планшайб следует захватывать деталь кулачками на возможно большую величину. Нельзя допускать, чтобы после закрепления детали кулачки выступали из патрона или планшайбы за пределы их наружного диаметра. Если они выступают за эти пределы, следует заменить патрон или установить специальное ограждение. Если рабочие плоскости кулачков изношены, пользоваться зажимными патронами нельзя.

В кулачковом патроне без подпора центром задней бабки закрепляют только короткие, длиной не более двух диаметров, уравновешенные детали; в других случаях для подпора используют заднюю бабку. При обработке в центрах деталей длиной, равной 12 диаметрам и более, а также при скоростном и силовом резании деталей длиной, равной восьми диаметрам и более, применяют дополнительные опоры (люнеты).

При установке детали на станок нельзя находиться между деталью и станком. После закрепления детали в патроне торцовый ключ обязательно вынимают.

При скоростном резании на токарных станках работать с невращающимся центром запрещается. Для обработки деталей, закрепленных в центрах, применяют безопасные поводковые патроны . Для предупреждения захвата спецодежды токаря ходовыми винтами и валиками их ограждают. Кроме того, во время работы необходимо соблюдать правила ее кошения (отсутствие свисающих концов и т. п.).

Режимы резания должны строго соответствовать технологической документации, так как одной из причин травмирования вследствие режущих инструментов является нарушение твердосплавными пластинами).

Резцовая головка должна отводиться на безопасное расстояние при выполнении следующих операций: центровании детали на станке, зачистке, шлифовании деталей наждачным полотном, опиловке, шабровке, измерении деталей. При смене патрона и детали задний центр (заднюю бабку) отодвигают подальше от рабочей зоны.

При отрезании тяжелых частей детали или заготовки нельзя придерживать отрезаемый конец руками.

При опиловке, зачистке, шлифовании обрабатываемых деталей на станке запрещается: прикасаться руками или одеждой к обрабатываемой детали; производить указанные операции с деталями, имеющими выступающие части, пазы и выемки (пазы и выемки надо предварительно заделывать деревянными пробками); стоять лицом к патрону, держать ручку напильника, левой рукой, не перенося правую руку за деталь.

6.2.1 Организация охраны труда на участке

Обеспечение охраны труда связано с профилактикой травматизма и заболеваниями, а так же созданием условий труда для сохранения работающими высокого уровня работоспособности в течение всего рабочего дня.

Производственный травматизм, т.е. совокупность травм связанных с производством, является показателем состояния охраны труда.

На участке ответственным за охрану труда является мастер.

Возможные причины и виды несчастных случаев:

- Организационные - отсутствие или некачественное проведение инст-руктажа, отсутствие необходимой технической документации и т.д.

- Технические - несоответствие нормам безопасности конструкций технологического оборудования подьемно - транспортных устройств, технологической оснастки.

- Прочие - нарушение трудовой дисциплины, наличие конструкционных недостатков зданий и сооружений, наличие выраженных психофизиологических факторов.

Обучение рабочих безопасности труда регламентируется ГОСТ 12.0004-79 в соответствии с которым эти обучения проводятся при подготовке новых рабочих.

Виды инструктажа по охране труда установлены ГОСТ 12.0004-79 в соответствии с которыми обязательным инструктажем являются:

- Вводный инструктаж, который проводит инженер по охране труда или лицо на которое возложены эти обязанности, проводится с новыми рабочими независимо от их образования и стажа работы.

- Первичный, проводится на рабочем месте с каждым индивидуально с практическим показом безопасных приемов и методов труда.

- Повторный, проводят все работающие за исключением лиц не связанных с работой технологического оборудования, независимо от квалификации, образования и стажа работы, не реже чем через 6 месяцев, проводится с целью проверки и повышения уровня знания правил и инструкций по охране труда.

- Внеплановый, проводится при изменении правил по охране труда, изменении технологического процесса, замене или модернизации оборудования, приспособления или инструментов и другие факторы влияющие на безопасность труда, его производят индивидуально или с группой рабочих одной профессии.

- Текущий, проводят с работниками перед производством особо опасных работ на которые оформляется наряд-допуск

Медобслуживание рабочих участков:

На участке имеется аптечка для оказания первой медицинской помощи.

6.2.2 Технические средства предупреждения травматизма

Размещение технологического оборудования на участках должно обеспечивать свободный, удобный и безопасный доступ к ним обслуживающего персонала при программировании, обучении, наладки и ремонта.

В соответствии с ГОСТ 12.2.072-82 опасная зона должна быть ограждена металлической сеткой 1,5 метра и размером ячейки 0,7 метра. Сетку окрашивают сигнальными цветами (полосы черного и желтого цвета).

Размещение производственного оборудования, исходных материалов, заготовок, готовой продукции и отходов производства в производственных помещениях и на рабочих местах не должно представлять опасности для персонала, размещения производственного оборудования и коммуникаций, которые являются источниками опасных и вредных производственных факторов. Расстояние между единицами оборудования, а так же между оборудованием и стенами производственными зданий, сооружений и помещений должна соответствовать действующим нормам и правилам: не менее одного метра.

При производстве работ на технологическом оборудовании работающие в целях обеспечения собственной безопасности должны использовать специальную одежду, а так же средства индивидуальной защиты.