95950

Разработка технологического процесса детали «Вал отбора КОМ»

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Обработка резанием это процесс получения детали требуемой геометрической формы точности размеров взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки Технологическая часть.

Русский

2015-10-01

743 KB

5 чел.

   

Введение.

Обработка металлов резанием, технологические процессы обработки металлов путём снятия стружки, осуществляемые режущими инструментами на металлорежущих станках с целью придания деталям заданных форм, размеров и качества поверхностных слоев. Основные виды обработка металлов резанием: точение, строгание , сверление , развёртывание , протягивание, фрезерование и зубофрезерование, шлифование, хонингование и др. Закономерности обработка металлов резанием рассматриваются как результат взаимодействия системы станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД). Любой вид обработка металлов резанием характеризуется режимом резания, представляющим собой совокупность следующих основных элементов: скорость резания v, глубина резания t и подача s. Скорость резания — скорость инструмента или заготовки в направлении главного движения, в результате которого происходит отделение стружки от заготовки, подача — скорость в направлении движения подачи. 

Обработка резанием является универсальным методом размерной обработки. Метод позволяет обрабатывать поверхности деталей различной формы и размеров с высокой точностью из наиболее используемых конструкционных материалов. Он обладает малой энергоемкостью и высокой производительностью. Вследствие этого обработка резанием является основным, наиболее используемым в промышленности процессом размерной обработки деталей.

 Обработка резанием — это процесс получения детали требуемой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки

 

  1.  Технологическая часть.
    1.  Назначение детали. Описание ее работы в изделии.

        Вал отбора КОМ ( коробки отбора мощности  )  -  деталь тракторов ,  грузовиков передающая вращение от двигателя на навесное оборудование, активные прицепы и другие механизмы. Вал отбора мощности является одним из основных узлов привода отбора мощности.

Привод отбора мощности передний (рисунок 1) осуществляется с носка коленчатого вала через полумуфту отбора мощности 2, прикрепленную к носку коленчатого вала 13 восьмью специальными болтами Ml2x1,25. Центрирование полумуфты относительно коленчатого вала осуществляется по внутренней расточке выносного противовеса.

Крутящий момент от полумуфты передается посредством вала привода агрегатов 1 и вала отбора мощности 3 на шкив 4. Вал отбора мощности 3 устанавливается на двух шариковых подшипниках 11 и 12. Уплотнение полости осуществляется манжетой 8 и заглушкой 10 с резиновым кольцом 14. Для уменьшения износа шлицевых соединений, вал привода агрегатов удерживается от осевых перемещений пружиной 9.

Рисунок 1. Установка привода отбора мощности переднего и шкива: 1 — вал привода агрегатов; 2 — полумуфта отбора мощности; 3 — вал отбора мощности; 4 — шкив; 5 — болт; 6 — передняя крышка блока; 7 — корпус подшипника; 8 — манжета; 9 — пружина; 10 — заглушка; 11, 12 — подшипники; 13 — коленчатый вал; 14 — резиновое кольцо уплотнения заглушки; 15 — стопорное кольцо.

1.2 Описание материала детали.

 Сталь 38ХМЮА ГОСТ 4543-71.

Легированная конструкционная сталь.

38ХМЮА - хромомолибденоалюминиевая сталь, В состав марки входит углерод 0,38%, кроме углерода содержит молибден, алюминий и хром, примерно в равных долях по 0,8— 1,1%

Содержание серы и фосфора не должно превышать 0,03% для каждого из этих элементов, поэтому в конце марки ставится буква А, что свидетельствует о дополнительных показателей качества.

ГОСТ 4543-71 - распространяется на прокат горячекатаный и кованый диаметром или толщиной до 250 мм, калиброванный и со специальной отделкой поверхности из легированной конструкционной стали, применяемый в термически обработанном состоянии.

1.3. Анализ технологичности конструкции детали

 В соответствии с ГОСТ 14.205—83 технологичность — это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте при заданных показателях качества, объеме выпуска и условиях выполнения работ.

 Производственная технологичность конструкции детали — это степень ее соответствия требованиям наиболее производительного и экономичного изготовления. Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления, тем более технологичной является конструкция детали.                                       Технологичность конструкции детали анализируют с учетом условий ее производства, рассматривая особенности конструкции и требования качества как технологические задачи изготовления.

Качественная оценка технологичности является предварительной, обобщенной и характеризуется показаниями: «лучше — хуже», «рекомендуется — не рекомендуется», «технологично — нетехнологично». Технологичной при качественной оценке следует считать такую геометрическую конфигурацию детали и отдельных ее элементов, при которой учтены возможности минимального расхода материала и использования наиболее производительных и экономичных для определенного типа производства методов изготовления. В связи с этим проанализируем чертеж детали, например, с точки зрения:

•         степени унификации геометрических элементов (диаметров, длин, резьб, фаски).

•         наличия удобных базирующих поверхностей, обеспечивающая возможность совмещения и постоянства баз присутствует для нашего вала;

•         существует возможности свободного подвода и вывода режущего инструмента при обработке вала;

•         контроля точностных параметров детали производить удобно;

•         методы обработки детали позволяют успешно решить задачу, по требуемому значению шероховатости на различных поверхностях изделия.

Деталь считается технологичным, если  коэффициент технологичности (Кт)  ≥ 0,6.

Таблица наименования поверхностей.

Наименование поверхности

Общее количество

поверхностей

Количество унифицированных

Параметр шероховатости

Цилиндрическая внутренняя

(18,20,22,24,31,28,27)

6

6

Ra 2.5 - Ra 12.5

Цилиндрическая внешняя

(1,5,10,12)

4

4

Ra 1.25 - Ra 6.3

Торцевая

(26,2,4,8,11,16)

6

6

Ra 1.25 - Ra 6.3

Канавка

(29,6,13)

3

3

Ra 3.2

Фаска

(33,25,23,7,5,17,23)

6

6

Ra 6.3

Конус

(3,21,30,14,19)

5

4

Ra 12.5

Отверстие

(9)

2

1

Ra 12.5

Шлицевая поверхность

(20 )

1

-

Ra 2.5

Эскиз детали (обозначение поверхностей)

          

Рисунок  2. Эскиз детали.

Кт=Nт/Nоб - 0.1n ,   где

Nоб  -  общее количество элементов, шт.

Nт – количество унифицированных элементов, шт.

n – количество нетехнологичных, шт.

Кт=30/33-0,1∙3=0,7

Вывод: 0,7 ≥ 0,6  -  деталь считается технологичным.

1.4. Определение типа производства.

  Тип производства представляет собой комплексную характеристику технических, организационных и экономических особенностей производства, обусловленных широтой номенклатуры, регулярностью, стабильностью и объемом выпуска продукции. Основным показателем, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций. Коэффициент закрепления операций для группы рабочих мест определяется как отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест

Различают три типа производства; единичное, серийное, массовое.

Единичное производство характеризуется малым объемом вы пуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых как правило, не предусматриваются. Коэффициент закрепления операций для единичного производства принимается свыше 40.

Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Для мелкосерийного производства коэффициент закрепления операций принимают от 21 до 40 включительно, для среднесерийного — от 11 до 20 включительно, для крупносерийного производства — от 1 до 10 включительно.

Массовое производство характеризуется большим объемом Выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. Коэффициент закрепления операций для массового производства принимается равным 1

Кз.о= Количество операций/рабочее место = 20/5 = 4

Из указанного выше следует, что экономически целесообразно

для данной детали будет выбор крупно серийного типа производства.

Объем выпускаемой продукции за год –25000 шт.

Масса  детали – 2,6 кг.

1.5 Определение вида заготовок и способов их изготовления

Материал является одним из важных признаков, определяющих метод получения заготовок. Наиболее широко используемые материалы объединены в 7 групп.

Выбираем код материла – 6

Легированная сталь – 6.

        Чтобы найти серийность производства, необходимо знать массу детали и задаться конкретной программой выпуска.

Выбираем код - 4

         Конструктивные формы деталей общего машиностроения делятся на 14 видов. Соответствующий код выбирается на основе сравнения реальной детали с описанием типовых деталей.

Выбираем код – 7

Детали круглые, имеющие гладкую или ступенчатую наружную цилиндрическую поверхность с одно- или двусторонними уступами и ступицами, с центральным отверстием или без него, длиной 0,5D0< L <2D0 - 7

        По массе заготовки сгруппированы в 8 диапазонов.

Выбираем код -4

4.0 кг – 10 кг - 4

  

   Таким образом, определив коды по каждому из четырех факторов, составим перечень возможных видов и способов получения заготовок для данной детали согласно табл. 3.7:

Материал

Серийность

Конструктивная форма

Масса детали

Вид заготовки

4…7

2…4

2…7

1…8

7-10

1. По коду материала детали находим соответствующие строки таблицы.

2. По коду серийности производства уточняем место строки внутри соответствующего материала.

3. Код конструктивной формы определяет окончательное место строки данных в соответствующем коде серийности.

4. Код массы детали уточняет горизонталь в строке нужного кода формы детали, которая указывает перечень кодов вида заготовок.

         По определенным ранее кодам 6—4—7—4 из графы таблицы «Вид заготовки» выписываем рекомендуемые коды видов:

  1.  — поковка на молотах и прессах;
  2.  — поковка на горизонтально-ковочных машинах;
  3.  — свободная ковка;
  4.  — прокат.

1.5.1 Расчет припусков на механическую обработку.

       Припуск — слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода. Расчетной величиной припуска является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и для компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.

Минимальный припуск:

при обработке поверхностей вращения в центрах

  Отклонение расположения Е необходимо учитывать у заготовок (под первый технологический переход), после черновой и получистовой обработки лезвийным инструментом (под последующий технологический переход) и после термической обработки. В связи с закономерным уменьшением величины Е при обработке поверхности за несколько переходов на стадиях чистовой и отделочной обработки ею пренебрегают.

        На основе расчета промежуточных припусков определяют предельные размеры заготовки по всем технологическим переходам. Промежуточные расчетные размеры устанавливают в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного прибавления (для наружных поверхностей) к исходному размеру готовой детали промежуточных припусков или путем последовательного вычитания (для внутренних поверхностей) от исходного размера готовой детали промежуточных припусков. Наименьшие (наибольшие) предельные размеры по всем технологическим переходам определяют, округляя их увеличением (уменьшением) расчетных размеров до того знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие (наименьшие) предельные размеры вычисляют путем прибавления (вычитания) допуска к округленному наименьшему (наибольшему) предельному размеру.

Предельные значения припусков  определяют как разность наибольших (наименьших) предельных размеров и как разность наименьших (наибольших) предельных размеров предшествующего и выполняемого (выполняемого и предшествующего) переходов

Результаты расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам

Расчет припусков для операции 010

Переходы обработки

Элементы припуска

Расчет припусков

Расчетный размер

Допуск

Предельные размеры

Предельные припуски

Ø 70

Rzi-1

Ti-1

Pi-1

Ey-1

2zimin

dp

TD

dmin

dmax

2zimin

2zimax

1

мкм

мкм

мм

мкм

мм

мм

мкм

мкм

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Заготовка (поковка)

300

400

1063

 

 

74,196

1200

73

74,2

 

 

Черновое точение

80

50

63,78

50

3528,35

70,6680

300

70,4

70,7

2600

3500

Чистовое точение

20

25

42,52

20

393,68

70,274

190

70,11

70,3

290

400

Тонкое точение

10

20

21,26

10

177,360

70,096

30

70,07

70,1

40

200

Термообработка

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

Шлифование

8

15

21,26

10

66,98

70,03

19

70,01

70,03

59

70

Расчет припусков для операции 020

Переходы обработки

Элементы припуска

Расчет припусков

Расчетный размер

Допуск

Предельные размеры

Предельные припуски

Ø100-0,035

Rzi-1

Ti-1

Pi-1

Ey-1

2zimin

dp

TD

dmin

dmax

2zimin

2zimax

1

мкм

мкм

мм

мкм

мм

мм

мкм

мкм

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Заготовка (поковка)

300

400

1063

 

 

104,036

1400

102,6

104

 

 

Черновое точение

80

50

63,78

50

3528,35

100,508

350

100,15

100,5

2450

3500

Чистовое точение

20

25

21,26

20

393,685

100,114

140

99,98

100,12

170

380

Термообработка

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

Шлифование

8

15

21,26

20

98,378

100,016

54

99,966

100,02

14

100

Полировка

0,4

3

 

 

16,000

100,000

35

99,965

100

1

20

Расчет припусков на операцию 010

Переходы обработки

Элементы припуска

Расчет припусков

Расчетный размер

Допуск

Предельные размеры

Предельные припуски

Ø 41

Rzi-1

Ti-1

Pi-1

Ey-1

2zimin

dp

TD

dmin

dmax

2zimin

2zimax

1

мкм

мкм

мм

мкм

мм

мм

мкм

мкм

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Заготовка (поковка)

300

400

1063

 

 

37,118

1000

36,1

37,1

 

 

Черновое растачива-ние

50

60

63,78

50

3528,351

40,646

250

40,45

40,7

3600

4350

Чистовое растачива-ние

15

20

21,26

20

353,685

41,000

100

40,9

41

300

450

Расчет припусков на операцию 030

Переходы обработки

Элементы припуска

Расчет припусков

Расчетный размер

Допуск

Предельные размеры

Предельные припуски

Шлицы 40х1.5х9Н

Rzi-1

Ti-1

Pi-1

Ey-1

2zimin

dp

TD

dmin

dmax

2zimin

2zimax

1

мкм

мкм

мм

мкм

мм

мм

мкм

мкм

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Заготовка

80

100

 

 

 

36,6

160

36,44

36,6

 

 

Протягива-ние

10

20

 

50

3400

40

25

39,975

40

3400

3535

1.5.2 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

         Проводимые на первом этапе исследования позволяют определить рекомендуемые способы получения заготовок для чертежей деталей. Окончательное решение о выборе конкретного способа из полученного перечня (результаты первого этапа) принимается после определения и сравнения себестоимости получения заготовки для каждого из рекомендуемых видов.

         Себестоимость производства заготовок, без учета затрат на предварительную механическую обработку, для способов поковка и обработки давлением определяется по зависимости

где С  — базовая стоимость 1 т заготовок, руб./т (табл. 3.9—3.12);

—коэффициент доплаты за термическую обработку и очистку заготовок, руб./т

—масса заготовки, кг;

КТ  — коэффициент, учитывающий точностные характеристики заготовок

КС —коэффициент, учитывающий серийность выпуска заготовок — масса детали, кг

—стоимость 1 т отходов (стружки), руб.;

Кф — коэффициент, учитывающий инфляцию .

Оптовая цена 1 т поковка, руб.

Масса одной

Группа сложности

поковка, кг

1

2

3

4

1,8

508

577

647

724

2,25

482

548

613

686

2,825

457

519

582

651

3,575

439

499

558

625

4,5

422

480

538

602

5,65

407

463

517

579

7,15

393

446

500

559

9

381

432

484

542

11,25

369

419

469

526

Выбираем из данных таблицы массы :

  1.  поковка на молотах и прессах

 

                         

                          

Находим базовую себестоимость

Находим себестоимость заготовки

не учитываем

  1.  поковка на горизонтально-ковочных машинах;

                         

                          

Находим базовую себестоимость

Находим себестоимость заготовки

не учитываем

  1.  свободная ковка;

                         

                           

Находим базовую себестоимость

Находим себестоимость заготовки

не учитываем

  1.  прокат.

                         

                          

Находим базовую себестоимость

Находим себестоимость заготовки

не учитываем

Вывод: На основании проведенных расчетов, можно сделать вывод о том, что наиболее целесообразно (по себестоимости единицы продукции), будет использовать поковку на молотах и прессах для производства данного вала.

Оборудование - кривошипный горячештамповочный пресс.

1.6. Проектирование маршрутного технологического процесса.

005 Транспортирование

ЕВ 717 Электропогрузчик

Транспортировать заготовки в цех 101 на операцию 010.

010 Токарная с ЧПУ

1716ПФ3 Токарный станок с ЧПУ

015 Перемещение

Тележка вилочная гидравлическая 2.5 м

Переместить детали в зону ожидания на расстояние 6 метров. После переналадки станка переместить детали на операцию 020 на расстояние 6 метров.

020 Токарная с ЧПУ

1716ПФ4 Токарный обрабатывающий центр.

025 Перемещение

Тележка вилочная гидравлическая 2.5 м

Переместить детали на операцию 030 на расстояние 20 метров.

030 Вертикально-протяжная

МП7А623 Вертикально – протяжной станок.

035 Перемещение

Тележка вилочная гидравлическая 2.5 м.

040 Слесарная

НО-1381 Стол слесарный

045 Промывка

МК740 Моечная машина.

050 Перемещение

Тележка вилочная гидравлическая 2.5 м

Переместить детали на операцию 055 на расстояние 36 метров.

055 Контроль

838.100-05 Стол контрольный

060 Укладывание

Пересчитать детали и уложить в тару согласно эскизу

Руковицы комбинированные ТИП Б ГОСТ 12.4010-75

065 Транспортирование

ЕВ 717 Электропогрузчик

Транспортировать детали на склад ПДО для отправки на Т/О

070 Нитроцементация

075 Транспортирование

ЕВ 717 Электропогрузчик

Транспортировать детали в цех 101

080 Круглошлифовальный

HG 208 круглошлифовальный станок с ЧПУ

085 Внутришлифовальная

3А227 Внутришлифовальный станок

090 Полировальная

330.758 Установка для полировки

095 Слесарная

НО-1381 Стол слесарный

100 Промывка

МК740 Моечная машина

105 Контроль

838.100-05 Стол контрольный

110 Укладывание

Пересчитать детали и уложить в тару согласно эскизу

Руковицы комбинированные ТИП Б ГОСТ 12.4010-75

115 Транспортирование

ЕВ 717 Электропогрузчик

Транспортировать детали на склад готовой продукции

1.7. Расчет и выбор режимов резания.

 При установлении режимов резания учитывается характер обработки, тип и

материал инструмента, его геометрические параметры, материал и состояние

заготовки, тип оборудования и другие факторы.

Расчёт режимов чаще всего ведётся по следующей схеме :

  •  устанавливается глубина резания (t)
  •  подача(S),
  •  определяется скорость резания (V)
  •   сила резания (Р),
  •  рассчитывается потребная мощность станка.

       Глубина резания при черновой обработке назначается по возможности

максимальной  чаще всего равную всему припуску на обработку), а при чистовой – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной  поверхности.

    Подача при черновой обработке выбирается максимально возможной, исходя из жёсткости и прочности системы: станок-приспособление-инструмент-деталь;

мощности станка, прочности режущей части инструмента и других ограничивающих факторов. При чистовой обработке принимается во внимание требуемая степень  точности и шероховатости обработанной поверхности.

      Скорость и силы резания рассчитываются по эмпирическим формулам,

устанавливаемым для каждого вида обработки. Значения коэффициентов и

показателей степени, содержащихся в этих формулах даны в справочной литературе.

Рисунок1. Эскиз детали

1)Определяем скорость резания и обороты шпинделя:

n = 1000∙VD.

V = (Cv /Tmtx Sy)∙Kv, где

Cv – коэффициент зависящий от условий обработки.

Tm – время обработки, среднее значение 30 – 60 минут.

Kv  поправочный коэффициент на скорость резания.

2) Определение времени на обработку:

Тм = (L/n*S)i; где

L- длина рабочего хода,

L = Lобр. + Lврез. + Lпер.

n – число оборотов шпинделя.

S – подача.

I – число ходов.

3) Определение силы резания:

Определяется табличное значение Pz , затем рассчитываем действительно значение Pz = Pz табл.t, кН

  •  рассчитывается сила резания для чернового точения по формуле Py/Pz = 0.4 и Px/Pz = 0.7
  •  для чистового точения Py/Pz = 0.4 и Px/Pz = 0.7
  •  для тонкого точения  Py/Pz = 0.4 и Px/Pz = 0.7

Рассмотрим операцию 010 :

Вид обработки

То

tприп

S

d(до обр.)

Lобр.

Lврез.

Lпер.

Pz

Py

Px

V

n

70

мин

мм

мм/об

мм

мм

кН

м/мин

об/мин

Черновое точение

0,561

3,5

0,35

74,2

120

5

0

2,73

1,092

1,911

148,19

636,064

Чистовое точение

0,427

0,4

0,3

70,7

0,236

0,094

0,165

216,55

975,480

Тонкое точение

0,430

0,2

0,25

70,3

0,096

0,038

0,067

256,11

1160,24..

1)Определяем скорость резания и обороты шпинделя:

Cv=350 x=0.15 y=0.35 m=0.2 T=80

Глубину резания выбираем равной припуску на обработку:

  •  для чернового – 3,5 мм
  •  для чистового – 0,4 мм
  •  для тонкого – 0,2 мм

Для черновой обработки поверхности выбирается твердосплавный резец Sandvik DCLNL 2525 M12 c пластиной Sandvik  СNMG 120408 PR

Для чистовой обработки поверхности выбирается твердосплавный резец Sandvik DDJNL 2525 M12 c пластиной Sandvik  DNMG 150608 PF

Для тонкой обработки поверхности выбирается твердосплавный резец Sandvik SVJBL 2525 M16 c пластиной Sandvik  VBMT 160404 PF

Подачу выбираем:

  •  для чернового – 0,35 мм/об.
  •  Для чистового – 0,3 мм/об.
  •  Для тонкого – 0,25 мм/об.

2) Определение времени на обработку:

Тм(черн.) = 31/725∙0,3 = 0,562 мин.

Тм(чист.) = 31/878,5∙0,2 = 0,42 мин.

Тм(тонк.) = 31/1100∙0,15 = 0,43 мин.

3) Определение силы резания:

Pz табл.(черн.) = 0,78 кН

Pz табл.(чист.) = 0,59 кН

Pz табл. (тонк.) = 0,48 кН

Pz (черн.) = 0,78∙3,54 = 2,73 кН

Pz (чист.) = 0,59∙2,9 = 0,24 кН

Pz (тонк.) = 0,48∙0,29 = 0,1 кН

Ру(черн.) = 1,1 кН

Рх(черн.) = 1,9 кН

Ру(чист.) = 0,24 кН

Рх(чист.) = 1,1 кН

Ру(тонк.) = 0,04 кН

Рх(тонк.) = 0,07 кН

Рассмотрим операцию 020 :

 Вид обр-ки

То

tприп.

S

d(до обр.)

Lобр.

Lврез.

Lпер.

Pz

Py

Px

V

n

100-0,035

мин

мм

мм/об

мм

мм

кН

м/мин

об/мин

Черновое точение

0,19

3,50

0,30

104,00

25,20

2,00

0,00

2,73

1,09

1,91

156,41

478,96

Чистовое точение

0,13

0,30

0,30

100,50

0,14

0,06

0,10

226,10

716,49

1)Определяем скорость резания и обороты шпинделя:

Cv=350 x=0.15 y=0.35 m=0.2 T=80

Глубину резания выбираем равной припуску на обработку:

  •  для чернового – 3,5 мм
  •  для чистового – 0,3 мм

Для обработки поверхности выбирается твердосплавный резец Sandvik DCLNL 2525 M12 c пластиной Sandvik 4215 СNMG 120408 PR

Для чистовой обработки поверхности выбирается твердосплавный резец Sandvik DDJNL 2525 M12 c пластиной Sandvik 4215 DNMG 150608 PF

Подачу выбираем:

  •  для чернового – 0,3 мм/об.
  •  Для чистового – 0,2 мм/об.

2) Определение времени на обработку:

Тм(черн.) = 28/494,3∙0,3 = 0,188 мин.

Тм(чист.) = 28/882,8∙0,2 = 0,13 мин.

3) Определение силы резания:

Pz табл.(черн.) = 0,78 кН

Pz табл.(чист.) = 0,48 кН

Pz (черн.) = 0,78*4,5 = 2,73кН

Pz (чист.) = 0,59*0,43 = 0,14 кН

Ру(черн.) = 1,09 кН

Рх(черн.) = 1,91 кН

Ру(чист.) = 0,06кН

Рх(чист.) = 0,1 кН

Рассмотрим операцию 010 :

 Вид обработки

То

tприп.

S

d(до обр.)

Lобр.

Lврез.

Lпер.

Pz

Py

Px

V

n

41

мин

мм

мм/об

мм

мм

кН

м/мин

об/мин

Черновое раст-е

0,215

3,6

0,3

37,1

82,5

2

0

2,808

1,1232

1,965

152,12

1305,8

Чистовое раст-е

0,163

0,3

0,3

40,7

0,144

0,0576

0,100

220,84

1728,04

1)Определяем скорость резания и обороты шпинделя:

Cv=350 x=0.15 y=0.35 m=0.2 T=80

Глубину резания выбираем равной припуску на обработку:

  •  для чернового – 3,6 мм
  •  для чистового – 0,3 мм

Для обработки поверхности выбирается твердосплавный резец E10-PTFCR07 c пластиной Sandvik  SNMT 10 03 04

Для чистовой обработки поверхности выбирается твердосплавный резец E11-PTFCR07 c пластиной Sandvik  DCMT 11 03 04

Подачу выбираем:

  •  для чернового – 0,215 мм/об.
  •  Для чистового – 0,163 мм/об.

2) Определение времени на обработку:

Тм(черн.) = 28/494,3∙0,3 = 0,188 мин.

Тм(чист.) = 28/882,8∙0,2 = 0,13 мин.

3) Определение силы резания:

Pz табл.(черн.) = 0,78 кН

Pz табл.(чист.) = 0,48 кН

Pz (черн.) = 0,78∙4,5 = 2,8кН

Pz (чист.) = 0,59∙0,43 = 0,14 кН

Ру(черн.) = 1,12 кН

Рх(черн.) = 1,96 кН

Ру(чист.) = 0,06кН

Рх(чист.) = 0,1 кН

Рассмотрим операцию 030

   При протягивании толщина срезаемого слоя равна разности между высотами соседних зубьев протяжки, которая называется подачей на зуб Sz , которая обычно принимается равной 0,1- 0,2 мм.

  •  Скорость резания м/мин, определяется по следующей формуле:

где Т - период стойкости протяжки, мин (принимается в пределах 106-500 мин);

Сv - коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала, материала режущей части инструмента, условий резания и т. д.

Значения Сv и показателей степени m и y приведены.

Величина Vp должна быть в пределах интервала скорости, указанных в паспорте

выбранного станка.

  •  Сила резания , Н, при протягивании определяется по формуле:

где Р - сила резания, приходящаяся на 1 мм длины режущей кромки зуба протяжки, Н мм;

∑В-наибольшая суммарная длина кромок всех одновременно режущих зубьев, мм; К - поправочный коэффициент.

где В - периметр резания, мм; Zp - наибольшее число одновременно режущих зубьев.

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм;  t - шаг режущих зубьев протяжки.

  •  Мощность протягивания , кВт.

По расчетам составим таблицу:

Вид обработки

То

tприп

S

d(до обр.)

Lобр.

Lврез.

Lпер

Pz

V

N

Шлицы 40х1.5х9Н

мин

мм

мм/зуб

мм

мм

кН

м/мин

кВт

Протягивание

0,26

3,4

0,045

36,6

32

2

20

58,359

4,102

14,08

Lраб.ч

675

  1.  Конструкторская часть.

2.1. Описание и принцип работы приспособления.

Без применения технологической оснастки в производстве обойтись практически невозможно. Так при выполнении абсолютно любой технологической операции требуется использовать различную оснастку, например: приспособления, вспомогательные инструменты, транспортную и загрузочную оснастку и др. Причем это относится как к единичному, так и к серийному производству. Наиболее широко используемая разновидность оснастки - станочные приспособления. Их назначение состоит в базировании и закреплении заготовок на станках.

Аналогично обстоят дела с контрольными операциями, которые лишь изредка могут обходиться без специальных приспособлений, однако если требуется контролировать размеры и форму деталей сложного контура, расположение или биение поверхностей, то их применение становится обязательным. Часто могут использовать приспособление единой конструкции для контроля сразу нескольких параметров, тогда их называют универсальными или многомерными.

Проектирование любого станочного и контрольно-измерительного приспособления характеризуется большим объемом работы, в особенности это касается проектно-конструкторских расчетов. Работы по проектированию оснастки обычно включают анализ ее служебного назначения и имеющихся требований к технологическим операциям, разработку принципиальной схемы (компоновки) приспособления, силовые расчеты и расчеты на точность, выбор силового привода и определение его параметров, технико-экономическое обоснование спроектированного приспособления и его модернизации при изменении номенклатуры выпускаемой продукции.

Оптимальная конструкция приспособления позволяет получить требуемую точность обработки заготовки при высокой производительности процесса, обеспечивая безопасности работы и снижение утомляемости рабочего.

 Подготовка исходных данных для проектирования

         Требуется спроектировать зажимное приспособление для калибровки резьбы в шести отверстиях в соответствии с операционным эскизом, приведенным на рис. 1

Обработка выполняется метчиком М10х1,25-6Н

Тип производства – крупносерийное, при годовой программе 25000 шт.

Рисунок 1. Операционный эскиз и схема базирования.

1, 2, 3, 4 – двойная направляющая база, лишает перемещение заготовки вдоль оси ОХ и ОY, а так же вокруг осей ОХ и OY

5,6 – направляющая база лишает перемещение заготовки вдоль оси ОZ и вокруг оси ОZ.

Разработка компоновки приспособления

  С учетом характеристики схемы базирования и размеров заготовки единственный возможный вариант реализации данной схемы заключается в использовании  призм. Данный вариант реализации схемы базирования показан на рис. 2  в виде соответствующей схемы установки.

Рисунок 2. Реализация предложений схем базирования.

1 – заготовка

2 – призма

3 - корпус

       Учитывая, что время выполнения операции соизмеримо со временем установки-снятия заготовки, а производство крупносерийное принимаем решение о разработке четырехместного приспособления.

       Закрепление заготовки будет реализовано по принципу действия зажима.

По степени механизации выбираем ручное зажимное устройство. Преимуществом  ручного зажимного устройства является простота, универсальность и безотказности в работе. Недостаток - применения значительной  мускульной энергии рабочего при закреплении и откреплении заготовки.

Принцип работы приспособления:

Зажим 3 действует на заготовку сверху, прижимая деталь к установочным элементам. Закрепление происходит при помощи силового контакта закрепляемого объекта 1 с  зажимом 3 через шпильку 5, натяжением гайки 2.

Пружина служит для удобства снятия и установки заготовки.

Рисунок 3. Принципиальная схема приспособления.

6 - корпус

7 – гайка

Разработка конструкции корпуса приспособления

         Корпус является базовой деталью приспособления,  на которую устанавливают  все другие  элементы  конструкции  (установочные, зажимные, направляющие и т. д.). Также на  корпусе должны быть предусмотрены конструкторские базы для установки приспособления  на  станок.

       Корпус приспособления воспринимает на себе силы,  возникающие

при закреплении и  обработке заготовки, поэтому он должен  быть прочным,  жестким, износостойким. Приспособление  не должно деформироваться  как во время процесса обработки, так и в процессе закрепления и сохранять  устойчивость при различных положениях.

    Корпус  приспособления и вся его  конструкция  должны учитывать возможность  их быстрой и  легкой очистки во всех своих  частях. Для  удаления  стружки в корпусе приспособления должно  быть сделано достаточное  количество отверстий и выемок. Не  должно быть никаких углов,  допускающих  скопление грязи. Все части,  находящиеся внутри  приспособления,  должны быть защищены от  проникновения в них стружки с  помощью  крышек, колпачков, заглушек и т. п. Корпус во многом формирует внешние  очертания приспособления. Рекомендуется,  чтобы оно имело приятный  вид, чистые ровные формы,

без  глубоких углов, далеко выступающих  кромок, рёбер и т. д. Конструкция корпуса должна обеспечивать  удобную и  быструю установку  приспособления.

      Для  небольших приспособлений,  обслуживаемых вручную (напри-

мер, кондуктора для сверлильных операций),  следует позаботиться о достаточной их легкости,  чтобы не утомлять рук.

       Важным для работы приспособления является  качество  изготовления их рабочих  поверхностей. Они  должны быть обработаны с шероховатостью Ra 2,5 – 1,25 мкм;  допустимое отклонение от параллельности и перпендикулярности  рабочих поверхностей корпусов 0,03 – 0,02 мм на длине 100 мм.

    Из указанного выше разрабатываем корпус зажимного приспособления .   

В проектируемом приспособлении конструкция корпуса сварная .

Чертеж приспособления изображен на рис. 4

Рисунок 4. Корпус зажимного приспособления.

2.2 Расчет приспособления.

Расчет требуемой силы закрепления.

          Расчет требуемой силы закрепления заготовки  необходим для того чтобы определить такое значение силы закрепления,  которое гарантированно  обеспечит неподвижность  заготовки в процессе обработки под  действием  сил резания.

В соответствии  с исходными данными обработка выполняется метчиком М10х1,25-6Н.

    Сила резания в следствии ее незначительности не определяется.

        При  расчетах данного типа  зажимных устройств решается  задача

определения  исходной силы или момента,  прикладываемых  к

гайке  для обеспечения требуемой силы  закрепления.  Основной

расчетной формулой является  следующая:  

M = M тр.р + M тр.т ,

где  M – момент, который  необходимо приложить к  гайке, для  обеспечения  требуемой силы закрепление Q  на его торце;  M тр.р  – момент трения в

резьбе при затяжке гайки;  M тр.т – момент трения на  торце гайки при его затяжке.

где  f – коэффициент трения,  

М тр.т = 26,68 Н∙м

где  rср – средний радиус резьбы,

р – угол  трения резьбы (10°30¢),

a – угол подъема резьбы

s – шаг резьбы.

М тр.т = 16,5 Н∙м

       Рассчитываем момент, который необходимо приложить к гайке для обеспечения требуемой силы закрепления :

М = М тр.т  +  М тр.р = 43,18 Нм

    Учитывая что в данном приспособлении установлена пружина  диаметром проволоки  2,5 мм ,сила сопротивления которого 50 Н , момент требуемый на закрепление заготовки  :

М = 43,18+50 = 93,18 Нм

      Вывод: для предотвращения смещения заготовки и ее закрепления необходимо приложить  к гайке момент равный 93,18 Н∙м

Допускаемая погрешность положения детали в приспособлении.

где - допускаемая погрешность приспособления

ТА – допуск на выполняемый размер или допуск формы (ТА=0,5 мм)

KТ – коэффициент, учитывающий отклонения рассеяния значения составляющих величин от закона нормального распределения (KТ=1-1,2)

εобр.- погрешность обработки

εн- погрешность настройки

εдр – другие погрешности, обусловленные факторами, не зависящими от метода обработки, способа настройки и конструкции приспособления. К ним относятся : погрешность базирования, погрешность измерения, погрешность, связанная с квалификацией рабочего и другие погрешности.

        Погрешность обработки в расчетном направлении определяем из справочной таблицы. Принимаем εобр=0,02 мм.

        Другие случайные погрешности определяем из рекомендуемого соотношения   εдр=(0,05-1)Та на основании которого получаем :

εдр=0,1∙0,5= 0,05 мм

Определяем допускаемую погрешность положения заготовки в приспособлении :

εпр= 0,5-(0,022+0.052)0.5 = 0.447 мм.

  1.  Специальная часть.

3.1 Разработка планировки участка механической обработки.

В общем виде задача проектирования может быть сформулирована в следующем виде: спроектировать цех или участок, обеспечивающий заданную программу выпуска изделий определенной номенклатуры и требуемого качества, при минимальных приведенных затратах на изготовление и с учетом всех требований к охране труда.

При проектировании механосборочного производства необходимо решить технологические задачи: проработать вопросы технологичности изделий, спроектировать технологические процессы, рассчитать трудоемкость и станкоемкость операций, установить типаж, и количество оборудования, состав и количество работающих, нормы расхода материалов, определить площади и размеры участков и цеха, разработать компоновку цеха и планировку оборудования.

На начальной стадии проектирования по годовой программе выпуска изделий и их номенклатуре определяется тип производства, в дальнейшем степень специализации и особенности используемого оборудования.

Таблица 1. Исходные данные.

Деталь

Марка материала

Вид заготовки

Число деталей

Масса

Номер

Наим-е

На основную

На запчасти

Деталь

Заготовка

шт.

шт.

кг

кг

1

740,62-1005540

Вал отбора мощности

Сталь 38ХМЮА

поковка

20000

5000

2,6

4,5

Наименование операции

Т шт

010

Токарная с ЧПУ

4,067

020

Токарная с ЧПУ

4,918

030

Вертикально протяжная

1,0157

045

Промывка

1,0274

080

Круглошлифовальная

3,4774

085

Внутришлифовальная

2,0352

090

Полировальная

1,588

100

Промывка

1,0274

Определение типа производства на участке

Тип производства устанавливается по участку с помощью коэффициента закрепления операций, который рассчитывается как отношение количества деталеопераций, выполняемых на участке, к числу рабочих мест.

где Kопi - число операций, выполняемых на I-м рабочем месте с учетом условной дозагрузки;

      Kрм - количество рабочих мест на участке.

Если Kзо=1, то тип производства массовый, 1 < Kзо < 10, то тип производства крупносерийный, 10< Kзо < 20 - среднесерийный, 20 < Kзо < 40 -мелкосерийный, Kзо > 40 - единичный.

Так как коэффициент закрепления операций Kзо = 1,61, то тип производства на участке крупносерийный.

       Расчёт такта впуска

,

где N –программа запуска деталей в производство, шт;

τв – такт выпуска, в мин/шт.

Фдо – действительный годовой фонд времени работы оборудования:

,

Р – коэф., учитывающий пребывание оборудования в ремонте (от 2 до 6%).

Фн – номинальный фонд времени работы оборудования в год:

d – количество рабочих дней в году (согласно производственному календарю);

t – нормальная продолжительность смены, час;

n – количество рабочих смен в сутках при принятом режиме работы.

3.2.Расчет  количества основного технологического оборудования.

К основному относятся производственное оборудование, непосредственно выполняющее операции технологического процесса.

Состав технологического оборудования выбирается в соответствии с операциями технологического процесса обработки детали,с учетом определенного типа производства и формы его реализации.

Тип станка для выполнения конкретной операции выбирается согласно классификации металлорежущих станков, при условии обеспечения требуемой точности и качества обработки детали, а также ее габаритов.

Если эти требования выполняются на нескольких различных станках, то выбор типа станка производится с учетом следующих соображений:

а) соответствие основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемых деталей

     б) соответствие производительности станка количеству деталей, обрабатываемых в течение года;

   в) максимальное использование станка по мощности резания и по времени работы;

    г) минимальная себестоимость и затраты времени на обработку.

Кроме того, при выборе состава технологического оборудования,

современных цехов механосборочного производства необходимо учитывать следующие основные тенденции в технологии производства машин: интенсификацию технологических процессов; повышение качества обработки деталей и сборки машин; комплексную автоматизацию производственных процессов; повышение производительности труда и рентабельности производства.

Подобрав по приведенным рекомендациям тип и модель металлорежущего станка для каждой операции выполняемого технологического процесса, следует занести эти данные в табл.2 расчет состава основного технологического оборудования.

Число станков определяют для каждой операции (в автоматической линии - для каждой позиции) изготовления. При этом определяют расчетное значение числа станков:

tшт – штучное время выполнения операции,  мин.

τ – такт выпуска деталей, мин.

Полученное значение Ср^ округляют до ближайшего большего целого числа, получая расчетное число станков Ср для данной операции.

После этого определяют коэффициент загрузки станков на данной операции, который равен отношению фактического времени работы станка к эффективному фонду времени, планируемому для ее выполнения: 

На производительность большое влияние оказывают наложенные потери времени, вызванные остановками смежного оборудования, отсутствием заготовок в связи с перебоями в снабжении, остановками оборудования из-за появления брака и другими причинами. Наложенные потери времени учитывают, вводя коэффициент использования оборудования Kи, равный отношению расчетного числа единиц оборудования, необходимого для обеспечения программы выпуска изделий, к принятому. Таким образом, принятое число станков на данной операции:

Таблица 2. Расчет состава основного технологического оборудования

Среднее значение коэффициента загрузки оборудования

– удовлетворительно.

Выбор вспомогательного приспособления.

Операция

Приспособление

Кол-во

1

Полировальная

Установка для полировки

1

2

Слесарная

Стол слесарный

2

3

Контрольная

Стол контрольный

2

4

Промывка

Моечная машина МК740

2

3.3.Определение состава и числа работающих.

Для организации производства в цехе (на участке) должна быть определенная численность следующих категорий работающих:

- основные рабочие;

- вспомогательные рабочие;

- инженерно-технические работники;

- служащие.

Общее число производственных рабочих определяют по трудоёмкости и станкоёмкости выполняемого объёма работ. Так, число станочников механического цеха определяется по числу станков Сп цеха:

,

где - эффективный годовой фонд времени работы оборудования, ч.;

и  - коэффициент загрузки и использования оборудования;

- эффективный годовой фонд времени рабочего, ч.;

-коэффициент многостаночного обслуживания, т.е. среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим.

= -7% = 3808ч. – 267ч. = 3542 ч.

= 1820 ч.  (для определения эффективного годового фонда времени рабочих, необходимо исключить из расчётного номинального фонда времени рабочих исключить потери времени (планируемые) на очередные отпуска, болезни, прогулы)

Принятое количество рабочих устанавливается путем соответствующего округления полученного значения  до целого числа. При этом допускается перегрузка не более 20%.

 , округляем это число, =5

Таблица 3- Расчет требуемого количества основных рабочих

Профессия

Модель станка

Разряд

Количество

обслуживаемых

станков

Количество рабочих

расчетное

принятое

Оператор токарного станка с ЧПУ

1716ПФ3

4

1

1

1

Оператор токарного станка с ЧПУ

1716ПФ4

5

1

1

1

Оператор протяжного станка

МП7А623

5

1

0,4

1

Шлифовщик

EMAG

4

1

1

1

Шлифовщик

3А227

4

1

1

1

Слесарь

НО-1381

4

1

0,6

1

Итого:

6

5

6

Определение численности вспомогательных рабочих производится по нормам обслуживания.  Необходимое число обслуживающих (вспомогательных) рабочих определяется по нормам обслуживания одним рабочим определенного количества основных рабочих мест или основных рабочих по ремонтной сложности.

Численность вспомогательных рабочих определяется в соотношении (%) от числа производственных рабочих цеха. При крупносерийном производстве, этот процент составляет 30-35%. По расчётам получилось: 1,75

Численность ИТР механических цехов определяют по нормам в зависимости от числа основных станков цеха. При крупносерийном производстве, этот процент составляет 15-21%. По расчётам получилось: 1

Численность служащих механических цехов определяется по нормам (%) в зависимости от числа производственных рабочих. При крупносерийном производстве, этот процент составляет 0,6-1,6%. По расчётам получилось: 0,075

Таблица - Ведомость вспомогательных рабочих

Профессия

Определяющий

показатель

Норма

обслуживания на 1 рабочего

Расчетное

количество,

чел.

Разряд

1. Наладчик

Ед. оборудования на человека

8

0,75

5

2. Слесари по ремонту оборудования

Ед. оборудования на человека

25

0,24

4

3. Электромонтеры

Количество ед. оборудования в смену

50-80

0,09

4

4. Слесари по ремонту оснастки

Количество основных рабочих

40-50

0,2

4

5. Водители электрокаров и автопогрузчиков

Количество тонн груза в смену

4,5 при массе i детали до 1 кг.,

10 - до 5 кг.,

13,5 - до 30 кг.

0,04

6. Слесарь по межремонтному обслуживанию

Единиц оборудования на человека

20-30

0,35

4

7. Подносчики и раздатчики инструмента

Единиц оборудования на человека

35-40

0,08

3

Итого:

1,75

Полученные дробные значения количества рабочих не округляются до целого, так как это количество учитывается при определении заработной платы вспомогательных рабочих по участку, а не в целом по цеху.

При расчете численности ИТР следует пользоваться следующими нормативами. В подчинении мастера должно быть 20-25 рабочих; старший мастер назначается для руководства не менее, чем для двух мастеров (участка или сменными); начальник участка руководит двумя - тремя старшими мастерами; начальник цеха руководит четырьмя - пятью начальниками участка. Результаты расчетов заносятся в таблицу.

Таблица – Численность ИТР

Профессия

Количество

Мастер

0,6

Старший мастер

0,3

Начальник участка

0,08

Начальник цеха

0,02

Итого:

1

3.4.Расчет производственной площади участка.

Производственную площадь участка определяем укрупнённым способом по формуле:

,

 где Fпр – производственная площадь участка,

       Sоб – общее количество единиц оборудования,

       fпр  - удельная площадь на единицу оборудования, зависит от типа производства, характеристики обрабатываемой детали, особенностей планировки, принимаем по справочным данным.

   Fпр = 7∙18 = 126  м2

    Выбор сетки колонн и высоты пролётов определяется технологическим процессом и рациональным размещением оборудования, а также экономичностью строительства. Механосборочный цех, в состав которого будет входить данный участок, размещаем в одноэтажном здании с сеткой колонн 1812 м и высотой пролётов 8,4 м. Ширина магистрального проезда 4500 мм, цехового проезда 2000 мм, пешеходный проход 1400 мм.

3.5.Выбор транспорта

Их выбор зависит от массы и габаритов заготовок, типа производства, конструкции здания. Передача заготовок может быть выполнена:

  1.  электрическими тележками или автокарами с подъёмными платформами, подъёмными кранами грузоподъёмностью 0,75; 1; 1,5; 3; 5т;
  2.  роликовыми, рельсовыми, пластинчатыми, тележными и подвесными конвейерами (ширина ленты 200…600мм);
  3.  мостовыми кранами (5, 10, 15, 20 т);
  4.  подвесными и поворотными кран-балками с ручными и электрическими талями, они устанавливаются на колоннах;
  5.  ПР (промышленные работы).

Мелкие детали транспортируются в специальной таре партией.

Для транспортировки деталей внутри участка выбираем :

  •  Тележка вилочная гидравлическая 2.5м “LEMA

Для транспортировки деталей в дальние расстояния выбираем:

  •  Электропогрузчик.

  1.  Безопасность жизнедеятельности.

Безопасность жизнедеятельности – это система организационных мероприятий и технических средств предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.

Рассматриваемым объектом является механический цех по изготовлению вала отбора мощности.

Производство - крупносерийное, поэтому очень важно соблюдать технические требования и нормативы на участках и в цехе в целом. Вал отбора мощности –деталь массой около 3 кг.

Все рабочие производства должны проходить курс по технике безопасности. Начальник цеха и мастер производственного участка несут ответственность за своевременное и качественное проведение инструктажа.

Существует несколько видов инструктажа:

  1.  сводный
  2.  первичный
  3.  внеплановый
  4.  повторный
  5.  текущий

На предприятии машиностроения велики объемы загрязненного воздуха, выбрасываемого в атмосферу установками общеобменной вентиляции производственных помещений и местной вентиляции. Для таких источников строят вентиляционные трубы.

Воздействие промышленного предприятия на геологическую среду определяется технологической нагрузкой – годовым количеством всех видов жидких и твердых отходов предприятия.

Оценку экологического воздействия предприятия на гидросферу проводят на основе баланса его водообеспечение. Создание замкнутых

систем водообеспечение – основное направление сокращения производства светей воды и предотвращение сбросов сточных вод.

Промышленная санитария на рабочем месте.

4.1 Метеорологические условия.

Метеорологические условия определяются следующими факторами:

  •  температура воздуха (t,˚C)
  •  относительная влажность (%)
  •  скорость движения воздуха (V, м/с)

Кроме этих параметров, являющихся основными, на метеорологические условия в цехе также влияет атмосферное давление (Р).

Человек находится в постоянном тепловом взаимодействии с окружающей средой. Для того, чтобы физиологические процессы в его организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна отводиться в окружающую среду.

Соответствие между количеством теплоты и охлаждающей способности среды характеризуют ее как комфортную. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его температурных ощущений – холода или перегрева.

Категория тяжести.

На рабочем месте станочника оптимальная температура воздуха должна составлять:

  •  для холодного периода года   +16 +18ºС
  •  для теплого периода года  +20 +23ºС

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (φ>85%) затрудняет терморегуляцию организма из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (φ<20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Оптимальные величины относительной влажности составляют 40-60%.

Движение воздуха влияет на тепловое самочувствие человека. В жарком климате движение воздуха способствует увеличение теплоотдачи человека и способствует улучшению его самочувствия, но оказывает неблагоприятное воздействие при низких температурах воздуха в холодное время года.

Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком превышает 0,2-0,5 м/с, а летом 0,2-1 м/с. в горячих цехах разрешается увеличение скорости обдува рабочих до 3,5 м/с.

4.2 Шум

На многих производствах чрезмерный шум, в несколько раз превышающий санитарные нормы, создает неблагоприятную производственную обстановку, отрицательно влияет на состояние здоровья работников, что ведет к снижению производительности труда.

Нормируемыми параметрами шума являются уровни в децибелах.

L=90 дБ

Основными физическими величинами, характеризующими шум являются:

  •  интенсивность
  •  звуковое давление
  •  частота

в соответствии с ГОСТом 121003-83 защита от шума, создаваемого на рабочих местах осуществляется следующим образом.

  1.  уменьшение шума в самом источнике
  2.  применение средств коллективной защиты
  3.  размещение источника шума на возможно более удаленном расстоянии
  4.  использование средств звукопоглощения при выполнении акустической обработки шумных помещений
  5.  применение средств индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4-051-87)
  6.  рациональная планировка помещений

В качестве звукопоглощающих конструкций можно предложить маты из стекловаты или перфорированные плиты, укрепленные на стене.

Для оценки звукопоглощающей способности ограждения введено понятие звукопоглощаемости численно равное отношению звуковой энергии, прошедшей через ограждение, и падающей на него.

Предельно допустимый уровень шума на рабочих местах в производственных помещениях обозначается ПС-80.

4.3 Освещение

Освещение  рабочего стола – важный фактор создания нормальных условий труда.

Хорошее освещение оказывает положительное психологическое воздействие на рабочего, способствует повышению производительности труда.

В зависимости от источника световой энергии, освещение делят на :

  •  естественное
  •  искусственное
  •  совмещенное

естественное освещение какой-либо точки в помещении характеризуется коэффициентом естественной освещенности. Наименьшая расчетная освещенность при естественной освещенности определяется при наружной освещенности 5000 Лк. Для искусственного освещения применяют люминесцентные лампы с высокой световой отдачей и продолжительным сроком службы.

Применяются лампы ЛБ (белый свет) и ЛТБ (теплобелый свет) мощностью 20, 40 и 80 ВТ. Лампы должны быть размещены параллельно светопроемам и равномерно по потолку. В проектируемом цехе производятся малой и средней точности  в зависимости от габаритов детали.

Освещенность: комбинированная 1000 Лк, общее 300 Лк для люминесцентных ламп. Общая освещенность на расстоянии от 0,8 м. от пола 200 Лк для вспомогательных помещений.

Искусственное освещение бывает общее и комбинированное.

Общее подразделяется на:

-общее равномерное

-общее локализованное

Искусственное освещение может быть двух видов: рабочее и аварийное.

Аварийное освещение подразделяется на освещение для продолжения работы и освещение для эвакуации людей.

Наименьшая освещенность при аварийном режиме должна составлять 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 Лк внутри зданий и не менее 1 Лк на площадках предприятий.

4.4 Вентиляция

Вредные вещества, находящиеся в производственных помещениях в воздухе через дыхательные пути, пищевой тракт могут попасть в организм человека и при определенных условиях вызвать острые хронические отравления (заболевания).

При помощи вентиляции в помещениях создаются нормальные санитарно-гигиенические условия воздушной среды. Воздухообмен в помещениях осуществляется приточно-вытяжной вентиляцией.

Вентиляция может быть общеобменная, когда смесь воздуха с выделяющимися вредностями доводится до допустимых пределов по всему объему помещения, или местной, когда вредности удаляются от мест их выделения через специальные укрытия (местные отсосы).

В помещениях с влаговыделениями устройство общеобменной механической вытяжки предусматривается в случаях, когда невозможно предусмотреть естественную вытяжку. При возможных поступлениях больших количеств токсичных и взрывоопасных веществ предусматривается  аварийная вытяжная вентиляция.

Вентиляция должна обеспечивать в помещении метеорологические условия в полном соответствии с требованиями санитарных норм (сн 245-71) и ГОСТ 12.1.005 – 76.

4.5.Вибрация

В промышленности в связи новыми технологиями изготовления деталей, ростом мощности оборудования и его быстроходности широкое применение получили машины и оборудования, создающие вибрации, неблагоприятно воздействующие на человека. В соответствии с ГОСТ 24346-80 вибрация может быть вызвана множеством причин: неуравновешенными силовыми воздействиями, неоднородностью материала вращающегося тела, несовпадением осей вращения с осью массы тела.

Основными параметрами вибраций, происходящих по синусоидальному закону, является амплитуда виброперемещений. Различают общую и локальные вибрации. Общая вибрация вызывает сотрясение всего организма, местная вовлекает в колебательное движение отдельные части тела. В ряде случаев рабочий может подвергаться и общей и локальной вибрации одновременно.

Существует несколько способов борьбы с вибрацией:

  1.  отстройка от режимов резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющихся систем
  2.  снижение вибрации в источнике – исключением резонансных режимов работы оборудования
  3.  виброгашение
  4.  виброизоляция – дорогостоящий метод
  5.  вибродемпфирование
  6.  индивидуальные средства защиты (спец. рукавицы, обувь и др.)

В нашем случае рабочий подвергается общей вибрации. По ГОСТ 12.4-024-76 следует применять спец.обувь.

В цеху – вибрация 3-й категории, т.е. при работе  на металлорежущих станках. Среднегеометрическая частоты активной полосы – от 30 до250 ГЦ. Среднеквадратичное значение виброскорости составляет 1,2-3.,5 мм/сек.

4.6. Пожарная безопасность и электробезопасность.

Пожар – неконтролируемое горение, приводящее к ущербу и возможным человеческим жертвам. Опасными факторами пожара, воздействующими на людей являются:

  •  открытый огонь
  •  искры
  •  повышенная температура окружающей среды
  •  токсичные продукты горения, дым
  •  пониженная концентрация кислорода
  •  падающие части строительных конструкций, станков, агрегатов

По пожарной безопасности данное производство относится к категории Г., здание по огнестойкости относится к III степени, где стены, колонны – несгораемые, несущие конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий – трудносгораемые, плиты, настилы и др. несущие конструкции покрытий – сгораемые.

Основными причинами пожаров от электрического тока является короткое замыкание, перегрузки электрических установок, переходные сопротивления и искрения.

Причинами короткого замыкания могут неправильный выбор сечения и марки кабелей приводов, износ и различные механические повреждения изоляций. Перегрузка электрических цепей вызывает нагрев электрических установок, снижение диэлектрических свойств изоляции и ее воспламенение. Большие переходные сопротивления вызывают нарушения диэлектрических свойств изоляции и ее возгорание. Они, как правило возникают, когда проводники состоят из проводов разного сечения и разнородного материала, а также плохого контакта между собой и коммуникационными аппаратами. Искрение происходит в момент разъединения находящихся под напряжением проводов включателей, предохранителей и т.п.

Большую опасность представляет искрение в помещениях, в которых имеется пожароопасная пыль. Пары легковоспламеняющихся жидкостей и горючие газы, образующие с газом взрывоопасные концентрации, а так же твердые легковоспламеняющиеся материалы (дерево, бумага).

Во избежание пожаров от электрического тока необходимо, чтобы электрические сети и электрооборудование отвечали требованиям правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил ТБ при эксплуатации электроустановок потребителей I категории электробезопасности.

В каждом учреждении, организации должен быть назначен ответственный за эксплуатацию электрохозяйства, за обеспечение пожаробезопасности электроустановок и электросетей.

В их обязанности входит:

  •  своевременное проведение профилактических осмотров и ППР
  •  следить за правильностью выбора и применения оборудования
  •  систематически контролировать состояние аппаратов, предохраняющих от отклонений в режимах работы
  •  следить за наличием средств пожаротушения
  •  организовать систему обучения и инструктаж по вопросам обеспечения пожаробезопасности

Все установки должны быть пожаробезопасны, их следует обесточить или защищать от отклонений, способных привести к пожарам.

Пользование электронагревательными приборами допускается только в специально отведенных и оборудованных для этих целей местах. Приборы включать только при наличии штепсельных соединений заводского типа.

Согласно с правилами устройства электроустановок не допускается прохождение воздушных линий электропередачи и электропроводов над сгораемыми кровлями, навесами и т.д.

Осветительную электросеть следует монтировать так, чтобы светильники не соприкасались со сгораемыми конструкциями и горючими материалами. Электроприборы не реже  2-х раз в месяц необходимо очищать от горючей пыли.

Причинами пожаров могут быть так же курение в неположенном месте,. Несоблюдение норм техники безопасности при появлении на рабочем месте в нетрезвом состоянии.

Огнетушащие вещества.

Это вещества, которые при введении в зону сгорания прекращают процесс горения.

Основными современными огнетушащими веществами, применяемыми в практике пожаротушения являются:

вода, песок, пены, поверхностно-активные вещества, порошки, углекислота, инертные газы и др. на основе этих веществ разработаны огнетушители типа: ОП, ОХП и др.

особое внимание стоит уделять мероприятиям режимного характера: курению в неустановленных местах, производство сварочных работ.

Меры пожарной безопасности:

-наличие необходимого количества выходов

-наличие в цеху ящиков с песком

-пожарная сигнализация

Данный проектируемый цех относится к категории Г по пожароопасности. По пожароопасной среде помещение относится к П-II классу, при котором нижний предел взрыва составляет более 65г/м3.

Техника безопасности при использовании электроустановок.

Запрещается :

  •  использовать кабели и провода с изоляцией, имеющей повреждения или утратившей в процессе эксплуатации защитные электроизоляционные свойства
  •  применять электропредохранители с некабеллированными плавкими вставками
  •  пользоваться электронагревательными приборами без огнестойких подставок, а так же не оставлять их на длительное время без присмотра
  •  оставлять под напряжением электрические кабели и провода с неизолированными концами
  •  крепить электропровода гвоздями, пускать их между створками дверей, вешать на провода какие-либо предметы

4.7.Безопасность подъемно-транспортных средств.

Повышенная опасность эксплуатации грузоподъемных машин обусловлена следующими факторами:

-возможность случайного наезда крана или перемещающегося на нем груза на объекты оборудования или людей

-случайным падением перемещаемого объекта при неправильной его зацепке и обвязке

-травмированием обслуживающего персонала движущимися частями механизма при отсутствии ограждении

-поражение электрическим током вследствие повреждения изоляции электрооборудования крана  и др.

Для обеспечения безопасной работы грузоподъемных машин служат предохранительные приспособления и устройства.

Для мостовых кранов – это ограничители подъема, ограничители хода моста по подкатным путям, которые оборудованы конечными выключателями, разрывающими цепь питания электродвигателя в конце пути; тормоза у механизма грузоподъемной лебедки у тележки и моста , обеспечивающего точную установку перемещаемого груза. Звуковой сигнал для предупреждения людей о движении крана; блокировки, отключающие электрооборудование при внезапном отключении электроэнергии, что обеспечивает невозможность самозапуска двигателя при подаче напряжения вновь; блокировочные контакты люка кабины крановщика для автоматического снятия напряжения с электрооборудования при входе или выходе через люк из кабины на мост крана.

4.8.Безопасность сосудов под давлением.

В пневматической системе для передачи движений служит сжатый воздух. Система позволяет регулировать работу технологического оборудования на расстоянии.

Опасными факторами являются уменьшение давления в сети , а также уменьшение надежности из-за опасности разгерметизации. Герметичность – это непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы устройств и установок. Трубопроводы окрашены в синий свет.

Анализ показывает, что разгерметизация устройств и установок происходит в результате ряда факторов, которые подразделяются на эксплутационные и технологические. К технологическим относятся дефекты, появляющиеся в установках при изготовлении, транспортировании и хранении. Эксплуатационные обусловлены условиями эксплуатации.

Для защиты устройств от повышенного давления применяют предохранительные клапаны.

4.9. Утилизация отходов.

Обработку целесообразно производить  в местах скопления отходов.

Основные операции первичной обработки металлоотходов – сортировка, разделка и механическая обработка.  Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения .

На предприятиях, где образуются большие скопления металлоотходов, организуются специальные цеха (участки) для утилизации вторичных металлов.

Чистые однородные отходы, с паспортом, подтверждающим их химический состав, используют без предварительного металлургического передела путем переплавки.

В нашем случае отходом является стружка – она очищается, складывается в контейнер и идет на переплавку.

Применяется централизованная система переработки стружки.

4.10.Сточные воды.

На территории предприятия образуются сточные воды трех видов: бытовые, поверхностные и производственные.

Вода используется для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей, промывки, обработки помещений.

Основными примесями сточных вод являются пыль, металлические и абразивные частицы, масла, растворители, мыла, краски.

Для очистки сточных вод используются различные отстойники и очистные сооружения. “Санитарные нормы и правила охраны поверхностных вод от загрязнения” регламентируют преимущественное использование оборотных систем водоснабжения, в которых сточные воды после очистки вновь используются в тех. процессах.

4.11.Расчет заземления.

Основные меры, обеспечивающие электробезопасность при прикосновении к конструктивным частям электрооборудования – это контроль сопротивления изоляции.

Защитное заземление – намеренное соединение нетоковедущих частей, которые могут оказаться под током, с заземляющим устройством.

Различают выносные и контурные виды заземления. Принимаем контурное заземление для группы оборудования. В качестве заземлителей используем стальные стержни d 35-50 мм. Почва суглинок, g=1·102 Ом/м.

Схема размещения заземления – в ряд. Число заземлителей – 10, расстояние между ними – 3 м., длина стержня – 3 м., ηв=0,67-0,72, Sn=0,72, t=1м.

Расчетное сопротивление одиночного вертикального заземлителя.

Ом

Ширина полосы 40 мм.

       сопротивление контура:

Сопротивление контура R должно быть не более допустимого

[R]=4 Ом при напряжении 1000В.

Условие выполняется 3,28<4

4.12.Техника безопасности.

Перед началом работы рабочие должны надеть спецодежду, халаты и др. Одежда должна быть опрятной, не должно быть висячих концов – ремни, пояса, волосы – во избежание ее попадания в рабочие органы оборудования. Должны одеваться головные уборы – косынки, беретки и др. Для этих же целей. Во избежание ранения рук применять перчатки и рукавицы. Несоблюдение установленных правил может привести к несчастным случаям.

Прежде чем начать работу рабочий должен проверить надежность закрепления заготовки на приспособлении, отсутствие оголенных токоведущих кабелей, заземление оборудования надежность закрепления инструмента. Для предотвращения повреждения глаз летящей стружкой необходимо использовать защитные очки, устанавливать защитные щитки и экраны.

Во время работы станка нельзя оставлять на движущихся частях вспомогательные инструменты,. Что может привести к несчастному случаю или  выходу из строя оборудования. Во избежание порезов стружкой пользоваться специальным крючком или щеткой.

Подвесные транспортно-подъемные устройства не должны располагаться над рабочим местом. Эксплуатируемое оборудование должно быть в полной исправности. Работать на неисправном оборудовании запрещается. Оборудование должно быть установлено на фундаментах или основаниях.

Проходы между станками не должны загромождаться. Проходы и проезды на территории цехов должны быть прямолинейными, а их ширина соответствовать интенсивности движения. Все передачи – ременные, зубчатые, цепные и др. Должны иметь специальные ограждения на высоте до 2 метров от уровня  пола. Места движения людей и транспорта должны хорошо освещаться во избежание несчастных случаев.

Строгое соблюдение техники безопасности – залог безопасной и успешной работы и сохранения здоровья.

Заключение.

В данной выпускной квалификационной работе проработан и усовершенствован технологический  процесс детали «Вал отбора КОМ».

Данная работа рассматривает следующие разделы:

  1.  Технологическая часть с описанием детали.
  2.  Конструкторская часть содержит вопросы проектирования приспособления.
  3.  Специальная часть - рассматривает вопрос разработки планировки участка механической обработки.
  4.  Безопасность жизнедеятельности.

При выполнении ВКР решаются вопросы о классификации детали,  рассматриваются различные способы изготовления предложенной детали. Анализируется реальный базовый вариант технологического процесса изготовления данной детали, подбирается технологическое оборудование, разрабатывается маршрутная и операционная технология, проектируется зажимное приспособление, производится расстановка оборудования.

Основным отличием разработанного проекта от аналога является выбор и установка токарного обрабатывающего центра с ЧПУ –1716ПФ4, с приводным инструментом, с возможностью осуществления внеосевого сверления, вместо токарного станка с ЧПУ.

Преимуществом выбора данного оборудования является возможность осуществления сверлильных операций без установки отдельных сверлильных станков, что позволит выполнять обработку на одном рабочем месте.

 Примененные в проекте решения позволят сократить время изготовления детали и уменьшить трудоемкость.

  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65372. Безпека процесів виробництва та використання на гірничих підприємствах емульсійних вибухових речовин марки «ЕРА» 393.5 KB
  Однією з проблем утилізації ракет РС22 є створення безпечних технологічних процесів направлених не на знищення енергетичного потенціалу закладеного в твердому паливі балістичних ракет а на його ефективне використання після відповідної переробки при виробництві...
65373. Акустичний метод та система контролю витоків з трубопроводів 2.79 MB
  Тематика роботи є частиною планових науководослідних програм по розвитку нафтопромислового комплексу України і базується на результатах держбюджетних науководослідних робіт Розроблення методики діагностування установок нафтогазової...
65374. УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ШВИДКОЗАМОРОЖЕНИХ ДЕСЕРТІВ 207 KB
  Наявність в Україні різноманітної фруктової та ягідної сировини дозволяє впровадити виробництво заморожених десертів з підвищеним вмістом біологічно активних речовин: легкозасвоюваних вуглеводів органічних кислот вітамінів каротиноїдів фенольних сполук мінеральних речовин харчових волокон.
65375. Авіаційна термінологія сучасної перської мови (характеристика, класифікація, створення та засоби поповнення) 125 KB
  Мета дослідження визначення ресурсів термінотворення в авіаційній термінології сучасної перської мови далі СПМ. Предмет дослідження і поставлена мета передбачають розв’язання низки конкретних завдань теоретичного та практичного характеру: характеристика стану лексичного складу авіаційної...
65376. МЕТОД НАТУРНИХ ВИПРОБУВАНЬ ПЛИТ І ОБОЛОНОК 210 KB
  Задачі досліджень: аналіз існуючих методів натурних випробувань будівельних конструкцій включаючи виявлення їх особливостей а також економічної доцільності; формування принципів і основних наукових положень які фундують послідовність планування проведення та обробки...
65377. Очищення продувних вод оборотних систем водопостачання гальванічних виробництв від іонів важких металів 433 KB
  Разом із промисловими стічними водами у водойми надходить така велика кількість іонів важких металів (ІВМ), що вони стають суттєвою перешкодою в життєдіяльності гідробіонтів. Основними технологічними процесами, в яких задіяні ІВМ, є процеси нанесення гальванопокриття.
65378. Діагностика вірусних інфекцій пшениці за дії абіотичних чинників 174.5 KB
  Для одержання стабільних валових зборів зерна в Україні важливе значення має наявність сортів озимої пшениці з високим адаптаційним потенціалом до несприятливих чинників довкілля. Тому актуальним є вивчення вмісту...
65379. МЕХАНІЗМ ОЦІНЮВАННЯ ДЕРЖАВНОГО УПРАВЛІННЯ ЗА ЧИННИКОМ ЛЮДСЬКОГО ВИМІРУ 198.5 KB
  На європейському шляху розвитку України найбільш актуальними напрямами є подальша демократизація країни принципова зміна відношення до людини в суспільстві не тільки визначення її у всіх правових та програмних документах як найбільшої суспільної цінності...
65380. ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАТИЧНИХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ МАЙБУТНІХ ВЧИТЕЛІВ ІНФОРМАТИКИ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ МЕТОДІВ ОБЧИСЛЕНЬ 238 KB
  Більшість науковців схиляються до ідей компетентнісного підходу в оцінюванні результатів навчання формування компетентностей на основі сучасних досягнень науки і техніки. Сьогодні розробляються стандарти та моделі підготовки фахівців...