Подготовительно – заключительное время
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ ВВЕДЕНИЕ Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства. Опережающее развитие машиностроения и металлообработки в условиях растущего дефицита трудовых и энергетических ресурсов, предусмотрено с одновременным увеличением выпуска продукции машиностроения не менее чем в 1,4 раза при прогрессивных тенденциях, как по увеличению номенклатуры изделий, так и обновлению её структуры. Моральное старение продукции машиностроения зачастую наступает значительно быстрее их физического старения, при этом сроки устойчивого массового или серийного производства изделий сократились к настоящему времени с 10…15 до 3…5 лет. а для постановки на производство новых изделий на каждую тысячу деталей требуется разработать свыше 15 тыс. различных видов технологического оснащения. Всё это требует дальнейшего повышения научно технического уровня и качества изделий, всестороннего совершенствования технологии методов организации и управления процессами производства. Технологическая подготовка производства, осуществляемая на принципах, установленных основополагающими стандартами ЕСТПП, создаёт условия для максимального сокращения сроков этой подготовки, быстрейшего освоения новой техники, всестороннего совершенствования технологии и организации производства. Основными принципами ЕСТПП является: запуска в производство изделий, отработанных на технологичность. Широкое применение типовых технологических процессов, стандартизация и унификация оборудования, технологической оснастки и инструмента, автоматизация и механизации инженерно-технических и управленческих работ. Важное место в решении этих задач занимает технология машиностроения. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 4 Разраб. Провер. Реценз. Н. Контр. Утверд. Спроектировать приспособление для обработки детали Лит. Листов ГБПОУ РО «ТАВИАК» гр. «ТМ-15» СОДЕРЖАНИЕ стр. Введение 1. Назначение, устройства и принцип работы проектируемого приспособления 2. Описание условий работы, служебное назначение детали 5 3. Химический состав и механические свойства детали 6 4. Расчет режимов резания и сил резания для заданной операции 7 5. Расчет усилий зажима заготовки в приспособлении 11 6. Расчет погрешности базирования 13 7. Расчет основных параметров зажимного механизма 14 8. Расчет экономической эффективности приспособления 15 Заключение 17 Список использованных источников Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 2 Описание условий работы,служебное назначение детали Деталь «Вал с рычагами» изготавливается в серийном производстве. Серийное производства характеризуется изготовлением изделий переодически повторяющимися партиями. Оно широко распространено в станкостроении, приборостроении и других отраслях машиностроения. При серийном типе производства имеет возможность специализировать отдельные рабочие места для выполнения нескольких постоянна закрепленных за ними операций,близких по технологическому характеру; широко внедрять взаимозаменяемость деталей; использовать рабочих средней квалификации; разрабатывать технологические процессы в виде операционных карт; лучше использовать оборудование и производственные площади и т.д. Деталь «Вал с рычагами» является частью сборочного узла, который в свою очередь является частью замка убранного положения основной опоры шасси. Деталь «Вал с рычагами» работает в условиях неагрессивных сред,но подвержена нагрузками на сжатие. Технологичностью контрукции называют конструкцию машины,отвечающую требованиям наименьшей материалоемкости и трудоёмкости. Однако материалоёмкость и трудоёмкость зависят не только от конструкции, но и в значительной мере от выбранного технологического процесса,его оснащённости и режимов обработки. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 6 3 Химический состав и механические свойства детали Марка: 14Х117Н2 Заменитель: 20Х17Н2 Классификация: Сталь коррозийно-стойкая жаропрочная Применение: рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные и другие детали, детали компрессорных машин, работающих на нитрозном газе; детали, работающие в агрессивных средах и при пониженных температурах; сталь мартенсито-ферритного класса Таблица 1.1 -Химический состав сплава Mn Ni Cu Si Ti Cr S C P до 0,8 1.5-2.5 до 0,3 до 0,8 до 0,2 16-18 до 0,025 0,11-0,17 до 0,03 Таблица 1.2 -Механические свойства сплава при T=20℃ ГОСТ Сортамент Сечение мм σ Т σ в δ НВ МПа МПа % Н/мм2 4784-97 Поковки До 1000 637 784 12 228-293 Технологические свойства материала Свариваемость: Трудно свариваемый – для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 градусов при сварке, термообработка после сварки – отжиг. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 7 4 Расчёт режимов резания и сил резания для заданной операции Параметры режимов резания выбирают таким способом, чтобы была обеспечена наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости детали на данной операции. При этом учитывая тип и размеры режущего инструмента и его материал, и состояние заготовки, тип оборудования и его состояние. Для обработки детали на сверлильной операции выбираю радиально-сверлильный станок RV-50V. Радиально сверлильный станок RV-50V предназначен для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера. На станке выполняется сверление, рассверливание, зенкерование, развёртывание, зенкование, цекование, резьбонарезание метчиком [5,стр.20]. Переход 01 сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 10902-87. Техническая характеристика сверла: d=10 мм, L=168 мм, l= 87 мм [5, стр. 137-146, 150]. Расчет режимов резания производится по эмпирическим формулам [5, стр.261-265,276-281].
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Операция 010 Сверлильная
Переход 01 Сверлить отверстие Æ10 [5, стр.261-265,276-280]
Глубина резания: t=D/2=10/2=5 мм
Подача Sпр=0,19 мм/об [5, стр.277]
Скорость резания
V= 
, м/мин | 6 | (4.1)
где Сv=3,5; q=0,5; y=0,45; m=0,12 [5, стр.278]
T - стойкость сверла, мин [5 стр.279]
Т = 8 мин
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 8 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
Kv = Kmv × Kuv × Kiv | 6 | (4.2)
где Kmv – коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания
Kmv = Kt ( 
)0,9 =0,96
Kmv = 0,96
Kuv – коэффициент, учитывающий влияние инструментально материала на скорость резания
Kuv=1,0
Kv =1,0 × 1,0 × 1,0 = 1,0
Отсюда скорость резания
V = 
Частота вращения сверла
n = 
об/мин | 6 | (4.4)
n = 
= 587 м/мин
Принимаем nпр =710 об/мин
Фактическая скорость резания
Vф = ( 
| 6 | (4.5)
Vф = (3,14 
5,2 
710)/1000= 22,3 м/мин
Сила резания
Pz = 10 Cp Dq Sy Kp | 6 | (4.6)
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 9 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
Kp – коэффициент, влияющий на силу резания
Kmp – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания [5, стр.265]
Kmp = Kp | 6 | (4.7)
Kmp = 1
Отсюда сила резания
Po =10 
143 
101,0 0,190,7 1 =2433 H
Крутящий момент
Mкр = 10 См Dq Sy Kp | 6 | (4.8)
где Cm = 0,041; q = 2,0; y = 0,7 [5, стр.281]
Тогда крутящий момент
Мкр = 10 0,041 102.0 0,190,7 1 = 12.71 H*м
Минутная подача Sm , мм/мин
Sм = S0 n | 1 | (4.9)
Sм = 0,19 710 = 135 мм/мин
Мощность резания
Эффективная мощность резания рассчитана правильно, если выполняются условие:
Ne ≤ Nдв n
Nдв = 4 кВт
0,07 кВт ≤ 4 кВт 0,4
0,07 кВт ≤ 1,6 кВт
Следовательно, обработка возможна.
Основное время работы станка
T0 = ( 
) i | 1 | (4.11)
где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;
L= l + l1+ l2
l1– величина врезания инструмента, мм;
l2 – величина перебега инструмента, мм;
T0 = ( 
2 = 0,3 мин
Вспомогательное время
Tвс = 0,08 мин | 6 | (4.14)
Подготовительно – заключительное время
Торг = (То + Тв) 1 + 
Торг = (0,3 + 0,08) 1 + 
= 0,4 мин
Тен = (То + Тв) 1 + 
Тен = (0,3 + 0,08) 1 + 
= 0,42 мин
Тп шт = Tо + Tв +Торг + Тен
Тп шт = 0,3 + 0,08 + 0,4 + 0,42 =1,2 мин
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 10 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 11 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
Для определения усилия зажима Р3 необходимо рассчитать силу резания Pz на операцию, для которой спроектировано приспособление.
Сила резания на данную операцию рассчитана в п.4 и составляет Рz = 107 Н
Для обеспечения надёжности зажима заготовки необходимо определить коэффициент запаса по формуле [7, стр. 375-384]
К3=К0·К1·К2·К3·К4·К5·К6 | 10 | (5.1)
где К0 – гарантированный коэффициент запаса
К0 = 1,5
К1 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях
К1=1,3
К2 – коэффициент, характеризующий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента
К2=1,2
К3 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании
К3=1,0
К4 – коэффициент, характеризующий постоянство силы закрепления в зажимном механизме
К4=1,0
К5 – коэффициент, характеризующий эргономику ручных зажимных механизмов
К5=1,0
К6 – коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью
К6=1,0
К3= 1,5·1,3·1,2·1,0·1,0·1,0·1,0 = 2,34
Так как при расчётах К3 менее 2,5, то К3 принимается равным 2,5.
Необходимая сила зажима Р3 определяется по формуле
Р3=Рz · К | 10 | (5.2)
где обозначения прежние
Р3= 2433 · 2,5 = 6083 Н
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 12 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 13 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
Суммарная погрешность при выполнении либо операции механической обработки состоит из:
1) погрешность установки заготовки – "Еу"
2) погрешность настройки станка – "Ест"
3) погрешность обработки – "Еоб"
В свою очередь погрешность установки складывается с погрешности базирования "Еб" и погрешности закрепления "Ез".
Для получения годный деталей суммарная погрешность при обработке на станке должна быть меньше допуска "δ" на заданный размер детали. Это условно выражается неравенством: Еб + Ез + Ест + Еоб ≤ δ.
Погрешность базирования "Еб" называется разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на заданный размер детали режущего инструмента.
Погрешность базирования возникает, когда технологическая установочная база обрабатываемой заготовки не совмещена с измерительной
Еб≤δ–(Ез+Ест+Еоб)
Ез при достаточно жестких приспособлениях погрешность закрепления можно в расчетах не учитывать, поэтому принимаем Ез=0
Ест и Еоб – принимаем по таблицам [8, стр. 519-538]
Ест=0,012 мм
Еоб=0,03 мм, тогда Еб=δ- (0,012+0,03)
Еб=0,09 – 0,042м
Еб=0,048, то есть выполняется неравенство Еб<δ
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 14 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
Площадь поршня пневмоцилиндра определяется по формуле
F = 
| 3 | (7.1)
где р – давление воздуха в сети
р=0,4 Мпа
F = 
= 15206 мм2
Расчетный диметр пневмоцилиндра определяется по формуле
D = 
| 3 | (7.2)
где обозначения прежние
D = 
= 119.2 мм
Принимаю ближайшее значение стандартного диаметра пневмоцилиндра Dц = 120 мм
Действительная сила зажима пневмоцилиндра определяется по формуле
Р3 = 
| 3 | (7.3)
где обозначения прежние
Р3 = 
= 4522 Н
Время срабатывания пневмоцилиндра определяется по формуле
t = 
| 3 | (7.4)
где L – ход штока, мм
L = 10 мм
V – скорость хода штока, м/с
V = 180 м/с
t = 
= 
= 0,63 с
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 15 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
Расчет экономической целесообразности применения проектируемого приспособления основывается на сопоставлении затрат и экономической це-лесообразности [10; стр. 329 - 335]
Условия целесообразности применения приспособления выражается формулой:
Эп≥P,
где Эп – годовая экономия без учета годовых затрат на приспособление, руб.
Р – годовые затраты на приспособление.
Годовая экономия определяется по формуле:
Эп = (Тшт - Тп.шт)· 
, | 10 | (8.1)
Где: Тшт – штучное время при обработке детали без приспособления, мин.
Тшт = 2,1 мин
Тп.шт – штучное время на операцию после внедрения приспособления, мин.
Тп.шт = 1,2 мин
Сr3 – часовая ставка по эксплуатации рабочего места для производства, руб.
Сr3 = 25 руб/час
N – годовая программа выпуска, шт.
N = 20000 шт.
Эп = (2,1 - 1,2)· 
= 7500
Годовые затраты определяются по формуле:
Р = Sпр·(А+В) , | 10 | (8.2)
где: Sпр – стоимость приспособления
Sпр
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 16 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
А – коэффициент амортизации
А = 0,56
В – коэффициент, учитывающий ремонт и хранение приспособлений
В = 0,11
Р = 6100·(0,56+0,11) = 4087 руб.
Согласно произведенным расчетам и условию целесообразности Эп≥Р в моем случае это условие выполняется Эп = 7500 руб ≥ Р = 4087 руб, из этого делаю вывод, что применение спроектированного приспособления экономи-чески целесообразно.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 17 |
| КПТО 15.02.08.150900.000 ПЗ |
К достоинствам приспособления можно отнести удобство быстрого зажима и разжима детали в связи с тем, что приспособление пневматическое, также в случае необходимости можно использовать данное приспособление для обработки деталей схожих по конфигурации с деталью «Вал с рычагами».
В результате экономических расчётов годовая экономия от применения приспособления составила 29000 рублей.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 67; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!