|
Реферат: Разработка счетчика бутылок (Технология)
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время бурный рост переживает такая отрасль промышленности,
как производство алкогольных и безалкогольных напитков. В стране
открывается огромное количество как крупных заводов, так и небольших цехов
по производству бутилированой продукции. И эта продукция должна быть не
только с достаточной точностью разлита по бутылкам, упакована, но и учтена
в процессе производства.
Счётчики готовой продукции, а именно, бутылок, на производстве
применяются достаточно давно, с первой половины прошлого века.
Первоначально это были полностью механические приборы с редукционной
передачей на дисковые многоразрядные индикаторы.
На смену им пришли электромеханические приборы, модификация которого
разрабатывается в настоящем курсовом проекте.
Принцип действия проектируемого электромеханического счётчика
следующий:
проходящие по транспортировочной ленте бутылки оказываются в зоне
действия сварной звёздочки, попадая в её впадины. Таких впадин на сварной
звёздочке выполнено десять. К одному из зубьев звёздочки приварен палец.
Рабочий процесс осуществляется таким образом, что бутылки, проходя по
транспортировочной ленте, проворачивают сварную звёздочку. Звёздочка,
совершая полный оборот, замыкает при помощи приваренного пальца контакт на
выключателе, в результате чего подаётся импульс счётчику, установленному в
шкафу электрооборудования и имеющему орган индикации, выполненный в виде
табло с переключающимися цифрами. В силу того, что замыкание контакта
происходит при совершении звёздочкой полного оборота, то есть прохождении
десяти бутылок, счётчик показывает десятки прошедших через него бутылок, о
чём делается соответствующая надпись на органе индикации.
В связи с тем, что на одной и той же поточной линии может
производиться разлив в тару различной ёмкости, применяются сварные
звёздочки с различными геометрическими размерами. При этом диаметр самого
диска остаётся прежним, меняются лишь радиусы впадин на диске.
1. Обзор существующих конструкций
В настоящее время на производстве применяются самые различные типы
счётчиков бутылок, действие которых основано на самых различных физических
принципах.
Исторически первым является полностью механический счётчик бутылок,
который по принципу действия схож с проектируемым электромеханическим
счётчиком. Он также имеет в своём составе сварную звёздочку с приваренным
рычагом, но у него она служит не для замыкания контактов, а для поворота
механического дискретного устройства, которое непосредственно соединено с
индикационным устройством. Последнее представляет собой набор дисков,
имеющих оцифровку по торцу. Каждый последующий в ряду диск замкнут на
предыдущий таким образом, что его поворот на одно деление происходит после
совершения предыдущим диском полного оборота. Таким образом, в
индикационном окошке отображается число десятков прошедших через счётчик
бутылок.
Основным недостатком механических счётчиков является большое
количество движущихся деталей, что приводит к увеличению интенсивности
отказов. Механические детали более подвержены амортизации и чаще требуют
замены, чем электрические. Существенным недостатком является также то, что
индикатор невозможно отнести на значительное расстояние от самого счётчика.
Это предполагает необходимость нахождения контролёра в непосредственной
близости от прибора, что не всегда бывает удобно.
К основным достоинствам данной конструкции можно отнести то, что она
полностью автономна, что позволяет при необходимости переустанавливать её
на другие линии, не нарушая работу всей системы. Кроме того, она отличается
высокой ремонтопригодностью, стабильностью к внешним воздействиям, а также
простотой и технологичностью.
Следующим типом счётчиков бутылок являются электромеханические. Наряду
со схемой, разрабатываемой в настоящем курсовом проекте, применяется также
схема, работающая следующим образом: по бокам от транспортировочной ленты
находятся поворотные контакты, которые замыкают цепь индикатора при
прохождении каждой бутылки. Схема данного устройства представлена на рис.1
[pic]
рис.1
На рисунке показан участок транспортировочной ленты, на котором
установлен счётчик бутылок. При прохождении бутылки через контакты, она
поворачивает их и тем самым замыкает контакты. Для возврата контактов в
разомкнутое положение предусмотрены пружины. Сформированные импульсы
поступают на счётчик, расположенный на шкафу электрооборудования.
Эта конструкция имеет следующие недостатки: поштучный счёт бутылок,
что ведёт к увеличению разрядности измерительного прибора. Постоянное
замыкание и размыкание контактов, которое сопровождается появлением искры,
приводит к тому, что контакты подгорают и периодически выходят из строя.
К основным преимуществам можно отнести простоту конструкции,
минимальное число движущихся деталей. Также большое значение имеет
самодублированность системы, предполагающая возможность замены одного из
узлов без остановки производственного процесса – роль счётчика будет
выполнять один из контакторов. Для этого необходимо предусмотреть
возможность изменения алгоритма счётчика, таким образом, чтобы он
воспринимал сдвоенный сигнал от двух контакторов за единичный.
Размер бутылок, которые в данный момент проходят по транспортировочной
ленте, определяет расстояние между контакторами, поэтому они закрепляются
на подвижной платформе, имеющей точки фиксации в соответствии с
ассортиментом выпускаемой продукции.
Следующий тип счётчиков – оптические. Это более современная и более
надёжная система, имеющая в своём составе источник света и фотоприемник.
Схема её представлена на рисунке 2.
[pic]
рис.2
Узкий световой луч, испускаемый источником, принимается
фотоприёмником, который вырабатывает фототок. В период времени, когда на
пути луча оказывается бутылка, действие фототока многократно ослабевает,
таким образом, формируются импульсы, которые передаются счётчику импульсов.
Источник света и фотоприёмник устанавливаются на уровне горлышка бутылок,
затем, чтобы импульсы получались более чёткими. В силу этого высота
установки устройства делается регулируемой в зависимости от того, какую
высоту имеют выпускаемые на линии бутылки.
Основным достоинством данного типа счётчиков является отсутствие
движущихся частей и стабильная работа в любых режимах. Кроме того, они
просты, технологичны и имеют невысокую стоимость.
К недостаткам можно отнести то, что при производстве продукции в таре
из прозрачного стекла необходимо увеличивать чувствительность счётчика.
К следующему типу датчиков можно отнести пьезоэлектрические счётчики.
Их действие основано на том , что ряд кристаллов при действии на них
механической силы накапливают на своих гранях разность потенциалов. Датчики
с пьезоэлектрическими кристаллами устанавливаются под транспортировочной
лентой. Оказываясь над датчиком, бутылка воздействует на него, в результате
чего формируется импульс, передаваемый на счётчик.
К основным недостаткам такого устройства можно отнести высокие
требования к чувствительности датчика и необходимость распознавать
несколько различных типов входного сигнала, зависящих от массы тары.
Достоинства следующие: отсутствие движущихся частей, возможность
изменения тары на транспортировочной ленте без перенастройки рабочих
органов устройства.
Ещё одним типом счётчиков бутылок являются ёмкостные счётчики. Принцип
их действия основан на том, что при внесении в плоскопластинчатый
конденсатор объекта, имеющего диэлектрическую проницаемость, отличную от
диэлектрической проницаемости воздуха, его ёмкость изменяется. Такой
счётчик имеет следующее устройство: две пластины, выполняющие роль обкладок
конденсатора, устанавливаются по обе стороны от транспортировочной ленты.
При прохождении бутылки между пластинами изменяется модуляция сигнала,
поступающего на счётчик.
Основным недостатком устройств такого типа является их высокая
стоимость, обусловленная необходимостью включать в цепь регистрации
импульсов осциллограф.
Достоинством является то, что счётчик можно использовать без
дополнительной перенастройки для тары любой ёмкости.
Находят применение и другие типы счётчиков: электромагнитные,
индукционные, импульсные, но они имеют более высокую стоимость, либо
невысокую технологичность, поэтому применяются значительно реже.
Выбор типа счётчика бутылок для производства обуславливается
характером и объёмом производимой продукции.
2. Технологическая часть
Припуски должны быть разделены на общие и межоперационные. Под общим
припуском понимают припуск, снижаемый в течении всего процесса обработки
данной поверхности - от размера заготовки до окончательного размера готовой
детали. Межоперационным называют припуск, который удаляют при выполнении
отдельной операции. Припуск должен иметь размеры, обеспечивающие выполнение
необходимой для данной детали механической обработки при удовлетворении
установленных требований к шероховатости и качеству поверхности металла и
точности размеров деталей при наименьшем расходе материала наименьшей
себестоимости детали.
При установлении размеров припусков на обработку указывают допустимое
отклонение от них, т.е. допуски на размеры заготовки, т.к. получить
заготовку точно установленных размеров невозможно.
При установлении размеров припусков на обработку указывают допустимые
отклонения от них, т.е. допуски на размеры заготовки, т.к. получить
заготовку точно установленных размеров невозможно.
Размер припуска зависит от толщены поверхностного поврежденного слоя,
т.е. от толщены корки для литых заготовок, обезуглероженного слоя для
проката, глубины поверхностных неровностей, раковин, трещин, пор, и пр., а
также от неизбежных производственных и технологических погрешностей,
зависящих от способа изготовления заготовки, её формы и размеров, способа
обработки, геометрических погрешностей станка и других факторов.
В производственных условиях размеры припусков устанавливают на
основании опыта; при этом используются различные нормативные таблицы,
входами в которые являются геометрические размеры детали конструктивные
формы, точность обработки и чистоты поверхности.
1. Расчет режимов резания.
Расчет режима резания при токарной обработке.
Деталь – звёздочка сварная. Материал сталь 45;
( в = 61 кг-с/ мм 2 ;
Режущий инструмент - токарный проходной резец из быстрорежущей стали
Т5К10, правый, стойкость резца - 90 мин .
Оборудование - токарно - винторезный станок 1М 61
Необходимо рассчитать режим резания при токарной обработке
цилиндрической поверхности с диаметра ( 87,66 мм; до диаметра ( 60 мм; по
5 классу, на длине 12 мм .
1) .Определяем припуск на механическую обработку и глубину резания :
[pic] мм
Учитывается что припуск до 2мм срезается за один проход, принимаем i
= 7, где i - число проходов, то;
[pic]мм
2. Назначаем подачу для первого точения: - 0,4 мм/об проверяем
выбранную подачу с паспортной подачей станка 1М 61:
Sст = 0,08 ( 1,9 мм(об
Z = 24 ( число ступеней подач )
Smax = Smin ( (z - 1 ;
[pic];
Рассчитаем значение подач по ступеням :
S10 = S1 ( ( 9 = 0,08 ( 1,15 9 = 0,28 мм(об
S11 = S10 ( ( = 0,28 ( 1,15 = 0,32 мм(об
S12 = S11 ( ( = 0,32 ( 1,15 = 0,368 мм(об
S13 = S12 ( ( = 0,368 ( 1,15 = 0,423 мм(об
В качестве расчетной принимаем ближайшую меньшую :
Sp = S12 = 0,368 мм(об
3) . Определяем расчётную скорость резания:
[pic], где
Kv - поправочный кооэфициент, учитывающий реальные условия резания
[pic]; где
[pic] - поправочный коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого
материала.
[pic]
[pic] - поправочный коэффициент на материал режущей части инструмента.
Для Т5К10 [pic] = 0.65; (таб. 2)
[pic] = поправочный коэффициент, учитывающий влияние периода стойкости
резца:
Для Т = 90 мин. [pic] = 0.92 (таб. 3)
[pic]= поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности
заготовок
(таб. 4)
[pic] = 1.0
Находим:
[pic]=[pic][pic]
[pic] - коэффициент зависящий от качества обрабатываемого материала и
материала режущей части инструмента;
Т - принятый период стойкости резца (Т = 90 мин)
Значения [pic] - находим по таблице 5, для стали при S > 0.3; [pic]
то [pic];
4. Определяем расчётную частоту вращения [pic];
[pic], где D - диаметр детали.
[pic];
По паспорту станка 1М61
[pic] = 12.5 об/мин;
[pic]= 1600 об/мин
Z = 24 (число ступеней вращения)
[pic]= [pic] ( [pic];
[pic]
Определяем частоту вращения по ступеням.
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
В качестве расчётной принимаем ближайшее меньшее значение
[pic]
5. Определяем фактическую скорость резанья:
[pic];
Основные режимы резания при точении:
t = 1.98 мин.
Sp = S12 = 0.368 мм/об
[pic] = 116 м/мин
[pic]= [pic] = 422 об/мин
6. Проверяем выбранный режим по мощности, потребляемой на резание:
[pic], где
Кр - поправочный коэффициент[pic], где
[pic] - поправочный коэффицент на обрабатываемый материал, по таб. 6
находим
[pic] = 0.89 ((в = 61 кг-с/мм2)
[pic] - поправочный коэффициент на главный угол в плане резца (таб. 7)
[pic] = 1.0; (( = 450);
То Кр = [pic] ( [pic]= 0.89 ( 1.0 = 0.89;
Значения [pic] находим по таблице 8
[pic] То
[pic] кг-с;
Определяем осевую составляющую силы резания [pic];
[pic]кг-с, =17.14 кг-с
По паспорту станка [pic]кг-с [pic] следовательно расчёт произведён
верно.
7. Определяем эффективную мощность на резании Nэ;
[pic]квт
8. Определяем мощность потребляемую на резание.
[pic]КПД станка = 0.75
[pic]квт.
3. Расчётная часть
а)Технологический расчёт
Под технологичностью конструкции изделия (ГОСТ 14.205-83) понимается
совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности
оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической
подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению
с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же
назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и
принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта. К условиям
изготовления или ремонта изделия относятся: тип производства, его
специализация и организация, годовая программа и повторяемость выпуска, а
также применяемые технологические процессы.
Стандарты предусматривают обязательную отработку изделий на
технологичность на всех стадиях их создания с целью повышения
производительности труда, снижения затрат и времени на проектирование,
технологическую подготовку производства, изготовление, техническое
обслуживание и ремонт при обеспечении необходимого качества изделий.
Количественная оценка технологичности строится на системе
показателей (ГОСТ 14.201-73), которая включает, базовые показатели
технологичности, достигнутые при разработке изделия и внесенные в стандарты
или ТУ.
Различают производственную и эксплуатационную технологичность.
Первая проявляется в сокращении затрат при подготовке и изготовлении
изделий, вторая - в сокращении затрат на обслуживание и ремонт. При
отработке изделия на технологичность для условий производства необходимо
учитывать: объемы выпуска н уровень специализации рабочих мест, виды
заготовок и методы их получения; виды и методы обработки, виды и методы
сборки, монтажа, настройки, контроля и испытаний, возможность использования
типовых технологических процессов, имеющегося технологического оборудования
и оснастки: возможность механизации и автоматизации процессов изготовления
и технологической подготовки производства; условия материально-технического
обеспечения, квалификационный уровень рабочих.
При рассмотрении счётчика бутылок как объекта эксплуатации
анализируются условия работы с аппаратурой, удобства обслуживания, ремонта,
требования техники безопасности, возможности хранения и транспортировки.
Показатели технологичности , характеризующие конструкцию.
Коэффициент унификации конструкции изделия
[pic]
[pic]
где Еу - количество унифицированных сборочных единиц в изделии; Ду -
количество унифицированных деталей, являющихся составными частями изделия и
не вошедших в Еу (стандартные крепежные детали не учитываются); Е -
количество сборочных единиц в изделии; Д - общее количество деталей в
изделии без учета стандартного крепежа.
Коэффициент унификации сборочных единиц
[pic]
Коэффициент унификации деталей
[pic]
Коэффициент стандартизации изделия
[pic]
где Ест - количество стандартных сборочных единиц, в изделии Дст - число
стандартных деталей, являющихся составными частями изделия и не входящих в
Ест (стандартные крепежные детали не, учитываются).
Коэффициент стандартизации сборочных единиц
[pic]
Коэффициент стандартизации деталей
[pic]
Коэффициент контролепригодности изделия
[pic]
где Нкп - количество контролируемых параметров в изделии;
Нтк - количество точек контроля в изделии.
Коэффициент повторяемости марок монтажного провода в изделии
[pic]
где Ммпр - количество марок монтажного провода в изделии
Показатели технологичности, характеризующие технологию изготовления
изделий.
Трудоемкость изготовления изделия
[pic]
где Тi, - трудоемкость изготовления, сборки, монтажа, настройки, контроля и
испытаний i-й составной части изделия, нормо-ч.
Технологическая себестоимость изделия
[pic]
где Cм - расходы на сырье и материалы (без стоимости отходов), руб.; Сз
- основная заработная плата производственных рабочих с начислениями, руб.;
Син - расходы на износ инструмента и приспособлений целевого назначения,
руб., Со - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, руб.
Коэффициент применения, типовых технологических процессов
[pic]
где Ттп - трудоемкость операций, выполняемых по типовым технологическим
процессам.
Коэффициент автоматизации и механизации технологических процессов
[pic]
где Там - трудоемкость операций, выполняемых с помощью средств
механизации и автоматизации.
Коэффициент автоматизации и механизации технологических процессов
контроля
[pic]
где Тмак, - трудоемкость операций контроля, выполняемых с помощью
средств автоматизации и механизации; Тк - общая трудоемкость контроля
изделий.
Относительная трудоемкость сборочно-монтажных работ при
изготовлении изделия
[pic]
где Тсми - трудоемкость операций сборочно-монтажных работ.
Относительная трудоемкость настроечно-регулировочных работ
[pic]
где Тнри - трудоемкость настроечно-регулировочных работ.
Коэффициент использования материала
[pic]
где Мзд - масса заготовки детали .
Базовые показатели и уровень технологичности конструкции.
На основании отраслевого стандарта все блоки по номенклатуре
используемых показателей технологичности условно разбиты на четыре класса:
электронные, электромеханические, механические и радиотехнические. В
специальную группу блоков выделены соединительные, коммутационные и
распределительные устройства. Для каждого класса установлен состав
показателей технологичности, которые принимаются как базовые для данного
класса. Общее количество показателей, характеризующих технологичность
блоков каждого класса, не должно превышать 7.
К перечисленным выше показателям технологичности, из которых
выбираются базовые, добавляется еще ряд обобщенных базовых показателей или
один из них. К последним относится трудоемкость изготовления блока
[pic]
где Та - трудоемкость конструкции-аналога проектируемого блока или
трудоемкость, полученная по данным статистики; Ксл - коэффициент сложности
блока, определяемый сравнением соответствующих технических требований к
старым и новым конструкциям или как отношение технических параметров
проектируемой конструкции к параметрам аналога или прототипа; Кт -
коэффициент снижения трудоемкости изготовления изделия,
[pic]
где Кпт - планируемый рост производительности труда; t –период времени
от начала проектирования до запуска в производство.
Удельный базовый показатель трудоемкости изготовления изделия
определяется как отношение базового показателя трудоемкости изготовления Tб
к номинальному значению
основного технического параметра Р ( ).
Уровень технологичности изделия (блока) определяется как отношение
значения достигнутого показателя технологичности к базовому.
Числовые значения базовых показателей устанавливаются и утверждаются
для каждого конкретного предприятия с учетом специфики выпускаемых изделий
и достигнутого организационно-технического уровня производства.
Естественно, что ниже уровня базовых показателей технологичности новая
разрабатываемая конструкция быть не должна.
Основным показателем оценки технологичности конструкции является
комплексный показатель технологичности К, который определяется с помощью
базовых показателей по формуле
[pic]
где кi - значение показателя по таблице базовых показателей
соответствующего класса блоков; (i - весовая значимость i-го показателя, s
- общее количество показателей. Независимо от полноты состава определяемых
показателей на различных стадиях проектирования (i принимается для каждого
показателя в соответствии с установленной весовой значимостью.
В целях обеспечения высокого технического уровня изделий для всех
предприятий отрасли, разрабатывающих и выпускающих подобную продукцию,
устанавливаются нормативы комплексных показателей, которые характеризуют
достигнутый предел технологичности, ниже которого показатели вновь
разрабатываемого изделия быть не должны.
Расчет нормативного комплекса показателя проводится по формуле
где Ка - комплексный показатель изделия-аналога; Ксл - коэффициент
сложности (технического совершенства) нового изделия по сравнению с
аналогом; Кту - коэффициент, учитывающий изменения технического уровня
основного производства завода-изготовителя нового изделия по отношению к
заводу-изготовителю изделия аналогам; Коп и Кот - коэффициенты, учитывающие
изменения уровня организации производства и труда завода-изготовителя
нового изделия по отношению к заводу-изготовителю изделия-аналога; Кп -
коэффициент, учитывающий изменения типа производства (отношение
коэффициента серийности нового изделия по отношению к изделию-аналогу).
б)Прочностной расчёт вала звёздочки.
Принимаем [(k]/ = 25 МПа для стали 45
d ( [pic]= 2,62*10-2 м принимаем по ГОСТу dВ1= 28 мм
принимаем диаметр вала под подшипник d = 32 мм
Проверка прочности валов:
[pic]
Крутящий момент
[pic]
Устройство не подвергается значительным силовым нагрузкам, поэтому
имеет большой запас прочности.
Кинематика устройства ограничена только вращательным движением
звёздочки. При движении транспортировочной ленты со скоростью 0,2м/с
скорость вращения звёздочки составляет
[pic].
Эта величина зависит только от скорости движения транспортировочной
ленты, поэтому является постоянной.
Потребление электрической энергии незначительно; теплота, способная
повлиять на работу элементов системы не выделяется и её приток извне
ограничен.
4. Техническое обслуживание
Техническое обслуживание счётчика бутылок заключается главным образом в
замене сварных звёздочек при изменении тары не транспортировочной ленте.
Процесс замены осуществляется путём откручивания фиксирующей прижимной
гайки, снятии сварной звёздочки и установки на её место другой с
последующей фиксацией.
В случае выхода из строя электрического блока, он заменяется полностью.
Контроль работоспособности осуществляется перед началом каждой смены, а
также после окончания рабочего дня.
Контроль количества бутылок осуществляется с периодичностью,
установленной главным технологом.
5. Безопасность жизнедеятельности.
Широкое применение в промышленности электродвигателей, нагревательных
электрических приборов, систем управления, работающих в различных условиях,
требует обеспечения электробезопасности, разработки мероприятий и средств,
обеспечивающих защиту людей от воздействия электрического тока. Охрана
труда - это система законодательных актов, социально-экономических,
организационных, технических, гигиенических, и лечебно-профилактических
мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и
работоспособности человека в процессе труда. Как известно – полностью
безопасных и безвредных производств не существует. Задача охраны труда -
свести к минимальной вероятность поражения или заболевания работающего с
одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности
труда. Улучшение условий труда и его безопасность приводят к снижению
производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет
здоровье трудящихся и одновременно приводит к уменьшению затрат на оплату
соответствующих льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях.
В данном разделе “Охрана труда” наряду с теоретическими основами, с
достаточной полнотой, рассмотрены организационные вопросы охраны труда,
пожарной безопасности, электробезопасности, оздоровления воздушной cреды
производственных помещений, методы и средства обеспечения безопасности
технологических процессов, а также приведены требования, методы и средства,
обеспечивающие безопасность труда при изготовлении проектируемого
электродвигателя.
5.1. Анализ условий труда
По мере усложнения системы “Человек-техника” все более ощутимее
становится экономические и социальные потери от несоответствия условий
труда и техники производства возможностям человека. Анализ условий труда
на механосборочном участке, где будет изготавливаться проектируемый
двигатель приводит к заключению о потенциальной опасности производства.
Суть опасности заключается в том, что воздействие присутствующих опасных и
вредных производственных факторов на человека, приводит к травмам,
заболеваниям, ухудшению самочувствия и другим последствиям. Главной
задачей анализа условий труда является установление закономерностей,
вызывающих ухудшение или потери работоспособности рабочего, и разработка на
этой основе эффективных профилактических мероприятий.
На участке имеются следующие вредные и опасные факторы:
а) механические факторы, характеризующиеся воздействием на человека
кинетической, потенциальной энергий и механическим вращением. К ним
относятся кинетическая энергия движущихся и вращающихся тел, шум, вибрация.
б) термические факторы, характеризующиеся тепловой энергией и аномальной
температурой. К ним относятся температура нагретых предметов и
поверхностей.
в) электрические факторы, характеризующиеся наличием токоведущих частей
оборудования.
При разработке мероприятий по улучшению условий труда необходимо
учитывать весь комплекс факторов, воздействующих на формирование безопасных
условий труда.
5.2. Общие положения.
5.2.1. Защита от шума и вибрации.
Шум - это беспорядочное хаотическое сочетание волн различной частоты и
интенсивности. Шум и вибрация на производстве наносит большой ущерб, вредно
действуя на организм человека и снижая производительность пруда.
Шум возникает при механических колебаниях. Различают три формы воздействия
шума на органы слуха:
а) утомление слуха;
б) шумовая травма;
в) посредственная тугоухость.
Для снижения шума, возникающего в цехе, предусмотрено: массивный бетонный
фундамент, шумопоглащающие лаки, применение звукоизолирующих кожухов и
акустических экранов на оборудовании, являющимся источниками повышенного
уровня шума.
5.2.2. Пожарная безопасность.
Пожары на машиностроительных предприятиях представляют большую опасность
для работающих и могут причинить огромный материальный ущерб. К основным
причинам пожаров, возникающих при производстве электродвигателей, можно
отнести: нарушение технологического режима, неисправность
электрооборудования (короткое замыкание, перегрузки), самовозгорание
промасленной ветоши и других материалов, склонных к самовозгоранию,
несоблюдение графика планового ремонта, реконструкции установок с
отклонением от технологических схем. На проектируемом участке возможны
такие причин пожара: перегрузка проводов, короткое замыкание, возникновение
больших переходных сопротивлений, самовозгорание различных материалов,
смесей и масел, высокая конденсация воспламеняемой смеси газа, пара или
пыли с воздухом (пары растворителя). Для локализации и ликвидации пожара
внутрицеховыми средствами создаются следующие условия предупреждения
пожаров: курить только в строго отведенных местах, подтеки и разливы масла
и растворителя убирать ветошью, ветошь должна находиться в специально
приспособленном контейнере.
5.2.3. Электробезопасность.
Эксплуатация большинства машин и оборудования связана с применением
электрической энергии. Электрический ток проходя через организм, оказывает
термическое, электролитическое, и биологическое воздействие, вызывая
местные и общие электротравмы. Основными причинами воздействия тока на
человека являются:
- случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к
токоведущим частям;
- появление напряжения на металлических частях оборудования в результате
повреждения изоляции или ошибочных действий персонала;
- шаговое напряжение в результате замыкания провода на землю.
Основные меры защиты от поражения током: изоляция, недоступность
токоведущих частей, применение малого напряжения (не выше 42 В, а в
особоопасных помещениях - 12 В), защитное отключение, применение
специальных электрозащитных средств, защитное заземление и зануление. Одно
из наиболее часто применяемой мерой защиты от поражения током является
защитное заземление.
Заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей
металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под
напряжением. Разделяют заземлители искусственные, предназначенные для целей
заземления, и естественные - находящиеся в земле металлические предметы для
иных целей. Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и
горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют
стальные трубы диаметром 3 ( 5 см и стальные уголки размером от 40 х 40 до
60 х 60 мм длиной 3 ( 5 м. Также применяют стальные прутки диаметром 10 (
20 мм и длиной 10 м. Для связи вертикальных электродов и в качестве
самостоятельного горизонтального электрода используют сталь сечением не
менее 4 х 12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.
В качестве заземляющих проводников применяют полосовую или круглую
сталь, прокладку которых производят открыто по конструкции здания на
специальных опорах. Заземлительное оборудование присоединяется к
магистрали заземления параллельно отдельными проводниками
5.2.4. Освещение производственного помещения.
Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение
улучшает условия работы, снижает утомляемость, способствует повышению
производительности труда и качества выпускаемой продукции, безопасности
труда и снижению травматизма на участке.
Освещение рабочего места - важнейший фактор создания нормальных условий
труда. В зависимости от источника света производственное освещение может
быть двух видов естественное и искусственное.
Естественное освещение подразделяется на( боковое, осуществимое через
световые проемы в наружных стенах; верхнее, осуществимое через аэрационные
и зенитные фонари, проемы в перекрытиях; комбинированное, когда к верхнему
освещению добавляется боковое. Искусственное освещение может быть двух
систем - общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется
местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.
Проектируемый участок имеет общее искусственное освещение с равномерным
расположением светильников т.е. с одинаковыми расстояниями между ними.
Источниками света являются дуговые ртутные лампы ДРЛ (дуговые ртутные), они
представляют собой ртутные лампы высокого давления с исправной цветностью.
Лампа состоит из кварцевой колбы (пропускающей ультрафиолетовые лучи),
которая заполнена парами ртути при давлении 0.2 ( 0.4 Мпа, с двумя
электродами и внешней стеклянной колбы, покрытой люминофором.
5.2.4.1. Расчет светильной установки системы общего освещения.
Наименьший размер объекта различения равный 0.5(1 мм, соответствует
зрительной работе средней точности (IV разряд). Для расчета общего
равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным
является метод коэффициента использования. Определение нормативного
значения коэффициента естественной освещенности (КЕО) для третьего пояса
светового климата определим по таблице [I.табл. 265]:
eIIIн = 4%
Для цехов с комбинированной освещенностью 400(500 лк, при высоте
помещения 5м, выбираем дуговые ртутные люминисцентные лампы ДРЛ. Этим
лампам соответствует светильник РСП 05.
Для зрительной работы средней точности необходима освещенность 400(500 лк.
Определим расстояние между соседними светильниками или их рядами(
L = ((h м, (5.2)
где ( = 1.25 – величина, зависящая от кривой светораспределения
светильника(
h – расчетная высота подвеса светильников, м.
h = H-hc-hp м, (5.3)
где H – высота помещения =5м(
hc – расстояние от светильников до перекрытия=0.5 м(
hp – высота рабочей поверхности над полом, м.
Подставляя известные величины в формулы (5.2) и (5.3), получим:
h = 5-0.5-1 = 3.5 м
L = 3.5(1.25 = 4.375 м
Принимаем L = 4м.
Определим необходимое значение светового потока лампы:
[pic] лм, (5.4)
где Ен - нормируемая освещенность: Ен = 400 лк(
S - освещаемая площадь = 720 м2(
Кз - коэффициент запаса: Кз = 1.5;
Z - коэффициент неравномерности освещения для ламп ДРЛ : Z = 1.11;
N - число светильников = 63 шт.
( - зависит от типа светильника, индекса помещения i, коэффициента
отражения (n, стен (с и других условий освещенности. Принимаем ( = 0,59.
Подставляя известные величины в формулу (5.4) , получим:
Ф = 400(720(1.5(1.1((63(0.59) ( 12000 лм
По рассчитанному световому потоку выбираем лампу ДРЛ-250.
Определение мощности светильной установки:
Dy = Pл ( N Вт, (5.5)
где Рл - мощность лампы, Рл = 125 Вт.
Подставляя известные величины в формулу (5.5), получим:
Dy = 125(63 = 7875 Вт.
5.2.5. Оздоровление воздушной среды.
Одно из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда –
обеспечить нормальные условия и чистоту воздуха в рабочем помещении.
Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением
определенных мероприятий к основным из которых относятся:
1) Применение технологических процессов и оборудования, исключающих
образование вредных веществ или попадания их в рабочую зону. Это можно
достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными.
2) Надежная герметизация оборудования, в частности термостата, где
нагреваются подшипники, с поверхности которых испаряется масло.
3) Установка на проектируемом участке устройства вентиляции и отопления,
что имеет большое значение для оздоровления воздушной cреды.
4) Применение средств индивидуальной защиты, а именно: спецодежда,
защищающее тело человека; защитные очки и фильтрующие средства защиты (при
продувке от пыли и стружки статора двигателя сжатым воздухом); защитные
мази, защищающее кожу рук от нефтепродуктов и масел (при смазке подшипников
и деталей двигателя); защитные рукавицы (при выполнении транспортировочных
работ).
Для определенных условий труда оптимальными являются(
Табл.5.1
Оптимальные условия труда.
| | | | |
|Период |1 |холодный* |теплый |
| | | | |
|температура t( |2 |18(20 |21(23 |
| | | | |
|Относительная влажность |3 |60(40 |60(40 |
| | | | |
|скорость движения воздуха м(с |4 |0.2 |0.3 |
* холодный и переходной период.
Допустимыми являются(
t = 17(23 (С, влажность – 75%, u=0.3 м(с.
t (вне постоянных рабочих мест) 13(24(С.
5.3. Техника безопасности на участке.
Перед началом работы на проектируемом участке необходимо проверить
исправность оборудования, приспособлений и инструмента, ограждений,
защитного заземления, вентиляции.
Проверить правильность складирования заготовок и полуфабрикатов. Во время
работы необходимо соблюдать все правила использования технологического
оборудования. соблюдать правила безопасной эксплуатации транспортных
средств, тары и грузоподъемных механизмов, соблюдать указания о безопасном
содержании рабочего места.
В аварийных ситуациях необходимо неукоснительно выполнять все правила.
регламентирующие поведение персонала при возникновении аварий и ситуаций,
которые могут привести к авариям и несчастным случаям. По окончании работы
должно быть выключено все электрооборудование, произведена уборка отходов
производства и другие мероприятия, обеспечивающие безопасность на участке.
Участок должен быть оснащен необходимыми предупредительными плакатами,
оборудование должно иметь соответствующую окраску, должна быть выполнена
разметка проезжей части проездов.
Сам участок должен быть спланирован согласно требованиям техники
безопасности, а именно соблюдение: ширины проходов, проездов, минимальное
расстояние между оборудованием. Все эти расстояния должны быть не менее
допустимых.
Заключение
Как уже говорилось выше, выбор данного типа счётчика обусловлен
невысокой его стоимостью, простотой в эксплуатации, высокой
ремонтопригодностью и значительной надёжностью. Обладая этими качествами,
он является одним из лучших решений для производств малого и среднего
объёма.
Литература
1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии
машиностроения: Учебное пособие для машиностроит. спец. ВУЗов – 4
издание, переработанное и дополненное – Мн.: Высш. школа, 1983 –
256 с.
2. Маталин А.А. Технология машиностроения – Л.: Машиностроение,
Ленингр. отделение, 1985 – 496 с.
3. Проектирование и производство заготовок в машиностроении: Учебное
пособие / П.А.Руденко, Ю.А.Харламов, В.М.Плескач; под общей
редакцией В.М.Плескача. – К.: Высшая школа, 1991 – 247 с.
4. Проектирование приспособлений: Методические указания / Сост.
Гурьянихин – Ульяновск, 1987 – 40 с.
5. Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов
/ Е.Я.Юдин, С.В.Белов, С.К.Баланцев и др.; под ред. Е.Я.Юдина,
С.В.Белова – 2 издание, переработанное и дополненное – М.:
Машиностроение, 1983 – 432 с.
6. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения: Учебное
пособие для машиностроительных вузов по специальности «Технология
машиностроения» / В.И.Аверченков, О.А.Горленко и др.; под общей
ред. О.А.Горленко. – М.: Машиностроение, 1988 – 192 с.
7. Справочник технолога-машиностроителя т. 1 / под ред. А.Г.Косиловой
и Р.К.Мещерякова – М.: Машиностроение, 1985 – 476 с.
8. Справочник технолога-машиностроителя т. 2 / под ред. А.Г.Косиловой
и Р.К.Мещерякова – 4 издание, переработанное и дополненное. – М.:
Машиностроение, 1985 – 476 с.
9. Якушев А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические
измерения: Учебник для втузов / А.И.Якушев, А.Н.Воронцов,
Н.М.Федотов. – 6 издание, переработанное и дополненное. – М.:
Машиностроение, 1987 – 352 с.
Реферат на тему: Разработка твёрдосплавной развёртки
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАЗВЕРТКИ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ
УСЛОВИЙ НА ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ.
Развертка - осевой режущий инструмент, применяемый для повышения
точности формы и размеров отверстия и снижения шероховатости поверхности.
Инструмент предназначен для предварительной и окончательной обработки
отверстий с полями допуска по 6 - 11-му квалитетам и с параметром
шероховатости поверхности Ra=2,5...0,32 мкм.
Рабочая часть разверток состоит из режущей и калибрующих частей.
Калибрующая часть развертки состоит из цилиндрического участка и участка с
обратной конусностью. Обратная конусность делается для устранения затирания
и заедания развертки, а также для уменьшения разбивки отверстия. Зубья,
расположенные на режущей части, затачивают на остро, без оставления
ленточки; на калибрующей части по задней поверхности вдоль режущей кромки
оставляют цилиндрическую ленточку шириной 0,05-0,3 мм для лучшего
направления при работе и сохранения диаметра развертки. Для снижения
шероховатости поверхности и уменьшения огранки применяют развертки с
неравномерным окружным шагом зубьев.
Для уменьшения разбивки обрабатываемого отверстия развертку
рекомендуется закреплять в плавающем патроне.
При резании развертка снимает очень маленькие припуски: порядка 0,4-
0,6 мм. Поэтому сила резания невелика и зубья развертки испытывают весьма
малые нагрузки. Тепловыделения в зоне резания также незначительны. Однако,
применять СОЖ необходимо для уменьшения износа режущей и калибрующей частей
развертки.
Развертки работают с малыми толщинами среза и на относительно низких
скоростях резания, поэтому они изнашиваются в основном по задней
поверхности и уголку; захватывается при этом и ленточка. Развертка является
чистовым (отделочным) инструментом, а потому за критерий ее износа
принимается технологический износ. Максимально допустимая величина износа
по задней поверхности для разверток из инструментальных сталей h3 = 0,5-0,8
мм; для разверток с пластинками из твердых сплавов h3 = 0,4-0,7 мм.
При работе изношенной разверткой отверстие может быть меньше или
больше номинального размера развертки. Последнее объясняется тем, что зубья
развертки изнашиваются неравномерно. Мелкая стружка и металлическая пыль,
образующиеся при развертывании, заклиниваясь между стенкой отверстия и
изношенным в большей степени зубом, отжимают развертку на некоторую
величину. Противоположный зуб начинает срезать слой большей глубины,
увеличивая диаметр отверстия. Заклиненная мелкая стружка царапает при этом
обработанную поверхность, увеличивая ее шероховатость.
1.2. ВЫБОР ТИПА И ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ФОРМЫ ПРОИЗВОДСТВА РАЗВЕРТОК.
В зависимости от размера производственной программы, характера
продукции, а также технических и экономических условий осуществления
производственного процесса все разнообразные производства условно делятся
на три основных типа: единичное, серийное и массовое. У каждого из этих
типов производственный и технологический процессы имеют свои характерные
особенности и каждому из них свойственна определенная форма организации
работы.
Производство относят к тому или другому типу условно, по количеству
обрабатываемых в год деталей одного наименования и типоразмера.
Единичным называют такое производство, при котором изделия изготовляют
по одной штуке или по несколько штук. Номенклатура изготовляемых
инструментов в единичном производстве велика (порядка сотен и несколько
тысяч типоразмеров) и разнообразна. Изделия изготовляют по отдельным
заказам потребителей, которые не повторяются вовсе или повторяются через
неопределенные промежутки времени.
Серийным производством называется такое производство, в котором
изделия изготовляются партиями регулярно повторяющимися через определенные
промежутки времени. Серийное производство в инструментальной промышленности
организуется для изготовления изделий одного вида, например спиральных
сверл с цилиндрическим и коническим хвостовиками из быстрорежущей стали и
оснащенных пластинками твердого сплава; метчиков машинно-ручных, гаечных
прямых и с изогнутым хвостовиком; круглых плашек; фрез цельных дисковых
трехсторонних, пазовых, цилиндрических торцовых и т. д. Для этого
выделяются участки в цехе с замкнутым циклом обработки изделий одного вида,
либо, в зависимости от программы, производство таких изделий
сосредотачивается в цехе. При этом номенклатура размеров изготовляемых
изделий данного вида достаточно большая - до 300 типоразмеров.
Массовым называется такое производство на заводе, в цехе, участке с
замкнутым циклом обработки, в котором изготовляется изделие одного
типоразмера. В этом производстве заготовки от одного рабочего места к
другому движутся непрерывно по принципу потока. Поэтому этот тип
производства называют поточно-массовым.
Развертка - это осевой инструмент. На участке кроме разверток
изготавливают сверла, зенкеры, зенковки, цековки и другой осевой инструмент
различных типоразмеров. По данным завода имени Лихачева для выпуска 40000
автомобилей необходимо 80000 единиц осевого инструмента. Из них на сверла
приходится 40% от всего осевого инструмента, на зенкеры - 25%, на развертки
- 15%, на прочий осевой инструмент (цековки, зенковки и др.) - 20%. Таким
образом программа выпуска разверток составляет 12000 штук в год. При работе
производства в одну смену тип производства назначаем - среднесерийный.
Организовать производство рекомендуется в форме непрерывного потока.
Поточный метод работы обеспечивает значительное сокращение (в десятки раз)
цикла производства, межоперационных заделов и незавершенного производства;
возможность применения высокопроизводительного оборудования и резкое
снижение трудоемкости и себестоимости изделий; простоту планирования
движения заготовок и управления производством; возможность комплексной
автоматизации производственных процессов. При поточных методах работы
уменьшаются оборотные фонды, а оборачиваемость вложенных в производство
средств значительно повышается.
Определим такт выпуска.
Такт выпуска это промежуток времени, через который должны сходить с
поточной линии готовые изделия.
T=60 * Fд/N,
где Fд - действительный фонд времени (час) работы одного
станка при односменной работе; N - количество изделий подлежащих
изготовлению в год.
Fд=Fн*К,
где Fн - номинальный годовой фонд времени станка при работе в одну смену;
К = 0,98 - коэффициент использования номинального
фонда времени, учитывающий время пребывания
станка в ремонте. Fн = 2070 час при работе в одну смену.
Fд = 2070 * 0,98 = 2030 час.
Отсюда такт поточной линии будет:
t = 60 * 2030 / 80000 = 1 ,52 мин.
Развертки изготавливаются партиями по 100 штук в одной партии. Тогда,
длительность цикла обработки партии заготовок из 100 штук при такте
поточной линии t = 1,52 мин. будет равна
Тц=(t*i)+(t*n)=t*(i+n),
где i - число операций в процессе обработки;
n - количество изделий в партии.
Тц = 1,52 * (19 + 100) = 180,88 мин.
1.3. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ РАЗВЕРТКИ.
Развертка представляет собой тело вращения. Она является технологичным
изделием, так как ее форма позволяет производить обработку на токарных и
шлифовальных станках. При изготовлении инструмента не используется ни каких
сложных приспособлений для закрепления на станке. В основном используются
центра и хомутик, втулки переходные и сменные, призмы, 3-х кулачковые
патроны. Только при фрезеровании зубьев используется делительная головка и
при фрезеровании лапки на конусе Морзе применяют весьма сложное
приспособление.
Изделие имеет достаточно хорошие базовые поверхности. В качестве
черновой базы используется цилиндрическая боковая поверхность заготовки, а
затем на протяжении всего процесса обработки в качестве базы используется
ось центров. Это позволяет исключить во время изготовления инструмента
погрешности базирования.
Развертка изготавливается из стали 9ХС с напайными пластинами из
твердого сплава ВК6-М. Это облегчает процесс обработки инструмента и
позволяет сэкономить дорогостоящие материалы.
Также имеется возможность применить прогрессивные технологические
процессы и средства автоматизации производства.
Однако к развертке предъявляются очень высокие требования по точности
и качеству обрабатываемых поверхностей. Это приводит к необходимости
использовать различные типы высокоточного оборудования и контрольно-
измерительного инструмента.
1.4. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
Развертка является телом вращения, поэтому наиболее выгодно поставлять
заготовки в виде круглого прутка. Получать заготовки штамповкой невыгодно,
так как для этого необходимы дорогие штампы. В условиях среднесерийного
производства оптимальным будет изготовление заготовок прокатом. Прутки
изготовляются коваными, горячекатаными, холоднотянутыми (калиброванными) и
холоднотянутыми шлифованными (серебрянка).
Кованую быстрорежущую сталь, поставляемую диаметром 40 - 200 мм,
применяют для изготовления режущих инструментов больших размеров, например
для сверл, концевых фрез диаметром 50 - 80 мм.
Горячекатаную быстрорежущую сталь широко применяют для изготовления
режущего инструмента диаметром до 50 мм. Горячекатаную углеродистую
конструкционную сталь (например, 40, 45) и углеродистую легированную сталь
(например, 20Х, 40Х) применяют для изготовления хвостовиков режущих
инструментов, а также для корпусов сборных фрез, разверток, зенкеров.
Холоднотянутая (калиброванная) сталь и холоднотянутая шлифованная
сталь (серебрянка) характеризуется хорошей отделкой поверхности. Они
применяются главным образом при изготовлении режущего и измерительного
инструмента на автоматах и полуавтоматах.
Исходя из приведенных выше данных рекомендуется изготовлять заготовки
методом горячего проката, как наиболее экономичным. При этом достигается
небольшая стоимость заготовки и минимальный отход во время механической
обработки.
1.5. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ ПРИ ОБРАБОТКЕ РАЗВЕРТОК.
Выбор технологических баз - один из ответственных моментов в
разработке технологического процесса, так как он предопределяет точность
обработки и конструкцию приспособлений. Неправильный выбор баз часто
приводит к усложнению конструкций приспособлений, появлению брака и
увеличению вспомогательного времени на установку и снятие детали.
Базами называются исходные поверхности линии или точки, определяющие
положение заготовки в процессе ее обработки на станке или готовой детали в
собранной машине.
Как правило обработку начинают с той поверхности, которая будет
служить установочной базой для дальнейших операций.
На первой операции в качестве установочной базы обычно принимают
необработанную поверхность - черновую базу.
При выборе установочных и исходных баз руководствуются принципом
совмещения баз. Этот принцип состоит в том, чтобы в качестве
технологических баз (исходной, установочной и измерительной) использовать
конструкторскую базу.
Часто совмещают все четыре базы: конструкторскую и три
технологические, то есть строят операции обработки полностью отвечающие
требованиям и принципам совмещения баз.
Базирующие поверхности необходимо выбрать таким образом, чтобы в
процессе обработки усилия резания и зажима заготовки не вызывали
недопустимых деформаций детали.
Принятые базы должны обеспечить простую и надежную конструкцию
приспособлений с удобной установкой, креплением и снятием детали. Для
достижения необходимой точности обработки рекомендуется соблюдать единство
баз, то есть выполнение всех операций обработки детали от одних и тех же
баз.
Исходя из вышеизложенного при конструировании развертки за
технологическую базу принимают ось центров. При этом соблюдается условие
единства баз технологической и измерительной. В качестве черновой базы
примем цилиндрическую боковую поверхность заготовки.
1.6. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ
Выбор типа станка определяется возможностью обеспечить выполнение
технологических требований, предъявляемых к обработанной детали в отношении
точности ее размеров, формы и чистоты поверхности.
Выбор типа станка производится на основе следующих соображений:
- Соотношение основных размеров станка габаритным размерам
обрабатываемой детали или нескольких одновременно обрабатываемых деталей;
- Соответствие производительности станка количеству деталей,
подлежащих обработке в течение года;
- Возможно более полное использование станка по мощности и по
времени;
- Наименьшая затрата времени на обработку;
- Наименьшая себестоимость обработки;
- Относительно меньшая отпускная цена станка;
- Реальная возможность приобретения того или другого станка;
Необходимость использования имеющихся станков.
При выборе станка следует учитывать современные достижения станкостроения.
Поэтому решающим фактором при выборе станка является экономичность
процесса обработки.
На основании вышеизложенного выбираем станки:
Операция 10. Токарно - винторезный станок модели 16К20Т1 с набором
сменных втулок.
Операция 20. Универсально - фрезерный станок модели 6В61 IP с
делительной головкой.
Операция 30. Универсально - фрезерный станок модели 6Н82 с делительной
головкой и пневматическим зажимным приспособлением для фрезерования лапок
на конусе Морзе.
Операция 40. Круглошлифовальный станок модели 3151.
Операция 50. Универсально-заточной станок модели ЗА64.
1.7. РАСЧЕТ ОПЕРАЦИОННЫХ ПРИПУСКОВ И РАЗМЕРОВ.
Припуск на обработку - слой металла, удаляемый с поверхности заготовки
в процессе ее обработки для обеспечения заданного качества детали.
Промежуточный припуск - слой материала, удаляемый при выполнении
отдельного технологического перехода.
Общий припуск - слой материала, необходимый для выполнения всей
совокупности технологических переходов, то есть всего процесса обработки
данной поверхности от черной заготовки до готовой детали.
Рассчитаем операционные припуски и предельные размеры на обработку
поверхности конуса Морзе.
Поверхность конуса Морзе обрабатывается на первой операции - точение и
на четвертой операции - шлифование: предварительное и окончательное.
Требование к поверхности по чертежу: шероховатость Ra 0,4.
Минимальный припуск на окончательное шлифование, исходя из требований
технологии обработки развертки, составляет 0,15мм.
Минимальный припуск на предварительное шлифование рассчитаем по
формуле:
_____________
2Zi mim = 2 * (Rzi-1 +Тi-1 + ? ((i-1 )2 + (Eyi)2)
где Rzi-1 - высота микронеровностей на предшествующем переходе, мкм;
Ti-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем
переходе, мкм;
(i-1 - суммарное значение пространственных отклонений на
предшествующем переходе, мкм;
Eyi - погрешность установки заготовки при выполняемом переходе, мкм.
Rzi-1 = 30 мкм; Тi-1 = 30 мкм (табл. 4, стр. 167) [12].
Найдем суммарное значение пространственных отклонений по формуле:
(ост = Ку * (заг,
где Ку = 0,06 - коэффициент уточнения (табл. 22, стр. 181); - кривизна
заготовки, мкм.
_________
(заг=(((к)2+((ц)2
где (к - величина кривизны (местная или общая), мкм;
рц - величина смещения оси заготовки в результате
погрешности
зацентровки, мкм.
(к = (к * L ,
где (к - удельная кривизна, мкм/мм;
L - общая длина заготовки, мм
_____
(ц = 0,25 * ( (2 + 1 ,
где ? - допуск в мм на диаметр базовой поверхности заготовки,
использованной при зацентровке. (к = 1 мкм/мм;
L = 235 мм, тогда получим
(к= 1 *235 = 235 мкм.
( = 0,5 мм. Тогда,
_______
(ц = 0,25 * ? 0,52 +1 =280 мкм.
__________
(заг = ( 2352 + 2802 = 365 мкм.
(ост = 0,06 * 365 = 22 мкм.
Так как во время всего процесса обработки развертки базовые
поверхности остаются постоянными, принимаем Eyi = 0; тогда припуск на
предварительное шлифование составит:
2Zi min = 2 * (30 + 30 + 22) = 164 мкм.
Минимальный припуск на точение рассчитывается по той же формуле.
Rzi-1 = 100 мкм; Ti-1 = 100 мкм; (заг = 365 мкм; Eyi = О
2Zi min = 2 * (100 + 100 + 365) = 1300 мкм.
Расчет предельных размеров и припусков сведем в таблицу 1.7.1.
Табл. 1.7.1.
| |Rz |T |Р |Еу |Zmin |расч. |
| | | | | | |размер |
| |мкм |мкм |мкм |мкм |мкм |мм |
|Заготовка |100 |100 |365 |- |- |19.62 |
|Точение |30 |30 |22 |- |1300 |18,32 |
|Предв. шлифов-е |6 |12 |1,3 |- |170 |18,15 |
|Оконч. шлифов-е |- |- |- |- |150 |18 |
| |Допуск |Пред, р-ры |Пред. прип. |
| | |max |min |max |min |
| |мкм |мм |мм |мм |мм |
|Заготовка |- |19,62 |19,62 |- |- |
|Точение |84 |19,16 |18,32 |0,46 |1,3 |
|Предв. шлифов-е |33 |18,48 |18,15 |0,68 |0,17 |
|Оконч. шлифов-е |7 |18,07 |18 |0,41 |0,15 |
Максимальный припуск на обработку найдем по формуле:
2Zi min= 2Zi min + ?i-1 - (i,
где ?i-1 - допуск по размеру на предшествующем переходе;
(i - допуск по размеру на выполняемом переходе.
Результаты расчетов приведены в таблице 1.7.1.
Так как заготовка получена сортовым прокатом, то диаметр заготовки
должен иметь определенное значение. Ближайшим большим диаметром заготовки
является заготовка с диаметром 20 мм. Исходя из этого примем, что
минимальный припуск на точении составляет 1,68 мм, а максимальный припуск -
0,84 мм.
Определим общие припуски 2Zo max и 2Zo min, суммируя промежуточные
припуски на обработку:
2Zomax = 0,84 + 0,68 + 0,41 = 1,91 мм,
2Zomin = 1,68 + 0,17 + 0,15 = 2 мм.
Проведем проверку правильности расчетов по формуле:
2Zi max-2Zi min=?з-?д
где ?з - допуск по размеру на заготовку;
(д - допуск по размеру на деталь.
1,91 -2 = 0-0,07
Условие выполняется, следовательно, припуски рассчитаны верно.
1.8. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Рассчитаем режимы резания на позициях центрования, фрезерования
зубьев, фрезерования лапки на конусе Морзе, предварительного шлифования
конуса Морзе.
Расчет режимов резания ведем по справочнику «Режимы резания металлов»
под редакцией Ю. В. Барановского.
1.8.1. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ЦЕНТРОВКИ РАЗВЕРТКИ.
Для центрования отверстий ск | |
