Разработка управляющей программы для изготовления детали Пуансон

_Д_ТП проектный_.cdw

5 Токарно-винторезная
Оборудование: токарно-винторезный станок 16К30
5 Вертикально-сверлильная
Оборудование: вертикально-сверлильный станок 2Н125
Оборудование: токарный с ЧПУ 16К30Ф3С32
0 Радиально-сверлильная
Оборудование: радиально-сверлильный 2М55
5 Вертикально-фрезерная
Оборудование: вертикально-фрезерный станок 6Р13
0 Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Оборудование: вертикально-фрезерный с ЧПУ 6Р13Ф3
Маршрут механической
обработки детали "Пуансон
Технологический процесс
изготовления детали Пуансон

_Д_Кондуктор_.cdw

Техническая характеристика
Приспособление предназначено для установки детали Пуансон
на столе станка 2М55.
Периодичность технического
* Уточняется в процессе эксплуатации при проведении
очередного технического освидетельствования.
Технические требования
Размеры для справок.
Трущиеся поверхности периодически покрывать смазкой
ЦИАТИМ 221 ГОСТ 6267-74.
Подвижные части приспособления должны перемещаться
Произвести пробную обработку детали-макета. Произвести
контроль размеров обработанной детали согласно технологическому
Маркировать по СТП предприятия-изготовителя.
Остальные ТТ по СТП предприятия-изготовителя.

_Д_отливка_.cdw

Литье в землю класса точности 12-0-0-12 по ГОСТ 26645-85.
Минимальная величина радиусов закруглений R3
Формовочные уклоны не более 3
Поверхность отливки очистить от окалины.
Допускаются дефекты поверхностей до 0.3% припуска.

поясниловка.doc

Технологическая часть ..10
Конструкторская часть ..57
Составление управляющей программы для станка ЧПУ ..71
Экономическая часть .76
В рамках дипломного проекта будет рассматриваться деталь Пуансон входящая в изделие Кокиль.
Для детали будет проведён анализ технологичности который позволит оценить её технологичность т.е. возможность рациональной обработки с помощью стандартных инструментов и на существующем оборудовании.
Расчёт коэффициента закрепления операции позволит определить тип производства выбрать соответствующее оборудование способ получения заготовки и определить характерный для данного типа производства составы и последовательности выполнения операций.
В дипломном проекте будет проведено сравнение двух вариантов получения заготовки и определение наиболее экономичного из них.
Также будет проведен экономический расчет который позволит определить наиболее экономически выгодный технологический процесс механической обработки учитывая прямые затраты и затраты на основные фонды.
Результатом работы будет оформление технологической и конструкторской документации согласно ЕСТД и ЕСКД.
1 Служебное назначение изделия и детали
Пуансон – деталь входящая в состав сборочной единицы Кокиль для литья изделия . Изделие представляет собой тонкостенную отливку диаметром 230 мм.
Сам пуансон по конструктивным и технологическим признакам объединяет в себе свойства деталей тела вращения и корпуса имеет коническую рабочую поверхность образующую непосредственно форму кронштейн с отверстием для разъемного соединения с ответной деталью - матрицей посредством оси.
Программа выпуска по заданию составляет 10 штгод выпуск по неизменным чертежам в течение 5 лет.
2 Анализ технических требований к детали
Для разработки технологического процесса представлены: рабочий чертёж детали с техническими требованиями определяющими конструктивные формы и размеры детали точность и качество обработки твёрдость материал и т.п.
Материал детали – Чугун СЧ 20 ГОСТ 1412-75.
Химический состав механические и физические свойства приведены в таблицах ниже.
Таблица 1.1 - Ориентировочные данные о временном сопротивлении при растяжении и твердости в стенках отливки различного сечения
Толщина стенки отливки мм
Временное сопротивление при растяжении МПа не менее
Твердость НВ не более
Значения временного сопротивления при растяжении и твердости в реальных отливках могут отличаться от приведенных в таблице.
Значения временного сопротивления при растяжении и твердости в стенке отливки толщиной 15 мм приближенно соответствуют аналогичным значениям в стандартной заготовке диаметром 30 мм.
Таблица 1.2 - Физические свойства чугуна СЧ 20
Модуль упругости при растяжении Е10-2 Мпа
Удельная теплоемкость при температуре от 20 до 200°С G Дж(кгК)
Коэффициент линейного расширения при температуре от 20 до 200°С 1°С
Теплопроводность при 20°С Вт(мК)
Таблица 1.3- Химический состав
Массовая доля элементов %
3 Тип производства. Расчет производственной программы анализ и обоснование выбора типа производства
В дипломном проекте принимаем пятидневную рабочую неделю с двумя выходными днями при двухсменной работе длительностью 41 час.
Годовой фонд времени работы оборудования определяется исходя из следующих данных:
а)календарных дней в году - 365;
б)продолжительность рабочего дня - 415=8.2 часа;
в)рабочих дней в году - 365-(52*2)-8=253 дня;
Действительный годовой фонд времени работы оборудования:
Металлорежущих станков4015 ч.
Рабочих мест без оборудования4075 ч.
Действительный годовой фонд времени рабочего Рдр=1860 ч.
Продолжительность отпуска 15 дней.
Программа выпуска в год В = 10 шт.
●месячный выпуск Вм = В12; Вм = 1012 = 083 шт.
●суточный выпуск Вс = Вм22; Вс = 08322 = 003 шт.
Для предварительного определения типа производства удобнее пользоваться следующей таблицей.
Таблица 1.4 - Зависимость типа производства и объема выпуска (шт.) и массы детали
При массе детали 42 кг и программе выпуска N=10 шт.год можно предположить что тип производства будет мелкосерийным.
Типы производства характеризуются следующими значениями коэффициентов закрепления операций:
Тип производства K30 ;
Крупносерийное - Св. 1 до 10;
Среднесерийное - Св. 10 до 20;
Мелкосерийное - Св. 20 до 40;
Единичное Св. - 40.
4 Порядок проведения технологической подготовки производства по базовому варианту.
Технологическая подготовка производства (ТПП) – совокупность мероприятий обеспечивающих технологическую готовность производства (ГОСТ 14.004–83). Под технологической готовностью производства понимается наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями.
Технологическая подготовка производства новых изделий включает решение задач по следующим основным функциям:
а) обеспечение технологичности конструкции изделия;
б) разработка технологических процессов и методов контроля;
в) проектирование и изготовление технологической оснастки и нестандартного (специального) оборудования;
г) организация и управление процессом ТПП.
Функции указанные в подпунктах а б в и г охватывают весь необходимый комплекс работ по ТПП в том числе конструктивно-технологический анализ изделий организационно-технический анализ производства расчет производственных мощностей составление производственно-технологических планировок определение материальных и трудовых нормативов отладку технологических процессов и средств технологического оснащения.
Содержание и объем работ по технологической подготовке производства зависят от конструктивных и технологических особенностей изделий и типа производства. Чем больше деталей к сборочных единиц входит в изделие тем больше число операций и соответственно технологических процессов их выполнения число единиц технологической оснастки и технологических документов а также трудоемкость ТПП.
Технологическая часть
1 Качественный и количественный анализ технологичности
Анализ проводим по методике описанной в методических указаниях [10].
Для качественной оценки технологичности отдельных групп элементов необходимо воспользоваться распределением их по функциональному признаку. В качестве таких функциональных признаков обеспечивающих требуемый уровень качества продукции и снижение материальных и трудовых затрат можно выделить следующие функции:
F1. Обеспечить свободное врезание и выход режущего инструмента.
F2. Обеспечить точность.
) Обеспечить рациональные условия базирования.
) Обеспечить рациональную простановку размеров.
F3. Обеспечить достаточно высокий уровень жёсткости детали и режущего инструмента.
F4. Обеспечить унификацию конструктивных элементов.
F5. Обеспечить удобство составления программ для станков с ЧПУ.
F6. Повысить эффективность использования станков с ЧПУ и обрабатывающих центров.
F7. Снизить объём ручных операций и слесарной доработки.
Перед выделением вышеуказанных функций необходимо выделить конструктивные обрабатываемые элементы для которых будет производиться оценка. Анализ осуществляется в следующей последовательности:
В соответствии с конкретным исполнением детали осуществляется подбор необходимых технологических функций
Для каждой функции определяется коэффициент весомости (значимости) по сравнению с остальными функциями. Коэффициент весомости каждого показателя Ki определяется экспертным путём по их приоритету а их сум2.марное значение т.е. весовые показатели нормированы на единицу.
Проводится экспертная оценка качества исполнения функций. Для этой цели конструкция рассматриваемой детали оценивается с позиции реализации каждой из выбранных функций в виде вербальных оценок «хорошо» «удовлетворительно» «неудовлетворительно».
Рассчитывается комплексный показатель качества реализации рассматриваемых функций (Ak) оценивающий технологичность детали по качественным признакам рассчитанный как средняя величина из суммы бальных оценок с учётом коэффициентов весомости каждой функции :
Ki – коэффициент весомости (значимости) каждой функции.
Так как комплексный показатель технологичности для всех конструктивных элементов детали Ак > 3 то общая оценка технологичности удовлетворительная но отдельные конструктивные элементы нуждаются в качественном улучшении.
Рисунок 3 - Эскиз детали с нумерацией поверхностей
Таблица 2.1 - Таблица для качественного анализа технологичности
Количественные методы оценки технологичности позволяют количественно определить отличие возможных вариантов конструктивных решений друг от друга и установить насколько принятый вариант соответствует эталонному принятому за базу сравнения. Эти методы предусматривают применение показателей технологичности позволяющих определить значение этих величин.
Согласно ГОСТ 14.201-83 рекомендуется 11 показателей ТКИ: трудоемкость изготовления изделия; удельная материалоемкость изделия (удельная металлоемкость удельная энергоемкость и пр.); технологическая себестоимость изделия; средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания (ремонта) данного вида; средняя стоимость технического
обслуживания (ремонта) данного вида; удельная трудоемкость изготовления изделия; трудоемкость монтажа; коэффициент применяемости материала; коэффициент унификации конструктивных элементов; коэффициент сборности.
Исходя из экономического подхода все показатели производственной технологичности делят на две группы: показатели прямо определяющие затраты на изготовление изделия; косвенные показатели характеризующие метод снижения затрат на их производство.
К первой группе относятся удельные трудоемкость изготовления удельная материалоемкость (металлоемкость) удельные расходы на содержание и эксплуатацию оборудования технологическая себестоимость.
Во вторую группу входят коэффициенты применяемости повторяемости поэлементной стандартизации блочности собираемости охвата составных частей изделия типовыми технологическими процессами.
При выборе числа и номенклатуры показателей ТКИ для конкретного изделия необходимо руководствоваться правилом требующим применения минимального но достаточного для характеристики изделий числа показателей.
Показатели первой группы как меры затрат труда следует применять постоянно. Из показателей второй группы следует выбирать наиболее важные для данного изделия.
Из экономического содержания понятия ТКИ следует что изменение степени отработанности конструкции изделия на технологичность приводит к изменению потребных затрат рабочей силы прошлого труда воплощенного в орудиях и предметах труда при производстве эксплуатации и ремонте изделия.
Характеристикой затрат живого труда при производстве изделия является технологическая трудоемкость его изготовления. Для обеспечения возможности сравнивания конструкций по этому показателю он должен быть приведен к сопоставимому виду путем оценки трудоемкости единицы полезности данного изделия т.е. по удельному показателю трудоемкости.
Расчет этого показателя выполняют по формуле:
где tуд - удельная трудоемкость; Тu - технологическая трудоемкость изготовления изделия; Х - показатель полезности изделия.
Показатель полезности изделия – это показатель характеризующий основной выходной параметр изделия с учетом его назначения надежности и т.д. Определение показателя полезности является самостоятельной сложной задачей которую должен решать главный конструктор изделия. Слагаемые показателя полезности всегда вносятся в техническое задание на проектирование изделия.
Аналогично в удельных показателях рассчитанных на единицу полезности должны учитываться показатели материалоемкости и расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.
При оценке технологичности конструкции изделий необходимо различать общую конструктивную и технологическую материалоемкость (металлоемкость).
Под конструктивной материалоемкостью понимают чистую массу единицы изделия.
Она зависит от принятых конструктивных решений: кинематических схем компоновки составных частей коэффициентов запаса прочности и т.п. Этот показатель характеризует качество конструктивных решений т.е. работу конструктора.
Под технологической металлоемкостью понимают разность массы металла по нормам расхода и чистой массы изделия т.е. массу отходов при изготовлении изделия. Технологическая металлоемкость служит характеристикой выбранных вариантов технологических процессов получения заготовок деталей и их обработки с точки зрения рационального использования металлов при изготовлении изделия.
Коэффициент унификации конструктивных элементов:
где Qу. э – число унифицированных конструктивных элементов;
Qэ – число конструктивных элементов в детали.
Согласно таблице общее число конструктивных элементов составляет 14т.е. Qэ =14. Число конструктивных элементов составляет 5 т.е. Qу.э=5.
Коэффициент стандартизации конструктивных элементов:
где Qс. э – число стандартизованных конструктивных элементов;
Среди общего числа конструктивных элементов стандартизованными являются резьбовые поверхности центровые отверстия пазы фаски канавки т.е. Qс. э=5.
Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей:
гдеDО.С. – число поверхностей обрабатываемых стандартным режущим инструментом;
DО.П. – число поверхностей подвергаемых механической обработке.
Прежде чем перейти к вычислению данного коэффициента необходимо разбить некоторые конструктивные элементы на несколько частей т.к. они обрабатываются разными инструментами.
Коэффициент обработки поверхностей:
где Dо.п. – число поверхностей подвергаемых механ. обработке Dо.п. =12;
Dп – общее число поверхностей детали Dп =14.
Коэффициент повторяемости поверхностей:
где:Dн — число наименований поверхностей Dн =5;
Dп — общее число поверхностей детали Dп =14;
Коэффициент точности обработки:
где Aср == – средний квалитет точности;
A – квалитет обработки;
n – число размеров соответствующего квалитета.
Коэффициент шероховатости поверхности.
БСР – среднее числовое значение параметра шероховатости.
где Б – числовое значение параметра шероховатости (предпочтительно по параметру Ra);
n – число поверхностей с соответствующим числовым значением параметра шероховатости (например по параметру Ra.)
Комплексный показатель технологичности:
аi – коэффициент весомости i-го показателя технологичности.
Таблица 2.2 - Показатели технологичности
Показатель технологичности
Коэффициент весомости аi
Т.к. Бк>3 то общая оценка технологичности удовлетворительная.
Таблица 2.3 - Показатели технологичности
Базовые значения показателей технологичности
Коэффициент унификации конструктивных элементов
Коэффициент стандартизации конструктивных элементов
Коэффициент применяемости стандартизованных
обрабатываемых поверхностей
Коэффициент обработки поверхностей
Коэффициент повторяемости поверхностей
Коэффициент использования материала
Коэффициент обрабатываемости материала
Коэффициент точности обработки
Коэффициент шероховатости поверхности
Коэффициент применения типовых технологических процессов
2 Определение вариантов получения заготовки по методике выбора эффективной заготовки
Способ получения заготовки определяется прежде всего материалом из которого изготавливается заготовка и конфигурацией детали: материал льется или штампуется можно ли прошить отверстие такого диаметра и такой глубины и т.п. Обязательно учитывается тип производства т.к. с повышением серийности становится возможным получать более точные и сложные заготовки обеспечивая и большую экономию металла.
Всего в машиностроении используются четыре вида заготовок :
) заготовки полученные из сортового проката;
) заготовки полученные давлением (поковки штамповки);
) заготовки полученные литьем (отливки);
) заготовки получаемые сваркой частей получаемых из проката отлитых или штампованных.
Заготовками для отверстий класса "корпуса" служат почти исключительно отливки получаемые разными способами: литьем в землю (все размеры и все конфигурации) по выплавляемым моделям (сложные стальные детали) под давлением (алюминиевые сплавы). Отдельные заготовки могут получаться сваркой из предварительно отлитых или штампованных частей а так же из проката (лист полоса уголок).
Эти общетехнические рекомендации по выбору вида заготовки должны затем обосновываться технико-экономическими расчетами.
Выбор и методы получения заготовки
Для данного типа детали (корпус) и объёма производства предполагается два способа получения заготовки:
3 Расчет стоимости заготовки сравнение вариантов
Стоимость литой заготовки можно приближенно определить как:
С=150МзКт(10000N)012КслКм(11)
где Мз – масса заготовки после обрубки литников кг;
Кт – коэффициент точности отливки (нормальной точности (2 класс) – 1.0 – литьё в землю; повышенной точности (1 класс) – 1.5 – литьё в кокиль; литье под давлением – 2.1);
N – годовой объем производства отливок шт.;
Ксл – коэффициент сложности отливок (простые отливки – 0.8; средней сложности с 2-3 стержнями – 1.04 сложные многостержневые с наличием тонких и длинных тел – 1.45; особо сложные формуемые в 3-4 полуформах – 2.0);
Км – коэффициент материала (чугун – 1.1 1.3; стали углеродистые – 1.4 1.5; стали легированные – 1.6 2.0; алюминиевые сплавы – 6.0; бронзы – 9.0).
С=150МзКт(10000N)012КслКм=1506210(1000010)012104112440 ( руб.)
С=150МзКт(10000N)012КслКм=1504815(1000010)012104112830 ( руб.)
Годовая экономия металла кг:
где Мз1 Мз2 – массы заготовок по двум сравниваемым вариантам.
Эм=(Мз2-Мз1)N=(48-62)10= — 140 (кг).
Экономический эффект (выбранного вида) изготовления заготовки:
Э=( Сз2-Сз1)N руб.(13)
где Сз2 и Сз1 стоимость заготовки по первому (более дешевому) и второму варианту соответственно.
Э=(2830-2440)10=3900 (руб.).
Результаты сведем в таблицу:
Стоимость заготовки руб.
Годовая экономия металла кг
Годовой эконом. эффект руб.
Окончательно выбираем заготовку – отливку в землю.
4 Размерный анализ точности
В данной сборочной единице – Кокиль – проведем размерный анализ точности а именно решим задачу собираемости пуансона и матрицы решив размерную цепь А:
Задача: обеспечить соосность посадочных отверстий (под ось) в пуансоне и матрице для обеспечения собираемости сборочной единицы.
Рисунок 4 - Размерная цепь А
– ось отверстия в пуансоне под ось;
– ось отверстия в матрице под ось;
А1 – линейный размер пуансона от оси вращения до оси отверстия под установочную ось;
А2 – отклонение от соосности оси вращения пуансона и матрицы;
А3 – линейный размер матрицы от оси вращения до оси отверстия под установочную ось;
А - замыкающее звено – отклонение от соосности посадочных отверстий под ось в матрице и пуансоне.
А2=0±003 – зазор вследствие посадки по конической поверхности Б (см. чертеж «Размерный анализ») пуансона и матрицы.
Необходимо определить допуски на линейные размеры А1 и А3.
Решаем задачу методом полной взаимозаменяемости.
Допуск замыкающего звена должен быть равен или меньше суммы допусков увеличивающих и уменьшающих звеньев цепи:
Примем симметричное расположение предельного значения А1 то есть ±0025.
Таким образом имеем:
Необходимо определить минимальный зазор между матрицей и пуансоном то есть реальный размер толщины дна отливаемого изделия – сковороды.
Рисунок 5 - Размерная цепь Б
Б1 – расстояние от дна до посадочного торца матрицы Б1=44 мм ТБ1=016 мм;
Б2 – расстояние от посадочного торца до дна пуансона Б2=404 мм ТБ2=?;
Б - толщина дна отливаемой детали Б=36 мм (с учетом усадки отливаемого материала) ТБ=032 мм.
Б1 – увеличивающее звено;
Б2 – уменьшающее звено тогда:
Необходимо определить допуск на линейный размер Б2.
5 Выбор технологических баз
Базирование - придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.
Согласно теоретической механике требуемое положение или движение твердого тела относительно выбранной системы координат достигается наложением геометрических или кинематических связей.
Общая классификация баз
Все многообразие поверхностей деталей сводится к четырем видам:
) исполнительные поверхности - поверхности при помощи которых деталь выполняет свое служебное назначение;
) основные базы - поверхности при помощи которых определяется положение данной детали в изделии;
) вспомогательные базы - поверхности при помощи которых определяется положение присоединяемых деталей относительно данной;
) свободные поверхности - поверхности не соприкасаемые с поверхностями других деталей.
Конструкторская база - база используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.
Основная база - конструкторская база принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения ее положения в изделии.
Вспомогательная база - конструкторская база принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия.
Технологическая база - база используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта.
Измерительная база - база используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.
Исходя из определений можно сделать следующие выводы:
Основными базами детали являются плоскости основания .
Вспомогательными базами являются отверстия под установку в кронштейне.
Схемы базирования представлены на плакате.
6 Определение двух вариантов состава и последовательности
выполнения операций (заводской проектный).
Разработка технологического маршрута обработки детали.
Проанализировав конструкцию детали марку материала вид заготовки определим маршрут обработки детали и сравним его с заводским.
В таблице представлен заводской вариант маршрута обработки детали.
Таблица 2.5 - Заводской вариант маршрута обработки детали
5 Токарно-винторезная
- Точить торец в размер 104± 05
- Точить контур предварительно
- Точить контур окончательно
- Сверлить отв. диам. 20 напроход
5 Вертикально-сверлильная
- Центровать 2 отв. по разметке в размеры 120±025
- Сверлить 2 отв. диам. 10 на глубину 25(+1)
- Зенковать 2 фаски 15х45
- Нарезать резьбу.М10-7Н в 2-х отв.
0 Вертикально-фрезерная
- Фрезеровать конусную торцовую поверхность по контуру
5 Термообработка (снятие внутренних напряжений)
5 Радиально-сверлильная
- Сверлить отв. диам. 20 напроход по кондуктору
0 Вертикально-фрезерная
Фрезеровать лыску в размеры 3±0125 угол 45 град.
После проведения анализа на технологичность определения серийности производства составим проектный маршрут механической обработки детали.
Таблица 2.6 - Проектный вариант маршрута обработки детали
- Точить торец в размер 110-2
- Точить контур по программе предварительно
- Точить контур по программе окончательно
- Зенкеровать 2 отв. диам. 10Н7(+0022)
0 Вертикально-фрезерная с ЧПУ
- Фрезеровать поверхность по программе
0 Радиально-сверлильная
5 Вертикально-фрезерная
7 Расчёт режимов резания
Операция Токарная с ЧПУ
Черновое точение конусной поверхности 203.
В качестве инструмента выбираем токарный проходной упорный резец с пластиной из твердого сплава ВК3.
Определим глубину резания по формуле:
где D = 214 мм – диаметр заготовки
d = 203 мм – диаметр обработанной поверхности.
Подставляя известные величины в формулу получим:
t = (214 – 203) 2 = 55 (мм).
Принимаем 2 прохода по 25 мм каждый (черновой) и 01 мм - чистовой.
Скорость резания определяется по формуле:
где Т – среднее значение стойкости мин;
(при одноинструментальной обработке Т=60 мин);
t – глубина резания мм;
Подача при черновой обработке чугуна принимается 03 ммоб.
Коэффициент Kv определяется по формуле
Kn = K1×K2×K3×K4×K5×K6×K7×K8×K9(26)
где K1- коэффициент размеров резца.
где q – площадь поперечного сечения резца мм2.
К2 – коэффициент угла в плане φ.
где n=03 – при обточке резцами из твёрдых сплавов группы ТК;
n=06 -- при обточке резцами из быстрорежущих сталей.
К2=(45φ)n=(4545)045=1.
К3 – коэффициент влияния угла.
К3=(10φ1)009 – для резцов из быстрорежущих сталей;
К3=(15φ1)009 – для твёрдосплавных резцов.
К4 – коэффициент влияния радиуса при вершине резца.
где r – радиус при вершине резца мм;
n=01 – при грубой обработке стали;
n=02 – при получистовой обработке стали;
n=008 – при получистовой обработке чугуна.
К4=(r2)n=(052)008=089.
К5 - коэффициент влияния инструментального материала.
К5=1 – для быстрорежущих сталей и твердых сплавов марок Т15К6 и ВК8;
К5=073 – для твердых сплавов марки Т5К10 при грубой обработке;
К5=085 – для твердых сплавов марки Т14К8 при грубой обработке.
К6 – коэффициент влияния марки обрабатываемого материала.
К6=1 – для углеродистых сталей;
К6=05 - для высоколегированных сталей.
К7 - коэффициент влияния вида материала заготовки.
К7=11 – для холоднокатаного;
К7=10 – для горячекатаного и нормализованного
К7=09 – для отожженного металлов.
К8 - коэффициент влияния обрабатываемой поверхности.
к8=10 – для стали и стального литья с окалиной;
к8=09 – для чугуна с отбеленным слоем.
К9 - коэффициент влияния формы передней поверхности.
К9=12 – плоская поверхность с отрицательным передним углом.
Kn = K1×K2×K3×K4×K5×K6×K7×K8×K9=089×09×09=072.
Частота вращения инструмента определяется по формуле:
По паспорту станка принимаем ближайшее значение числа оборотов инструмента nф=150 (обмин).
Уточняем фактическую скорость резания по формуле:
Определим силы резания. Силы резания будут действовать вдоль трех осей координат x y z и называются соответственно Px Py Pz. Наибольшей из них является сила Pz поэтому дальнейший расчет ведем по ней.
Pz = 10×Cp × tx × Sy × nn × Kp (32)
где Cp = 92 – коэффициент;
Kp - поправочный коэффициент определяем по формуле:
Kp = Kmp × Kap × Kgp × Klp × Ktp(33)
где Kap - коэффициент зависящий от главного угла в плане;
Kgp - коэффициент зависящий от переднего угла;
Ktp - коэффициент зависящий от радиуса на вершине резца;
Kmp - коэффициент зависящий от материала заготовки определяется как:
где n =1 – показатель степени.
Kmp = (980750)1 = 081.
По таблицам выбираем: Кap = 098 ;Kgp = 115 ; K Ktp = 087.
Kp = 1× 098 × 115 × 1× 087 = 081.
Подставив все вычисленные значения в формулу получаем:
Pz = 10 × 200 × 21 × 030.75 × 1070 × 081 1310 (H).
Определим мощность необходимую для осуществления процесса резания по формуле:
Nрез = Pz × vф (60×1020)(35)
где Nрез – мощность резания кВт;
Pz – сила резания Н;
vф – фактическая скорость резания ммин.
Nрез = 1310×107(60×1020) 23 (кВт).
Полученное значение мощности не превышает мощность привода главного движения станка. Процесс резания на данных режимах осуществим.
Чистовое точение поверхности 203
Резец с пластиной из твердого сплава аналогичного ВК3.
Ra=25 мкм следовательно подача Sо=01 ммоб [9].
Стойкость инструмента T=60 мин [9].
Частота вращения шпинделя n:
По паспорту станка принимаем n=200 обмин.
Действительная скорость резания:
Kp=KMpKjpKgpKlp=1×1×1×093=093 [9].
РZ=10·92·011·010.75·1270·093=3004 (Н).
Nрез = Pz × vф (60×1020)=3004127601020=07 (кВт).
Полученные данные занесем в таблицу 14.
Операция Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Фреза концевая специальная 20 z=4 с пластинами из твердого сплава ВК3.
Глубина резания t=4 мм;
подача Sz=01 ммзуб;
Sо=z·Sz=4·01=04 (ммоб).
Стойкость инструмента T=420 мин [9].
Частота вращения шпинделя определяется по формуле:
По паспорту станка принимаем n=150 обмин.
Фактическая скорость резания будет равна:
Операция Сверлильная (переходы)
Сверление 2 отверстий 10 на глубину 25 мм.
Сверло из быстрорежущей стали Р6М5.
Подача Sо = 02 (ммоб).
Стойкость инструмента:
T =Tтабл.×kT=75×18=135 мин.
Скорость резания ммин:
Коэффициент Кv определяется по формуле:
По паспорту станка принимаем n=800 обмин.
Крутящий момент резания:
Мкр=10·См ·Dq · Sy ·(43)
Коэффициент Кмр определяется по формуле:
Mкр= 10·0021·102 · 020.8 ·10=276 (Нм).
Мощность резания определяется по формуле:
где N – мощность резания кВт;
n – частота вращения шпинделя обмин;
Mкр – крутящий момент Нм.
Осевая сила резания вычисляется по формуле:
Зенкерование отверстий диаметром 10Н7
Подача при зенкеровании определяется по формуле:
где Sо – подача при зенкеровании ммоб;
KHBS – коэффициент зависящий от твердости обрабатываемого материала.
Sо=KSKHBS=0521=052 (ммоб).
Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле:
n=(1000 Kv KМ KHBv KT KИ)d(47)
n=(1000 7 1 101 1 1)105=666 (обмин).
Принимаем по паспорту станка n=630 обмин.
8 Выбор оборудования
Обработку отверстий производим на вертикально-сверлильном станке с 2Н125.
Станки предназначены для выполнения следующих видов работ: сверление рассверливание зенкерования развертывания растачивания нарезания резьбы в отверстиях машинными метчиками.Таблица 2.10
Максимальный диаметр сверления (по стали) мм
Размер внутреннего конуса шпинделя
Частота вращения шпинделя мин-1
Размеры рабочей поверхности стола мм
Размеры рабочей поверхности плиты мм
Мощность электродвигателя кВт
Габаритные размеры мм
Обработку канавки производим на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ модели 6Р13Ф3.
Станки предназначены для выполнения разнообразных фрезерных сверлильных и расточных работ при обработке деталей любой формы из стали чугуна цветных металлов их сплавов и других материалов.
Поворотная шпиндельная головка станков оснащена механизмом ручного осевого перемещения гильзы шпинделя что позволяет производить обработку отверстий ось которых расположена под углом до ±45° к рабочей поверхности стола.
Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы изготовленные из быстрорежущей стали а также инструмент оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Основные преимущества станков:
механизированное крепление инструмента в шпинделе;
механизм пропорционального замедления подачи;
устройство периодического регулирования величины зазора
в винтовой паре продольной подачи;
предохранительная муфта защиты привода подач от перегрузок;
торможение горизонтального шпинделя при остановке электромагнитной муфтой.
устройство защиты от разлетающейся стружки.
разнообразные автоматические циклы работы станка;
широкий диапазон частот вращения шпинделя и подач стола;
большая мощность приводов;
надежность и долговечность.
Технологические возможности станков могут быть расширены за счет применения на них делительной головки круглого поворотного стола и других приспособлений.
Рисунок 6 - Общий вид станка
Размеры рабочей поверхности стола мм
Наибольшее перемещение стола мм
Расстояние от оси горизонтального (торца вертикального) шпинделя до рабочей поверхности стола мм
Пределы частот вращения шпинделямин -1 :
Диапазон подач стола мммин:
Продолжение табл.2.11
-продольных и поперечных
Наибольшая масса обрабатываемой детали (с приспособлением) кг
Мощность электродвигателей приводов кВт
Конус шпинделя по ГОСТ30064-93
Габаритные размеры станка мм
Масса станка с электрооборудованием кг
Обработку отверстия диаметром 20 производим на радиально-сверлильном станке модели 2М55
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Радиально-сверлильные станки могут использоваться для сверления рассверливания зенкерования и нарезки резьб.
Компоновка станков традиционная для радиально-сверлильных станков и включает:
Стационарную плиту с Т-образными пазами для зажима обрабатываемой детали закрепленную на фундаменте на которой установлен цоколь либо внутренняя колонна.
Колонна поворачивающаяся вокруг вертикальной оси на подшипниках цоколя или наружная колонна поворачивающаяся на подшипниках вокруг внутренней колонны.
Рукав с возможностью вертикального перемещения по колонне и с возможностью вращения вокруг вертикальной оси вместе с колонной.
Сверлильная головка с возможностью горизонтального перемещения по направляющим рукава.
Шпиндель смонтированный в цилиндрической гильзе с возможностью вертикального перемещения в корпусе сверлильной головки.
Подача обеспечивается гильзой шпинделя. Все остальные перемещения - позиционирующие.
Все части станков перемещаются с минимальным усилием и фиксируются в рабочем положении посредством гидравлических зажимов.
Все органы управления сосредоточены на панели управления сверлильной головки.
Предварительный набор частоты вращения и подачи шпинделя а также гидравлическое управление коробками скоростей и подач обеспечивает быстрое изменение режимов.
Фрикционная муфта встроенная в коробку скоростей обеспечивает быстрый реверс при нарезке резьб и предохраняет коробку скоростей от перегрузок.
Шпиндель станка уравновешен в любой точке его перемещения.
Штурвальное устройство управления сверлильной головкой имеет возможность выключения механической подачи при достижении заданной глубины сверления.
Стандартное напряжение электрической сети - 380В 50Гц. За дополнительную плату возможна установка электроаппаратуры для других значений напряжения сети.
Диаметр сверления в стали мм
Диаметр сверления в чугуне мм
Крутящий момент шпинделя нм
Осевое усилие на шпинделе н
Мощность главного двигателя кВт
Осевое перемещение шпинделя мм
Перемещение головки по рукаву мм
Перемещение рукава по колонне мм
Вращение рукава вокруг колонны грд
Частота вращения шпинделя обмин
К-во частот вращения шпинделя
Подачи шпинделя на оборот ммоб
Подачи шпинделя в минуту мммин
К-во подач шпинделя
Рисунок 7 - Общий вид станка 2М55
Обработку наружной конусной поверхности производим на токарном станке с ЧПУ 16К30Ф3С32.
Станки предназначены для производительной черновой и чистовой обработки различных заготовок из чёрных и цветных металлов.
На станках можно производить:
·- обтачивание и растачивание цилиндрических и конических поверхностей
- протачивание торцовых поверхностей в том числе и с постоянной скоростью резания
·- прорезку канавок и отрезку
·- сверление зенкерование и развёртывание центральных отверстий.
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки мм
Наибольший диаметр прутка проходящего через отверстие шпинделя мм
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки мм
Шаг нарезаемой резьбы:
Частота вращения шпинделя обмин
Число скоростей шпинделя
Наибольшее перемещение суппорта мм:
Подача суппорта ммоб
Число ступеней подач
Скорость быстрого перемещения суппорта мммин:
Мощность электродвигателя главного привода кВт
Габаритный размеры мм
Выбранный станок полностью удовлетворяет всем требованиям на токарную операцию.
Рисунок 8 - Общий вид станка 16К30Ф3
9 Выбор средств технологического оснащения
9.1 Выбор режущего и вспомогательного инструмента
Выбор режущего и вспомогательного инструмента является основной частью подготовки производства.
Для выбора режущего инструмента составим таблицу.
Таблица 2.14 - Режущий и вспомогательный инструмент
Инструмент вспомогательный
Резец 2112-0015ВК6 ГОСТ 18880-73
Резец 2100-0176 CCLNR2020K12-H2 ГОСТ 26611-85
Патрон токарный трехкулачковый с пневмоприводом
Резцедержатель 1-30 ОСТ П15-4-84
Сверло 2317-0005 ГОСТ 14952-75
Зенкер 2320-2721 ГОСТ 12489-71
Сверло 2300-3439 ГОСТ 10902-77(диам. 10)
Зенковка 2353-0105 ГОСТ 14953-80
Патрон 16-В10 ГОСТ 8522-79
Втулка 6100-0026 ГОСТ 2682-86
Фреза концевая специальная
Втулка 6103-0022 ГОСТ 13790-68
Сверло 2301-3627 ГОСТ 10903-77
Втулка 6100-0026 ГОСТ 13598-85
Втулка 6101-0071 ГОСТ 13789-68
9.2 Метрологическое обеспечение и контроль качества изделия и детали
Контрольные операции по проверке качества детали на различных стадиях ее изготовления являются частью технологического процесса. У корпусных деталей в процессе их изготовления контролируют главным образом геометрические параметры (диаметр форма прямолинейность осей отверстий расположение отверстий относительно других осей или плоскостей).
Основные измерительные инструменты представлены в таблице ниже.
Таблица 2.15 - Средства контроля
- ШЦ- II -250-01-1 по ГОСТ 166-89;
- образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75.
- образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75;
- калибр 8133-0914 Н7 ГОСТ 14810-69.
- шаблон специальный.
- приспособление специальное;
- угломер типа 1-2 ГОСТ 5378-88.
- калибр 8133-0914 Н7 ГОСТ 14810-69;
- шаблон специальный;
10 Определение основного технологического времени
10.1 Определение основного технологического времени базового (заводского) и проектного вариантов
Основное технологическое время обработки на переходах определяется по формуле
где s0 – подача ммоб;
n – число оборотов инструмента ммоб;
L – длина обработки мм.
Для определения основного машинного времени составим таблицу:
Таблица 2.16 - Расчет основного машинного времени мехобработки детали по базовому варианту
Точить торец в размер 104± 05
Точить контур по программе предварительно
Точить контур по программе окончательно
Сврлить отв 10 предварительно
Рассверлить отв 18 напроход предварительно
Зенкеровать отв 20+0084 напроход
Центровать 2 отв. по разметке в размеры 120±025
Сверлить 2 отв. 87 на глубину 25(+1)
Зенковать 2 фаски 15х45
Нарезать резьбу М10-7Н на глубину 20+1
Фрезеровать конусную торцовую поверхность по контуру
Сверлить отв. 20 совместно с ответной дет напроход
Таблица 25 - Расчет основного машинного времени мехобработки детали по проектному варианту
Сверлить 2 отв. 10 на глубину 25(+1)
Зенкеровать 2 отв. 10Н7(+0022)
Фрезеровать лыску по программе
Сверлить отв. 20 на проход по кондуктору
10.2 Техническое нормирование
Под техническим нормированием понимается установление норм времени на выполнение отдельной работы или нормы выработки в единицу времени. Под нормой времени понимается время устанавливаемое на выполнение данной операции.
Тшт=То+Твсп + Тоб+Тотд=Топ + Тоб+Тотд(49)
где То - основное время мин;
Твсп – вспомогательное время мин.
Твсп= Тус + Тзо + Туп + Тизм(50)
где Тус – время на установку и снятие заготовки мин;
Тзо – время на закрепление открепление мин;
Туп – время на приемы управления мин;
Тизм – время на измерения мин.
где Топ – оперативное время мин;
Тоб– время на обслуживание отдых мин.
где Ттех=ТоtсмТ – время на техническое обслуживание рабочего места мин;
tсм – время на смену инструмента мин;
Т – стойкость инструмента мин;
Торг=Топ3%100 – время организационное мин;
Тотд=Топ6%100 – время на отдых и личные надобности мин.
Для вычисления распишем вертикально-фрезерную операцию для проектного варианта ТП остальное вычисляется аналогично.
Для удобства вычислений составим таблицу.
5 Токарно-винторезная.
)Тус=0231=023 (мин).
Установка и снятие заготовки при обработке производится 1 раз.
)Тз.о=0132=026 (мин).
Закрепление и открепление заготовки при обработке производится 2 раза.
Тус+Тз.о =023+026=049 (мин).
) Туп=0012+0040=002 (мин).
Смена режимов резания при обработке производится 2 раза; смена инструмента не производится.
) Тизм=0172=034 (мин).
Измерение штангенциркулем при обработке производится 2 раза.
Твсп= Тус + Тзо + Туп + Тизм=023+026+002+034=085 (мин).
) Ттех= ТоtсмТ =107(13)60=053 (мин).
) Топ=То + Твсп=107+085=1155(мин).
)Торг= Топ3% =11553%=035 (мин).
) Тотд=Топ6%=45656%=070 (мин).
Тшт=Топ + Тоб+Тотд =1155+053+035+070=1313 (мин).
где Тшт.к – штучно-калькуляционное время мин;
N – годовая программа выпуска деталей шт.
Для других операций штучно-калькуляционное время посчитаем приближенно введя коэффициенты φ [9].
Таблица 2.17 - Проектный вариант ТП
№ и наименование операции
Таблица 2.18 - Базовый вариант ТП
11 Описание технологического процесса обработки и оформление комплекта технологической документации по ЕСТД
Согласно ГОСТ 3.118-82 Единая система технологической документации. Формы и правила оформления маршрутных карт:
Рисунок 9 - Маршрутная карта
Буквенное обозначение заголовков граф маршрутной карты:
Таблица 26 – Расшифровка
12 Проектирование наладок на обработку на станках с ЧПУ
Проектирование технологических наладок включает:
- выбор способа базирования и крепления детали;
- выбор режущего инструмента и способа его крепления;
- выбор режимов обработки;
- составление эскизов технологических наладок;
- расчет эквидистанты для операций обработки на станках с ЧПУ.
Эскизы наладок составляются на основании операции технологического процесса.
Чертеж наладок выполняется на листе КЭ формата– А1 по
ГОСТ 3.1105. Эскиз простой наладки занимает четверть формата т.е. на листе размещают 4 наладки. Если операция сложная выполняется на многопозиционном (многошпиндельном) станке или станке с ЧПУ то одна наладка может занимать половину формата.
На эскизах наладки изображаются:
- обрабатываемая деталь соответствующей конфигурации получаемой после обработки включая данную операцию с указанием размеров допусков и шероховатости поверхности получаемых на данной операции;
- режущий инструмент применяемый на данной операции в конечном положении с указанием конструктивной схемы его закрепления;
- конструктивная схема приспособления позволяющая понимать принцип работы приспособления базирования детали и ее закрепления на данной позиции;
- все виды движений детали и инструмента имеющие место при
Конструкторская часть
1 Проектирование кондуктора
1.1 Описание конструкции назначение принцип действия
В качестве исходных данных конструктор приспособления должен иметь: чертеж заготовки и детали с техническими требованиями их приемки; операционные чертежи на предшествующую и выполняемую операции; операционные карты технологического процесса обработки данной детали.
В результате анализа исходных данных выявляют: последовательность и содержание операций; принятое базирование; используемое оборудование и инструмент; режимы резания; запроектированную производительность с учетом времени на установку закрепление и снятие обработанной детали; размеры допуски шероховатость обрабатываемых поверхностей деталей; марку и вид термической обработки материала.
Служебное назначение приспособления – это максимально уточненная и четко сформулированная задача для решения которой оно предназначено. При формулировании служебного назначения необходимо учитывать данные о закрепляемой детали (количество форма размеры качество поверхностей материал вид термообработки) точности изготовления производительности характеристике привода окружающей среде (температуре влажности запыленности виде энергии и т.д.) о внешнем виде технике безопасности степени автоматизации и т.д.
Рисунок 10 - Общий вид приспособления
Приспособление предназначено для закрепления и координации детали относительно ранее обработанных поверхностей при обработке отверстия 20 на радиально-сверлильном станке модели 2М55.
Данное приспособление представляет собой плиту поз. 1 устанавливаемую на стол станка базируется с помощью шпонок и крепится с помощью болтов станочных. На плите установлен корпус поз.2. Заготовка устанавливается на плоскость корпуса и ориентируется между проушин корпуса имитирующих ответную деталь. Зажим заготовки осуществляется посредством действия прижима поз. 3. Режущий инструмент координируется с помощью кондукторной втулки.
1.2 Расчёт приспособления на точность
Выбор расчетных параметров
Приспособление для обработки заготовок является звеном системы СПИД. От точности его изготовления и установки на станке износостойкости установочных элементов и жесткости зависит точность обработки заготовок.
Требуемую точность приспособления можно определить решением размерной цепи системы: заготовка – приспособление – станок – инструмент. При этом выявляется роль приспособления в достижении заданной точности выполняемого на заготовке размера то есть замыкающего звена размерной цепи. Для этого производят деление допуска ограничивающего отклонения от выполняемого размера на части одна из которых выделяется для приспособления. Однако специальные приспособления проектируются чаще всего до запуска новых изделий в производстве когда нет возможности уточнения целого ряда вопросов: обрабатываемости примененных в изделии материалов вида используемого оборудования и т.д. Поэтому параметры точности приспособлений чаще всего определяются по справочникам.
Цель расчета на точность заключается в определении требуемой точности изготовления приспособления по выбранному параметру и заданий допусков размеров деталей и элементов приспособления.
Расчеты включают следующие этапы:
выбор одного или нескольких параметров приспособления которые оказывают влияние на положение и точность обработки заготовки;
принятие порядка расчета и выбор расчетных факторов;
определение требуемой точности изготовления приспособления по выбранным параметрам;
распределение допусков изготовления приспособления на допуски размеров деталей являющихся звеньями размерных цепей;
внесение в ТУ сборочного чертежа приспособления пункта об обеспечении точности приспособления.
Выбор расчетных параметров осуществляется в результате анализа принятых схем базирования и закрепления заготовки и приспособления а также точности обеспечиваемых обработкой размеров.
Приспособление рассчитывается на точность по одному параметру в случае если при обработке заготовки размеры выполняются в одном направлении; по нескольким параметрам если на заготовке выполняются размеры в нескольких направлениях.
Направление расчетного параметра приспособления должно совпадать с направлением выполняемого размера при обработке заготовки. При получении на обрабатываемой заготовке размеров в нескольких направлениях приспособление можно рассчитывать только по одному параметру в направлении наиболее точного по допуску и наиболее ответственного по чертежу.
В зависимости от конкретных условий в качестве расчетных параметров могут выступать:
допуск параллельности и перпендикулярности рабочей поверхности установочных элементов к поверхности корпуса приспособления контактирующей со станком;
допуск угловых и линейных размеров;
допуск соосности (эксцентриситет);
допуск перпендикулярности осей цилиндрических поверхностей и т.д.
Требование чертежа – выдержать размеры 2±02 и 200±0025.
На точность обработки влияет ряд технологических факторов вызывающих общую погрешность обработки которая не должна превышать допуск а выполняемого размера при обработке заготовки:
Для выражения допуска а выполняемого при обработке размера следует пользоваться формулой:
где – погрешность вследствие упругих отжатий технологической системы под влиянием сил резания (погрешность деформации) мкм;
– погрешность настройки станка в ненагруженном состоянии мкм;
– погрешность установки заготовки в приспособлении мкм;
– погрешность от размерного изнашивания инструмента мкм;
– погрешность обработки вызываемая тепловыми деформациями технологической системы мкм.
– суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности обусловленная геометрическими погрешностями станка и деформацией заготовки при обработке и входящая в допуск а так как погрешность формы поверхности является частью поля ее размера.
Погрешность установки :
где – погрешность базирования заготовки в приспособлении мкм;
– погрешность закрепления заготовки возникающая в результате действия сил зажима мкм;
– погрешность положения заготовки зависящая от приспособления мкм.
где – погрешность изготовления приспособления по выбранному параметру зависящая от погрешностей изготовления и сборки установочных и других элементов приспособления мкм;
– погрешность расположения приспособления на станке мкм;
– погрешность расположения заготовки возникающая в результате изнашивания элементов приспособления мкм.
изменяется в зависимости от условий и типа производства а также от особенностей конструкции приспособления.
Для мелкосерийного и серийного производства:
где – погрешность от перекоса инструмента.
Отсюда погрешность изготовления приспособления:
В связи со сложностью нахождения значений ряда величин точность изготовления приспособления можно определить по формуле:
где кт = 1 12 (в зависимости от количества слагаемых: чем их больше тем ближе к единице следует принимать значение кт);
кт1 – коэффициент учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках:
кт2 – учитывает долю погрешности обработки в суммарной погрешности вызываемой факторами не зависящими от приспособления () кт2 = 06 08;
– экономическая точность обработки.
Определение расчетных факторов
Допуск а берется с чертежа детали (при окончательной обработке детали).
Погрешность базирования определяется в зависимости от схемы базирования по известным формулам.
Погрешность закрепления рассчитывается только в прецизионных приспособлениях. В большинстве случаев берется из таблиц.
Погрешность расположения приспособления возникает при установке приспособления без выверки из-за зазоров между направляющими шпонками или установочными пальцами приспособления и Т-образными пазами или отверстиями стола станка. Определяется как расстояние между возможными крайними положениями посадочных поверхностей при установке приспособления измеренного в направлении обрабатываемого размера заготовки.
При выверке приспособления на станке погрешность равна погрешности выверки которая должна указываться на сборочном чертеже приспособления.
Погрешность от перекоса инструмента возникает только при обработке поверхностей в кондукторах в приспособлениях с установом.
При обработке поверхностей в кондукторах погрешность определяется по формуле :
где – погрешность связанная с эксцентриситетом () рабочей втулки мкм:
– погрешность возникающая вследствие зазора S между неподвижной и быстросменной втулками мкм:
Если кондуктор имеет постоянные (неподвижные) втулки то погрешность будет определяться лишь величиной то есть – погрешность размера от опорного элемента до оси втулки.
Погрешность положения заготовки характеризует изменение положения рабочих поверхностей установочных элементов в результате их изнашивания в процессе эксплуатации инструмента. Износ установочных элементов приближенно можно определить по формулам :
а) для опор с малой поверхностью контакта: ;
б) для опор с развитой поверхностью контакта:
где И – размерный износ опоры мм;
– постоянные зависящие от вида установочных элементов и условий контакта заготовок с опорой;
N – количество контактов заготовок с опорой в год (количество установок).
Исполнительный размер – L=200±0025.
Погрешность базирования равна 0 так как измерительная и технологическая базы совпадают.
Погрешность закрепления для данного случая определяется по таблице мм.
Погрешность от перекоса инструмента (п определяется суммой погрешности . Погрешность где мм – эксцентриситет втулки. Примем мм тогда мм.
Погрешность зазора = Sma
g6 = 28-0006 -0017 и окончательно:
Определяем экономическую точность обработки: для принятых условий (сверление по кондуктору) мм. Принимаем кт1 = 08; кт = 12; кт2 = 06. Окончательно имеем:
Таким образом на сборочном чертеже приспособления необходимо привести отклонение от перекоса оси корпуса приспособления относительно оси втулки не более 009 мм.
Теперь проведем расчет приспособления на точность при условии выполнения размера 2 02 мм.
Погрешность базирования здесь равна нулю. Погрешность закрепления также равна 004 мм.
Погрешность расположения приспособления на станке мм.
Погрешность от перекоса инструмента мм.
Экономическая точность обработки равна ( = 016 мм кт1 = 08; кт = 11;
кт2 = 06. Тогда имеем:
Таким образом на сборочном чертеже приспособления необходимо поставить отклонение от перпендикулярности оси втулки относительно установочной плоскости не более 036 мм.
1.3 Расчёт приспособления на усилие зажима
Силовой расчет станочных приспособлений можно разбить на следующие этапы:
Определение сил и моментов резания.
Выбор коэффициента трения f заготовки с опорными и зажимными элементами.
Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Рз .
Расчет коэффициента надежности закрепления К.
Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Ри .
Расчет диаметров силовых цилиндров пневмо- и гидроприводов.
Рисунок 11 - Схема действия сил
Рассчитаем силу закрепления при действии осевой силы Р0.
Для расчета составим систему уравнений:
гдеN – сила реакции опоры;
– коэффициент трения;
Рз – сила закрепления Н;
Р0 – сила резания Н.
Коэффициент запаса вводится в формулу для обеспечения надежного закрепления заготовки и определяется в зависимости от условий обработки по формуле:
гдеK0 – гарантированный коэффициент запаса принимаем равным 15;
K1 – коэффициент учитывающий возрастание сил обработки при затуплении инструмента принимаем равным 11;
K2 – коэффициент учитывающий неравномерность сил резания обусловленную непостоянством снимаемого при обработке припуска принимаем равным 12;
K3 – коэффициент учитывающий изменение сил обработки при прерывистом резании принимаем равным 10;
K4 – коэффициент учитывающий непостоянство развиваемых приводом сил зажима для ручного зажима коэффициент принимаем равным 10;
K5 – коэффициент учитывающий непостоянство развиваемых сил зажимных устройств с ручным приводом принимаем равным 10;
K6 – коэффициент учитывающий неопределенность положения мест контакта заготовки с установочными элементами принимаем равным 10.
Подставляя числовые значения в формулу определяем коэффициент запаса:
Принимаем коэффициент запаса .
Коэффициент трения сталь по чугуну принимаем по справочнику равным f = 03.
Сила P0 была определена ранее при расчете режимов резания и составила 660 Н тогда:
Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Ри.
Силовые механизмы обычно выполняют роль усилителя. Его основной характеристикой является коэффициент усиления i (передаточное отношение сил):
Наряду с изменением величины исходного усилия силовой механизм может также изменять его направление разлагать на составляющие и совместно с контактными элементами обеспечивать приложение зажимного усилия к заданной точке. Иногда силовые механизмы выполняют роль самотормозящего элемента препятствуя раскреплению заготовки при внезапном выходе из строя привода.
Для выбранного силового механизма необходимо определить коэффициент усиления i и исходное усилие Ри которое должно быть приложено к силовому механизму приводом или рабочим.
Расчетная формула для нахождения Ри может быть получена на основе решения задачи статики – рассмотрения равновесия силового механизма под действием приложенных к нему сил.
Дано: Pз =3700(Н) l=85 (мм) d=20 (мм).
Pи= 87 (Н) составляет примерно 9 кг усилия при зажиме что допустимо при ручных операциях.
Вывод: механизм зажима развивает необходимое усилие для удержания детали в неподвижном состоянии при обработке отверстия.
1.4 Расчёт приспособления на прочность по слабому звену
Прочность - одно из основных требований предъявляемых к деталям и приспособлениям в целом. Прочность деталей может рассматриваться по коэффициентам запаса или по номинальным допускаемым напряжениям. Расчеты по номинальным допускаемым напряжениям менее точны и прогрессивны но значительно проще.
С помощью расчета деталей (элементов) приспособлений на прочность можно решать две задачи:
а) проверку на прочность уже существующих деталей с определенными размерами сечений путем сравнения фактических напряжений (моментов сил) с допускаемыми - проверочный расчет;
б) определение размеров сечений деталей - предварительный проектный расчет.
Очевидно что наиболее нагруженной частью приспособления является ось рычага проведем проверочный расчет на прочность оси 14 мм по допускаемым напряжениям.
где Р - действующая сила на ось Н;
t - действующие напряжения на срез МПа;
- допускаемые напряжения на срез МПа;
Напряжения на смятие
где Р - действующая сила на ось;
s - действующие напряжения на смятие МПа;
- допускаемые напряжения на смятие МПа;
l - длина участка оси на которую действует сила м.
Выбранный элемент удовлетворяет всем требованиям прочности.
2 Проектирование контрольного приспособления
Рисунок 12 - Контрольное приспособление
Контрольное приспособление предназначено для проверки собираемости пуансона и матрицы.
Приспособление состоит из трехкулачкового самоцентрирующегося патрона поз.1 установленного по посадке на плите поз.1 посредством переходника поз.4.
На плите закреплены стойки поз.2. Размещение стоек зафиксировано штифтами. Обработка соосных отверстий втулок поз.3 должна производиться в сборе.
В процессе контроля контролируемую деталь устанавливают на торец в патроне закрепляют кулачками тем самым выставляя ось детали. Во втулки через отверстия в них и соответственно через отверстие детали вводят оправку 20 (входящую в состав комплекта). От руки проворачивают патрон с деталью в такое положение чтобы оправка свободно проходила. В случае свободного прохождения оправки через отверстия деталь считается годной.
Составление управляющей программы для обработки на станке с ЧПУ
Для обработки детали на станке с ЧПУ необходимо задать траекторию перемещения инструмента и другие условия обработки. Данную программу называют программой обработки детали или управляющей программой (УП). Программирование обработки детали означает указание траектории движения инструмента и вспомогательных действий станка устройству ЧПУ в соответствии с правилами (языком программирования) ЧПУ. Программы делятся на программы и подпрограммы. При отработке программы УЧПУ будут работать по командам программы однако если в программе встретится команда обращения к подпрограмме то дальнейшее поведение УЧПУ определяется командами подпрограммы. Далее если во время выполнения подпрограммы встретится команда возвращения в программу то дальнейшее поведение УЧПУ определяется командами программы.
Структурную единицу программы (или подпрограммы) составляет кадр. Кадр представляет собой записанную по правилам программирования последовательность символов языка программирования. Последующий кадр от предыдущего отделяется кодами ВК>ПС> (неотображаемые коды “Возврат каретки” “Перевод строки”). Эти коды обычно вставляются автоматически при нажатии клавиши Enter в любом текстовом редакторе.
Элементом кадра является слово. Слово состоит из адреса и последующего числового значения нескольких разрядов (перед числовым значением могут быть записаны знаки "+"-"). При этом знак "+" можно опускать.
Адрес. Числовое значение. Адрес представляет собой одну из алфавитных букв (A - Z) и определяет смысл последующего числового значения. Ниже в таблице перечислены адреса которые используются для данного УЧПУ и их смысл. С использованием этих слов можно составить один кадр причем порядок слов в кадре может быть произвольным.
При одинаковых числовых значениях приведут к одинаковым результатам. Рекомендуется порядок записи по ГОСТ 20999-86.
Схема технологической наладки токарного станка с ЧПУ для чистовой токарной операции приведена на карте наладки.
Программа для токарного станка с ЧПУ.
N001 G27 S028 M104 T101
N002 G58 Z+000000 F70000
N003 G58 X+000000 F70000
N005 G01 F10200 L131
N006 X-15100 Z-02000 F10600
N008 X+20500 Z+02000 F70000
N012 G01 F10200 L32
N013 X-15100 Z-02900 F10600
N020 X+13000 Z+14000 F70000
N023 G01 F10200 L33
N024 X-16140 Z-07420 F10600
N025 X-00780 Z-00390 F10024
N026 X+00780 Z+00390 F10120
N027 X+16140 Z+07420 F70000
N029 G25 X+99999 F70000
N033 G27 S028 M104 T101
N034 G58 Z+000000 F70000
N035 G58 X+000000 F70000
N037 G01 F10200 L131
N040 G01 F10200 L32
N041 X-16500 Z-07500 F10600
N044 X-07300 Z-05700
N046 G03 X+00600 Z-00300 I+00600 F10120
N048 X+00600 Z-00300
N049 X+04000 Z+14300 F70000
N055 G25 X+99999 F70000
Технико-экономическое обоснование выбора варианта технологического процесса механической обработки детали.
Расчет удельных капитальных затрат по вариантам сводится к определению затрат на технологическое оборудование производственную площадь и дорогостоящую оснастку остальными капитальными вложениями можно пренебречь т.к. они существенно не изменяются.
Приведенные затраты на единицу продукции определяются по формуле:
где ПЗ – приведенные затраты на единицу продукции руб.;
С – себестоимость единицы продукции руб.;
К – удельные капитальные вложения в производственные фонды руб.;
Ен – нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капитальных вложений Ен = 015;
С помощью этого показателя выбирается вариант который обеспечивает оптимальное соотношение между себестоимостью и капитальными вложениями.
1 Расчет по приведенным затратам
1.1 Расчет удельных капитальных вложений в технологическое оборудование
Коэффициент выполнения норм составляет КВН=105; плановый коэффициент загрузки оборудования КЗО=085.
Действительный годовой фонд времени работы станков: F.=3850 (час) при двухсменной работе.
При определении приведенных затрат рассчитываются капитальные вложения не как таковые а удельные капитальные вложения т.е. вложения приходящиеся на одну деталеоперацию что очень важно так как капитальные вложения могут участвовать в производстве нескольких видов изделий что характерно для всех типов производства кроме массового.
Величина капитальных вложений в оборудование определяется по формуле:
гдеЦ – балансовая стоимость единицы оборудования руб;
Тшт-к – штучно калькуляционное время на выполнение операции мин;
F – действительный годовой фонд времени работы станков ч;
КВН. – плановый коэффициент выполнения норм времени рабочим;
КЗО =085– плановый коэффициент загрузки оборудования.
1.2 Расчет удельных капитальных вложений в производственные площади
В условиях серийного и единичного производства капитальные вложения в производственную площадь приходящиеся на одну деталеоперацию определяется по формуле:
гдеЦПЛ – цена одного квадратного метра производственной площади рубм2;
SОБ – производственная площадь занимаемая оборудованием м2.
гдеSПЛ – площадь оборудования м2;
КД =5 – коэффициент учитывающий дополнительную производственную площадь на проезды и проходы.
1.3 Расчет удельных капитальных вложений в технологическую оснастку
Расчет ведем по формуле:
гдеЦПРИ – цена приспособления руб;
Кз.о. – коэффициент загрузки оборудования.
Расчет производим для оснастки служащей больше года.
Полученные значения капитальных вложений сводим в таблицы.
Таблица 5.1 - Вариант 1 (базовый)
Стоимость оборудования Ц руб.
Таблица 5.2 - Вариант 2 (проектный)
Вертикально-сверлильная
Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Радиально-сверлильная
Вертикально-фрезерная
Таблица 5.3 - Капитальные вложения
Вид капитальных вложений
Капитальные вложения в оборудование руб
Капитальные вложения в произв. площади руб
Капитальные вложения в приспособления руб
Суммарные капитальные вложения руб
2 Расчет технологической себестоимости по прямым затратам
2.1 Расчет заработной платы рабочих-станочников
Расчёт заработной платы рабочих станочников с учётом вычетов на социальные программы рассчитывается по формуле:
гдеЧС – часовая тарифная ставка руб.час;
ТШТ - штучно время на операцию мин;
К1 – коэффициент учитывающий дополнительную заработную плату;
К2 – коэффициент учитывающий премиальные доплаты;
К3 – коэффициент учитывающий поясные доплаты;
К4 – коэффициент учитывающий отчисления на социальные программы;
К5 – коэффициент учитывающий доплаты за многостаночность работы.
Расчет ведется по операциям.
По данным [9] К1=112 К2=15 К3=12 К4=127.
2.2 Расчет заработной платы рабочих-наладчиков
гдеЧН – часовая тарифная ставка наладчика рубч;
НОБ – норма обслуживания станков наладчиками шт.;
К4 – коэффициент учитывающий отчисления на социальные программы.
По данным завода ЧН=2955 руб. НОБ=5К1=112 К2=15 К3=12 К4=127.
2.3 Расчет затрат на электроэнергию
Затраты на силовую электроэнергию определяются по формуле:
гдеЦЭ – цена 1- го кВт×ч руб(кВтч);
W – мощность электродвигателя привода главного движения кВт;
Квр – коэффициент загрузки электродвигателя по времени;
Кw – коэффициент загрузки электродвигателя по мощности;
Кпот – коэффициент учитывающий потери электроэнергии в сети;
Код – коэффициент учитывающий одновременность работы электродвигателей.
По данным завода ЦЭ=436 руб(кВтч) Кпот=104.
Результаты вычислений занесем в таблицы.
Таблица 5.4 - Вариант 1 (базовый)
Часовая тарифная ставка часруб
Зп станочника Зп руб
Таблица 5.5 - Вариант 2 (проектный)
Токарно-винторезнвая
Расчёт затрат на технологическое обслуживание и ремонт технологического оборудования эксплуатацию станочных приспособлений режущий инструмент не сильно отражается на определении технологической себестоимости изготовления детали поэтому данными видами расчетов можно пренебречь.
2.4 Расчет амортизации основных фондов
Амортизационные отчисления по оборудованию.
Амортизация на полное восстановление капитальных вложений в оборудование:
гдеНР – норма амортизации оборудования на полное восстановление;
КОБ – удельные капитальные вложения в технологическое оборудование.
По заводским данным НР=15%.
Амортизационные отчисления по производственной площади
гдеНПЛ – норма амортизационных отчислений на реновацию по производственным площадям %;
КПЛ – удельные капитальные вложения в производственные площади руб.
По заводским данным НПЛ=5%.
Результаты расчетов заносим в таблицы.
Таблица 5.6 - Вариант 1 (базовый)
Таблица 5.7 - Вариант 2 (проектный)
Итоговые полученные результаты занесем в таблицу.
Таблица 5.8 - Технологическая себестоимость изготовления детали
Затраты на основные материалы руб
Зарплата станочников руб.
Зарплата наладчиков руб
Затраты на электроэнергию руб
Удельная технологическая себестоимость руб
3 Расчет приведенных затрат и выбор варианта.
Расчет удельных приведенных затрат по сравниваемым вариантам выполняется по формуле (77). После чего делается выбор варианта у которого получились наименьшие приведенные затраты.
ПЗ1=262855+015332662680 (руб) - базовый);
ПЗ2=256866+015319962615 (руб) - проектный).
Так как ПЗ2ПЗ1 то проектный вариант выгоднее. Экономический эффект от внедрения проектируемого варианта определяем по формуле:
где N – годя программа выпуска деталей шт.
Э=(ПЗ2-ПЗ1)N=(2680-2615)10=650 (руб.).
4 Технико-экономические показатели проекта
Завершающим этапом проекта является определение технико-экономических показателей позволяющих видеть преимущества выбранного технологического процесса обработки детали. Технико-экономические показатели сводятся в таблицу.
Таблица 5.9 - Технико-экономические показатели проекта
Удельная технологическая себестоимость руб.
Удельные капитальные вложения руб.
Удельные приведенные затраты руб.
Безопасность жизнедеятельности (БЖД) — наука о комфортном и травмобезопасном взаимодействии человека с техносферой. Дисциплина "БЖД" интегрирует области знаний по охране труда (ОТ) охране окружающей среды (ООС) и гражданской обороне (ГО). Объединяющим ее началом стали: воздействие на человека одинаковых по физике опасных и вредных факторов среды его обитания общие закономерности реакций на них у человека и единая научная методология а именно количественная оценка риска несчастных случаев профессиональных заболеваний экологических бедствий и т.д.
Целью БЖД является снижение риска возникновения чрезвычайных ситуаций по вине человеческого фактора. Существуют три основные задачи БЖД:
Идентификация вида опасности с указанием её количественных характеристик и координат.
Защита от опасности на основе сопоставления затрат и выгод.
Ликвидация возможных опасностей исходя из концентрации и остаточного риска и ликвидация последствий воздействия на человека опасности.
БЖД базируется на достижениях и таких наук как психология эргономика социология физиология философия право гигиена теория надежности акустика и многие другие. В итоге эта дисциплина рассматривает вопросы по БЖД со всех точек зрения т.е. комплексно решает исследуемый вопрос.
Проблемы обеспечения безопасности человека остро проявляются непосредственно на предприятии. Их можно условно разделить на проблемы:
Характерные для любого объекта хозяйственной деятельности.
Связанные со спецификой технологических процессов организации производства и размещением предприятия.
Сложность технологических процессов высокие требования к точности технологических режимов в значительной мере исключают возможность воздействия на технологические процессы для повышения безопасности.
Поэтому центр тяжести мероприятий переносится на создание новых технологий а также устройств снижающих вредное влияние технологических процессов на обслуживающий персонал на создание эффективных организационных и управленческих воздействий.6.2 Правовые и организационные основы охраны труда
Охрана труда— система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности включающая в себя правовые социально-экономические организационно-технические санитарно-гигиенические лечебно-профилактические реабилитационные и иные мероприятия.
Законодательство РФ об охране труда основывается на Конституции РФ принятой 12 декабря 1993 года в статье 37 которой провозглашено: “Каждый имеет право на труд в условиях отвечающих требованиям безопасности и гигиены”.
)Основные требования по охране труда изложены в следующих нормативных актах:
)Конституция Российской Федерации (с. 37)
)Трудовой кодекс Российской Федерации (раздел X Охрана труда)
)Административный кодекс РФ
)Гражданский кодекс РФ (части 1 и 2)
)Уголовный кодекс РФ (ст. 8 16 143 145 и др.).
)ГОСТ 12.3.002-75. Процессы производственные. Общие требования безопасности ССБТ.
)ГОСТ 12.2.003-75. Оборудование производственное. Общие требования безопасности ССБТ.
)ПОТ РМ-002-97 Межотраслевые правила по охране труда в литейном производстве (заливка слитков требования к производственным помещениям пожаро- и взрывобезопасность требования к оборудованию разливочные ковши плавильное оборудование требования к размещению оборудования и рабочих мест требования к применению средств защиты работников).
)ПОТ РО-14000-001-98 Правила по охране труда на предприятиях в организациях машиностроения.
К перечню документов по охране труда по теме дипломного проекта так же относятся перечень соответственно приложению 1.
Ответственность за состояние охраны труда в организации несет работодатель.
Должностные лица и специалисты виновные в нарушении настоящих Правил несут личную ответственность в соответствии с действующим законодательством за допущенные нарушения независимо от того привели или не привели эти нарушения к аварии или несчастному случаю.
В зависимости от характера нарушений и их последствий должностные лица несут ответственность в дисциплинарном административном и уголовном порядке в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Административная ответственность
За нарушение законодательства по охране труда выражается в наложении штрафа на виновное должностное лицо. К административной ответственности привлекаются должностные лица допустившие нарушения трудового законодательства норм и правил охраны труда.
Материальная ответственность
За нарушение законодательства по охране труда работник может быть привлечен к материальной ответственности если по его вине предприятие (учреждение) понесло материальный ущерб (ст. 400 ТК). При определении размера ущерба учитывается только прямой действительный ущерб неполученные доходы не учитываются. Работник причинивший ущерб может добровольно возместить его полностью или частично. С согласия нанимателя он имеет право передавать для возмещения ущерба равноценное имущество или исправить поврежденное.
Материальная ответственность - возмещение ущерба поэтому не исключена возможность одновременного привлечения к дисциплинарной административной или уголовной ответственности (ст. 408 ТК).
Уголовная ответственность
УК РФ предусмотрена ответственность за действия которые грубо попирают положения законодательства о труде и охране труда либо которые повлекли за собой значительные негативные последствия например причинение вреда здоровью либо гибель людей.
3 Опасные и вредные факторы
Основными опасными и вредными производственными факторами в литейном производстве являются:
)повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
)нарушения температурного режима воздуха рабочей зоны повышенная температура поверхностей оборудования отливок расплавленный металл;
)повышенные уровни шума и вибрации;
)подвижные части производственного оборудования перемещающееся транспортное и грузоподъемное оборудование и транспортируемые грузы;
)недостаточная освещенность;
)стесненность на производственных площадях;
)перенапряжение зрительного анализатора;
)физические перегрузки и др.
4 Безопасность технологических процессов на литейном участке
В организации должно быть обеспечено:
оснащение основного технологического оборудования пылегазоулавливающими и очистными системами системами очистки промстоков;
совершенствование технологических процессов с переходом на новые экологически безвредные безотходные ресурсо- и энергосберегающие технологии (например утилизация отходов литейного производства на базе этих же связующих и др.);
Разработку организацию и проведение технологических процессов изготовления отливок из черных и цветных металлов и их сплавов необходимо производить с соблюдением требований безопасности устанавливаемых
ГОСТ 12.1.005 СанПин 2.2.4.548 СНиП 23-05 Санитарными правилами организации технологических процессов и гигиенических требований к производственному оборудованию (N 1042-73) и др.
Технологический процесс должен выполняться только на том оборудовании которое указано в технологической документации и по технологическим режимам в пределах допустимых параметров оборудования без его перегрузки.
При наклоне печи для выпуска плавки необходимо подать сигнал не позднее чем за одну минуту до начала наклона печи.
Не допускается загромождать своё рабочее место выполнять указания которые противоречат правилам охраны труда включать или останавливать (кроме аварийных случаев) машины механизмы и установки работа на которых ему не поручена.
Плавильщик должен уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим от несчастных случаев уметь пользоваться первичными средствами пожаротушения.
Все инструменты применяемые в процессе плавки должны быть сухими чистыми (в том числе и от ржавчины) и подогретыми.
Литейные ковши независимо от их емкости должны наполняться жидким металлом не более чем на 088 их внутренней высоты. Вес металла переносимого заливщиком не должен превышать 15 кг.
Для обеспечения безопасности труда операторов карусельные установки машины литья под давлением Кокильные и центробежные машины должны иметь не только защитные кожухи на подвижных и вращающихся деталях но и
ограждения опасных зон. К наиболее опасным зонам центробежных машин относятся торцы изложниц со стороны заливочной воронки. Торцы изложниц должны перекрываться специальными кожухами.
Во избежание взрыва водоохлаждаемые системы кокилей пресс-форм и изложниц должны быть герметичными при этом должно обеспечиваться надежное соединение их с подводящими и отводящими воду трубами.
при заливке форм расплавом необходимо работать в защитных очках;
Заливая расплав в форму мерную ложку или ковш необходимо держать слева от себя при этом рекомендуется стоять в безопасной зоне т. е. перед машиной (при центробежном литье).
При центробежном литье дверца кожуха с заливочным желобом должна открываться только после полного останова изложницы ручным тормозом и прекращения подачи воды для ее охлаждения.
Использовать инструмент и приспособление только по назначению.
5. Общие требования и показатели микроклимата
Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих времени выполнения работы периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.
Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.
Показателями характеризующими микроклимат в производственных помещениях являются:
- температура воздуха;
- температура поверхностей;
- относительная влажность воздуха;
- скорость движения воздуха;
- интенсивность теплового облучения.
6 Оптимальные условия микроклимата
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-
часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции не вызывают отклонений в состоянии здоровья создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений на которых выполняются работы операторского типа связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах на пультах и постах управления технологическими процессами в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами согласованными с органами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.
Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам приведенным в табл.34 применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.
Таблица 6.1 - Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
Категория работ по уровню энергозатрат Вт
Температура воздуха °С
Температура поверхностей °С
Относительная влажность воздуха %
Скорость движения воздуха мс
Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2 °С и выходить за пределы величин указанных в табл.1 для отдельных категорий работ.
8 Естественное освещение
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь как правило естественное освещение.
Без естественного освещения допускается проектировать помещения которые определены соответствующими главами СНиП на проектирование зданий и сооружений нормативными документами по строительному проектированию зданий и сооружений отдельных отраслей промышленности утвержденными в установленном порядке а также помещения размещение которых разрешено в подвальных этажах зданий и сооружений.
Естественное освещение подразделяется на боковое верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).
При двустороннем боковом освещении помещений любого назначения нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке в центре помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза и рабочей поверхности.
В производственных помещениях глубиной до 60 м при одностороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 10 м от стены или линии максимального заглубления зоны наиболее удаленной от световых проемов.
В крупногабаритных производственных помещениях глубиной более 60 м при боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке на условной рабочей поверхности удаленной от световых проемов:
на 15 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ I-IV разрядов;
на 20 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ V-VII разрядов;
на 30 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ VIII разряда.
При верхнем или комбинированном естественном освещении помещений любого назначения нормируется среднее значение КЕО в точках расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.
Допускается деление помещений на зоны с боковым освещением (зоны примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением. Нормирование и расчет естественного освещения в каждой зоне производится независимо друг от друга.
В производственных помещениях со зрительными работами I-Ill разрядов следует применять совмещенное освещение. Допускается применение верхнего естественного освещения в крупнопролетных сборочных цехах в которых работы выполняются в значительной части объема помещения на разных уровнях пола и на различно ориентированных в пространстве рабочих поверхностях. При этом нормированные значения КЕО применяются для разрядов I-III соответственно 10 7 5%.
Расчет естественного освещения помещений производится без учета мебели оборудования озеленения и других затеняющих предметов а также при 100% использовании светопрозрачных заполнений в светопроемах. Расчетные значения КЕО следует округлять до сотых долей.
Расчетные значения средневзвешенного коэффициента отражения внутренних поверхностей помещения следует принимать равными 050 в жилых и общественных помещениях и 040 в производственных помещениях.
Неравномерность естественного освещения производственных и общественных зданий с верхним или комбинированным освещением не должна превышать 3:1. Расчетное значение КЕО при верхнем и комбинированном естественном освещении в любой точке на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза должно быть не менее нормированного значения КЕО при боковом освещении для работ соответствующих разрядов.
Неравномерность естественного освещения не нормируется для помещений с боковым освещением для производственных помещений в которых выполняются зрительные работы VII и VIII разрядов при верхнем и боковом
освещении вспомогательных помещений и помещений общественных зданий в которых выполняются зрительные работы разрядов Г и Д.
9 Совмещенное освещение
Совмещенное освещение помещений производственных зданий следует предусматривать:
а) для производственных помещений в которых выполняются работы I-I
б) для производственных и других помещений в случаях когда по условиям технологии организации производства или климата в месте строительства требуются объемно-планировочные решения которые не позволяют обеспечивать нормированное значение КЕО (многоэтажные здания большой ширины одноэтажные многопролетные здания с пролетами большой ширины и т.п.) а также в случаях когда технико-экономическая целесообразность совмещенного освещения по сравнению с естественным подтверждена соответствующими расчетами;
в) в соответствии с нормативными документами по строительному проектированию зданий и сооружений отдельных отраслей промышленности утвержденными в установленном порядке.
Общее (независимо от принятой системы освещения) искусственное освещение производственных помещений предназначенных для постоянного пребывания людей должно обеспечиваться разрядными источниками света.
Применение ламп накаливания допускается в отдельных случаях когда по условиям технологии среды или требований оформления интерьера использование разрядных источников света невозможно или нецелесообразно.
Для производственных помещений допускается нормированные значения КЕО принимать в соответствии с табл.37:
а) в районах с температурой наиболее холодной пятидневки по СНиП 23-01 минус 28 °С и ниже;
б) в помещениях с боковым освещением глубина которых по условиям технологии или выбору рациональных объемно-планировочных решений не позволяет обеспечить нормированное значение КЕО указанное в табл.1 для совмещенного освещения;
в) в помещениях в которых выполняются работы I-III разрядов.
10 Допустимые условия микроклимата
Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта напряжению механизмов терморегуляции ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях когда по технологическим требованиям техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям приведенным в табл.35 применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.
Таблица 6.2 - Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
Категория работ по уровню энерготрат Вт
диапазон ниже оптимальных величин
диапазон выше оптимальных величин
для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин не более
для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин не более**
При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах:
- перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3 °С;
- перепад температуры воздуха по горизонтали а также ее изменения в течение смены не должны превышать:
при категориях работ Iа и Iб - 4 °С;
при категориях работ IIа и IIб - 5 °С;
при категории работ III - 6 °С.
При этом абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пределы величин указанных в табл.2 для отдельных категорий работ.
При температуре воздуха на рабочих местах 25 °С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы:
% - при температуре воздуха 25 °С;
% - при температуре воздуха 26 °С;
% - при температуре воздуха 27 °С;
% - при температуре воздуха 28 °С.
При температуре воздуха 26-28 °С скорость движения воздуха для теплого периода года должна соответствовать диапазону:
-02 мс - при категории работ Iа;
-03 мс - при категории работ Iб;
-04 мс - при категории работ IIа;
-05 мс - при категориях работ IIб и III.
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источников нагретых до темного свечения (материалов изделий и др.) должны соответствовать значениям приведенным в табл.36.
Таблица 6.3 - Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников
Облучаемая поверхность тела %
Интенсивность теплового облучения Втм не более
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл стекло пламя и др.) не должны превышать 140 Втм. При этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и
обязательным является использование средств индивидуальной защиты в том числе средств защиты лица и глаз.
При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующих величин:
°С - при категории работ Iа;
°С - при категории работ Iб;
°С - при категории работ IIа;
°С - при категории работ IIб;
°С - при категории работ III.
В производственных помещениях в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно установить из-за технологических требований к производственному процессу или экономически обоснованной нецелесообразности условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные. В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть использованы защитные мероприятия (например системы местного кондиционирования воздуха воздушное душирование компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изменением другого спецодежда и другие средства индивидуальной защиты помещения для отдыха и обогревания регламентация времени работы в частности перерывы в работе сокращение рабочего дня увеличение продолжительности отпуска уменьшение стажа работы и др.).
В ходе дипломной работы был проанализирован вариант производства детали Пуансон:
) выбран метод получение заготовки – литье в землю;
) рассчитаны припуски на механическую обработку по ГОСТ 26645;
) выбран маршрут механической обработки с применением станков с ЧПУ – уменьшилось время на холостые перемещения чем при использовании универсального оборудования уменьшился процент брака при обработке конусно-радиусной поверхности детали;
) в связи с изменением геометрии детали (проточка под посадку в матрицу) изменен маршрут механической обработки тем самым достигнуты следующие показатели:
–исчезла необходимость вводить дорогостоящую операцию фрезерования конусной поверхности с применением специальной технологической оснастки и режущего инструмента
- уменьшилось штучное время механической обработки детали;
- уменьшился процент брака при обработке конусно-радиусной поверхности детали;
- исчезла необходимость вводить операции сварки слесарной обработки термообработки контроля;
) выбрано технологическое оснащение – режущий мерительный вспомогательный инструменты и приспособления;
) рассчитаны режимы резания при механической обработке;
) вычислено штучно-калькуляционное время;
) выполнена планировка участка мехобработки с учетом действующих СНиП и Норм и правил проектирования цехов.
) выполнен экономический расчёт в ходе которого определена технологическая себестоимость изготовления детали и проведено сравнение с базовой технологической себестоимостью детали и определен экономический эффект внедрения проектного технологического процесса механической обработки детали.
Экономический эффект от внедрения прогрессивного технологического процесса механической обработки детали составил 650 руб. помимо этого в проектной технологии отсутствует операция сварки последующей обязательной термообработки и контроля.
Анухин В. И. Допуски и посадки. Выбор и расчёт указание: Учеб. посо-бие. - 2-е изд. перераб. и доп. - СПб. : Изд-во СПбГТУ 2001. - 219 с.
Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений: Учебное пособие для учащихся техникумов. – 3-е изд. переработ. доп. – М. : высш. школа 1980. – 240 с.
Горбацевич А. Ф. Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: - 4-е изд. перераб. и доп. - Мн. : Высш. школа 1983. - 256 с.
Дунаев П. Ф. Расчет допусков размеров П. Ф. Дунаев О. П. Леликов. – М. : Машиностроение 1981. – 189 с.
Переналаживаемая технологическая оснастка В. Д. Бирюков А. Ф. Довженко В. В. Колганенко и др. ; под общ. ред. Д. И. Полякова. – М. : Машиностроение 1988. – 256 с.
Лукомский С.С. Методические указания к выполнению технологических документов в составе контрольной работы курсового проекта и дипломной работы по дисциплине «Технология машиностроения». – Глазов: РИО ГФ ИжГТУ 2003. – 82 с.
Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроительных вузов по спец. «Технология машиностроения» «Металлорежущие станки и инструменты» Аверченков В. И. – М. : Машиностроение 1988. – 192 с.
Кузнецов Ю. И. Оснастка для станков с ЧПУ : справочник. – 2-е изд. перераб. и доп. – М. : Машиностроение 1990 .– 512 с.
Справочник технолога-машиностроителя : в 2 т. под ред. А. Г. Косиловой Р. К. Мещерякова. – М. : Машиностроение 1985. – Т. 1. – 665 с.
Трухачёв А.Б. Технологичность конструкции деталей изготовляемых механической обработкой: Метод. указания. - Ижевск 1990. – 28 с.
Мельников Г.Н. Проектирование механосборочных цехов. М. : Машиностроение 1990. – 456с.
Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу «Организация планирование и управление предприятием». Сост. Янцен Т.В. – Москва 1999. – 40 с.

_Д_Наладки 3 шт_.cdw

включение вращения шпинделя
4 F004000 холостой (ускоренный) ход
включение рабочей подачи
рабочий ход инструмента
отвод инструмента от заготовки
включение ускоренной подачи
отвод инструмента (ускоренный ход)
рабочий ход на рабочей подаче
Точить контур по программе предварительно
Точить контур по программе окончательно
Шпиндель станка 16К30Ф3
Патрон трёхкулачковый
Операция 020 - Токарная с ЧПУ
Оборудование: станок токарный с ЧПУ 16К30Ф3С32
Фрагмент управляющей программы
Система ЧПУ - "Bocsh CNC
Резцедержатель 1-30 ОСТ П15-4-84
напроход по кондуктору
5 Радиально-сверлильная
Оборудование: станок радиально-сверлильный 2М55
Точить торец в размер 110
Ось револьверной головки
Резец 2100-0176 CCLNR2020K12-H2 ГОСТ 26611-85
Втулка 6100-0026 ГОСТ 13598-85
5 Токарно-винторезная
Оборудование: токарно-винторезный станок 16К30
Резец 2112-0015 ВК6 ГОСТ 18880-73
Разработка ТП изготовления
Таблица 2 - Режимы резания
Траектория движения резца
Таблица 3 - Режимы резания
Таблица 1 - Режимы резания

ОК_КЭ_Кокиль.doc

ГОСТ 3.1404-82 Форма 1
Наименование операции
Оборудование устройство ЧПУ
Обозначение программы
мм мм мм - ммоб обмин ммин мин
Установить деталь закрепить.
ВИ 39 6111 Патрон ГОСТ 1654-86.
Точить торец в размер 110-2 .
РИ 39 2111 Резец 2112-0015 ВК3 ГОСТ 18880-73.
СИ 39 3311 Штангенциркуль ШЦ 500-01 ГОСТ 166-89 образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75.
Открепить деталь снять.
ВИ 39 6112 Патрон 3-х кулачковый с пневмоприводом.
Точить контур по программе предварительно.
РИ 39 2104 Резец 2100-0176 CCLNR2020K12-H2 ГОСТ 26611-85; ВИ Резцедержатель 1-30 ОСТ П15-4-84;
СИ 39 3311 ШЦ- II -250-01-1 ГОСТ 166-89 образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75.
Точить контур по программе окончательно.
СИ 39 3311 ШЦ- II -250-01-1 ГОСТ 166-89 образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75; 39 3611 шаблон радиусный.
Вертикально-сверлильная
ВИ 39 6181 Приспособление специальное установочное.
Центровать 2 отв. по разметке в размеры 120±025.
РИ 39 1242 Сверло 2317-0005 ГОСТ 14952-75;
ВИ 39 2814 Патрон 16-В10 ГОСТ 8522-79; втулка 6100-0026 ГОСТ 2682-86;
Сверлить 2 отв. 95 на глубину 25+1.
РИ 39 1221 Сверло 2300-3439 ГОСТ 10902-77;
ГОСТ 3.1404-82 Форма 1а
Зенкеровать 2 отв. 10Н7(+0022).
РИ 39 1611 Зенкер 2320-2721 ГОСТ 12489-71;
СИ 39 3311 ШЦ- II -250-01-1 ГОСТ 166-89 калибр 8133-0914 Н7 ГОСТ 14810-69; образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75.
Зенковать 2 фаски 15х45.
РИ 39 1633 Зенковка 2353-0105 ГОСТ 14953-80;
СИ 39 3311 ШЦ- II -250-01-1 по ГОСТ 166-89; образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75.
Открепить деталь снять
Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Вертикально-фрезерный 6Р13Ф3
ВИ Приспособление специальное.
Фрезеровать лыску по программе.
РИ 39 1881 Фреза специальная;
ВИ 39 2831 втулка 6101-0071 ГОСТ 13789-68;
СИ 39 3311 ШЦ- II -250-01-1 ГОСТ 166-89; образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75; 39 4412 угломер типа 1-2 ГОСТ 5378-88;
3610 шаблон специальный.
Радиально-сверлильная
Радиально-сверлильный 2М55
Установить деталь в кондукторе закрепить.
ВИ 39 6190 Приспособление специальное (кондуктор).
Сверлить отв. 20 напроход по кондуктору с выводом инструмента.
РИ 39 1221 Сверло 2301-3627 ГОСТ 10903-77;
ВИ 39 2831 Втулка 6100-0026 ГОСТ 13598-85;
СИ 39 3311 ШЦ- II -250-01-1 ГОСТ 166-89 образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75 приспособление специальное.
Вертикально-фрезерная
Вертикально-фрезерный 6Р13
ВИ 39 6181 Приспособление УСП.
Фрезеровать лыску в размеры 3±0125 угол 45 град.
РИ 39 1852 Фреза 2223-0085 ГОСТ 17026-71;
СИ 39 3311 ШЦ- II -250-01-1 ГОСТ 166-89; образцы шероховатостей по ГОСТ 9378-75; угломер типа 1-2 ГОСТ 5378-88.

_МК_кокиль_.doc

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1
МО1 СЧ 20 ГОСТ 1412-85
Код наименование операции
Обозначение документа
Код наименование оборудования
02 01 005 4114 Токарно-винторезная ИОТ 144-2005
1148 мод.16К30 18 217 4 1 1 1 1 120 1 18 149
02 02 010 4411 Слесарная ИОТ 60-2005
Верстак слесарный 15697 4
02 03 015 4114 Токарная c ЧПУ ИОТ 144-2005
1148 мод.16К30Ф3С32 18 217 6 1 1 1 1 120 1 23 512
ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б
Наименование детали сб. единицы или материала
02 04 020 4413 Разметка ИОТ 215 - 2001
Стол разметочный 14682 5
02 05 025 4120 Вертикально-сверлильная ИОТ 72-2005
121X мод. 2Н125 17 335 5 1 1 1 1 120 1 18 182
02 06 030 4260 Вертикально-фрезерная с ЧПУ ИОТ 52-2005
16XX мод. 6Р13Ф3 18632 4 1 1 1 1 120 1 23 210
02 07 035 0190 Слесарная ИОТ 60-2005
02 08 040 4121 Радиально-сверлильная ИОТ 72-2005
121X мод. 2М55 17 335 5 1 1 1 1 120 1 18 28
02 09 045 4260 Вертикально-фрезерная ИОТ 52-2005
16XX мод.6Р13 18632 4 1 1 1 1 120 1 23 35
02 10 050 0190 Слесарная ИОТ 60-2005
02 11 055 0220 Контрольная ИОТ №77-1998
Стол контролера 12 877 6

_Д_пуансон_.cdw

* Размеры для справок.
** Размер обеспечить инструментом.
Неуказанные формовочные уклоны - 2
Неуказанные допуски на размеры h14

СП_Кондуктор.spw

Болт B.М20-6g х 110 ГОСТ 3033-79
Болт М10 х 40 ГОСТ 7798-70
Винт М4 х 11 ГОСТ 1491-80
Винт М4 х 14 ГОСТ 17475-80
Втулка 7051-1218 ГОСТ 18430-73
Гайка М20 ГОСТ 3032-76
Ось 6-14 х 65 ГОСТ 9650-80
Ось 6-14 х 75 ГОСТ 9650-80
Шайба 10 Н ГОСТ 6402-70
Шайба 14 ГОСТ 9649-78
Шайба 10 ГОСТ 11371-78
Шайба 20 ГОСТ 11371-78
Шплинт 4 х 80 ГОСТ 397-79
Штифт 5 х 36 ГОСТ 3129-70