Проектирование агрегатного станка (сверлильно-центровальный)

АПП.doc

Проектирование заготовки
Расчёт режимов резания и норм времени
Компоновка агрегатного станка
Циклограмма работы станка
Техника безопасности при работе на агрегатном станке
Список использованной литературы
Обрабатываемая деталь – Коромысло клапана
Материал – сталь 45Л ГОСТ 977-88
Производительность станка – 200 шт.час.
Таблица 1 – Обрабатываемые поверхности
Обрабатываемая поверхность
Отверстие под резьбу М9 снять фаску на входе
Глубокое отверстие ступенчатое
Для базирования использовать предварительно обработанное
центральное отверстие 24 мм и торец 295 мм.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения определяют конфигурацию размеры допуски припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.
Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала конструктивными формами и размерами детали и программы выпуска. Решение задачи формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала уменьшить долю затрат на механическую обработку в себестоимости готовой детали. Для этого необходимо в конструкции заготовки и технологии её изготовления предусмотреть возможность экономии труда и материалов путём применения штампованных штампосварных штамполитых заготовок.
Выбранный метод получения заготовки – литьё.
Проектирование поковки. [3]
Выбираем класс размерной точности по таблице в соответствии с выбранным способом литья – (5т - 8).
Ряды припусков – (1 - 4)
Степень точности поверхностей – (5 - 9).
Степень коробления – (2 - 5).
Допуск формы и расположения – 02
Литейные уклоны – 1°.
Радиусы скругления – R = 25 мм.
Таблица 2 - Припуски и допуски
1 Сверление сквозного отверстия 5 мм со снятием фаски на входе
Для сверления и снятия фаски принимаем специальный инструмент – четырёхкромочное ступенчатое сверло с рабочей частью из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73.
Для сверления стали с В≤80 кгсмм2 и диаметре сверла 2 – 6 мм подача S0=008 – 018 ммоб.
Принимаем S0=01 ммоб.
Осевая составляющая силы резания:
где CP – коэффициент при осевой силе;
qP yP – показатели степени;
kP – поправочный коэффициент на осевую составляющую силы резания;
P0= 981·68·51·0107·074=492 H (502 кгс)
Период стойкости инструмента:
Для сверла диаметром D=5 мм при обработке конструкционной стали инструментом из быстрорежущей стали рекомендуется Т=15 мин.
Допустимый износ hз=04 08 мм
Частота вращения шпинделя:
Крутящий момент от сил сопротивления резанию:
М = 981·00345·52·0108·074=1 Н·м (01 кгс·м)
Мощность затрачиваемая на резание:
2 Сверление глухого отверстия 8 мм со снятием фаски на входе
Для сверления и снятия фаски принимаем специальный инструмент – четырёхкромочное ступенчатое сверло (сверло-зенковка) с рабочей частью из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73.
Для сверления стали с В≤80 кгсмм2 и диаметре сверла 6 – 10 мм подача S0=018 – 028 ммоб.
Принимаем S0=02 ммоб.
P0= 981·68·81·0207·074=1280 H (1305 кгс)
Для сверла диаметром D=8 мм при обработке конструкционной стали инструментом из быстрорежущей стали рекомендуется Т=25 мин.
М = 981·00345·82·0208·074=442 Н·м (045 кгс·м)
3 Сверление 2-х глухих отверстий 66 мм со снятием фаски на входе
P0= 981·68·661·0207·074=1056 H (1076 кгс)
Для сверла диаметром D=66 мм при обработке конструкционной стали инструментом из быстрорежущей стали рекомендуется Т=25 мин.
М = 981·00345·662·0208·074=301 Н·м (032 кгс·м)
Для сверления двух отверстий общая мощность резания составит:
4. Нарезание резьбы М8 х 125 [2]
Для нарезания резьбы принимаем инструмент – машинный метчик с рабочей частью из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73.
Частота вращения метчика:
Мкр = Мкр(табл)·k1·k2
Мкр = 90·07·12=756 кг·см
Для нарезания резьбы в двух отверстиях общая мощность резания составит:
Nобщ= 025·2 = 05 кВт
Расчёт норм времени на выполнение операций резанием:
Основное технологическое время на выполнение операции сверление сквозного отверстия 5 мм определяется по формуле:
где Lр.х – длина рабочего хода мм
где y- величина врезания инструмента мм
- длина обрабатываемого отверстия
- перебег инструмента
Δ=1 3 мм принимаем Δ=2 мм
Lр.х= 406+2+2=446 мм
Основное технологическое время на выполнение операции сверление глухого отверстия 8 мм:
Lр.х= 17+32+2=222 мм
Основное технологическое время на выполнение операции сверление глухого отверстия 66 мм:
Lр.х= 15+264+2=1964 мм
Основное технологическое время на выполнение операции нарезание резьбы М8 х 125:
где l – длина нарезаемой резьбы мм
l1 – врезание и перебег метчика мм
nД – частота вращения метчика обмин
n1 – частота вращения метчика при обратном ходе обмин
l1 = 4·125+2·125=75 мм
Таблица 3 – Режимы резания
Наименование перехода
Сверление сквозного отверстия 5 мм
Сверление глухого отверстия 8
Сверление 2-х глухих отверстий 66
Нарезание резьбы М8 х 125 в 2-х отверстиях
Центрование отверстия А5 ГОСТ 14034-74
Компоновка агрегатного станка зависит от числа и взаимного расположения обрабатываемых и базовых поверхностей в деталях от требуемой точности и шероховатости мест обработки. Отличительными признаками компоновочных систем агрегатных станков являются тип применяемой станины и расположение силовых головок по отношению к монтажной поверхности станины [7].
Наиболее часто агрегатные станки компонуются на круглой и полукруглой станинах имеют поворотный стол а силовые агрегаты располагаются по кругу на монтажной поверхности станины причём положение их может быть горизонтальное вертикальное и наклонное. Применение круглых и полукруглых станин позволяет достичь наибольшей концентрации операций: на таких станинах можно устанавливать до 12 силовых головок учитывая возможность установки на некоторых позициях двух и даже трёх агрегатов.
Для реализации технологической компоновки обработки детали «Палец» с требуемой производительностью спроектировано одноместное установочно-зажимное приспособление с пневматическим приводом которое устанавливается на планшайбе поворотного стола мод. ВДМ-320 основные характеристики которого приведены в таблице 4.
Таблица 4 – Параметры делительного поворотного стола мод. ВДМ-320
Время поворота на 180° с
Обработка детали выполняется на двух рабочих позициях при одной загрузочно-разгрузочной.
Делительный стол устанавливается на станину полукруглую модели 2УХ1244.000-01 фиксируется на цилиндрический выступ и закрепляется болтами 18 мм. Через центральное отверстие делительного стола выводится пневмораспределитель от которого идёт отвод к цилиндру зажимного приспособления.
Технологическая компоновка реализуется следующими силовыми агрегатами: на позиции I – силовым столом типа SEHY который устанавливается на стойке типа SVE а также двумя силовыми головками МЕ-3-O и одной силовой головкой ME-3-F.
Таблица 5 – Основные технические данные головки МЕ-3
Диапазон мощности электродвигателя кВт
Диапазон частоты вращения шпинделя мин
Максимальный ход пиноли мм
Ход головки от реечной передачи мм
Число оборотов шпинделя за один оборот
Для одновременного сверления отверстий 66 а также отверстий 5 и 8 в сочетании с силовыми головками МЕ-3 применяются многошпиндельные насадки.
На позиции II – для нарезания резьбы М8х125 в 2-х отверстиях применяется силовая головка МЕ-3-O в сочетании с многошпиндельной насадкой.
Для обеспечения правильного взаимодействия частей станка и требуемой последовательности выполнения элементов цикла составляется циклограмма работы станка в которой по оси абсцисс откладывается время цикла в секундах а по оси ординат - перечень исполнительных механизмов и последовательность выполняемых ими движений и переключений. Протяженность каждого элемента цикла соответствует его продолжительности от подачи команды на исполнение до остановки или переключения включая время на прохождение команды и переходные процессы. Обычно началом цикла станка считается подача команды на поворот делительного стола. После поворота делительного стола начинают работу силовые узлы. Окончанием цикла как правило считается возврат силовых агрегатов в исходное положение. Большинство всех остальных элементов цикла должно совмещаться с работой поворотного делительного стола и силовых агрегатов [7].
Исходные данные для составления циклограммы определяются при разработке технологической компоновки станка. В частности ими являются расчет режимов резания и длительности циклов всех силовых агрегатов (операционных станций) виды циклов силовых агрегатов выбранные для выполнения заданных переходов рассчитанная длительность поворота планшайбы делительного стола выбранной модели или время загрузки деталей в приспособления для станков с центральным или стационарным зажимным приспособлением порядок и продолжительность работы вспомогательных механизмов и систем станка. В циклограмму по вертикали записываются все работающие в цикле механизмы станка с расшифровкой если это необходимо отдельных элементов цикла (перемещений и переключений исполнительных механизмов). По горизонтали откладывается продолжительность элементов цикла в той последовательности в какой они выполняются. При этом должна учитываться любая возможность совмещения элементов цикла и их перекрытие если не снижается надежность исполнения цикла станка. Циклом станка является отрезок времени от начала первого элемента цикла (обычно включение поворота планшайбы делительного стола) до окончания последнего элемента цикла после которого вся последовательность элементов повторяется.
Обработка детали на станке осуществляется на двух позициях.
Техника безопасности при работе на агрегатном станке.
Основными требованиями охраны труда предъявляемыми при проектировании машин и механизмов являются: безопасность для человека надёжность и удобство эксплуатации. Требования безопасности определяются системой стандартов безопасности труда.
Безопасность производственного оборудования обеспечивается правильным выбором принципов его действия кинематических схем конструктивных решений (в том числе форм корпусов сборочных единиц и деталей) рабочих тел параметров рабочих процессов использованием различных средств защиты. Последние по возможности должны вписываться в конструкцию машин и агрегатов. Средства защиты должны быть как правило многофункционального типа т.е. решать несколько задач одновременно. Так конструкции агрегатов станин станка должны обеспечивать не только ограждение опасных элементов но и снижение уровня их шума и вибрации.
При наличии у агрегатов электропривода последний должен быть выполнен в соответствии с Правилами устройства электрических установок. Должны предусматриваться средства защиты от загрязнения атмосферы парами газами пылью и т.п.
Надежность машин и механизмов определяется вероятностью нарушения нормальной работы оборудования. Такого рода нарушения могут явиться причиной аварий травм. Большое значение в обеспечении надежности имеет прочность машин (конструктивных элементов). Конструкционная прочность машин и агрегатов определяется прочностными характеристиками как материала конструкции так и его крепежных соединений (сварные швы заклепки штифты шпонки резьбовые соединения) а также условиями их эксплуатации (наличие смазочного материала коррозия под действием окружающей среды наличие чрезмерного изнашивания и т.д.).
Большое значение в обеспечении надежной работы станков имеет наличие необходимых контрольно-измерительных приборов и устройств автоматического управления и регулирования. При несрабатывании автоматики надежность работы технологического оборудования определяется эффективностью действий обслуживающего персонала. Поэтому производственное оборудование и рабочее место оператора должны проектироваться с учетом физиологических и психологических возможностей человека и его антропометрических данных. Необходимо обеспечить возможность быстрого правильного считывания показаний контрольно-измерительных приборов и четкого восприятия сигналов. Наличие большого числа органов управления и приборов (шкал кнопок рукояток световых и звуковых сигналов) вызывает повышенное утомление оператора. Органы управления (рычаги педали кнопки и т.д.) должны быть надежными легкодоступными и хорошо различимыми удобными в пользовании. Их располагают либо непосредственно на оборудовании либо выносят на специальный пульт удаленный от оборудования на некоторое расстояние. Все виды технологического оборудования должны быть удобны для осмотра смазывания разбора наладки уборки транспортировки установки и управления или в работе.
Степень утомляемости работающих на технологическом оборудовании в цехах машиностроительных заводов обусловлена не только нервной и физической нагрузкой но и психологическим воздействием окружающей обстановки поэтому большое значение имеет выбор цвета внешних поверхностей оборудования и помещения. Внешним условием обеспечения безопасности машин и механизмов является учет и выполнение требований безопасности на всех этапах их создания начиная с разработки технического задания на проектируемое оборудование и заканчивая сдачей опытных образцов в серийное производство. Перечень такого рода требований определяется на основе анализа опасной зоны производственного оборудования. При проектировании и эксплуатации технологического оборудования необходимо предусматривать применение устройств либо исключающих возможность контакта человека с опасной зоной либо снижающих опасность контакта.
Эксплуатация автоматизированных производств связана с травматизмом который чаще всего имеет место при ремонте и обслуживании агрегатных станков. При этом непосредственной причиной несчастных случаев является несовершенство средств защиты неэффективные системы удаления стружки и т. д. Опасной является операция снятия готовых деталей с агрегатных приспособлений.
Особое внимание в автоматизированных производствах должно уделяться обеспечению безопасных условий труда при проведении ремонтных и наладочных работ.
Для периодической смены инструмента регулировки и наладки агрегатных станков их смазывания и чистки а также мелкого ремонта в цикле работы агрегатного станка должно быть предусмотрено специальное время. Все перечисленные работы должны выполниться на обесточенном оборудовании.
Для удаления отходов за пределы агрегатных станков должны применяться скребковые транспортеры системы пневмотранспорта и т. п.
Список использованной литературы:
Справочник технолога - машиностроителя. Т. 2. Под редакцией А. Г. Косиловой и Р. Г. Мещерякова. – М.: Машиностроение 1985. – 496 с.
Режимы резания металлов. Справочник. Под редакцией Ю.В.Барановского. – М. Машиностроение 1972. – 408 с.
«Выбор штампованных заготовок». Методическое руководство.- Петропавловск: СКГУ 2002. –40 с. ил.
Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. Л.: Машиностроение 1975. – 656 с. ил.
Планшей Г.И. Марголин Н.У. Конструкции приспособлений агрегатных станков и автоматических линий. Альбом. М.: Машиностроение 1990.
Сорокин В.В. Разработка технологии механической обработки заданной детали на агрегатном станке компоновки наладки станка приспособления.- Петропавловск: СКУ 1999. – 100 с. ил
Тимофеев Ю.В. Хициан В.Д. Агрегатные станки средних и малых размеров. – М.: Машиностроение 1985. – 248 с. ил.

Чертеж 2.cdw

При данном установе заготовка надевается своими отверстиями на базовые фиксирующие
пальцы 34 и 35 и зажимается гидрозажимом 18 с Г-образным прихватом. Имеется трёхходовой
кран управления гидроциллиндрами.
Шестипозиционное 12-местное приспособление смонтировано в едином корпусе 1
который фиксируется
двумя пальцами 29 и 30 по координатным отверстиям на планшайбе поворотного делительного стола и
крепится к ней винтами 27. На каждой позиции приспособления для базирования и зажима детали имеется
подвижная в вертикальной плоскости траверса 8 с зажимной втулкой 5
жёстко скрепленная с тягой 20 и
которые перемещаются в направляющих втулках 15 и 23. Тяга соединена при помощи быстросъёмнй
шайбы 10 и гайки 39 со штоком гидроциллиндра 25. Подпружиненный толкатель 38
запираемый винтом 6 с
барашковой кнопкой 32
осуществляет дополнительный поджим вилки.
сверлильно-центровальный

Чертеж.cdw

Чертёж1.cdw

ТИТУЛЬНЫЙ.doc

Министерство образования и науки Республики Казахстан
Северо-Казахстанский государственный университет
Машиностроительный факультет
Кафедра «Технология машиностроения»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине «Автоматизация производственных процессов»
Тема: «Проектирование агрегатного станка»
(Ф.И.О) (подпись дата)
(Ф.И.О.) (подпись дата)