Проектирование шевера операции и технология изготовления

rsrsreryere-rrrssrryere-rrrssrrrrrres.dwg

БНТУ.ИО.2006.03.01.08
Рисунок 1 - Диаграмма загрузки оборудования
Рисунок 2 - Диаграмма использования оборудования
Рисунок 3 - Диаграмма использования
оборудования по основному

rrsrrs-ryerrssrrs-rerssssrrrsr.dwg

БНТУ.ИО.2006.03.01.09
Рисунок 1 - Индикаторный штангенциркуль
Рисунок 2 - Штангенглубиномер
Рисунок 3 - Калибр-пробка
Рисунок 4 - Гладкий микрометр
Рисунок 5 - Индикаторный нутромер
Неподвижный стержень;
Рисунок 6 - Штангензубомер
Рисунок 7 - Схема устройства активного
контроля для круглошлифовального
Рисунок 7 - Схема действия средства
Измерительный наконечник.
активного контроля для внутришлифовального

rrsssssrsr-srsryisrsrss.dwg

БНТУ.ИО.2006.03.01.03
МАРШРУТНЫЙ ТЕХПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ ДИСКОВОГО КОСОЗУБОГО ШЕВЕРА
Токарный станок с ЧПУ
Вертикально-фрезерный
Универсально-заточной
Зубошлифовльный станок
Зубоболбежный станок
Вертикально-сверлиль-
согласно тех. условий
Установка для электро-
ЦИАНИРОВАНИЕ РАБОЧЕЙ

rrrrrryer.dwg

rryirsresreryersres.dwg

БНТУ.ИО.2006.03.01.07 СБ
Болт М10-6gх40.88.35
БНТУ.ИО.2006.03.01.07
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.001
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.002
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.003
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.004
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.005
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.006
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.007
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.008
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.009
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.010
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.011
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.012
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.013
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.014
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.01СБ
БНТУ.ИО.2006.03.01.07

rsresryirsrrrrrrer.dwg

БНТУ.ИО.2006.03.01.07 СБ
Болт М10-6gх40.88.35
Максимальное перемещение кулчков
Полный диапозон зажатия детлей
составляет 50-320 мм.
Биение рабочих поверхностей
кулачков относительно базы А
БНТУ.ИО.2006.03.01.07
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.001
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.002
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.003
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.004
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.005
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.006
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.007
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.008
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.009
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.010
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.011
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.012
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.013
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.014
БНТУ.ИО.2006.03.01.07.01СБ
БНТУ.ИО.2006.03.01.07

rrsrrsrsr-ryirresrye.dwg

Авторское свидетельство N° 1484494
Рисунок 1 - Зуб шевера со стружечными
Прямолинейные участки кнавок;
Поднутрения в форме полукруга;
Поднутрения в форме ласточкиного хвоста;
Упругопластичный полимер
заполненными полимером
Авторское свидетельство N° 1537426
Рисунок 2 - Дисковый шевер
по перифирии которого
Зубья эвольвентного профиля;
и 4. Боковые поверхности зубьев
расположены зубья эвольвентного профиля
Авторское свидетельство N° 1627349
Рисунок 3 - Вариант выполнения режущих кромок
Боковые поверхности шевера;
Рабочая поверхность шевера;
Авторское свидетельство N° 1708551
Рисунок 4 - Дисковый шевер с круговыми стружечными канавками
Боковые поверхности зубьев шевера;
и 5. Режущие кромки.
БНТУ.ИО.2006.03.01.01 ПИ

rrssssrrrs-2-rr-ryirssrryer.dwg

БНТУ.ИО.2006.03.01.06.001
БНТУ.ИО.2006.03.01.06.002
Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73
Усилие протягивания 13.5 кН
Материал изделия - сталь
Стружкоразделительные канавки делать
замковой части хвостовика.
63 66 HRC режущей части
только на режущих зубьях в шахматном
Остальные ТТ по ГОСТ 16491-80.
Обратня конусность режущей части:
05-0.1 на 25 мм длины.
*Размер увеличивается по направленнию
к зенковочной части на 0.4 мм на каждые

rryirsrsrerrrsr-srsryisrsrss.dwg

БНТУ.ИО.2006.03.01.04
выдерживая размер 6.
выдерживая размеры 3
Фрезеровать профиль зубьев
Сверлить 71 отверстие

rrryiresryer.doc

Разработка конструкции дискового косозубого шевера 8
1 Патентно-информационный поиск конструкций
инструментов-аналогов 8
2 Разработка структурной схемы инструмента ..19
3 Расчет геометрических и конструктивных параметров шевера 22
4 Анализ технологичности конструкции 30
4.1 Качественный анализ технологичности ..30
4.2 Количественный анализ технологичности ..31
5 Разработка рекомендаций по обеспечению качественной
работы инструмента в процессе эксплуатации 32
Разработка технологии изготовления дискового косозубого шевера .36
1 Расчет типа и условий производства 36
2 Выбор метода получения заготовки .43
2.1 Анализ методов получения заготовки .43
2.2 Экономическое обоснование метода получения заготовки 45
3 Разработка технологического маршрута выбор оборудования
режущего вспомогательного инструмента и средств контроля
обоснование выбора .47
4 Выбор технологической оснастки 52
5 Расчет припусков на обработку 57
6 Расчет режимов резания 61
7 Разработка инструкций по термической обработке инструмента
методов повышения его работоспособности .65
8 Разработка мероприятий по обеспечению качества инструмента
по операциям техпроцесса ..68
9 Разработка методики стойкостных испытаний как завершающего
этапа комплексного контроля качества инструмента 72
Разработка приспособлений и режущих инструментов второго
1 Расчет инструментов второго порядка .74
1.1 Расчет спирального сверла 74
1.2 Расчет шпоночной протяжки 77
2 Проектирование приспособления для обработки 86
2.1 Силовой расчет станочного приспособления ..86
2.2 Расчет станочного приспособления на точность 88
Организационно-техническая часть 90
1 Техническое нормирование типовых операций ..90
2. Расчет потребного оборудования и его загрузки 93
Экономическое обоснование проекта 97
1 Расчет величины капитальных вложений (инвестиций) 97
2 Расчет издержек производства на единицу продукции 100
3 Определение затрат на содержание и эксплуатацию оборудования ..102
4 Расчет цеховых расходов 104
5 Налоги относимые на себестоимость 105
6 Определение годового объема продукции в условных отпускных ценах
по базовому варианту 107
7 Определение чистой прибыли на проектном варианте 109
8 Рентабельность по чистой прибыли 110
9 Расчет экономического эффекта .110
10 Период возврата инвестиций 110
11 Технико-экономические показатели проекта ..111
Охрана труда и техника безопасности .112
1 Производственная санитария ТБ и пожарная профилактика .112
2 Очистка воздуха от масляного тумана при обработке на
металлорежущих станках ..119
Кибернетическая часть ..121
1. Расчет дискового шевера 121
2. Расчет шпоночной протяжки .122
Инструмент – орудие труда используемое в рабочей машине для изменения состояния предмета труда. Инструментом оснащают любую рабочую машину. Инструмент металлорежущего станка называют металлорежущим или просто режущим. Он изменяет форму предмета труда (обрабатываемой заготовки) и обеспечивает качество обработанных поверхностей путем снятия стружки в процессе обработки заготовки.
Развитие машиностроения тесно связано с совершенствованием конструкций технологических машин и в первую очередь металлорежущих станков. Надежная и высокопроизводительная работа оборудования невозможна без комплектации его столь же надежным производительным режущим инструментом и инструментальной оснасткой.
От качества надежности и работоспособности режущих инструментов применяемых в машиностроении в значительной степени зависит качество и точность детали её шероховатость производительность и эффективность процесса обработки.
Основные отличительные особенности конструкций современных инструментов можно свести к следующим направлениям:
Использование в качестве режущих элементов механически закрепляемых многогранных неперетачиваемых пластин (МНП) из различных режущих материалов;
Применение малоразмерных твердосплавных инструментов;
Использование при изготовлении инструментов новых синтетических сверхтвердых материалов (СТМ);
Применение одно- и многослойных износостойких покрытий;
Использование подвода СОЖ под высоким давлением непосредственно в зону резания;
Повышение точности исполнительных размеров формы и взаимного расположения поверхностей и режущих элементов;
Разработка различных модульных систем инструментов.
Значительно изменилась и технология изготовления самих инструментов в связи с появлением новых технологических процессов а также конструктивными изменениями самих инструментов. Все это делает работу гибких производственных систем более надёжной и безотказной.
Производство инструмента методы его изготовления влияют не только на его стоимость но и на срок службы на параметры от которых зависит уровень приведенных затрат в сфере эксплуатации инструмента.
Приведенные затраты на операции использования инструмента: заработная плата оператора перенесенная на операцию часть заработанной платы оператора обслуживающего сферу производства часть стоимости зданий сооружений отопления освещения силовой электроэнергии самого инструмента и др. – должны быть минимальными.
Последнее возможно если инструмент обладает следующими cвойствами:
а) высокой производительностью;
б) малой энергоемкостью резания;
в) высокой экономичностью.
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ДИСКОВОГО
инструментов-аналогов
В практике обработки цилиндрических колес нашли применение исключительно цельные конструкции дисковых шеверов различающиеся отдельными конструктивными разновидностями выполнения или расположения стружечных канавок формой профиля и т. п. В ходе проведения патентно-информационного поиска конструкций шеверов мною были рассмотрены следующие авторские свидетельства: 1484494 1537426 1627349 и 1708551.
Авторское свидетельство 1484494. Название: “Шевер”.
Изобретение относится к обработке зубчатых колес в частности к шеверам для чистовой обработки и может быть использовано в автомобильной тракторной сельскохозяйственной и других областях машиностроения.
Цель изобретения – повышение стойкости за счет улучшения условий удаления стружки.
На рис. 1.1 показан зуб шевера со стружечными канавками заполненными полимером; на рис. 1.2 и 1.3 – стружечные канавки варианты выполнения.
На боковых поверхностях зубьев 1 шевера выполнены например прямые канавки с прямолинейными участками 2 поверхности. В данной части канавки выполнены поднутрения в форме полукруга 3 или в форме ласточкиного хвоста 4. Поднутрения выполнены на высоте а соответствующей высоте предельно изношенного шевера. Полость образованная поднутрением заполнена упругопластичным полимером 5.
В качестве упругопластичного полимера для заполнения канавок применяется например компаунд с технической характеристикой по РТМ 37.105.00566-73.
Данной композицией заполняют на специальной установке стружечные канавки окончательно обработанного шевера. После определенного времени выдержки 25-30 ч. шевер пригоден для работы. В течение всего срока службы инструмента упругопластичные свойства и термостойкость полимера сохраняются.
Высота канавки предельно изношенного шевера в обычных конструкциях шеверов практически не используется. Поэтому в данном шевере образование участка поднутрения в донной зоне канавки вызвано необходимостью создания полости для заполнения упругопластичного полимера. Кроме того участок поднутрения предназначен для свободного затекания полимера и его плотного соединения с дном канавки.
Шевер работает следующим образом.
Режущие кроки шевера скользя по поверхности зубьев обрабатываемого колеса деформируют поверхность и срезают с нее тонкую иглообразную стружку толщиной 0.02-0.1 мм.
Часть этой стружки сразу смывается смазочно-охлаждающей жидкостью а другая часть попадая в полость канавки выталкивается упругой поверхностью слоя полимера и также удаляется жидкостью.
Таким образом за счет меньшей глубины канавки заполненной в донной части полимером обладающим упругопластичными и термостойкими свойствами обеспечиваются лучшие условия схода иглообразной стружки. Срезаемая стружка не имеет возможности накапливаться в объеме полости канавки удаляясь из нее мгновенно под действием упругих сил полимера и смываясь смазочно-охлаждающей жидкостью.
Рисунок 1.1 - Зуб шевера со стружечными канавками
заполненными полимером
Рисунок 1.2 - Поднутрения стружечных канавок
выполненные в форме полукруга
Рисунок 1.3 - Поднутрения стружечных канавок
выполненные в форме ласточкиного хвоста
Авторское свидетельство 1537426. Название: “Дисковый шевер”.
Изобретение относиться к обработке металлов резанием и может быть использовано при проектировании дисковых шеверов.
Цель изобретения – повышение технологичности и точности за счет упрощения контроля режущих кромок.
На рис. 1.4 схематически показан дисковый шевер; на рис. 1.5 – схема расположения режущих кромок на боковых поверхностях зубьев; на рис. 1.6 – сечение А-А на рис 1.4.
Дисковый шевер содержит корпус 1 по периферии которого расположены зубья 2 эвольвентного профиля. На боковых поверхностях 3 и 4 зубьев шевера выполнены стружечные канавки 5. Стружечные канавки 5 наклонены к оси Ои вращения инструмента а между ними расположены режущие лезвия 6. Режущие кромки 7 лезвия 6 выполнены прямолинейными и расположены вдоль прямых линий 8 касательных к основному цилиндру 9 радиуса rв.о дискового шевера и основным линиям 10 наклона боковых поверхностей зубьев на цилиндре 9. При таком выполнении высота Н лезвий 6 по всей высоте зубьев 2 при прямолинейном дне 11 впадины 5 будет одинаковой что обеспечивает равнопрочность зубьев 6 в любом их месте. Требуемые по условиям резания значения углов наклона режущих кромок 7 зубьев дискового шевера могут быть обеспечены путем соответствующего назначения величины угла наклона зубьев инструмента.
В процессе обработки зубчатое колесо и дисковый шевер устанавливают на зубошевинговальном станке вводят в зацепление приводят в согласованное вращение и перемещают друг относительно друга под рабочей нагрузкой. Обработка может производиться осевым тангенциальным или диагональным методом на серийно выпускаемом оборудовании без его модернизации.
Дисковый шевер с прямолинейными режущими кромками на боковых поверхностях зубьев повышает точность изготовления зубчатых колес так как прямолинейные режущие кромки проще изготовить и проще проконтролировать точность их формы. Кроме этого появляется возможность шлифования плоских передних поверхностей лезвий.
Рисунок 1.4 - Дисковый шевер
Рисунок 1.5 - Схема расположения режущих кромок
на боковых поверхностях зубьев
Рисунок 1.6 - Сечение А-А рисунка 1.4
Авторское свидетельство 1627349. Название: “Дисковый шевер”.
Изобретение относится к металлообработке в частности к конструкциям зубообрабатывающего инструмента.
Цель изобретения – повышение качества обработки и стойкости шевера.
На рис 1.7 изображен дисковый шевер разрез; на рис. 1.8 – выполнение режущих кромок вариант; на рис. 1.9 – режущие кромки зубьев шевера в виде тел вращения вариант выполнения; на рис. 1.10 – сечение режущих кромок образованные фасонными элементами в виде кругового цилиндра; на рис. 1.11 – режущие кромки образованные фасонными элементами в виде конусов разрез.
Зубья 1 шевера содержат выступы 2 боковые поверхности 3 которых представляют собой замкнутые криволинейные поверхности. При пересечении боковой поверхности 3 выступов 2 с рабочей поверхностью 4 являющейся участком эвольвентной поверхности зуба шевера образуется замкнутая режущая кромка 5 с плавно изменяющейся кривизной т. е. линия без изломов. При этом боковые поверхности 3 выступов 2 могут быть выполнены в виде поверхностей вращения: цилиндрической или конической. Цилиндрическая форма обеспечивает постоянство размеров рабочих поверхностей выступов при переточках шевера. Коническая форма выступов (с уменьшением диаметра к основанию) оптимизирует геометрические параметры режущих частей шевера путем обеспечения их положительными передними углами γ.
Обработка данным шевером может осуществляться в двухпрофильном зацеплении методом свободного обката со скрещивающимися осями шевера и обрабатываемого колеса. Возникающая при этом составляющая скорости проскальзывания профилей зубьев шевера и колеса а также радиальное усилие между шевером и колесом обеспечивают срезание режущими кромками 5 шевера с боковой поверхности зубьев колеса припуска в виде тонкой стружки. На каждом выступе 2 расположена одна режущая кромка 5 представляющая собой замкнутую линию без изломов. При этом обработка ведется в условиях безвершинного резания с одинаковыми углами резания для различных точек режущей кромки 5.
Безвершинное резание характеризуется благоприятными условиями определяющимися плавным и равномерным характером съема припуска вдоль режущих частей для всех точек режущих кромок. Это способствует повышение качества обработанных поверхностей и повышает стойкость шевера.
Рисунок 1.7 - Дисковый шевер
Рисунок 1.8 - Вариант выполнения режущих кромок
Рисунок 1.9 - Вариант выполнения режущих кромок зубьев шевера
Рисунок 1.10 - Сечение режущих кромок образованных фасонными элементами в виде кругового цилиндра
Рисунок 1.11 - Сечение режущих кромок образованных фасонными элементами в виде конусов
Авторское свидетельство 1708551. Название: “Дисковый шевер”.
Изобретение относится к металлообработке в частности к конструкции зубообрабатывающего инструмента.
Цель изобретения – повышение точности за счет обеспечения одинаковых условий резания по всей поверхности зубьев.
На рис 1.12 показан дисковый шевер; на рис. 1.13 показан фрагмент зуба шевера; на рис. 1.14 дана проекция на касательную плоскость на которой показано построение геометрии режущего элемента; на рис. 1.15 – пример формы электрода–инструмента для формирования стружечных канавок электроэрозионной обработкой.
Дисковый шевер представляет собой зубчатое колесо например цилиндрическое на боковых поверхностях зубьев 1 которого выполнены канавки 2 образующие выступы – режущие элементы 3 с режущими кромками 4 и 5. Форма элементов 3 представляет собой соединение двух цилиндрических сегментов 6 и 7 полученное в результате пересечения поверхностей F1 и F2 круговых цилиндров. Эти поверхности выбраны в качестве боковых стенок стружечных канавок 2. Ось вращения цилиндрической поверхности F1 перпендикулярна боковой поверхности зуба и проходит через точку О1 пересечения направлений векторов и расчетных скоростей относительного скольжения поверхностей зубьев при обработке у вершины и у основания зуба при выбранном (неизменном) направлении движения шевера. Ось цилиндрической поверхности F2 проходит через точку О2 пересечения направлений векторов и относительного скольжения при противоположном направлении движения шевера.
Получение выступов – режущих элементов 3 на зубьях 1 шевера осуществляют путем формирования стружечных канавок электроэрозионной обработкой посредством электрода-инструмента 8 представляющего собой пластину с фасонными отверстиями форма которых идентична форме режущих элементов 3.
Обработку зубчатых колес предлагаемым инструментом осуществляют при скрещивающихся осях инструмента и заготовки с использованием практически любых известных методах шевингования как с однопрофильным так и с двухпрофильным зацеплением а в последнем случае обработка может производиться с реверсивным и нереверсивным движением инструмента.
Данная конструкция шевинговального инструмента режущие элементы на зубьях которого выполнены в виде спаренных цилиндрических сегментов обеспечивает одинаковые условия резания по всей поверхности зуба заготовки при реверсивном вращении и движении подач инструмента. При этом обеспечиваются повышенная точность и качество обработки. Вследствие улучшенных условий схода стружки и повышенной изгибной прочности режущих элементов увеличивается стойкость и в целом срок службы инструмента. Кроме этих преимуществ заключающихся в том что при обработке данным инструментом с двухпрофильным контактом когда нормальные усилия взаимодействующих поверхностей зубьев инструмента и изделия меняются возрастая в зоне начального цилиндра предложенная геометрия режущих элементов и стружечных канавок обеспечивает выравнивание глубины внедрения режущих элементов в “тело” обрабатываемых зубьев. Это обстоятельство приводит к значительному повышению точности обрабатываемой поверхности за счет эквидистантности снимаемых слоев металла.
Рисунок 1.12 – Дисковый шевер
Рисунок 1.13 – Фрагмент зуба шевера
Рисунок 1.14 – Проекция боковой поверхности зуба
на касательную плоскость
Рисунок 1.15 - Пример формы электрода–инструмента
2 Разработка структурной схемы
Структурная схема инструмента - это вид и схемы расположения отдельных элементов инструмента то есть принципиальная схема конструкции.
Шеверы применяются для окончательной обработки боковых поверхностей зубьев прямозубых и косозубых колес наружного и внутреннего зацепления после предварительного нарезания их червячной фрезой или долбяком а также для чистовой обработки точных червячных колес. Дисковый шевер представляет собой цилиндрическое колесо с винтовыми зубьями на боковых поверхностях которых прорезаны канавки и образованы режущие кромки. Угол наклона линии зуба шевера 0 выбирается из условия обеспечения межосевого угла шевера и колеса в пределах γ=10º 20º. Шеверы проектируются для обработки колес с определенным числом зубьев или для обработки колес с различным числом зубьев.
В процессе шевингования инструмент и колесо находятся во вращении воспроизводя зацепление винтовой передачи с точечным контактом. Вследствие скрещивания осей шевера и заготовки возникает составляющая скорости скольжения профилей направленная вдоль образующих зубьев. Данная составляющая является движением резания при котором острые кромки стружечных канавок зубьев шевера срезают с поверхностей зубьев колеса тонкие стружки образуя профиль зубьев колес сопряженный с профилем зубьев инструмента - шевера. Шевингование позволяет повысить точность зубчатых колес по нормам плавности и контакта. В отношении требований по плавности достигается уменьшение волнистости поверхности зубьев уменьшение погрешностей шага зацепления и профиля зубьев а по контакту обеспечивается увеличение протяженности контакта по высоте зубьев. Уменьшается также радиальное биение зубчатого венца переходящее обычно в накопленную погрешность окружного шага.
Шеверы бывают дискового и реечного типов. Однако применяются в основном только дисковые шеверы.
При выборе стандартного шевера следует руководствоваться следующими условиями:
- точность шевера назначают согласно рекомендациям стандартов;
- число зубьев не должно иметь общих множителей с числом зубьев колеса;
- при обработке колес с z20 шевер должен иметь наибольшее число зубьев;
- выбранный шевер должен быть проверен на удовлетворение требованию обеспечения правильности зацепления колес обработанных им.
Шеверы применяемые в массовом производстве проектируются для обработки колеса одного размера. При этом обычно при переточке корректируют профиль шевера для компенсации систематических погрешностей шевингования и упругих деформаций зубьев под нагрузкой в передаче.
Существует три схемы шевингования цилиндрических зубчатых колес в зависимости от величины угла диагональности: параллельное диагональное и касательное шевингование (рис. 1.16). При параллельной схеме шевингования ось вращения заготовки параллельна направлению подачи. Диагональный метод шевингования применяется при остром угле – угол между осью вращения заготовки и направлением подачи. Касательный метод применяется если угол прямой т. е. подача направлена перпендикулярно оси заготовки. Так как в нашем случае ось заготовки и направление подачи совпадают то спроектированный в дипломном проекте шевер работает по параллельной схеме шевингования.
Рисунок 1.16 – Схемы шевингования
Шеверы для обработки колес с модулем mn=2 8 мм снабжаются канавками прорезанными на каждой стороне зуба (рис. 1.17). Канавки прямоугольной формы располагаются в плоскостях перпендикулярных оси (исполнение 1) или линии зуба (исполнение 2) на делительном диаметре шевера и канавки трапецеидальной формы (исполнение 3) одна сторона которых параллельна торцовой поверхности другая – нормальна к направлению зуба. Спроектированный в данном дипломном проекте шевер имеет стружечные канавки прямоугольной формы (исполнение 2) расположенные в плоскости перпендикулярной линии зуба.
Рис. 1.17 – Стружечные канавки шевера
Для повышения экономичности ряды значений посадочных цилиндрических внутренних отверстий стандартизированы. Это позволяет ограничить номенклатуру оправок переходников калибров для их контроля и т.д. Для шеверов диаметр осадочного отверстия принимается dотв = 63.5 мм. Для выхода гребенки при долблении на шевере имеются отверстия dсв расположенные на диаметре dц под углом φ.
Для уменьшения объема шлифования на торце шевера прорезаны канавки с двух торцев.
Шевер изготавливается из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73 при этом твердость режущей части должна быть не менее 64 66 HRC.
3 Расчет геометрических и конструктивных
Число зубьев колеса z1=50;
Угол наклона зубьев b1=08;
Угол зацепления α=20º;
Максимальный диаметр шевера dama
Рисунок 1.18 – Дисковый косозубый шевер
Расчет шевера [1 с 350 359]:
Угол наклона зубьев по делительной окружности
где g - угол скрещивания осей шевера и колеса;
Так как по возможности z0 должно быть простым числом то примем z0=71.
Диаметр делительной окружности шевера
Диаметр окружности выступов колеса и шестерни
Торцовый профильный угол шевера
Диаметр основного цилиндра шевера
Углы подъема на основном цилиндре шевера и колеса
Определение параметров нового шевера:
Нормальный угол зацепления на начальном цилиндре нового шевера
Угол наклона зубьев на начальном цилиндре нового шевера
на начальном цилиндре колеса
Торцовый угол давления на начальном цилиндре шевера
Диаметр начального цилиндра шевера
Длина линии зацепления при шевинговании
Наибольший радиус профиля зуба шевера с учетом перекрытия обработкой активной части профиля колеса
где Dl - необходимое перекрытие обработкой активной части профиля зуба
колеса при шевинговании
r1 - радиус кривизны в точке начала активной части профиля колеса
где l - длина активной линии зацепления сопряженных колеса и шестерни
А - межосевое расстояние
Диаметр окружности выступов шевера
Радиальный зазор шевера и обрабатываемого колеса
где df1 - диаметр окружности впадин колеса
Так как 2Dr=0.95 мм а 0.2mn=0.8 мм то условие 2Dr0.2mn выполняется.
Шаг по нормали на начальных цилиндрах шевера и колеса
Толщина зуба на начальном цилиндре колеса
где s1 - толщина зуба колеса на делительном цилиндре
Толщина зуба на начальном цилиндре шевера
Высота головки зуба шевера
Проверка зуба на заострение:
Торцовый угол давления на наружном диаметре
Угол наклона зуба на наружном диаметре шевера
Толщина зуба на вершине по нормали
Определение параметров сточенного шевера:
Угол зацепления по нормали на начальном цилиндре сточенного шевера
Угол наклона зубьев на начальном цилиндре сточенного шевера
Наименьший радиус кривизны профиля зуба сточенного шевера в торце
Определение конструктивных элементов шевера.
Диаметр окружности в точке начала зацепления сточенного шевера
Диаметр окружности ножек
где a - удвоенная величина изменения высоты зуба шевера для обеспечения перекрытия высоты зуба колеса. При m=3 5мм a≤3 мм.
Торцовый угол давления на ножке зуба
Торцовая толщина ножки зуба шевера
Ширина впадины зубьев по окружности ножек
Диаметр отверстий в шевере для выхода гребенки образующей канавки на боковых сторонах зуба
Диаметр окружности центров отверстий
Угол наклона осей просверленных отверстий
Полная высота зуба шевера
Ширина шевера при параллельном шевинговании
Диаметр посадочного диаметр отверстия
Форма и размеры канавок.
Шеверы для обработки колес с модулем mn=2 8 мм снабжаются канавками прямоугольной формы прорезанными на каждой стороне зуба
Параметры шероховатости рабочих поверхностей шевера по ГОСТ 2789-73 должны быть не более следующих значений мкм:
боковых поверхностей зубьев – Rz=1.6
опорных торцовых поверхностей – Ra=0.40
поверхности посадочного отверстия – Ra=0.20.
Допуски и предельные отклонения параметров шеверов принимаются по ГОСТ 8570-80.
Таблица 1.1 - Допуски и предельные отклонения параметров шеверов
Допуски и отклонения
Диаметр посадочного отверстия
Отклонения от перпендикулярности торцовой поверхности
Отклонения от параллельности торцовой поверхности
Отклонение диаметра окружности выступов
Погрешность направления зуба
Разность окружных шагов
Накопленная погрешность окружного шага
Радиальное биение зубчатого венца относительно оси
Отклонение высоты головки зуба
4 Анализ технологичности
Отработка детали на технологичность - комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям. Она направлена на повышение производительности труда снижение затрат сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого качества. Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной.
4.1 Качественный анализ технологичности.
Рассматриваемый инструмент изготавливается из быстрорежущей стали Р6М5 и подвергается термической обработке до HRC 63 65.
Таблица 1.2 - Физико-механические свойства стали Р6М5 (ГОСТ 19265-73)
После закалки и отпуска (НRC)
Технологический процесс отличается многоступенчатостью требует применения специального технологического оборудования и измерительных приборов.
Заготовкой служит прокат отрезаемый на мерные заготовки. Данный способ не вызывает затруднений при получении конфигурации наружного контура заготовки. Жесткость детали допускает получение необходимой точности изготовления и не требует дополнительных мероприятий по повышению жесткости.
Недостатком выбранного инструмента является его цельная конструкция не предполагающая замены отдельных режущих элементов что увеличивает расход инструментального материала.
С точки зрения механической обработки данная деталь в целом технологична. Сложность представляет обработка профиля зуба который получается малопроизводительным методом. Обработка профиля зуба предусматривает многократное шлифование для получения допуска радиального биения и требуемой шероховатости. Остальные обрабатываемые поверхности с точки зрения механической обработки не представляют технологических трудностей.
Анализируя допуски на размеры шевера и шероховатость поверхностей приходим к выводу что они приняты в соответствии с эксплуатационными требованиями.
4.2 Количественный анализ технологичности.
При количественной оценки технологичности детали определяют значения следующих показателей:
Коэффициент унификации конструктивных элементов:
где Qуэ и Qэ – соответственно число унифицированных конструктивных
элементов детали и общееQэ = 16 Qуэ = 14.
Коэффициент обработки поверхностей:
где Дмо и Дэ – соответственно число обрабатываемых и общее число поверхностей.
Коэффициент использования материала:
где q и Q – соответственно масса детали и заготовки кг;
Максимальное значение квалитета обработки IT5 (см.чертеж детали);
Минимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra – 032.
Из полученных результатов видно что деталь малотехнологична.
5 Разработка рекомендаций по обеспечению
качественной работы инструмента
в процессе эксплуатации
Рекомендации по обеспечению качественной работы инструмента в процессе эксплуатации взяты из литературы [2] с. 634-637.
Режимы резания при шевинговании характеризуются скоростью резания продольной и радиальной подачи и числом одинарных ходов без радиальной подачи.
Скоростью резания при шевинговании называют скорость бокового скольжения шевера относительно зубьев шевингуемого колеса. Для прямозубых колес:
где γ – межосевой угол шевера и колеса
– окружная скорость шевера ммин
n0 – частота вращения шевера обмин.
Скорость резания при межосевом угле γ=15º будет равна примерно (14)0.
В таблице 1.3 указаны рекомендуемые значения окружной скорости шевера при шевинговании зубчатых колес модулем mn=1 8 мм в зависимости от свойств обрабатываемого материала
Продольной подачей называется перемещение обрабатываемого колеса за один его оборот (S0 ммоб).
Радиальная подача – перемещение шевера в радиальном направлении за один его ход вдоль обрабатываемого колеса:
где ΔS – припуск по толщине зуба колеса мм;
α – угол профиля исходного контура;
n1 – число рабочих одинарных ходов станка.
Минутная продольная подача (мммин) определяется по формуле
Рекомендуемые режимы резания при шевинговании (S0 Sрад) представлены в таблицах 1.4 1.5.
Таблица 1.3 -Окружная скорость шевера 0 ммин
Конструкционные углеродистые стали:
Конструкционные легированные стали: 20Х 40Х 18ХГТ 30ХГТ 45Х 20ХНМ 5ХНМ 12ХНВА 38ХМЮА
Таблица 1.4 - Радиальная подача при шевинговании
Степень точности зубчатого колеса
Машинное время процесса шевингования определяется по формуле:
где L – длина рабочего хода шевера определяемая в зависимости от принятого
метода шевингования;
Δ – припуск по толщине зуба.
Таблица 1.5 - Продольная подача S0 при шевинговании ммоб
Степень точности зубчатого колеса
Износ шевера определяется по качеству и точности обработки зубьев колеса. По мере износа возрастает выделяемое тепло в результате этого стружка сильно деформируется что приводит к ухудшению шероховатости поверхностей зубьев колеса. Поэтому за критерий затупления шевера принимают обычно появление стружки с цветами побежалости. Критерием затупления может быть также недопустимый шум зубчатой передачи при проверке на контрольном станке ухудшение шероховатости поверхности обработанных зубьев появление блеска на рабочих профилях зубьев шевера. Стойкость шевера регламентируется также временем его работы между двумя заточками и измеряется в минутах (таблица 1.6).
Для повышения стойкости шеверов и точности обработки рекомендуется в качестве смазочно-охлаждающей жидкости сульфофрезол (ГОСТ 122-84) или масло индустриальное 20А (ГОСТ 20799-75).
Таблица 1.6 - Стойкость шевера
В процессе эксплуатации шевер должен периодически подвергаться перетачиванию по профилю зубьев. Шлифование профиля зубьев шевера производится на зубошлифовальных станках оснащенных червячными абразивными кругами. Число возможных переточек при правильной эксплуатации составляет 5-10. При шлифовании профиля шевера рекомендуется применять шлифовальные круги следующих характеристик: 25А (24А); 16-25 М2-М3 8-7 К5 утвержденных ГОСТ 2424-75.
После затачивания обязателен контроль шевера на соответствие требованиям ГОСТ 10222-81Е или ГОСТ 8570-80Е.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ДИСКОВОГО КОСОЗУБОГО ШЕВЕРА
1 Расчет типа и условий производства
Годовая программа выпуска Nг = 7000 шт;
Режим работы – двухсменный.
Тип производства по ГОСТ 3.1119-83 характеризуется коэффициентом закрепления операций. Значение коэффициента закрепления операций принимается для планового периода равного одному месяцу и определяется:
ΣРi – принятое число рабочих мест.
где н - нормативный коэффициент загрузки оборудования н = 0.75 [3 с. 37];
з. - коэффициент загрузки оборудования проектируемой операции.
где Тш.-к - штучно-калькуляционное время необходимое для выполнения проектируемой операции мин.;
Nм – месячная программа выпуска заданной детали при работе в одну смену шт.;
Fм – месячный фонд работы оборудования в одну смену ч.;
Кв – коэффициент выполнения норм Кв = 1.3 [3 с. 37].
Месячная программа выпуска
Месячный фонд времени работы оборудования
Необходимое число рабочих для обслуживания одного станка
По приложению 2.2 [3 с. 384] определим штучно-калькуляционное время необходимое для выполнения операции
где Т0 – основное технологическое время;
Операция 015 – токарная.
Переход 1 – подрезка торца.
Переход 2 – сверлить отверстие.
Переход 3 – расточить отверстие.
Операция 020 – токарная.
Операция 040 – шлифовальная.
Операция 045 – шлифовальная.
Операция 050 – шлифовальная.
Шлифовать поверхность
Операция 055 – протяжная.
Операция 060 – зубофрезерная.
Операция 070 – сверлильная.
Операция 080 – зубошлифовальная.
Операция 110 – шлифовальная.
Операция 115 – шлифовальная.
Операция 125 – шлифовальная.
Операция 130 – зубошлифовальная.
Результаты расчета сводим в таблицу 2.1.
Наименование операции
Зубошлифовальная с ЧПУ
Согласно ГОСТ 3.1119-83 для коэффициента закрепления операций Кз.о. = 18.5– производство среднесерийное.
Формы организации технологических процессов зависят от установленного порядка выполнения операций технологического процесса расположения технологического оборудования количества изделий и направления их движения в процессе изготовления. Установлены две формы организации технологических процессов – групповая и поточная.
Рассмотрим целесообразность организации поточной линии.
Заданный суточный выпуск изделия
где N – годовой объем выпуска изделий;
3 – количество рабочих дней в году.
Суточная производительность поточной линии
где Fc - суточный фонд времени работы оборудования Fc = 960 мин;
Tcp – средняя трудоемкость основных операций;
hз – коэффициент загрузки оборудования.
Средняя трудоемкость основных операций
где Kв – средний коэффициент выполнения норм времени. Kв = 1.3;
n=14 – количество основных операций.
Сравним полученные значения заданного суточного выпуска изделия Nc и расчетной суточной производительности поточной линии:
Так как загрузка поточной линии составляет 33.1% то применение одноменклатурной поточной линии нецелесообразно. Следовательно применим групповую форму организации технологического процесса.
При групповой форме организации запуск изделий в производство осуществляется партиями с определенной периодичностью
Предельно допустимые параметры партии
где Fэ.м – эффективный месячный фонд времени участка Fэ.м = 10560 мин [5 c. 55];
- суммарная трудоемкость технологического процесса;
n0 – число операций механической обработки по технологическому процессу;
kм.о – коэффициент учитывающий затраты межоперационного времени kм.о = 1.5 [5 c. 56]
Расчетная периодичность повторения партий деталей
Принимаем Iн = 6 дней
2 Выбор метода получения заготовки
2.1 Анализ методов получения заготовки
Для изготовления режущего инструмента инструментальная сталь поставляется в виде прутков круглого прямоугольного или квадратного сечения (кованая горячекатаная холоднотянутая холоднотянутая-шлифованая); листов горячекатаных или холоднокатаных поковок получаемых методом свободной ковки или ковкой в штампах; отливки из модифицированного ковкого и серого чугуна для корпусов инструментов.
Инструменты из быстрорежущей стали диаметром более 50 мм следует изготовлять из поковок. Ковку заготовок из быстрорежущей стали применяют для улучшения структуры по карбидной неоднородности а также для уменьшения припуска на механическую обработку.
Карбидная неоднородность устраняется тем значительнее чем больше степень деформации поэтому ковку заготовок надо производить путем переменной осадки и вытяжки. Для улучшения структуры зуборезного и резьбонарезного инструмента рекомендуется проводить многократную осадку заготовки с промежуточной вытяжкой что улучшает структуру стали и стойкость режущего инструмента. Трехкратная вытяжка и осадка дает возможность снизить карбидную неоднородность на 1-15 балла.
Ковка – вид горячей обработки металлов давлением при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Металл свободно течет в стороны не ограниченные рабочими поверхностями инструмента в качестве которого применяют плоские или фигурные (вырезные) бойки а также различный подкладной инструмент. Полученные заготовки называют поковками.
В качестве метода для получения заготовки для изготовления шевера выбираем ковку на КГШП.
Температура нагрева для ковки не должна быть очень высокой во избежание излишнего окисления стали и коагуляции карбидов при длительном прогреве заготовок. Верхний предел нагрева заготовок из быстрорежущей стали Р6М5 рекомендуется 1080-1120 ºС нижний – 870-900 ºС.
В связи с малой теплопроводностью быстрорежущей стали требуется медленный нагрев до температуры 750-850 ºС. Заготовки сначала помещают в печь с температурой 400-500 ºС и медленно нагревают до температуры 850-900 ºС со скоростью 5-6 мин на каждые 10 мм сечения и выдерживают при этой температуре. Далее полученную заготовку штампуют. Штампованные заготовки из быстрорежущей стали во избежание трещин помещают для остывания в сборник с температурой 500-600 ºС и охлаждают вместе с печью. После остывания штампованные заготовки подвергаются отжигу.
В заводском (базовом) варианте техпроцесса изготовления шевера заготовку получают на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) в открытых штампах. Данный метод обеспечивает получение точных поковок без сдвига в плоскости разъема с малыми припусками. Класс точности Т4 по ГОСТ 7505-89. К недостаткам штамповки в открытых штампах можно отнести наличие облоя вес которого составляет значительную долю от веса поковки.
Более точным и производительным методом получения заготовок для данной детали является штамповка в закрытых штампах. Этот метод позволяет снизить расход металла на 20 % т.к. отсутствует облой; повысить коэффициент использования металла; повысить производительность труда; снизить себестоимость заготовки и трудоемкость последующей обработки резанием. Класс точности заготовки в закрытых штампах Т3 по ГОСТ 7505-89. Однако основным недостатком штамповки в закрытых штампах является необходимость точной дозировки металла что достигается применением специального дорогостоящего оборудования.
2.2 Экономическое обоснование метода получения заготовки
Рассчитаем стоимость получения заготовки. Исходные данные для расчета сводим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 -Данные для расчетов стоимости заготовки
Поковка в открытых штампах
Поковка в закрытых штампах
Класс размерной точности
Масса заготовки Q кг
Стоимость 1 т. заготовок S тыс. руб.
Стоимость 1 т. стружки Sотх. руб.
Себестоимость заготовок получаемых штамповкой определяется по формуле:
kТ kС kВ kМ kП – коэффициенты зависящие соответственно от класса точности группы сложности массы марки материала и объема производства заготовок; kТ=1; kС=115; kВ =133; kМ=1; kП =1;
по базовому варианту
по проектному варианту
kТ = 0.9 [2 стр. 55];
kТ = 1.0 [2 стр. 55];
kС = 0.89 [2 таб. 2.12];
kВ = 0.88 [2 таб. 2.12];
kМ = 1.62 [2 стр. 55];
kП = 10 [2 cтр. 55].
kП = 10 [1 cтр. 55].
Себестоимость заготовки (по базовому варианту):
Себестоимость заготовки (по проектному варианту):
Таким образом на основании проведенных расчётов метод получения заготовки в проектном варианте оставляем штамповку на КГШП в открытых штампах.
Экономический эффект
3 Разработка технологического маршрута выбор оборудования режущего вспомогательного инструмента и средств контроля обоснование выбора
Выбор модели станка прежде всего определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы а также качество поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках определенную модель выбирают из следующих соображений:
Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей устанавливаемых по принятой схеме обработки;
Соответствие станка по производительности заданному масштабу производства;
Возможность работы на оптимальных режимах резания;
Соответствие станка по мощности;
Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;
Наименьшая себестоимость обработки;
Реальная возможность приобретения станка;
Необходимость использования имеющихся станков.
Выбор станочного оборудования является одним из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки от правильного его выбора зависит производительность изготовления детали экономическое использование производственных площадей электроэнергии и в итоге – себестоимости изделия.
Поскольку деталь имеет достаточно жесткие технические требования а также сложную форму то ее обработку целесообразно производить по возможности за меньшее число установов не меняя технологических баз. Это возможно при использовании станков с ЧПУ.
Кроме того основными преимуществами станков с ЧПУ по сравнению с универсальными станками с ручным управлением являются:
- повышение точности обработки;
- обеспечение взаимозаменяемости деталей в серийном и мелкосерийном производстве;
- сокращение или полная ликвидация разметочных и слесарно-притирочных работ;
- простота и малое время переналадки;
- концентрация переходов на одном станке;
- сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки;
- обеспечение высокой точности обработки;
- возможность многостаночного обслуживания;
- уменьшения парка станков.
Однако стоимость станков с ЧПУ значительно превышает стоимость станков с ручным управлением. Кроме того возникают дополнительные затраты на подготовку управляющих программ наладку инструмента вне станка обслуживание механизмов станка и устройств ЧПУ.
Поэтому в условиях применения сложного и дорогостоящего оборудования необходимо более тщательно выполнять технологические разработки выбирать режущий и вспомогательный инструмент более полно использовать технологические возможности станка правильно выбирать модель станка и номенклатуру обрабатываемых на нем деталей.
С этой целью наиболее общие рекомендации таковы. Режущий инструмент должен удовлетворить следующим требованиям:
- обеспечивать высокие и стабильные режущие свойства;
- удовлетворительное формирование и отвод стружки;
- обеспечивать заданные условия по точности и универсальность применения для типовых обрабатываемых поверхностей;
- быстросменность при переналадке;
- обеспечивать предварительную настройку на размер вне станка.
Вспомогательный инструмент:
- номенклатура и стоимость инструмента должна быть сведена к экономически обоснованному минимуму;
- элементы системы должны обеспечивать крепление режущего инструмента с требуемой точностью жесткостью и виброустойчивостью;
- обеспечивать возможность регулировки положения режущей кромки инструмента;
- удобство в обслуживании.
Станочные приспособления должны отвечать следующим требованиям:
- приспособления должны иметь повышенную точность;
- погрешности базирования и закрепления заготовок должны быть сведены к минимуму;
- приспособления должны иметь повышенную жесткость для возможности использовании полной мощности станка на черновых операциях.
Кроме того следует уделить внимание выбору оптимальных режимов резания и средствам контроля за износом инструмент.
Данные рекомендации позволяют повысить эффективность использования станков с ЧПУ.
На основании вышеизложенного предлагаю следующий маршрут обработки дискового шевера.
Таблица 2.3 - Маршрут обработки дискового шевера
Подрезать торец 43 мм
Сверлить отверстие 60 мм
Расточить отверстие 62.5 мм и снять фаску 2х45º мм
Подрезать торец 41.5 мм
Точить наружную поверхность 309 мм
Снять фаску 2х45º мм
Шлифовать торец 40.8 мм
Шлифовать торец 40.6 мм
Шлифовать отверстие 63 мм
Шлифовать наружную поверхность 308.2 мм
Протянуть шпоночный паз
Фрезеровать профиль зубьев
Припилить фаски и острые кромки
Сверлить 71 отверстие 4 мм
Шлифовать профиль зубьев
Полировать канавки на профиле зубьев
Шлифовать торец 40.3 мм
Шлифовать торец 40 мм
Шлифовать отверстие 63.48 мм
Притереть отверстие 63.5 мм
Шлифовать наружную поверхность 307.4 мм
Цианирование рабочей чсти
Консервация и упаковка
4 Выбор технологической оснастки
Выбор оборудования осуществляем по критерию минимума приведенных затрат на операции механической обработки.
Операция 005. Заготовительная.
О. Фрезерно-отрезной станок 8В66.
П. Станочное приспособление.
Р.И. Пила дисковая 70 ГОСТ 4047-82.
М.И. Масштабная линейка ГОСТ 427-56.
Операция 015. Токарная с ЧПУ.
О. Токарный с ЧПУ 16А20Ф3.
П. Патрон трехкулачковый специальный с пневмозажимом.
Р.И. Резец проходной с МНП MWLNR 2525M10 ТУ 2-035-1040-86 резец расточной с МНП К.01.4982.000-10 ТУ 2-035-1040-86 резец широкий по ГОСТ 18881-73 сверло 60 по ГОСТ 10903-77.
В.И. Резцедержатель 1917110006 ТУ 2-024-5539-81 резцедержатель 191746003 ТУ 2-024-5540-81. резцедержатель 191746086 ТУ 2-024-5539-81 втулка переходная с конусом Морзе 191831214.
М.И. Штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-80 штангенглубиномер.
Операция 020. Токарная с ЧПУ.
Р.И. Резец проходной с МНП MWLNR 2525M10 ТУ 2-035-1040-86 резец расточной с МНП К.01.4982.000-10 ТУ 2-035-1040-86 резец широкий по ГОСТ 18881-73
В.И. Резцедержатель 1917110006 ТУ 2-024-5539-81 резцедержатель 191746003 ТУ 2-024-5540-81 резцедержатель 191746086 ТУ 2-024-5539-81.
Операция 040. Шлифовальная.
О. Плоскошлифовальный станок 3Б722
Р.И. Шлифовальный круг ПП 300х60х127 Э9А25-16 М3 СМ1 К5 ГОСТ 2424-83.
В.И. Оправка цилиндрическая.
М.И. Гладкий микрометр МК 25-50 ГОСТ 6507-78.
Операция 045. Шлифовальная.
О. Внутришлифовальный станок 3У227.
Р.И. Шлифовальный круг ГЦ 40х50 Э9А25-16 М3 СМ1 К5 ГОСТ 2424-83.
М.И. Индикатор ИЧ-02 кл.О ГОСТ 577-68 штатив Ш-IIН ГОСТ 10197-70 нутромер НИ-1 ГОСТ 868-72.
Операция 050. Шлифовальная.
О. Круглошлифовальный станок 3Е12
П. Оправка цилиндрическая хомутик ГОСТ 16488-68
Р.И. Шлифовальный круг ПП 400х60х127 040 СМ1 К5 ГОСТ 2424-83.
М.И. Гладкий микрометр МК 300-400 ГОСТ 6507-78.
Операция 055. Протяжная.
О. Горизонтально-протяжной станок WV-5 «Эльбе Верке»
Р.И. Протяжка шпоночная ГОСТ 18220-80.
В.И. Патрон для крепления протяжки ГОСТ 16160-70.
М.И. Калибр шпоночный на паз штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-80.
Операция 055. Зубофрезерная с ЧПУ.
О. Зубофрезерный с ЧПУ 53А30ПФ3
П. Приспособление специальное.
Р.И. Фреза червячная специальная.
В.И. Оправка по ГОСТ 16212-70.
М.И. Зубомер по ГОСТ 4446-59.
Операция 065. Слесарная.
О. Верстак слесарный.
Р.И. Напильник ГОСТ 1465-80.
Операция 070. Сверлильная с ЧПУ.
О. Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13РФ3.
П. Приспособление специльное.
Р.И. Сверло 4.25 ГОСТ 10902-77.
В.И Патрон цанговый 191113050 ТУ 2-035-986-85 цанга зажимная 191113025.005-01.
М.И. Калибр-пробка по ГОСТ 14810-69.
Операция 075. Заточная.
О. Универсально-заточной станок 3В642.
Р.И. Абразивный круг Д 200х2х32 34ССтIВ ГОСТ 2424-83.
В.И. Оправка для круга.
М.И. Шаблон специальный.
Операция 080. Зубошлифовальная.
О. Зубошлифовальный станок ВС-3С «Maar».
Р.И. Шлифовальный круг ЭТ 225х20х60 З40-25 СН1 К5 ГОСТ 2424-83 (2 шт.).
В.И. Оправка цилиндрическая хомутик по ГОСТ 16488-70.
Операция 085. Долбежная.
О. Долбежный станок МИ-03.
Р.И. Резец-гребенка сециальная.
В.И. Оправка специальная.
Операция 110. Шлифовальная.
Операция 115. Шлифовальная.
Операция 120. Доводочная.
О. Вертикально-сверлильный станок 2Н125.
М.И. Эталон чистоты по ГОСТ 9378-93.
Операция 125. Шлифовальная.
М.И. Гладкий микрометр МК 300-400 ГОСТ 6507-78 Индикатор ИЧ-02 кл.О ГОСТ 577-68 штатив Ш-IIН ГОСТ 10197-70.
М.И. Зубомер по ГОСТ 4446-59 профилопроектор.
5 Расчет припусков на обработку
Расчет припусков производится как расчетно-аналитическим так и табличным методом.
Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры поверхности 307.4 мм.
Технологический маршрут обработки поверхности состоит из чернового и чистового точения а также предварительного и чистового шлифования. Заготовкой является поковка. Расчет ведем посредством заполнения таблицы.
Таблица 2.4.1. - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам обработки поверхности 307.4-0032 мм.
Таблица 2.4 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим обработки поверхности 307.4 мм
Технологический переход
Предельный размер мм
Предельное значение припуска мм
Предварительное шлифование
Пространственное суммарное отклонение рассчитывается по формуле:
где - погрешность смещения заготовки ρсм = 0.8 мм;
- погрешность зацентровки по плоскости ρэксц = 0.6 мм;
Остальные пространственные отклонения:
Погрешность установки заготовки в самоцентрирующем патроне с упором в торец = 0.
Минимальное значение припусков:
Шлифование предварительное:
Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.
Расчетный диаметр dр заполняется начиная с конечного размера последовательным прибавлением расчетного минимального припуска каждого технологического перехода. Таким образом получаем:
расчетный диаметр после последнего перехода:
для шлифования чистового:
для шлифования предварительного:
для точения чистового:
для точения предварительного:
Предельные значения припусков 2zmax определяем как разность наибольших предельных размеров a 2zmin - как разность наименьших предельных размеров на предшествующем и выполняемом переходах.
Общий номинальный припуск:
Номинальный диаметр заготовки:
Проверяем правильность выполнения расчетов:
Условия соблюдаются. Расчеты выполнены верно.
Строим схему расположения припусков и допусков (рис. 2.1).
dmax заготовки 313.87 мм
dном заготовки 311.94 мм
dmax чернового точения 309.17 мм
dmin чернового точения 307.87 мм
dmax чистового точения 307.87 мм
dmin чистового точения 307.55 мм
dmax предварительного шлифования 307.48 мм
dmin предварительного шлифования 307.43 мм
чернового шлифования
dmax чистового шлифования 307.4 мм
dmin чистового шлифования 307.37 мм
чистового шлифования
Zmin чистового шлифования
Zmax чистового шлифования
Zmin предварительного шлифования
Zmax предварительного шлифования
Zmin чистового точения
Zmax чистового точения
Zmin чернового точения
Zmax чернового точения
Рисунок 2.1 - Схему расположения припусков и допусков на обработку
На остальные поверхности припуски назначаем по ГОСТ 1855-55 и заносим в таблицу 2.5.
Таблица 2.5 - Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности
6 Расчет режимов резания
Рассчитаем режимы резания для операции 015 – токарной с ЧПУ переход 2 (сверление отверстия 60+0.74). Используется сверло из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 10903-77.
s=0.2 ммоб [6 табл. 25]
где Kv - поправочный коэффициент
Kмv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала.
Kг = 0.6; nv = 1.0 стр. 262 табл. 2 [6]
Klv - коэффициент учитывающий глубину сверления Klv = 1.0 [6 табл. 31]
Kиv - коэффициент учитывающий материал инструмента
Kиv = 1.0 [6 табл. 6]
Cv = 9.8; q = 0.4; y = 0.5; m = 0.2 стр. 278 [6 табл. 28]
T - период стойкости cверла Т = 110 мин [6 табл. 30]
Частота вращения сверла
Примем: n=200 мин-1.
Тогда уточненная скорость резания
где Kр - коэффициент учитывающий фактические условия обработки
Cм=0.0345; q=2.0; y=0.8 стр. 281 [6 табл. 32]
Cр=68; q=1.0; y=0.7 стр. 281 [6 табл. 32].
Проверяем по мощности двигателя
где Nдв – мощность двигателя станка Nдв = 11 кВт.
– коэффициент учитывающий потери мощности = 0.8.
где Lр.х – длина рабочего хода
где Lрез – длина обработки Lрез = 45 мм;
у – длина подвода перебега врезания инструмента у = 5 мм;
На остальные операции техпроцесса режимы резания рассчитаем аналитически. Результаты расчетов заносим в табл. 2.6.
Таблица 2.6 - Сводная таблица режимов резания
Установ А. Шлифовать торец 40.8 мм.
Установ Б. Шлифовать торец 40.6 мм.
Шлифовать отверстие
Сверлить 71 отв. 4 мм
Установ А. Шлифовать торец 40.3 мм.
Установ Б. Шлифовать торец 40 мм
* - параметры измеряются в мсек.
7 Разработка инструкций по термической обработке инструмента методов повышения его
В инструментальном производстве технологические процессы термической обработки режущего инструмента и оборудование для их осуществления выбирают с учетом химического состава используемой стали вида инструмента способа его изготовления
Обеспечение машиностроительного производства режущими инструментами с высокими эксплуатационными свойствами является одним из условий снижения стоимости металлообработки. Повышение уровня режущих свойств инструментальных материалов осуществляется несколькими путями: нанесением износостойких покрытий различного состава на рабочие поверхности инструмента; модифицированием самого состава традиционных материалов путем введения различных соединений и элементов; упрочнением поверхностного слоя различными видами физического воздействия (ионная имплантация лазерная обработка и др.).
В качестве упрочняющих методов инструмента на операции 030 применяется термическая обработка а на 145 – химико-термическая (цианирование рабочей части).
Термической обработкой стали называется совокупность технологических операций ее нагрева выдержки и охлаждения в твердом состоянии с целью изменения ее структуры и создания у нее необходимых свойств: прочности твердости износостойкости обрабатываемости или особых химических и физических свойств.
На операции 030 производят закалку затем отпуск.
Цель закалки – придание высокой твердости и прочности за счет получения неравновесных структур. Эти неравновесные структуры можно получить лишь при очень высоких скоростях охлаждения. Закалку производят в соляных печах-ванных (NaCl BaCl NaNO3) которые в наименьшей степени допускают окисление и обезуглероживание поверхностей инструментов. Растворы солей в этих ваннах нейтральны но тем не менее могут окислять нагреваемый инструмент кислородом занесенным самим инструментом поэтому ванны раскисляют бурой.
В связи с высоким коэффициентом теплоотдачи и в целях обеспечения равномерного прогрева заготовок по сечению снижения внутренних напряжений и деформации прогрев инструмента осуществляют ступенчато в несколько этапов. Для шевера спроектированном дипломном проекте применяют четырехступенчатый нагрев: первый прогрев до 300-500 ºС второй – до 840-860 ºС третий – до 1050-1100 ºС окончательный – до 1130-1300 ºС. Прогрев до 300-500 ºС осуществляется в шахтных печах средой нагрева является воздух или продукты горения газа; остальные нагревы – в соляных электродных ваннах.
Охлаждение инструмента после нагрева под закалку и выдержки осуществляется в жидкой среде. Инструмент из быстрорежущей стали проходит ступенчатое охлаждение в горячих средах с температурой 400-550 ºС. Время выдержки при охлаждении инструмента принимается равным времени аустенизации дальнейшее охлаждение до комнатной температуры осуществляется на воздухе.
После закалки инструмента увеличивается размер зерна аустенита (10 балл зерна) и появляется остаточный аустенит. В результате повышается прочность инструментальной стали после термообработки и теплостойкость.
Далее проводится отпуск быстрорежущей стали.
Цель отпуска – перевести структуру стали в более равновесное состояние придать стали требуемые свойства. Кроме того при отпуске снимаются внутренние напряжения полученные при закалке.
Отпуск проводят при температуре 550-570 0С с выдержкой в течении 1 часа и охлаждение. Высокий отпуск значительно понижает твердость и сопротивление разрыву и повышает пластичность и ударную вязкость.
На операции 097 производят химико-термическую обработку инструмента.
Химико-термической обработкой называется поверхностное насыщение стали соответствующим элементом путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды при высокой температуре.
В данном случае производится газовое цианирование в печах с подачей окиси углерода и аммиака что обеспечивает насыщение поверхностных слоев материала инструмента азотом и углеродом. В результате данной операции стойкость инструмента повышается в 15-5 раз. Твердость поверхностного слоя повышается до 66 HRC. Перед цианированием инструмент должен быть закален и отпущен его поверхность должна быть очищена от солей окислов продуктов травления грязи и масла. На режущих кромках не допускается наличие обезуглероженного слоя прижогов. Очистка инструмента перед цианированием проводится путем его промывки в 1-2%-ном растворе соды при температуре 70-80 ºС. Наиболее распространенным является процесс жидкостного цианирования которое осуществляется в расплаве содержащем 45-50% NaCN остальное – каустическая сода Na2CO3. Температура расплава 550-560 ºС.
Для снижения хрупкости улучшения внешнего вида инструмента его подвергают воронению в расплаве ЧС-312 содержащем 40-46% KNO2 и 54-60% NaNO3 при температуре 450-480 ºС. Время выдержки 30 мин.
Заданные твердость и микроструктура металла инструмента обеспечивают ему оптимальное сочетание прочности износостойкости и красностойкости в конкретных условиях применения.
8 Разработка мероприятий по обеспечению качества
инструмента по операциям техпроцесса
Для контроля качества инструмента используют как стандартные так и специальные средства контроля.
На операциях токарных с ЧПУ используется индикаторный штангенциркуль (рис. 2.2). Штангенциркуль предназначен для измерений абсолютных линейных размеров наружных и внутренних поверхностей.
Рисунок 2.2 – Индикаторный штангенциркуль
Для контроля качества глубины канавки применяется штангенглубиномер (рис. 2.3).
Рисунок 2.3 – Штангенглубиномер
Для контроля ширины шевера после операции шлифования используется гладкий микрометр МК 25-50 ГОСТ 6507-78 (рис. 2.4) с ценой деления 0.05мм.
Рисунок 2.4 – Гладкий микрометр
Для контроля размера посадочного отверстия после операции шлифования используется индикаторный нутромер (рис. 2.5).
Рисунок 2.5 – Индикаторный нутромер
Для контроля диаметра отверстия для выхода гребенки используется калибр-пробка по ГОСТ 14810-69 (рис. 2.6).
Рисунок 2.6 – Калибр-пробка
Для контроля размера наружного диаметра применим устройство активного контроля. На рис 2.7 представлена схема данного устройства. В данном устройстве скоба 8 снабжена жестко связанными с ней измерительным 1 и базирующим 9 наконечниками опирающимися на обрабатываемую поверхность и обеспечивающими определенное взаимное расположение оси обрабатываемой детали 2 и скобы.
Второй измерительный наконечник связан со стержнем 5 который может перемещаться относительно скобы 8. Измерение диаметра D воспринимается отсчетным устройством 7 жестко связанным со скобой.
Рисунок 2.7 – Схема устройства активного контроля для
круглошлифовального станка
На рис. 2.8 представлена схема устройства активного контроля для внутришлифовального станка. Измерительная головка располагается со стороны шлифовального шпинделя и измерительные наконечники 3 охватывающие оправку 2 шлифовального круга 1 периодически входят в обрабатываемое отверстие вслед за шлифовальным кругом.
Штангензубомер (операция 055) с нониусами (рис. 2.9) применяют для измерения толщины зубьев колес и реек шага и высоты профильных шаблонов-гребенок. Инструмент имеет две штанги с заостренными внизу мерными губками расположенными друг относительно друга под углом 90°. Это дает возможность измерять самые мелкие модули зубьев шестерен и шаг резьбы реек и модульных шаблонов-гребенок.
Рисунок 2.8 – Схема действия средства активного контроля
для внутришлифовального станка
Рисунок 2.9 - Штангензубомер
9 Разработка методики стойкостных испытаний
как завершающего этапа комплексного
контроля качества инструмента
Для проверки соответствия изготовленных шеверов требованиям стандартов предприятие-изготовитель должно проводить приемочный контроль и периодические испытания.
Приемочный контроль проводится в следующем объеме:
- на соответствие допускам и предельным отклонениям согласно соответствующего класса точности по ГОСТ 8570-80 проверяется 100% шеверов;
- на соответствие параметрам твердости и шероховатости поверхностей проверяется по три штуки от партии.
Партия должна состоять из шеверов одного типоразмера изготовленных из одной марки материала одновременно предъявленных к приемке по одному документу.
При неудовлетворительных результатах контроля хотя бы по одному из показателей проводят повторный контроль на удвоенном количестве шеверов из той же партии.
Результаты повторного контроля являются окончательными и распространяются на всю партию.
Периодические испытания должны проводиться не реже одного раза в год не менее чем на 3-х шеверах.
Результаты периодических испытаний должны быть оформлены в виде протокола. По требованию потребителя предприятие-изготовитель должно предъявить протоколы испытаний.
Испытание шеверов на работоспособность должно проводиться на зубошевинговальных станках соответствующих установленным для них нормам точности.
Работоспособность шеверов должна проверяться на заготовках из стали 45 по ГОСТ 1050-88 или из стали 40Х ГОСТ 4543-71 твердостью НВ 220.
В качестве смазывающе-охлаждающей жидкости должен применяться 5%-ный по массе раствор эмульсола в воде по ГОСТ 1975-75 или масло индустриальное 20 по ГОСТ 20799-75.
После испытания шевер не должен иметь выкрошенных мест и должен быть пригоден для дальнейшей работы.
Параметры шевера должны контролироваться измерительными средствами с погрешностью измерения не более:
- при измерении линейных размеров установленных ГОСТ 8.051-73;
- при измерении углов – 35% от допуска;
- при контроле формы и расположения поверхностей – не более 25% от величины допуска на проверяемый параметр.
Внешний вид шеверов проверяется осмотром.
РАЗРАБОТКА ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И
РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
1 Расчет инструментов второго порядка
В данном дипломном проекте для расчета были выбраны режущие инструменты:
) спиральное сверло применяемая на операции 070;
) шпоночная протяжка применяемая на операции 020.
1.1 Расчет спирального сверла
Спроектируем спиральное сверло для сверления отверстий 4Н14мм для выхода гребенки.
Диаметр отверстия D=4+0.3 мм;
Глубина сверления L=25 мм;
Обрабатываемый материал – сталь 45 ГОСТ 1050-88.
Рисунок 3.1 – Сверло спиральное с цилиндрическим
Расчет сверла [1 с. 236 242]
Расчетный диаметр сверла
где D В.0 0 – диаметр верхнее отклонение и допуск отверстия.
Полученное значение проверяем на наличие запаса на разбивку
Так как приведенные условия выдерживаются то полученное значение dр округляем до значения d кратное 0.05 мм.
По ГОСТ 2034-80 диаметр рабочей части сверла выполняется с точностью h9.
Имеем d=4.25-0.03 мм.
Угол в плане [1 табл. 6.1 с. 237]
где αт=12º [1 табл. 6.1 с. 237] - табличное значение заднего угла.
Угол наклона винтовой канавки
где т=30º [1 табл. 6.1 с. 237] - табличное значение угла винтовой канавки.
Угол наклона поперечной кромки
Для повышения прочности и жесткости сверла его сердцевина утолщается к хвостовику на 1.4 1.8 мм на каждые 100 мм длины.
Если диаметр сверла не более 6 мм то хвостовик сверла цилиндрический причем
По ГОСТ 2034-80 хвостовик сверла выполняется с точностью h9.
Имеем dхв=4.25-0.03 мм.
По ГОСТ 6636-69 принимаем Lхв=13 мм.
где L0 – длина отверстия с учетом врезания и перебега;
(03 1)d – запас для выхода стружки из отверстия;
Lкон – длина кондукторной втулки;
Lст – длина стачивания;
Lк=05d – длина стружечной канавки неполной глубины;
Lш=8 12мм – длина шейки;
Lхв – длина хвостовика.
1.2 Расчет шпоночной протяжки
В проектируемом техпроцессе на обработку шевера будет применяться шпоночная протяжка на операции 020.
Для протягивания шпоночных канавок в цилиндрических отверстиях применяют шпоночные протяжки с плоским либо с цилиндрическим телом.
При работе шпоночных протяжек применяются направляющие оправки. Поперечное сечение протяжки 1 по первой стружечной канавки с передней частью направляющей оправки 2 и обрабатываемой деталью 3 (рис. 3.2). Профиль прорезаемой канавки 4 обозначен пунктирной линией. Направляющая оправка протяжек с цилиндрическим телом имеет цилиндрическое отверстие и паз под шпоночные зубья.
Продольное сечение направляющей оправки 1 с обрабатываемой деталью 2 опорным кольцом 3 опорной плитой станка 4 и тяговым патроном 5 показано на рис. 3.3.
Рисунок 3.2 - Поперечное сечение протяжки с направляющей частью.
Рисунок 3.3 - Положение шпоночной протяжки на станке.
Исходные данные (рис. 3.4):
Диаметр отверстия D=63.5 мм;
Ширина шпоночного паза В= мм;
Размер паза под шпонку t1’=67.5 мм;
Длина шпоночного паза
Материал детали – быстрорежущая сталь.
Рисунок 3.4 - Исходные данные для расчета шпоночной протяжки.
Расчет шпоночной протяжки [1 с. 162 206 218 225].
Проектируемая протяжка будет с утолщенным телом B>b так как является более жесткой.
Схему резания выбираем прогрессивную как наиболее производительную и оптимальную. Материал рабочей части протяжки принимаем Р6М5 хвостовой- 40Х.
Определяем припуск под протягивание
где f0 – величина стрелки дуги окружности
Определяем подъем на зуб
По табл. 5.4 [1] подъем на зуб при обработке шпоночной протяжкой стальной заготовки принимается в пределах 0.08 0.15 ммзуб.
Тогда примем Sz=0.1 ммзуб.
Шаг и количество одновременно работающих зубьев
Для определения шага зубьев протяжки воспользуемся зависимостью
где m=1 2 – коэффициент зависящий от величины Sz характера
производства условий размещения и выхода стружек и
определяет количество переточек.
Для средне- и крупносерийного производства m=1.25 1.5.
Количество одновременно работающих зубьев zi находится в интервале от 3 до 8 в зависимости от длины протягивания lиз.
Округляем полученное значение до ближайшего целого числа в меньшую сторону. Получаем zi=5.
Профиль зубьев и форма стружечных канавок
Зубья протяжки должны удовлетворять следующим требованиям:
)обеспечивать наибольший период стойкости что во многом зависит от
величины углов γ и α;
)форма стружечной канавки не должна препятствовать образованию и свободному завиванию стружки в спираль;
)объем стружечной канавки должен быть достаточным для размещения стружки;
)размеры зубьев должны иметь достаточную прочность виброустойчивость и возможно большее количество переточек производимых в основном по передней поверхности зубьев.
Стружечные канавки на шпоночных протяжках обычно делают с прямолинейной спинкой зуба (рис 3.5).
Рисунок 3.5 - Форма зубьев и стружечных канавок
Глубину впадины h0 радиус закругления стружечной канавки к и объем активной части канавки Fа возьмем из табл. 5.5 [1].
Тогда имеем h0=3.5 мм r=1.8 мм Fа=9.63 мм2.
Определяем коэффициент заполнения стружечной канавки
Определяем высоту режущей части по первому зубу
Вычисляем ширину режущей части протяжки
Определяем ширину тела
Передние и задние углы
Так шевер изготавливается из быстрорежущей стали то по табл. 5.9 [1] передний угол γ=10º.
По табл. 5.10 [1] величина заднего угла на режущих зубьях выбирается в пределах 3º 7º. Примем α=5º.
На калибрующих зубьях задний угол не превышает 0º30’ 1º30’. Примем α=1º. Для сохранения размеров протяжки после переточек на калибрующих зубьях делают круглошифованные ленточки с α=0º и шириной до 0.2 мм на первом зубе с постепенным увеличением ее до 0.8 мм на последнем зубе.
Сила резания при протягивании
где Ср – постоянный коэффициент зависящий от физико-механических
свойств обрабатываемого материала и формы протяжки;
b – ширина шпоночной канавки;
х – показатель степени при
kγ kс kи – поправочные коэффициенты на величину переднего угла
применяемой СОЖ и степени износа зубьев.
По табл. 5.13 [1] Ср = 2020 х = 0.85;
По табл. 5.14 [1] kγ = 1 kи = 1; kс = 1.
Высота сечения протяжки по первому зубу
Высота сечения протяжки по первому зубу должна удовлетворять условию которое вытекает из условия прочности при растяжении протяжки силой Р действующей на площадь поперечного сечения тела и режущего выступа в той его части которая лежит ниже дна стружечной канавки где [] – допустимое напряжение в материале протяжки.
Для шпоночных протяжек [] = 150 200 МПа.
Принимаем h1 = 18 мм.
Высота тела протяжки
Высота протяжки по последнему зубу
В целях уменьшения трения на боковых сторонах зубьев делают поднутрение под углом φ1 = 1 1.5º. Поднутрение начинается не от вершины зуба а на расстоянии от нее fв=0.7 1 мм (рис. 3.6).
Рисунок 3.6 - Поднутрение зуба протяжки
Стружкоразделительные канавки
При протягивании пластичных материалов когда образуется сливная стружка необходимо осуществлять деление стружки. Деление стружки по ширине облегчает свертывание ее в виток что требует для ее размещения меньшего объема стружечной канавки способствует свободному удалению стружки из межзубных канавок после их выхода с обрабатываемой поверхности детали и обеспечивает отгибание образующейся стружки от боковых сторон протягиваемых пазов.
Стружкоразделительные канавки у протяжек одинарной схемы резания наносятся на каждом режущем зубе в шахматном порядке (рис. 3.7).
Размеры стружкоразделительных канавок возьмем из табл. 5.12 [1]:
число канавок nк = 1 Sк = 0.8 1 мм hк = 0.5 0.7 мм rк = 0.2 0.3 мм
к = 45 60º. Размеры bк и bк’ выбираются конструктивно при этом необходимо учитывать что расстояние bк’ от края главных режущих кромок до первой канавки должно быть не менее 2 2.5 мм.
Рисунок 3.7 - Расположение стружкоразделительных канавок
Режущая часть протяжки
Количество режущих зубьев
Калибрующая часть протяжки
Поперечные размеры и форма калибрующих зубьев выполняются такими же как и у последнего режущего зуба что соответствует размерам и форме окончательно обработанной поверхности.
Для обеспечения наибольшей долговечности протяжек для обработки внутренних поверхностей размеры калибрующих зубьев выбирают с учетом деформации возникающей при работе протяжки т.е.: где – остаточная деформация “разбивание” или “усадка” отверстия.
При протягивании толстостенных отверстий как в нашем случае как правило наблюдается “разбивание” отверстий. При расчете D6 принимается знак минус.
Величину разбивания ориентировочно принимают 0.005 0.01 мм для протяжек с длиной режущей части 700 800 мм. Принимаем = 0.005 мм.
Шаг калибрующих зубьев принимается равным шагу режущих зубьев.
Длина калибрующей части
где zк – количество калибрующих зубьев.
По табл. 5.15 [1] zк = 4 5. Принимаем zк = 5.
Общая длина гладких частей протяжки (рис. 3.3)
l4’ - длина необходимая для беспрепятственного насаживания изделия в том случае когда работа без отключения протяжки от станка после каждого рабочего хода l4’ = 45 мм.
У шпоночных протяжек задняя направляющая часть не делается однако вместо этого увеличивается длина последнего зуба до размера
Общая длина протяжки
2 Проектирование приспособления для обработки
Для обеспечения надежности закрепления заготовки в станочном приспособлении и обеспечения требуемой точности размеров обрабатываемой детали произведем силовой и точностной расчеты используемого станочного приспособления.
2.1 Силовой расчет станочного приспособления
Определяем усилие зажима на каждом кулачке в зависимости от радиуса обработки по формуле
где k – коэффициент запаса прочности;
где k0 – гарантированный коэффициент запаса для всех случаев k0=15;
k1 – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки
k2 – коэффициент учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента k2=1;
k3 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании k3=12;
k4 – коэффициент учитывающий постоянство силы зажима развиваемой силовым приводом приспособления k4=13;
k5 – коэффициент учитывающий эргономику ручных зажимных элементов;
Подставляем полученные значения в формулу (11)
Mкр – крутящий момент от усилия резания Н·мм;
где D – диаметр зажима поверхности мм D=63 мм;
f1 – коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков f1=035;
R – радиус зажима поверхности мм;
Подставляем полученные значения в формулу (10)
Определяем усилие зажима при токарной обработке в кулачковом патроне с рычажным приводом по формуле
где n – количество кулачков n=3;
k1 – коэффициент учитывающий дополнительные силы в патроне;
f1 – коэффициент трения в направляющих кулачков f1=015;
D1 – диаметр обрабатываемой поверхности D1 =309 мм;
D – диаметр зажимной поверхности D=62.5 мм;
Подставляем подученые значения в формулу (13)
Расчет силового цилиндра
Для надежного зажима детали необходимо приложить тянущую силу Q которую определяем по таблице 137 [ 1 с.318]:
Определяем параметры силового цилиндра:
где D- диаметр цилиндра мм;
d- диаметр штока мм;
p- давление жидкости гидросистемы МПа р=05;
Подставляем в формулу
Подставляем значения в формулу:
По ГОСТ 15608-70 принимаем параметры цилиндра D = 45мм d=22мм.
2.2 Расчет станочного приспособления на точность
Для получения точных размеров детали обрабатываемой на данном приспособлении погрешность изготовления приспособления не должна превышать допустимую.
Допустимая погрешность при изготовлении приспособления:
где Т – допуск на размер обрабатываемой детали мкм;
kт – коэффициент учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения kт=1;
kт1-коэффициент учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках kт1=08;
б – погрешность базирования б=0;
з – погрешность закрепления заготовки з=40 мкм;
у – погрешность установки заготовки у=0;
и – погрешность износа установочных элементов и=009;
пи – погрешность положения детали из-за смещения инструмента мкм;
kт2=06 08 – коэффициент учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности вызываемой факторами не зависящими от приспособления;
– экономическая точность обработки;
Подставляем полученные значения в формулу (17):
Следовательно приспособление обеспечивает достаточную точность для получения заданного размера с заданными отклонениями.
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКАЯ
1 Техническое нормирование типовых операций
Технические нормы временив условиях среднесерийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом.
Штучно-калькуляционное время
где Тп.з. – подготовительно-заключительное время мин.
n – число деталей в партии шт.
Тшт – штучное время мин.
где То – основное время мин;
Тв – вспомогательное время мин;
Тоб – время на обслуживание рабочего места мин;
Тот – время перерывов на отдых и личные надобности мин.
где Тус – время на установку и снятие детали мин;
Тз.о – время на закрепление и открепления детали мин;
Туп - время на прием управления мин;
Тизм – время на измерение детали мин;
Так как время на измерение перекрывается основным временем то при дальнейших расчётах Тизм не учитывается.
Время на обслуживание рабочего места
где Ттех - время на техническое обслуживание рабочего места мин;
Торг - время на организационное обслуживание рабочего места мин.
Для токарных фрезерных и сверлильных операций
для шлифовальных операций
для остальных операций
где Т – период стойкости инструмента.
Общее время на обслуживание рабочего места и отдых в серийном производстве
Рассчитаем нормы времени на операции 060 зубофрезерная. Основное время на операцию 18.93 мин.
Тус = 0.135 мин [4 табл. 5.3]
Тз.о = 0.036 мин [4 табл. 5.7]
Туп = 0.09 мин [4 табл. 5.8 табл. 5.9]
Тиз = 0.105 мм [4 табл. 5.12]
Значения Тшт.к для всех операций технологического процесса рассчитываются аналогично и сведены в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Сводная таблица технических норм времени по операциям мин.
Номер и наименование операции
2. Расчет потребного оборудования и его загрузки.
Правильное определение необходимого количества оборудования определяет рациональное его использование.
Необходимое количество оборудования определяем по формуле:
где Fэ=4015 – эффективный годовой фонд времени работы единицы оборудования ч.
Если полученное число единиц оборудования для данной операции окажется дробным оно округляется до целого в сторону увеличения.
Коэффициент загрузки рабочего места вычисляется по формуле:
где mпр – принятое число рабочих мест
Коэффициент использования оборудования по основному времени и характеризует уровень механизации технологических операций. Если коэффициент маленький то это указывает на большую долю ручного труда.
Коэффициент использования оборудования по мощности показывает насколько верно выбрано оборудование.
где Рм – необходимая мощность привода кВт;
Рст - мощность главного привода кВт.
Данные расчёта коэффициентов использования оборудования предоставлены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Коэффициенты использования оборудования.
Для наглядной оценки технико-экономической эффективности разработанного процесса строим следующие диаграммы: загрузки оборудования (рис.4.1); использования оборудования (рис.4.2); использование станков по мощности (рис.4.3).
Рисунок 4.1 – Диаграмма загрузки оборудования
Рисунок 4.2 – Диаграмма использования оборудования по основному времени
Рисунок 4.3 – Диаграмма использования оборудования по мощности
ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
1 Расчет величины капитальных вложений
В общем виде величина капитальных вложений определяется по формуле:
где Кзд – капиталовложения в здания (производственный инвентарь);
Коб – капиталовложения в рабочие машины и оборудование;
Ктр – капиталовложения в транспортные средства;
Кинв – капиталовложения в производственный инвентарь;
Кинт – капиталовложения в универсальную технологию оснастку и инструмент;
1.1 Определим капитальные вложения в здания
Кд – коэффициент учитывающий дополнительную площадь Кд = 1.2;
Цм – цена метра квадратного Цм = 945 тыс. руб.
1.2 Определим вложение в оборудование
К1 К2 К3 – соответственно коэффициенты учитывающие транспортные расходы строительные работы и монтаж К1 = 0.05 К2 = 0.03 К3 = 0.04.
1.3 Определим капитальные вложения в
транспортные средства
где kтр - коэффициент учитывающий стоимость транспортных средств kтр=0.05.
1.4 Определим капитальные вложения в инструмент
Затраты определяем укрупнено
где kин – коэффициент учитывающий капитальные вложения в инструмент kин = 0.08.
1.5 Определим капитальные вложения в
производственный инвентарь
где kинв – коэффициент учитывающий капитальные вложения в производственный инвентрь kин = 0.02.
Вычисленные значения капитальных вложений сводим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 - Капитальные вложения в основные фонды млн. руб.
Наименование статей затрат
Капитальные вложения в здания
Капитальные вложения в транспортные
Капитальные вложения в оборудование
Капитальные вложения в инструмент
Капитальные вложения в производствен-ный инвентарь
Итого основных фондов
С учетом загрузки оборудования
2 Расчет издержек производства на единицу
Себестоимость единицы продукции представляет собой затраты на ее производство и реализацию. По месту возникновения затрат издержки производства подразделяются на заводские цеховые и полные. В качестве калькуляционных единиц используются как правило штуки сборочные единицы тонны и др. В состав себестоимости продукции входит большое количество статей определение которых будет приведено ниже.
2.1 Определение затрат на материалы для производства
годового объема продукции
Затраты на материалы определяются по формуле:
где qз – вес заготовки qз = 6.52мм
Цм – стоимость 1 кг материала Цм =8000 руб
Км – коэффициент учитывающий транспортные расходы Км = 1.25;
qо – вес отходов на единицу продукции;
Цо – стоимость 1 кг отходов Цм =800 руб.
2.2 Расчет численности основных рабочих
Расчет численности ОПР осуществляется в условиях серийного производства по каждой профессии и разряду по формуле:
где Fэф - эффективный годовой фонд времени работы рабочего Fэф = 1860 ч;
Кв – коэффициент выполнения норм времени Кв = 1.3;
Численность вспомогательных рабочих принимаем 50% от числа основных рабочих
Численность управленческого персонала составляет 10% от числа основных и вспомогательных рабочих
Численность служащих составляет 5% от числа основных и вспомогательных рабочих
2.3 Расчет фонда заработной платы основных рабочих
Годовой фонд заработной платы рабочих определяется по формуле
где Счас – средняя тарифная ставка рабочих сдельщиков Счас = 40 рубчас
Кд и Кс – соответственно коэффициенты учитывающие дополнительную заработную плату и отчисления на социальные нужды Кд = 1.1 Кс = 1.36.
Средняя заработная плата рабочих
3 Определение затрат на содержание и
эксплуатацию оборудования
Данная калькуляционная статья является комплексной а расходы косвенными. Под косвенными расходами понимается та часть издержек производства которая не имеет прямой пропорциональной связи с производством продукции. Данная статья содержит соответствующее количество калькуляционных расходов.
3.1 Амортизация оборудования
Величина годовых амортизационных отчислений
где Н – норма амортизации Н = 8.2%.
3.2 Определение затрат на электроэнергию
где Wу – суммарная установочная мощность оборудования Wубаз = 247 кВт Wупр = 236 кВт;
Fд – действительный годовой фонд времени работы оборудования Fд = 3980 ч.;
К1 К2 К3 К4 – коэффициенты учитывающие соответственно сырье загрузку оборудования по мощности по времени потери энергии в сети К1 = 1.25 К2 = 0.65 К3 = 0.8 К4 = 1.05;
Цэ – цена 1 кВт·ч Цэ = 73.3 руб. кВт·ч.
3.3 Определение затрат на текущий ремонт
Затраты по этой статье определяем укрупнено
где kр – коэффициент учитывающий затраты на ремонт от стоимости оборудования kр = 0.08.
3.4 Определение расходов на ремонт и содержание
транспортных средств
где kтр – коэффициент учитывающий затраты на ремонт и содержание транспортных средств kтр = 0.4.
3.5 Определение затрат на возмещение износа малоценного и
быстростачиваемого инструмента
где kи – коэффициент учитывающий затраты на возмещение износа малоценного и быстростачиваемого инструмента kи = 0.03.
3.6 Определение величины прочих расходов
Прочие расходы принимаем в размере 4% от суммы предыдущих статей
Общие расходы по статье «Содержание и эксплуатация оборудования» составляют
4 Расчет цеховых расходов
4.1 Содержание аппарата управления участком
Эти затраты определим исходя из численности и среднемесячных окладов
4.2 Амортизация здания
где Нзд – коэффициент учитывающий амортизацию здания Нзд = 0.022.
4.3 Определение затрат на содержание зданий
где kс – коэффициент учитывающий затраты на содержание зданий kс = 0.015.
4.4 Определение затрат на текущий ремонт зданий
где kт.р – коэффициент учитывающий затраты на текущий ремонт зданий kт.р = 0.035.
4.5 Затраты на испытания опыты исследования по рационализации
и изобретательству цехового характера
Составляют 1 млн. руб.
4.6 Затраты на охрану труда
Определяем из расчета затрат на одного человека:
Принимаем в размере 3% от суммы предыдущих статей. В итоге цеховые расходы составляют
5 Налоги относимые на себестоимость
Величина налогов определяется по формуле
где Кн – коэффициент учитывающий величину налогов в фонде заработной платы Кн = 0.3.
Итоги расчетов сводим в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 - Калькуляция себестоимости продукции
объем выпуска млн.руб
Затраты на материалы
Затраты на электроэнергию
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Налоги относимые на
Цеховая себестоимость
6 Определение годового объема продукции в условных
отпускных ценах по базовому варианту
6.1 Определяем величину налога на недвижимость
где hн.д – ставка налога на недвижимость hн.д = 1%.
6.2 Определяем величину чистой прибыли
Величину нормативной рентабельности принимаем Рн = 15%.
6.3 Определяем величину налогооблагаемой прибыли
где hпр – ставка налога на прибыль hпр = 0.02.
6.4 Определяем величину налога на прибыль
6.5 Определяем величину балансовой прибыли
6.6 Определим объем выпуска продукции в оптовых ценах
где Сг – годовая себестоимость продукции.
6.7 Определяем величину добавленной стоимости
6.8 Определяем величину налога на добавленную стоимость
Ставка налога hд.с = 18%.
6.9 Определяем объем выпуска продукции в условных отпускных
6.10 Определяем условную отпускную цену единицы продукции
7 Определение чистой прибыли на
Определяется по формуле
где Q – годовой объем продукции в условных ценах;
Сц – цеховая себестоимость годового объема продукции;
Ннд – налог на недвижимость;
Нпр – налог на прибыль;
Нд.с – налог на добавленную стоимость.
Налог недвижимость определим по формуле
Налог на добавленную стоимость определим по формуле
Налог на прибыль определим по формуле
Определяем чистую прибыль
8 Рентабельность по чистой прибыли
где Ип – величина инвестиций
9 Расчет экономического эффекта
10 Период возврата инвестиций
11 Технико-экономические показатели проекта.
Результаты расчетов сводим в таблицу 5.3
Таблица 5.3 - Технико-экономические показатели
Годовой выпуск продукции:
- в натуральном выражении шт.
- в стоимостном по цене базового варианта
Стоимость основных фондов млн. руб.
Амортизационные отчисления млн. руб.
Численность работающих чел
Фонд заработной платы млн. руб.
Средняя заработная плата одного
Производительность труда одного
работающего млн. руб.
Себестоимость единицы продукции руб.
Себестоимость годового объема
Суммарные материальные затраты млн. руб.
Сумма налогов млн. руб.
Прибыль остающаяся в распоряжении
предприятия млн. руб.
Период возврата инвестиций лет
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ.
1 Производственная санитария ТБ и
пожарная профилактика
Для технологического процесса механической обработки “червячной фрезы” на проектируемом участке характерны опасные и вредные производственные факторы (ОПФ и ВПФ) которые по природе действия подразделяются на: физические биологические психофизиологические и химические.
Химические ОПФ и ВПФ характерные для рассматриваемых технологических процессов оказывают на человека преимущественно раздражающее и сенсибилизирующее (воздействуют как аллергены) воздействие.
К психофизиологическим факторам можно отнести физические перегрузки перенапряжение отдельных органов человека монотонность труда.
К физическим факторам относятся:
-движущиеся машины и механизмы подвижные части технологического оборудования;
-повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
-отсутствие или недостаток естественного освещения;
-повышенный уровень шума и вибраций;
-повышенный уровень статического электричества;
-острые кромки заусенцы шероховатость на поверхности заготовок инструментов и оборудования;
-повышенная температура поверхностей оборудования;
-повышенное значение напряжений в электрической цепи замыкание которое может произойти через тело человека;
-повышенная загазованность воздуха рабочей зоны;
-недостаточная освещенность рабочей зоны.
Биологические ОПФ и ВПФ включают в себя бактерии вирусы и продукты их жизнедеятельности. Источником этих факторов является (СОЖ).
В ходе техпроцесса в связи с применением СОЖ возникает масляной туман. Он состоит из капель размером менее 4 мкм (до 90%). Эти капельки характеризуются высокой проникающей способностью в легкие человека. Аэрозоли нефтяных масел входящих в состав СОЖ вызывают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей.
Накапливаясь во всем объеме рабочего помещения масляные туманы существенно ухудшают условия труда вызывая профессиональные заболевания.
В результате разбрызгивания и испарения СОЖ при обработке на токарных станках величина концентрации аэрозолей масла в воздухе производственного помещения превышает ПДК в 2 25 раза а в отсасываемом из рабочей зоны станка потоке воздуха концентрация составляет 15 22 мгм3. ПДК аэрозолей масел минеральных нефтяных – 5 мгм3. В соответствии с ГОСТ 12.1007 – 76 по степени воздействия на организм человека масляные туманы относятся к 3 – му классу – вещества умеренно опасные.
При обработке материалов резанием в производственных помещениях механических цехов образуется пыль. Проникая в органы дыхания глаза загрязняя кожный покров пыль способствует возникновению заболеваний дыхательных путей глаз и кожного покрова в зависимости от ее химического состава и степени превышения ПДК запыленности в рабочей зоне. Кроме того пыль загрязняет световые проемы (остекления) а также светильники общего и местного освещения значительно снижая нормативную освещенность рабочих мест. Пыль относится к 3 – му классу опасности – вещества умеренно опасные для которых ПДК составляет 6 мгм3.
На проектируемом участке применяются следующие средства коллективной защиты от ОПФ и ВПФ: оградительные и предохранительные устройства; опознавательная окраска и значки безопасности; специальные средства безопасности (системы освещения и вентиляции производственных помещений). Также применяются средства индивидуальной защиты (СИЗ) от ОПФ и ВПФ средства защиты органов дыхания специальная одежда и обувь средства защиты рук головы глаз органов слуха защитные дерматологические средства.
Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственном помещении помимо местных отсасывающих устройств обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли мелкой стружки аэрозолей СОЖ) предусмотрена приточная вентиляция в сочетании с естественной вентиляцией. Общеобменная вентиляция действует постоянно.
Приточная вентиляция обеспечивает подачу в производственные помещения чистого воздуха. Она применяется в производственных помещениях со значительными тепловыделениями и малой концентрацией вредных веществ.
Свежий приточный воздух по воздухопроводам направляют в различные зоны производственного помещения и через распределительные насадки попадают в рабочую зону.
Местная вытяжная вентиляция предназначена для удаления вредных веществ из зоны обработки. Она применяется на шлифовальных станках.
Выполняемые на участке работы в зависимости от общих энергозатрат организма относятся к физическим работам средней тяжести (категория IIб) – работы связаны с ходьбой и переносом небольших (до 10 кг (перемещение и ориентация в пространстве заготовки и детали осуществляется манипуляторами)) тяжестей что соответствует энергозатратам от 200 до 250 ккалч.
Допустимые микроклиматические условия для проектируемого участка механообработки;
а) для теплого времени года:
температура 16 27° С;
относительная влажность – не более 70%;
скорость движения воздуха – не более 02 05 мс.
б) для холодного времени года:
температура 15 21° С;
относительная влажность – не более 75%;
скорость движения воздуха – не более 04 мс.
Оптимальные микроклиматические условия:
а) для теплого времени года:
температура 20 22° С;
скорость движения воздуха – не более 03 мс;
относительная влажность – не более 40 60%.
температура 17 19° С;
относительная влажность – не более 40 60%;
скорость движения воздуха – не более 02 мс.
Интенсивность теплового облучения на рабочих местах не превышает 100Втм2 и облучению подвергаются не более 25% поверхностей тела человека что соответствует нормам ГОСТ 12.1.005 – 88.
На проектируемом участке используется как естественное так и искусственное освещение. Искусственное освещение по своему функциональному значению является рабочим используется в темное время суток и при недостаточном естественном освещении. Естественное освещение используется в дневное время суток осуществляется через окна и световые фонари (комбинированное освещение). Разряд зрительных работ III – работа высокой точности (наименьший размер объекта различения 03 05 мм) подразряд зрительных работ – в контраст объекта различения с фоном – средний фон – средний. Нормативное значение освещенности на рабочем месте – 750 лк.
Для совмещенного освещения КЕО = 3% (по СНБ 2.04.05 – 98). По рекомендациям СНБ 2.04.05 – 98 предлагается использовать следующие источники освещения: для общего искусственного освещения – светильники с люминесцентными лампами белого света (ЛБ); для местного освещения – лампы накаливания типа УНП.
Источниками вибрации на производственном участке являются вращающиеся неуравновешенные массы производственного оборудования. Вибрация является технологической так как возникает из – за работы стационарных машин. Для производственного участка характерно возникновение общей вибрации на рабочих местах. Это технологическая вибрация категории – 3а; ее параметры: виброскорость –до 015*10-2 мс логарифмический уровень виброскорости – до 85 дБ что значительно ниже предельно допустимого уровня вибрации по ГОСТ 2.1.012 – 90 и СанПиН 2.2.42.1.8.10-33-2002 (виброскорость до 02*10-2 мс логарифмический уровень виброскорости – до 92 дБ).
Для борьбы с нежелательными вибрациями предусмотрены следующие мероприятия: фундаменты станков выполняются с акустическими разрывами заполненными пористым материалом и акустическим швом расположенными в нижней части фундамента.
Источниками шума на участке являются рабочее оборудование (приводы электродвигателей) и режущий инструмент (лезвийная обработка). По ГОСТ 12.1003 – 83 и СанПиН 2.2.42.1.8.10-33-2002 шум является широкополосным постоянным и уровень звука за восьмичасовой рабочий день не должен изменяться во времени не более чем на 5 дБ и не превышать 80дБА.Снижение шума обеспечивается за счет динамической балансировки роторов электродвигателей применение звукоизоляции. Ожидаемый уровень звука на участке
По опасности поражения электрическим током проектируемое производственное помещение относится к классу особо опасных так как имеются токопроводящие полы и имеется возможность одновременного прикосновения человека к имеющим контакт с землей металлическим конструкциям здания с одной стороны и металлическим частям с другой.
На участке предусмотрены меры защиты от поражения электрическим током: зануление корпусов оборудования защитное отключение применение пониженного напряжения изоляция токоведущих частей оборудования.
На проектируемом участке существуют следующие опасные зоны: зона резания зона перемещения режущих частей оборудования зона расположения токопроводящих элементов. Все используемое оборудование снабжено средствами защиты работающих: предохранительными оградительными блокирующими сигнализирующими и т.д.
Оборудование на участке располагается группами с соблюдением строительных норм на расположение. Рабочее место организовано таким образом что наклон рабочего вперед не превышает 15° рабочая зона станка располагается на высоте 800 мм при необходимости используется деревянная подставка. Органы управления станком находятся не далее 200 мм от расположения рабочего места во время загрузки станка. Ширина проездов – 45 м ширина проходов – 2 м.
Органы управления станком – кнопочные пульты определенной формы и окраски. Кнопка “Пуск” и кнопки управления утоплены в панель кнопка “Стоп” выступает и имеет красный цвет. Наружные поверхности оборудования окрашены в светло – зеленый цвет внутренние поверхности оградительных устройств – в красный.
По взрывопожарной опасности здание относится к категории Д (помещения в которых находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии).
Производственные здания построены из искусственных и естественных каменных материалов и имеют незащищенные металлические конструкции. По СНБ 2.02.01 – 98 – степень огнестойкости здания – II .
Предел огнестойкости и класс пожарной опасности строительных конструкций
несущие элементы здания – R120-КО
перекрытия – REI – 60 – КО где
R – потеря несущей способности
I – теплоизолирующая способность
КО – не пожароопасные строительные конструкции
; 120 – время в минутах.
Возможными причинами пожаров на участке являются: неисправность электрооборудования самовозгорание промасленной ветоши курение в неустановленных местах. Мероприятия по пожарной профилактике:
а) организационные – правильная эксплуатация оборудования правильное содержание зданий и сооружений;
б) противопожарный инструктаж работающих;
в) технические – соблюдение противопожарных норм и правил при проектировании зданий и оборудования освещения вентиляции отопления;
г) режимные – запрещение курения в не установленных местах;
д) эксплуатационные – своевременные профилактические осмотры ремонты и испытания технологического оборудования.
Промасленная ветошь собирается в отдельную металлическую тару и организованно вывозится с участка.
В цехе имеется два эвакуационных выхода которые обеспечивают безопасный выход людей наружу кратчайшим путем за минимальное время в случае пожара. Ширина эвакуационных выходов – не менее 1м ширина пожарных проездов – не менее 45 м.
В качестве первичных средств тушения пожаров используются огнетушители ОП – 10 и ОУ – 5 расположенные по одному на каждые 600 800 м2 ящики с песком лопаты ведра пожарные краны.
2 Очистка воздуха от масляного тумана при обработке на металлорежущих станках
Высокая насыщенность цехов механообрабатывающих производств станочным и другим оборудованием диктует необходимость предпочтительного применения малогабаритных агрегатов располагаемых в непосредственной близости от обслуживаемых станков в целях пожарной безопасности и облегчения обслуживания. Автономные и локальные системы характеризуются большой гибкостью в эксплуатации – они работают только тогда когда работает станок.
Вместе с тем применение централизованных систем вентиляции и очистки дают свои преимущества: они дешевле и общая площадь занимаемая ими меньше; основными недостатками их являются сложность ухода за длинной сетью воздуховодов подтеки масла во фланцах помехи внутрицеховому транспорту.
Большинство металлообрабатывающих станков в настоящее время (так же применяемые в данном технологическом процессе) не оснащено комплектами необходимых средств по их укрытию и относу образующегося тумана. Для относа тумана от мест его образования используются конические отсосы с кольцевым фланцем на периферии оснащенным гибким шлангом диаметром 150 – 200 мм. Обрез (фланец) отсоса располагается на расстоянии 150 – 220 мм от места образования тумана: скорость воздуха в начальном сечении конуса составляет 0.3 м3с при общей производительности отсоса 800 – 1100 м3ч.
В данном технологическом процессе необходимо использовать установки работающие в режиме рециркуляции воздуха очищенного от масляного тумана. В соответствии с нормами при использовании принципа рециркуляции должно соблюдаться следующее условие: качество воздуха поступающего извне должно соответствовать на менее 10% от общего количества поступающего в помещение. Воздух возвращаемый в помещение должен содержать не более 30% вредных веществ по отношению к их ПДК - (5 мгм3). Данным условиям удовлетворяет агрегат АЭ2 – 12 изготавливаемый серийно и предназначенный для улавливания масляного тумана отходящего от металлорежущих станков. На первой ступени данного агрегата рис. 14.1 используется инерционный эффект очистки от крупных частиц и капель масла (кольцевая камера 2) вторая ступень в виде патронов 1 заполненных многослойной тонкой сеткой а третья ступень (фильтр-шумоглушитель 3) состоит из нескольких слоев дырчатого пенополиуретана которые размещены после вентилятора 4 и служат одновременно глушителем шума. Производительность агрегата 750 м3ч. Концентрация масла на выходе на превышает допустимую поэтому очищенный воздух вновь поступает в помещение цеха.
Рисунок 6.1- Агрегат воздухоочистителя АЭ2 - 12
КИБЕРНЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В данном дипломном проекте для расчета на ЭВМ были выбраны режущие инструменты:
1 Проектирование дискового косозубого шевера
Рисунок 7.1 - Дисковый шевер
Спроектированный при помощи ЭВМ шевер вполне работоспособен. То есть этим шевером возможно произвести обработку детали с заданными по условию дипломного проекта исходными данными. Распечатка расчета приведена в приложении
2 Проектирование шпоночной протяжки
Исходные данные (рис. 7.2):
Рисунок 7.2 - Исходные данные для расчета шпоночной протяжки.
Спроектированной при помощи ЭВМ шпоночной протяжкой можно провести обработку шпоночного паза с заданными в исходных данных размерами. Однако полученная протяжка не экономична так как имеет большое число зубьев. По рекомендациям таблицы 5.4 [1] подъем на зуб принимается для шпоночных протяжек от 0.08 мм до 0.15 мм. В нашем случае подъем на зуб составляет 0.05 мм что приводит к удлинению протяжки. По остальным параметрам протяжка работосособна. Распечатка расчета приведена в приложении.
В данном дипломном проекте был разработан технологический процесс изготовления червячной дискового косозубого шевера для чистовой обработки зубчатых колес с модулем 4 и числом зубьев 50.
Заготовку для изготовления фрезы получаем штамповкой на КГШП.
Для каждой операции были выбраны оптимальные режимы резания и на их основе произведен расчет норм времени определено необходимое количество оборудования и рассчитан коэффициент его загрузки.
Также проведен патентный поиск конструкций шеверов.
Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие. Под ред. Е. Э. Фельдштейна – Мн.: Дизайн ПРО 1997 - 384 с.: ил.
Справочник инструментальщикаИ. А. Ординарцев Г. В. Филиппов А. Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И. А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние 1987. – 846 с.: ил.
Дипломное проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. пособие для вузов В. В. Бабук П. А. Горезко К. П. Забродин и др.] Под общ. ред. В. В. Бабука. – Мн.: Выш. школа 1979. – 464 с. ил.
Горбацевич А. Ф. Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов]. – 4-е изд. перераб. и доп. - Мн.: Выш. школа 1983. – 256 с. ил.
Кане М. М. Методическое пособие по курсовому проектированию по технологии машиностроения.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1985. 496 с. ил.
Кузнецов Ю. И. Маслов А. Р. Байков А. Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. – 2-е изд. перераб. и доп. – Машиностроение 1990. – 512 л.: ил.
Технология производства металлорежущих инструментов. М.М.Палей – М.: Машиностроение 1982 – 256с.
Охрана труда. А.М.Лазаренков – Мн.:БНТУ 2004 – 497с.
Безопасность производственных процессов. Справочник. С.В.Белов – М.: Машиностроение 1985 – 448с.

rrrrrr.ryirsrss.dwg

Саморезы с граненой
Монтажный план балок кровли на отметке +7.700*.
Монтажный план балок кровли на отметке +7.700*. М 1:50
Спецификация балок перекрытия.
Балка DOMMA DJH-300 L=9500мм
Балка DOMMA DJH-300 L=1700мм
Балка DOMMA DJH-300 L=11600мм
Балка DOMMA DJH-300 L=6100мм
Монтажный план балок кровли на отметке +9.700*.
Примечание: 1. Отметки уточняются по проекту раздела АР; 2. Коньковый узел выполнить согласно технических решений стропил и перекрытий DOMMA
узел 3. Карнизный узел выполнить согласно технических решений стропил и перекрытий DOMMA
Монтажный план балок кровли на отметке +9.700*. М 1:50
Балка DOMMA DJH-300 L=11250мм
Балка DOMMA DJH-300 L=7100мм
Балка DOMMA DJH-300 L=3200мм
Балка DOMMA DJH-300 L=7000мм
Балка DOMMA DJH-300 L=17000мм
Балка DOMMA DJH-300 L=32000мм
Ферма из сварных труб квадратного сечения
Контур внешней стены
Рабочие чертежи марки АС
Ведомость основных комплектов рабочих чертежей
Кладочный план на отм. 0
ведомость перемычек 1 этажа
План перекрытий на отм. +3
Конструкции фермы Фс1
ряд фундаментных блоков
ряд фундаментных блоков
план фундаментных плит
План конструкции крыши
ведомость материалов
Архитектурно-строительные рабочие чертежи
Строительные конструкции
кирпич глиняный М 125 на цементном растворе М100 с облицовкой керамической плиткой желто-коричневого цвета
-х слойная: внутренняя верста шир.250- кирпич силикатный по ГОСТ 379-79
утеплитель пенопласт ПВХ-1 толщ. 120
наружная верста шир.120 - облицовочный кирпич "под расшивку".
Силикатный кирпич М125 на растворе М100.
Силикатный кирпич М100 на растворе 75
толщена перегородок -120мм.
Сборные многопустотные плиты
По деревянным стропилам
Организованный водосток
Входные - индивидуального изготовления
внутренние -ГОСТ 6629-88
Индивидуальный жилой дом
Ведомость перемычек 1 этажа
Спецификация перемычек
Вент. каналы 1 лист 6
Вент. каналы 1 лист 6
Крыльцо устроить после возведения стен 1 этажа дома
Фасадная штукатурка по сетке Силик. кирпич - h=88 мм. Пенопласт ПВХ-1 -2 слоя по 60 мм. ГОСТ 9573-96 Силик. кирпич - h=88 мм.
Гидроизоляция - 2 слоя рубероида
Тротуарная плитка-20мм Бетон. стяжка-40мм песч.подсыпка-100 Утрамбованный грунт
Защита(цем. шт-ка по сетке)
План расположения фундаментных плит низ отм. -1
-й ряд фундаментных блоков низ отм. -1
Бетон В15 по опалубки
Плита ПК54..15-8Ат-Vта
Серия 1.141-1 выпуск 60
Бетон В15 по опалубки без армирования
Металлические изделия
Серия 2.240-1 выпуск 6
Спецификация элементов перекрытия 1 этажа
Плита ПК72.24-8Ат-Vта
Кровля металлочерепица Обрешотка 30 по опорным брускам 30х50 Гидроизоляция Стропильная ферма -150
Ламинат -8 Подложка -2 Стяжка -70 Жб плита -220
Замаркерован на листе 2
Замаркерован на листе 10
Спецификация элементов крыш дома
Стропильная нога 200х50
Продольная связь 150х30
Ферма стропильная 12820х3800(h)х50
Ферма стропильная 10500х4100(h)х50
Ступень забежная толщ.40
Саморезы 3х30 закрепить изнутри ступень
Саморезы 3х30 закрепить изнутри подступенок
Стропильная ферма Фс1(10шт)
Обрезать по месту после установки
Накладки Нк3 с обеих сторон
Опорная накладка 300х200х50
Спецификация элементов фермы
Шпилька М10 дл. 180 в комплекте
отв. вентиляции 270х312(h) низ отм. +2
Металлопрофиль -10 Мин.плита П175 -2 слоя по 50мм Глин. кирпич -H=88мм
отв. вентиляции 140х312(h) низ отм. +2
отв. вентиляции 270х312(h) низ отм. +5
отв. вентиляции 270х312(h)с обр.стороны низ отм. +5
отв. дымохода котла 270х312(h)с обр.стороны низ отм. +2
отв. прочистки 270х212(h)с обр.стороны низ отм. +2
отв. вентиляции 270х312(h)с обр.стороны низ отм. +2
отв. дымохода котла 270х312(h)низ отм. +2
отв. прочистки 270х212(h) низ отм. +2
Экспликация помещений 1 этаж
Схема пола или номер узла по серии
Элементы пола и их толщина
Керамическая плитка толщ. 10 на цементном растворе. 2. Цементная стяжка по сетке 4Вр1 5050-70мм. 3.Пенополистирольная плита ПСБ-50
толщ.50 ГОСТ 15588-86 4. Керамзитобетон -130мм. 5. Оклеечная гидроизоляция из 2-х слоев рубероида. 6. Выравнивающая стяжка из бетона М150-50 мм. 7. Песчаная подсыпка - по месту (не менее 100мм.) 8Утрамбованный грунт.
Ламинат на подложке - 10 мм. 2. Цементная стяжка по сетке 4Вр1 5050-70мм. 3.Пенополистирольная плита ПСБ-50
Цементная стяжка по сетке 4Вр1 5050-70мм. 2.Пенополистирольная плита ПСБ-50
толщ.50 ГОСТ 15588-86 3. Керамзитобетон -130мм. 4. Оклеечная гидроизоляция из 2-х слоев рубероида. 5. Выравнивающая стяжка из бетона М150-50 мм. 6. Песчаная подсыпка - по месту (не менее 100мм.) 7Утрамбованный грунт.
Экспликация полов 1 этаж
Характеристика материалов
Облицовочный кирпич
Облицовка карнизов (металлопрофиль )
Облицовка вытяжных труб (металлопрофиль)
Замаркирован на листе 2
Замаркирован на листе 10
Основные строительные конструкции и материалы
Общая площадь-485.4 кв.м Жилая площадь-254.3 кв.м Строительный объем-4520 куб.м
Архитектурно-строительное решение соответствует действующим СНиПам.Климатические показатели района расположения дома: -нормативно снеговая нагрузка-100 кгкв.м -нормативно скоростной напор ветра-30кгкв.м -расчетная зимняя температура воздуха: -28C
За условную отметку ±0.000 принят уровень чистого пола первого этажа
что соответствует абсолютной отметке на генплане. 2. Наружные стены запроектированы из силикатного кирпича марки М 75
на цементнопесчаном растворе М 100
(Минераловатная плита-100 мм
облицовочные материалы-20мм.) 3.При производстве работ по возведению стен здания соблюдать требования СНиП III-B4-72 4.Внутренние стены по осям 2
запроектированы из силикатного кирпича. 5. Межкомнатные перегордки
выполнены из силикатного кирпича марки М 75
в санузлах из керамического кирпича марки М50.
Пустоты в торцах панелей
примыкающих к дымовентиляционным каналам в стенах
должны быть заделаны на глубину 150 мм тяжелым бетоном В15. 2. Панели укладываются на внутренние стены закрытыми торцами
образуемыми при формовании
а на наружные - торцами с открытыми пустотами. 3. Заделка стыков и швов выполняется цементным раствором марки 100 или тяжелым бетоном В15 на мелком заполнителе
толщина швов 10 мм. 4. Плиты перекрытия укладывать на цементный раствор марки 100 толщиной 10 мм. 5. Отверстия в плитах размером до 160мм пробивать по месту в пустоты
не нарушая целостности арматуры в несущих ребрах плит. 6. Мероприятия по антикоррозионной защите соединительных изделий и сварных швов выполнить в соответствии с требованиями СНиП2.03.11-85. 7. Монтаж плит перекрытия производить в строгом соответствии с требованиями СНиП3.03.01-87 и требованиями СНиП 12-04-2002 ч.2. 8. Кладку стен вышележащего этажа производить только после окончания монтажа и анкеровки панелей перекрытий нижележащего. 9. Арматура класса A400
A240 по ГОСТ5781-82*.
Каменную кладку из бетонных блоков вести с перевязкой вертикальных швов не менее 300 мм. 2. Участки фундаментов и стен
соприкасающаяся с грунтом (вертикальная гидр-ция ) покрываются за два раза битумом марки БН-III или БН-IV общей толщиной 3-4 мм. Перед нанесением окрасочного состава
основание должно быть высушено и огрунтовано раствором битума в керосине в соотношении по весу 1:3
а углы и грани оклеены полосками гидроизола шириной 20 см. 3. Все работы по монтажу фундаментных блоков
устройству монолитных участков и обратной засыпке пазух котлована производить в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции"
СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения
основания и фундаменты" и СНиП 12-04-2002 "Безопасность труда в строительстве" Часть 2. "Строительное производство". 4. После устройства продуктов оставшееся отверстия заложить керамическим кирпичом пластического формования марки М100 F3
на цементнопесчаном растворе марки М 50.

rerrrs.dwg

Увеличенный профиль зуба по нормали
Угол наклона линии зуба
Направление линии зуба
Шаг зубьев нормальный
Толщина зубьев нормаль-
Угол профиля торцовый
ная по дуге делительной
Разность окружных шагов
Накопленная погрешность
Радиальное биение зуб-
Отклонение высоты го-
Остальные Т.Т. по ГОСТ 8570-80.
Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73
БНТУ.ИО.2006.03.01.02

rrsrreryer-sryerrrrresrsryerer-ryirryerrrsrrre.dwg

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
БНТУ.ИО.2006.03.01.10 ПЭ
Годовой выпуск продукции:
- в натуральном выражении
- в стоимостном по цене базового
Стоимость основных фондов
Амортизационные отчисления
Численность работающих
Фонд зароботной платы
Средняя заработная плата одного
Производительность труда одного
Себестоимость единицы продукции
Себестоимость годового объема
Суммарные материальные затраты
остающаяся в распоряжении
Период возврата инвестиций