38509

Технология изготовления источника ионизирующего излучения

Дипломная

Физика

Сборочный чертеж источника ионизирующего излучения Р86 чертеж детали Корпус. Описание узла и назначение детали. Анализ чертежа детали. Анализ технологичности детали.

Русский

2013-09-28

588.05 KB

5 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ   АГЕНТСТВО   ПО   ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Озерский технологический институт – филиал НИЯУ МИФИ

КАФЕДРА Т       ТМ и МАХП      П Т

Допускается к защите

зав. кафедрой

доцент, к.т.н.

                  Комаров А.А.

«_____» _______________ 2013 г.

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему «Технология изготовления источника ионизирующего излучения»

Пояснительная записка

выполнена на                  81 листе ф.А4

графическая часть на     9,5  листах ф.А1

ОТИ НИЯУ МИФИ   070810.002. ПЗ

Руководитель ______________                                     __________ Шитов  М.А.

подпись, дата

Н. контролер                                  _______________________ Нуржанова И.А.

(по согласованию)             подпись, дата

Консультант                                _________________________ Манакова Г.Ю.

(по согласованию)             подпись, дата

Рецензент                                  ____________________________ Хвалько А.С.

подпись, дата

Разработал                             ___________________________ Большаков А.В.

подпись, дата

Озерск 2013


Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Озёрский технологический институт – филиал НИЯУ МИФИ

Кафедра ТМ и МАХП

Задание на дипломный проект

Фамилия, имя, отчество дипломанта     Большаков Александр Викторович

_____________________________

Индекс группы 1ТМ – 58Д               

Руководитель дипломного проектирования  Шитов Максим Александрович

                                                                          ____________________________


1. Наименование темы:

Технология изготовления источника ионизирующего излучения.

2. Исходные данные к проекту:

1. Сборочный чертеж источника ионизирующего излучения Р-86, чертеж детали «Корпус».

2. Годовая программа выпуска N = 300 шт.

3. Режим работы – односменный.

3. Содержание проекта.

а) литература и обзор работ, связанных с проектированием:

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя.

2. Косилова А. Г. Справочник технолога-машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1985.

3. Общий каталог металлорежущего инструмента ООО «Искар РФ Восток», http://www.iscar.ru/

 4. FANUC 21i-ТB, руководство пользователя, FANUC 21i-ТB USA, 275 East South Temple, Sute 35, Salt Lake City, ИТ 84111, 1995-2007 Delcam USA.

 б) теоретическая, технологическая и расчетно-конструкторская часть

1. Общая часть.

1.1. Наименование и область применения источника ионизирующего излучения.

1.2 Описание узла и назначение детали.

2. Технологическая часть:

2.1 Анализ чертежа детали.

2.2 Анализ технологичности детали.

2.3 Разработка проектного варианта технологического процесса изготовления детали.

2.4 Выбор заготовки, характеристика материала детали.

2.5 Расчет припусков на механическую обработку.

2.6 Расчет режимов резания.

2.7 Выбор режущего инструмента

3. Конструкторская часть:

3.1 Расчет полей допусков для цанги.

3.2.Расчёт калибра - кольца

4. Экономическая часть.

5. Техника безопасности:

Мероприятия по технике безопасности при работе с токарными станками с ЧПУ.

4. Отчетный материал проекта:

а) Пояснительная записка на 81 листах формата А4.

б) Графический материал:

Сборочный чертеж ИИИ РИТЭГ – Р86: 0,125 листа А1.

Чертеж детали:  0,125 листа А1.

Технологические схемы обработки: 1 листа А1.

Чертёж муфельной печи 1 лист А1

Чертёж пресса винтового 1 лист А1

Чертёж сварочной головки 2 листа А1

План участка 1 лист А1

Чертёж камеры для испытания имитаторов ИИИ 1 лист А1

Чертёж контейнера 1 лист А1

Чертёж приспособления для контроля внешнего диаметра 0,25 листа А1

Чертёж приспособления для торцовки 0,25 листа А1

Чертёж приспособления для сборки 0,25 листа А1

Чертёж калибра кольца 0,25 листа А1

Программа 0,25 листа А1

5. Консультанты по проекту:

Консультант по экономической части проекта Манакова Галина Юрьевна


КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН РАБОТЫ НАД ПРОЕКТОМ

№ п/п

Наименование этапов работы

Срок выполнения этапов

Отметки о времени фактического выполнения этапов

1.

Получение задания, ознакомление и планирование выполняемой работы.

Март

2.

Изучение чертежей изделия, анализ конструкции на технологичность.

Март

3.

Анализ базового техпроцесса и разработка маршрута технологии проектируемого техпроцесса.

Март

4.

Выполнение расчетов норм времени.

Апрель

5.

Графическое оформление чертежей.

Апрель

6.

Выполнение конструкторской части.

Апрель

7.

Технико-экономическая часть, охрана труда и БЖД.

Май

8.

Окончательное оформление пояснительной записки и корректировка чертежей.

Май - Июнь

9.

Подготовка к защите дипломного проекта.

10.06.2013 – 23.06.2013

Руководитель

дипломного проектирования                                     ____________ Шитов М. А.

Зав. кафедрой                                                       _______________Комаров А. А.

«___»_________2013


АННОТАЦИЯ

Большаков А. В.  Технологический процесс изготовления детали «Корпус» на токарном станке с ЧПУ, модель 140 – CNC. ОТИ МИФИ, 2013, с. Библиография литературы  наименований. Объем графической части 9, 5 листов формата А1, в том числе 8 листов формата А1, 2 лист формата А4,  5 листа формата А3, . 10 листов карт технологического процесса.

В дипломном проекте внесены изменения в имеющийся технологический процесс изготовления детали «Корпус» на обрабатывающих центрах с ЧПУ (модель 140 – CNC).

Предлагается:

1. Технологический процесс изготовления детали на обрабатывающих центрах с ЧПУ.

2. Применение специального приспособления контроля диаметра ИИИ.

3. Применение цанги для закрепления детали на втором установе.

Реализация данного технологического процесса позволит получить: экономию штучно – калькуляционного времени до 2,6 минут на каждом изделии, снизить себестоимость изделия на 13,5 руб. При этом годовой экономический эффект по программе выпуска составит 4050 руб.


ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

8

1.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

11

1.1 Наименование и область применения источника ионизирующего излучения

12

1.2 Описание узла и назначение детали

13

2.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

15

2.1  Анализ чертежа детали

15

2.2  Анализ технологичности детали

15

2.3 Разработка проектного варианта технологического процесса изготовления детали.

18

2.4 Выбор заготовки, характеристика материала детали

27

2.5 Расчет припусков на механическую обработку

30

2.6 Расчет режимов резания

37

2.7 Выбор режущего инструмента

43

3.

КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

46

3.1 Расчет полей допусков для цанги

3.2. Расчёт калибра-кольца

46

54

4.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

58

4.1 Расчет себестоимости детали корпус

58

5.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

78

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

80


Введение

Под “Технологией машиностроения” принято понимать научную дисциплину, изучающую преимущественно процессы механической обработки деталей и сборки машин и попутно затрачивающую вопросы выбора заготовок и методы их изготовления. Это объясняется тем, что в машиностроении заданные формы деталей с требуемой точностью и качеством их поверхностей достигаются в основном путем механической обработки, так как другие способы обработки не всегда могут обеспечить выполнение этих технических требований. В процессе механической обработки деталей машин возникает наибольшее число проблемных вопросов, связанных с необходимостью выполнения технических требований, поставленных конструктором перед производством. Процесс механической обработки связан с эксплуатацией сложного оборудования – металлорежущих станков; трудоемкость и себестоимость механической обработки больше, чем на других этапах изготовления машин.

Эти обстоятельства объясняют развитие “Технологии машиностроения” как научной дисциплины в первую очередь в направлении изучения вопросов технологии механической обработки и сборки, в наибольшей мере влияющих на производительную деятельность предприятия.

В “Технологии машиностроения” комплексно изучаются вопросы взаимодействия станка, приспособления, режущего инструмента и обрабатываемой детали; пути построения наиболее рациональных, т.е. наиболее производительных и экономичных, техпроцессов обработки деталей машин, включая выбор оборудования и технологической оснастки; методы рационального построения технологических процессов сборки машин.

Таким образом, научная дисциплина “Технология машиностроения” изучает основы и методы производства машин, являющиеся общими для различных отраслей машиностроения.   

Современная стратегия развития машиностроительного производства в мире предлагает создание принципиально новых материалов, существенное повышение уровня автоматизации производственного процесса и управления с целью обеспечения выпуска продукции требуемого качества в заданный срок при минимальных затратах.

Для достижений целей социально-экономического развития производственных систем необходим комплекс мероприятий в каждом из направлений: совершенствование принципов организации и методов планирования производства; внедрение новых и совершенствование существующих технологических процессов; повышение уровня автоматизации проектирования и изготовления

Основным направлением развития технологических процессов в металлообработке в настоящее время является повышение производительности и гибкости. Это связано со значительным ростом номенклатуры деталей в средне- и мелкосерийном производстве и необходимостью автоматизировать их производство. Этого можно достигнуть путем широкого применения станков с ЧПУ, в том числе многоцелевых, и гибких производственных систем (ГПС). Современные достижения микроэлектроники способствуют быстрому развитию этого направления в станкостроении.

Станки с ЧПУ обеспечивают высокую автоматизацию процесса обработки, малые затраты времени на переналадку даже при небольших размерах партий и высокое качество обработки.

Современные станки с ЧПУ оснащают контурными системами управления. Значительно увеличено число управляемых осей координат (до шести осей), в результате чего стало возможно изготовление весьма сложных деталей. Программы обработки у многих станков с ЧПУ составляются прямо у станка, что упрощает их переналадку. Увеличены мощности главных приводов и приводов подач, повышена динамическая устойчивость станков. Станки с ЧПУ оснащены устройствами для автоматической смены инструментов и заготовок. На токарных станках обеспечивается контурное программное управление по четырем осям; внедряются станки с инструментальными головками, имеющими собственный привод.

Появление токарных многоцелевых станков обеспечивает изготовление сложных деталей на одном станке за одну установку. Идет процесс оснащения станков датчиками для контроля за технологическим процессом, позволяющими обнаружить неполадки и оптимизировать параметры режима обработки.

Применение станков с ЧПУ в сочетании с роботами обеспечивает полностью автоматизированное изготовление большинства деталей и позволяет организовать их обработку по безлюдной технологии без участия оператора.

В зависимости от характера производства станки с ЧПУ используют в гибких производственных модулях (ГПМ) или их объединяют в группы, образуя гибкие производственные системы в соответствии с технико-экономическими требованиями производства.

Дальнейшим развитием гибких производственных систем является создание гибких автоматизированных заводов (ГАЗ). Снабжение ГПС и ГАЗ инструментом производится централизованно по специальной системе инструментального обеспечения, включающей инструментальные магазины, расположенные у станков, транспортирующие устройства для инструмента и инструментальные склады. Система инструментального обеспечения управляется ЭВМ. Весь инструмент в этой системе имеет специальные идентификационные коды, что позволяет устанавливать тип инструмента, его размеры и время его работы до замены.

Режущий и вспомогательный инструмент, средства предварительной настройки инструмента вне станка, средства контроля инструмента на станке и системы инструментального обеспечения играют важную роль в достижении высокой экономической эффективности дорогостоящего оборудования с ЧПУ.

Для выполнения этой роли необходимо применять инструмент, отличающийся следующими качествами: высокая надежность при работе с интенсивными режимами резания; быстросменность; высокий уровень унификации элементов и агрегатов; переналаживаемость; относительно низкая стоимость.

Внедрение станков с ЧПУ позволяет осуществлять определенную программу обработки в автоматическом или полуавтоматическом цикле (подобно работе на обычных станках автоматах и полуавтоматах) и создает условия для сравнительно простого и достаточно точного выполнения переналадки и подналадки станка посредством ввода в него заранее рассчитанной и записанной на магнитную ленту или другом программоносителе программу работы (вместо смены кулачков и упоров на традиционных автоматах).

Путем регулирования корректоров можно вводить необходимые размерные поправки для обеспечения требуемой точности обрабатываемой детали. При этом механизацией и автоматизацией могут быть также охвачены подналадка и смена инструмента, изменение режимов резания и другие элементы обслуживания и управления станком. Таким образом, создание и широкое внедрение металлообрабатывающего оборудования с ЧПУ, в котором универсальность сочетается с автоматизацией, открыли новые возможности для совершенствования процесса металлообработки.

Тема дипломного проекта представляется вполне актуальной. Это подтверждается тем, что проектирование технологии позволяет на практическом уровне, а, следовательно, и более глубоко изучить методы машиностроения, познакомиться со станками, инструментом, приспособлениями. Поскольку задание к дипломному проекту включает применение и программирование станка с ЧПУ и использования средства автоматизации, это расширяет сферу познавательности при проектировании до объема, включаемого в курс подготовки инженеров по автоматизации.
                                                        1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Наименование и область применения источника ионизирующего

излучения

Развитие электронной техники, тенденции её миниатюризации и снижение энергопотребления, расширение научных исследований природных процессов Земли и космического пространства, поставило задачу создания электрических источников питания с длительным сроком службы, отвечающих современным требованиям по таким показателям, как удельная энергоемкость, автономность в работе, высокая надежность в широком диапазоне температур.

Разработанные автономные источники электрической энергии, главным образом химические батареи, не удовлетворяли полностью поставленным требованиям в основном из-за ограниченной энергоемкости.

Для этих целей были изобретены радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) (МИФИ.070802.001СБ). В состав РИТЭГ входят радиоизотопные источники тепла, в которых в качестве топлива используются радионуклиды Pu-238,Sr-90,Po-210 и другие.

Источник ионизирующего излучения ИИИ-Р86 (рисунок №1) с тепловой мощностью 86 Вт предназначен для использования в РИТЭГ акваторного назначения, используемых для:

а) Для обеззараживания продукции в с/х;

б) Для лечения онкологических заболеваний;

в) Используется в дифектоскопии, радиографии и т.п.

г) Как источники тепла в радиомаяках, в подводных лодках и т.д.

рисунок 1

2

1

1-Крышка

2- Корпус (наружный)

1.2 Описание узла и назначение детали

      Требуется разработать технологический процесс изготовления детали «Корпус», источника ионизирующего излучения ИИИ – Р86 поз. 1 (МИФИ.070802.001), который в свою очередь является сборочной единицей капсулы (рисунок №2) (МИФИ.070802.001СБ)

      Основное предназначение капсулы – это сохранение герметичности ИИИ в пределах нормы допустимого значения потока гелия через их неплотности не должно быть более 1,3·10-8м3 Па/с после воздействия следующих факторов:

  1.  Синусоидальной вибрации с амплитудой ускорения 19,6 мс-2 в диапазоне частот 1-60 Гц;
  2.  Линейных перегрузок по продольной и поперечной осям 196 мс-2;
  3.  Механического удара единичного действия с пиковым ударным ускорением 9800 мс-2 при длительности действия ударного ускорения 0,5 – 2,0 мс;
  4.  Транспортной тряски;
  5.  Падение на мишень с высоты 9м;
  6.  Повышение температуры – выдержки при температуре 800ºС в течение 40 минут на воздухе с последующим естественным охлаждением;
  7.  Теплового удара – погружения разогретого до температуры 400 ºС в воду нулевой температуры и выдержки в ней в течение 10 минут;
  8.  Внешнего гидростатического давления 108 Па

рисунок 2.

3

5

4

1

2

  1.  Сырьё
  2.  Внутренний корпус
  3.  Крышка внутренняя
  4.  Наружный корпус
  5.  Крышка внешняя

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Анализ чертежа детали

     Деталь представляет собой тело вращения и содержит в себе такие элементы как, отверстия, канавки, фаски.

На главном чертеже проставлены все размеры с указанными отклонениями. Обозначены все фаски, отверстия, выточки , скругления, чертёж является полным.

2.2 Анализ технологичности детали.

Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологических процессов, является технологичность конструкции детали.

При механической обработке изделий необходимо достичь удовлетворения не только эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономического изготовление изделия. В этом состоит принцип технологичности изделия. Чем меньше трудоёмкость и себестоимость изготовления изделия, тем более оно технологично.

На технологичность конструкции детали, подвергаемой обработке резанием, влияют как технические факторы (обрабатываемость материала, форма и размеры детали, требования точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей), так и организационные факторы (серийность производства).

Масштаб выпуска и серийность во многом определяют целесообразность применение тех или иных рациональных технологических методов изготовления изделий.

Технологичность детали должна предусматривать:

- максимально широкое использование унифицированных инструментов, стандартизованных и нормализованных приспособлений и их элементов,

- создание заготовки наиболее рациональной формы с легкодоступными для обработки поверхностями и достаточной жёсткости с целью уменьшения трудоёмкости и себестоимости механической обработки заготовки и изготовления детали в целом.

- полное устранение или возможно меньшее применение слесарно-разметочных работ в ходе технологического процесса обработки детали.

Технологический процесс начинается с тщательного изучения и технологического контроля рабочих чертежей.

Применительно к деталям рабочие чертежи должны содержать все данные, необходимые для их изготовления: проекции, разрезы и сечения, обеспечивающие полное освоение конструктивных форм детали; размеры с указанием допускаемых отклонений; классы чистоты обрабатываемых поверхностей; допускаемые отклонения от правильных геометрических форм; допускаемые пространственные отклонения; материал,  применяемый для изготовления детали, указанием его марки; прочие технические требования, предъявляемые к детали  и ее элементам (термообработка, твердость, покрытие, балансировка и т.п.).

Далее технолог должен проанализировать конструкцию детали в свете технологических условий ее производства.

Конструкция детали обеспечивает свободный доступ инструмента, что позволяет использование специализированного режущего и измерительного инструмента. Применение инструмента с твердосплавными пластинами позволит использовать высокопроизводительные режимы обработки и сократить время на обработку.

Технологический процесс обеспечивает полное изготовление и контроль над деталью, со всеми технологическими требованиями, предусмотренными ГОСТами.

Операции выполняются в определенном порядке, предусмотренном технологическим маршрутом.

2.2.1 Корпус конструктивно представляет собой тело вращения. Габаритные размеры: Ø8х11,5(h). Материал детали – сплав ХН78Т.

Деталь имеет одно центральное отверстие Ø6,6H8.

Конструкция корпуса обеспечивает свободный доступ ко всем поверхностям и допускает обработку плоскостей на проход.

2.2.2 В качестве базовых поверхностей будут служить торцы и

цилиндрические поверхности.

2.2.3 Шероховатость – 0,8, которую мы получим развёртыванием, а остальные шероховатости Rz 20.

2.2.4 Заготовка – предлагаю листовой прокат, так как

2.2.5 Наружные поверхности можно обрабатывать проходными резцами с

высокопроизводительными режимами резания.

Деталь в целом технологична.

Все операции по механической обработке  детали  могут  выполняться  на  токарном станке с ЧПУ типа schaublin.


2.3 Разработка проектного варианта технологического процесса изготовления детали.

Технологический процесс обработки детали предусматривает несколько стадий. Каждая из этих стадий разбивается на необходимое количество технологических операций.

1) Можно предложить следующий порядок операций (для обработки на универсальном оборудовании):

1. Заготовительная операция

2. Токарная операция.
3. Штамповочная операция.
4. Токарная операция.
5. Термообработка.
6. Штамповочная.
7. Токарные операции.

8. Гравировальная операция

9. Контрольные операции.

К окончательным технологическим операциям следует отнести упаковочную операцию и др.

На токарном станке с ЧПУ техпроцесс обработки детали осуществляется за 2 установа. За это время деталь проходит полный цикл обработки, который включает в себя токарные, сверлильные операции. Таким образом проектируемый технологический процесс будет выглядеть следующим образом:

1. Заготовительная операция

2. Токарная операция.

3.Слесарная операция
4. Штамповочная операция.

5. Контрольная операция
6. Токарная операция.

7.Промывочная

8. Упаковочная
9. Термообработка.

10. Упаковочная

11. Слесарная
12. Штамповочная.

13. Контрольная
14. Токарные, сверлильные операции на станке с ЧПУ типа
Schaublin.

15. Промывочная

16. Упаковочная

17. Контрольные операции.

Можно предложить следующий технологический маршрут обработки на токарном станке с ЧПУ CNC-140, предложенный в таблице 1.

   Таблица 1. Технологический маршрут обработки

Установ А

Установ Б

1)Точение поверхности, выдерживая размер Ø 8-0,15-0,3 (черновая и чистовая)

1) Подрезка торца, выдерживая размер 10,6+0,11 (однократная)

2) Подрезка торца, выдерживая размер 11,5-0,11 (однократная)

2) Сверлильная отверстие, выдерживая размер Ø6,6+0,022 на длину 4,2мм (зенкерная и развёрточная)

3) Обточить поверхность, выдерживая размер Ø 7,6-0,09, на длину 1±0,2 (однократная)

2) Выбор типа производства.

Так как партия изготавливаемых изделий насчитывает 300 деталей, тип производства зависит от двух факторов, а именно: заданной программы и трудоемкости изготовления изделия. На основании заданной программы расчитывается такт выпуска изделия tв, а трудоемкость определяется средним штучным временем Тшт. по операциям действующего технологического процесса.

,   (1)

где Fд – действительный годовой фонд времени работы оборудования равный 1684 ч.;

N – годовая программа выпуска деталей =300 шт.

Найдем годовую программу выпуска изделий в штуках:

 (2)

где N1=300 шт. –годовая программа выпуска изделия ;

     m =1 – количество деталей данного наименования на изделие;

     β= 5%- количество деталей, которое необходимо изготовить дополнительно в качестве запасных частей, заданное в процентах от годовой программы.

Расчет среднего штучного времени:

 (3)

где Тшт. (шк.) – штучное или штучно-калькуляционное время на каждой операции, мин.;

n =17 – число операций, вместе с слесарными, промывочными и т.д.

Отношение этих величин принято называть коэффициентом серийности

,     (4)

где tв = 336.8– такт выпуска деталей;

     Тшт. ср. – среднее штучное время.

Следовательно kсер=2-10-для среднесерийного производства.

Так как коэффициент серийности kсер=8.84, значит тип производства считать серийным.

Серийное производство характеризуется изготовлением изделий сериями от несколько штук до несколько сотен.

Применяемое оборудование в большинстве является универсальным, оснащается специальными приспособлениями и инструментами и в основном расставляется в порядке последовательности выполнения технологических операций.

3) Выбор оборудования

Проектируемый технологический процесс осуществляется на токарном станке с ЧПУ 140 CNC

 

Токарный станок с ЧПУ
Schaublin 140 CNC

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНКА

Представлены в таблице 2.

Таблица 2

Технические характеристики

Система крепления резцов - Револьверная головка

 А 2-3

 А 2-4

А 2-5

Рабочая зона:

Максимальный диаметр заготовки

300 мм

300 мм

300 мм

Рекомендуемый диаметр обработки

150 мм

200 мм

250 мм

 

Передняя бабка:

Стандартизированный конус шпинделя, для использования различных цанг и кулачковых патронов посредством адаптерных втулок

Тип цанг Schaublin

W20/W25/B32

B32/F38

B45/F48

Максимальное отверстие в шпинделе

14,5 мм/19 мм/24 мм

24 мм/32 мм

32 мм/42 мм

Диаметр стандартного патрона

110 мм

130 мм

170 мм

Пневмо-привод, мощность при загрузке на 100% / 60%

7,5/11 кВт

Максимальные обороты шпинделя, бесступенчато

8000 об/мин

6000 об/мин

5000 об/мин

Пневматический затяг (макс 5 Бар). Максимальная сила зажима

1150 daN

1150 daN

2700 daN

 

Суппорт и каретка:

Поперечное перемещение суппорта (Х)

220 мм

 

Разрешение по радиусу

0,0005 мм

Продольное перемещение суппорта (Z)

370 мм

Разрешение

0,001 мм

 

Подача:

Рабочая подача Х/Z бесступенчато

 10 м/мин

Ускоренная подача Х/Z

20 м/мин

 

Система крепления резцов: револьверная головка

Кол-во инструментов

12 шт

Кол-во приводных инструментов

12 шт

Стандартизированные резцедержатели фиксированных инструментов

VDI 30

Максимальный размер инструмента

20x20 мм

Встроенное охлаждение

Да

Индексация при повороте

Да

 

СОЖ:

Объем бака

130 л

Расход СОЖ

20 л/мин

Давление

6 Бар

 

Опцион

Пневматическая бабка:
Внутренний конус пиноли
Наружный диаметр пиноли
Перемещение пиноли
Регулируемое усилие зажима


Морзе 3
45 мм
70 мм
25/260 daN

Неподвижный люнет, Подвижный люнет, Микроскоп Установка нуля, Центрирующий микроскоп, Огромный выбор оправок, цанг, резцедержателей, режущего инструмента

 

Система ЧПУ

FANUC 21i-ТB (SCHAUBLIN COMFORT с 21i-TB - ОПЦИЯ)

 

Габариты станка:

Длина - Ширина - Высота

2630x1400x1770 мм

2530x1400x1770 мм

 

Вес станка:

около

2450 кг

Этапы отладки управляющей программы (УП)

Целью любого производства является повышение производительности и качества работ. Для достижения этих целей на металлообрабатывающих станках используется механизация и автоматизация цикла обработки заготовки. Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) – это автоматизированные на базе вычислительной техники станки, выполняющие повторяющиеся операции. Программы обработки изделий для станков с ЧПУ разрабатываются с использованием специализированных языков программирования или составляются вручную непосредственно на рабочем месте. Подготовка управляющих программ для станка с ЧПУ предполагает нанесение на программный носитель необходимых команд, которые могут быть автоматически прочитаны и выполнены системой управления станка. Для создания управляющей программы собирают и упорядочивают информацию. Размеры элементов детали, координаты отверстий, радиус дуги окружности обрабатываемого контура получают из чертежа детали. Такую информацию как вид инструмента, частота вращения, подача собирают с помощью справочников и инструкций.

Для разработки УП для обрабатывающих центров с ЧПУ использовалась программа FANUC 21iB. Этот процесс осуществляют в несколько этапов.

1) Создание 3D модели изготавливаемой детали в CAD – программах и последующее ее импортирование в формате .igs в FANUC 21iB. Далее происходит идентификация геометрических элементов детали (отверстия, пазы, поверхности фрезерования и т.д.) и задание параметров исходной заготовки.

2) В менеджере инструмента создаем весь необходимый для техпроцесса обработки режущий инструмент (маркировка, геометрические параметры державок резцов, пластин, сверл, фрез, а также вылет инструментов).

3) Создание различных элементов техпроцесса обработки по заданным траекториям (точение, сверление, фрезерование). Режимы резания выбираем по каталогу режущего инструмента.  Глубины резания и число проходов программа вычисляет автоматически.


2.4 Выбор заготовки, характеристика материала детали

Корпус представляет собой тело вращения, изготавливаемое из листового проката.

В качестве заготовки выбран лист, т.к.:

  1.  деталь – тело вращения, легко получаемое штамповкой.
  2.  Маленькие габариты детали;

3. Незначительные отходы металла в процессе обработки;

4. Простота обработки на токарном станоке с ЧПУ 140 CNC (закрепление в разрезной втулке).

Характеристика материала Сплав ХН78Т:

Марка: ХН78Т

Применение:  Сплав ХН78Т применяется в различных областях техники для изготовления слабонагруженных ответственных деталей с рабочей температурой до 1000-1100 °С (жаровые трубы, камеры сгорания, газоходы, чехлы термопар и т. д.). 
    Сплав выплавляют в открытых электропечах, а также с применением различных способов переплава
.

 Таблица 3. Химический состав в % материала ХН78Т

Al

C

Cr

Fe

Mn

Ni

P

S

Si

Ti

0,15

≤0,12

19-22

≤1

≤0,7

Осн.

≤0,015

≤0,01

≤0,8

0,15-0,35

         

         Физические свойства сплава ХН78Т

Плотность - 8,4 · 103 кг/м3.

Модуль упругости (Е), коэффициент теплопроводности (λ), температурный коэффициент линейного расширения (α), представлены в таблице 4.

Таблица 4


     t
исп, °С

Е · 10-4 Н/мм2

λ, Вт/(м · К)

Температурный интервал, °С

α · 106, К-1

20

21

-

-

-

100

-

10,5

20-100

12,28

200

-

13,0

20-100

13,08

300

-

15,9

20-300

13,42

400

-

19,6

20-400

14,20

500

-

24,0

20-500

14,22

600

-

29,3

20-600

14,59

700

-

34,5

20-700

15,11

800

16,9

40,2

20-800

15,18

900

-

47,4

20-900

15,88

Коррозионная стойкость сплава ХН78Т

Жаростойкость. Скорость окисления в атмосфере спокойного воздуха


     t
исп, °С

1150

νок, мм/год

0,2

Пределы длительной прочности (Н/мм2), представлены в таблице 5.

Таблица 5


     t
исп, °С

σ1000

tисп, °С

σ1000

800

46

1000

8

900

21

1100

4

Технологические параметры ХН78Т

    Температура: начала ковки 1160 °С, конца 950 °С. Рекомендуемый режим термической обработки: закалка с 1000-1150 °С на воздухе ИЛИ В воде.

Сварка сплава ХН78Т

    Сплав удовлетворительно сваривается всеми видами сварки; при автоматической аргонодуговой сварки  применяют неплавящиеся электроды .


2.5 Расчет припусков на механическую обработку

Припуск – слой материала, необходимый для получения окончательных размеров и заданного класса шероховатости поверхностей детали, снимается на станках режущими инструментами. Поверхности детали, не подвергающиеся обработке, припусков не имеют.

Припуски разделяют на общие и межоперационные. Под общим понимают припуск, снимаемый в течение всего процесса данной поверхности – от размера заготовки до окончательного размера готовой детали. Межоперационным называют припуск, который удаляют при выполнении отдельной операции.

Припуски могут быть симметричные и асимметричные, т.е. расположенные по отношению к оси заготовки симметрично и асимметрично.

Припуск должен иметь размеры, обеспечивающие выполнение необходимой для данной детали механической обработки при удовлетворении установленных требований к шероховатости и качеству поверхности металла и точности размеров детали при наименьшем расходе материала и наименьшей себестоимости детали. Такой припуск является оптимальным. Установление оптимальных припусков на обработку является весьма важным технико-экономическим вопросом.

Чрезмерные припуски вызывают излишние затраты на изготовление детали и тем самым увеличивают ее себестоимость, слагающуюся из трех основных элементов: затрат на материал, основной заработной платы производственных рабочих и накладных расходов.

2.5. Расчет припусков на механическую обработку.

Точность размеров всех поверхностей невысокая (12-й квалитет), шероховатость поверхностей большая (Rz 20). Для получения поверхностей с такими параметрами на штампованной поковке достаточно провести черновое и получистовое точение.

2.5.1. Обработка наружной поверхности – ø .

При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения величину суммарного припуска определяют по формуле:

, (5)

Rz – высота микронеровностей,

h – глубина дефектного поверхностного слоя,

– суммарное значение пространственных отклонений от элементарных поверхностей,

– погрешность установки заготовки при выполняемом переходе.

Маршрут обработки:

1.Черновое обтачивание.

2. Чистовое.

Суммарное значение пространственных отклонений при консольном закреплении:

;    (6)

- отклонение оси детали от прямолинейности, мкм. на 1 мм.,

;

- длина заготовки, .

.

Величина пространственного остаточного отклонения после обтачивания.

    (7)

ку – коэффициент уточнения.

Для чернового технологического перехода ку=0,06

Для чистового технологического перехода ку=0,05

- черновой переход,

- чистовой переход.

Погрешность установки при выполняемых переходах равна нулю (εyi=0).

Проводим расчет минимальных значений межоперационных припусков.

Минимальный припуск на черновое точение

Минимальный припуск на получистовое точение

Наименьший размер детали по чертежу:

Расчет наименьших расчетных размеров по технологическим переходам:

,       (8)

Чистовое точение:

Черновое:

Заготовка:

Допуск на чистовое точение (12 квалитет) равен 0,180 мм. Допуск на черновое точение (13 квалитет) равен 0,270 мм. Допуск на заготовку равен 0,600 мм.

Определим наибольшие предельные размеры:

Определим предельные значения припусков как разность наибольших предельных размеров и как разность наименьших предельных размеров.

Для чернового точения:

,   (9)

Для чистового точения:

Общие припуски на обработку:

,  (10)

.     

Технологические

переходы

обработки

поверхности

Элементы

припуска, мкм.

Расчетный

припуск 2Zmin, мкм.

Рачетный

мин.

размер dmin, мм.

Допуск

Т, мм.

Предельные размеры, мм.

Предельные

значение

припуска,

мм.

Rz

Т

Δост

ε

dmin

dmax

2Zmin

2Zmax

Заготовка

80

150

-

8,368

0,600

8,368

8.968

Черновое

50

50

0,24

-

468

7,901

0,270

7,901

8,171

0,467

0,797

Чистовое

20

30

0,2

-

201

7,7

0,18

7,7

7,85

0,201

0,321

Таблица №6.

Сводная таблица обработки.

Проверим правильность расчета:

1.    (11)

    (12)

2.


Рисунок № 1.

Размеры и припуски операции.

2.5.2. Обработка наружной поверхности – ø .

Суммарное значение пространственных отклонений после сверления следует определить по формуле:

, где:        (13)

С0 – смещение оси отверстия, мкм;

Δу – удельное значение увода оси отверстия, мкм;

L – длина отверстия, мм.

В итоге:

2.5.6.1..Рассчитаем 2zi min

 2zi min =2*(Rz+H+ρ+εу)

 2z1 min=2*(30+30+12,79+0)=145,58 мкм          -   Зенкерование чистовое

2z2 min=2*(5+10+13,05+0)=56,1 мкм            -   Точное развертывание

2.5.6.2..Рассчитаем максимальный диаметр

Di max= Di+1 min- 2zi 

D2 max=6,6+0,022=6,622 мм            -   Точное развертывание

 D1max=6,622-0,0561=6,566 мм  -   Зенкерование    чистовое

2.5.6.3...Определим наименьшие предельные размеры по переходам

Di min= Di+1 maxDi

D2min=6,622 -0,022=6,6 мм           -   Точное развертывание  

D1min=6,6-0,058=6,542 мм                 -  Зенкерование    чистовое

2.5.6.4..Расчет фактических min, max zi по переходам

2zi max=Di min -Di-1 min 

2zi min=Di max -Di-1 max

2zmax2=6,542-6,2= 0,342 мм          -  Зенкерование    чистовое

2zmin2= 6,566-6,244= 0,322 мм

2zmax1= 6,6-6,542=0,058  мм           -  Развертывание точное

2zmin1= 6,622-6,566= 0,056 мм

Таблица №7

Операция

Rz,мкм

Т, мкм

ρ,мкм

2zimin,

мкм

Di max,мм

Di min,мм

2Zimin фактич.

2Zimax фактич.

Зенкерование чистовое

30

30

12,79

145,58

6,566

6,542

0,322

0,342

Развертывание точное

5

10

13,05

56,1

6,622

6,6

0,056

0,058

0,378

0,4

Проверка

2zобщ max-2zобщ min=│TDзаг-TDдет

(0,342+0,058)-(0,322+0,056)=0,022 мм

│0,022-0│=0,022мм                                                                                                                                  Расчет верен, т. к. 2zmax-2zmin= ТDзаг.-Tdдет.

Остальные припуски сведены в табл. 8., а их расчёты см. в Приложении А

Таблица №8

Название операции

Припуски,мм

max

min

Расчет припусков на обработку торцевой поверхности к ø 11,2, выдерживая размер детали

0,33

0,08

Обработка наружной поверхности – ø 7,6-0.09.

0,61

0,49

Расчет припусков на обработку торцевой поверхности ø 8, выдерживая размер

0,78

0,16

Расчет припусков на обработку торцевой поверхности ø 8, выдерживая размер детали

0,67

0,1

2.6 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания для операций технологического процесса изготовления детали «Корпус» на токарном станке с ЧПУ 140-СNC

.

Одной из составляющих частей разработки технологического процесса является установление режимов резания. Нормирование операций зависит от правильного выбора режимов резания: глубины, подачи и скорости резания. Факторами, являющими на выбор режимов резания, являются: материал, форма и жесткость обрабатываемой заготовки, вид инструмента и материал режущей части, надежность закрепления заготовки на станке, мощность станка. Принятый режим резания должен полностью удовлетворять технологическим требованиям в отношении заданной шероховатости и точности обработки. Последовательность выбора режимов резания зависит от методов обработки.

При точении за исходные данные принимают физико-механические свойства обрабатываемого материала, припуск и характер обработки (черновая или чистовая), по которым определяют глубину резания  t  и ориентировочное значение подачи  S. Далее выбирают материал резца и геометрические параметры его режущей части с учетом формы обработанной поверхности: определяют подачу  S  и корректируют ее по паспорту станка, назначают период стойкости  Т  резца, выбирают скорость резания V, рассчитывают рекомендуемую частоту вращения  n  шпинделя  станка (с учетом диаметра детали) и уточняют ее по паспорту станка, находят осевую силу и мощность резания.

Действующие режимы резания в производстве имеют различия в сравнении с рекомендуемыми общемашиностроительными нормативами, это связано со спецификой производства, поскольку идеалистическое представление режима резания дает результат не всегда воспроизводимый на практике, т.к. математические расчеты представляют цифровую точность, а в реальности это недостижимо в силу несовершенства  производственного оборудования.

Мы можем только приближаться к определенным показателям, ограничиваясь допускаемыми параметрами.

Материал детали: Сталь ХН78Т ГОСТ   5632 - 72.

2.6.1. Токарная на станке с ЧПУ.

Станок: токарный с ЧПУ 140-CNC

2.6.1.1. Точить поверхность ø8.

Черновое точение

Глубина резания: t = 0,5 мм.

Подача  ST = 0,3-0,4

Sфакт = 0,4 (паспорт станка 140-CNC)

Cv = 350; m = 0,2; xv = 0,15; yv = 0,35 ;Т = 60 мин

Kv = Kmv · Knv · Kиv = 1,0×0,8×0,4 = 0,3

Скорость резания:  

Частота вращения: об./мин.   (14)

Определяем фактические значения частоты вращения и скорости: nф=2700об./мин. (паспорт станка 140-CNC)

м./мин.      (15)

Определение силы резания Рz:

Рz = 10 · Сpz · t · s · v · k, Н

Сpz = 204,  xpz = 1,0,   ypz  = 0,75   npz  = 0,    

k = Кмр·Кφр·Кγр·Кλр·Кrр

k= 0.9 · 1,0 · 1.0 = 0.9

Рz = 10 · 204 · 0,51×0,4 · 67,650 · 0.9 = 831,1 Н

Определяем эффективную мощность резания:

Nэф = Рz · v / (60 · 1020) = 831,1 · 67,65 / (60· 1020) = 0,92 кВт,  (16)

Нормирование работ:

Основное машинное время: , мин.,      (17)

где – длина обрабатываемой поверхности

y = l1+l2; l2 = 0,9 мм. l2= 1,0 мм. – величина врезания и перебега

y = 0,9+1.0 = 1,9 мм.;

Определяем: мин.

2.6.1.2. Чистовое точение ø8.

Глубина резания: t = 0,1 мм.

Подача  ST = 0,25

Sфакт = 0,25 (паспорт станка 140-CNC)

Cv = 450; m = 0,2; xv = 0,15; yv = 0,20 ;Т = 60 мин

Kv = Kmv · Knv · Kиv = 0,9×0,8×0,4 = 0,3

Скорость резания:

Частота вращения: об./мин.

Определяем фактические значения частоты вращения и скорости: nф=3800об./мин. (паспорт станка 140-CNC)

м./мин.

Определение силы резания Рz:

Рz = 10 · Сpz ·t · s ·v · k, Н

Сpz = 204,  xpz = 1,0,   ypz = 0,75   npz = 0,

k = Кмр·Кφр·Кγр·Кλр·Кrр

k= 0.9 · 1,0 · 1.0 = 0.9

Рz = 10 · 204 · 0,11×0,25 · 100,480 · 0.9 = 64,9 Н

Определяем эффективную мощность резания:

Nэф = Рz · v / (60 · 1020) = 64,9 · 100,48 / (60· 1020) = 0,12 кВт

Нормирование работ:

Основное машинное время: , мин.

где – длина обрабатываемой поверхности

y = l1+l2; l2 = 0,1 мм l2 = 1,0 мм – величина врезания и перебега

y = 0,1+1.0 = 1,1 мм;

Определяем: мин.

2.6.1.3. Скорость резания, м/мин при зенкеровании и развертывании:

,          (18)

КV=0,25

Данные для расчета:

1).Зенкерование:

СV=16,3;  q=0,3;   y=0,5;  m=0,3;  x=0,2;

S=0,15 мм/об;  Т=25 мин;

2).Развертывание:

СV=10,5;  q=0,3;   y=0,65;  m=0,4;  x=0,2;

S=0,1 мм/об (намеренно уменьшаем подачу, т.к. у нас чистовое развертывание по 8-му квалитету точности)

Т=30 мин;

Крутящий момент, осевую силу рассчитывают по формулам:

-при зенкеровании и развертывании:

,     (19)

Принимаем КР = 0,737.

Коэффициент и показатели степени для:

  1.  Крутящего момента:

Зенкерование/Развертывание:

СV=0,09;  q=1,0;   y=0,8;  x=0,9;

2.Осевой силы:

Зенкерование/Развертывание:

СV=67;  y=0,65;   x=1,2;

Мощность резания, кВт, определяют по формуле:

,           (20)

где n – частота вращения инструмента или заготовки, об/мин:

В итоге:

Зенкерование:

МКР. = 10 * 0,09 * 6,41 * 0,150,9 * 0,60,8 * 0,737 = 3,246 Н/м

Ро = 10 * 67 * 0,151,2 *6,4* 0,60,65 *0,737 = 134,5 Н

. Принимаем по станку n=355 об/мин

Развертывание:

МКР. = 10 * 0,09 * 6,61 * 0,10,9 * 0,80,8 * 0,737 = 0,554 Н/м

Ро = 10 * 67 * 0,11,2 *4* 0,80,65 *0,737 = 107,5 Н

. Принимаем по станку n=125 об/мин

На основании полученных значений составим таблицу режимов резания для механической обработки отверстия Ø6,6+0,022:

Остальные режимы резания приведены в таблице 9., а сами расчёты см. в Приложении Б

Таблица 9.

Наименование  операции

Глубина резания, мм

Подача,S мм/об.

Скорость резания V, м/мин.

Частота вращения n, об/мин

Мощность N, кВт

Время, Tо, мин.

Подрезание торца  от ø11.2 в размер L =

1

0,4

39,5

1438

0,6

0,012

Подрезание торца  от ø8 в размер L=.

0,9

0,4

75,3

2800

1,2

0,008

Точить поверхность ø7,6-0,09.

0,4

0,8

50,24

2000

1

0,002

Подрезание торца от ø8 в размер L=.

1

0,25

62

2500

0,8

0,012


2.7 Выбор режущего инструмента

Обзор производителя инструмента

Компания "ISCAR LTD" была основана в 1952 году в Израиле, и является одним из крупнейших производителей и поставщиков режущего инструмента и оснастки для современного металлорежущего оборудования.
Компания "ISCAR LTD" имеет 52 филиала по всему миру, включая Российское представительство компанию "Искар СНГ".  Промышленные поставки инструмента ISCAR в России начаты с 1996 года.
      Продукция компании ISCAR включает все виды инструмента общего и специального назначения: токарного, фрезерного, осевого, резьбонарезного, вспомогательного, инструментальную оснастку различного функционального назначения для станков, сменные многогранные пластины из современных марок твердых сплавов с прогрессивными износостойкими покрытиями. Многообразная номенклатура инструмента и оснастки, выпускаемых компанией ISCAR, насчитывает более 40000 наименований.

         Выпускаемый инструмент сертифицирован международным стандартом серии ISO 9001, ISO 14001 и поставляется во многие индустриально развитые страны мира.
         Основное внимание фирмы направлено на создание инновационного, высококачественного продукта и технологической поддержки заказчиков.
Многие из предприятий часто встречаются с проблемой нарезания и точения точных канавок.
         Специалисты компании ISCAR нашли пути решения этой проблемы, предложив пластину PENTA- CUT с пятью режущими кромками, что позволило повысить производительность обработки при неизменном высоком качестве и стабильной стойкости инструмента.
Повысить стойкость инструмента и уменьшить вибрации при тяжелом высокоскоростном фрезеровании позволит разработанная компанией «ISCAR LTD» новая система – патрон MAX IN, обеспечивающий высокую силу зажима инструмента, что в комбинации с фрезами серии HELLI PLUS позволит достигнуть высокой производительности во фрезерной обработке.
Для высокоскоростной обработки точных отверстий рекомендуем использовать сверла со сменными головками CHAMDRILL JET, которые имеют внутренний подвод СОЖ и возможность переточки.
Чтобы решить проблему свободного места в инструментальных магазинах станка при многорезцовой обработке, предлагается инструмент PICCO MF с возможностью одновременного точения, подрезки торца, сверления, расточки, нарезание резьбы.
         Компания «ИСКАР СНГ» обеспечивает: разработку маршрутной технологии и её полное инструментальное обеспечение, применительно к деталям любой сложности, обрабатываемых на различных предприятиях, из любых материалов и сплавов. В соответствии с техническими заданиями и чертежами производится разработка и изготовление специального инструмента любой сложности для всех видов обработки, а также обеспечение полного и всестороннее содействие в подборе рациональных конструкций режущего инструмента и режимов резания, применительно к конкретным условиям производства. Специалисты компании ISCAR оказывают необходимую помощь в процессе освоения и эксплуатации инструмента на предприятии [11].

Режущий инструмент, необходимый для изготовления детали на обрабатывающих центрах с ЧПУ:

1) Подрезка торца и наружное точение:

Резец ISOTURN DWLNR 2525M – 08

Пластины:

- для черновой обработки: ISCARTURN WNMM 080408 – NM.

- для чистовой обработки: ISCARTURN WNMG06T304 – WG.
2) Зенкование отверстий Ø6,5:

Зенкер SOLIDMILL  ECF D-2/45-4C06.

3) Развёртывание отверстия Ø6,6

 Развёртка RM-SHR-0650-H7S-CS-C 07

Крепление режущего инструмента осуществляется в специальные резцедержатели и цанги. Последние, в свою очередь, крепятся к револьверной головке обрабатывающих центров с ЧПУ [6].


3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет полей допусков для цанги.

Расчет посадок с натягом выполняется с целью обеспечить прочность соединения и прочность сопрягаемых деталей. Иными словами, к посадкам с натягом предъявляются два основных требования: 1. посадка должна гарантировать относительную неподвижность соединения деталей при наименьшем действительном натяге Nmin, необходимом для восприятия и передачи внешних нагрузок; 2. Обеспечить прочность соединяемых деталей при наибольшем действительном натяге  Nmax, при котором будут отсутствовать пластические деформации.

Исходными данными для расчета являются: dн – номинальный диаметр соединения, м; d1 – внутренний диаметр вала, м; d2 – наружный диаметр вала; l – длина соединения, м; Мкр – передаваемый крутящий момент, Н*м.

Кроме перечисленых данных должны быть известны: материал соединяемых деталей, коэффициент трения f, величина шероховатости поверхностей соединяемых деталей.

Коэффициент трения f колеблется в широких пределах, потому что на прочность неподвижных соединений влияет много факторов. К ним относят шероховатость поверхностей соединяемых деталей, скорость запрессовки, наличие масла и т.д. В практических расчетах коэффициент трения выбирается  в зависимости от материала соединяемых деталей.

 

Материал соединяемых деталей         Коэффициент трения

Сталь – сталь                                                      0,15

Произведем расчет посадки с натягом для зажимной цанги

Числовые значения условия задачи

Номинальный диаметр соединения……………………………dн=6,6*10-3м

Наружный диаметр втулки……………………………………..d2=36*10-3м

Внутренний диаметр полого вала……………………….….….d1=14*10-3м

Длина соединения…………………………………………….…l=22*10-3м

Передаваемый крутящий момент……………………………Мкр=3,246 Н*м

Шероховатость поверхности втулки…………………………..RZD=5 мкм

Шероховатость поверхности вала……………………………...RZD=5 мкм

Коэффициент трения…………………………………………....f=0,15

Материал вала и втулки………………………………………...Сталь35Х

Модуль упругости…………………………………………ED=Ed=2,1*1011 Н/м2

Предел текучести для стали 35х……………………………..dт=750*106 Н/м2

Коэффициент Пуассона…………………………………………mD=md=0,3

 

Согласно методике расчета [1] и приведенным данным по формуле 1 определим величину наименьшего предельного давления pmin, оно определяется по крутящему моменту и размерам соединения:

 

 Н/м2,                                        (1)

 

где Мкр - передаваемый крутящий момент = 3,246 Н*м.

 dн -  номинальный диаметр соединения = 6,6*10-3.

l - длина соединения = 22*10-3.

f -  коэффициент трения =0,15.

 

Подставим в формулу 1 числовые значения, и получим:

 

После определения наименьшего предельного давления pmin, находим величину наименьшего допустимого натяга Nmin, по формуле 2, [1]:

 

 мкм,                    (2)

где Еи Еd – модули упругости материала отверстия и материала вала. Н/м2, он равен 2,1*106 Н/м2.

СD и С - коэффициенты, определяемые по формулам 3, 4 [1]:

;                                         (3)

 

;                                           (4)

 

где mD и md – коэффициент Пуассона для материала отверстия и вала. Для стали коэффициент Пуассона m=0,3.

Подставим значения в 3 и 4 формулы, и получим:

 

  

СD=1,74; Сd=3; тогда наименьший допустимый натяг Nmin ,будет равен:

 

 

С учетом наличия шероховатости поверхностей соединяемых деталей определяется величина расчетного натяга Nрасч, по формуле 5:

 

                    (5)

 

  

Зная величину расчетного натяга 34,4 мкм, по таблице (СТ СЭВ 144-75 ГОСТ 25347-82), и используя приложение 1 и 2 [1], выбираем посадку удовлетворяющую условию:

 

Nmin ст  Nрасч

В данном случае приведенному условию удовлетворяет посадка в системе отверстия:6,6, у которой Nminст=40мкм. Условие соблюдается , т.к. 4034,4.

Найдя предельные отклонения  отверстия 6,6M7(-0,015) и вала 6,6d8, определяют:

 

Nmax=es-EI=62+15=77 (мкм)

 Nmin=ei-ES=40-0=40  (мкм)

 

Затем по формуле 6 определяют наибольшее удельное давление pmax на сопрягаемых поверхностях при наибольшем натяге Nmaxст 77мкм выбранной посадки:

 

 Н/м2,                           (6)

 

Подставим значения в формулу 6:

 

Зная наибольшее предельное давление  рmax находим наибольшее напряжение по втулке, а также полого вала проверяем его на прочность, sD и sd по формулам 7, 8.

 

 Н/м2                                       (7)

 

   Н/м2                                              (8)

Подставим в формулу числовые значения в формулы 7, 8 и получим:

Проверка прочности втулки производится по условию:

 

sD <  sTD

 

А полого вала:

 

sd <  sTd

где sT – предел текучести материала при растяжении.

 

Если напряжения меньше предела текучести материала соединяемых деталей sT (приложение 5) [1], то посадка выбрана правильно.

 

142*106<750*106;     163*106<750*106

 

Расчет посадок с натягом заканчивается определением усилия Rn, необходимого при запрессовке вала во втулку, при максимальном натяге, он рассчитывается по формуле 9:

 

 , Н                                         (9)

 

где l – длина соединения, м;

       fn – коэффициент трения при запрессовке;  fn =(1,15…1,2)f;

       f – коэффициент трения. f=0,15 тогда fn =1,2*0,15=0,18

 

 

Усилие при запрессовке вала на втулку будет равно  приблизительно 0,08МН.

 

3.1.1.    Схема полей допусков соединяемых деталей.

 

Определяем предельные размеры и допуски на обработку деталей соединения согласно выбранной посадке:

а) отверстия

                     Dmax = Dн+ES = 6,6+0 = 6,6 (мкм)

                     Dmin = Dн  - EI = 6,6-0,015 =6,585 (мкм)

                              T = Dmax - Dmin = ES-EI;

        TD = 6,6 – 6,585 = 0,015 (мкм)

б) вала

       dmax = dн + es = 6,6 + 0,062 = 6,662 (мкм)

        dmin = dн + ei =6,6 + 0,040 =6,64 (мкм)

        Тd = dmax  - dmin = es – ei;

         Td = 6,662 – 6,64 =0,032 (мм) = 32 (мкм)

 

Строим схему расположения полей допусков. Схема изображена в произвольном масштабе. Номинальному размеру соединения соответствует нулевая линия, которая изображена горизонтально. Вверх от нее откладываются положительные отклонения размеров, а вниз – отрицательные. (рис. 1)

 

 

Рис.1 Схема расположения полей допусков соед54инения  6,6.

 

Определяем наибольший и наименьший натяги:

     Nmax= es – EI = 62 – (-15) = 77 (мкм)

     Nmin= ei – ES = 40 – 0  = 40 (мкм)

Допуск посадки:

     TN = Nmax -  Nmin  = 77-40=37 (мкм)

TN = es – ei + ES = TD =Td ;        TN = 22+15=37 (мкм)


 

 3.2. Расчёт калибра – кольца.

Калибрами называются такие измерительные инструменты, которыми проверяются правильность размеров и формы изделий и при помощи которых можно установить, что изготовленные изделия соберутся друг с другом в сборке и что это соединение изделий будет нужного качества.

Калибры предназначаются, главным образом, для измерения одного определенного размера. Они не позволяют измерить фактический размер изделия, а только дают возможность установить, что изделие не вышло за пределы указанных в чертеже границ - допусков на его изготовление.

Калибры бывают нормальные и предельные. Нормальные калибры имеют один размер, тот, который желательно получить на изделии. Годность изделия определяется вхождением в него калибра с большей или меньшей степенью плотности. Пользование нормальными калибрами требует большой квалификации и опыта рабочего и контролера.

 

Взаимозаменяемость - это свойство деталей собираться друг с другом с необходимым характером посадки без пригонки деталей по месту.

В настоящее время применяются, главным образом, предельные калибры. Нормальными калибрами пользуются значительно реже. Они применяются только в качестве контрольных калибров, а также для контроля профильных поверхностей изделий. Гладкие калибры применяются для измерения диаметров отверстий, диаметров валов, длин и высот.

Проходные калибры-пробки при измерении должны свободно входить в отверстие, непроходные - не должны входить в отверстие полностью, а только «закусывать». Если непроходной калибр входит в отверстие, то это значит, что сделан брак. Проходные скобы должны надеваться на вал   под действием   собственного веса.

Фактические размеры калибров отличаются от номинальных размеров потому, что:

1) калибры не могут быть абсолютно точно изготовлены;

2) в процессе пользования они изнашиваются и изменяют свой размер;

3) назначение их различно: они применяются либо для контроля изделия, либо для контроля самих калибров.

Расчет калибра.

Расчет исполнительных размеров гладких калибров-скоб

Расчет калибров производится для соединения с натягом или по переходной посадке. Контроль деталей по размеру для серийного производства, в моём случаи, осуществляется с помощью предельного калибра-кольца. Расчет исполнительных размеров производится по предельным значениям вала. По ГОСТ 25347-82 определяют верхнее и нижнее отклонения вала  8 b12:

верхнее отклонение вала e = -150 мкм,

нижнее отклонение вала е = -300 мкм.

Определим наибольший предельный размер вала

d = d+ es = 8 - 0,15 = 7,85 мм.,   (10)

Наименьший предельный размер вала

d= d+ еi =8 - 0,30 = 7,7 мм.,  (11)

Допуски размеров калибра-скобы определяем по ГОСТ 24853-81:


Таблица 1

Z1= 12 мкм – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра, для вала относительно наибольшего предельного размера вала;

Н1 = 14 мкм – допуск на изготовление калибров для вала;

Y1 = 0 мкм – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.

      Нр = 1,5 мкм – допуск на изготовление контрольного калибра для кольца

Производим расчет исполнительных размеров калибров-скоб. В качестве исполнительного размера скобы берём наименьший предельный размер ее положительным отклонением, равный допуску на изготовление калибра.

Наименьший предельный размер ПР стороны калибра-скобы

d minПР= dmax  Z1 = 7,85–0,012–0,007 = 7, 831 мм.,   (12)

Наименьший предельный размер НЕ стороны калибра-скобы

dminНЕ = dmin  = 7,7–0,007 =7,693 мм.,      (13)

Исполнительный размер ПР стороны калибра-скобы, который ставится на чертеже калибра, равен 7,831+0,012 мм.

Исполнительный размер НЕ стороны калибра-скобы, 7,693+0,012 мм.

Размер изношенного калибра-скобы

d изнПР = dmax + Y1 = 7,85 + 0,0 = 7,85 мм.,      (14)

Размеры контрольных калибров:

К – ПРmax = dmaxZ1 + Нр/2 = 7,85 – 0,012 + 0,00075 = 7,83875 мм;

(размер калибра К – ПР, проставляемый на чертеже  7,83875-0,0015 мм)

К - НЕmax = dmin + Нр/2 = 7,7 + 0,00075 = 7,70075 мм;

(размер калибра К – НЕ, проставляемый на чертеже  7,70075-0,0015 мм)

К – Иmax = dmax + Y1 + Нр/2 = 7,85 + 0,0 + 0,00075 = 7,85075 мм

(размер калибра К – И, проставляемый на чертеже  7,85075 -0,0015 мм)


4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Технико-экономические расчеты эффективности производства детали «Корпус»

При изготовлении детали корпус по базовому тех. процессу себестоимость изготовления составляла 1954,42 руб. Произведем расчет себестоимости изготовления с применением приспособлений.

Себестоимость — денежное выражение затрат предприятия на производство и реализацию продукции

Данные процесса изготовления детали представлены в таблице, причем заданы общемашиностроительные нормы времени всех операций по ее изготовлению.

4.1. Расчёт себестоимости детали корпус

Расчет штучно-калькуляционного времени для техпроцесса изготовления детали на обрабатывающих центрах с ЧПУ

4.1.1.Расчёт фонда оплаты труда.

Расчет основного времени для обработки на обрабатывающих центрах с ЧПУ производим исходя из пункта 2.6.1. : Т0 = 0,323 мин.

Остальные составляющие штучно-калькуляционного времени назначим по справочной литературе.

Расчет вспомогательного времени для токарных операций:

Тв= ус + Т30) + Туп + Тиз = (0,025 + 0,06) + (0,01 + 0,04) + (0,09 + 0,11) = 0,335 мин,     (1)

Тус – Время установки, Тзо – время закрепления открепления, Туп-время управления станком, Тизм – время измерений.

Расчет времени на техническое обслуживание рабочего места и отдых:

Тоб = Ттехорг, Ттех – время технического обслуживания, Торг – время организационного обслуживания.,        (2)

Ттехоtсм/Т, tсм – время на смену инструмента,      (3)

Время на смену одного инструмента не учитываем, поскольку в 140-CNC смена инструмента происходит за 1с (поворот на 180°)

Время на организационное обслуживание рабочего места составляет 1,7 % оперативного времени. Топ = Т0 + Тв = 0,323 + 0,335 = 0,658 мин.

Тогда Торг = 0,658·0,017 = 0,12 мин.

Тоб = Торг = 0,12 мин., Тоб – время обслуживания.

Время перерывов на отдых составляет 6 % оперативного времени, тогда

Тот = 0,06·0,658 = 0,1 мин

Находим штучно-калькуляционное время для операций на 140-CNC:

Тшк = Tп.з./n + То+ Tв·к+Тоб от = 0,323 + 0,335·1,85 + 0,22 = 1,17мин.,  (4)

Результаты расчетов свел в таблицу 1.

Таблица 1.

Номер и наименование операции

То, мин

Тв

Топ, мин

Тоб

Тот, мин

n шт.

Тшк, мин

Тусзо, мин

Туп, мин

Тиз, мин

Ттех, мин

Торг, мин

1. Токарная, сверлильная, с ЧПУ

0,323

0,085

0,05

0,2

0,658

0,5

0,07

0,24

1

1,17

Расчет штучного времени для операции штамповки.

Технически обоснованной штучной нормой времени называется время, необходимое для выполнения данной работы при правильной ее организации и наиболее рациональном использовании оборудования с учетом последних достижений науки и техники. Технические нормы времени не являются стабильными и предельными, а изменяются с усовершенствованием технологических средств и методов производства.

При техническом нормировании определяют норму штучного времени , необходимого для изготовления одной детали (выполнения одной операции).

Расчет нормы штучного времени для штамповки с ручной подачей заготовок можно определить по формуле (5.) :

, (5)

где n=22,5 х/мин. - число единичных ходов пресса,

 - коэффициент, показывающий отношение дополнительного времени к оперативному (для прессов усилием до 1 МН).

Норма штучного времени на один переход составляет 0.05мин. Норма времени на изготовлении одной готовой детали за 2 перехода будет в 2 раз больше.

, так как операций штамповок две и время на переустановку заготовки = 0,4 мин., то получаем, что общее время операции штамповки = 1+1+0,4 =2,4 мин.


Сведём все нормы в табл. 2.

Таблица 2 - Технологический процесс

Наименование

операции

Марка

оборудования

Разряд работы

Норма

времени

мин

час

Слесарная

Верстак слесарный, шкаф вытяжной.

4

5,125

0,085

Токарная, сверлильная на ЧПУ

140-CNC

6

1,17

0,02

Токарная

16К20

5

0,85

0,014

Штамповочная

ПСУ-10

6

2,4

0,04

Контрольная

Контрольный стол.

6

2,515

0,042

ИТОГО                                                                                           0,201

Программа выпуска (N) 300 шт

Наименование детали…………………………………………………………Корпус

Масса заготовки……………………………………………………………0,00578 кг

Масса детали…………………………………………………………….…0,00188 кг

Вид заготовки прокат

Марка материала …….Сплав ХН78Т

Расчет фонда заработной платы должен соответствовать основным принципам организации заработной платы на предприятии, т.е. правильному соотношению величины зарплаты и результатов труда.

Для определения сдельной расценки составляется планово-операционная карта:

Таблица 3 - Планово-операционная карта

Профессия

Разряд

Норма времени

Часовая

тарифная ставка, руб

Сдельная расценка, руб.

мин

час

Слесарная

4

5,125

0,085

60

5,1

Токарная, сверлильная на ЧПУ

6

1,17

0,02

90

1,8

Токарная

5

0,85

0,014

76

1,064

Штамповочная

6

2,4

0,04

70

2,8

Контрольная

6

2,515

0,042

65

2,73

ИТОГО:

13,494

На нормированную заработную плату начисляется премия и районный коэффициент:

Принимаем: премию 24%, районный коэффициент 30%, резерв на отпуск 14,64%, резерв на КПЭ 12%.

Заработная плата: 13,494 1,24  1,3 = 21,75 руб.

Резерв на отпуск : 21,75  14,64% =3,184

Резерв на КПЭ: 13,494 12% =1,62

ФОТ=0,201 26,554=5,337 руб.

4.2. Расчет стоимости материала

Таблица 4- Расчет стоимости материала

Марка  

материала

Масса  заготовки,кг

Цена  за 1 кг материала

Стоимость  материала

Отходы

Стоимость за вычетом отходов

Масса отходов,кг

Цена за 1 кг отходов

Стоимость отходов, руб.

Сплав ХН78Т

0,00578

3300

19,074

0,0039

2500

9,75

9,324

4.3.Транспортно-заготовительные расходы (5% от стоимости материала):  
руб.

4.4.Отчисления на социальные нужды (30,5 % от основной з/п):
руб.

4.5.Общепроизводственные расходы (434% от ФОТ осн. рабочих):

руб.

4.6.Цеховая себестоимость (п.п.1-5):  
9,324 +
+5,337 ++=39,92 руб.

4.7.Общехозяйственный расходы (18% от цеховой себестоимости):
руб.

4.8.Полная себестоимость (п.п.6,7):
39,92 +7,2=47,12 руб.

4.9.Прибыль (25%):
руб.

4.10.Налог на добавленную стоимость (18%):
руб.

4.11.Цена (п.п.8-11):

47,12 +11,78+10,6=70,5 руб.


Таблица 5 - Составление калькуляции на изготовление детали при применении приспособлений.

№ п/п

Статьи калькуляции

Затраты на 1 деталь, руб.

Затраты на программу, руб.

1

Основные материалы

9,324

2797,2

2

Транспортно-заготовительные расходы

0,467

140,1

3

Основная заработная плата

5,337

1601,1

4

Отчисления на социальные нужды

1,63

489

5

Общепроизводственные расходы

23,16

6948

6

Цеховая себестоимость

39,92

11976

7

Общехозяйственные расходы

7,2

2160

8

Полная себестоимость

47,12

14136

9

Прибыль (25%)

11,78

3534

10

Налог на добавленную стоимость (18%)

10,6

3180

11

Цена

70,5

21150

4.12. Оценка стоимости детали при базовом и проектируемом технологическом процессе.

Таблица 6 - Составление калькуляции на изготовление детали по базовому технологическому процессу.

№ п/п

Статьи калькуляции

Затраты на 1 деталь, руб.

Затраты на программу, руб.

1

Полная себестоимость

60,62

18186

2

Прибыль (25%)

13,38

4014

3

Налог на добавленную стоимость (18%)

13,32

3996

4

Цена

87,32

26196

Таблица 7 – Сравнение калькуляции базового и проектируемого технологического процесса

№ п/п

Статьи калькуляции

Базовый т.п, руб.

Проектируемый

т.п, руб.

1

Полная себестоимость

60,62

47,12

2

Прибыль (25%)

13,38

11,78

3

Налог на добавленную стоимость (18%)

13,32

10,6

4

Цена

87,32

70,5

Сравнивая калькуляцию базового и проектируемого технологического процесса получаем снижение себестоимости единицы продукции на 13,5 руб., а цены на 16,82 руб. При расчете на программу получаем соответственно 4050 руб. и 5046 руб. При этом повышается качество выпускаемой продукции и значительно уменьшает трудоемкость изготовления детали.


5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

5.1 Техника безопасности при работе на обрабатывающих центрах

140-CNC

5.1.1 Общие указания по безопасности

1. Оператор, работающий на станке, должен пройти соответствующее обучение.

2. Оператор станка не должен нарушать инструкции, изложенные в настоящем Руководстве.

3. Рабочее место, где будет использоваться станок, должно быть хорошо освещено.

4. Станок и рабочее место следует всегда содержать в чистоте и порядке.

5. Не загромождать рабочую зону вокруг станка какими-либо предметами, которые могут повлиять на безопасность эксплуатации.

6. Оператор должен носить соответствующую обувь, чтобы случайно не поскользнуться и защитить ноги от возможных ударов.

7. Во время работы на станке оператор должен надевать защитные очки.

8. Длинные волосы могут быть затянуты станком. Оператору следует всегда завязывать и убирать волосы так, чтобы они не мешали работе, либо надевать головной убор.

9. Запрещается работать на станке в перчатках.

10. Перед началом работы на станке необходимо снять ожерелья и галстуки либо убрать их под одежду.

11. Запрещается работать на станке или производить техобслуживание при плохом самочувствии или после принятия алкоголя.

12. Запрещается влезать на станок, цепляясь за его части; при необходимости следует пользоваться лестницей.

13. Не касаться вращающихся частей руками или другими частями тела.

14. Не касаться вращающихся частей станка ручным инструментом или другими предметами.

15. Не открывать электрошкаф, не снимать защитные крышки клеммных коробок и другое защитное ограждение.

16. Не следует пользоваться отверткой или другим ручным инструментом для забивания или поддевания элементов станка.

17. Запрещается использовать воздушный компрессор для чистки станка, электрошкафа или блока ЧПУ.

18. Запрещается убирать стружку руками.

5.1.2 Соблюдение правил ТБ при эксплуатации станка

Для обеспечения безопасности персонала и оборудования данный станок оснащен различными защитными устройствами. Оператор должен четко представлять, какие меры безопасности необходимо применять в каждом конкретном случае.

Предполагается, что оператор прошел соответствующее обучение, имеет необходимые навыки и допущен к работе на станке. Необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности.

1. Перед началом эксплуатации станка следует убедиться в отсутствии посторонних лиц в пределах рабочей зоны, которая может быть потенциально опасной во время работы станка.

2. Перед началом работы на станке необходимо внимательно ознакомиться с Руководством по эксплуатации. Для получения подробных разъяснений по отдельным возникающим вопросам следует обращаться к производителю.

           3. Для проверки станка и проведения техобслуживания рекомендуется следовать инструкциям, изложенным в настоящем Руководстве.

4. Запрещается удалять защитное ограждение и отключать функции

блокировки.

5. Запрещается снимать предупредительные таблички, закрепленные на станке; при возникновении сомнений или неясностей, а также при отбраковке или списании табличек следует обращаться к производителю.

6. Перед пуском станка следует убедиться в том, что в случае возникновения аварийной ситуации станок может быть остановлен адекватным способом.

7. Перед пуском станка необходимо точно выяснить, какая функция будет выполняться после включения станка.

8. Запрещается дотрагиваться до инструмента и заготовки во время работы двигателей шпинделя и органов подачи.

9. Запрещается использовать затупившийся или поврежденный инструмент.

10. Не очищать и не устанавливать, а также не снимать заготовку во время работы двигателей шпинделя и органов подачи.

11.Запрещается открывать дверцу станка во время работы двигателя шпинделя.

12. Перед пуском станка необходимо убедиться, что заготовка должным образом зажата в гидравлическом патроне и ее вращение сбалансировано.

13. Следует убедиться в том, что инструменты установлены правильно и надежно закреплены.

14. Запрещается использовать СОЖ с низкой температурой воспламенения.

15. С помощью функции холостого прогона перед запуском программы следует убедиться в том, что в ней отсутствуют ошибки.

16. При зажиме длинных заготовок следует использовать регулировку синхронизации.

17. Если масса заготовки превышает 10 кг, для ее установки и снятия необходимо использовать подъемное оборудование.

18. При использовании 2 центров для зажима заготовки рекомендуется следовать инструкциям Руководства по эксплуатации для снятия гидравлического патрона.

19. Запрещается обрабатывать заготовку в направлении от шпинделя – это может привести к вылету заготовки.

20. Перед началом обработки заготовки следует убедиться в соответствии режима резания инструмента и заготовки.

21. Не рекомендуется касаться руками и пытаться остановить шпиндель до его полного останова.

22. Не следует облокачиваться на станок или пульт управления – это может привести к неправильной работе станка.

23. Техническое обслуживание станка должно производиться квалифицированным персоналом в соответствии с указаниями ответственного лица.

24. Должна быть предусмотрена дополнительная опора для стрежневой заготовки, выступающей за края цилиндра патрона; во время ее обработки все лица должны находиться вне этой рабочей зоны.

25.Максимальная частота вращения шпинделя 4800 об/мин  не следует включать максимальную частоту вращения шпинделя, если он долгое время не работал.

26. Имеются ограничения по давлению в патроне и частоте вращения шпинделя; они зависят от типа патрона, массы и размеров заготовки.

27. Запрещается использовать станок для обработки магнийсодержащих материалов.

28. Запрещается использовать станок во взрывоопасной среде.

29. Если произошло ухудшение свойств СОЖ, необходима ее замена.

30. Следует убедиться, что освещенность при использовании галогеновой лампы превышает 300 люкс. Заменить лампу, если она не включается или разбилась.

5.1.3 Меры безопасности для электрооборудования

1. Необходимый источник питания станка – 220 В перем. тока, 3 фазы.

2. Необходимо предусмотреть достаточно места для открывания электрошкафа при проведении техобслуживания. Внутри шкафа предусмотрена пластина заземления, которая должна быть подсоединена к общей шине заземления.

3. Все работы по техобслуживанию и настройке, относящиеся к электроуправлению, должны осуществляться персоналом, прошедшим соответствующее обучение.

4. Перед тем как открыть электрошкаф, необходимо выключить электропитание.

5. Перед заменой электрических элементов следует убедиться в том, что питание выключено.

6. Во избежание включения питания во время проведения техобслуживания перед станком необходимо установить предупредительную табличку.

7. Запрещается отключать соединения, относящиеся к функциям защитной блокировки.

8. Перед началом эксплуатации станка необходимо внимательно прочитать все предупредительные таблички и проверить проводные соединения.

9. Перед проведением техобслуживания необходимо убедиться в том, что питание выключено; использовать только инструменты с изолирующими ручками.

10. Запрещается использовать плавкие предохранители, параметры которых превышают предусмотренные, и заменять их металлическими перемычками.

11. Заменять провода следует только теми, которые соответствуют оригинальным стандартным проводам по техническим характеристикам и цвету.

12. Перед включением электропитания после завершения техобслуживания необходимо убедиться в том, что на станке не осталось никого из обслуживающего персонала.

13. Если в сети электропитания отсутствует заземление, следует установить шину заземления и подсоединить ее к станку.

14. Запрещается размещать какие-либо предметы (продукты питания и проч.) в электрошкафу и на пульте управления.

Таблица 16.

Зона

Потенциальная опасность в нормальном режиме работы

1

Касание серводвигателя x под высоким напряжением может вызвать опасность поражения электрическим током

2

Движущийся суппорт и револьверная головка может вызвать опасность раздавливания и удара

3

Касание серводвигателя z  под высоким напряжением может вызвать опасность поражения электрическим током

4

Движущийся отражательный щиток может вызвать опасность раздавливания

Продолжение таблицы 16.

5

Цепь и зубчатое колесо могут привести к травме руки

6

Касание смазочного насоса под высоким напряжением может вызвать опасность поражения электрическим током

7

Касание ЭЛТ под высоким напряжением может вызвать опасность поражения электрическим током

8

Вращение барабана револьверной головки может вызвать опасность удара и поражения инструментом

9

Вращающийся патрон может вызвать опасность соскока и вылета заготовки

10

Движущийся ремень может вызвать опасность перехлестывания

11

Касание двигателя шпинделя под высоким напряжением может вызвать опасность поражения электрическим током

12

Открытый главный рубильник или электрошкаф могут вызвать опасность поражения электрическим током

13

Касание насоса сож под высоким напряжением может вызвать опасность поражения электрическим током

14

Касание гидравлического насоса под высоким напряжением может вызвать опасность поражения электрическим током

5.1.4 Потенциальная опасность при эксплуатации

При использовании станка необходимо ЧЕТКО ЗНАТЬ о возможной эксплуатационной опасности, возникающей в нижеперечисленных случаях.

А) Поражение кожи, вызванное СОЖ

Поражение кожи может быть вызвано продолжительным контактом с СОЖ,
в частности с СОЖ для обработки резанием, а также эмульсионной СОЖ.

Должны быть приняты следующие меры предосторожности:

1. Избегать ненужных контактов с СОЖ.

2. Надевать защитную одежду.

3. Использовать защитные щитки и защитное ограждение.

4. Не надевать промасленную или загрязненную СОЖ одежду.

5. После работы тщательно вымыть все участки кожи, контактировавшие
с СОЖ.

Б) Безопасная работа патронов станка

Параметры рабочих скоростей и максимальных рекомендуемых рабочих скоростей представлены в данном Руководстве лишь в качестве справочных. Эти параметры должны рассматриваться только в качестве общего руководства по следующей причине: они применимы лишь для патронов в хорошем состоянии.

Если патрон имеет повреждение, высокая частота вращения может стать опасной. Это применимо, в частности, к патронам с корпусами из серого чугуна, где возможно образование трещин.

Усилие зажима, необходимое для конкретного применения, заранее неизвестно.

Фактическое усилие зажима, используемое для конкретного применения, неизвестно изготовителю патрона.

Существует опасность ненадежного зажима заготовки ввиду действия центробежной силы при определенных условиях, к которым относятся:

(a) слишком высокая частота вращения для конкретного применения;

(б) масса и тип зажимных кулачков нестандартные;

(в) радиус, на котором работают зажимные кулачки;

(г) состояние патрона – недостаточная смазка;

(д) разбалансировка;

(е) сила сжатия, приложенная к заготовке в статическом состоянии;

(ж) величина сил резания;

(з) закреплена заготовка изнутри или снаружи.

Этим факторам необходимо уделять особое внимание. Так как они изменяются в каждом отдельном случае, изготовитель не может предоставить конкретные цифры для общих вариантов применения. Эти факторы находятся вне его контроля [8].

5.2 Техника безопасности при работе на ЭВМ

5.2.1 Требования безопасности перед началом работы

1. Перед началом работы оператор обязан:

вымыть лицо и руки с мылом и одеть белый х/б халат;

осмотреть и привести в порядок рабочее место;

отрегулировать освещенность на рабочем месте, убедиться в достаточности освещенности, отсутствии отражений на экране, отсутствии встречного светового потока;

проверить правильность подключения оборудования в электросеть;

убедиться в наличии защитного заземления и подключения экранного проводника к корпусу процессора;

протереть специальной салфеткой поверхность экрана и защитного фильтра;

убедиться в отсутствии дискет в дисководах процессора персонального компьютера;

проверить правильность установки стола, стула, подставки для ног, пюпитра, положения оборудования, угла наклона экрана, положение клавиатуры и, при необходимости, произвести регулировку рабочего стола и кресла, а также расположение элементов компьютера в соответствии с требованиями эргономики и в целях исключения неудобных поз и длительных напряжений тела.

2. При включении компьютера оператор обязан соблюдать следующую последовательность включения оборудования:

включить блок питания;

включить периферийные устройства (принтер, монитор, сканер и др.);

включить системный блок (процессор).

3. Оператору запрещается приступать к работе при:

отсутствии на ВДТ гигиенического сертификата, включающего оценку визуальных параметров;

отсутствии информации о результатах аттестации условий труда на данном рабочем месте или при наличии информации о несоответствии параметров данного оборудования требованиям санитарных норм;

отсутствии защитного экранного фильтра класса "полная защита";

отключенном заземляющем проводнике защитного фильтра;

обнаружении неисправности оборудования;

отсутствии защитного заземления устройств ПЭВМ и ВДТ;

отсутствии углекислотного или порошкового огнетушителя и аптечки первой помощи;

нарушении гигиенических норм размещения ВДТ (при однорядном расположении менее 1 м от стен, при расположении рабочих мест в колонну на расстоянии менее 1,5 м, при размещении на площади менее 6 кв.м на одно рабочее место, при рядном размещении дисплеев экранами друг к другу).

5.2.3 Требования безопасности во время работы

1. Оператор во время работы обязан:

выполнять только ту работу, которая ему была поручена, и по которой он был проинструктирован;

в течение всего рабочего дня содержать в порядке и чистоте рабочее место;

держать открытыми все вентиляционные отверстия устройств;

внешнее устройство "мышь" применять только при наличии специального коврика;

при необходимости прекращения работы на некоторое время корректно закрыть все активные задачи;

отключать питание только в том случае, если оператор во время перерыва в работе на компьютере вынужден находиться в непосредственной близости от видеотерминала (менее 2 метров), в противном случае питание разрешается не отключать;

выполнять санитарные нормы и соблюдать режимы работы и отдыха;

соблюдать правила эксплуатации вычислительной техники в соответствии с инструкциями по эксплуатации;

при работе с текстовой информацией выбирать наиболее физиологичный режим представления черных символов на белом фоне;

соблюдать установленные режимом рабочего времени регламентированные перерывы в работе и выполнять в физкультпаузах и физкультминутках рекомендованные упражнения для глаз, шеи, рук, туловища, ног;

соблюдать расстояние от глаз до экрана в пределах 60 - 80 см.

2. Оператору во время работы запрещается: касаться одновременно экрана монитора и клавиатуры; прикасаться к задней панели системного блока (процессора) при включенном питании; переключение разъемов интерфейсных кабелей периферийных устройств при включенном питании; загромождать верхние панели устройств бумагами и посторонними предметами; допускать захламленность рабочего места бумагой в целях недопущения накапливания органической пыли; производить отключение питания во время выполнения активной задачи; производить частые переключения питания; допускать попадание влаги на поверхность системного блока (процессора), монитора, рабочую поверхность клавиатуры, дисководов, принтеров и др. устройств; включать сильноохлажденное (принесенное с улицы в зимнее время) оборудование; производить самостоятельно вскрытие и ремонт оборудования; превышать величину количества обрабатываемых символов свыше 30 тыс. за 4 часа работы.

5.2.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях

Оператор обязан:

во всех случаях обнаружения обрыва проводов питания, неисправности заземления и других повреждений электрооборудования, появления запаха гари немедленно отключить питание и сообщить об аварийной ситуации руководителю и дежурному электрику;

при обнаружении человека, попавшего под напряжение, немедленно освободить его от действия тока путем отключения электропитания и до прибытия врача оказать потерпевшему первую медицинскую помощь;

при любых случаях сбоя в работе технического оборудования или программного обеспечения немедленно вызвать представителя инженерно-технической службы эксплуатации вычислительной техники;

в случае появления рези в глазах, резком ухудшении видимости - невозможности сфокусировать взгляд или навести его на резкость, появлении боли в пальцах и кистях рук, усилении сердцебиения немедленно покинуть рабочее место, сообщить о происшедшем руководителю работ и обратиться к врачу;

при возгорании оборудования, отключить питание и принять меры к тушению очага пожара при помощи углекислотного или порошкового огнетушителя, вызвать пожарную команду и сообщить о происшествии руководителю работ.

5.2.5 Требования безопасности после окончания работы

1. По окончании работ оператор обязан соблюдать следующую последовательность выключения вычислительной техники:

произвести закрытие всех активных задач;

выполнить парковку считывающей головки жесткого диска (если не предусмотрена автоматическая парковка головки);

убедиться, что в дисководах нет дискет;

выключить питание системного блока (процессора);

выключить питание всех периферийных устройств;

отключить блок питания.

2. По окончании работ оператор обязан осмотреть и привести в порядок рабочее место, повесить халат в шкаф и вымыть с мылом руки и лицо.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе дипломного проектирования была  разработана  и  проанализирована

технология механической обработки детали «Обойма» на обрабатывающих центрах с ЧПУ  с  применением  средств автоматизации, начиная с выбора  заготовки  и  заканчивая  термообработкой  и контрольными операциями.  Данная работа также включала в себя разработку технологического процесса изготовления детали с использованием универсального оборудования для оценки эффективности технологии изготовления проектной детали на станке с ЧПУ. Разработка технологии изготовления, помимо учебного, носит прикладной характер. По данной технологии на «ПО «Маяк» планируется выпуск партии деталей.

В процессе расчета режимов обработки детали на универсальном оборудовании и, впоследствии, оценка трудоемкости изготовления, была обоснована экономическая целесообразность внедрения разработанной технологии обработки с использованием станка с ЧПУ с расчетом полной себестоимости готового изделия. Расчеты показали, что использование технологии обработки на обрабатывающих центрах снижает общее время изготовления изделия почти на 2 минуты, по сравнению с традиционной технологией изготовления на универсальном металлорежущем оборудовании. Технико – экономические расчеты показали возможность получения годового экономического эффекта в размере 4050  рублей для партии деталей в 300 единиц.

При дипломном проектировании были полностью решены задачи, поставленные в задании. Кроме того, в процессе выполнения дипломной работы на одном из подразделений «ПО «Маяк» удалось познакомиться с CAM - программой FANUC 21iB и выполнить с ее помощью генерирование управляющей программы для обрабатывающих центров с ЧПУ (модель 140 - CNC). Трехмерная модель проектируемой детали, выполненная в системе Компас 3D, позволила существенно облегчить работу как с графической частью дипломного проекта, так и с созданием управляющей программы для обрабатывающих центров.

Программа FANUC 21iB для генерирования управляющих программ обрабатывающих центров с ЧПУ на производстве используется относительно недавно и позволила существенно облегчить труд инженерам – технологам при их написании. Применение трехмерного моделирования в технологии производства управляющих программ существенно сократило время диалога между двумя программами благодаря технологии импорта трехмерной геометрии детали из CAD – программы в CAM – программу. Осуществленная в процессе дипломного проектирования технология взаимодействия CADCAM программ при создании технологического процесса, отвечает самым последним достижениям в области процессов автоматизации выпуска изделий в машиностроении от этапа конструкторского проектирования до формирования управляющей программу для станка с ЧПУ.

Считаю, что все поставленные задачи в задании на дипломное проектирование выполнены полностью. Методы решения полностью удовлетворяют последним научно – техническим достижениям в области создания конструкторской и технологической документации. Результаты проведенной работы будут востребованы в реальном производстве.

          

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 656 с., ил.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.

3. Общемашиностроительные нормативы режимов резания, в 2-х. т.,
А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев. Москва «Машиностроение», 1991.

4. Орлов П. И. Основы конструирования: Справочно – методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 1/под ред. П. Н. Учаева. – Изд. 3 – е, испр. – М.: Машиностроение, 1988. – 544 с.: ил.

5. Дунаев П. Ф., Леликов О. П., Варламова Л. П. Допуски и посадки. Обоснование выбора: Учеб. Пособие для студентов машиностроительных вузов. – М: - Высш. шк., 1984. – 112 с., ил.

6. Общий каталог металлорежущего инструмента ООО «Искар РФ Восток», http://www.iscar.ru/

7. Анурьев В. И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х т. 1. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 728 с. ил.

8. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов/С. А. Чернавский, К. Н. Боков, И. М. Чернин и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 416 с.: ил.

9. Материалы с Web – сайтов

http://www.iscar.ru/;

http://www.8e.ru/firms/f1978.php;

http://www.ural-metal.info/marks/marks_steel/22_15.shtml.

10. Э. Р. Логунова «Расчет припусков на механическую обработку», учебное пособие.

11. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Г67 (Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учеб. пособие для машиностроит. спец. Вузов).- 4-ое издание, перераб. и доп.-Ми.: Выш. Школа 1983. 256 с., ил.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34993. Препринимательство 30.5 KB
  Самостоятельность в организации производства дополняется коммёрческой свободой. Она предполагает поиск новых путей развития производства. Предприниматель второго типа для достижения намеченной цели имеет во внешней среде альтернативные возможности сопоставляет их с имеющимися ресурсами и выбирает новую комбинацию факторов производства. Предприниматель берет на себя инициативу соединения и координацию факторов производства труда земли и капитала.
34994. Основные понятия собственности. Формы деловых предприятий 30.5 KB
  Основные понятия собственности. В отношении собственности выделяют юридические правовые и экономические отношения собственности. Первые характеризуют отношения субъектов собственности собственников к объектам собственности имуществу. Экономические отношения собственности возникают только там где собственность служит источником дохода.
34996. Бухгалтерские издержки 30.5 KB
  Бухгалтерские издержки определяются фактическими затратами на заработную плату рабочих и служащих расходами на сырье и материалы величиной амортизационных отчислений по капитальному оборудованию и т. Бухгалтерские издержки лежат в основе определения бухгалтерской фактической прибыли предприятия которая определяется как общая выручка минус бухгалтерские издержки. Инструментами экономического анализа выступают так называемые экономические издержки. Экономические издержки фирмы это издержки рассчитанные с учетом альтернативного...
34998. Закон убывающей производительности (отдачи) 29 KB
  Дело в том что в краткосрочном периоде когда технологический процесс остается неизменным а величина хотя бы одного фактора является фиксированной неизменной неизбежно наступает такой момент когда каждая новая вовлекаемая в производство единица переменного фактора будет обеспечивать меньшее увеличение выпуска продукции чем предыдущая. Но по закону убывающей предельной производительности последовательное увеличение переменного ресурса при неизменности других ведет к убывающей отдаче данного фактора то есть к снижению предельного...
34999. Издержки производства в долгосрочном периоде. Эффекты мас 32 KB
  Хозяйственная практика показывает что на каждой ступени расширения производственных мощностей и увеличения объемов производства происходит постепенное снижение издержек производства на единицу продукции. Эта закономерность проявляющаяся слабее или сильнее практически в любом виде производства объясняется действием так называемых эффектов масштаба. Если долговременные средние издержки падают с ростом выпуска говорят что фирма имеет экономию обусловленную ростом масштабов производства.
35000. Принцип формирования и виды доходов населения 32 KB
  Признаются равно справедливыми и приемлемыми и высокие доходы тех кто преуспел в конкуренции и низкие доходы а то и отсутствие таковых тех кто потерпел неудачу. Доходы населения принято классифицировать в соответствии с разными признаками. доходы за вычетом налогов и взносов. Номинальные доходы сумма денег полученная человеком за определенный период времени.
35001. Проблема неравенства доходов. Кривая Лоренца 32 KB
  На потребительском рынке это неравенство возможностей проявляется в неравной платежеспособности покупателей в основе которой лежит неравенство доходов. Очевидно что при равном распределении доходов какими бы благими намерениями оно ни оправдывалось в обществе не будут производить предметы роскоши ибо их некому будет купить. И наоборот в обществе с неравным распределением доходов выпускаемая продукция и оказываемые услуги будут значительнее разнообразнее а структура потребления разных доходных групп будет существенно различаться.