Проект участка по изготовлению основного диска центробежного компрессора

Тит лист.doc

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Чертеж участка.cdw

ПЗ.doc

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
Факультет Аэрокосмический
Специальность 160301 Авиационные двигатели
и энергетические установки
Кафедра «Авиационные двигатели»
«Технология авиадвигателей»
Проект участка по изготовлению основного диска центробежного компрессора
Бузмаков Андрей Григорьевич (гр.АД 06-2)
Состав курсового проекта:
Пояснительная записка на 47 стр.
Графическая часть на 7 листах
Руководитель курсового проекта
Назначение детали и анализ её технологичности4
Определение типа производства и формы организации5
Выбор наиболее рационального способа получения заготовки7
Выбор баз и методов обработки9
Расчет припусков и межоперационных размеров10
1 Обработка двух торцевых поверхностей образующих размер 45–00510
2Обработка цилиндрической поверхности образующие размер 80(+003)14
Расчет режимов резания и норм времени на операции17
1 Токарно-карусельная с ЧПУ17
2 Расточная операция30
4 Фрезерная операция34
Проектирование приспособления для операции токарно-карусельная с ЧПУ.37
2 Расчет на прочность слабого звена38
3. Расчёт приспособления на точность38
Проектирование измерительного инструмента40
Проектирование обрабатывающего инструмента41
Определение потребного количества оборудования43
Разработка производственного участка44
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ47
В данном курсовом проекте производится проектирование участка по изготовлению основного диска центробежного компрессора.
Целью курсового проекта является закрепление теоретических знаний полученных в ходе изучения дисциплины «Спецтехнология производства и сборки АД» а также получение наиболее выгодного технологического процесса изготовление основного диска который будет характеризоваться наименьшими производственными затратами повышением производительности труда уменьшением количества брака.
Основные пути решения поставленных задач:
введение станков с числовым программным управлением (ЧПУ);
совершенствование методов контроля;
введение контрольных операций после ответственных этапов обработки;
применение высокопроизводительного обрабатывающего инструмента с применением прогрессивных материалов;
рациональный выбор метода получения заготовок для данного масштаба производства;
правильное задание последовательности операций для достижения заданной точности детали и снижения общего времени;
рациональное расположение оборудования по ходу технологического процесса;
улучшение условий труда и техники безопасности.
Назначение детали и анализ её технологичности
Основной диск является одной из ответственных деталей центробежного компрессора. Он состоит из полотна и рабочих лопаток которые изготавливаются вместе из одной заготовки. Диск обладает сложной геометрией которая требует повышенной точности и качество обработки. Назначение основного диска повышения давления газа или воздуха за счет передачи большой энергии от вращения ротора. Чем больше окружная скорость тем больше давление на выходе. Каждый основной диск образует одну ступень сжатия. Лопатки рабочего колеса имеют сложную форму. Для создания оптимальных условий протекания газа они имеют на входе в колесо каплевидный профиль или закругление а на выходе — клинообразный. Число лопаток обычно составляет 11они уменьшают проходное сечение рабочего колеса. Диск устанавливается на вал с помощью шпоночного соединения.
Данный диск изготавливается из стальной поковки (12Х2Г2НМФБ-Ш).
Химический состав стали в %
Механические свойства
Основная термообработка
Закалка при воздух нормализация
Температура испытания
Относительное удлинение %
Ударная вязкость KCU
Предельные рабочие температуры
Определение типа производства и формы организации
В машиностроении различают условно 3 основных типа производства: массовое серийное единичное.
При массовом производстве изделия изготовляются непрерывно в течении нескольких лет. Характерными признаком массового производства является выполнение на большинстве рабочих мест только одной закрепленной операции.
При серийном производстве изготавливают серию изделий регулярно повторяющихся через определенные промежутки времени. Характерный признак серийного производства – выполнение на рабочих местах несколько повторяющихся операций.
При единичном производстве выполнение изделия широкой номенклатуры в малых количествах которые либо не повторяются совершенно либо повторяются через неопределенное время.
Для определения типа производства необходимо воспользоваться коэффициентом серийности:
для массового производства =1
для крупносерийного =2-10
для среднесерийного =10-20
для мелкосерийного >20
[1 стр. 21] миншт. - такт выпуска изделия;
- годовая программа выпуска деталей (из задания)
- действительный годовой фонд времени работы оборудования чсм
при работе в одну смену
ч-продолжительность рабочей смены
7 д – кол -во рабочих дней в году
д- кол-во предпраздничных дней
ч – продолжительность рабочей смены
254+432=20686 ч – суммарное рабочее время
для расчете принимаем 2070 ч
Определяем среднее штучное время
Токарная-карусельная
=7556 мин - среднее штучное время.
из результата расчета видно что производство мелкосерийное
Выбор наиболее рационального способа получения заготовки
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения определяют конфигурацию размеры допуски припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки уменьшения напусков и припусков повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка и возрастает себестоимость заготовки но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки повышается коэффициент использования материала (КИМ). Заготовки простой конфигурации дешевле так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки однако такие заготовки требуют трудоемкой последующей обработки и повышенного расхода материала.
Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Выбор заготовки связан с конкретным технико-экономическим расчетом себестоимости готовой детали выполняемым для заданного объема годового выпуска с учетом условий производства.
Заготовкой для изготовления диска в существующем технологическом процессе является поковка.
Факторы определившие выбор заготовки:
мелкосерийное производство;
маленькие припуски на обработку
увеличение скорости обработки
условия работы требуют определенной внутренней структуру диска и отсутствие локальных изменений в структуре что сильно сказывается на ресурсе работы.
Поковка диска имеет простую форму это связано с тем что к диску предъявляется повышенные требования по качеству внутренней структуры и для контроля этого в процессе изготовления из заготовок вырезают контрольные образцы.
Экономическое обоснование заготовки
Стоимость заготовок получаемые различными методами определяется
[1 стр 33] где -базовая стоимость заготовки 1 т заготовки руб; -масса заготовки кг; -масса детали кг; -стоимость 1 т отходов руб; -коэффициенты зависящие от класса точности группы сложности массы марки и объема производства заготовок
Определяем стоимость заготовок штамповка
По производственным данным: рубт; рубт
Определяется стоимость заготовок поковка
Определяем экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок при которых технологический процесс механической обработки не меняется:
Вывод: использование поковки экономически целесообразнее.
Выбор баз и методов обработки
При обработке диска не обеспечивается принцип постоянства баз так как диск обтачивается раздельно с двух сторон (для обеспечения высокой точности взаимного расположения поверхностей) сначала с одной потом с другой стороны и поэтому базы меняются. Принцип постоянства баз также не всегда соблюдается.
Подрезка торца диска осуществляется на токарно-карусельном станке сначала с одной стороны а потом с другой поэтому базы меняются.
Сверление отверстия производят на токарно-карусельном станке с ЧПУ.
Фрезерование пазов осуществляется на обрабатывающем центре с ЧПУ ИР 800ПМФ4.
В процессе обработки осуществляется технический контроль диска который предусматривает проверку поверхностных и глубинных дефектов материала диска соответствие шероховатости обработанных поверхностей заданной по техническим условиям чертежа контроль геометрических размеров формы и взаимного расположения поверхностей диска.
Шероховатость обработанных поверхностей проверяется сравнением с эталонами. Радиусы скруглений и фаски проверяются по шаблонам.. Размеры толщины контролируются с помощью микрометром штангенциркулей. Размеры глубин уступов контролируются с помощью штангенглубиномеров нутромеров. Размеры по калибровым точкам контролируются с помощью индикаторов часового типа.
Расчет припусков и межоперационных размеров
1 Обработка двух торцевых поверхностей образующих размер 45–005
Пользуясь рабочим чертежом детали и картой технологического процесса механической обработки записываются в расчетную карту обрабатываемые элементарные поверхности заготовки и технологические переходы обработки в порядке последовательности из выполнения по каждой элементарной поверхности от черновой заготовки до окончательной обработки.
Записываются значения
Rz-шероховатость поверхности
T-дефектный поверхностный слой
ρ – отклонение формы
– погрешность установки
Определяем расчетные величины минимальных припусков на обработку по всем технологическим переходам
Под подрезание торца 1 черновое:
Под подрезание торца 2 черновое:
Под подрезание торца 1 получистовое:
Под подрезание торца 2 получистовое:
Под подрезание торца 1 чистовое:
Под подрезание торца 2 чистовое:
Определяем расчетные размеры lp:
Определяем предельные размеры:
Определяем предельные значения припусков:
Определяем общие припуски:
Проверяем правильность произведенных расчетов:
Расчеты произведены правильно.
Результаты расчета приведены в таблице 4.
Получистовая подрезка т.1
Получистовая подрезка т.2
Чистовая подрезка т.1
Чистовая подрезка т.2
2Обработка цилиндрической поверхности образующие размер 80(+003)
Определяем расчетные размеры Dp:
Определяем наименьшие предельные размеры:
Результаты расчёта приведены в таблице 7.
значения припусков мкм.
Черновое растачивание
Получистовое растачивание
Чистовое расстачивание
Расчет режимов резания и норм времени на операции
1 Токарно-карусельная с ЧПУ
Токарно-карусельный с ЧПУ 1516Ф3
)Подрезать торец выдерживая размер
)Расточить отверстие
)Проточить торцевую канавку (выборку) выполняя размеры: 5min .
Материал – сталь 12Х2Г2НМФБ-Ш
Точность обработки поверхности 11 квалитет
Шероховатость обработанной поверхности Ra=125
Модель станка- токарно - карусельный с ЧПУ 1516Ф3
Частота вращения шпинделя n=10-2000 обмин
Диапазон подач S мммин
По оси координат x-950
Мощность главного движения- 55 кВт
Установить заготовку на планшайбу станка малым торцем. Подрезать торец.
Выбор стадии обработки
По карте 1 определяются необходимые стадии обработки.
Получистовая чистовая (11 квалитет)
Выбор глубины резания
На станке 1516Ф3 используют резцы с сечением державки 40x32 мм
Для чистовой обработки параллелограмная форма резца для получистовой ромбическая.
По приложению 6 выбираем способ крепления пластины для получистовой –пайкой для чистовой –двуплечим прихватом за выемку.
Выбираем геометрические параметры резца по приложению 7 и 8:
-вспомогательный угол в плане
мм – ширина фаски главной режущей кромки
мм – радиус округления режущей кромки
мм – радиус вершины резца
нормативный период стойкости по приложению 13 Т=45мин
Для получистовой ммоб
Поправочные коэффициенты: - на подачу в зависимости от инструмента -по способу крепления пластины.
Для чистовой обработки ммоб
По карте 5 определяем поправочные коэффициенты на подачу получистовой стадии обработки:
Сечение державки резца
Прочность режущей части
Механические свойства обрабатываемого материала
Схема установки заготовки
Состояние поверхности заготовки
Геометрические параметры резца
Окончательную подачу получистовой стадии определяем по формуле
Рассчитанная подача для получистовой стадии обработки проверяются по осевой Px и радиальной Py составляющим силы резания допустимым прочностью механизма подачи станка
По карте 33 определяем поправочные коэффициенты на силы резания для измененных условий в зависимости от:
Механических свойств обрабатываемого материала
Главного угла в плане
Главного переднего угла
Угла наклона режущей кромки
Окончательно составляющие силы резания определяются по формулам
Рассчитанные значения составляющих сил резания меньше чем допускается механизмом станка.
Рекомендуемые значения подач для чистовой стадии обработки выбирают по карте 6:
Поправочные коэффициенты на подачу:
Радиус вершины резца
Квалитет точности обрабатываемой детали
Окончательно подача чистовой стадии обработки
Выбор скорости резания
Для получистовой Vт=128 ммин; Nт=12 кВт
Поправочный коэффициент в зависимости от инструментального материала:
По карте 23 остальные поправочные коэффициенты
группы обрабатываемости материала
механических свойств обрабатываемого материала
геометрических параметров резца
период стойкости режущей части
Общий поправочный коэффициент на скорость резания
скорость резания для чистовой обработки
Поправочный коэффициент совпадает с получистовой стадией обработки
Частота вращения шпинделя
обмин принимаем 80 обмин
обмин принимаем 150 обмин
фактическая скорость резания
Проверка выбранных режимов резания
Определение минутной подачи
Растачивание отверстия
Операция : Расточить поверхность для получения необходимо вести обработку в 3 стадии: черновая получистовая чистовая
для чистовой обработки
для получистовой обработки ммоб
Выбранные значения подач корректируются с учетом поправочных коэффициентов по карте 11 для измененных условий в зависимости от
- инструментального материала
-по способу крепления пластины.
- состояние поверхности заготовки
-геометрические параметры резца
-механические свойства обрабатываемого материала
Окончательную подачу черновой стадии определяем по формуле
Принятое значение подачи на черновой стадии обработки проверяются по осевой Px и радиальной Py составляющим силы резания допустимым прочностью механизма подачи станка
Рекомендуемые значения подач для чистовой стадии обработки выбирают по карте 12:
механические свойства обрабатываемого материала
схема установки заготовки
радиус вершины резца
квалитет точности обрабатываемой детали
для черновой Vт=175 ммин; Nт=11 кВт
для получистовой Vт=203 ммин; Nт=75кВт
значения скорости резания для черновой и получистовой стадии обработки
скорость резания на чистовой стадии
обмин принимаем 500 обмин
получистовая стадия:
обмин принимаем 650 обмин
обмин принимаем 1050 обмин
Проточить торцевую канавку
Операцию необходимо вести обработку в 3 стадии: черновая получистовая чистовая
черновая t=12+24+05=41 мм
для черновой Vт=121 ммин; Nт=16 кВт
для получистовой Vт=153 ммин; Nт=10 кВт
для чистовой Vт=261 ммин
обмин принимаем 200 обмин
Определение нормы штучного времени
мин [6 стр. 15] – формула для определения нормы штучного времени
Определение основного (технологического времени)
мин где -основное технологическое время на обработку одной поверхности
мин [6 стр. 13]- где -длина обрабатываемой поверхности (по чертежу) мм; -величина врезания и перегиба резца в мм; - дополнительная длина на взятие пробной стружки в мм; - число оборотов шпинделя в мин; -подача на один оборот шпинделя в ммоб; - число проходов.
По приложению 1 и 3 находим значения и
Поверхность 1 мм и мм
Поверхность 2 мм и мм
Поверхность 3 мм и мм
Определение вспомогательного времени:
Вспомогательное время на установку и снятие детали мин –установка на столе с креплениями;
Вспомогательное время связанное с переходом
данные показатели времени нужно умножить на кол-во переходов
мин – суммарное время на все переходы
вспомогательное время на контрольные измерения
поверхность 1 штангенглубиномер ШГ-160-005 мин
поверхность 2 штангенциркуль ШЦ-I-125-01 мин
поверхность 3 радиусный шаблон мин штангенглубиномер ШГ-160-005 штангенциркуль ШЦ-I-125-01 мин
[6 стр. 15] – вспомогательное время
определяем поправочный коэффициент на вспомогательное время
Определение времени на обслуживание рабочего места отдых и личные надобности
Время на обслуживание рабочего места 4% время перерывов на отдых и личные надобности 4%.
Окончательно определяем нормы штучного времени
2 Расточная операция
Обработка производится в 2 стадии: черновая(I) -14 квалитет Rz=25мкм
Получистовая (II)-11 квалитет Ra=125 мкм
Обрабатывающий центр с ЧПУ ИР800ПМ Ф4
Паспортные данные станка:
размеры рабочей поверхности 800x800 мм
частота вращения шпинделя обмин
мощность электродвигателя кВт
Содержание операции: фрезеровать пазы
По рекомендации раздела 2.3.1.2 и приложений 4 12 выбраны следующие основные параметры инструмента для обработки поверхности фреза концевая 5 мм материал- быстрорежущая сталь (Р6М5) число зубьев
передний угол на торцевой части фрезы
задний угол на торцевой части фрезы
Выбор стадий обработки
По карте 72 лист 1 выбирают составляющие показателя качества стадий обработки для поверхности
твердость обрабатываемого материала
отношения вылета фрезы к диаметру
отношения ширины фрезерования к диаметру фрезы
исходя из допуска на выполняемый размер определяем показатель качества стадий обработки:
полученное значение показателя количества стадий обработки является критериям выбора необходимого количества стадий обработки
требуемая точность может быть достигнута за одну черновую стадию обработки
выбор глубины резания
- коэффициент деления припуска по рабочим ходам
подачу на зуб для обработки поверхности выбираем по карте 79 (позиция 1 индекс а)
выбранное значение подачи корректируется с учетом поправочных коэффициентов
по карте 82 выбираем поправочные коэффициенты для измененных условий работы в зависимости:
от твердости обрабатываемого материала
материала режущей части фрезы
отношения фактического числа зубьев к нормативному
выбор скорости и мощности резания
скорость и мощность резания выбираем по картам 84 и 87 с учетом поправочных коэффициентов в зависимости:
группы обрабатываемого материала
твердости обрабатываемого материала
период стойкости режущей части фрезы
отношение фактической ширины фрезерования к нормативной
состояние поверхности заготовки
частота вращения шпинделя
Определение основного (технологического) времени
мин - основное время на обработку 1 паза
Определяем вспомогательное время
Время на установку мин время на переход мин; время на измерения штангенглубиномер ШГ -160-005- мин штангенциркуль ШЦ - I-125-01 мин штангенциркуль ШЦ - III-320-1000-01 мин штангенциркуль ШЦ - III-400 -01 мин
)Снять заусенцы и притупить острые кромки (напильник 2820-0011 ГОСТ 1465-80)
)Протереть деталь ветошью от масла и стружки (ветошь обдирочная ГОСТ 5354-74)
Определение нормы времени
Tш-к=Σtопi·Kп-з обс отл·Kп·Kуд[4 с. 221]
Kп-з обс отл – коэффициент учитывающий время на подготовительно - заключительную работу обслуживание рабочего места отдых и личные надобности;
КП – коэффициент учитывающий размер партии;
Куд – коэффициент учитывающий влияние степени удобства перехода;
Tш-к=18·108·08·1=124 мин.
4 Фрезерная операция
Обрабатывающий центр с ЧПУ ИР 800ПМФ4
размеры рабочей поверхности мм
мощность электродвигателя 22 кВт
приспособление – специальное
содержание операции: фрезеровать 11 профильных пазов и углы ; - толщина стенки паза выдерживая координаты средней линии паза.
По рекомендации раздела 2.3.12 и приложений 4 12
По карте 72 лист 1 выбираем составляющие показателя количество стадий обработки:
отношение вылета фрезы к диаметру
отношение ширины фрезерования к диаметру фрезы
Исходя из допуска на выполняемый размер определяют показатель количества стадий обработки
требуемая точность может быть достигнута за 1 стадию- черновая
По карте 73 для по карте 73 для
подачу на зуб для обработки поверхности выбираем по карте ммзуб
табличные значения ммин кВт
Время на установку мин время на переход мин; время на измерения калибр – пробка мин стенкомер С-10Б мин штангенциркуль ШЦ - I-125-01 мин штангенциркуль ШЦ - III-320-1000-01 мин штангенциркуль ШЦ - III-400 -01 мин
Проектирование приспособления для операции токарно-карусельная с ЧПУ.
Данное приспособление состоит из прижима стойки болта гайки шайбы. На данном станке выполнено 4 зажимных устройства. Установка детали осуществляется следующим способом: деталь устанавливается на стол базовой поверхность в процессе этого происходит предварительная выверка заготовки относительно цента стола далее подводится первое зажимное устройство в торцевую канавку заводится прижим а затем зажимаются при помощи болта и гайки.
Выбор способ установки (базирования) детали и разместив установочные элементы в приспособлении определяют величину место приложения и направление силы для зажима обрабатываемой детали.
Зажимные устройства должны удовлетворять определенным требованиям:
При зажиме не изменять первоначальное заданное положение обрабатываемой детали в приспособлении;
Сила зажима должна обеспечивать надежное закрепление детали и не допускать сдвига поворота провота и вибраций детали при обработке на станке.
На деталь во время точения действует сила от резца и момент стремляющие провернуть деталь относительно оси. Для того чтобы предотвратить проворот детали относительно ее оси необходимо что бы момента трения был больше или равен произведении коэффициента запаса и моменту действующего со стороны резца .
Определение коэффициента
- гарантированные коэффициент запаса
- коэффициент учитывающий наличие случайных неровностей на поверхности детали;
- коэффициент учитывающий увеличение силы резания при затуплении резца;
- коэффициент учитывающий увеличение силы резания при прерывистом точении;
- коэффициент характеризующий постоянство развиваемых сил зажимного устройства;
- коэффициент учитывающий при наличии моментов стремящихся провернуть деталь относительно ее оси;
- коэффициент учитывающий установку детали.
Определение силы резания
Определим момент резания:
Определение силы закрепления:
2 Расчет на прочность слабого звена
В данной конструкции приспособления наиболее слабым звеном является резьбовой участок бола на который действует сила
-коэффициент запаса для основной метрической резьбы
МПа- допустимое напряжение растяжение (сжатия) принимаем МПа
принимаем резьбу М18
3. Расчёт приспособления на точность
Расчёт производится по торцевому биению
Для обеспечения заданной точности обработки необходимо чтобы соблюдалось условие: [7 с. 24]
В выражении - ожидаемая погрешность обработки
где - погрешность обработки связанная с установкой детали в приспособление
- погрешность обработки связанная с установкой приспособления на станке
- погрешность обработки связанная с методом обработки
где - погрешность обработки связанная со станком;
- погрешность обработки связанная с инструментом;
- погрешность обработки связанная с наладкой;
- погрешность обработки связанная с деформациями.
)Определим погрешность обработки связанную с установкой детали в приспособлении.
При обработке в данном приспособлении не обеспечивается постоянство баз следовательно принимаю Р = 002 мм т. к. задана величина непараллельности поверхностей по предыдущей операции не более 002 мм.
)Определим погрешность обработки связанную с установкой приспособления на станке.
Деталь закрепляемая в данном приспособлении точится по торцевым поверхностям с предварительной выверкой биения. Следовательно погрешность установки приспособления будет появляться только вследствие биения базовых поверхностей приспособления. Зададим равным допуску на отклонение от параллельности не более 001 мм.
)Определим погрешность обработки связанную с методом обработки.
) Определим суммарную погрешность обработки: мм
Допуск на размер = 005 из чего следует что точность приспособления достаточная т. к.
Проектирование измерительного инструмента
В качестве измерительного инструмента используется шаблон для контроля профиля пера лопатки центробежного компрессора рабочего колеса. Контроль осуществляется путем измерения зазоров набором щупов между профилем шаблона и профилем пера лопатки.
Приспособление можно применять для контроля детали если оно обеспечивает ожидаемую погрешность измерения то есть не больше чем заданный на нее допуск.
Запишем расчетное неравенство:
где - допуск выполняемого размера;
- общая погрешность измерения;
мм – погрешность установки шаблона;
мм – погрешность измерения;
мм – погрешность щупа.
Точность обеспечена. Запас точности остается на компенсацию неучтенных факторов.
Проектирование обрабатывающего инструмента
Выбор материала: для черновой и чистовой обработки применяется фреза изготовленная из Р6М5
Геометрические параметры фрезы: правильное их назначение позволяет обеспечить высокую стойкость фрезы и необходимую шероховатость поверхности.
При выборе главного заднего угла руководствуемся ранее выбранным значением при расчете расточной операции: .
Передний угол должен одновременно обеспечить необходимую прочность режущей кромки и минимальные силы и мощность фрезерования: .
Главный угол в плане и длина переходной канавки: ; 04
Главный угол фрезы в плане в значительной степени определяет стойкость и производительность фрез и соотношение между составляющими силы резания.
Вспомогательный угол в плане определяет точность и шероховатость обработанной поверхности:
Угол наклона режущей кромки служит для направления отвода стружки упрочнения режущей кромки и обеспечения равномерного фрезерования:
Конструктивные элементы фрез
Фреза состоит из рабочей режущей части и корпуса в виде хвостовика
Находим минимальный диаметр:
мм – ширина фрезерования
мм- максимальная глубина фрезерования
ммзуб – подача на зуб
мм – максимально допустимый прогиб оправки
определяем максимальное кол-во зубьев
Форма и размеры зубьев и стружечных канавок
При выборе формы зуба необходимо обеспечить его необходимую прочность свободное размещение срезаемой стружки в канавке большое число переточек простату изготовления.
радиус закругления дна
угол профиля канавки
Точность конструктивных элементов фрез.
Параметры шероховатости поверхностей не должны более мкм:
Передних и задних поверхностей режущей части Rz=32
Поверхности хвостовика Rz=08
Поверхности спинок зуба и винтовых стружечных канавок Rz=10
Конических поверхностей центровых отверстий Rz=63
Остальных поверхностей Rz=20
Допуск радиального биения режущих кромок зубьев относительно оси хвостовика 003 мм
Допуск торцевого биения режущих кромок 003 мм
Разность диаметров (конусность) на длине рабочей части фрез не должна быть более 002 мм
средний период стойкости 20 мин
установленный период стойкости фрезы 8 мин
допустимый износ 025 мм
Определение потребного количества оборудования
Правильный выбор оборудования определяет его рациональное использование во времени. При выборе станков для разработанного технологического процесса этот фактор должен учитываться таким образом чтобы исключить их простои т.е. нужно выбирать станки по производительности.
Для каждого станка в технологическом процессе должен быть подсчитаны коэффициент загрузки и коэффициент использования станка по основному времени.
[1стр.117] - коэффициент загрузки станка определяется как отношение расчетного коэффициента станков занятых на данной операции процесса к принятому (фактическому) числу станка .
[1стр.117] – расчетное количество станков определяется как отношение штучного времени на данной операции к такту выпуска .
– количество токарно-карусельных станков
Количество остальных станков рассчитывается аналогичным способом результаты сведены в таблицу.
Токарно-карусельная с ЧПУ
Токарная-карусельная с ЧПУ
Суммарное количество станков:
количество токарно-карусельных станков 1М553
количество токарно-карусельных станков с ЧПУ 1516Ф3
количество расточных станков с ЧПУ
Разработка производственного участка
Технологическое оборудование должно размещаться по ходу технологического процесса. Расположение оборудования и рабочих мест в цехе определяется рациональным технологическим процессом. При этом необходимо соблюдать указанные в данных нормах расстояния между оборудованием рабочим местом и строительными конструкциями (стенками колоннами). Крановые и другие транспортные средства предусматриваются в соответствии с требованиями технологии.
Нормы магистральных и цеховых проходов и проездов должны обеспечивать организацию грузовых и людских потоков при которых исключается их пересечение. Количество магистральных проездов определяется размерами и компоновкой корпуса а также технологическими связями с другими корпусами.
Планировка оборудования и рабочих мест на участке цеха зависит от величины завода характера производства особенностей и объема производственного задания габаритных размеров и массы деталей.
Планировка изображается в масштабе 1:100 и начинается с нанесения сетки колонн. Производственные здания могут быть одноэтажными и многоэтажными. Принимаем одноэтажное здание с шириной пролета L=24 м и шагом t=12 м. Место рабочего обозначается кружком диаметром 500 мм половина которого затушевывается. Расстояние между станками вдоль линии их расположения (по фронту) 900 мм. Расстояние между задней (тыльной) стороной и стеной при установке станка вдоль стенки и расположения рабочего вне промежутка между стеной и станком 900 мм. Организация транспортирования деталей на участке имеет целью ликвидацию тяжелых и трудоемких работ и сокращение продолжительности производственного цикла. Выбор транспортных средств зависит от характера выполняемых работ; массы и габаритов деталей или размера транспортной партии типа производства конструкции здания.
Транспортирование на участке осуществляется: кран-балкой.
Недостатком разработанного технологического процесса является то что некоторые единицы производственного оборудования используются во время технологического процесса изготовления одной детали неоднократно что приводит к сложной схеме перемещения заготовки по площади участка.
По требованиям организации производственных цехов и участков необходимо чтобы линии перемещения заготовок в процессе изготовления не пересекались. В рассматриваемом техпроцессе невозможно удовлетворить данное требования при всех исходных данных.
Существует возможность создания производственного участка более отвечающего нормам при некоторых изменениях:
увеличение годовой программы что приведет к возможности применения большего количества производственного оборудования и даст возможность создать такое движение заготовок при котором направление этих движений не будут пересекаться.
увеличение номенклатуры выпускаемых деталей сходного профиля что также приведет к рациональному увеличению количества оборудования.
Планировка организована с учетом норм и рекомендаций (Егоров) движение заготовок и деталей организовано по возможности минимальным. Планировка участка представлена на чертеже.
В ходе выполнения курсового проекта решен ряд задач поставленных ранее. Определены условия производства произведен технико-экономический расчет выбора типа заготовки детали рассчитаны межоперационные размеры и припуски для некоторых поверхностей определены оптимальные режимы резания по основным характерным для данной детали операциям выполнено проектирование станочного приспособления а так же обрабатывающего и контрольного инструмента.
В результате выполнения курсового проекта разработан участок по изготовлению основного диска центробежного компрессора. Данный проект полностью отвечает современным требованиям техники безопасности и технологическим нормам. Планировка участка имеет множество недостатков связанных с ограниченным характером производства как по объему изготавливаемых деталей так и по номенклатуре.
Полученные результаты проверены нормы режимов резания и времени выполнения операций выдержаны в соответствии с техническим нормированием на производстве. Параметры операций соответствуют выбранному оборудованию.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ГорбацевичА.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. – Мн.: Вышэйшая школа 1983.
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. В 2 ч. – М.: Экономика 1990.
ФельдштейнЕ.Э. Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование. – Мн.: Дизайн ПРО 2002.
Егоров М. Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. Изд. 6-е перераб. и доп. Учебник для машиностроительных вузов. М. «Высш. школа» 1969.-480 с.
Косилов А.Г. Справочник технолога машиностроителя. Т 2. Изд. Машиностроение 1986.
Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительного нормирования станочных работ Изд. Машиностроение 1974.
ЛоктевА.Д. Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник. В 2 т. – М.: Машиностроение 1991.