Разработка технологического процесса изготовления корпуса каретки

В качестве механизированного привода используется пневмоцилиндр, с рычажно-шарнирным зажимным механизмом.

При расчете зажимного механизма определяют силу закрепления, исходя из условий равновесия силовых факторов, действующих на заготовку. При расчете сил закрепления необходимо всегда учитывать силы резания, реакции опор, силы трения и др.

Рис. 3.2. Схема усилий при зажиме заготовки

Расчет на точность предполагает определение погрешности приспособления, которая должна быть меньше допуска на размер при обработке на данном приспособлении.

Погрешность установки суммируется из погрешностей базирования Е_б, закрепления Е_з и приспособления Е_пр.

Так как установочная и измерительная базы совпадают, то Е_б =0. Для случая, когда W=const - приспособление с зажимным устройством на пневмоцилиндре - Е_з =0.

Погрешность приспособления - это погрешность, возникающая в результате износа установочных элементов, неточности изготовления приспособления и погрешности установки приспособления на станке.

Е_пр =,

где Е_и=И=в₂*N,

И - величина износа: И=0,003*1700=51 мкм.

N - число контактов;

в₂ - 0,003 - коэффициент, учитывающий конструкцию опор.

= 15 мкм - погрешность установки на станке;

=15 мкм - погрешность установки приспособления.

Тогда погрешность приспособления:

Е_пр ==92 мкм.

Допуск на размер составляет д=210 мкм.

Погрешность установки должна быть:

[Е_у]=(0,6-0,8) д=0,8*92=74 мкм.

[Е_у] > Е_у; 74 <210, следовательно, условие выполнено, и точность при обработке обеспечивается.

Для определения сил зажима необходимо, прежде всего, составить схему сил действующих при обработке.

Силы резания при фрезеровании были определены в разделе 2.7. согласно этим расчетам имеем:

Р_z=2083,6H; P_h=625,08H; P_v=1764,2H.

Сила Р_z создает крутящий момент.

Провороту заготовки от действия сил резания будут противодействовать силы трения, создаваемые силами зажима W. Пробную силу зажима заготовки для рычажно-шарнирного механизма определим из условия равновесия заготовки с учетом коэффициента запаса k.

Условия равновесия:

М_рез=М_тр1+М_тр2+М_тр3;

М_тр1= М_тр2=W*f*R,

где f - коэффициент трения по стали; f=0,16.

М_рез=P_z*R.

Момент трения М_тр3 возникает от действия вертикальной составляющей силы резания P_v.

М_тр3= P_v* f₃*l₄

Потребная сила зажима определяется по формуле:

W=W*k=*k.

k=k_0*k_1*k_2*k_3*k_4*k_5*k_6,

где k0 =1,5; k1=1,2; k2=1,7; k3=1,2; k4=1,2; k5=1,0; k6=1,5 - соответственно коэффициенты, учитывающие неточности размеров, наличие случайных шероховатостей на поверхности заготовки, увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента, увеличение сил резания при прерывистом резании; характер зажимного устройства; удобство расположения рукоятки; наличие моментов.

W==13812,4Н.

k =1,5*1,2*1,7*1,2*1,2*1,0*1,5=6,6

W=13812,4*6,6=91447,5Н.

Определим силу на штоке пневмоцилиндра по формуле:

Q=*0,87 - для рычажно-шарнирного механизма закрепления при угле б=45°.

Q=13812,4**0,87=15413,2Н.

Приняв давление в сети сжатого воздуха Р=0,6 МПа, получим диаметр цилиндра при КПД=0,9:

Д_ц===184 мм.

Округляем до стационарного ряда и принимаем Д_ц=200 мм.

Диаметр штока dшт=32 мм.

Применение контрольно-измерительных приспособлений диктуется точностью изготовления деталей и технологическим процессом. Деталь корпус каретки имеет необработанные поверхности и поверхности, обработанные по Н9 с шероховатостью R_а 1,6 мкм. Кроме того, предъявляются определенные требования к параллельности отверстий Ш60Н9 и перпендикулярности их к основанию. Поэтому было сконструировано несложное, но комплексное приспособление, которое позволяет одновременно контролировать восемь отверстий Ш22Н14 и две пробки для отверстий Ш60Н9.

Приспособление представляет собой плиту с размерами 250х210х30 с двумя ручками. На плите расположено восемь сменных втулок, сквозь которые продеты контрольные пальцы для отверстий Ш22 Н14 и две пробки для отверстий Ш60Н9.

Такая конструкция позволяет одновременно контролировать диаметры отверстий и их взаимное расположение вместо последовательного промера всех отверстий и их межцентровых расстояний. На плите есть возможность произвести переналадку контрольных пробок и пальцев при другом расположении отверстий. Контрольное приспособление устанавливается на столе контрольной позиции, на участке.

Для контроля других поверхностей и на других операциях используется стандартный универсальный мерительный инструмент типа штангенциркуля, микрометра, нутромера, скобы пробок.

В условиях автоматизированного режима обработки удаления стружки из зоны резания является одним из важнейших условий надежной, качественной и высокопроизводительной обработки изделий на металлорежущем оборудовании. Наличие стружки может привести к появлению дефектов на обрабатываемой поверхности, вызвать преждевременный износ режущего инструмента, его затупление и поломку.

В практике большое распространение получила автоматизированная система удаления стружки, когда стружка от отдельных станков (ГПМ) или линии (ГАП) подается транспортерами на расположенные под полом участковые или магистральные конвейеры, которые транспортируют её за пределы цеха для последующей переработки.

К скребковым конвейерам относятся разнообразные по конструкции транспортирующие машины, в которых груз при помощи движущихся скребков перемещается волочением по желобу или трубе круглого или прямоугольного сечения.

Преимущества скребкового конвейера: простота конструкции, возможность загрузки и разгрузки в любом месте, возможность транспортирования по верхней и нижней ветви конвейера в противоположных направлениях.

Недостатками скребкового конвейера являются: сильный износ скребков, тяговых органов и желоба, повышенный расход энергии вследствие трения груза о желоб и скребки и внутреннего трения части груза от перемешивания.

В данном проекте разработан автономный транспортер для станка с ЧПУ, который устанавливается непосредственно вблизи станка. Стружка из зоны резания падает на скребковый конвейер и перемещается к открытому окну, через которое подает в емкость.

Привод конвейера представляет собой электродвигатель, редуктор и ценную передачу на вал скребкового транспортера. Скребки движутся бесконечной лентой в два ряда, вверху и внизу, причем верхние скребки перемещают стружку, и повернувшись на 180є, сбрасывают её и движутся в холостую в нижнем ряду.

Выполним расчет производительности конвейера, которая определяется по формуле:

П_к=3600*B*h*Ш₃*k_в*V*г,

где B - ширина скребков, мм;

h - высота скребков, мм;

Ш₃ - коэффициент заполнения пространства между скребками; для мелко-элементной стружки Ш₃=0,4-0,6;

k_в - коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера в: k_в=0,5-1,0;

г_н - насыпная плотность стружки: г_н=0,3 кг/м³.

П_к=3600*0,3*0,07*0,4*0,5*0,3=4,54 кг/мин.

Конструкция транспортера представлена на листе графической части.

4. Организационная часть

Организация производства - наука, изучающее действие и проявление объективных и экономических законов в разносторонней деятельности предприятия и разрабатывающая на этой основе пути и способы планомерного экономического выполнения планов производства.

Целью организации производства является создание условий, обеспечивающих выполнение плановых заданий. Это требует совершенствования всех сторон деятельности предприятия. В первую очередь это приведение в действие всех резервов производства для увеличения выпуска продукции, повышения качества, высокого использования производственных фондов, экономии материальных и трудовых ресурсов, повышение духовного и материального уровня жизни трудящихся, улучшение условий труда.

4.1 Организация производственного процесса основного производства

Взаимосвязь и согласованное сочетание основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени называется организацией производственного процесса. Производственный процесс состоит из операций. Совокупность основных (технологических) операций, связанных с непосредственным изменением формы, размера, вида, положения, состояния или свойств предметов труда для получения готового изделия называется технологическим процессом. Технологический процесс - это часть производственного процесса.

Выбор формы организации технологических процессов осуществляется в соответствии с ГОСТами. Обоснование формы организации технологических процессов зависит от установленного порядка выполнения операций, расположения технологического оборудования, количества изделий и направления их движения в процессе изготовления. В зависимости от степени реализации основных принципов организации производственного процесса выбирают соответствующую форму организации технологических процессов.

В машиностроительном производстве различают три основных типа организации производства: массовое, серийное и единичное. Принадлежность производства к тому или иному типу, определяется степенью специализации рабочих мест, номенклатурой объектов производства, формой движения этих объектов по рабочим местам.

Рассчитываем коэффициент серийности по формуле:

K_c=,

где - годовая программа выпуска продукции;

- среднее время выполнения операции;

- годовой действительный фонд рабочего времени.

===19,06 мин

F_q=[(365-104-n_п)*q - n_п.п.]*S - (1-),

где n_п - количество праздничных дней (n_п =6);

S - количество смен (S=2);

q - длительность смены в часах (q=8);

n_п.п - количество предпраздничных дней (n_п.п =5);

- процент допустимых потерь в работе оборудования, =7-14%, тогда

F_q=[(365-104-6)*8-5]*2 - (1-0,8)=3744 ч.

K_c==1,4.

На основе полученного коэффициента, согласно табличным данным, определяем тип производства. Согласно коэффициенту серийности K_c=1,4 по данным таблицы, следовательно, тип организации производства является серийным.

Тип поточной линии является одно предметным прерывно поточным на основе управления синхронизации:

= ==…=,

где , … - время выполнения операции;

, - принятое число оборудования на операции, тогда

? ?

Согласно уравнения синхронизации, линия является прерывно-поточной.

Расчет параметров поточной линии.

1. Первый и наиболее важный параметр поточной линии - условный такт, определяемый по формуле:

з_усл=,

где - годовой действительный фонд работы оборудования при двухсменной работе;

- годовая приведенная программа выпуска, шт.;

N_прив.i=N_i*K_прив.i,

где K_прив.i - коэффициент приведения i-того изделия;

K_прив.i= ,

где - общая трудоемкость обработки i-той детали, мин;

- максимальная общая трудоемкость обработки детали, мин;

K_прив.а= =1; K_прив.в= =0,41;

N_прив.а=8500*1=8500; N_прив.в=8500*0,41=3485 шт.

з_усл= =18,74 мин.

ч_i=ч_усл* K_прив.i; ч_а=18,74 мин; ч_в=18,74*0,41=7,7 мин.

2. Количество оборудования на участке определяется по формуле: расчетное -

С_рi=,

Принятое: С_прi - целое число станков.

3. Коэффициент загрузки оборудования:

К_з.о.=.

Таблица 4.1. Расчет количества оборудования на участке.

№ операции	Наименование операции	Трудоемкость tшт.-к, мин.	Расчетное число оборудования Ср		Кз.о.	Суммарная трудоемкость
		А	В	Сра	Срв
1	фрезерная	3,94	12,5	0,2	1,6	1	0,62	2329
2	Фрезерн-сверлиль.	48,63	-	2,56	-	1	0,92	6889,3
3	Шлифовальная	4,62	10,8	0,24	1,4	1	0,58	2184,5
итого	57,19	23,3			4	0,76	11402,8

4.2 Расчет деятельности производственного цикла

Под длительностью производственного цикла партии деталей понимается календарный промежуток времени, протекающий с момента запуска первой детали в производство до момента выпуска последней детали на последней операции. Его величина зависит от величины партии и вида движения деталей с операции на операцию. Для серийного производства, когда партии деталей не синхронизированы по времени, целесообразно применять последовательно-параллельный вид движения деталей.

Длительность производственного процесса. Т_ц.п-п, мин, для этого случая рассчитывается по формуле:

Т_ц.п-п= - (п-р) ,

где - количество деталей в партии, шт.:

n_a=n_в==16;

m - количество операции технологического процесса, шт.;

c - число рабочих мест на операции, шт.;

p - количество деталей в транспортной партии, шт.;

Принимаем Р_а=Р_в= 1 шт.

Подставив значения, получим:

Т_ца=16*(3,94++4,62) - (16-1) (3,94+3,94)=407,8 мин;

Т_цв=16*(12,5+10,8) - (16-1)*10,8=210,8 мин.

4.3 Расчет заделов на линии

Для многопредметных поточных линий определены следующие виды заделов:

1) технологический задел Z_техн, соответствующий числу изделий, находящихся в каждый момент времени в процессе обработки: Z_техн=С_пр.i:

Z_техн.а=4 шт.; Z_техн.в=4 шт.;

2) транспортный задел Z_тр, соответствующий числу изделий находящихся в каждый момент времени в процессе транспортировки: Z_тр= С_пр.i-1:

Z_тр.а=3 шт.; Z_тр.в=3 шт.;

3) страховой задел который создается на наиболее ответственных и нестабильных операциях, а также на контрольных пунктах и равен:

Z_стр.=0,05*N_сут,

где N_сут - суточный выпуск, шт.;

Z_стр.a=0,05*32=16; принимаем 2 шт.;

Z_стр.в= 2 шт.;

4) цикловой задел рассчитываем по выражению:

Z_цикл.=,

где - длительность технологического цикла, мин;

- условный такт работы линии, мин;

Р - передаточная партия, шт.

Z_цикл.а==21,8; принимаем Z_цикл.а = 22 шт.;

Z_цикл.в==27,4; принимаем Z_цикл.в = 28 шт.;

4.4 Расчет численности работающих на участке

Явочная численность определяется по формуле:

Ч_яв.=,

где - - суммарная трудоемкость годовой программы, час;

- эффективный фонд времени одного работающего, час.

Ч_яв.- =6,27 чел., принимаем ч_яв=7 чел.

Списочная численность рабочих ч_сп, чел., с учетом отпуском, определяется, как:

Ч_сп=Ч_яв*1,13;

Ч_сп=6,27*1,13=7,08 час, принимаем Ч_сп=7 чел.

Разряд рабочих принимаем по ЕТКС, полученные результаты заносим в таблицу 4.2.

Численность вспомогательных рабочих определяем в разделе 4.5.1.

Таблица 4.2. Штатное расписание участка

Категории работников	Явочный состав	Списочный состав	разряд	ЧТС, оклад, грн.
1. Основные рабочие
Фрезеровщик	1	1	4	2,37
Фрезеровщик	3	4	5	2,68
Шлифовщик	2	2	5	2,68
Итого осн. раб.	6	7	-	-
2. Вспомогательные рабочие
Слесарь-ремонтник	1	1	4	2,37
3. Специалисты
мастер	1	1	-	650
всего	8	9	-	-

4.5 Организация технического обслуживания основного производства

Заданием дипломного проектирования является всесторонняя разработка технологического участка, входящего в состав базового предприятия, на котором имеется сложившаяся организация производства и формы технического обслуживания производства. При этом инструментальное, транспортно складское и энергетическое обслуживание определяется централизованно и соответствующим производственным подразделением.

4.5.1 Организация ремонтов оборудования

Для ликвидации последствий физического изнашивания оборудования требуется периодически выполнять операции по техническому обслуживанию и ремонту оборудования. Разработаем график его ремонта и технического обслуживания для бесперебойной работы участка.

Ремонт оборудования осуществляется по системе ЕСППР, которая предусматривает организацию и проведение профилактических и ремонтных работ в соответствии с планом ремонта оборудования. Для составления последнего используются нормативы проведения ремонтных работ.

Ремонтный цикл - период оперативного времени работы оборудования между двумя капитальными ремонтами, который определяется структурой и продолжительностью, расположенных в последовательности их выполнения.

Продолжительность ремонтного цикла - это число часов оперативного времени работы оборудования, на протяжении которого производятся все ремонты, входящие в состав цикла. Простои оборудования при выполнении плановых и неплановых ремонтов, а также при техническом обслуживании в продолжительность ремонтного цикла не входят.

Определим структуру и длительности ремонтных циклов. По исходной информации выбираем структуру ремонтного цикла станов:

КР-ТР₁-О₁-ТР₂-О₂-СР-О₃-ТР₃-О₄-ТР₄-КР

Длительность ремонтного цикла Т_р.ц., час, определим по формуле:

Т_р.ц.=16800*k_м*k_о.м*k _т*k _м.и.*k_в*k _д,

где k_м - коэффициент категории массы;

k_о.м - коэффициент обрабатываемого материала;

k _т - коэффициент класса точности оборудования;

k _м.и - коэффициент материала применяемого инструмента;

k_в - коэффициент возраста оборудования;

k _д - коэффициент долговечности;

Значения коэффициентов взяты из таблицы [18]. Расчеты сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3. Длительность ремонтного цикла

Модель станка	kо.м	k м.и	k т	kм	kв	k д	Тр.ц., час	Тм.р, мес.
Вертикально-фрезерный	1,0	1,0	1,0	1,0	1,2	0,9	19958,4	8
Сверлильно-фрезерный	1,0	1,0	1,0	1,0	1,1	0,9	18295,2	8,7
Внутришлифовальный	1,0	1,0	1,0	1,0	1,1	1,0	20328	9,6

Межремонтный период Т_м.р - период оперативного времени работы оборудования между двумя последовательно выполняемыми плановыми ремонтами. Продолжительность межремонтного периода определяется путем деления продолжительности ремонтного цикла на количество ремонтов плюс единица:

Т_м.р=,

где = 5 количество ремонтов в структуре.

Продолжительность меж-смотрового периода Т_м.о определяем по формуле:

Т_м.о=,

=4 - количество осмотров в структуре.

Категории ремонтной сложности, дата и вид последнего ремонта взяты по цеховым источникам.

Таблица 4.3. План график ремонта оборудования

№ п.п.	Модель станка	Тм.р.	Тм.о.	КРЕ	График ремонта
					1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	6Р11	8	5	28		ТР						О4
2	2254ВМФ4	8,6	5	32			СР						О3
3	2254ВМФ4	8,6	5	32				ТР2						О2
4	ЗК227В	9,6	6	30						О3

Определяем численность рабочих, необходимых для проведения ремонтов и осмотров оборудования на планируемый период:

R_tc=,

где - плановая годовая трудоемкость ремонтов и технического обслуживания, ч;

- эффективный годовой фонд времени одного вспомогательного рабочего, ч;

=

- годовая плановая трудоемкость капитальных ремонтов, ч;

- количество станков, подвергающихся капитальному ремонту;

- годовая плановая трудоемкость средних ремонтов;

- количество станков, подвергающихся среднему ремонту;

- годовая плановая трудоемкость текущих ремонтов, ч;

- количество станков, подвергающихся текущему ремонту;

= 35 ч; = 23,5 ч; = 6 ч; Т_о=0,85 ч.

- 23,5*32+6 (28+32)+0,85 (28+32+32+30)=752+360+103,7=1215,7 ч.

R_tc=1215,7/1820=0,67 чел.

Списочная численность вспомогательных рабочих:

R_вс.сп.=0,67*1,13=0,75 чел.

Принимаем одного вспомогательного рабочего.

Среднемесячная зарплата работающего на участке:

ЗП_ср - ==632,66 грн.

Перечень ссылок

1. Дипломное проектирование по технологии машиностроения. Под редакцией Бабука В.В-Минск, Высшая школа, 1979 г. - 458 с.

2. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Учебное пособие для машиностроительных специальн. Вузов - Минск, высшая шк. 1983-256 с.

3. Руденко П.А. проектирование технологических процессов в машинстроении - Киев, Высшая школа, 1985-249 с.

4. Справочник технолога - машиностроителя в двух томах. Под редакцией косиловой А.Г. и Мищерякова Р.К-М, машиностроение, 1986 г. - 656 с.

5. Справочник технолога. Обработка металла резанием. Под редакцией Монахова Г.А. - М, Машиностроение, 1974 г. - 583 с.

6. Горошкин А.К. приспособления для металлорежущих станков. Справочник. - М, Машиностроение, 1971-378 с.

7. Барановский Ю.В. Режимы резания металлов, - М, Машиностроение, 1972-186 с.

8. Общемашительные нормативы времени и режимы резания в двух томах - М, экономика, 1990 г.-471 с.

9. Гоарташев А.В. справочник конструктора и технолога по технико-экономическим расчетам. - М, Машиностроение, 1979-217 с.

10. Методические указания по оформлению курсовых и дипломных проектов по дисциплине «Технология машиностроения» для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 1201. Тихонцов А.В., Чернышов А.В., Остроухов А.В., ДИИ, 1994 г.

11. Романов В.Ф. расчеты зуболрезных инструментов - М, Машиностроение, 1969-158 с.

12. Разумов И.М.и др. организация планирования и управления предприятиями машиностроения - М, Машиностроение, 1986 г.-288 с.

13. Егорова Т.А. организация производства на предприятиях машиностроения - С.П.б., Питер, 2004-304 с.

14. Наймат Ю.Ю. Теория организации машиностроительного производства. Учебное пособие. - м, МИУ - 1990 г.

15. Стандарт СТП 1-96. Дипломные, курсовые проекты и работы. Общие требования и правила оформления - Днепродзержинск, ДГТУ, 1996-53 с.

16. Єкономіка підприемства (за ред. Прф. Покропивного С.Р. у томах 1 «К» і 2 «К») - Хвиля - пресс., 1995 р. - 672 с.

17. Коваль В.В. Финансовый анализ - М, Финансы и статистика, 1996 г.-430 с.

18. Экономика предприятий Украины - днепропетровск. «Пороги», 1997 г. - 312 с.

19. Охрана труда в машиностроении. Под редакцией Юдина Е.Я. - М., Машиностроение, 1976 г.-355 с.

20. Закон Украины «Про охорону праці» - Харков, Форм., 2003 г.-32 с.

21. Конституция Украины.

22. Рожков А.П. Пожарная безопасность на производствен - К., Основа, 1997-448 с.

каретка производство припуск корпус

Размещено на Allbest.ru