86694

Механический участок обработки деталей типа «Вал-»

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Целью данной работы является разработка участка механической обработки валов, проектирование технологических процессов изготовления типовых, средней сложности типовых операций деталей отраслевого машиностроения, модернизация типового технологического процесса для повышения производительности и качества производства.

Русский

2015-04-09

944 KB

22 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Московский Государственный Университет

Кафедра «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация»

Дипломная работа по технологии машиностроения

Тема проекта: Механический участок обработки деталей типа «Вал-»

Студент

Группа

Руководитель

Москва 2012

Оглавление:

[1] Оглавление:

[2] Аннотация.

[3] Введение

[4] 1.Аналитический обзор.

[4.1] 1. 2. Назначение и конструктивные особенности детали:

[5] 2. Технологичность детали

[6] 3 Выбор вида заготовки:

[6.1] 3.1 Выбор материала заготовки.

[6.2] 3.2 Характеристика стали

[6.3]    

[6.4] Табл.3 Химический состав в % стали

[6.5] 3.4 Расчет припусков на обработку.

[7] Рис.1 Схема расположения допусков

[8] 4. Выбор способа обработки детали

[8.1] 4.1 Выбор и обоснование схем технологических баз.

[9] 5. Технологический процесс изготовления вал-а.

[9.1]  

[9.2] 5.1 Разработка технологического процесса изготовления вал-а.

[9.2.0.1] Фрезерно-центровал-ьная

[9.3] 5.2 Разработка структуры операции и выбор необходимого инструмента и приспособлений в наладке.

[9.4] 5.3 Аналитический расчет режимов резания для основных операций. Расчёт режимов резания аналитическим методом на операцию сверления.

[9.5] Аналитический расчет  режимов резания для токарной операции

[9.6] 5.5 Нормирование техпроцесса

[9.7] 5.6 Выбор оборудования. Характеристики.

[9.7.1] Вертикально-протяжной полуавтомат для наружного протягивания 5К328А.

[9.8] 5.7  Подбор режущего инструмента.

[9.9] 5.8 Подбор контрольно-измерительного инструмента.

[10] 6. Описание конструкции приспособлений:

[10.1] 6.1 Расчёт сил зажима заготовки:

[11] 7. Выбор типа производства.

[11.1] 7.1 Обоснование типа производства

[12] 8. Технико-экономические показатели участка.

[13] Определение производственных площадей

[14] 9. Вопросы экологии и безопасности
жизнедеятельности на предприятии

[14.1] 9.1. Техника безопасности на участке механической обработки.

[14.2] 9.2. Меры безопасности при работе на станках с ЧПУ

[14.3] 9.3. Противопожарная защита.

[14.4] 9.4. Разработка системы производственного
освещения участка механической обработки деталей.

[14.5] 9.5 Общие требования безопасности.

[14.6] 9.6 Охрана труда.

[14.7] 9.3 Противопожарная безопасность.

[15] Заключение.

[16] Литература


Аннотация.

В работе рассмотрены:

- Общие положения металлообрабатывающей промышленности, перспективы развития, ситуация в данной области;

- технология обработки детали;

- конструкторский раздел;

- обоснование выбора типа производства, разработка плана участка;\

- экономический раздел;

- раздел охраны труда;

- заключение.

Введение

Ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано сыграть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. В этой связи первостепенной задачей являются разработка и массовое производство современной электронно-вычислительной техники.

Ближайшая цель машиностроителей - изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Новые подходы потребуются в инвестиционной и структурной политике, в развитии науки и техники.

На преодоление дефицита трудовых ресурсов, повышение производительности труда нацелены многие экономические эксперименты, в основе которых лежат организационные, научно-технические и экономические решения. В этом же направлении действуют и другие научно-технические программы. По мнению специалистов, они позволят не только создать новые приборы, машины и механизмы, прогрессивные технологические процессы, но и сэкономить труд около 3 млн. человек.

Слово «технология» означает науку, систематизирующую совокупность приемов и способов обработки (переработки) сырья, материалов, полуфабрикатов соответствующими орудиями производства в целях получения готовой продукции. В состав технологии включается и технический контроль производства. Важнейшие показатели, характеризующие технико-экономическую эффективность технологического процесса: расход сырья, полуфабрикатов и энергии на единицу продукции; количество и качество получаемой готовой продукции, изделий; уровень производительности труда; интенсивность процесса; затраты на производство; себестоимость продукции, изделий.

Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припуски на нее, базирование заготовок; способы механической обработки поверхностей - плоских, цилиндрических, сложнопрофильных и др.; методы изготовления типовых деталей - корпусов, вал-ов, зубчатых колес и др.; процессы сборки (характер соединения деталей и узлов, принципы механизации и автоматизации сборочных работ); конструирование приспособлений.

Технология машиностроения постоянно обновляется и изменяется по мере развития техники. Совершенствование технологии — важное условие ускорения технического прогресса.

Целью данной работы является разработка участка механической обработки вал-ов, проектирование технологических процессов изготовления типовых, средней сложности типовых операций деталей отраслевого машиностроения, модернизация типового технологического процесса для повышения производительности и качества производства.


1.Аналитический обзор.

Современное машиностроительное производство характеризуется постоянным ростом требований к качеству продукции и усложнением задач по его обеспечению, повышением гибкости, т.е. смены номенклатуры выпускаемых изделий, что обуславливает необходимость сокращения сроков технологической подготовки производства. Производственные задачи усложняются, требования к качеству их решения возрастают, сроки решений сокращаются, возникает необходимость принятия эффективных решений в минимальные сроки.

Важнейшей проблемой, возникающей при разработке технологических процессов и при их реализации в производстве является выбор рационального технологического решения. При этом под технологическим решением понимается любое решение, принятое при технологической подготовке производства или при изготовлении продукции, относящееся непосредственно к определению или изменению состояния объекта производства и направленное на обеспечение выпуска продукции. В основу разработки технологического процесса положены два принципа: технический и экономический. В соответствии с первым принципом проектируемый технологический процесс должен полностью обеспечивать выполнение требований рабочего чертежа и технических условий приемки изделия. Согласно второму принципу изготовление изделия должно вестись с минимальными затратами энергетических и трудовых ресурсов, определяющих издержки производства.

Проектирование технологического процесса является многовариантной задачей. Для изготовления одной и той же детали или сборочной единицы могут быть спроектированы различные технологические процессы, отличающиеся технико-экономическими показателями, прежде всего производительностью и затратами на изготовление.
Технический и экономический принципы проектирования технологического процесса, отражая различные стороны изготовления машины, иногда находятся в диалектическом противоречии. Разрешение данного противоречия достигается за счет компромисса и решения задач оптимизации технологического процесса. Технический принцип должен соблюдаться всегда. Наиболее часто достигают компромисса между производительностью и затратами. При равной производительности сопоставляемых технологических процессов выбирают процесс, обеспечивающий минимум затрат. При равных затратах обычно выбирают технологический процесс, обеспечивающий большую производительность. При разных затратах и производительностях выбирают технологический процесс, обеспечивающий минимум затрат, при условии, что производительность всех сравниваемых вариантов не ниже заданной. При выпуске особо важной продукции или в экстремальных условиях на определенный период времени предпочтение отдают технологическому процессу, обеспечивающему большую производительность. Оптимизацию можно выполнять на уровне операций, когда выбирают оптимальный метод обработки, структуру и параметры операции (последовательность переходов и режимы резания), и на уровне всего технологического процесса, когда определяют содержание его основных этапов, их порядок и взаимосвязь (структуру технологического процесса). В последнем случае оптимизация носит характер структурной оптимизации. Доказано, что структурная оптимизация эффективнее параметрической и позволяет получать более оптимальные решения. Например, эффективность операции обработки деталей на автоматизированном оборудовании во многом зависит от оптимальности состава и последовательности переходов и в меньшей степени от оптимизации режимов резания. Структурную оптимизацию осуществлять сложнее, чем параметрическую.

В настоящее время большинство научных исследований посвящено решению отдельных научных проблем, обеспечивающих эффективность производства и заданное качество продукции. К таким направлениям можно отнести:
-отработка конструкции деталей на технологичность;  оптимизация режимов резания для обеспечения заданных требований к точности и параметрам качества поверхностного слоя; оптимизация структуры отдельной операции и маршрута обработки детали; обоснование производственной структуры в зависимости от заданных производственных условий выпуска изделий.

Условия рыночной экономики и острая конкуренция в производстве изделий машиностроения обуславливают переход от крупносерийного и массового производства к серийному, часто сменяемому производству, что требует более четко и комплексно подходить к решению технологических и организационных вопросов при проектировании технологических процессов и, в дальнейшем, к проектам производственных систем и организации их работы.
При этом, факторами при обосновании рациональности технологического решения являются: обеспечение заданных требований качества деталей, в том числе допусков на геометрические размеры, шероховатость поверхностей, специальные требования к качеству рабочих поверхностей детали;

- обеспечение заданной производительности, определяемой годовой потребностью деталей в соответствии с заданными сроками поставки деталей на сборку изделий;

- минимизация ресурсов, необходимых для изготовления детали с заданными характеристиками; - минимизация производственного цикла изготовления деталей; минимизация общих затрат на производство (технологическая себестоимость детали).

Целью работы является разработка методологии и рабочей методики комплексного решения технологических и организационных задач при разработке технологических процессов и проектов производственных систем машиностроительных производств для условий мелкосерийного производства.

1. 2. Назначение и конструктивные особенности детали:

В механических передачах, различных узлах машин содержится ряд деталей, предназначенных для поддерживания вращающихся элементов машин - шкивов, звездочек, зубчатых и червячных передач и т. д. Эти детали называются вал-ами. Вал-ы представляют собой звенья механизма, передающие крутящие моменты и, помимо изгиба, испытывающие кручение.

Вал-ы при работе механизма всегда вращаются. Вращение от зубчатого колеса, закрепленного на вал-у с помощью шпонки, передается через вал- на шестерню. Вал- вращается вместе с зубчатыми колесами, опираясь на корпус через подшипники.

Признаками для классификации осей и вал-ов служат их назначение, форма геометрической оси (только для вал-ов), конструктивные особенности. По назначению различают вал-ы передач (зубчатых, ременных, цепных и т. д.) и коренные вал-ы машин, несущие, кроме деталей передач, рабочие органы машин - двигателей или рабочих машин. Пример коренных вал-ов - это вал-ы турбин, на которые насажены турбинные диски; вал-ы электродвигателей, несущие роторы.

По форме и конструктивным признакам различают вал-ы постоянного поперечного сечения, например трансмиссионные вал-ы, ступенчато-переменного сечения (такую форму имеет подавляющее большинство вал-ов); вал-ы с фланцами для соединения их отдельных участков или отдельных вал-ов. Особую группу составляют вал-ы-шестерни и вал-ы-червяки ( или червяк изготовлены заодно с вал-ом).

Вал-ы могут быть выполнены сплошными или полыми. Форма их поперечного сечения в большинстве случаев - круг или круговое кольцо, но отдельные участки могут иметь и иное сечение. Например, широко распространены шлицевые вал-ы, форма сечения шлицевого участка определяется принятым профилем шлицев; возможно применение профильных соединений, тип которых определяет форму сечения вал-а на соответствующем участке.


2. Технологичность детали

Обеспечение технологичности конструкции изделия является одной из основных функций единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП).

Технологичность - детали – совокупность свойств и показателей, определяющих возможность ее изготовления с наименьшими затратами при достижении требований точности, указанных в чертеже.

Оценка технологичности детали производится количественными и качественными показателями.

Технологичность конструкции детали нужно проанализировать с учетом условий ее производства, рассматривая особенности конструкции и требования качества как технологические задачи изготовления.

В нашем случае деталь изготавливается серийно, размеры и форма и взаиморасположение поверхностей позволяют вести начальную и конечную обработку детали на унифицированном оборудовании.

Конструкция детали позволяет вносить изменения, не влияющие на параметры качества. Совокупность поверхностей детали позволяет достаточно легко и быстро базировать ее на рабочих поверхностях приспособлений.

Для количественной оценки технологичности конструкции применяют показатели, предусмотренные по ГОСТ 14.203-73. Показатели, характеризующие трудоемкость, материалоемкость, унификацию конструкций элементов детали, требования к точности изготовления, дают конкретные представления об изделии при сравнении с аналогичными деталями, принятыми в качестве базовых.

Технологичность конструкции детали обеспечивает минимальные трудоёмкость изготовления, материалоемкость и себестоимость.

Технологичность конструкции детали оценивается в зависимости от:

- вида производства и масштаба выпуска изделий

- уровня достижения технологических методов изготовления детали

- служебного назначения детали

- вида оборудования, инструмента, оснастки

- уровня механизации и автоматизации процессов

- организации производства.

От технологичности конструкции детали в значительной степени зависит выбор соответствующего варианта технологического процесса изготовления заготовки, механической обработки, оборудования, режимов резания, инструмента и оснастки.

Материалоемкость детали довольно низкая, так как выбран самый оптимальный способ получения заготовки - ковка, металла в процессе обработки теряется примерно 20%. Изготавливается из стали 40 ХГНР ГОСТ 14959-79 методом горячей штамповки в закрытой форме, поэтому конфигурация наружного контура не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.

Рассматриваемая деталь имеет достаточно высокие требования по точности обработки, требования к качеству поверхности и прочности рабочей части детали, что позволяет ей работать при достаточно больших нагрузках долгое время.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для черновой операции. Другие обрабатываемые поверхности с точки зрения точности и шероховатости не представляют значительных технологических трудностей: возможны обработка на проход и свободный доступ инструмента к каждой поверхности.

Анализ рабочего чертежа детали позволяет сделать следующие заключения:

Основными конструкторскими базами является ось детали и торец, от которых заданы размеры, двустороннее расположение ступеней с давномерным перепадом диаметров не затрудняет процесс обработки.

Табл.1 Показатели технологичности

Наименование частного показателя технологичности

Обозначение

Весовые коэффициенты

Численное значение

1.

Показатель обрабатываемости материала.

Ком

0,8

2.

Показатель сложности конструкции детали.

Ксл

0,7

3.

Коэффициент точности и шероховатости поверхностей детали.

Кпов

0,6

4.

Показатель унификации конструктивных элементов.

Куэ

0,7

5.

Показатель использования материала

Ким

1,0

Общий показатель технологичности

Коб=ΣК/n=0.62


3 Выбор вида заготовки:

От правильного выбора заготовки зависит все построение технологического процесса. Вид заготовки и способ ее получения оказывают существенное влияние на характер технологического процесса, экономичность и трудоемкость обработки. Выбор способа получения заготовки непосредственно зависит от конструкции и материала детали, ее размеров, требований к точности, объема производства и других требований.

Исходя из необходимости приближения размеров заготовки к размерам готовой детали, следует выбирать прогрессивные методы получения заготовок, анализируя размеры, требования к точности и объему производства. Заготовка - это предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготавливают деталь или неразборную сборочную единицу (ГОСТ 3.1109-82).

При разработке технологического процесса механической обработки деталей одним из ответственных этапов является выбор заготовок, от чего в большей степени зависит трудоёмкость обработки, а также расход металла. Выбрать заготовку - это значит установить способ её получения, рассчитать размеры, назначить припуски на обработку каждой поверхности и указать допуски на неточность изготовления.

В транспортном машиностроении наибольшее применение находят заготовки, получаемые методом горячей штамповки в закрытой форме. По сравнению с другими способами получения заготовок этот способ имеет большие возможности и значительно более широкие области использования. Масса таких заготовок колеблется от нескольких граммов до сотен тонн, можно изготовить отливки различной формы из любого металла и сплава. для удаления этой части в процессе токарной обработки.

Горячая штамповка выполняется на молотах и прессах в открытых и закрытых штампах, выдавливанием, гибкой, с применением различных процессов. С целью повышения точности размеров и улучшения качества поверхности штамповок применяют полугорячую штамповку, при которой уменьшается процесс окалинообразования.

Изготовление данной заготовки следует вести в закрытом штампе, так как при этом получается деталь, наиболее приближенная по размерам, меньше расход металла, производительность высокая при пониженной стойкости штампов и ограниченной номенклатуре форм штамповок (круглые, типа шестерен, фланцы, стаканы). Штамповку в закрытых штампах иначе называют безоблойной.

Так же широко используется заготовки, полученные прокатом. Они достаточно технологичны, но обладают рядом недостатков, таких как :

- требуют больших допусков на обработку, а следовательно имеют большие потери металла при обработке

- более грубая по сравнению со штампованными деталями шероховатость.

В качестве заготовки для изготовления данной детали используется заготовка, полученная ковкой, но более целесообразным является метод горячей штамповки в закрытой форме.

Определение массы заготовки.

Масса заготовки равна произведению плотности металла на объем детали.

 Mз = р*Vобщ, кг; где:

p- плотность металла, при 25 оС равна 0.00786 г/мм3

V- объем заготовки.

Объем заготовки равен сумме всех элементарных объемов, из которых состоит деталь.

Vπr2*h i,

Путем несложных геометрических вычислений получаем

V=1575526,4 мм3;

Мз= 12994 г. или примерно 13 кг.

3.1 Выбор материала заготовки.

В качестве исходного материала для заготовки выбираем сталь 40 ХГН ГОСТ 14959-79. Сталь специально предназначена для изготовления вал-ов, физические и химические свойства материала обеспечивают прочностные характеристики, требуемые для выполнения деталью своих свойств.

3.2 Характеристика стали 

Табл.2 Сталь конструкционная углеродистая качественная

Марка:

40ХГН

Заменитель:

40Х, 50, 50Г2

Классификация:

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Применение:

вал--шестерни, коленчатые и распределительные вал-ы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

   

Табл.3 Химический состав в % стали 

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

As

0.42-0.5

0.17-0.37

0.5-0.8

 до 0.25

 до 0.04

 до 0.035

до 0.25

 до 0.25

 до 0.08

  

 Табл.4 Технологические свойства стали 45.

Свариваемость:

трудносвариваемая.

Флокеночувствительность:

малочувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости:

не склонна.

3.4 Расчет припусков на обработку.

В соответствии с ГОСТ 2590-88 точность изготовления заготовки в целом характеризуется: классом размерной точности; степенью коробления; степенью точности поверхности; классом точности масс.

Из рекомендуемых стандартом технологических процессов получения заготовки выбираем горячую объемную штамповку. Этот процесс обеспечивает классы точности А – высокой точности, Б - повышенной и В – обычной точности. Для проекта будем ориентироваться на средние показатели, т. е. принимаем класс Б размерной точности (+0,3-1,1). Для горячей объемной штамповки (II) выбираем более жесткие условия (для повышения точности). Из рекомендуемых стандартом классов размерной точности Т1-Т5 принимаем Т2 класс точности.

Назначенные показатели точности сведем в таблицу 2.3.

Таблица 5 – Нормы точности заготовок по вариантам

Показатели точности отливок

ГОШ

Рекомендовано ГОСТ 26645-85

Принято

Класс размерной точности

Т1-Т5

Т2

Группа стали

М1-М3

М2

Степень сложности

С1-С4

С1

Исходный индекс

1-23

7

Допуск линейных размеров

На уровне точности для минимального размера

0,9 мм

Шероховатость поверхности

Ra, мкм, не более

32

Припуск

-

3,0 мм

Для выбора способа изготовления заготовки проведем сравнение по назначаемому припуску поверхностей. Результаты сведем в таблицу.

Таблица 6 – Назначенные допуски и припуски на обработку

Размер по

чертежу,

мм

Допуск размера, мм

Допуск формы расположения поверхности, мм

Общий допуск, мм

Общий припуск на сторону, мм

мин

мах

(I)

(II)

(I)

(II)

(I)

(II)

481-0,3

3,0

4,0

-

0.8

3,0

4

1.8

4

120s7

1.8

2.8

-

0.8

1.8

3

0.9

2,8

50h7

1,8

2.8

-

0.8

1,8

3

0.9

2,8

51

1,8

2.8

-

0.8

1,8

3

0.9

2,8

60

1,8

2.8

-

0.8

1,8

3

0.9

2,8

Рассчитаем размеры заготовки для обоих вариантов.

Таблица 7 – Расчет размеров заготовки

Размер по

чертежу,

мм

ГОШ (I)

Расчет размера, мм

Размер, мм

481-0,3

481+7*

488+0,7-1

120s7

120+2*1,8=123.6

123.6+0,8-0,5

50h7

50+2*1,8=53.6

53.6+0,8-0,5

51

51+2*1,8=54.6

54.6+0,8-0,5

60

60+5.5=65.5

65.5+0,8

Рассчитаем допуск для наружного размера ф60.

Рассчитываемый размер: , , .

Число технологических переходов, необходимых для достижения заданных параметров качества:

  1.  Черновое точение.
  2.  Чистовое точение.
  3.  Черновое шлифование.
  4.  Чистовое шлифование.

Минимальный расчетный припуск:

, где

– величина микронеровностей;

– величина дефектного слоя;

– суммарное пространственное отклонение обрабатываемой поверхности;

– погрешность установки.

Составляющие минимального расчетного припуска:

  •  заготовка –  (табл. 11, стр. 185 в [7]);
  •  черновое точение – ,  (табл. 24, стр. 187 в [7]);
  •  чистовое точение – ,  (табл. 24, стр. 187 в [7]);
  •  черновое шлифование – ,  (табл. 24, стр. 187 в [7]);
  •  погрешность заготовки ;
  •   – смещение штампа (табл. 18, стр. 187 в [7]);
  •   – кривизна прутка, где  – удельная кривизна (табл. 16, стр. 186 в [7]);
  •  ;
  •  остаточные погрешности:
  •  черновое точение – , где  – коэффициент уточнения (табл. 29, стр. 190 в [7]);
  •  чистовое точение – ;
  •  погрешностью установки  можно пренебречь.

Определение минимального расчетного припуска:

  •  черновое точение – ;
  •  чистовое точение – ;
  •  черновое шлифование – ;
  •  чистовое шлифование – .

Рис.1 Схема расположения допусков

4. Выбор способа обработки детали

Данная деталь наиболее эффективно сможет быть изготовлена при помощи токарного оборудования. К токарным относится наибольшая группа станков, предназначенных в основном для обработки поверхностей вращения, соосных оси шпинделя (цилиндрических, конических, торцовых). Для обработки наружных поверхностей деталей типа вал-ов применяем как центровые, так и бесцентровые токарные станки. Обработку на токарных бесцентровых станках осуществляем при помощи вращающихся многорезцовых головок при продольной подаче заготовок.

Наиболее часто применяемые способы установок. Для вал-ов чаще всего применяем установку в центрах. Мелкие по массе заготовки устанавливаем на цельные упорные центры. Заготовки с отверстием устанавливаемся на центры увеличенного диаметра со срезанной вершиной конуса (грибковые центры). Применение рифленого центра (трехгранного или многозубого) позволяет полностью обработать гладкий вал- или цилиндр по наружной поверхности и подрезать оба торца у заготовки, так как обработку ведут без поводка. Однако установка в рифленые центры не обеспечивает нужную точность (радиальное биение до 0,5 мм), допускает только однократное использование базы вследствие ее повреждения при первой установке.

Установка на плавающий передний центр с базированием заготовки по торцу обеспечивает высокую точность размеров по оси. Для уменьшения вибрации системы предусматриваем стопорение центра вручную – винтом или автоматически.

Установку в патроне и на заднем центре применяем в случае обработки заготовок большой длины и диаметра. Заготовки с отверстием при высоких требованиях к расположению баз и обрабатываемых поверхностей устанавливаем на концевых или центровых оправках. Применяем оправки гладкие с зазором, конические, кулачковые, шариковые и т.д.

При выверке цилиндрических заготовок, устанавливаемых в трех- и четырехкулачковых патронах, поверяем биение заготовки и правильность расположения ее в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Контрольный инструмент при этом закрепляем на суппорте или на станине станка. Правильное положение заготовки оцениваем с помощью индикаторов. Индикаторы можно закреплять в специальном приспособлении. Показания индикаторов корректируем с учетом фактического диаметра заготовки в месте контроля.

 Схемы выполнения основных операций. Обтачивание одним резцом – основной метод обработки на токарных станках. Вылет резца принимаем не более 1.0-1.5 высоты его стержня соответственно для резцов с пластинками из твердого сплава и быстрорежущей стали. Вершину резца устанавливаем на высоте центров или несколько выше (черновое обтачивание) или ниже ( чистовое обтачивание). При обработке ступенчатых заготовок используем поворотные многопозиционные упоры в сочетании с мерными плитками (рис. 8, а). Продольные размеры выдерживаем по лимбу, по размеченным ранее рискам, по упорам (упоры могут быть жесткими, жесткими с плитками, барабанными и индикаторными) (рис. 8, б). Обтачивание с использованием многорезцовой наладки позволяет сократить время обработки партия деталей.

Обработка торцов одним резцом. При обработке заготовок, закрепленных в патроне, применяем проходные резцы. Применение подрезных резцов при снятии больших припусков с подачей к центру приводит к образованию вогнутости. Поэтому чистовую обработку торцов ведут с подачей резца от центра к периферии. С такой же подачей обрабатываем торцы у заготовок больших размеров, так как в результате изнашивания резца образуется менее опасное при сборке деталей отклонение — вогнутость.

Обработка отверстия осевым режущим инструментом. Инструмент (сверло, зенкер, развертку) крепят в задней бабке или суппорте. Сверление спиральным сверлом ведут при l/d < 10. Инструментом для глубокого сверления (рис. 9) обрабатываем отверстия с отношением l/d > 10. Отверстия значительной длины для уменьшения вибраций и повышения точности обрабатываем с «обратной подачей» (оправка работает с растяжением).

Обработка отверстий расточным резцом. Отверстия d<70 мм, l < 150 мм при l/d<5 обрабатываем резцом, закрепленным в суппорте (рис. 10,а); при d > 70 мм, l > 150 мм, l/d < 5 — резцом, закрепленным в расточной оправке (рис. 10,б); при l/d > 5 устанавливаем дополнительную опору в шпинделе (рис. 10, в); при l/d > 10 применяем расточные головки с направляющими колодками (рис. 10, г). Закрытые отверстия, например камеры вал-ков, обрабатываем специальными инструментами. После ввода инструмента в отверстие вершина резца рычажным или иным механизмом устанавливается в рабочую позицию.

Прорезание канавок и отрезка. Обработка одним резцом — основной метод обработки простых канавок и отрезки деталей. Резцы устанавливаем строго по высоте центров, без перекоса к оси заготовки. Узкие (шириной до 20 мм) канавки невысокой точности прорезаем за одни рабочий ход, более точные канавки — за три рабочих хода. Широкие канавки низкой точности прорезаем сразу за несколько рабочих ходов; для канавок высокой точности после черновой выполняем чистовую обработку боковых стенок. Неответственные фасонные канавки прорезаем за один рабочий ход. В других случаях обработку ведут вначале прорезным резцом, а затем фасонным. Прямым резцом отрезаем тонкостенные детали, отогнутым — толстостенные и вал-ы. С использованием специальной наладки (рис. 12) можно отрезать несколько деталей или прорезать одновременно наружную и внутреннюю канавки на детали.

После получения штучной заготовки вал-а среднего размера обрабатываем технологические базы — два торца и центровые отверстия. Центровые отверстия и торцы вал-ов являемся базой не только на токарной, но и на шлифовал-ьной операциях, а также при ремонте деталей. Поэтому к выполнению их предъявляем высокие требования по соосности, постоянству глубины, диаметра и угла конуса. Для выполнения этой операции применяем центровал-ьные, центровал-ьно-подрезные, фрезерно-центровал-ьные, центровал-ьно-отрезные станки, а также универсальные токарные, фрезерные, сверлильные и другие станки.

Обработка может вестись с последовательным или с параллельно-последовательным выполнением переходов. Целесообразность выполнения того или иного варианта обработки определяется технико-экономическим расчетом. Как правило, совмещение переходов и применение станков для комплексной обработки во многих случаях целесообразно даже при небольшой загрузке станков (10% и более). Кроме того двусторонние станки обеспечиваем при обработке более высокую точность расположения поверхностей (торцов и центровых отверстий) технологических баз. Так, при обработке на двустороннем центровал-ьном автомате 2910 отклонение от соосности центрового отверстия к наружной поверхности не превышает 0,072-0,120 мм; допуск на глубину центрового отверстия составляет 0,18—0,30 мм.

Двусторонние центровал-ьно-подрезные станки (например, МР179, 2931, 2932 и др.) позволяют также обтачивать концы вал-ов, снимать фаски, сверлить и растачивать отверстия, нарезать резьбу. Применение оборудования подобного типа существенно влияет на последующую токарную обработку — во многих случаях вал- можно обработать за один уставов, т. е. нет необходимости его переустанавливать, так как наружная поверхность крайних шеек уже обработана.

При последующей обработке вал-ов (после термической обработки) требования к точности обработки центровых отверстий повышаемся. При шлифовании центровых отверстий на специальных станках (3922Р, 3922Е, MB-119 и др.) обеспечивается отклонение от круглости 1 — 3 мкм, отклонение от прямолинейности образующей до 4—6 мкм; параметр шероховатости поверхности до Ra = 0,63 мкм.

При выборе баз и конструкции сменных кулачков стремятся закрепить заготовку возможно ближе к патрону и в качестве базы использовать цилиндрическую поверхность наибольшего диаметра. Однако иногда используем торец и предварительно обработанную внутреннюю цилиндрическую поверхность. Этот вариант базирования менее предпочтителен по условиям жесткости и точности обработки. Для данной детали выбираю основной способ базирования – в центрах на предварительно подготовленных для этого конусных поверхностях.

4.1 Выбор и обоснование схем технологических баз.

Выбор схемы базирования зависит от конструкторских и технологических требований. Выбранная схема в значительной степени предопределяет последовательность обработки, конструкцию приспособления, достижение данной точности, производительность.

При разработке технологического процесса для каждой операции выбираемся исходные (определенные) базы и проставляемся исходные операционные размеры. Это наиболее ответственный этап разработки технологического процесса и проектирования приспособлений.

При выборе баз будем руководствоваться следующими принципами-

соблюдением принципа единства баз, то есть по возможности соблюдать конструкторские, технологические базы и размерные цепи. При выборе способа получения заготовки можно определить технологические базы. Это значит задавать положение детали теми же размерами, которые проставлены на чертеже детали. Способ базирования заготовки определяется в основном ее формой.

Основные базы детали- торцы и цилиндрические поверхности ф60, внутренние конические поверхности.


5. Технологический процесс изготовления вал-а.

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда, и качества деталей, сокращение трудовых и материальных затрат на го реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

При разработке технологического процесса механической обработки перед технологом всегда стоит задача: выбрать из нескольких вариантов обработки один, обеспечивающий наиболее экономичное решение. Современные способы механической обработки, большое разнообразие станков, а также новые методы электрохимической, электроэрозионной и ультразвуковой обработки поверхности металлов, получение заготовок методом точного литья, точной штамповки, порошковой металлургии-всё это позволяет создавать различные варианты технологии, обеспечивающие изготовление изделий, полностью отвечающим всем требованиям чертежа. При выборе способа получения заготовки можно определить технологические базы. Так как в данном варианте не принципиально, какая из поверхностей будет чистовой базовой, а какая – черновой поверхностью, то начинать базировать деталь можно с любой поверхности.

Проектирование токарной операции является частью более общей задачи разработки технологического процесса изготовления детали. Необходимо знать не только, в каком виде заготовка поступает на токарную операцию, но и какова должна быть ее точность после обработки. Поверхность детали после токарной обработки в зависимости от назначения и требования точности разделяем на основные и дополнительные участки. Основные участки определяем положение данной и сопряженной с ней деталей в изделии. Точность обработки этих участков должна быть наиболее высокой. Вал-ы перед обработкой должны подвергаться правке и термической обработке для улучшения обрабатываемости и снятия остаточных напряжений.

Базовой информацией для проектирования техпроцесса служат: рабочие чертежи деталей, технические требования, регламентирующие точность, параметр шероховатости поверхности и другие требования качества, объем годового выпуска деталей, определяющий возможность организации поточного производства. Для не поточного производства важно знать ритмичность выпуска изделий и объем серий.

Для разработки технологического процесса необходимо изучить ее конструкцию и функции, выполняемые в узле, механизме, машине, проанализировать технологичность конструкции и проконтролировать чертеж. Рабочий чертеж должен иметь все данные, необходимые для исчерпывающего и однозначного понимания при изготовлении и контроле детали и соответствовать действующим стандартам.

Заготовку выбираем исходя из минимальной себестоимости готовой детали для заданного годового выпуска. Чем больше форма и размеры заготовки приближаемся к форме и размерам готовой детали, тем дороже она в изготовлении, но тем проще и дешевле она в последующей механической обработке и меньше расход материала. Задача решается на основе минимизации суммарных затрат средств на изготовление и ее последующую обработку.

При выборе заготовки следует учитывать, что руководящим положениям об экономии материалов, создании безотходной и малоотходной технологии и интенсификации технологических процессов в машиностроении отвечает тенденция использования более точной и сложной заготовки. Для таких заготовок требуется более сложная дорогая технологическая оснастка в заготовительном цехе (сложные штампы или комплекты модельной оснастки). Затраты на которую могут оправдать себя лишь при достаточно большом объеме годового выпуска заготовок. Для того чтобы применить точные заготовки в серийном производстве, при технологической подготовке производства предусматриваем применение одной групповой (комплексной) заготовки для нескольких близких по конфигурации и размерам деталей. Таким образом, в результате суммирования выпуска всех деталей группы увеличивается объем годового выпуска заготовок и становится экономически целесообразным применять сложные штампованные заготовки вместо проката. Размеры, припуски на обработку и механические свойства материала, поступающих на обработку заготовок должны соответствовать величинам, принятым при проектировании и изложенным в утвержденных технических условиях.

Стабильность характеристик качества заготовок существенно влияет на протекание технологических процессов.

При низкой точности размеров заготовок, увеличенных припусках, больших колебаниях твердости материала, плохом состоянии необработанных баз нарушается безотказность работы приспособлений, ухудшаемся условия работы инструментов, снижается точность обработки, возрастаем простои оборудования.

Выбор заготовки после соответствующих технико-экономических обоснований оформляем назначением класса точности по соответствующему ГОСТу на заготовки и указанием на чертеже заготовки технологических баз.

Маршрутную технологию разрабатываем, выбирая технологические базы и схемы базирования для всего технологического процесса. Выбираем две системы баз – основные и черные, используемые для базирования при обработке основных баз.

Всю механическую обработку распределяем по операциям и, таким образом, выявляем последовательность выполнения операций и их число, для каждой операции выбираем оборудование и определяем конструктивную схему приспособления. В серийном производстве на данной стадии проектирования продолжительность выполнения операций соразмеряем с ранее рассчитанным тактом выпуска.

Построение маршрутной технологии зависит от конструктивно-технологических особенностей детали и требований точности, предъявляемых к ее основным, наиболее ответственным поверхностям.

Для основных поверхностей с учетом точности выбранной заготовки и достижимых коэффициентов уточнения при обработке, выбираем методы обработки, назначаем число и последовательность выполняемых переходов, определяем содержание операций. Место обработки менее ответственных поверхностей определяется конкретными условиями и не является принципиально важным. Если обработку этих поверхностей по расположению и видам применяемых инструментов можно вписать в основные операции, то ее включаем в состав этих операций в качестве переходов, выполняемых на черновой и чистовой стадиях обработки.

Деление всего объема обработки на операции, выбор оборудования, формирование операций по содержанию зависят так же от условий производства. При обработке на универсальных станках стремятся к наиболее полному использованию их возможностей. Чтобы избежать лишних установок и потери времени, черновую и чистовую операции проходят за одну установку. Во всех случаях выполнения черновой и чистовой обработки за одну операцию рекомендуется сначала провести черновую обработку всех поверхностей , а затем выполнить чистовую обработку тех поверхностей, для которых она необходима.

В маршрутной технологии в процессе обработки предусматривают контроль с целью технологического обеспечения заданных параметров качества обрабатываемой детали. Нужно установить объект контроля и его место, обращая внимание на операции, при которых точность обеспечивается наиболее трудно; нужно назначить методы и средства контроля. В массовом производстве необходимое количество обработки обеспечивается установлением условий статистического управления и регулирования технологического процесса.

При проектировании новых производств в основе технологических разработок и выбора оборудования должны находиться прогрессивный технологический процесс и технико-экономические обоснования, подтверждающие выгодность применения нового высокопроизводительного оборудования, сложных дорогостоящих средств технологического обеспечения.

Разработка технологического процесса должна быть основана на использовании научно-технических достижений во всех отраслях промышленности и направлена на повышение технологического уровня производства, качества продукции и производительности труда.

Для мелкосерийного производства технологический процесс следует разрабатывать по принципу группового метода обработки деталей, дающего возможность эффективно применять на универсальном оборудовании специализированную высокопроизводительную технологическую оснастку и повышать производительность труда. В мелкосерийном производстве нашли широкое применение станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ не требуют длительной переналадки при переходе на обработку от одной заготовки на другую, что позволяет на данных станках производить процесс обработки широкой номенклатуры заготовок.

Применение станков с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства позволяет увеличить производительность труда, сократить сроки подготовки производства (на 50-70%), снизить себестоимость изготовления деталей, а также использовать труд рабочих более низкой квал-ификации.

Эффективность использования станков с ЧПУ обеспечивается:

отбором номенклатуры заготовок (по сложности конструкции; по возможности концентрации операции; исключением разметочных и слесарных работ; замены дорогостоящего оборудования и технологической оснастки);

повышением технологичности конструкции детали;

групповым методом обработки детали (классификацией деталей, поверхностей, группированием деталей).

Обеспечение процесса обработки детали производится по следующей схеме:

ознакомление с существующим опытом изготовления аналогичной детали (заготовка, маршрут обработки, структура операций, приспособления, режущий инструмент, режимы резания);

разработка технологической документации (операционная технологическая карта, схема движения режущих инструментов, карта настройки, карта программирования, управляющая программа);

проверка и корректирование управляющих программ (отработка программы без установки режущих инструментов; пробная обработка макета заготовки);

Запись технологических переходов операции производится так же, как и описания технологического процесса, проектируемого на станок с ручным управлением. Независимо от типа производства следует производить подробную разработку технологического процесса.

Проектирование операционного технологического процесса изготовления детали на станках с ЧПУ производится на основе технико-экономических расчетов с обеспечением минимальных затрат времени и наименьшей себестоимости.

Методика проектирования технологического процесса обработки деталей на станках с ЧПУ дана в соответствующей учебной и справочной литературе [3, 16, 28, 32, 36].

В серийном производстве следует проектировать технологический процесс, ориентируясь на использование переменно-поточных линий, когда параллельно изготавливаются партии деталей разных наименований, что позволяет использовать преимущества массового производства.

Разрабатывая технологический процесс обработки деталей, необходимо выполнить следующие условия:

наметить базовые поверхности, которые должны быть обработаны в самом начале процесса;

выполнить операции черновой обработки, при которых снимают наибольшие слои металла, что позволяет сразу выявить дефекты заготовки и освободиться от внутренних напряжений вызывающих деформации;

обработать вначале те поверхности, которые не снижают жесткость обрабатываемой детали;

первыми следует обрабатывать такие поверхности, которые не требуют высокой точности и качества;

необходимо учитывать целесообразность концентрации (обработка в операции максимально возможного числа поверхностей) или дифференциации (разделение операций на более простые) операции;

при выборе технологических баз следует стремиться к соблюдению основных принципов базирования – совмещения и постоянства баз;

необходимо учитывать, на каких стадиях технологического процесса целесообразно производить механическую обработку, гальванические покрытия, термическую обработку и другие методы обработки в зависимости от требований чертежа;

отделочные операции следует выносить к концу технологического процесса обработки, за исключением тех случаев, когда поверхности служат базой для последующих операций.

При разработке технологических операций необходимо особое внимание уделить выбору баз для обеспечения точности обработки деталей и выполнения технических требований чертежа.

При черновой обработке в качестве баз можно принимать поверхности, не подлежащие обработке, а если детали имеют несколько необрабатываемых поверхностей, то за базу надо принимать ту из них, которая должна иметь наименьшее смещение относительно своей оси или быть с наименьшим припуском на обработку.

При выборе баз необходимо принимать поверхности, от которых дан размер в чертеже, определяющий положение обрабатываемой поверхности.

Базы должны обеспечить отсутствие недопустимых деформаций детали, а также простоту конструкции станочного приспособления с удобной установкой, креплением и снятием обрабатываемой детали.

Более подробные рекомендации по разработке технологических процессов механической обработки деталей приведены в учебной и справочной технической литературе [17, 18, 19, 29, 30].

Технологический процесс механической обработки должен разрабатываться в соответствии с ЕСТПП и удовлетворять требованиям ГОСТ 14.301-83 «Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения».

 

5.1 Разработка технологического процесса изготовления вал-а.

Широкое распространение в машиностроении получили детали типа вал-ов - гладких и ступенчатых с разными перепадами диаметров. В настоящее время разработаны типовые технологические процессы механической обработки вал-ов на основе разновидности их в разных типах производства. Отдельные элементы операций типового технологического процесса можно использовать в разрабатываемом технологическом процессе.

Табл. 8.Технологическая схема изготовления вал-а

Номер операции

Наименование и краткое содержание операции, технологические базы

Станок

005

Фрезерно-центровал-ьная

Фрезерование торцов вал-а и сверление центровых отверстий ф35 с углом 60* и фаской 120* с двух сторон. Технологическая база – наружные цилиндрические поверхности

Фрезерно-центровал-ьный                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            

МР-76

010

Токарная

Обтачивание в черновую поверхности вал-а диаметром 120, точить диаметры 60; 51; 50 . Технологическая база - центровые отверстия вал-а.

Токарный

станок с ЧПУ

16К20Т

015

Токарная (чистовая)

подрезание торцовых поверхностей ступеней вал-а, фасок, инейных размеров, обтачивание всех поверхностей вал-а под шлифование и окончательная подрезка торцов ступеней вал-а (отдельные торцы ступеней подлежат шлифовке, необходимо оставлять припуск под шлифовку). Нарезка канавок на диаметрах 47 и 44,7; окончательная подрезка торцов ступеней вал-а с другой стороны. Технологическая база - центровые отверстия вал-а.

То же

020

Токарная

Сверление внутреннего отверстия диаметром 20,  Технологическая база –наружная цилиндрическая поверхность

Токарный

станок с ЧПУ

16К20Т

025

Сверлильная

Сверлить 8 отв. ф6

Технологическая база –наружная цилиндрическая поверхность

Сверлильный

2Н125

030

Фрезерная

Фрезеровать паз 12х10

Фрезерный

ГФ-240

035

Шлиценарезная

Нарезка шлица 60хf7х3.5

5К328А

040

Круглошлифовал-ьная

Шлифование торцевых поверхностей вал-а 37

Технологическая база - центровые отверстия

  Станок круглошлифовал-ьный                   

3М150А

045

Окончательный контроль.

Штангенциркуль, шаблон, пробка.

 5.2 Разработка структуры операции и выбор необходимого инструмента и приспособлений в наладке.

На проектируемой операции согласно операционному эскизу элементы заготовки необходимо обработать следующим образом:

1.Операция 005- фрезерно-центровал-ьная, фрезеровать торцы и сверлить центровые отверстие окончательно.    Приспособление – тиски с самоцентрирующимися губками призматической формы, привод пневматический. Инструменты – торцевые фрезы диаметром 80 мм с числом зубьев 12,материал режущей части Р6М5.

2. Операция 010 – токарная, Технологическая база - центровые отверстия вал-а. Станок - токарный с ЧПУ 16К20Т,инструмент- проходной резец , правый , сечением 25*20 мм , материал режущей части- Т1458. Приспособление - центры и патрон поводковый.

3.Операция 015 – токарная , точить в чистовую , подрезка торцов, фасок, обтачивание всех поверхностей вал-а под шлифование и окончательная подрезка торцов ступеней вал-а (отдельные торцы ступеней подлежат шлифовке, необходимо оставлять припуск под шлифовку). Нарезка канавок на диаметре 47 (винтовая с шагом 24 мм) и 44,7;чистовая обработка поверхности- окончательная подрезка торцов ступеней вал-а с другой стороны Технологическая база:центровые отверстия вал-а. Станок - токарный мод. 16К20Т с ЧПУ. Приспособление: поводковый плавающий центр, инструменты –- проходной резец , правый , сечением 25*20 мм , материал режущей части- Т1458. ширина режущей части 3,мм.

4. Операция 020 – токарная – сверление внутреннего отверстия диаметром 20 мм, сверло диаметром 20, длиной 500 мм, Р6М5 ГОСТ 4568-89

5. Операция 025 сверление 8 отверстий диаметром 6 мм сверло ф6 с коническим хвостовиком –м.т.р Т1458, станок 2Н125.

6. Операция 030 - фрезерная

Фрезерование паза 12х10 мм ,  фреза цилиндрическая двусторонняя, материал режущей части- Т1458 ,станок ГФ240, тиски , зажим, опорная база.

7. Операция 035 – шлицерезная

Нарезка шлица 60хf7х3.5 ГОСТ 6033-80. Технологическая база – наружная цилиндрическая поверхность. Шлицерезный станок 5К328А , протяжка .

         8. Операция 040 Шлифовал-ьная.

Шлифовка  диаметров 120 s7, 50h7.

Технологическая база - центровые отверстия.

Оборудование – станок круглошлифовал-ьный мод. 3М150А, приспособление - поводковое устройство, шлифовал-ьный круг ГОСТ 2424-83.

9. Операция 045 контрольная.

Контроль всех размеров – диаметров, длин, фасок, отверстий, шлица, посадок. Инструмент - штангенциркуль, пробка , приспособление для контроля соосности.

5.3 Аналитический расчет режимов резания для основных операций. Расчёт режимов резания аналитическим методом на операцию сверления.

Исходных данные:

1. Диаметр сверла   D=20 мм,

2. Диаметр рассверливаемого отверстия    d=20 мм,

3. Длина прохода сверла в направлении подачи     L=490 мм,

4. Содержание операции : рассверлить  отверстие  Ø20 на длину 481 мм

Решение.

Исходя из исходных данных принимаем сверло спиральное из быстрорежущей стали с коническим  хвостовиком по ГОСТ 20697-75 [2, табл. 40 стр. 138] с материалом режущей части   ВК6 – М.

Устанавливают размеры сверла в зависимости от обрабатываемого материала:    Длина сверла L=590 мм,

Длина рабочей части l=490 мм,

Конус Морзе относительно диаметра сверла равен 2 [2.табл.42, стр. 150]

Определяем глубину резания  при  рассверливании:

t = 20/2 = 10 мм.

Относительно твердости материала для 40ХГНР находим  подачу  :

Sо = 0,2 мм/об        [2, табл. 25, стр.277]

 Определяем скорость резания  при рассверливании :

                              ,  м/мин                                      (25)

где    Сv, q, m, y – коэффициент и показатели степени;

      D – диаметр сверления, мм;

      Т – стойкость сверла, мин;

      Sо – подача, мм/об;

      Кv – поправочный коэффициент на скорость резания.

В зависимости от материала режущей части инструмента  при рассверливании  для сплава с  в=750 МПа определяем :

Сv = 10,8;    q = 0,6;    у = 0,3;    m = 0,25;    х = 0,2     [2, табл. 29, стр. 278]

Относительно диаметра сверла D = 20 мм,  обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента выбираем  значение периода стойкости сверла  :

Т = 20 мин [2, табл. 30, стр.279]

                                     Kv = kмv· kиv ·knv· klv  ,                                       (26)

где   kмv – поправочный коэффициент на обрабатываемый материал;

     kиv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания ;

     klv  –  поправочный коэффициент на скорость резания при сверлении, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия ;

     knv – поправочный коэффициент, учитывающий влияния состояния поверхности заготовки на скорость резания.

                                                   ,   [2, стр.262]                                            (27)

где  kг – коэффициент,  характеризующий группу стали

   nv – показатель степени.

   Для сплавов на железоникелевой и никелевой основах получаем :

kг =0,7 ; nv = 0,9  [2,табл. 2, cтр.262]

Находим скорость резания  при рассверливании :

м/мин

Мощность резания ,  определяется по формуле : , кВт       (28)

Определяем частоту вращения шпинделя по формуле :

                                        , об/мин                                            (29)

где V – скорость вращения заготовки, м/мин;

   D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм.                                    

об/мин,

Принимаем  n=450 об/мин  для  станка 2Н125  [2, табл. 11, стр. 20]

5.4 Расчёт режимов резания аналитическим методом на операцию фрезерования.

При фрезеровании различают подачу на один зуб Sz , подачу на один оборот фрезы S , и подачу минутную Sм , мм/мин, которое находятся в следующем соотношении :

, мм/мин

где    n- частота вращения фрезы , об/мин

 z-число зубьев фрезы

При чистовом фрезеровании исходной величиной является подача на один оборот фрезы S, по которой для дальнейшего использования вычисляют величину подачу на один зуб  Sz=S/z

При чистовом фрезеровании с шероховатостью поверхности  Ra=0.63 для дисковой фрезы :

S=0.2 мм/об     [2.табл. 37, стр.285]          

Sz=0.2/14=0.02 мм/об

Определяем скорость  резания – окружная скорость фрезы :

            , м/мин         (33)

где Cv, m, q, x, y, p, u – коэффициент и показатели степени;

        Т – стойкость сверла, мин;

       Sz – подача на зуб фрезы, мм/зуб;

       t – глубина фрезерования, мм;

       z – число зубьев фрезы;

       В – ширина фрезерования, мм;

       kv – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания

Для  жаропрочной стали выбираем следующее :

Сv = 108;  q = 0,2;  y = 0,3;  u=0,2 ; m = 0,32;  х =0,06;   р = 0   [2, табл. 39, стр. 287]

                           Кv = Кмv · Кnv · Кuv,                                                  (34)

где  kм – поправочный коэффициент, учитывающий качество, обрабатываемого   материала;

        kuv – поправочный коэффициент, учитывающий  материал инструмента;

        kпv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

                                           ,                                           (35)

где    – пределы прочности обрабатываемого материала;

        nv – показатель степени.

        kг – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

nv = 0,9;  кг = 1 ;    [2, табл.2, cтр.262]

В зависимости от марки  обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента  определяем  поправочные коэффициенты :

kuv = 1            [ 2,табл. 6 , стр.263]

knv = 0,85      [2 , табл. 5, cтр.263]

klv =1              [2 , табл. 31, cтр.280]

Поправочный коэффициент на скорость резания равен : Kv=1*1*1*0.85=0.85

В зависимости от вида фрезы и его диметра  среднее значение периода  стойкости  T  равно :

        Т=120  мин   [2. табл. 40, стр. 290]

Отсюда скорость резания при фрезеровании  равна:

м/мин

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

об/мин,

Принимаем  n=630 об/мин ,  для станка  ГФ-240   [2, табл.,37, стр. 51]

Определяем действительную скорость резания:

                               , м/мин                                       (36)

м/мин

Определяем скорость движения подачи  от  минутной  подачи  Sм :

                                                            , мм/мин                                               (37)

где    Sz – подача на зуб фрезы, мм/зуб;

           z – число зубьев фрезы;

           n – частота вращения фрезы, об/мин.

Sм = 0,02 · 14 · 630 = 176,4 мм/мин

 Аналитический расчет  режимов резания для токарной операции

Расчет режимов обработки проведем для двух переходов операции 010.

Переход выполняется за два рабочих хода с глубиной резания 1,8 мм каждый при максимальном диаметре обработки, равном Ø120 мм.

Величину подачи определим по [5]

S = S табл. К

где:

S табл. - назначим значение подачи, равное 0,7 мм/об [5 с. 238 табл. 3];

К - поправочный коэффициент в зависимости от различных материалов К = 0,65 [5 с 242 табл. 8] .

Тогда:

S = 0,7 * 0,65 = 0,45 мм/об

Скорость резания определим по формуле

V = Vтабл. К1 К2 К 3 К4 К

где:

Vтабл. - табличное значение скорости, равное 120 м/мин

[5] с 248 табл. 15 ;

К1 = 1,0 [5 с 249 табл. 16];

К2 = 0,8 [5 с 249] ;

К 3 = 1,0 [5 с 249 табл. 17], при Т = 150 мин;

К4 = 1,0 [5 с 250];

К = 0,9 [5 с 245 табл. 12], при = 1 мм.

Тогда:

V = 120 *1,0 * 0,8 * 1,0 *1,0 * 0,9 = 86,4 м/мин

n = 1000 * V = 1000 * 86,4 = 166,76 об/мин

П * D 3,14 * 55

вращения n = 165 об/мин [ 5 с 130 ]

 Тогда:

V = П D n = 3,14 * 120* 165 = 62.72 м/мин

                        1000

Sмин = S n = 0,23 *120 = 27.6 мм/мин

Определим эффективную мощность резания:

Nэ = Nэ табл. ( V/100) Кn

где:

Nэ табл. = 2,9 кВт [5 с. 250 табл. 190]

КN = 0,75 [5 с. 250 табл. 20]

Тогда:

Nэ = 2,9 * (85,48/100) * 0,75 = 1,86 кВт

Что меньше мощности электродвигателя главного привода, равной

10 кВт [4 Т 2 с. 17 табл. 9].

Переход 2.

Переход выполняется за один рабочий ход с глубиной резания 1.8 мм при максимальном диаметре обработки, равном Ø51мм.

Величину подачи определим по [5]

S = S табл. К

где:

S табл. - назначим значение подачи, равное 0,7 мм/об [5 с. 238 табл. 3];

К - поправочный коэффициент в зависимости от различных

материалов К = 0,65 [5 с 242 табл. 8] .

Тогда:

S = 0,7 * 0,65 = 0,45 мм/об

Скорость резания определим по формуле

V = Vтабл. К1 К2 К 3 К4 К

где:

Vтабл. - табличное значение скорости, равное 120 м/мин

[5] с 248 табл. 15 ;

К1 = 1,0 [5 с 249 табл. 16];

К2 = 0,8 [5 с 249] ;

К 3 = 1,0 [5 с 249 табл. 17], при Т = 150 мин;

К4 = 1,0 [5 с 250];

К = 0,9 [5 с 245 табл. 12], при = 1 мм.

Тогда:

V = 120 *1,0 *0,8 *1,0 *1,0 *0,9 = 86,4 м/мин

n = 1000 * V = 1000 * 86,4 __ = 169,85 об/мин

П * D 3,14 * 47

Ближайшая по паспорту частота вращения n = 170 об/мин [ 5 с 130 ]

Тогда:

 V = П D n = 3,14 * 51 * 170 =27,93 м/мин

                               1000

 Sмин = S n = 0,23 * 81,93 = 18,81 мм/мин

  Определим эффективную мощность резания:

  Nэ = Nэ табл. ( V/100) Кn

 где:

Nэ табл. = 2,9 кВт [5 с. 250 табл. 190]

 КN = 0,75 [5 с. 250 табл. 20]

 Тогда:  Nэ = 2,9 * (83,93/100) * 0,75 = 1,82 кВт

Что меньше мощности электродвигателя главного привода, равной

10 кВт [4 Т 2 с. 17 табл. 9].

Рассчитанные данные режимов резания всех переходов сводим в табл. 9

Режимы обработки по переходам операции 010.

  Таблица № 9 Сводная таблица для всех режимов резания.

Номер операции

Параметры

t, мм

S,м/об.

V,м/мин

nоб/мин

Sмин,

мм/мин

Nэ, кВт

1 операция

1,8

0,45

85,48

165

37,95

1,86

2 операция

1,8

0,45

81,93

170

37,95

1,82

3 операция

2

0.56

78.5

180

43.2

1.82

4 операция

3

0.2

45.5

90

23.5

1.82

5 операция

2-4

0.1

38.4

120

56.4

1.82

6 операция

0.5

1.2

102.4

240

23.4

1.82

7 операция

1

0.55

76.4

180

78.7

1.82

5.5 Нормирование техпроцесса

Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. При массовом производстве определяется норма штучного времени

Где to-основное время, tв- вспомогательное время, tобс-время на обслуживание рабочего места, tотд -время на отдых.

Вспомогательное время tв состоит из времени на установку и снятие детали tуст; времени, связанного с переходом tпер (установкой инструмента по лимбу, упору, разметке; предварительным измерениям, точением пробной стружки и др.) ; времени tпер.к., связанного с переходом на приёмы, не вошедшего в tпер (изменение частоты вращения шпинделя станка, изменения подачи, поворот резцовой головки и др.) ; вспомогательного времени на контрольные измерения tизм, которые устанавливают по нормативным таблицам в зависимости от точности измерения, размеров измеряемых поверхностей ;

Кtв.-поправочный коэффициент, учитывающий размер партий обрабатываемых деталей; в курсовых и дипломных проектах Кtв. =1.

Время на обслуживания рабочего места tобс состоит из времени технического обслуживания tтех и времени организационного обслуживания tорг. Время на техническое обслуживание зависит от типа станка и характера выполняемой работы. В массовом производстве оно задаётся в минутах и пересчитывается с учётом стойкости инструмента и основного технологического времени. В серийном производстве tмах не отделяется от tорг и задаётся в процентах от оперативного времени. Время на организационное обслуживание зависит от типа оборудования и условий работы и задаётся в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.

Время на отдых и личные надобности tотд зависит от массы обрабатываемой детали, машинного времени, оперативного времени, вида подачи и определяется в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.

1.Токарная. to=10,33 мин, tуст=0,25 мин, tпер=39 мин, tпер.к.=0,5+0,6=1.1 мин, tизм=0,12 мин.

(Методические указания, приложения 7…11)

Время на обслуживание рабочего места:

tобс =2,5% tопер

tобс =( tо+ tв)2,5/10=(10,33+0,57)2,5/100=0,26 мин. (приложения 7…11)

Время на отдых и личные надобности:

tотд =4% tопер

tотд =( tо+ tв)4/100=(10,33+0,57)4/100=0,44 мин. (приложения 7…11)

Штучное время:

2. Токарная to=0,23 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.

(Методические указания, приложения 7…11)

Время на обслуживание рабочего места:

tобс =2,5% tопер

tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,23+0,57)2,5/100=0,02 мин. (приложения 7…11)

Время на отдых и личные надобности:

tотд =4% tопер

tотд =( tо+ tв)4/100=(0,23+0,57)4/100=0,032 мин. (приложения 7…11)

Штучное время:

Техническое нормирование операции.

Штучное время обработки заготовки определяется по формуле:

Т шт. = tо + tв + tабс. + tпер ,

где:

t о = tоi - основное время на операцию, мин

tоi = tо1 + tо2 + t о3 = 1,1+1,31+0,193+0,024=2,62 мин;

tв = tву + t мв - вспомогательное время, включающее время t ву на

    установку и снятие заготовки и tмв, связанное с каждым переходом; в данном случае tву = 0,43 мин [ 6 с 56 карта 2

    поз 2]

    здесь: t мв = 0,141 + 0,133 + 0, 212 = 0,486 мин;

tасб + t пер - время обслуживания рабочего места и время на личные

   надобности составляет 9% от оперативного времени

   [ 4 Т1 с. 605 табл. 12]

t абс + t пер = 0,09 (4,363 + 0,43 + 0,486) = 0,475 мин.

Тогда:

Т шт = 2,62 + 0,916 + 0,475 = 4,01 мин.

Подготовительно-заключительное время Тпз при обработке на станках с ЧПУ определяется по формуле:

Тпз = Тпз1 + Тпз2 + Тпз3 + Тпз4

где:

Тпз1 - время, включающее получение наряда чертежа, технологической документации и ознакомление с ними, в соответствии с руководящим материалом

Тпз1 = 12 мин для

  всех станков с ЧПУ [ 4 Т1. c. 604];

Тпз2 - время, учитывающее дополнительные работы, согласно

  [ 4 Т1 с. 606 табл. 12] для нашего случая это время равно 10 мин.;

Тпз3 -  время пробной обработки одной заготовки, учитывается

  только тогда, когда на станке нет корректоров, в данном случае

  Тпз3 = 0.

Т пз4 -  время, связанное с приемами по наладке станка, равное для 3-х

  инструментов 10, 3 мин [ 4 т2с 609 табл. 13]

Тогда:

Тпз = 12 + 10+ 10,3 = 32,3 мин.

Штучно-калькуляционнное время

Тшт = Т шт + Тпз/= 4,01 + 32,3 = 34,04 мин.

5.6 Выбор оборудования. Характеристики.

В условиях единичного и мелкосерийного производства целесообразно использовать станки с ЧПУ. Гибкость системы числового программирования и легкость их подключения к общей системе управления создают возможность отдельного применения станков с ЧПУ в условиях массового производства. Эффективность применения станков с ЧПУ создается за счет снижения затрат на технологическую оснастку, снижения потерь от брака, концентрации операций, уменьшения производственных площадей. Экономическая целесообразность применения станков с ЧПУ определяется номенклатурой деталей, выбранных для обработки.

Фрезерно-центровал-ьный автомат МР-76.

Станок - токарный мод. 16К20Т с ЧПУ.

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

  •  Над станиной: 400 мм;
  •  Над суппортом: 220 мм.

Частота вращения шпинделя 12,5…2000 об/мин.

Число скоростей шпинделя: 22.

Число ступеней подач: бесступенчатая, величина подач:

  •  продольная – 3…1200 мм/мин;
  •  поперечная – 1,5…600 мм/мин.

Мощность электродвигателя главного привода: 10 кВт.

Габаритные размеры станка:

  •  длина – 3360 мм;
  •  ширина – 1710 мм;
  •  высота – 1750 мм.

Масса станка – 4000 кг.

Сверлильный 2Н125.

Наибольший условный диаметр сверления – 35 мм;

Рабочая поверхность стола – 400×710 мм4

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола – 600 мм;

Вылет шпинделя – 450 мм;

Конус Морзе отверстия шпинделя – 4;

Число скоростей шпинделя – 12;

Частота вращения шпинделя – 40…2000 об/мин;

Мощность электродвигателя главного привода: 3,7 кВт.

Габаритные размеры станка:

  •  длина – 1800 мм;
  •  ширина – 2710 мм;
  •  высота – 2700 мм.

Масса станка – 4700 кг.

Горизонтально-фрезерный станок ГФ-240.

Вертикально-протяжной полуавтомат для наружного протягивания 5К328А.

Номинальная тяговая сила – 100 кН;

Наибольшая длина хода салазок – 1250 мм;

Размер рабочей поверхности опорной плиты 450×450 мм;

Диаметр отверстия в опорной плите под планшайбу – 160 мм;

Диаметр отверстия в планшайбе – 125 мм;

Скорость рабочего хода протяжки – 1,5…11,5 м/мин;

Рекомендуемая скорость обратного хода протяжки – 20…25 м/мин;

Мощность электродвигателя главного привода – 18,5 кВт.

Габаритные размеры станка:

  •  длина – 6340 мм;
  •  ширина – 2090 мм;
  •  высота – 1910 мм.

Масса станка – 5200 кг.

Щлицерезный 5К328А

Шлифовал-ьный 3М150А

.

Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки, мм…………….280

Наибольший диаметр наружного шлифования, мм………………...280

Наибольшая длина наружного шлифования, мм………………...…130

Наибольшее продольное перемещение стола, мм………………….700

Скорость автоматического перемещения стола (бесступенчатое регулирование), м/мин………………………………………………..…..0,05-5

Частота вращения шпинделя заготовки, об/мин……………..…55-620

Наибольшие размеры шлифовал-ьного круга, мм

 наружный диаметр………………………………………...…750

высота………………………………………………………....130

Перемещение шлифовал-ьной бабки, мм:

наибольшее………………………………………………..….190

Частота вращения шпинделя шлифовал-ьного круга, при наружном шлифовании, об/мин……………………………………………………….1250

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт…....17

Габаритные размеры (с приставным оборудованием), мм:

длина………………………………………………….….3754 мм

ширина…………………………………………………...4675 мм

высота……………………………………………………2245 мм

Масса (с приставным оборудованием)…………………...…….8110 кг.

5.7  Подбор режущего инструмента.

Выбор режущего инструмента, его конструкции и размеров определяется видом технологической операции (точение, фрезерование, развертывание), размерами обрабатываемой поверхности, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и величиной шероховатости поверхности. Основную массу режущих инструментов составляют конструкции нормализованного и стандартизованного инструмента, для подбора которого существуют многочисленные справочники и каталоги. Лишь в крупносерийном и массовом производстве применяются специальные и комбинированные режущие инструменты, проектируемые в индивидуальном порядке.

Первой задачей, решаемой технологом при подборе режущего инструмента, является назначение материала режущей части в строгом соответствии с материалом обрабатываемой детали и его свойствами (главным образом, твердостью). Существуют разного рода рекомендательные таблицы (приложение, табл. 7.1.).

Общие же рекомендации следующие. Основным материалом современных режущих инструментов являются металлокерамические твердые сплавы, применяемые в виде сменных многогранных пластин (СМП). Лишь для сложнофасонного инструмента применяются быстрорежущие стали (фасонные резцы для прутковых автоматов, резьбонарезной и зубонарезной инструмент).

Для обработки внутренних и наружных поверхностей вращения используем токарные проходные и расточные резцы со сменными многогранными пластинами из твердого сплава марки:

  •  Р6М5– при черновом точении заготовок из проката[4, стр.234, табл. 3.120];
  •  Р6– при получистовом и чистовом точении, а также при прорезке канавок у  заготовок;

Для обработки пазов применим следующие инструменты:

  •  Пальчиковая фреза диаметром 12 мм из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 10902-77.

Для сверления отверстий применим следующие инструменты  - сверло диам. 20х590 р6М5 ГОСГ 2356-89, ф6х80 Р6М5 ГОСТ 2356-89.

Для нарезки шлица используем протяжку для нарезания наружного шлица ф60хf7х3.5 по ГОСТ 6033-80.

5.8 Подбор контрольно-измерительного инструмента.

Выбор измерительных средств зависит от масштаба производства. В единичном и мелкосерийном производствах применяют универсальные средства контроля (штангенциркули, микрометры, микрометрические нутромеры и т.п.). При крупносерийном и массовом производстве применяют специальные средства (калибры-скобы, калибры-пробки, шаблоны и т.д.), а универсальные средства применяют для наладки и контроля технологического процесса (наборы мерных плиток, индикаторы и т.п.).

Главным критерием при выборе измерительных средств является допускаемая погрешность измерения Dизм, которая зависит от допуска IT на изготовление изделий. Для размеров до 500мм установлены ряды погрешностей измерения для 2-17 квал-итетов. Для грубых квал-итетов 12-17 допускаемая погрешность измерения около 20%, а для точных квал-итетов 6-11, около 35% от допуска на изготовление. Установленные таким образом погрешности наибольшими, которые можно допускать при измерении; они включают как случайные, так и неучтенные систематические погрешности измерения. Случайная погрешность измерения не должна превышать 0.6 от предела допускаемой погрешности. Рассчитанная таким образом погрешность измерения основанием для выбора удовлетворяющего средства измерения. Так, предельные погрешности измерения наружных линейных размеров контактными средствами в диапазоне 80-120мм составляют: для рычажных микрометров и скоб - 5-15мкм, для штангенциркулей 100-200мкм, для гладких микрометров 10-15мкм и т.п.

В качестве проектируемого измерительного инструмента могут быть выбраны предельные резьбовые калибры, шлицевые калибры, могут быть спроектированы простейшие контрольные приборы и приспособления (для контроля межцентрового расстояния, отклонения в симметричности шпоночного паза оси, отклонения от перпендикулярности плоскости торца оси отверстия).

         В данном проекте приспособление состоит из станины, центров с установленным в нем индикаторным измерителем. Деталь устанавливают в центра с учетом контролируемого размера и производят измерения. Щуп передвигается по наружной цилиндрической поверхности детали, при этом он может перемещаться вдоль направляющей, если есть отклонения, они отражаются на датчике. Отклонения фиксируются на индикаторе посредством храповика. Он перемещается вместе со щупом и передает отклонения на индикатор с помощью зацепления.

В технологическую карту механической обработки записывается условное обозначение инструмента, калибруемый размер (диапазон размеров) и ГОСТ, например:

Штангенциркуль ШЦ-1 0-125 ГОСТ 166-73; Микрометр ГОСТ 8355-73.пробка проходная ф 6, ф20, пробка для контроля шлица.

Расчет точности приспособления.

Контрольно-измерительное приспособление может быть использовано, если его действительная погрешность кип меньше или равна предельно допустимой (кип), которая регламентируется по ГОСТ.

кип<=[кип].

[кип]=К*Тn, где Тп  -допуск, К – коэффициент, равен 0.3 по табл. 3.1 из  (9).

[кип].= 0.3*30= 9 мкм.

кип=1.2 sqrt(2у1+2у2+2н+2д+2и+2м), где

у1,2 – погрешность установки изделия,

1= – погрешность от неточности закрепления, определяемая как отклонение от перпендикулярности оси вращения шпинделя к рабочей поверхности стола, с принимаем равным 0,02;

д. – погрешность передаточных устройств.

н. – погрешность пространственного положения установочных элементов присобления по отношению к опорной поверхности корпуса станочного приспособления ( настройки);

у1=3 мкм

у2=0

н=0

и= 2 мкм

м=1 мкм ( по ГОСТ 18833-75)

Анализ результатов показывает , что условие выполняется и приспособление годно.


6. Описание конструкции приспособлений:

Применение станочных приспособлений расширяет технологические возможности металлорежущего оборудования, повышает производительность и точность обработки заготовок, облегчает условия труда рабочих и повышает культуру производства на предприятии. С помощью станочных приспособлений при механической обработке деталей решаются следующие основные типовые задачи: базирование и закрепление заготовок, координирование инструмента, изменение положения заготовки относительно оборудования.

При проектировании станочного приспособления необходимо соблюдать правила выбора баз, стабильного взаимного положения заготовки и режущего инструмента при обработке, обеспечивать удобство установки, контроля и снятия детали, свободного удаления стружки, управления станком и приспособлением, а также условия безопасности работы и обслуживания данного приспособления.

Современная технологическая оснастка в виде станочных приспособлений для станков с ЧПУ значительно повышает производительность труда за счет уменьшения вспомогательного времени на установку и закрепления заготовок, повышает точность обработки, облегчает условия труда операторов станков с ЧПУ, расширяет технологические возможности оборудования. Приспособления для станков с ЧПУ предъявляется ряд специфических требований, обусловленных особенностью этих станков, не соблюдение которых значительно которых снижает эффективность использования станков с ЧПУ.
Приспособления должны иметь повышенную размерную точность. Погрешности базирования и закрепления, возникающие при установке заготовок в приспособления, должны быть сведены к минимуму. Для возможности использования полной мощности станка на черновых проходах и при обработке труднообрабатываемых материалов (титановые сплавы, нержавеющие, жаропрочные стали и другие) приспособления должны иметь повышенную жесткость конструкции. Относительное перемещение заготовки и инструмента на станках с ЧПУ осуществляется в системы заданных координат. Следовательно, заготовка должна иметь полное базирование в приспособлении, а приспособление иметь полное базирование относительно нулевой точки станка. Станки с ЧПУ обеспечивают возможность обработки заготовки с одной стороны за одну установку.

В данном технологическом процессе мы используем как типовое оборудование так и разработанное специально для этой детали.

В первых операциях используем типовое оборудование, присутствующее на токарных станках- трехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

В круглошлифовал-ьной используем цанговый зажим. Суть конструкции в следующем. Через отверстие вал-а проходит ось с нарезанной резьбой,  концы оси соединены с опорной частью станка.

В вертикально-сверлильной используем специальное приспособления для фиксирования детали. Приспособление состоит из –механических зажимов, что позволяет ускорить процесс наладки и обработки. Сами приспособления состоят – из  основания и зажима. Снизу происходит подключение сжатого воздуха.

Назначение: специальное станочное приспособление предназначено для фрезерования поверхностей, торцевыми цельными твердосплавными и быстрорежущими фрезами по ГОСТ 16463-80.

Приспособления должны обеспечивать все требования, предусмотренные в конструкторской документации: соосность, цилиндричность, качество обработки и т.д.

6.1 Расчёт сил зажима заготовки:

При фрезеровании  фрезой заготовку устанавливают основанием на три опоры, а боковой и торцевой поверхностями подводят к трём другим опорам.  Применяемые два зажима, действующие нормально к поверхности заготовки, должны создать силы зажима W1 и W2, препятствующие перемещению обрабатываемой заготовки под действием горизонтальной составляющей Рн силы резания. Обычно силы W1 и W2 зажима равны, и следовательно, силы трения Т1 и Т2 тоже равны.

Определим силу зажима, создаваемую винтовым прихватом, резьба гайки М10, а длина плеч a=30 мм., b=60 мм.

Определяем усилие, создаваемое гайкой:

Где Р- усилие приложенное к гаечному ключу или рукоятке, Н, (Р=100…150Н);

 L-длина ключа или рукоятки, мм, (L=(12…15)D);

-средний радиус резьбы, мм;

-угол подъёма резьбы (у стандартных метрических резьб с крупным шагом =2º30'-3º30')

-угол трения в резьбовом соединении (для метрических резьб  =6º34')

К - коэффициент, зависящий от формы и площади соприкосновений зажимного элемента с зажимаемой поверхностью.

Применяем для наших условий: Р=100 Н; L=12´10=120 мм.;  

=4,55 мм.; =3º15'; =6º34'.

Определяем силу зажима W, действующую от прихвата на зажимаемую заготовку. Составляем уравнение моментов, согласно схеме сил, действующих на заготовку:

зажa+Wb=0

W= (Рзажa)/b=(14959,5´30)/60=7479,75 Н

Сила резания Рz=2772,435 Н

Прочное закрепление заготовки обеспечивается при условии, если

2fWK Рн

Или 2fW≥0,6 Рz

2´0,3´7479,75≥0,6´2772,435

4487,85≥1663,46.

Условие прочности выполняется.

7. Выбор типа производства.

Серийное производство характеризуется одновременным изготовлением сравнительно широкой номенклатуры однородной продукции, выпуск которой повторяется в течение продолжительного времени. Обработка деталей на станках производится периодически повторяющимися партиями. Все это позволяет закрепить за каждым рабочим местом выполнение ограниченного количества повторяющихся операций. В таком производстве, наряду с универсальным оборудованием, применяют оборудование специализированное, необходимое для выполнения определенных (одной или нескольких) операций. Широко используют переналаживаемые быстродействующие приспособления, универсальный и специальный режущий, вспомогательный и измерительный инструмент.

7.1 Обоснование типа производства

Тип производства согласно ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования. Тип производства определяется коэффициентом

,         (3.5)

где  – число различных операций;  – число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.

Типы производства характеризуются  следующими значениями коэффициентов закрепления операций:

Тип производства

Массовое

1

Серийное:

крупносерийное

среднесерийное

мелкосерийное

Св. 1 до 10

Св. 10 до 20 Св. 20 до 40

Единичное

Св. 40

Табл.10

Для предварительного определения типа производства можно использовать годовой объем выпуска и массу детали по табл. 3.1.

Табл. 11. Зависимость типа производства от объема выпуска (шт) и массы детали

Масса детали, кг

Тип производства

единич.

мелкосер.

среднесер.

крупносер.

масс.

< 1,0

< 10

10-2000

1500-100 000

75 000-200 000

200 000

1,0-2,5

< 10

10-1000

1000-50 000

50 000-100 000

100 000

2,5-5,0

< 10

10-500

500-35 000

35 000-75 000

75 000

5,0-10

< 10

10-300

300-25 000

25 000-50 000

50 000

> 10

< 10

10-200

200-10 000

10 000-25 000

25 000

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой  изготовляемых изделий в одном или нескольких экземплярах. Единичное производство универсально, т.е. охватывает разнообразные типы изделий, поэтому оно должно быть гибким, с применением универсального оборудования, а также стандартного режущего и измерительного инструмента.

Технологический процесс изготовления детали при этом типе производства имеет уплотненный характер, т.е. на одном станке выполняются несколько операций или полная обработка всей детали. Применение специальных приспособлений в единичном производстве экономически нецелесообразно, их используют только в исключительных случаях. Себестоимость выпускаемого изделия при единичном производстве наиболее высокая.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и достаточно большим объемом выпуска. При серийном производстве используются универсальные станки, чаще станки с ЧПУ, а также станки-полуавтоматы, оснащенные  как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, часто с механизированным приводом зажима,  что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.

При серийном производстве обычно применяют универсальные, специализированные, агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования, специального или специализированного станочного приспособления или вспомогательного  инструмента необходимо производить расчет затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.

Массовое производство характеризуются узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий,  непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного периода времени. При массовом производстве технологические процессы разрабатываются подробно и хорошо оснащаются, что позволяет обеспечить высокую точность и взаимозаменяемость деталей, малую трудоемкость и, следовательно, более низкую, чем при серийном производстве, себестоимость изделий.

При массовом производстве более широко применяется механизация и автоматизация производственных процессов, используется дифференцирование технологического процесса на элементарные операции, применяются быстродействующие специальные приспособления, специальный режущий и измерительный инструмент.

При определении типа производства важно определить коэффициент закрепления операции. (Кзо). Этот коэффициент наиболее полно отражает степень концентрации однопрофильных работ на одном рабочем месте.

Числовые показателя коэффициента закрепления операции:

при массовом производстве 1

при крупносерийном производстве 2-10

при среднесерийном производстве 11-20

при мелкосерийном производстве 21-40 и более

при единичном производстве  не регламентируется

При расчете Кзо=5 – крупносерийное производство.

Также тип производства можно определить по среднему показателю массовости:

где:

ri – такт производства i детали.

где:

Fq – действительный фонд времени работы единицы оборудования.

где:

Fu – номинальный фонд времени работы единицы оборудования (ч)

Числовые показателя коэффициента закрепления операции:

при массовом производстве 1

при крупносерийном производстве 0,5-0,1

при среднесерийном производстве 0.09-0,05

при мелкосерийном производстве менее 0,05

при единичном производстве  не регламентируется

При определении количества станков необходимых на каждую операцию по технологическому процессу. Нужно произвести расчет коэффициента загрузки оборудования:

где N - программа выпуска деталей данного наименования, шт.;

tшт - штучное время на i -и операции, мин.

Эти расчеты выполняются по каждой операции для всех деталей и сводятся в следующую таблицу:

Табл.12

Наименование операции технологического процесса

Кзагр

1.Фрезерно-центровал-ьная

1,25

2 Токарная с ЧПУ

1,29

3 Токарная с ЧПУ

3,63

4 Токарная

0,775

5 Сверлильно-зенковочная

3,829

6 Фрезерная

0,115

7 Шлицерезная

2,05

8 Круглошлифовал-ьная

1,45

9 Контроль

1,61

По полученным данным определяем тип производства – среднеерийный.


8. Технико-экономические показатели участка.

Как любой технологический процесс, токарная обработка должна быть целесообразно, а значит - экономична.

Критерий целесообразности технологического процесса — экономичность. Учитывают экономически оправданное повышение производительности при соблюдении заданного качества изделий. Дальнейшее повышение производительности может привести к ухудшению качества обработки деталей, увеличению расхода инструмента и к другим затратам, снижающим экономичность.

Эффективность процесса обработки определяют по себестоимости всего технологического процесса или отдельных операций.

Себестоимость С1 отдельной детали определяют по формуле :

C1 = М + 3 + К,

где М — стоимость материалов за вычетом отходов, руб.;

3 — прямая заработная плата производственных рабочих, руб.;

К — начисления по заработной плате, на социальные расходы, накладные расходы (цеховые и общезаводские), руб.

Накладные расходы включают затраты на содержание и амортизацию оборудования, приспособлений, инструмента, зданий и сооружений, затраты на содержание административно-технического персонала, вспомогательных рабочих и др.

Бухгалтерский метод расчета себестоимости прост, но он не позволяет оценить влияние ряда важных факторов на себестоимость отдельной детали. Если необходимо произвести более точный расчет себестоимости С2, применяют дифференцированный метод:

С2< .sub> = М + О + П + И + 3 + К,

где П — расходы на амортизацию и содержание приспособлений и прочей технологической оснастки, приходящиеся на отдельную деталь, руб.;

О — расходы на амортизацию и содержание оборудования, приходящиеся на отдельную деталь, руб.;

И — расходы на амортизацию и содержание инструмента, приходящиеся на отдельную деталь, руб.;

М, 3 и К — значения, данные в формуле к расчету С,.

Дифференцированный метод позволяет учитывать влияние производительности труда на себестоимость отдельной детали.

Графоаналитический метод применяют для сопоставления по себестоимости нескольких конкурирующих вариантов технологических процессов. В соответствии с ним, все расходы, из которых складывается себестоимость детали, делят на две группы: m — расходы, прямо пропорциональные количеству изготовленных деталей за определенный промежуток времени (заработная плата рабочих и наладчиков, стоимость материалов, расходы на содержание и амортизацию оборудования, приспособлений и инструмента, расходы на электроэнергию); b — расходы, не зависящие от количества изготовленных деталей (стоимость оборудования, приспособлений, инструмента, расходы на отладку техпроцесса и другие периодические расходы).

Стоимость изготовления партии деталей определяют по формуле

С = mх + b,

где х — число изделий в партии.

Себестоимость изготовления одной детали рассчитывается по формуле

С1 = m + (b / х).

Координаты графика: вертикаль — С и С1, горизонталь — х.

Графоаналитический метод позволяет выбрать эффективный технологический процесс обработки партии деталей, с наименьшими затратами, при учете всех условий имеющихся станков, квал-ификации рабочих и т. д.

Табл.13 Исходные данные.

Фрезерно-центровал-ьный автомат

МР-76

1280×950×390

Токарный с ЧПУ

16К20Т

950×1230×2020

Фрезерный

ГФ-240

1500×1250×1320

Шлицерезный

450×750×1050

станок круглошлифовал-ьный

3М150А

2110×2300×1980

Сверлильный

2Н125

860*760*1450

Контрольная

Штангенциркуль

пробка, прибор для измерения соосности

Число деталей выпускаемых в год – 3600 шт.

Обоснование производственной структуры цеха.

При проектировании цеха для изготовления данных деталей руководствуемся тем что при серийном производстве прогрессивным методом изготовления деталей является поточная линия.

Определение потребного количества технологического оборудования и его загрузки.

В основу расчета рабочих мест на участке принимаются заданный объем выпуска, трудоемкость изготовления. Деталей по типам оборудования, планируемым коэффициент выполнения норм и действительный фонд времени работы оборудования.

Количество производственного оборудования, необходимое для выполнения производственной программы, определяется по каждому виду (токарные, фрезерные, сверлильные, строгальные и т.д.), а внутри вида - по группам взаимозаменяемых станков

В условиях серийного и индивидуального производства количество оборудования по каждому виду (группе) рассчитывается по формуле;

где tп.з.- подготовительно-заключительное время, мин.;

Квн - планируемый коэффициент выполнения норм времени.

Планируемый коэффициент выполнения норм времени (Квн) по отдельным видам работ, а также на отдельных рабочих местах, выполняющих аналогичную работу, будет различным. Для упрощения расчетов в курсовой работе может быть принят средний коэффициент выполнения норм времени для всех рабочих мест, равный 1,1.

Если расчетное количество оборудования получается менее 0,5. то можно предусмотреть передачу соответствующей работы в пределах данного участка на однотипный станок. При округлении показателя расчетного числа станков можно также предусмотреть межучастковую кооперацию по отдельным операциям, выполняемым на специализированном оборудовании.

Наконец, допустима концентрация работ на одно-модельном оборудовании при соответствующих рекомендациях по пересмотру технологий.

При вычислении Срасч составим таблицу

Табл. 14 :

Наименование операции технологического процесса

Tштпз

Срасч

1.Фрезерно-центровал-ьная

13,807

1,04

2 Токарная с ЧПУ

11,828

1,23

3 Токарная с чпу

32,198

3,37

4 Токарная

7,656

0,69

5 Сверлильная

18,8

2,3

6 Фрезерная

32,115

2,931

7 Щлицерезная

15,707

1,43

8 Круглошлифовал-ьная

38,327

3,49

9 Контроль

18,07

1,703

Коэффициент загрузки оборудования по видам работ определяется из соотношения его расчетного количества (Срасч) к принятому (Спр):

Кзагр= Срасч / Спр

1. Кзагр=1,04/1=1,04

2. Кзагр=1,23/1=1,23

3. Кзагр=3,37/3=3,37

4. Кзагр=0,69/1=0,69

5. Кзагр=3,49/3=1,16

6. Кзагр=0,1/1=0,1

7. Кзагр=1,39/1=1,39

8. Кзагр=0,33/1=0,33

9. Кзагр=0,32/1=0,32

Так как в обоих вариантах прменяется оборудование с ЧПУ, для его работы требуется программа, закодированная и записанная на программоносителе. Для ее изготовления необходима специальная аппаратура. Капитальные вложения в аппаратуру для програмирования, определяются по формуле:

К ап =Ц ап Т пр,

где:

Ц ап-стоимость 1 часа работы аппаратуры, по 11 с.14,

Ц ап= (С апНа) / (FэфКз100)

где:С ап – стоимость всей аппаратуры для предприятия

по прейскурантам оптовых цен Сап=500000руб.

Нап – норма амортизационных отчислений принимаем 10

 Fэф – годовой эффективный фонд времени работы всей

аппаратуры , Fэф=1986час.

Кз-  коэффициент загрузки аппаратуры во времени Кз=0,6

Тогда :   

Цап= (50000010) / (19860,6100)  =41,96 руб.

ри определении количества станков необходимых для производства данных деталей в количестве – 1600 шт.

Необходимо: 9 станков на основной участок.

Определение потребности в оборудовании вспомогательных участков

Определение потребности станочного парка ремонтного хозяйства цеха может быть выполнено:

- точным методом, исходя из объема работ, определяемого по нормативам «Единой системы ППР» или «Отраслевой системы оборудования»;

- укрупненным методом, исходя из соотношений количества вспомогательного оборудования к основному оборудованию.

При укрупненном методе потребность в оборудовании для ремонтных работ можно принять в количестве 3 - 4% к основному оборудованию.

Определение потребности оборудования заточного отделения может быть выполнено:

- точным методом, исходя из объема заточных и доводочных работ;

- укрупненным методом, исходя из соотношений к обслуживаемым металлорежущим станкам.

В курсовой работе расчет выполняется укрупненным методом. При этом количество заточных станков принимается равным 4 - 5%, а доводочных - 2 - 2,5% к числу обслуживаемых станков.

Для ремонтной группы принимаем:

Токарный станок – 1

Фрезерный станок – 1

Плоскошлифовал-ьный – 1

Сверлильный – 1

Для заточного участка:

Заточной станок – 1

Доводочный станок– 1

Межоперационный транспорт и транспонировка

При транспортировки деталей между станками приняты – тележки.

Для погрузки готовой продукции, разгрузки заготовок, установки оборудования – предусмотрен кран – балка.

Определение производственных площадей

Все площади цеха по назначению принято делить на три категории:

1) производственные, занятые рабочими местами основного производства и проходами между ними;

2) вспомогательные, на которых расположены вспомогательные участки и складские помещения цеха;

3) обслуживающие, занятые служебно-бытовыми помещениями. Сумма производственных и вспомогательных площадей - общая площадь цеха, Расчеты производственной площади цеха выполняются по удельным площадям. Нормы удельной площади могут устанавливаться в целом для всего станочного парка по классам цехов или же быть дифференцированными по группам оборудования,

Удельная площадь в целом по цеху может быть принята равной: для цехов легкого машиностроения (1класс) = 10 - 15м2; для цехов среднего машиностроения (11 класс) = 16 -25 м2 ; для цехов тяжелого машиностроения (Ш класс) =30-45 м2 .

Дифференцированные нормы удельной площади принимаются примерно в следующих размерах, м2: для мелких станков (габаритом до 15000 х 750 мм) = 9-12; для средних станков (габаритом от 15000 х1150 до 3500 х 2000 мм) = 13 - 25; на одно рабочее место слесаря =4-5.

Расчет производственной площади можно выполнить по укрупненной средней норме на единицу оборудования:

где Сi - количество станков i-го наименования, шт.;

 ji - удельная площадь на 1 станок данной группы.

По данным габаритов станков, площадь занимаемая станками составляет:

S = 0,15+5,5+1,16+5,62+1,356+8,74+13,69+5,17+9,7+5+5+5+24=85,086 м2

При определении площади помимо площади занимаемой станками принимаем площадь цеха – 216 м2.

Вспомогательные площади рассчитываются на основе принятых решений о составе вспомогательных участков и кладовых цеха.

Площадь ремонтного участка определяется, исходя из принятых для него числа металлорежущих станков и нормы удельной площади. Учитывающей площади не только рабочих мест станочников, но и стационарных рабочих мест ремонтных слесарей. Соответственно, норма удельной площади станков на ремонтном участке значительно выше, чем для таких же станков на основных участках, и достигает 25 м2.

Принимаемая площадь – 45м2

Площадь заточного участка определяется по числу заточных и доводочных станков и норме удельной площади, равной 8 - 10 м2.

Принимаемая площадь – 20 м2

Площадь, занимаемая контрольными участками цеха, а также рабочими местами контролеров на основных участках, устанавливается расчетным путем, исходя из числа рабочих мест контролеров и размеров площадей контрольных рабочих мест.

Площадки для межоперационного хранения деталей должны быть предусмотрены при планировке основных участков цеха; для условий массового и крупносерийного производства эти площадки входят в состав рабочих мест станочников.

Для расчетов размеров площадки (кладовой) межоперационного хранения деталей пользуются укрупненной формулой:

где Рм - масса материалов и заготовок, подлежащих обработке в цехе за год, т;

 Nвып –Программа выпуска продукции в год;

 i – среднее число поступлений партий деталей на площадку;

 tпл – срок пролеживания деталей за каждый заход;  

365 - число календарных дней в году;

q - принимается средняя грузонапряженность площади пола кладовой (стеллажей), т/м2 

Ки -коэффициент полезного использования площади кладовой.

Для установления Дк, q, Ки можно воспользоваться нормами, приведенными в таблице.

Площадь материальной кладовой цеха - 25 м2 

Площади занимаемые проходами и проездами – 10 м2.

Размеры площадей под кладовые инструментального хозяйства цеха рассчитываются при помощи показателей, отражающих удельный размер этих площадей на один станок. Нормы для расчета этих кладовых при двухсменной работе цеха приведены в таблице

Кроме основных и вспомогательных площадей при ориентировочных расчетах следует учесть площадь проходов и проездов, которая может быть принята в курсовой работе, исходя из 10% производственной площади цеха.

Площади занимаемые проходами и проездами – 10 м2.

Общая площадь служебно-бытовых помещений определяется, исходя из норм удельных площадей на одного работника той или иной категории.

Общая площадь служебных и бытовых помещений механических цехов определяется по нормативу: 2,5 м2 на одного работающего в цехе. Дифференциация общей площади служебных и бытовых помещений в курсовой работе не производится по видам.

Полученные в результате расчетов числовые значения размеров площадей производственных, вспомогательных и обслуживающих помещений вносятся в таблицу

Табл. 15  Площади участков.

.Состав и структура площадей цеха, участка

Площадь, м2

Расчетная

Производственная, всего: в том числе по участкам:

№1

72

Вспомогательная, всего: В том числе:

заточные

20

контрольные

8

склады и кладовые

25

ремонтные

45

проходы и проезды

10

Общая площадь цеха:

325

Служебно-бытовые помещения

85

ВСЕГО

405

Определение стоимости основных фондов.

Табл.16 Балансовая стоимость станков:

Название оборудования

Балансовая стоимость

Количество станков

Фрезерно-центровал-ьный

239900

1

3. Токарный с ЧПУ

842750

1

4. Токарный

420500

1

5. Зубофрезерный

148000

1

6. Печь ТВЧ

56000

1

7.Круглошлифовал-ьный

1745000

1

8. Внутришлифовал-ьный

946300

1

9. Сверлильный

653500

1

Всего:

Определение численности производственных рабочих.

Важнейшей задачей планирования численности работников является определение их минимального количества, необходимого для обеспечения бесперебойного производственного процесса и выполнения государственного задания.

Планирование численности рабочих начинается с определения планового бюджета рабочего времени одного рабочего. Действительный фонд времени работы одного рабочего представляет собой разницу между номинальным фондом времени и количеством планируемых невыходов (в днях). К плановым невыходам относятся: невыходы на работу в связи с очередными отпусками для учащихся; отпуска по беременности и родам; в связи с болезнью; в связи с очередными и дополнительными отпусками; а также в связи с выполнением государственных и общественных обязанностей.

Длительность очередного и дополнительного отпусков планируется в соответствии с действующим законодательством в зависимости от того, на сколько дней отпуска имеет право та или иная категория работников и какова ее численность (или каков ее удельный вес в общей численности).

Табл.17 Баланс рабочего времени (одного рабочего при пятидневной рабочей неделе)

Показатели   

Единица измерения

План

1,1. Календарный фонд времени работы-одного рабочего

1.2. Количество нерабочих дней, всего в т.ч.

а) праздничных

б) выходных

Дни

Дни

Дни

365

7

104

2. Номинальный фонд времени работы одного рабочего (за минусом выходных и праздничных дней)

Дни

253

3. Невыходы на работу, всего в т.ч.

а) очередные и дополнительные отпуска;

б) отпуска по учебе;

в) отпуска по беременности и родам;

г) отпуска по болезни;

д) выполнение государственных и общественных обязанностей

Дни

Дни

Дни

Дни

24

30

-

7

3

4. Действительный фонд времени работы одного рабочего (число рабочих дней в году)

Дни

189

5. Средняя продолжительность рабочего дня с учетом внутрисменных планируемых потерь

час

8,2

6. Действительный фонд времени работы одного рабочего, в часах

час

1549,8

К государственным и общественным обязанностям относятся; выполнение депутатских обязанностей, участие в судебных заседаниях, в работе съездов и конференций, в призывных комиссиях и военных сборах. В расчетах их можно принять в размере 0,7 - 1 % к номинальному фонду времени работы одного рабочего.

К внутрисменным потерям рабочего времени относятся: сокращение рабочего дня подросткам (до 18 лет) на 1 час в день и рабочим, занятым на тяжелых и вредных работах, а также перерывы в работе кормящих матерей (до 0,5 часа через каждые 4 часа работы на протяжении 6 месяцев).

Определение численности рабочих при поточных линиях:

где:

Rсп, Rяв – списочная и явочная численность рабочих.

Fн - номинальный фонд времени работы рабочего.

Fq – действительный фонд времени работы рабочего.

 Определение численности вспомогательных рабочих

Необходимое количество вспомогательных рабочих может быть определено с различной степенью точности.

В приближенных (ориентировочных) расчетах численность вспомогательных рабочих в цехе может быть установлена на основании структуры работающих в аналогичном производстве (табл. ).

Нормативы численности вспомогательных рабочих (в зависимости от числа основных рабочих в цехе)

Механические цехи с численностью,

Профессия

до 200

200-400

400 и более

1.

Наладчики оборудования

6

9

12

2.

Кладовщики

4

5

6

3.

Транспортные рабочие

5

7

10

4.

Кладовщики БИХ и раздатчики инструмента

3

4

5

5.

Слесари по ремонту инструмента и приспособлений

5

9

12

6.

Станочники по ремонту инструмента и приспособлений

4

7

10

7.

Слесари по ТОиР оборудования

8

10

13

8.

Станочники по ТОиР оборудования

2

3

4

9.

Электромонтеры

4

5

8

10.

Уборщики производственных помещений

3

5

7

Примечание: при наличии конвейеров применяют поправочные коэффициенты:

0,7 для строк 1,2,4; 2,0 для строки 10.

При уточненных расчетах численность вспомогательных рабочих устанавливается на основе данных о трудоемкости работ и по нормам обслуживания.

Численность наладчиков определяется по формуле:

где:

с – число обслуживаемых станков;

Ксm – количество смен работы основных рабочих;

x1 – среднее количество единиц ремонтной сложности одного налаживаемого станка;

x2 – среднее количество режущего инструмента закрепленных за одним станком;

x3 – среднее количество расходуемого инструмента на одну станко-смену;

x6 – удельный вес (ЕРС) автолиний в общем количестве всего обслуживаемого оборудования;

x7 – средний разряд наладчиков;

x8 – степень использования оборудования в течение смены.

Численность контролеров можно определить по формуле:

где:

N – количество деталей, подлежащих проверке за месяц;

i – число промеров по одной детали;

t – время для одного промера;

b – степень выборочности контроля;

Kв – коэффициент учитывающий дополнительное время на обход рабочих.

Число слесарей принимаем равным 4 человекам.

Обоснование схемы управления цехом и определение потребного количества

ИТР, служащих.

Потребное количество ИТР и служащих определяется на основе производственной и организационной структуры управления цехом (см. чертёж), зависит от величины цеха (табл.) и в курсовой работе определяется укрупнёно по данным таблицы.

 

Нормативы численности ИTP и служащих в механических цехах

Подразделение Руководство

Число рабочих в цехе

25-250

250-450

450-700

более 700

Начальник цеха,

Зам. начальника цеха по производству,

Зам. начальника цеха по техн. подготовке.

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Производство

Старший мастер.

Мастер.

1 ст. мастер на 3 мастера 1 мастер на 25-30 основных рабочих

ПДБ

Начальник ПДБ.

Диспетчер.

1

1

1

1

1 на смену

ПРБ

Инженер по планированию.

Техник-планировщик.

Техбюро

Начальник тех бюро.

Технолог.

1

1

1

1

1 на каждый производст. участок

БИХ

Старший мастер по ремонту инструмента и приспособлений

1

1

1

2

БТЗ

Начальник БТЗ

Нормировщик

Ст. инженер-нормировщик

-

1

1

I

1 на 100- 150 рабочих

1

-

-

-

ПЭБ

Ст. инженер-экономист

Инженер-экономист

Техник-экономист

Группа механика

Механик цеха

Мастер по оборудованию

 

БТК

Начальник БТК

Ст. контрольный мастер

Контрольный мастер

1 на 2 производственных участка на смену

.


9. Вопросы экологии и безопасности
жизнедеятельности на предпр
иятии

9.1. Техника безопасности на участке механической обработки.

Безопасность при работе на металлорежущих станках достигается комплексом мероприятий, основными из которых являются: оснащение станков средствами безопасности в процессе их проектирования и изготовления; осуществление необходимых мероприятий при организации рабочего места станочника; строгое соблюдение требований техники безопасности и гигиены труда при работе на станках.

При эксплуатации оборудования возможны нарушения нормального режима работы: перегрузка механизмов, резкое повышение давления, нарушение герметичности, разрушение отдельных деталей (например, шлифовал-ьных кругов) и так далее, поэтому в машинах и механизмах заранее должны предусматриваться специальные предохранительные и защитные устройства, предупреждающие или исключающие аварии и поломки.

Передачи ременные, цепные, зубчатые и другие, расположенные вне корпуса металлорежущего станка, должны быть ограждены сплошными жалюзями или сетчатыми укрытиями, в зависимости от необходимости наблюдения за ограждаемым механизмом. Предусматривается окраска в сигнальные цвета подвижных сборочных единиц и ограждающих устройств. В целях удобства и безопасности труда предъявляется ряд требований к органам управления станками, например, снабжение органов управления надёжными фиксаторами, исключающими самопроизвольное их перемещение и случайное включение; оснащение их соответствующими блокировками, исключающими возможность несовместимых движений сборочных единиц; обеспечение усилий на рукоятки и рычаги органов управления, не превышающих 40Н при постоянном ручном управлении, а для включаемых не более 25 раз в смену – не более 80Н; снабжение органов управления поясняющими надписями и символами.

Установка обрабатываемых заготовок и снятие готовых деталей, контроль на станках обрабатываемых заготовок должны проводится лишь при отключенных механизмах вращения или перемещения заготовок, инструмента и приспособлений.

Шлифовал-ьный инструмент и элементы его крепления (болты, гайки, фланцы) должны быть ограждены кожухами, прочно закреплёнными на станке. Зазор между наружным диаметром нового круга и кожуха должны быть не менее 15 мм для наружных кругов диаметром свыше 300 мм.

Для работающих должны быть обеспечены удобные рабочие места, не стесняющие их действия во время выполнения работы. На рабочих местах должна быть предусмотрена площадь, на которой размещаются стеллажи, тара, столы и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок, готовых деталей и отходов производства.

На каждом рабочем месте около станка на полу должны быть деревянные решётки на всю длину рабочей зоны, а по ширине не менее 0,6 м от выступающих частей станка.

Ширина цеховых проходов и проездов, расстояние между металлорежущими станками и элементами зданий должны устанавливаться в зависимости от применяемого оборудования, транспортных средств, обрабатываемых заготовок и материалов. Нормы ширины проездов в механосборочных цехах приведены в таблице. Проходы и проезды на участке должны обозначаться разграничительными линиями белого цвета шириной не менее 100 мм.

Нормы ширины проездов.

                                  Таблица 34.

Транспортные средства

Ширина проезда А,

мм

Расстояние между станками,

мм

Электрокары и электропогрузчики

4500

5000

Автомобили, автопогрузчики, уборочные машины и др.

5500

6000

На территории цеха или участка проходы, проезды, люки колодцев должны быт свободными, не загромождёнными материалами, заготовками, полуфабрикатами, деталями, отходами производства и тарой.

Материалы, детали, готовые изделия должны укладываться на стеллажи в ящики способом, обеспечивающим их устойчивость и удобство захвата при использовании грузоподъёмных механизмов. Ширина между заготовками должна быть не менее 0,8 м.

При размещении станков не допускается ставить их вплотную к стенам, колоннам и друг к другу торцовыми или задними сторонами. Необходимо предусматривать разрывы, обеспечивающие безопасные условия наладки, смазки и ремонта станка. Величина таких разрывов должна быть не менее 500 мм.

Все металлорежущие станки и их комплексы подлежат заземлению для защиты человека от поражения электрическим током.

Обеспечивается недоступность токоведущих частей для случайного прикосновения: ограждение и изоляция токоведущих частей, в первую очередь проводов, размещение токоведущих частей на недоступной высоте.

Пол должен быть из изолирующего материала. Наибольшим удельным сопротивлением обладают асфальтовые и кирпичные полы.

Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственных помещениях помимо местных отсасывающих устройств, обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли, мелкой стружки), должна быть предусмотрена приточно-вытяжная общеобменная система вентиляции.

Естественное и искусственное освещение должно соответствовать требованиям СНиП II-4-79.

Для местного освещения следует применять светильники, установленные на металлорежущих станках, с непросвечивающими отражателями с защитным углом не менее 30º. Кроме того, должны быть предусмотрены меры по снижению отражённой блескости.

Основными путями снижения вибраций и шума металлорежущих станков являются применение малошумных зубчатых передач и электродвигателей, применение рациональных конструкций режущего инструмента и приспособлений, жёсткость их крепления и так далее.

Рабочие участков обработки резанием от воздействия опасных и вредных производственных факторов должны быть обеспечены сертифицированными средствами индивидуальной защиты, спецодеждой, спецобувью и предохранительными приспособлениями.

9.2. Меры безопасности при работе на станках с ЧПУ

При эксплуатации станков с ЧПУ до начала работы оператору необходимо проверить наличие и исправность ограждений движущихся элементов станка, а также токоведущих частей электрической аппаратуры и элементов управления; ограждения для защиты от стружки и охлаждающих жидкостей; не повреждены ли открытые участки электропроводки (изоляция), не оборван ли проводник электрического заземления станка; исправно ли действуют пусковые, остановочные, реверсные устройства, устройства переключения скоростей и фиксаторы органов управления, чтобы не произошло самовключения и безотказно проводилась остановка станка; исправность режущего и вспомогательного инструмента и надежность фиксации его в инструментальном магазине. Работа без защитных ограждений и предохранительных устройств и приспособлений не допускается.

При установке станочного инструмента необходимо проверить его исправность (отсутствие надломов, трещин и правильность заточки), а для исключительных случаев вырыва инструмента из зажимных приспособлений необходимо надежно укрепить его (в соответствии с технологией).

Категорически запрещается использовать не предусмотренные технологией подкладки под инструмент.

Перед включением станка необходимо убедится, что пуск его никому не угрожает опасностью. Запрещается включать шпиндель и перемещать подвижные узлы станка, если в рабочей зоне механизмов находится обслуживающий персонал.

Оператору при работе на станке необходимо строго выполнять последовательность приемов по управлению. Ежемесячно следует проводить тестовую проверку блокировочных устройств при работе станка на холостом ходу. В том случае, если в процессе работы выяснилось, что инструмент или приспособление, предусмотренные технологией, неудобны, запрещается

пользоваться случайными приспособлениями. При работе станка оператору запрещается производить смену и наладку режущего инструмента, крепление и снятие деталей в патроне, измерение и устранение неисправностей; открывать крышки блоки в стойке системы программного управления; вскрывать пульты управления; производить замену сигнальных ламп и ламп местного освещения; производить работы, связанные с вскрытием труб, металлорукавов, гибких шлангов, закрывающих токонесущие провода.

При обслуживании нескольких станков с ЧПУ оператор должен проходить от станка к станку в местах, предусмотренных для прохода.

Оператор должен следить за работой конвейера для отвода стружки. Не допускается переполнение и отсутствие бункера для сбора стружки.

Оператору необходимо содержать рабочее место в чистоте и порядке, своевременно очищать от масла, эмульсии, стружки и прочих отходов. Убирать стружку надо с помощью щетки, крючка, скребка, лопатки и других приспособлений, но ни в коем случае не рукой. Запрещается производить уборку станка воздухом, а также применять для очистки станка бензин, керосин, кислоты и другие взрывоопасные, горючие и едкие вещества. Чистку и уборку станка следует производить после полной его остановки.

При малейшем ощущении электротока следует прекратить работу и заявить об этом электрику и администрации.

При проведении смотра систем с ЧПУ и устранении неисправностей необходимо соблюдать все меры предосторожности, применять исправные рабочие инструменты, приборы. Рабочий инструмент должен отвечать следующим требованиям: рукояти плоскогубцев и ручки паяльников должны иметь защитную изоляцию; рабочая часть отвертки должна быть изготовлена из изоляционного материала, а на ее стержень должна быть надета изоляционная трубка, оставляющая открытой только рабочую часть отвертки; переносные светильники должны быть напряжением 12 или 36 Вт, в зависимости от условий работы.

Перед наладкой станка пробным включением и выключением необходимо проверить, не может ли произойти самопроизвольное включение двигателя станка. На видном месте следует повесить предупредительную надпись «Не включать - работают люди». Перед наладкой станка проверяют его работу на холостом ходу. Все элементы наладки необходимо выполнять постепенно, после тщательной проверки каждого предыдущего элемента. При наладке или ликвидации неисправностей на станке необходимо согласовать свои действия с напарником. Обо всех ошибках в управляющей программе сообщают технологу-программисту. Запрещается самостоятельно изменять управляющую программу.

При необходимости работы на наладочном режиме с открытым ограждением зоны обработки оператор должен надевать защитные очки. После окончания наладки станка необходимо восстановить и прочно закрепить ограждения и предохранительные устройства и проверить, не остались ли в механизмах ручной инструмент, крепежные детали и другие предметы.

Для обслуживания и ремонта станков с ЧПУ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение по соответствующей программе и аттестованные квал-ификационной комиссией. Они должны пройти инструктаж по безопасным методам работы непосредственно на рабочем месте. Инструктаж проводится не реже 1 раза в 3 месяца.

Не разрешается приступать к работе без предварительного ознакомления с требованиями безопасности «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», эксплуатационной документацией на станок с ЧПУ и инструкцией по охране труда на рабочем месте.

9.3. Противопожарная защита.

Основы пожарной защиты предприятий определены стандартами ССБТ (ГОСТ 12. 1. 004-85 «ССБТ, пожарная безопасность. Общие требования» и ГОСТ12. 1. 010-76 «Взрывобезопасность. Общие требования»).

Противопожарная защита должна достигаться применением следующими способами:

Применение средств пожаротушения;

Применение автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения;

Применение пропитки конструкций объектов и нанесение на их поверхности огнезащитных красок;

Применение устройств обеспечивающие ограничение распространения пожара;

Организация с помощью технических средств включения устройств своевременного оповещения и эвакуации людей;

Применение средств коллективной и индивидуальной защиты людей от опасных факторов пожара;

Применение средств противопожарной защиты.

Организационно-технические мероприятия по обеспечению пожарной безопасности должны включать:

Организацию пожарной охраны;

Паспортизацию веществ, материалов, зданий и сооружений в частности обеспечения пожарной безопасности;

Изготовление и применение средств наглядной агитации по обеспечению пожарной безопасности;

Нормирование численности людей на объекте по условиям безопасности их при пожаре;

Разработку мероприятий на случай возникновения пожара и организацию эвакуации людей;

Основные виды, количество, размещение и обслуживание пожарной техники по ГОСТ 12.4.009.

9.4. Разработка системы производственного
освещения участка механической обработки деталей.
 

         Под производственным освещением понимают систему устройств и мер, обеспечивающих благоприятную работу зрения человека и исключающих вредное или опасное влияние на него в процессе труда.

Ощущение света при воздействии на глаза вызывают электромагнитные волны оптического диапазона от 380 до 760нм. Основными понятиями, характеризующими свет, являются световой поток, сила света, яркость и освещенность.

Необходимо отметить, что правильно подобранная и организованная освещенность влияет на производительность труда. Так, в механическом цехе увеличение освещенности со 100 до 200лк вызвал-о увеличение производительности на 4,3% и снизило брак на 1,2%.

Неправильно выполненное освещение вызывает быструю усталость, способствует увеличению травматизма и несчастных случаев. Из-за этого возникает до 5% травм, и в 20% освещение способствовал-о их возникновению. Таким образом, производственное освещение является вредным и опасным производственным фактором.

Исследование воздействия производственного освещения на условия труда позволяет сформулировать основные требования, обусловливающие его рациональность:

Освещенность на рабочих местах должна соответствовать характеру зрительной работы.

Яркость на рабочей поверхности должна быть равномерной.

На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени.

Отсутствие блескости рабочей поверхности.

Освещенность рабочей поверхности не должна изменяться со временем.

Свет должен обеспечивать правильную цветопередачу.

обеспечивать электро- взрыво- и пожаробезопасности и быть экономичным.

Эти условия необходимо учитывать при проектировании освещения и оборудования рабочего места, а также при проведении всех последующих ремонтных работ.

Требуемая на рабочей поверхности освещенность определяется размером объекта различения, контрастом объекта с фоном и коэффициентом отражения фона поверхности, на которой различается объект. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности, равном 0,4 и более, средним – при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4 и темным при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.

Участок, по изготовлению деталей способом механической обработки, занимает площадь – 709,8 м2 , технологическое оборудование в количестве 25 станков, расположено в два ряда вдоль пролета. Освещение целесообразно применить – общее и местное, поскольку создается более равномерная освещенность.

Для расчета освещения при равномерном размещении светильников общего освещения и горизонтальной рабочей поверхности применяется метод коэффициента использования светового потока или метод коэффициента использования осветительной установки. В этом случае учитывается световой поток источника света и поток, отраженный от всех поверхностей помещения. Световой поток Фл (лм) определяется по формуле:

Фл = Ен × S × z × K / (N × η),

где Ен - нормированная освещенность, лк; S – площадь помещения, м2; z – коэффициент, определяемый геометрией размещения светильников, z = 1,15; К – коэффициент запаса, К = 1,3; N – число светильников; η – коэффициент использования светового потока светильников, который определяется по индексу помещения ί и коэффициентам отражения потолка рп, стен рс и пола рр. Индекс помещения определяется по формуле

ί = ab/[h(a+b)],

где а, b – длина и ширина помещения, h - расчетная высота, которая вычисляется из соотношения

h = Hhchr,

где H – высота помещения, hc – расстояние от светильника до уровня рабочей плоскости, hr – расстояние до освещаемой поверхности от пола. По полученному расчетному значению выбираем подходящее значение светового потока лампы.

h=15-12-1,2=1,8

i=14 .50,7/[1,8(14+50,7)]=6

Выбираем многорядное расположение светильников с расстоянием между рядами L=1,2 – 1,4hc.

световой поток Ф для общего освещения :

N = 14 светильника; Sобщ. = 709,8м2; i = 6; Е = 400лк.

   Ф = 400×709,8×1,15×1,3/(14×6) = 5053,1лм.

В светильниках общего освещения используются дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью мощностью 450Вт.

Рассчитаем удельную мощность Руд, Вт/м2.

      Руд = n Рл/S,

где n – число источников света; Рл – единичная мощность лампы; S – площадь помещения, м2.

    Руд = 14 × 450/709,8 = 8,9Вт/м2.

Использование установок искусственного освещения должно проводиться в соответствии с правилами их эксплуатации. Особенно необходимо следить за напряжением в осветительной сети. Так при увеличении напряжения на 5% потребляемая мощность увеличивается для ламп накаливания на 8,1%, что в свою очередь, значительно снижает срок службы ламп. Арматуру осветительных установок необходимо регулярно очищать от пыли, что равносильно увеличению освещенности на 15-30%.

9.5 Общие требования безопасности.

выполнять требования настоящей инструкции, предохранять себя и окружающих от несчастного случая.

Находясь на территории завода, в цехе, соблюдать требования безопасности и правила дорожного движения.

В производственных помещениях передвигаться только по специально выделенным проходам; не заходить без разрешения администрации и не проникать за ограждения производственного оборудования.

Во время работы быть внимательным, не отвлекаться и не отвлекать других от работы.

Содержать в порядке свое рабочее место, не допускать загромождения его деталями, заготовками и отходами производства.

Запрещается:

работать без спецодежды, положенной по нормам выдачи;

дотрагиваться до движущихся частей работающих механизмов;

самому производить ремонт оборудования, если это не входит в круг выполняемых обязанностей;

поднимать и переносить на руках на расстоянии более 25 м тяжести, превышающие 30 кг для мужчин, 15 кг для женщин, 16 кг и 10 кг для подростков мужского и женского пола соответственно;

при получении травмы немедленно поставить в известность администрацию, обратиться за медицинской помощью и написать объяснительную записку о происшедшем.

Знать способы оказания пострадавшему первой помощи и уметь оказывать ее.

специальные требования безопасности.

перед началом работы.

Надеть спецодежду, положенную по нормам, и привести ее в порядок так, чтобы не было свисающих концов.

Осмотреть и подготовить к работе рабочее место, освободить его от лишних предметов, не загромождая проходы.

Произвести осмотр любого станка, на котором предстоит работать, и убедиться в его исправности.

Проверить исправность и правильность заточки режущего инструмента, а также исправность приспособлений и оснастки для его установки на станок и закреплении на станке.

При наличии недостатков и неисправностей, обнаруженных при подготовке, к работе не приступать и доложить мастеру.

во время работы.

Работу выполнять в соответствии с технологическими документами, чертежами, инструкциями по эксплуатации станков и указаниями мастера.

Установку обрабатываемой детали на станок и ее снятие со станка после обработки, замену режущего инструмента производить при выключенном станке.

Обрабатываемую деталь устанавливать на станке правильно и надежно, чтобы во время обработки ее не вырвал-о.

При установке и съеме фрезы надевать рукавицы во избежание пореза рук.

Установленную и закрепленную фрезу проверять на биение.

При фрезеровании соблюдать режимы обработки, указанные в технологическом документе или в инструкции по эксплуатации станка.

Не удалять стружку с фрезы, обрабатываемой детали и станка непосредственно руками, пользоваться для этого специальными крючками, щетками-сметками. Не допускать скопления стружки на фрезе, оправке, обрабатываемой детали и станке.

При применении смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) правильно устанавливать выходное сопло относительно фрезы и обрабатываемой детали.

При появлении неясности в работе работу прекратить и доложить мастеру.

после окончания работы.

Отключить станок от электросети.

Убрать со станка стружку.

Навести порядок на рабочем месте. Использованную ветошь сложить в металлический ящик, предназначенный для ее сбора.

О недостатках, имевших место при работе, доложить мастеру.

Снять спецодежду и убрать ее в шкаф.

Вымыть лицо и руки водой с мылом или принять душ.

За невыполнение инструкции виновные привлекаются к ответственности в установленном законом порядке.

9.6 Охрана труда.

9.1.2 Вопросы техники безопасности на участке изготовления детали «Вал-».

В дипломном проекте разработан участок изготовления детали «Вал-», которая включает в себя 16 операций. Некоторые операции: штамповка, термическая обработка, выполняется в различных цехах завода поэтому к ним предъявляется повышенные требования по технике безопасности, вызванные особенностями данных производств.

В системе мер по созданию на производстве безопасных условий труда важное место отводится нормативно – технической документации, которая регламентирует и устанавливает научно – обоснованные нормы и требования техники безопасности.

При организации труда рабочих – станочников необходимо предусматривать комплекс мероприятий, обеспечивающих высокую производительность и полную безопасность работы.

К основным мероприятиям относятся:

рациональная планировка рабочего места, обеспечивающая взаимосвязь основного и вспомогательного оборудования, их естественное и искусственное освещение;

организация бесперебойного снабжения рабочего места необходимыми материалами, инструментами, а так же транспортирования с рабочего места готовой продукции и отходов стружки;

инструктаж рабочего мастером или бригадиром, обеспечивающим наиболее производительное и безопасные приемы работы.

На участке выполнены следующие требования по технике безопасности предъявляемые к станкам:

передачи (зубчатые, ременные и др.) расположенные вне корпуса станка должны быть ограждены;

предусмотренная окраска в сигнальные цвета подвижных сборочных единиц и ограждающих устройств;

органы управления оснащены соответствующими блокировками, исключающими возможность несовместимых движений сборочных единиц;

обеспеченно усилие на рукоятках и рычагах органов управления не превышающие 40 Н (4 кгс) при постоянном, ручном управлении;

органы управления снабжены поясняющими надписями, символами и другими важными требованиями.

Выполнены требования предусмотренные ГОСТ 12.2009 – 80 к устройствам для установки и закрепления деталей и инструмента на станках; все вращающиеся устройства имеют гладкие поверхности, а при наличии выступающих частей имеют ограждения. Станки с ЧПУ имеют устройства для отсоса из зоны резания загрязненного воздуха. Предусмотрены рациональные устройства местного освещения, учтены требования к ограничению шума и вибрации станков. Решены задачи электробезопасности.

На рабочих местах предусмотрено наличие рациональных вспомогательных устройств для хранения инструмента, приспособлений и заготовок.

При работе на станках все рабочие снабжены средствами индивидуальной защиты: защитными очками, щитками, спецодеждой, которые предназначены для защиты рабочих от воздействия стружки, масла и эмульсии. К обслуживанию станков допускаются только те рабочие, которые изучили их устройства и инструкцию по их эксплуатации.

Рабочие места находятся вне линии движения грузов. В цеху предусмотрены площади для складирования материалов, заготовок и готовых деталей.

Электрическая аппаратура и токопроводящие части заземлены или укрыты в специальных шкафах имеющих блокировки.

Уборка стружки производится с помощью крючков, щеток и т.п. смазывание всех частей станков производится систематически. Все подъемно – транспортные устройства, применяемые в цеху, отвечают требованиям инструкции и прошедшие испытания в установленные для них сроки.

9.2 Расчет вибрации на станке при изготовлении детали «вал-».

В промышленности и на транспорте широкое применение получили машины и оборудование, создающие вибрацию, неблагоприятно воздействующую на человека. Увеличение производительности и, как следствие этого, рост мощности и быстроходности технологического оборудования при одновременном снижении его материалоемкости, уменьшение статических нагрузок на человека сопровождается нежелательным побочным эффектом – усилением вибрации. Воздействие вибрации не только ухудшает самочувствие работающего и снижает производительность труда, но часто приводит к тяжелому профессиональному заболеванию – виброболезни. Поэтому вопросам борьбы с вибрацией придается огромное значение.

В соответствии с ГОСТ 24346 – 80 (СТ СЭВ 1926 – 79) «Вибрация. Термины и определения» под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание, и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. В одних случаях их источниками являются возвратно – поступательные движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы) в других случаях неуравновешенные вращающиеся массы (режущий инструмент станков). Иногда вибрации создаются ударами деталей (зубчатые зацепления, подшипниковые узлы). Величина дисбаланса во всех случаях приводит к появлению неуравновешенных сил, вызывающих вибрацию. Причиной дисбаланса может являться неоднородность материала вращающего тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения.

Воздействие вибраций на человека чаще всего связано с колебаниями, обусловленными внешним переменным силовым воздействием на машину либо не отдельную ее систему.

Основными параметрами вибрации, происходящей по синусоидальному закону, является: амплитуда виброперемещения xm, амплитуда колебательной скорости vm, амплитуда колебательного ускорения am, период колебаний Т, частота f, связанная с периодом колебаний соотношением .

Вибросмещение в случае синусоидальных колебаний определяют по формуле: ,

где: – угловая частота ( = 2f);

   – начальная фаза вибросмещения.

Воздействие вибраций на человека.

Различают общую и локальную вибрацию. Общая вибрация вызывает сотрясение всего организма, местная вовлекает в колебательное движение отдельные части тела.

Систематическое воздействие общих вибраций, характеризующихся высоким уровнем виброскорости, может быть причиной возникновения вибрационной болезни – стойких нарушений физиологических функций организма, обусловленных преимущественно воздействием вибрации на центральную нервную систему. Эти нарушения проявляются в виде головных болей, головокружении, плохого самочувствия, нарушение сердечной деятельности.

Вибрация может не вызвать болезненных ощущений, но затруднить проведение производственных процессов.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев, и распространяется на всю кисть, предплечья, захватывают сосуды сердца. Вследствие этого происходит ухудшение снабжения конечностей кровью. Одновременно наблюдается воздействие вибрации на нервные окончания, мышечные и костные ткани, выражающиеся в нарушении чувствительности кожи.

Методы снижения вибрации.

Разработка мероприятий по снижению производственных вибраций должна производиться одновременно с решением основной задачи современного машиностроения – комплексной механизации производства. Введение дистанционного управления цехами и участками позволит полностью решить проблему защиты от вибрации.

В не автоматизированных производствах осуществляют следующие методы по уменьшению вибрации в источнике их возникновения, по снижению путей распространения, по снижению вредного воздействия вибрации на работающих путем соответствующей организации труда, а также применения средств индивидуальной защиты и лечебно – профилактических мероприятий.

9.3 Противопожарная безопасность.

Под противопожарной безопасностью подразумевается такие состояния объекта, при котором с большой вероятностью предотвращается возможность возникновения пожара, а в случае его возникновения обеспечивается защита людей от опасных и вредных факторов пожара и спасения материальных ценностей.

Противопожарная безопасность на предприятии регламентируется строительными правилами и нормативами, межотраслевыми правилами пожарной безопасности, ГОСТами, а также инструкциями по обеспечению пожарной безопасности на отдельных объектах.

В механических цехах причинами пожаров могут быть следующие факторы:

неисправность электрооборудования;

нарушение технологического режима;

самовозгорание промасленной ветоши, бумаги и других материалов, склонных к самовозгоранию;

конструктивные недостатки оборудования;

ремонт оборудования на ходу.

На участке изготовления детали «Крышка клапана» разработан ряд мероприятий по противопожарной защите.

Эти мероприятия делятся на организационные, технические, режимные и эксплуатационные.

Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию станков, противопожарный инструктаж рабочих, организацию пожарных дружин и пр.

Технические мероприятия – это мероприятия по соблюдению противопожарных правил, норм при проектировании участка, устройства оборудования, отопления, вентиляции и освещения, правильное размещения оборудования.

Необходимо не допускать перегрузки проводов электрической сети.

К режимным мероприятиям относятся:

запрещение курения в неустановленных местах;

хранения промасленной ветоши и бумаги, в специальных ящиках и своевременное их удаление из цеха;

недопущение загромождения цеховых проходов и проездов, а так же проходов к пожарным кранам.

Эксплуатационные мероприятия – это своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания оборудования.

Участок обеспечен следующими средствами пожаротушения: песок, вода, огнетушитель ОХП – 10. Инструкция о мерах противопожарной безопасности, а так же план эвакуации при пожаре весят на видном месте.

По нормам СНИПа полагается 1 огнетушитель типа

“ОХП – 10” на площадь 40 м2. Принимаем 2 огнетушителя.


Заключение.

В процессе проектирования был произведен анализ типового технологического процесса обработки детали типа «Вал-»; была произведена оценка производственной обстановки. В процессе анализа были отмечены следующие недостатки:

- изготовление детали «вал-» по предлагаемому технологическому процессу требует применение большого числа оборудования, которое занимает большую производственную площадь и требует больших затрат на техническую подготовку; низкий уровень автоматизации изготовления детали.

2. Для реализации установленных недостатков в дипломной работе был произведен расчет нового технологического процесса с применением современного технологического оборудования с ЧПУ. Был разработан план участка механической обработки деталей применительно к маршруту обработки.

3. В спроектированном варианте технологического процесса по сравнению с базовым технологическим процессом было достигнуто:

- уменьшение трудоемкости изготовления детали и увеличение производительности труда за счет применения станков с ЧПУ;

- уменьшение себестоимости изготовления детали;

- уменьшение затрат на заработную плату за счет сокращения количества работников;

- уменьшение затрат на амортизационные отчисления. Затрат на электроэнергию за счет уменьшения количества технологического оборудования;

- улучшена компоновка участка механической обработки деталей за счет более качественной расстановки оборудования.

4. В результате приведенных технико- экономических расчетов установлено, что годовой экономический эффект составляет 76556,3 рублей.

Литература

  1.  Андрес А. А., Потапов Н. М., Шулешкин А. В. Проектирование заводов и механосборочных цехов в автотракторной промышленности. – М.: Машиностроение, 1982. – 271 с.
  2.  Афонькин М. Г., Магницкая М. В. Производство заготовок в машиностроении. - Л.: Машиностроение, 1987. – 255 с.
  3.  Балабанов А. Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. - М: Издательство стандартов, 1992. – 464 с.
  4.  Бобровников Г..А Сборка в машиностроении с применением таблицы по деталям машин. М., Мшиностроение, 1978г.
  5.  Колодонов И. Н., Макаров В. Д., Цыганов В. В. Методические указания к выполнению курсового проекта «Организация работы производственных участков машино-строительных предприятий». – СПб.: СЗТУ, 2002. – 92 с.
  6.  Корчагина Р. Л., Фролова З. А. Экономическое обоснование технологических решений: Учебное пособие. – СПб.: Балт. гос. техн. ун-т, 2001. – 207 с.
  7.  Экономика предприятия./Под об. ред. А. Ф. Федосеенко. – Минск: Высш. школа, 1985. – 288 с.
  8.  Локтева С. Е. Станки с программным управлением и промышленные роботы. – М.: Машиностроение, 1986. – 320 с.
  9.  Методические указания *Приспособления для контроля точности деталей* С-Петербург, 2007 г.
  10.  Мосталыгин Г. П., Толмачевский Н. Н. Технология машиностроения. – М.: Машиностроение, 1990. – 288 с.
  11.   Общемашиностроительные нормы времени для технического нормирования. Серийное производство. – М.: Машиностроение, 1984. – 225 с.
  12.   Основы технологии машиностроения: методические указания к выполнению курсовой работы. – СПб.: СЗПИ, 1998. – 45 с.
  13.  Основы технологии машиностроения: письменные лекции./ Бородянский В. И., Ганзбург Л. Б., Клевцов В. А. и др. – СПб.: СЗПИ, 2000. – 147 с.
  14.  Охрименко Я. М. Технология кузнечно-штампового производства. М.: Машиностроение, 1966. – 599 с.
  15.  Панкрухин А. П. Маркетинг: Учебник – М.: Институт международного права и экономики им. Грибоедова, 1999. – 398 с.
  16.   Панкрухин А. П. Маркетинг: Учебник – М.: Институт международного права и экономики им. Грибоедова, 1999. – 398 с.
  17.  Проектирование производственных участков машиностроительных предприятий: учебное пособие./И. М. Ткалин, В. Л. Челышев, В. Д. Макаров. – СПб.: СЗПИ, 1997. – 30 с.
  18.  Справочная книга по охране труда в машиностроении. /Г. В. Бектобеков, Н. Н. Борисова, В. И. Коротков и др.; Под общ. ред. О. Н. Русака. – Л.: Машиностроение, 1989. – 541 с.
  19.  Справочная книга по охране труда в машиностроении. /Г. В. Бектобеков, Н. Н. Борисова, В. И. Коротков и др.; Под общ. ред. О. Н. Русака. – Л.: Машиностроение, 1989. – 541 с.
  20.   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, 1986.
  21.  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.
  22.  Технологичность конструкции изделия: Справочник./Ю. Д. Амиров, Т. К. Алферова, П. Н. Волоков и др.; Под общ. ред. Ю. Д. Амирова. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 768 с.
  23.  Технологичность конструкции изделия: Справочник./Ю. Д. Амиров, Т. К. Алферова, П. Н. Волоков и др.; Под общ. ред. Ю. Д. Амирова. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 768 с.
  24.  Технологичность конструкции. Под ред. Афанасьева. М., Машиностроение, 1969г.
  25.   Технология машиностроения: методические указания к выполнению контрольной работы. /Бородянский В. И., Клецков В. А., Лысов А. А., Помпеев К. П. – СПб.: СЗПИ, 1997. – 50 с.
  26.   Технология машиностроения: методические указания к выполнению контрольной работы. /Бородянский В. И., Клецков В. А., Лысов А. А., Помпеев К. П. – СПб.: СЗПИ, 1997. – 50 с.
  27.   Технология машиностроения: методические указания к выполнению курсового проекта./ Бородянский В. И., Ганзбург Л. Б., Лысов А. А., Помпеев К. П. – СПб.: СЗПИ, 1998, - 22 с.
  28.   Технология машиностроения: методические указания к выполнению курсового проекта./ Бородянский В. И., Ганзбург Л. Б., Лысов А. А., Помпеев К. П. – СПб.: СЗПИ, 1998, - 22 с.
  29.   Торговников Б. М., Табачник В. Е., Ефанов Е. М. Проектирование промышленной вентиляции: справочник. – Киев: Будивельник, 1983. – 256 с.
  30.   Проектирование производственных участков машиностроительных предприятий: учебное пособие./И. М. Ткалин, В. Л. Челышев, В. Д. Макаров. – СПб.: СЗПИ, 1997. – 30 с.
  31.   Технологическая оснастка производства. Макаров В.А. М.,1983-354 с.
  32.   Маслов А.Е. Пичужкин С.А Проектирование технологических проспособлений. М.: Машиностроение, 1990. – 768 с.
  33.   Ярош С.В Экономика на предприятии. М. Машиностроение,1977.- 234
  34.   Худобин Л.В., Бердичевский Е.Г. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке. М., Машиностроение, 1986.- 265 с.

41. Гельфгат Ю.И. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностр. техникумов. - 2-е издание - М. Высшая школа, 1986 .

42. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. 7-е изд. М.: Машиностроение, 1979.

43. Данилевский В.В., Гельфгат Ю.И. Лабораторные работы и практические занятия по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных специальных техникумов. - 2-е издание - М. Высшая школа, 1988.

44. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету "Технология машиностроения". Учебное пособие. М.: Машиностроение. 1985.

45. Дьячков В.Б., Кабатов Н.Ф., Носимов М.У. "Специальные металлорежущие станки общемашиностроительного применения". Справочник. М.Машиностроение, 1983

46. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Основные по-ложения. (ГОСТ 2.105-79). Издание официальное. Издательство стандартов. М., 1984.

47. Единая система технологической документации (ЕСТД). (ГОСТ 3.1001-81...3.1120-83). Издание официальное. Издательство стандартов. М. 1983.

48. Краткий справочник металлиста / Под ред. П.Н. Орлова и Е.А. Скороходова, Изд. 3-е. М.: Машиностроение, 1986.

49. Козловский Н.С., Виноградов А.Н. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения: Учебник для учащихся техникумов. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1982.

50. Конструкционные материалы: Справочник / Б.Н. Арзамасов, В.А. Брострем и др.; Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова - М. Машиностроение, 1990.

51. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. - 2-е издание - М.: Машиностроение, 1990.

PAGE  1


EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63483. Формування потенціалу підприємства 218 KB
  Інформація як смстемоутворюючий компонент потенціалу Сутність виробничо-економічної інформації Інформація сукупність відомостей про стан керованої системи та зовнішнього середовища. Збирання та обробка інформації щодо діяльності...
63485. Конкурентоспроможність потенціалу підприємства 47.5 KB
  Конкурентоспроможність потенціалу підприємства – комплексна порівняльна характеристика, яка відображає рівень переважання сукупності показників оцінки можливостей підприємства, що визначають його успіх на певному ринку за певний проміжок часу...
63487. Теоретико-методичні підходи до оцінювання потенціалу підприємства 366 KB
  Концепція вартісної оцінки потенціалу є найбільш універсальною і методично обґрунтованою. Згідно неї підприємство виступає товаром із усіма характерними для нього властивостями: корисністю для покупця, що виявляється в користуванні...
63489. Трудовий потенціал підприємства як об’єкт соціально-економічного управління 70 KB
  Трудовий потенціал є однозначно складовою загального потенціалу та фактором його використання. Тому для підприємства важливе не тільки визначення ступеня забезпеченості трудовим потенціалом але і умови для його використання та розкриття.
63491. Оцінювання вартості земельної ділянки, будівель, споруд 42 KB
  До нерухомості відносять обєкти з фіксованим місцерозташуванням у просторі (земній поверхні) та усе, що з ними невідємно повязано над чи під землею, а також сукупність прав, які визначають їхній юридичний статус. Вирізняють: нерухомість фізичних обєктів; нерухомість прав власності.