99117

Расчет детали Корпус типа диск

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Анализ технологичности конструкции детали. Анализ технологичности конструкции детали Рассматриваемая деталь Корпус типа диск. Максимальные габариты детали: длина детали 145 мм диаметр 400 мм. На чертеже присутствуют все разрезы и сечения для понимания конструкции детали кроме сечения отверстия...

Русский

2016-07-31

3.09 MB

1 чел.

Содержание

Введение ……………………………………………………………………………. 6                  

I Технологическая часть …………………………………………………8

1.1 Анализ технологичности конструкции детали ………………………………. 9

1.2 Определение типа производства …………………………………………….. 10

1.3 Выбор метода получения заготовки………………………………………. 11

1.4 Разработка маршрутного технологического процесса .…………………… 13

1.5 Определение припусков на механическую обработку ……………………. 17

1.6 Определение размеров заготовки …………………………….…………… 19

1.7 Определение размеров заготовки …………………………………………. 20

1.8 Расчет режимов резания ……………………………………………………. 22

1.9 Нормирование технологического процессе ………………………………. 26

1.10 Выбор технологического оборудования …………………………………. 30

II. Конструкторская часть ……………………………………………………. 37

2.1.Выбор технологической оснастки ………………………………………… 38

2.2. Выбор конструкции приспособления …………………………………….. 41

2.3. Выбор конструкции контрольного приспособления …………………..42

2.4. Определение потребного количества технологического оборудования…43

2.5. Определение потребного количества основных рабочих ………………. 47 2.6. Определение потребного количества вспомогательных рабочих,

ИТР, МОП ……………………………………………………………………..48

2.7. Планирование размещения оборудование и рабочих мест на

участке механического цеха …………………………………………………….49

III Охрана труда и ТБ ………………………………………………….51

3.1. Разработка мероприятий по охране труда, технике безопасности

и противопожарной защите …………………………………………................ 52

3.2. Требования безопасности в механических цехах ………………………..54

IV Экономическая часть ……………………………………………....63

4.1. Организация оплаты труда на участке …………………………………….64

4.2. Расчет цеховых расходов на электроэнергию, сжатый воздух, воду ……67

4.3. Расчет затрат на амортизацию оборудования ……………………………..69

4.4. Технико-экономические показатели  ………………………………………74

4.5. Расчет показателей экономической эффективности проекта …………….75

Заключение ……………………………………………………………………….78

Список литературы ……………………………………………………………..

Введение

В современных условиях рыночной экономики ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано сыграть машиностроение.

В настоящее время машиностроение в значительной степени определяет развитие и совершенствовании всего народного хозяйства республики.

В свое время машиностроение пережило несколько этапов своего развития. Первые этапы характеризовались накоплением опыта производства машин, опубликовывались статьи по обработке заготовок и появлялись нормативные материалы. Появлялись теоретические труды в области машиностроения, разрабатываются методы анализа точности и управления качеством продукции с помощью математической статистики и теории вероятности.

В наши дни широко используются фундаментальные и теоретические науки. Для решения теоретических и практических задач используются современные вычислительные средства. ЭВМ нашлось  применение не только для проектирования технологий, но и для процесса изготовления машин. Создаются и развиваются системы автоматизированного производства.

В процессе механической обработки деталей машин возникают проблемные ситуации, связанные с необходимостью выполнения технических требований, поставленных конструктором перед производством. Производственный процесс связан с эксплуатацией сложного металлорежущего оборудования, в том числе полуавтоматического оснащенного системами числового, программного управления, быстродействующей технологической оснасткой. Механическая обработка определяет трудоёмкость и себестоимость продукции, а так же долговечность эксплуатационных свойств деталей машин.

Развитие технологии механической обработки и сборки и её направленность обуславливается стоящими перед машиностроительным комплексом задачами:

1. создание новых методов обработки;

2. внедрение механизации и автоматизации;

3. обеспечение высокой производительности и надлежащего качества;

4. снижение себестоимости изготавливаемой продукции.

Требование современности – выпуск конкурентоспособных изделий, востребованных на внутреннем и внешнем рынке. В связи с этим основными направлениями развития современной технологии являются: переход от прерывистых, дискретных технологических процессов к непрерывным автоматизированным, обеспечивающим увеличение масштабов производства и качества продукции; внедрение безотходной технологии для наиболее полного использования сырья, материалов, энергии, топлива и повышения производительности труда; создание гибких производственных систем, широкое использование роботов и роботизированным технологических комплексов в машиностроении и приборостроении.

1.1 Анализ технологичности конструкции детали

Рассматриваемая деталь “Корпус” типа диск. Максимальные габариты детали: длина детали 145 мм, диаметр 400 мм.  На чертеже присутствуют все разрезы и сечения для понимания конструкции детали, кроме сечения отверстия Ø10/Ø15.

На чертеже найдены ошибки и неточности. На разрезе с боку вместо основой линии должна быть осевая, также в разрезе паза не указаны осевые линии. Устаревшая простановка шероховатости. Не правильный ГОСТ материала.

Для изготовления детали используется сталь 40Х  ГОСТ 4543-78 – сталь конструкционная легированная. Химический состав: углерода 0,4%, хрома до 1%, остальное железо и вредные примеси (сера, фосфор). Механические свойства: придел кратковременной прочности 1100МПа; придел текучести 900Мпа; относительное удлинение 12%; относительное сужение 40%; ударная вязкость (КСU): 750кДж/м2; твердость НВ 200..220. Химический состав и механические свойства позволяют применять получение заготовки методом горячей объемной штамповки. Сталь этого класса обрабатывается удовлетворительно, допустимо применять повышенные режимы резания.

Шероховатость поверхностей детали соответствует квалитету всех размеров. Удовлетворительная простановка размеров обеспечивает настройку станка по методу автоматического получения размеров.

Деталь подвергается ТО закалке НRC 42…45. При изготовлении детали применяется стандартное технологическое оснащение и режущий, измерительный инструменты.

Удаление стружки из зоны резания обеспечено удовлетворительно. Имеется хороший доступ ко всем поверхностям измерительным инструментом.

В конструкции детали присутствуют не технологические элементы, фрезерование закрытого паза вызывает затруднение при изготовлении, необходимо сверлить отверстие а затем фрезеровать паз концевой фрезой. Конструкторской базой является ось детали. Технологическими базами являются торцы детали и внутренний и внешний диаметр. К левому торцу необходимо выполнить требования, это допуск торцевого биения не более 0,05мм относительно к оси детали, что является вполне выполнимо. Принцип совмещения баз выполняется, измерительная база совпадает с технологической и конструкторской.

В общем виде деталь  технологична, не смотря на некоторые не точности, ошибки и не технологические элементы.

  1.  Определение типа производства.

Тип производства определяем согласно массе детали и годовой программе выпуска. 

При массе детали и годовой программе выпуска изделий определяем, что тип производства – крупносерийный.

Серийное производство является наиболее распространенным типом производства. На машиностроительных предприятиях серийного типа изготовляется достаточно большая номенклатура изделий, хотя и более ограниченная, чем в единичном производстве. Часть изделий являются родственными по конструктивно-технологическим признакам.

Другим признаком серийного производства является повторяемость выпуска изделий. Это позволяет организовать выпуск продукции более или менее ритмично.

Выпуск изделий в больших или относительно больших количествах позволяет проводить значительную унификацию выпускаемых изделий и технологических процессов; изготовлять стандартные или нормализованные детали, входящие в конструктивные ряды, большими партиями, что уменьшает их себестоимость.

Относительно большие размеры программ выпуска однотипных изделий, стабильность конструкции, унификация деталей позволяют использовать для их изготовления наряду с универсальным специальное высокопроизводительное оборудование и специальную оснастку.

Поскольку в серийном производстве выпуск изделий повторяется, экономически целесообразно разрабатывать технологические процессы обработки и сборки детально; представлять каждую операцию в виде переходов; устанавливать режимы обработки, точные названия станков и специальной оснастки и технические нормы времени.

Организация труда в серийном производстве отличается высокой специализацией. За каждым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких определенных деталей операций. Это позволяет рабочему хорошо освоить инструмент, приспособления и весь процесс обработки.

Так как в серийном производстве применяется большое количество сложного оборудования и специальной оснастки, наладка оборудования осуществляется специальными рабочими-наладчиками.

Особенности серийного производства обусловливают экономическую целесообразность выпуска продукции по циклически повторяющемуся графику. При этом возникают необходимые условия для установления строгого порядка чередования изделий в цехах, на производственных участках и рабочих местах.

  1.  Выбор метода получения заготовки

Существуют следующие способы получения заготовок: из проката, методом пластической деформации, литьем и сваркой.

Так как материал детали – легированная конструкционная сталь 40Х, то отлить или сварить мы ее не сможем.

Так как максимальный диаметр заготовки – Ø400 мм, а максимальный диаметр проката – 200…250 мм, то данную деталь мы не сможем получить из проката.

Таким образом, метод получения заготовки – пластическая деформация, а именно – штамповка в закрытых штампах на горячештамповочных автоматах.

Масса поковки: Мп.р.= Мд * Кр

где  Мп.р -  расчетная масса поковки, кг;

      Мд – масса детали, кг;

Кр - расчетный коэффициент, установленный  в соотношении с приложением [15]: Кр=1,5

Мп.р = 38,5·1,5 = 57,75 (кг).

Учитывая что поковку получаем на горячештамповочном автомате определяем класс точности – Т3 [15].

Средняя массовая доля углерода в стали 40Х составляет 0,4% и до 1% хрома. Группа стали  по ГОСТ 4543-78 М2 [15].

Степень сложности определяем по формуле:

где, Мфиг - масса фигуры, в которую вписана поковка, кг.

где, ρ – плотность стали 40Х, г/см3, ρ =7,8 г/см3

V – объем фигуры в которую вписано поковку, см3.

где, Dфиг - диаметр фигуры, см;

Lфиг – длина фигуры.

Dфиг= Dдет *1,05= 40*1,05=42 (см).

Lфиг = Lдет *1,05=14,5*1,05= 15,2(см).

(см3).

(кг).

.

Так как  полученное значение С=0,35, то принимаем степень сложности С2 [15].

Принимаем поверхность разъема штампа П – плоская.

Для Мп.р. =57,75 кг, М2, С2,Т3, выходной индекс – 15 [15].

Определение коэффициента использования материала:

Vпок=V1+V2-V3-V4;

.

1.4 Разработка маршрутного технологического процесса

В таблице 1 указаны точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей на каждом переходе каждой операции.

Таблица 1 - Технологические переходы для обеспечения качества поверхностей

№ пов.

Точность поверхности (размер, допускаемые отклонения, точность формы, точность относительного положения)

Шероховатость поверхности Ra, мкм.

Технологические

переходы

Точность выполнения перехода

Шероховатость обработанной поверхности, Ra, мкм.

1

400h14

6,3

Однократное точение

h14

6,3

2

380Н14

6,3

Однократное точение

Н14

6,3

3

210h8

1,6

Точение черновое

Точение чистовое

Шлифование черновое

h12

h10

h8

6,3

3,2

1,6

4

140H6

0,8

Точение черновое

Точение чистовое

Шлифование черновое

Шлифование чистовое

Н12

Н10

Н8

Н6

6,3

3,2

1,6

0,8

5

145±0,1

1,6

Точение черновое

Точение чистовое

h12

h10

6,3

1,6

6

85h14

6,3

Однократное точение

h14

6,3

7

10Н14

6,3

Сверление

Н14

6,3

8

15Н14

6,3

Цекование

Н14

6,3

9

30H14

6,3

Сверление

Рассверливание

Фрезерование

Н14

Н14

Н14

6,3

10

30H7

1,6

Сверление

Рассверливание

Зенкерование

Развертывание черновое

Развертывание чистовое

Н14

Н12

Н10

Н8

Н7

6,3

6,3

3,2

2,5

1,6

Рисунок 1.1 Чертеж детали с нумерацией поверхностей

Маршрутный технологический процесс обработки детали типа диск:

005Заготовительная (штамповка на ГША)

010Токарная с ЧПУ (станок: токарный с ЧПУ; приспособление: механизированный клиновый трех кулачковый патрон; режущий инструмент: контурный резец, расточной резец; измерительный инструмент: ШЦ, слесарная линейка; базы: диаметр 210h8, упор в левый торец)

А. Установить и снять заготовку

1. Подрезать правый торец, точить Ø400 последовательно по программе.

2. Расточить торец Ø140Н6/Ø380 по программе.

3. Расточить Ø380, фаску 2х45°, Ø140Н6 последовательно по программе.

015Токарная с ЧПУ (станок: токарный с ЧПУ; приспособление: механизированный клиновый трех кулачковый патрон; режущий инструмент: два контурных резца, расточной резец; измерительный инструмент: ШЦ, слесарная линейка; базы: диаметр 380, упор в правый торец)

А. Установить и снять заготовку

1. Подрезать левый торец, торец Ø400/Ø210 последовательно по программе.

2. Точить Ø210h8 по программе.

3. Расточить фаску 2х45°, Ø140Н6 последовательно по программе.

4. Подрезать левый торец, точить фаску 2х45°,Ø210h8, галтель R3, фаску 2х45° последовательно по программе.

020 Вертикально-фрезерная с ЧПУ(станок: вертикально-фрезерный с ЧПУ; приспособление: специальное; режущий инструмент: сверло Ø10, сверло Ø15, сверло Ø30, сверло Ø28, зенкер Ø29, развертка черновая Ø29,6, развертка чистовая Ø30, концевая фреза Ø30; цековка Ø15; измерительный инструмент: калибр пробка, ШЦ; базы: диаметр 140Н6, упор в левый торец)

А. Установить и снять заготовку

1. Сверлить 4 отв. Ø10 на R125 последовательно по программе.

2. Сверлить 2 отв. Ø15 на R170, 2 отв. Ø15 на R140 последовательно по программе.

3. Рассверлить 2 отверстия Ø30 на R170 последовательно по программе.

4. Фрезеровать 2 паза последовательно по программе.

5. Рассверлить 2 отверстия Ø29 на R140 последовательно по программе.

6. Зенкеровать 2 отв. Ø29,7 на R140 последовательно по программе.

7. Развернуть 2 отверстия Ø29,9 на R140 последовательно по программе.

8. Развернуть 2 отверстия Ø30 на R140 последовательно по программе.

9. Цековать 4 отв. Ø15на R125 последовательно по программе.

025 Термическая (закалка HRC 42…45, термопечь)

030 Внутришлифовальная (станок: внутришлифовальный; приспособление: мембранный  патрон; режущий инструмент: шлифовальная головка (черновая); измерительный инструмент: калибр пробка; базы: Ø210h8, упор в левый торец)

А. Установить и снять заготовку

1. Шлифовать Ø140Н6 предварительно на проход.

035 Круглошлифовальная (станок: круглошлифовальный; приспособление: оправка с тарельчатыми пружинами; режущий инструмент: шлифовальный круг; измерительный инструмент: калибр скоба; базы: Ø140Н6, упор в правый торец)

А. Установить и снять заготовку

1. Шлифовать Ø210h8

040 Внутришлифовальная (станок: внутришлифовальный; приспособление: мембранный  патрон; режущий инструмент: шлифовальная головка (чистовая); измерительный инструмент: калибр пробка; базы: Ø210h8, упор в левый торец)

А. Установить и снять заготовку

1. Шлифовать Ø140Н6 на проход.

045 Моечная (моечная машина)

1. Промыть деталь в 2х % растворе кальцинированной соды при t=80..90°С. Сушить деталь.

050 Технический контроль(поверочная плита)

1.5 Определение припусков на механическую обработку

Таблица 2 -  Припуски и операционные размеры для поверхностей Ø140Н6, Ø210h8

Технологический переход

Квалитет

Элементы припуска, мкм

2Zmin, мкм

Допуск, мкм

Операционный р-р, мм

Расчетный операц. р-р, мм

Расчетный р-р припуска, мм

Rz

h

ΔΣ

ɛy

Max

Min

max

min

Ø140H6(+0,025)

Заготовка

320

350

2119

3600

130,52

133

129,3

Черновое точ.

H12

50

50

127,1

500

5694

400

138,62

139

138,62

9,7

5,62

Чистовое точ.

H10

25

25

5,1

0

454

160

139,52

139,68

139,52

1,06

0,52

Шлифование (черн.)

H8

10

20

0,15

30

160

63

139,837

139,9

139,837

0,38

0,157

Шлифование (чистов.)

H6

10

10

0,003

20

100

25

140

140,025

140

0,188

0,1

Ø210h8(-0,072)

Заготовка

320

350

2119

4000

218,299

221

217

Черновое точ.

H12

50

50

127,1

500

5694

460

211,305

211,3

210,845

10,155

5,7

Чистовое точ.

H10

25

25

5,1

0

454

185

210,345

210,345

210,16

1,14

0,5

Шлифование

H8

10

20

0,15

30

160

72

210

210

209,928

0,417

0,16

Определение припуска на размеры  Ø140Н6, Ø210h8:

где  - шероховатость и глубина дифектов полученных на приведенной обработки;

- погрешность формы взаимного расположения поверхностей полученных на приведенной обработки;

- погрешность установки на текущей технологической операции.

Черновое точение:

Чистовое точение:

Черновое шлифование:

Чистовое шлифование:

Элементы припуска: качество поверхности достигаемая при штамповке:

Rz=320мкм; h=350мкм [4].

Отклонения расположения поверхности штамповки:

ΔΣзаг==2119 мкм

где, Δсм.шт.=2000 – отклонение от концентричности, мкм; [4]

Δкароб.=700 – коробление штампов, мкм; [4]

Для последующих механических обработок  ΔΣ определяется через коэффициент уточнения [4]: ΔΣі= ΔΣі-1·kyi

Δчер.точ.= ΔΣзаг· kyчер.=2119·0,06=127,14мкм;

Δчист.точ.= Δчер.· kyчист.=127,14·0,04=5,08мкм;

Δшлиф.чер= Δчист.· kyшлиф. чер.=5,08·0,03=0,152мкм;

Δшлиф. чист= Δшлиф.чер.· kyшлиф. чист.=0,152·0,02=0,003мкм.

Погрешность установки[4]:

ɛучер.точ.=500 мкм; ɛучист.точ.=80мкм; ɛушлиф.чер.=30мкм; ɛушлиф.чис=20мкм.

Операционные размеры для Ø140Н6:

Ачер.шл.=140-0,1-0,063=139,837мм;

Ачис.рас.=139,837-0,16-0,16=139,517мм;

Ачер.рас.=139,517-0,45-0,4=138,617мм;

Азаг.=138,617-5,694-2,4=130,523мм.

Операционные размеры для Ø210h8:

Ачис.точ.=210+0,16+0,185=210,345мм;

Ачер.точ.=210,345+0,45+0,46=211,305мм;

Азаг.=211,305+5,694+1,3=218,299мм.

1.6 Определение размеров заготовки

По исходному индексу и номинальным поверхностям детали назначаем припуски и допуски на размеры заготовки и сводим их в таблицу 3.

Таблица 3 - Припуски и допуски на изготовление заготовки.

Размер поверхности, мм

Шероховатость, мкм

Припуск на сторону, мм

Дополнительный припуск, мм

Общий припуск на размер, мм

Размер заготовки с допуском

400

6,3

3,0

0,5+0,5=1

(3,0+1)·2=8,0

408+3,3-1,7

380

6,3

3,0

0,5+0,5=1

(3,0+1)·2=8,0

372+3,0-1,5

145±0,1

1,6

2,5

0,5+0,5=1

(2,5+1)·2=7,0

152+2,4-1.2

85

6,3

2,3

0,5+0,5=1

2,3+1=3,3

91,8+2,1-1,1

60

6,3

2,3

0,5+0,5=1

2,3+1=3,3

60,2+2,1-1,1

Дополнительный припуск на смещение по поверхности разъема штампа 0,5мм [15].

Дополнительный припуск на вогнутость и отклонение от плоскостности 0,5мм [15].

Величина радиусов скруглений: внутренние R=5мм, внешние R=5мм.

Величина штамповочных уклонов: внутренние1º, внешние 2º.

Рисунок 1.2 Эскиз заготовки

1.7 Анализ и выбор схем базирования заготовки

При механической обработке заготовок на станках базированием называется придание заготовки требуемого положения относительно элементов станка и приспособления, которое определяет траекторию движения режущего инструмента при обработке. Схемы базирования детали в процессе обработки показаны на рисунках 1.3-1.7.

Рисунок 1.3 – Схема базирования и закрепления на  операцию 010 Токарную с ЧПУ

Рисунок 1.4 – Схема базирования и закрепления на  операцию 015 Токарную с ЧПУ

Рисунок 1.5 - Схема базирования и закрепления на  операцию

020 Вертикально-фрезерную с ЧПУ

Рисунок 1.6 - Схема базирования и закрепления на  операцию 035

Круглошлифовальная

Рисунок 1.7 - Схема базирования и закрепления на  операции 030, 040

Внутришлифовальные

1.8 Расчет режимов резания

Рассчитываем режимы резания на один из переходов, который наиболее нагруженный на операцию 010 токарную с ЧПУ и операцию 020 вертикально-фрезерную с ЧПУ. Для расчетов режимов резания используем литературу: [4].

Расчет режимов резания на операцию 010 токарную с ЧПУ

Данная операция состоит из трех переходов. Рассмотрим режимы резания на первый переход. Этот переход будет являться лимитирующим переходом для данной операции (так как силы возникающие при резании, будут наибольшими по сравнению с остальными переходами).

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Сравним полученную мощность с паспортной мощностью станка. Для токарного станка с ЧПУ модели АТ-450ПН мощность главного электродвигателя N = 37 кВт.

1.Инструмент: Резец MTJNR2525M16 T5K10 ТУ РБ 00223728.049-99;

2.Глубина резания: t=4мм;   3.Подача S=1,3 мм/об;

4.Скорость резания: м/мин

где, Сv, y, m, х– коэффициенты и показатели степени [4], Сv=340,

       y=0,15, m=0,2, х=0,45;

      Т=30 мин [4], период стойкости инструмента.

      Кv=Kmv·Kпv·Kиv=1,25·0,8·1=1

Коэффициент на обрабатываемый материал [4]:

Коэффициент на инструментальный материал [4]: Kuv=1

Коэффициент учитывающий глубину резания [4]: Kпv=0,8

σв=570МПа – придел прочности стали 40Х.

5.Сила резания:

           где, Cp; х; y; n – коэффициенты и показатели  степени для тангенциальной силы [4], Cp=300; х=1; y=0,75; n=-0,15.

Коэффициент учитывающий фактические условия обработки[4]:

        

где, - поправочный коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;

Кφр=0,89 – поправочный коэффициент учитывающий геометрию режущего инструмента, главный угол в плане;

Кγр=1 – поправочный коэффициент учитывающий геометрию режущего инструмента, передний угол;

Кλр=1 – поправочный коэффициент учитывающий геометрию режущего инструмента, угол наклона лезвия;

Кrр=1 – поправочный коэффициент учитывающий геометрию режущего инструмента, радиус при вершине.

6.Частота вращения шпинделя [4]:

n=1000V/πD=1000·126/3,14·400=100,3об/мин

Принимаем: 100об/мин.

7. Мощность резания [4]:

Nэф < N       10,1 < 37 кВт

Расчет режимов резания на операцию 020 вертикально-фрезерную с ЧПУ.

Данная операция состоит из восьми переходов. Рассмотрим режимы резания на четвертый переход. Этот переход будет являться лимитирующим переходом для данной операции (так как силы возникающие при резании, будут наибольшими по сравнению с остальными переходами).

Сравним полученную мощность с паспортной мощностью станка. Для вертикально-фрезерного станка с ЧПУ модели МА655ВС1 мощность главного электродвигателя N = 19,5 кВт.

1.Инструмент: Фреза 2223-0147 Р6М5 ГОСТ 17026-71;

2.Глубина резания: t=30мм;

3.Подача Sz=0,05 мм;

4.Скорость резания:

м/мин

где, Ср=46,5, q=0,45, u=0,1, p=0,1, y=0,5, m=0,33, х=0,5 

      [4] –  коэффициенты и показатели степени.

      Т=90 мин [4], период стойкости инструмента.

      Кv=Kmv·Kпv·Kиv=1,28·1·0,65=0,83

Коэффициент на обрабатываемый материал [4]:

Коэффициент на инструментальный материал [4]: Kuv=0,65

Коэффициент учитывающий глубину резания [4]: Kпv=1

σв=570МПа – придел прочности стали 40Х

5.Сила резания:

где, Cp=68,2; х=0,86; y=0,72; u=1; q=0,86; w=0 [4] - коэффициенты и  показатели степени для окружной силы при фрезеровании.

Коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости [4]:  

6.Крутящий момент: Н∙м

где, D – диаметр фрезы, мм.

7. Частота вращения шпинделя [4]:

n=1000V/πD=1000·21,6/3,14·30=229,3об/мин

Принимаем: 220об/мин.

8. Мощность резания [4]:

Nэф < N    1,95 < 19,5 кВт

Режимы резания на все переходы операций технологического процесса показаны в таблице 5.

Таблица 5 – Режимы резания

пере-хода

Содержание перехода

 

Режимы резания

Рz, Po,

Н

N, кВТ

L, мм

to, мин

i

t, мм

S, мм/об

S, мм/мин

V, м/мин

n, об/мин

Токарная с ЧПУ

3,54

 

1

Подрезать правый торец, точить Ø400

4

1,3

130

126

100

4908

10,1

110

0,85

1

2

Расточить торец Ø140H6/ Ø380

3,3

0,7

105

170

150

3980

11

125

1,19

1

3

Расточить Ø380, фаску 2х45°

4

0,7

105

165

150

4157

11,2

158

1,5

1

Токарная с ЧПУ

4,58

 

1

Подрезать левый торец,

торец Ø400/ Ø210h8

3,3

1,3

130

126

100

4568

9,4

210

1,63

1

2

Точить Ø210h8

2,65

1,3

285

133

220

3960

8,6

65

0,73

1

3

Расточить фаску 2х45°, Ø140Н6 

1

0,2

100

218

500

2256

8,0

95

0,95

1

4

Подрезать левый торец,

точить фаску 2х45°, Ø210h8, галтель R3, фаску 2х45°

1

0,5

150

187

300

1995

6,1

190

1,27

1

Вертикально-фрезерная  с ЧПУ

3,35

 

1

Сверлить 4 отв. Ø10 на R125

5

0,2

125

22,5

630

2716

0,8

15

0,48

4

2

Сверлить 2 отв. Ø15 на R150,

2 отв. Ø15 на R140

7,5

0,2

105

23,2

520

2947

1,1

15

0,71

4

3

Рассверлить 2 отв. Ø30 R170

7,5

0,28

110

21,7

380

2470

1,0

15

0,28

2

4

Фрезеровать 2 паза

30

0,6

70

21,6

220

5527

1,95

20

0,6

2

5

Рассверлить 2 отв. Ø29 R140

7

0,28

110

21,5

380

2387

0,9

15

0,28

2

6

Зенкеровать 2 отв. Ø29,7 R140

0,35

0,35

130

19,8

380

1240

0,5

15

0,23

2

7

Развернуть 2 отв. Ø29,9 R140

0,1

0,28

120

22,2

420

1226

0,4

15

0,26

2

8

Развернуть 2 отв. Ø30Н7 R140

0,05

0,23

100

23,1

420

1148

0,32

15

0,31

2

9

Цековать 4 отв. Ø15 на R125

2,5

0,2

100

23,2

520

2705

0,85

5

0,2

4

Внутришлифовальная

0,54

1

Шлифовать Ø140Н6

0,02

24

мм/об.дет.

1680

30

70 об./мин

565

0,2

90

0,54

10

Круглошлифовальная

1,7

1

Шлифовать Ø210h8

0,02

9,6 мм/об.дет.

380

20

40 об./мин

459

0,2

65

1,7

10

Внутришлифовальная

0,67

1

Шлифовать Ø140Н6

0,01

15

мм/об.дет.

1350

40

90 об./мин

355

0,16

90

0,67

10

1.9 Нормирование технологического процесса

Особенностью нормирования операций механической обработки деталей на станках с ЧПУ является то, что основное время и время, связанное с переходом, составляют единую величину - время автоматической работы станка по программе, составленной технологом-программистом, которое складывается из основного времени автоматической работы станка и вспомогательного времени работы станка по программе , т.е.:

где, - длина пути, проходимого инструментом или деталью в        направлении  подачи при обработке -го технологического участка;

     - минутная подача на данном участке;

     - число технологических участков обработки;

      - время на выполнение автоматических вспомогательных ходов;

     - время технологических пауз.

Время вспомогательной ручной работы не перекрываемое временем автоматической работы станка:  ,

где, - вспомогательное время на установку и снятие детали;

       - вспомогательное время, связанное с выполнением операции;

       - вспомогательное непрерывное время на контрольные

      измерения детали.

После расчета производят его корректировку в зависимости от серийности производства. Поправочный коэффициент:

где, - число обрабатываемых деталей в партии запуска.

Подготовительно-заключительное время определяется так:

где, - поправочные коэффициенты;

       - число инструментов в наладке;

       - число управляемых исходных режимов работы станка;

       - число размеров, набираемых переключателем на пультах

      станка.

Время вспомогательной ручной работы не перекрываемое временем автоматической работы станка корректируем с учетом поправочного коэффициента – коэффициента серийности:

Тогда норма штучного времени равна:

Нормируем операцию 010 токарную с ЧПУ.

где - длина подвода и отвода инструмента к зоне обработки;

      =10000 мм/мин  - ускоренное продольное и поперечное

       перемещение (паспортные данные станка модели АТ-450ПН).

Тогда:                          

где, Dn – диаметр поверхности по которой крепится деталь, мм;

      lвыл – длина вылита заготовки, мм;

     [7];

     [7];

     [7].

где, [7];

      

      - число корректоров в программе;

      - длина пленки – носителя программы.

где, - поправочный коэффициент [7];

       - показатели степени [7];

      - диаметр или ширина измеряемой поверхности;

      - длина измеряемой поверхности.

Время вспомогательной ручной работы не перекрываемое временем автоматической работы станка:

Подготовительно-заключительное время определяется так:

где, - поправочные коэффициенты [7];

       - число инструментов в наладке;

       - число управляемых исходных режимов работы станка;

       - число размеров, набираемых переключателем на пультах станка.

Поправочный коэффициент:

где, - число обрабатываемых деталей в партии запуска.

Время вспомогательной ручной работы не перекрываемое временем автоматической работы станка корректируем с учетом поправочного коэффициента – коэффициента серийности:

Время вспомогательной ручной работы не перекрываемое временем автоматической работы станка корректируем с учетом поправочного коэффициента – коэффициента серийности:

Тогда норма штучного времени равна:

где, от оперативного времени.

1.10. Выбор технологического оборудования

Оборудование выбираем по следующим критериям: метод обработки, точность обработки, шероховатость, расположение и размеры обрабатываемой поверхности или габаритные размеры детали, а также тип производства.

Для обработки наружных и внутренних цилиндрических, а также торцовых поверхностей выбираю токарный станок с ЧПУ модели АТ-450ПН:

Класс точности по ГОСТ8-82                                                  П

Наибольший диаметр устанавливаемого изделия, мм:

- над станиной                                                                         800

- над суппортом                                                                      450

Наибольшая длина устанавливаемого изделия, мм             600

Пределы рабочих продольных и поперечных

подач, мм/мин.                                                                     1-10000

Ускоренное продольное и поперечное

перемещение, мм/мин.                                                          10000

Мощность приводов подач, кВт:

- продольного                                                                           3 

- поперечного                                                                            3

Мощность привода главного движения, кВт                         37

Пределы частот вращения шпинделя, об/мин.                   6-1400

Количество диапазонов чисел оборотов шпинделя               4

Количество инструментов, шт.                                               17

Габаритные размеры станка, мм:

- длина                                                                                    3980  

- ширина                                                                                 2040

- высота                                                                                  2460

Для получения отверстий и пазов в детали выбираю вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели МА655ИС1:

Класс точности по ГОСТ8-82                                                  Н

Размеры рабочей поверхности основного стола, мм:

- длина                                                                                     1250

- ширина                                                                                   500

Расстояние от торца шпинделя до поверхности основного

стола, мм:

- наибольшее                                                                            850

- наименьшее                                                                            160

Частота вращения электрошпинделя, об/мин,:

- номинальная                                                                        1500

- максимальная                                                                      18000

Мощность электрошпинделя, кВт                                         19,5

Количество инструментов в магазине, шт.                             12

Габаритные размеры станка, мм:

- длина                                                                                     4170

- ширина                                                                                  3990

- высота                                                                                   3670

Для окончательной обработки цилиндрической поверхности Ø210h8 принимаю круглошлифовальный станок модели 3М174:

Наибольшие размеры устанавливаемого изделия, мм:

диаметр                                                                   400

длина                                                                             2000

Наибольшие размеры шлифовального круга, мм          750х80х305

Скорость резания, м/с                                                50

Диапазон скоростей перемещения стола, м/мин          0,05-5,0

Диапазон частот вращения обрабатываемой

детали, об/мин                                                         20-180

диапазон автоматических подач шлифовального

круга, мм                                                                  0,0025-0,05

Тонкая толчковая подача, мм                                     0,001

Наибольшая величина врезания, мм                          0,9

Угол поворота верхнего стола:

по часовой стрелке                                                       2°

против часовой стрелки                                                5°

Мощность, кВт                                                         18,5

Наибольшая масса устанавливаемой детали, кг          1000

Габариты

(с отдельно расположенным оборудованием), мм     6710х3690х2135

Масса, кг                                                                   11600

Для окончательной обработки отверстия Ø140Н6 принимаю внутришлифовальный станок модели 3К228А:

Диаметр шлифуемого отверстия наибольший, мм             400

Наибольшая длина шлифования при наибольшем

диаметре шлифуемого отверстия, мм                                         320

Наибольшая рекомендуемая длина шлифования

при наименьшем диаметре отверстия, мм                                125

Наибольший наружный диаметр устанавливаемого

изделия без кожуха / в кожухе , мм                                          560 / 400

Наибольший угол шлифуемого конуса, град.                       60

Расстояние от оси шпинделя изделия до зеркала

стола, мм                                                                               340

Наибольшее расстояние от торца нового круга

торцешлифовального приспособления

до опорного торца шпинделя изделия, мм                                400

Мощность привода главного движения, кВт                      7.5

Суммарная мощность электродвигателей, кВт                      14.63

Габариты станка: длина-ширина-высота, мм              3535х1460х1870

Общая площадь пола станка с выносным

оборудованием, м2                                                                   9

Масса, кг                                                                              5600

Показатель точности обработки образца изделия:

постоянство диаметра в продольном сечении, мкм             3

круглость, мкм                                                                     1.6

Шероховатость поверхности образца-изделия:

цилиндрической внутренней Ra, мкм                               0.08

плоской торцевой                                                                    0.32

  1.  Проектирование приспособления

Данное станочное приспособление проектируется для вертикально-фрезерной операции с ЧПУ, а именно, для обработки пазов. Данное приспособление должно обеспечить точность получаемых размеров. Деталь устанавливается на оправку с тарельчатыми пружинами по отверстию Ø140Н6 и левому торцу. Закрепляется заготовка с помощью деформации тарельчатых пружин, усилие закрепления создает гидроцилиндром.

При расчете режимов резания была найдена сила резания: .

Пользуясь [4] определяем остальные составляющие силы резания. Для встречного фрезерования:    

                                    

Принимаем  ;   .  

Значение коэффициента надежности К следует выбирать дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения операции и способа закрепления заготовки.  Его величину можно представить как произведение частных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора:

- гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления;

- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовке (для чистовой обработки );

- коэффициент, увеличение силы резания вследствие затупления инструмента (для материала инструмента Р6М5 - );

- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывном резании;

- коэффициент, учитывающий непостоянство зажимного усилия (для гидропривода );

- коэффициент, учитывающий удобство расположения рукояток при ручном закреплении заготовок (для механизированных приводов );

- коэффициент, учитывающий неопределенность контакта заготовки с установочными элементами (для опорного элемента с большой площадью контакта ).

Тогда коэффициент надежности равен:

Рисунок 2.1 Расчетная схема для определения усилий закрепления

Для схемы, приведенной на рис. 2.1 описание действия сил может быть следующим. При фрезеровании со стороны инструмента на заготовку воздействуют вертикальная и горизонтальная составляющие силы резания, а также составляющая силы резания .

Сила пытается сдвинуть заготовку в право этому препятствует сила закрепления Q. Сила создает крутящий момент с плечом  l1 ей противодействует момент силы трения Fтр с плечом l2. Сила пытается провернуть заготовку относительно точки О и создает крутящий момент с плечом l4 ей противодействует момент сил трения Fтр' с плечом l3.

Для схемы, приведенной на рис.8, уравнения равновесия заготовки под действием усилий резания будут иметь вид:

где, ƒ – коэффициент трения ƒ=0,16;

      l1, l2, l3, l4 – длины плеч, мм;  

      К – коэффициент запаса прочности приспособления К=3,5.

Суммарное усилие закрепления определяется как геометрическая сумма , , :

Усилие на приводе:

где, β – угол наклона тарельчатой пружины β=12°.

Количество пружин:

где, W0 – усилие создаваемое одной пружиной, Н.

Принимаем nпр =11шт.

Фактическое усилие на приводе:

Параметры привода гидроцилиндра диаметр цилиндра:

где, ρ – давление в гидросистеме, ρ=10МПа;

      η – КПД, η=0,9.

Принимаем:

Диаметр штока:

Принимаем:

Выразим из формулы для определения диаметра цилиндра усилие на приводе и пересчитаем его для стандартного значения диаметра:

  1.  Проектирование контрольного приспособления

Данное контрольное приспособление проектируется для измерения торцевого биения левого торца корпуса относительно оси детали и оно не должно превышать 0,05 мм. Данное приспособление должно иметь как можно меньшую погрешность измерения.

Метод контроля – с базированием контролируемой детали на оправке измерительного стола и измерительной головкой с базированной по внутреннему отверстию детали. Схема контроля представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Схема контроля торцового биения

Данное контрольное приспособление (рис. 10) предназначено для контроля торцевого биения детали корпус.

На корпус 4 измерительного приспособления устанавливается заготовка по внутренней цилиндрической поверхности Ø380Н14. В отверстие заготовки Ø 140Н6 устанавливается оправка с гидропластмассом 1. Она имеет конус на который устанавливается кронштейн 5, который в свою очередь фиксируется гайкой 2 и контргайкой 3. Давление в гидропластмассе создается с помощью толкателя 8 через рукоятку 6, который давит на плунжер оправки и деформирует тонкостенную втулку, закрепляя и центрирую оправку в заготовке. На одном конце кронштейна 5 запрессован противовес в виде рукоятки 7, с помощью которой и вращается кронштейн относительно оси заготовки. На другом конце кронштейна 5 в отверстии устанавливается индикатор часового типа 10 и крепится с помощью винта 9. Далее индикатор 10 настраивается на ноль, после чего вращается кронштейн 5 и производится измерение торцевого биения детали корпус. После измерения торцевого биения,

Рисунок 11 – Контрольное приспособление

с помощью рукоятки 6 через толкатель 8 снимают давление с гидропластмасса. Оправку с гидропластмассом 1 вынимают из отверстия заготовки, заготовку снимают с корпуса 4. После чего устанавливают следующую заготовку и проводят последующие измерения.

Для измерения торцевого биения на другом расстоянии от оси детали, на корпус оправки с гидропластмассой 1 устанавливается другой кронштейн 5 с другим расположением отверстия для установки индикатора часового типа 10.

Погрешность измерения вычисляется по следующей зависимости:

где, - погрешность базирования ( так как погрешность установки  в осевом направлении детали на оправку с гидропластмассой равна нулю); - погрешность закрепления, равна нулю, так как деталь не закрепляется;

- погрешность приспособления, равна нулю, так как никакие элементы приспособления не влияют на точность измерения торцевого биения;

- погрешность измерительного прибора;

где,   - допускаемая погрешность прибора;

- цена деления прибора;

- погрешность передаточных устройств, равно нулю, так как измерение передается напрямую;

- погрешность детали-эталона, по которому настраивается индикатор (так как индикатор настраивается на ноль без детали-эталона, то эта погрешность равна нулю).

Таким образом, погрешность измерения равна:

Для точности измерения должно выполняться условие:

где, Т=50 мкм – торцевое биение детали корпус.

Проверяем выполнение данного условия:    мкм

Таким образом, условие выполняется, а это значит, что требуемое торцевое биение детали корпус можно измерить, используя спроектированное  контрольное приспособление.

Явления при стекании тока в землю. Напряжение прикосновения и шага

Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землей. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник, находящийся в контакте с землей, называется заземлителем, или электродом.

При стекании тока в землю происходит резкое снижение потенциала заземлившейся токоведущей части до значения φз (В), равного произведению тока, стекающего в землю Iз (А), на сопротивление, которое этот ток встречает на своем пути Rз (Ом);

φз  = Iз  Rз                                (3.1)

Однако при этом возникают и отрицательные явления, а именно, появление потенциалов на заземлителе и находящихся в контакте с ним металлических частях, а также на поверхности грунта вокруг места стекания тока в землю, что может представлять опасность для жизни человека.

Рис. 3.1 Распределение потенциала на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя

 

Характер распределения потенциалов – на поверхности земли, т. е. изменение значения потенциала при изменениях расстояния до заземлителя, можно оценить, рассмотрев случай стекания тока Iз (А) в землю через наиболее простой заземлитель – полушар радиусом r (м) (рис. 3.1).

Для упрощения считаем, что земля во всем своем объеме однородна, т. е. в любой точке обладает одинаковым удельным сопротивлением  (Ом-м). В этом случае ток в земле будет растекаться во все стороны по радиусам полушара и плотность его в земле на расстоянии х от центра полушара (заземлителя) будет (А/м2)

= Iз / 2  x2

В объеме земли, где проходит ток, возникает так называемое «поле растекания тока». Теоретически оно простирается до бесконечности. Однако в реальных условиях уже на расстоянии 20 м от заземлителя сечение слоя земли, по которому проходит ток,    оказывается столь большим, что плотность тока здесь практически равна нулю. Следовательно, и поле растекания можно считать распространяющимся лишь на расстояние 20 м от заземлителя.

При постоянном токе, а также при переменном с час-тогой 50 Гц поле растекания тока в проводящей однородной среде можно рассматривать как стационарное электрическое поле, напряженность которого Е (В/м) связана с плотностью тока  (А/мм2) соотношением  = E / , являющимся законом Ома в дифференциальной форме. На основании этого легко определить потенциал любой точки на поверхности земли, например точки А, отстоящей от центра заземлителя на расстоянии х (см. рис. 3.1). Он равен падению напряжения в грунте на участке х до бесконечности, т. е.

                                (3.2)

где dU — падение напряжения в элементарном слое земли толщиной dx\ это падение напряжения составлет:

dU = Edx =  dx = dx.

Тогда потенциал точки А будет

Минимальный потенциал, т. е. φ = 0, будет иметь точка, лежащая в бесконечности, т. е. при х = . Практически область нулевого потенциала на поверхности земли начинается обычно на расстоянии 20 м от заземлителя.

Максимальный потенциал будет при наименьшем значении х, т. е. непосредственно на заземлителе (x = r):

                                                                 (3.3)

Решив совместно уравнения (3.2) и (3.3), получим

Заменив произведение постоянных  на к, получим уравнение равносторонней гиперболы φ = к / х.

Следовательно, потенциал на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя изменяется по закону гиперболы, уменьшаясь от своего максимального значения φз  до нуля по мере удаления от заземлителя (см. рис. 3.1).

Для вертикального стержневого заземлителя уравнение потенциальной кривой имеет вид

где l — длина заземлителя, м.

Максимальный потенциал, т. е. потенциал стержневого заземлителя, будет при наименьшем значении х, т. е. при х=0,5 d:

где d — диаметр заземлителя, м.

Сопротивление заземлителя растеканию тока. Ток, проходящий через заземлитель в землю, преодолевает сопротивление, называемое сопротивлением заземлителя растеканию тока, или просто сопротивлением растекания. Оно имеет три слагаемых: сопротивление самого заземлителя, переходное сопротивление между заземлителем и грунтом и сопротивление грунта.

Две первые части по сравнению с третьей весьма малы, поэтому ими пренебрегают и под сопротивлением заземлителя растеканию тока понимают сопротивление грунта растеканию тока.

Сопротивление растеканию любого заземлителя Rз (Ом) определяют по выражению (3.1) как частное от деления потенциала заземлителя φз (В) на ток Iз (А), протекающий в землю через заземлитель. Так, сопротивление растекания одиночного полушарового заземлителя, потенциал которого рассчитывают по выражению (29), будет Rзз/Iз=/(2r).

Формулы для вычисления сопротивлений некоторых заземлителей приведены в табл. 3.1.

Табл. 3.1 Формулы для вычисления сопротивлений растяжению тока одиночных заземлителей

Тип заземлителя

Схема и формула

Условия применения

Полушаровой у поверхности земли

_

Трубчатый или стержневой поверхности земли

l d: для уголка с шириной полки b d =0,95

То же, в земле

l  d; tв ≥ 0,5для уголка с шириной полки b d =0,95b

Протяженный круглого сечения – стержень, труба, кабель и т.п. на поверхности земли

l d: для полосы шириной  b d =0,95

Протяженный круглого сечения – стержень, труба, кабель и т.п. в земле

 

l ≫ 4t d; для полосы шириной b d =0,95b

По условиям безопасности заземление должно обладать относительно малым сопротивлением. Поэтому на практике применяют, как правило, групповой заземлитель, т. е. заземлитель, состоящий из нескольких параллельно включенных одиночных заземлителей (электродов).

При больших расстояниях между электродами (более 40 м) ток каждого электрода проходит по «своему» отдельному участку земли, в котором токи других заземлителей не проходят. В этом случае потенциальные кривые, возникающие вокруг каждого одиночного заземлителя, взаимно не пересекаются. При одинаковых размерах, а следовательно, при одинаковых сопротивлениях одиночных заземлителей R0 сопротивление группового заземлителя Rгр будет Rгр=R0 / n, где п — число одиночных заземлителей.

При малых расстояниях между электродами (менее 40 м) поля растекания токов как бы накладываются одно на другое, а потенциальные кривые взаимно пересекаются и, складываясь, образуют суммарную потенциальную кривую (рис. 3.2). В этом случае на общих участках земли, по которым проходят токи нескольких электродов, увеличивается плотность тока (см. рис. 3.2), что приводит к увеличению сопротивления растеканию заземлителей. Поэтому сопротивление группового заземлителя Rгр выражается зависимостью Rгр = R0 / где η — коэффициент, характеризующий уменьшение проводимости заземлителей и называемый коэффициентом использования группового заземлителя, или коэффициентом экранирования.

Рис. 3.2 Потенциальная кривая группового заземлителя и поле растекания тока при расстоянии между электродами S ˂ 40 м

   Таблица 3.2. Коэффициент использования η вертикальных стержневых заземлителей (труб, уголков и т. п.) без учета – влияния полосы связи

Число заземлителей

Отношение расстояний между заземлителями и их длине

1

2

3

1

2

3

Заземлители размещены в ряд

Заземлители размещены по контуру

2

0,85

0,91

0,94

4

0,73

0,83

0,89

0,69

0,78

0,85

6

0,65

0,77

0,85

0,61

0,73

0,80

10

0,59

0,74

0,81

0,55

0,68

0,76

20

0,48

0,67

0,76

0,47

0,63

0,71

40

0,41

0,58

0,66

60

0,39

0,55

0,64

100

0,36

0,52

0,62

Напряжение прикосновения Uпр (В) есть напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или, иначе говоря, падение напряжения в сопротивлении тела человека Rh (Ом): Unp=IhRh, где h – ток, проходящий через тело человека по пути рука – ноги, А.

В устройствах защитных заземлений, занулений и т. п. одна из этих точек имеет потенциал заземлителя φз а другая – потенциал основания в том месте, где стоит человек φос. В этом случае напряжение прикосновения будет

Uпр = φзφос = φз   (1 – φос / φз)                         (3.4)

или

Uпр = φзα

где α — коэффициент напряжения прикосновения или просто коэффициент прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой

α = ( 1 - φос / φз) ≤ 1                                     (3.5)

Рассмотрим напряжение прикосновения при одиночном заземлителе. Пусть мы имеем оборудование, например электродвигатели, корпуса которых заземлены с помощью одиночного заземлителя (рис. 3.3). При замыкании фазы на корпус одного из этих двигателей на заземлителе и всех присоединенных к нему металлических частях, в том числе на корпусах двигателей, появится потенциал φз. Поверхность земли вокруг заземлителя также будет иметь потенциал, изменяющийся по кривой, зависящей от формы заземлителя.

Напряжение прикосновения характеризуется отрезком АВ и зависит от формы потенциальной кривой и расстояния х между человеком, прикасающимся к заземленному оборудованию, и заземлителем: чем Дальше от заземлителя находится человек, тем больше Unp, и наоборот. Так, при расстоянии х — ∞, а практически при х = 20 м (точка 1 на рис. 3.3) напряжение прикосновения имеет наибольшее значение: Unp = φз; при этом α = 1. Это наиболее опасный случай прикосновения. При наименьшем значении х, когда человек стоит непосредственно на заземлителе (точка 2), Unp = 0 и α = 0.

Рис. 3.3 Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе: I – потенциальная кривая; I I – кривая характеризующая изменение напряжения прикосновения Unp при изменении расстояния от заземлителя х 

Это безопасный случай человек не подвергается воздействию напряжения, хотя он и находится под потенциалом φз. При других значениях х в пределах 0 20 м (точка 3) Unp плавно возрастает от 0 до φа, а α от 0 до 1.

Посмотрим, как изменяются Unp и α при полушаровом заземлителе радиусом r. В этом случае нам известно выражение потенциала любой точки на поверхности земли вокруг заземлителя из уравнения (30). Поэтому можем написать согласно уравнениям (31) и (32)

При х ≥ 20 м (точка 1 на рис. 3.3) r / х ≈ 0, поэтому Unp = φз и α = 0.

При промежуточных значениях х от r до 20 м U1 и α определяют из выражений (3.4) и (3.5). Так, если х = 10r  (точка 3), то α = 1 - r /10 r  = 0,9, а  Unp = αφз = 0,9φз.  

При групповом заземлителе, когда все точки поверхности земли на участке между электродами имеют потенциалы, отличные от нуля, в любом месте этого участка Unp < φз и α < 1. Значения коэффициента а приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3. Наибольшие значения коэффициентов напряжений прикосновения и шага

Заземлитель

α

β

Тип

Число параллельных полос

Расстояние между параллельными полосами, м

Единичный протяженный

1

0,3

Единичный стержневой

1

0,6

Контурный из полосовой стали с параллельными полосами

2

2

2

5

5

5

2,5

5

10

2,5

5

10

0,3

0,35

0,4

0,15

0,2

0,3

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

Контурный из стержней и полос с внутренними параллельными полосами

5

5

5

2,5

5

10

0,1

0,15

0,25

0,15

0,15

0,15

Заключение

В результате выполнения курсового проекта был разработан технологический процесс изготовления детали корпус, рассчитана заготовка, выбран режущий и измерительный инструмент, рассчитаны режимы резания и нормы времени, а также  было спроектировано специальное приспособление для обработки заготовки на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ и разработан сборочный чертеж приспособления, было спроектировано контрольное приспособление для измерения торцевого биения детали корпус, разработан сборочный чертеж приспособления, описаны принципы работы приспособлений. Сделаны выводы о пригодности приспособлений – станочное приспособление позволяет выдержать установленную точность размера; контрольное приспособление позволяет произвести измерения торцевого биения детали корпус в пределах допуска на измеряемое биение.

 

Список литературы

  1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1. – 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001.
  2. Руденко П.А. и др. Проектирование и производство заготовок в машиностроении: Учеб. Пособие/П.А.Руденко, Ю.А.Харламов, В.М.Плескач; Под общ. Ред. В.М. Плескача. – К.: Выща шк. –  1991.-247 с.
  3. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х томах. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещеряковой. 4-е изд. Перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 656 с.
  4. Режимы резания металлов. Справочник/ Под ред. Ю.В.Барановского. Изд. 3-е перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1972. – 408 с.
  5.  Сысоев В.И. Справочник молодого сверловщика. – М., Профтехиздат, 1962.
  6. Справочник нормировщика/ А.В. Ахумов, Б.М.Генкин, Н.Ю. Иванов и др.; Под общ. ред. А.В. Ахумова. – Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-ние, 1986.
  7. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для нормирования станочных работ. Серийное производство. – М.: Машиностроение, 1974.
  8. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/ А.А.Панов, В.В.Аникин, Н.Г.Бойм и др.; Под общ. ред. А.А. Панова. – М.: Машиностроение. 1988. – 736 с.
  9. Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов]. – 4-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Высш. школа, 1983. – 256 с.
  10. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./Ред. совет: Б.Н.Вардашкин (перед.) и др. – М.:Машиностроение, 1984. – Т.1/Под ред. Б.Н.Вардашкина, А.А.Шатилова, 1984. – 592 с.
  11. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./Ред. совет: Б.Н.Вардашкин (перед.) и др. – М.:Машиностроение, 1984. – Т.2/Под ред. Б.Н.Вардашкина, А.А.Шатилова, 1984. – 656 с.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8575. Постановка и решение проблемы первоосновы мира в натурфилософии античности 30 KB
  Постановка и решение проблемы первоосновы мира в натурфилософии античности. Греческие натурфилософы пытались найти первоначало, первоматерию, то есть вещество, из которого произошел мир. Они полагали, что первоначало (др.-греч. архэ) является перв...
8576. Философия элейской школы 30.5 KB
  Философия элейской школы. Элейская школа (6-сер.5 века до н.э.) Наиболее важными ее представителями были Ксенофан, Парменид и Зенон. Основателем элейской школы считают Парменида и Ксенофана. К заметным представителям данной школы принадлежал т...
8577. Философия софистов и Сократа 30 KB
  Философия софистов и Сократа. Философия софистов. Софистика как философское учение (вт.пол.5 в. до н.э.) Софисты (любящие мудрость) не считали себя философами, они были платными учителями мыслить, говорить, делать. Считали, что нужно анализировать...
8578. Объективный идеализм Платона и его связь с пифагорейской традицией 32.5 KB
  Объективный идеализм Платона и его связь с пифагорейской традицией. Объективный идеализм Платона. Платон (428/427 - 347 гг. до н.э.) - ученик Сократа, которого считают основателем объективного идеализма. Самыми важными проблемами в философии Платона...
8579. Философская система Аристотеля 30.5 KB
  Философская система Аристотеля. Самостоятельная философская позиция Аристотеля началась с критики идеализма Платона. Почему же Аристотель критикует платоновское учение об идеях. Аристотель критикует это учение по нескольким направлениям. Прежде всег...
8580. Научная революция XVII века и особенности философии Нового времени 29 KB
  Научная революция XVII века и особенности философии Нового времени. Научная революция XVII века. Символами общественного прогресса в XVII веке становятся первые буржуазные резолюции в Нидерландах (конец XVI - начало XVII вв.) и Англии (середина...
8581. Философские взгляды Ф. Бэкона 29.5 KB
  Философские взгляды Ф. Бэкона. Фрэнсис Бэкон (1561-1626) - крупный английский философ, предложивший философское обоснование для экспериментальной науки. Главным трудом Бэкона является сочинение Новый Органон. Название этого труда отсылает к логич...
8582. Рационалистическая философия Р. Декарта и Лейбница 33 KB
  Рационалистическая философия Р. Декарта и Лейбница. Рационалистическая философия Р. Декарта. Рене Декарт (1596) - французский философ, стоявший у истоков рационалистической традиции. Исходной точкой в концепции Декарта является сомнен...
8583. Материализм Дж. Локка и Т. Гоббса 27.5 KB
  Материализм Дж. Локка и Т. Гоббса Материалистический сенсуализм усматривает в чувственной деятельности человека связь его сознания с внешним миром, а в показаниях его органов чувств - отражение этого мира. Видными...