Изготовление детали "Штампующий барабан"

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Реферат

Записка: 37 с., 9 рис., 8 табл., 11 источников, 2 прил.

Объект разработки — технологический процесс изготовления детали «Штампующий барабан» П6-НП2-А. 30. 032, являющийся составляющей изделия «Настольного пельменного автомата».

Цель работы — проанализировать базовый технологический процесс, связанный с изготовлением детали «Штампующий барабан» П6-НП2-А. 30. 032

В записке произведен анализ служебного назначения детали. Произведена проверка обоснованности и полноты заданных технологических требований, определен тип производства и формы его организации, анализ технологической конструкции детали, анализ базового технологического процесса с выявлением недостатков и достоинств, выбор метода получения заготовки, выбор варианта технологического маршрута, расчет припусков на механическую обработку, определение режима резания на один переход и полное его техническое нормирование.

Штампующий барабан; настольный пельменный автомат; втулка; литьё под давлением; расчет припусков; режимы резания; техническое нормирование.

Содержание

Введение

1. Анализ служебного назначения машины, узла, детали и условий ее эксплуатации

2. Анализ технических требований на изготовление детали

3. Определения типа производства и организационных условий работы

3.1 Определение типа производства

3.2 Определение формы организации производства

3.3 Определение такта поточной линии

3.4 Определение партии запуска

4. Выбор способа получения заготовки и разработка технических требований к ней

5. Анализ технологической операции существующего или типичного технологического процесса

5. 1 Анализ и обоснование схем базирования и закрепления заготовки на операции 045 координатно- расточная

5.2 Обоснование выбора металлорежущего станка

5.3 Выбор станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструмента

5.4 Расчет режимов резания на операции горизонтально-расточной

5.5 Техническое нормирование операции 045 координатно-расточной

6. Научно-исследовательская работа

Выводы

Список литературы

Введение

Машиностроительная область есть основной технологической базой определяющее развитие всей промышленности любой страны. Поэтому темпы роста машиностроения должны значительно превышать аналогичные показатели других областей народного хозяйства. В данное время машиностроения, как ни одна из других областей, сильно отстает от научно-технического прогресса, в связи с сложностью технологического оборудования, которое выпускается. Новейшие выпущенные станки и другое оборудование есть, в данное время, морально-устаревшими, так как очень много времени направляется на разработку конструкторской и технологической документации, подготовку производства и другие организационные работы. Поэтому в данный момент перед машиностроением стоит огромное число сложных и важных задач, таких как: планирования и разработка перспективных технологий; создания высокопроизводительных энерго- и материало-сохраняющих технологий; повышение качества и технического уровня машиностроительной продукции; применения средств автоматизации и механизации производства.

Для решения поставленных задач следует уделять больше внимание подготовке будущих специалистов. Уровень развития машиностроения — один из факторов технического прогресса, так как коренные превращения в любой сфере производства возможные лишь в результате создания более сделанных машин и разработки принципиально новых технологий. Развитие и совершенствования технологий производства сегодня тесно связанные с автоматизацией, созданием роботехнических комплексов, широким использованием вычислительной техники, применением оборудования с числовым программным управлением. Все это составляет базу, на которой создаются автоматизированные производства, становятся возможными оптимизация технологических процессов, создания гибких автоматизированных комплексов.

1. Анализ служебного назначения машины, узла, детали и условий ее эксплуатации

Автомат пельменный настольный П6-НПА предназначен для изготовления пельменей из предварительно приготовленного теста и мясного фарша на предприятиях общественного питания: столовой, кафе, ресторан.

Техническая производительность, кг/год… … 50

Масса одного пельменя, м… … 12±2,5

Толщина тестовой оболочки пельменя, гг, не больше … 2

Толщина в местах закладки, гг, не больше… 2,5

Мощность электродвигателя, квт. … 0,37

Скорость обращения вала электродвигателя, б/хв… 1380

Габаритные размеры, мм, не больше:

длина … 720

ширина … 480

высота … 370

Масса автомата, кг, не больше… 46

Настольный пельменный автомат П6-НПА есть непрерывно действующей машиной, в которой при ручной загрузке теста и фарша в бункер происходит автоматическое и безотходное штампования пельменей. Автомат состоит из следующих основных частей: станины с поводом 1 (рис. 1), станины конвейера 2, штампующего устройства 3, борошнопосипаючого устройства 4, формирующей головки 5 и підтримувальних роликов 6 и 7. Станина представляет собой свареный узел, который состоит из двух вертикальных стенок и ввареных между ними обечаек свареных бункеров 9 для теста и фарша. Бункера сверху закрываются крышкой 8, сблокированной с пусковой аппаратурой с помощью микропереключателя. К задней стенке станины крепится корпус подшипников 10 с валиками для обращения тістового 11 и фаршевого 12 шнеков, к передней стенке приваренный приемник 13 теста и фарша. Повод 14 состоит из электродвигателя, размещенного под бункерами, четырех паров шестерен и вала 15, что передает движение на приводной ролик ленты конвейера. Повод огорожен кожухом 16.

Станина конвейера складывается со сваренной рамы, приводного 17 и натяжного 18 роликов и ленты, которые служат для транспортирования лотков. Регулирования и натяжение ленты, осуществляется с помощью двух винтов 19. Станина конвейера крепится к станине с поводом четырьмя болтами.

Устройство, которое штампует, состоит из двух стоек 1 (рис. 2), закрепленных на станине конвейера, подпружиненного барабана 2 и опорного ролика 3. Давление барабана на лотки, необходимое для штампования пельменей, создается двумя пружинами 4 и двумя регулирующими винтами 5. Специальная гайка 6 фиксирует валик барабана, который штампует.

Мукопосыпающее устройство крепится винтами к передней стенке станины и состоит из бункера для муки, ворошителя и шкива, закрепленного на вале ворошителя. Барабан, который штампует, с помощью резинового кольца обертывает ворошитель.

Формирующая головка складывается со сваренных между собою камер для теста 1 (рис. 3), фарша 2 и фаршевой трубки 3 овальные формы. Формирующая головка крепится двумя винтами к приемнику.

Поддерживающие ролики навешиваются с обеих сторон на станину конвейера перед началом работы автомата, и есть как бы продолжением станины конвейера.

Поддерживающие ролики служат для удобства обслуживания автомата во время работы и состоят из короба и ролика. На дне бункеров находится шнеки, которые подают тесто и фарш в соответствующие камеры формующей головки, откуда тесто в виде овальной трубки поступает на лотки. Одновременно из фаршевой камеры подается фарш, образовывая начинку тестовой трубки. При движении конвейерной ленты барабан, который штампует, оборачивается и, прокатывая по начиненной фаршем тестовой трубке, штампует пельмени.

Рисунок 1.2 Настольный пельменный автомат П6-НПА

1 — станина с приводом;

2 — станина конвейера;

3 — штампующее устройство;

4 — мукопосыпающее устройство;

5 — формирующая головка;

6,7 — поддерживающие ролики;

8 — крышка;

9 — спаренный бункер;

10 — корпус подшипника;

11 — тестовый шнек;

12 — фаршовый шнек;

13 — приемник;

14 — повод;

15 — вал;

16 — кожух;

17 — приводной ролик;

18 — натяжной ролик;

19 — винт;

20 — ось электродвигателя.

1 — стойка;

2 — штампующий барабан;

3 — опорный валик;

4 — пружина;

5 — регулирующий винт;

6 — специальная гайка.

Рисунок 1.3 Штампующее устройство

Данный узел складывается с штампующего барабана поз. 1, двух крышек поз. 2, какие привинченные винтами поз. 5 к корпусу барабана. Между корпусом барабана и крышкой находится прокладка поз. 7. На крышки одето кольца поз. 4 которые не дают пыли оседать на подшипники поз. 6. Подшипники в свою очередь запрессованный на валик поз. 3. Данный узел работает только с радиальным нагрузка так как между барабаном и лотками должен быть давление для штампования пельменей.

Рисунок 1.4 Узел штампующего барабана

Штампующий барабан (приложение А) — есть одной из базовых деталей изделия «настольный пельменный аппарат». Он делает вращательное движение и тем самым делает необходимое силовое влияние на тесто что перемещается по конвейеру. Штампующий барабан есть базовой деталью для установки крышки, валика, подшипников, винтов, колец, которые уплотняют и прокладки.

деталь штампующий барабан технологический

Рисунок 1.5 Схема базирования детали в изделии

Классификация поверхностей

а) По назначению:

Основные конструкторские базы — 18, 10 (используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.);

Поверхность 18 — внутренняя цилиндрическая O35Н7 предназначена для установки подшипников качения и ориентации самого барабана в изделии.

Поверхность 10 — наружная торцевая поверхность 44-0,62 предназначена для ориентации крышки в узле, которая лишает перемещения барабана вдоль оси.

Вспомогательные конструкторские базы — 9, 28 (принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения ее положения в изделии);

Поверхность 9 — наружная торцевая поверхность 44-0,62 предназначена для ориентации крышки в узле, а также фиксирует положение подшипника.

Поверхность 28 — внутренняя резьба М6−7Н. Предназначена для фиксации винта в узле, который в свою очередь фиксирует крышки.

Технологическая база — 22, 23 (используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта).

Исполнительные поверхности — 1,2,3,4 (поверхности, с помощью которых изделие выполняет свое служебное назначение поверхности). В нашем случае это будет 32 гнёзда барабана, которые расположены по наружной поверхности.

Свободные поверхности — 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 21, 24, 25, 26, 27 (поверхность, которая не контактирует с другими элементами изделия и служит для образования конфигурации);

б) За количеством степеней свободы, которой лишает база:

ДНБ — двойная направляющая база, лишает деталь 2 перемещений и 2 вращающихся движения. В нашем случае это будет поверхность № 10, которая в свою очередь является основной конструкторской базой.

ОБ — опорная база, лишает деталь 1 перемещения. В нашем случае это будет поверхность № 18, которая в свою очередь является основной конструкторской базой.

Таблица 1.1. — Матрица связей Таблица 1.2. — Таблица соответствий

X

Y

Z

l

0

1

1

ДНБ

б

0

1

1

l

1

0

0

ОБ

б

0

0

0

l

0

0

0

б

0

0

0

Связи

Ступени свободы

Название базы

1, 2, 3, 4

II, III, V, VI

ДНБ

5

I

ОБ

Вакансия

IV

2. Анализ технических требований на изготовление детали

Согласно чертежа детали делаем вывод, что он оформлен с соблюдением требований и правил ЕСКД, т. е. на чертеже присутствуют все необходимые и вспомогательные виды, проекции, сечения и разрезы, технические требования к изготовлению детали, что дает полное представление о геометрической форме детали, конфигурации всех ее конструктивных элементов. На чертеже проставлены все необходимые размеры, допуски расположения и шероховатость поверхностей. Предельные отклонения всех размеров соответствуют ГОСТ 25 347–82.

Деталь «Барабан» изготавливают из ковкого алюминия (Химический состав: Сu =3,9 — 4,8%; Mg =0,4 — 1,0%; Mn =0,4 — 1,0; Si = 0,6 — 1,2; Fe < 1,0). Данный материл выбран для производства пельменей так как он противодействует коррозии и стерильно чист.

АК 7 — ковкий алюминиевый сплав, который легируют с такими элементами, как медь, магний, никель, железо, титан. Для получения необходимых свойств сплав поддают закалу, а потом искусственному старению.

Таблица 2.1. — Химический состав АК 7 в %

Сu

Mg

Mn

Si

Fe

3,9 — 4,8

0,4 — 1,0

0,4 — 1,0

0,6 — 1,2

< 1,0

Таблица 2.2. — Механические свойства.

Стан поставки

B,кгс/мм2

, %

,%

HB

Загартування та штучне старіння

36

7

85

25

Ковкий алюминий имеет небольшую плотность с = 2,7 и низкая температура плавления 660° С. В сравнении с железом, алюминий имеет почти в трех разы более низкую плотность, вследствие чего алюминий и его сплавы широко применяют там где маленькая плотность и большая удельная прочность имеют важное значение. Благодаря более низкой температуре плавление алюминия в сравнении с железом технология обработки ковкого алюминия резко отличается от технологии обработки постоянные.

Ковкий алюминий кристаллизуется в гранецентрированную решетку. Параметры решетки при 20 °C равняется 4,04 А, атомный радиус 1,43 А. Ковкий алюминий не имеет аллотропичних модификаций, имеет высокую теплопроводность, электропроводность и очень високую скрытую теплоту плавления.

Не смотрясь на большую родственность к кислороду, ковкий алюминий поддается коррозии на воздухе и в некоторых других средах довольно слабо, что объясняется образованием плотной пленки, которая защищает металл от коррозии.

3. Определения типа производства и организационных условий работы

3. 1 Определение типа производства

Тип производства выбирается в зависимости от объема выпуска Nг=1500 шт. в год и массы детали — 3,1 кг. По (1) стр. 24 табл. 31 выбираю тип производства — мелкосерийное.

Мелкосерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска. В соответствии с ГОСТ 3. 1108−74 коэффициент закрепления операций для мелкосерийного типа производства составляет — свыше 10 до 20 включительно. Мелкосерийное производство является основным типом современного машиностроительною производства, и предприятиями этого типа выпускается в настоящее время 75−80% всей продукции машиностроения страны. По всем технологическим и производственным характеристикам мелкосерийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производимом. Объем выпуска предприятий такого типа колеблется от сотен до тысяч регулярно повторяющихся изделий. В мелкосерийном производстве технологический процесс преимущественна дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками. Станки здесь применяются разнообразных видов: универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные, агрегатные. Станочный парк должен быть специализирован в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к производству другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении. При использовании универсальных станков должны широко применяться специализированные и специальные приспособления, специализированный и специальный режущий инструмент и, наконец, измерительный инструмент в виде предельных (стандартных и специальных) калибров и шаблонов, обеспечивающих взаимозаменяемость обработанных деталей. Все это оборудование и оснастку в серийном производстве можно применять достаточно широко, так как при повторяемости процессов изготовления одних и тех же деталей указанные средства производства дают технико-экономический эффект, который с большой выгодой окупает затраты на них. Широко используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, гибкие автоматизированные системы станков с ЧПУ, связанных транспортирующими устройствами. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Технологическая оснастка в основном универсальная, однако во многих случаях создается высокопроизводительная специальная оснастка; при этом целесообразность ее создания должна быть предварительно обоснована технико-экономическим расчетом. Большое распространение имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности производства. В качестве исходных заготовок используется горячий и холодный прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки и точные штамповки и прессовки, целесообразность применения которых также обосновывается технико-экономическими расчетами. Требуемая точность достигается как методами автоматического получения размеров, так и методами пробных ходов и промеров с частичном применением разметки. Средняя квалификация рабочих выше, чем в массовом производстве, но ниже, чем в единичном. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающими на сложных универсальных станках, и наладчиками используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках. В среднесерийном производстве существует полная взаимозаменяемость изготовляемых изделий. Технологическая документация и техническое нормирование подробно разрабатываются для наиболее сложных и ответственных заготовок при одновременном применении упрощенной документации и опытно-статистического нормирования простейших заготовок [1], [2].

3. 2 Определение формы организации производства

Суточный выпуск деталей:

шт., (3. 1)

где 254 дня — количество рабочих дней в году.

Суточная продуктивность потоковой линии при загрузке ее на 60% определяется по формуле:

, (3. 2)

где Fсут — суточный фонд времени работы оборудования, мин.

(3. 3)

мин.

3. 3 Определение такта поточной линии

Такт выпуска деталей определяется по формуле:

, мин (3. 4)

мин.

3. 4 Определение партии запуска

Расчетное число деталей в партии:

(3. 5)

где, а = 24 дня — периодичность запуска деталей в производство, [8, с. 23].

шт.

Корректируем размер партии за счет определения числа смен на обработку всей партии:

, (3. 6)

где — сменный фонд времени работы станков, мин.

в — количество смен в сутки, в = 2;

= 0,75 — нормативный коэффициент загрузки оборудования, [8, с. 20].

мин.

.

Число смен округляем к ближайшему целому значению Зпр. = 5.

Тогда число деталей в партии будет:

(3. 7)

шт.

4. Выбор способа получения заготовки и разработка технических требований к нее

Выбор способа получения заготовки

От правильности выбора способа получения заготовки целиком зависит себестоимость получаемой детали. Выбор способа зависит от многих факторов: типа производства, массы детали, сложности формы, требованиями черчения. При этом необходимо учитывать новейшие тенденции в технологии машиностроения по сокращению затраты материала, уменьшению объема механической обработки, жесткости допусков, так как для обработки деталей все чаще применяются станки с ЧПУ, верстать автоматы и автоматические линии. Окончательный выбор варианта проводится сравнением себестоимости детали после разных методов получения заготовки. Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки и стоимости следующей механической обработки.

На заводе данная деталь изготовлялась в условиях единичного производства. Метод получения заготовки — литье под давлением. Данный метод отвечает единичному производству.

Характеристика литья под давлением

К литью под регулированным давлением относят способы литья, сущность которых состоит в том, что заполнения пустоты формы расплавлены и затвердения отливки происходит под действием избыточного давления воздуха или газа.

Литье под регулированным давлением создает широкие возможности для управления заполнением формы расплавим. Если внутрь герметичной камеры подавать сжатый воздух или газ под давлением Ризб> Ратм, то за счет различия давлений расплав поднимется по металлопроводу и заполнит форму к уровню. Такой способ заполнения называют литьем под низким давлением. Срок «низкое давление» используется потому, что для подъема расплава и заполнения формы необходимое избыточное давление менее 0.1 МПа.

Если в герметичной камере установок создавать вакуум, а в камере давление поддерживать равное атмосферному, то заполнения формы состоится за счет различия давлений Ратм-Р. Такой способ заполнения называют литьем вакуумным всасыванием.

Используя схему установки аналогичную данной можно осуществить заполнение формы иначе. Положим, что в камерах и сначала созданное одинаковое, но больше атмосферное давление воздуха или газа Рк> Ратм. Потом подача воздуха в камеру прекращается, а в камеру продолжается; давление в камере повышается к Рк+ Р. Тогда металл будет подниматься по металлопроводу вследствие различия давлений Раб, то есть аналогично поэтому, как и при литье под низким давлением. Того же результата можно достичь, если снижать давление в камере, оставляя постоянным давление в камере а. Такие процессы называют литьем под низким давлением с противодавлением.

Установки для литья под регулированным давлением — сложные динамические системы, которые разрешают в широких границах регулировать скорость заполнения формы расплавим. Использования таких установок разрешает заполнить формы тонкостенных 9600 оливок, изменить продолжительность заполнения отдельных участков формы отливок сложной конфигурации с переменной толщиной стенки с целью управления процессом теплообмена расплава и формы, добиваясь рациональной последовательности затвердения отдельных частей отливки.

Прибавление давления на затвердевающий расплав разрешает улучшить условия питания, усадки отливки, повысить ее качество — механические свойства и герметичность. В рассмотренных процессах после заполнения формы давление действует на расплав, что из тигля через металлопровод поступает в затвердевающую отливка и питает ее. Благодаря этому усадочная пористость в таких отливках уменьшается, плотность и механические свойства возрастают.

Литье под регулированным давлением осуществляется на установках так, что процесс заполнения формы расплавим — самой трудоемкая и неприятное с точки зрения охраны работы и техники безопасности операция — выполняется автоматически. Конструкции установок и машин для этих литейных процессов обеспечивают также автоматизацию операций сборки и раскрытия форм, выталкивания отливки и ее удаления из формы. Таким образом, процессы литья под регулированным давлением разрешают повысить качество отливок и обеспечить автоматизацию их производства.

В практике наибольшее применение нашли следующие процессы литья под регулированным давлением: литье под низким давлением, литье под низким давлением с противодавлением, литье вакуумным всасыванием, литье вакуумным всасыванием с кристаллизацией под давлением (вакуумно — компрессионное литье).

Разработка технических требований к заготовке

mд =3,1 (кг)

Определение типа литья, припусков и допусков на линейные и диаметральные размеры

Припуски на механическую обработку размеров назначаем по ГОСТ 26 645–85. Данный стандарт распространяется на отливки из черных и цветных металлов и сплавов, также регламентирует допуски на размеры, массу и припуски на механическую обработку.

1) Так как барабан изготовлен из алюминия (АК7), годовая программа которой 1500 шт., то для его изготовления согласно [9, с. 32, приложение 1] принимаем литьё под давлением.

2) Устанавливаем положение отливки при литье — горизонтальное.

3) Класс размерной точности [9, таблица. 9] - 3 -7, принимаем 5.

4) Степень коробления элементов отливки, [9, таб. 10], определяется в зависимости от соотношение между наименьшим и наибольшим элементами отливки: 10: 250=0,04 и учитывая многократность формы 5−8; принимаем — 6.

5) Степень точности поверхностей [9, таблица 11]-3−7; принимаем — 5;

6) Шероховатость поверхностей отливок [9, таблица 12] - Ra =6,3.

7) Класс точности масс [9, таблица 13]-2−8, принимаем — 5.

8) Допуск смещения отливки по плоскости разъема [9, таблица 1] -0,7 мм.

9) Ряд припусков [9, таблица 14]-1−4 принимаем — 3.

Конечные размеры заготовки сведены в таблицу 5.

Таблица 4.1. — Припуски и допуски на механическую обработку.

Номинальный

размер

Допуск

размера

Допуск

формы

Общий

допуск

Вид мех.

обработки

Ряд припусков

Половина

общего

допуска

Величина

припуска

Окончательный

размер

O250-1,15

0,7

0,8

1,2

чернов.

3

0,6

1,1

O252,2±0,6

O200+0,72

0,7

0,64

1,1

чернов.

3

0,55

1,1

O202,2±0,55

O88-0,67

0,56

0,4

0,8

чернов.

3

0,4

0,8

O89,6±0,4

84-0,87

0,56

0,4

0,8

чернов.

3

0,4

0,8

85,6±0,4

76-0,74

0,56

0,4

0,8

чернов.

3

0,4

0,8

77,6±0,4

O67+0,74

0,56

0,4

0,8

чернов.

3

0,35

0,8

O65,4±0,35

O60-0,74

0,50

0,4

0,7

чернов.

2

0,35

0,7

O61,4±0,35

44-0,62

0,50

0,4

0,7

чернов.

2

0,35

0,7

45,4±0,35

O35Н7

0,44

0,4

0,7

тонкая.

2

0,35

1,1

O32,8±0,35

30+0,52

0,44

0,4

0,7

чернов.

2

0,35

0,7

30,01±0,35

37

0,44

0,4

0,7

чернов.

3

0,35

0,7

37,1±0,35

18±0,9

0,4

0,4

0,64

чернов.

3

0,32

0,8

18,3±0,32

5. Анализ технологической операции существующего или типичного технологического процесса

5. 1 Анализ и обоснование схем базирования и закрепления заготовки на операции 045 координатно-расточная

Сверление отверстия O12 Н8(+0,027) мм будет производиться в соответствии с операционным эскизом СумГУ 02. 140. 2 010 071, приведенным в технологическом процессе.

Рассмотрим два варианта схем базирования заготовки (рис. 5.1 и 5. 2).

Схема базирования подразумевает закрепление заготовки в специальном приспособлении. Имеет место только две схемы базирования. В указанном приспособлении заготовка лишена шести степеней свободы. Имеют место три технологические базы: установочная — торец заготовки (в обоих случаях), лишает трех степеней свободы — перемещения вдоль оси Y, совпадающей с осью детали, и вращения вокруг двух остальных осей Z и Х; направляющая — внутренняя цилиндрическая O35 Н7 (в обоих случаях) — лишает двух степеней свободы — вращение вокруг оси Y и перемещение вдоль оси X; опорная — перемещения вдоль оси Z.

При первой схеме базирования установочная база представляет собой плоскость которая упирается в стол. А при второй схеме базирования установочная база меньше по плоскости и по этому при закреплении её в станке возникнет погрешность закрепления.

Учитывая возможность возникновения погрешностей обработки в результате других факторов, таких как: геометрическая неточность элементов станка, их температурных деформаций, износ инструмента, погрешность установки и закрепления заготовки, и других, принимаем схему базирования № 1, чтобы уменьшить вероятность появления брака.

5. 2 Обоснование выбора металлорежущего станка

Исходя из типа производства, схем базирования и закрепления, формы, габаритных размеров заготовки и специального приспособления, режимов резания и мощности, необходимой для осуществления процесса резания используется станок 2431 — координатно — расточной. Данный станок предназначен для выполнения разнообразных работ, связанных с обработкой отверстий при обработке заготовок из чугуна, стали, цветных металлов и сплавов.

Основные параметры станка приведены в [5].

Таблица 5.1.  — Основные параметры станка координатно-расточного модели 2431

Параметр

Значение

Размеры рабочей поверхности стола, мм

320×560

Вылет шпинделя, мм

375

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм

120−500

Наибольшая масса обрабатываемого изделия, кг

250

Наибольшее перемещение:

1) стола:

— продольное

— поперечное

— гользы шпинделя

2) шпиндельной бабки:

— вертикальное

400

250

150

230

Наибольший диаметр:

— сверления в стали

— растачивания

18

125

Частота вращения шпинделя, об/мин

75−3000

Подача:

— шпинделя

— стола

0,02−0,2

22−600

Скорость быстрого перемещения, мм/мин

— стола

— шпиндельной бабки

1600

-

Мощность электродвигателя, кВт

2,2

Габаритные размеры:

— длина

— ширина

— высота

1780

1330

2430

Масса, кг

3435

— Размер рабочей поверхности стола позволяет разместить заготовку на его рабочем столе;

— Вылет шпинделя позволяет обработать необходимую поверхность;

— Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола позволяет разместить заготовку на рабочем столе;

— Масса заготовки равна 3,1 кг, которая намного меньше максимальной массе обрабатываемой станком;

— Наибольший диаметр который может просверлить станок равен 18 мм, что позволяет применить его.

5. 3 Выбор станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструмента

Выбор зажимных приспособлений производится исходя из типа производства и конфигурации поверхностей заготовки. Базирование и закрепление заготовки на рассматриваемой операции производится в

специальном приспособлении с пневмоприводом.

Выбор режущего инструмента зависит от материала заготовки и состояния ее поверхностного слоя, своеобразности обработки некоторых

поверхностей заготовки, этапов обработки. В зависимости от этих и других факторов выбирается материал режущей части инструмента, геометрия и габариты.

С учетом вышесказанного были выбраны следующие инструменты для обработки детали на данной операции.

1. Сверло 2301−0034 по ГОСТ 10 903–77 — сверло спиральное с коническим хвостовиком d = 11,00 мм; L = 175 мм; l = 94 мм;

Конус Морзе № 1. Материал режущей части — Р6М5;

2. Зенкер 2320−2559 № 1 по ГОСТ 12 489–71 — зенкер усиленный с коническим хвостовиком d = 11,9 мм; L = 160 мм; l = 80 мм;

Конус Морзе № 1;

3. Развертка 2363−0355 А по ГОСТ 1672–80 — развертка машинная цельная с коническим хвостовиком d = 12Н8 (+0,027) мм; L = 84 мм; l = 30 мм; Конус Морзе № 1;

4. Зенковка 2353−0133 по ГОСТ 14 953–80 — зенковка с коническим хвостовиком d = 20 мм; L = 130 мм; l = 6 мм; Конус Морзе № 1; ;

Исходя из точности и количества обработанных отверстий применяется следующий мерительный инструмент.

1. Калибр-пробка O12 Н8;

2. Штангенциркуль ШЦ-1−125−0,1 ГОСТ 166–89.

5. 4 Расчет режимов резания на операции горизонтально-расточной

Расчет режимов резания для сверления отверстий на данной операции ведем расчетно — аналитическим способом

[4, с. 276−291].

Сверление.

1. Глубина резания: t = 5,5 мм.

2. Подача: S = 0,15 — 0,25 мм/об, принимается среднее значение: S = 0,2 мм/об.

3. Скорость резания [8, с. 276]:

, м/мин) (5. 1)

где Т — стойкость инструмента, Т = 60 мин;

СV = 36,3; q = 0,25; y = 0,55; m = 0,125 — коэффициенты;

KV — общий поправочный коэффициент на скорость резания

KV= (5. 2)

где КVM = 0,8 — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала

К 1V = 1 — коэффициент, учитывающий глубину сверления;

К = 1 — коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала. KV =

м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

об/мин (5. 3)

Рисунок 5. 3- Схема сверления.

Корректируем по паспорту станка n =2000 об/мин.

Фактическая скорость резания равна

м/мин (5. 4)

5. Минутная подача:

мм/мин (5. 5)

6. Крутящий момент:

, (5. 6)

где: СM = 0,005, q = 2,0, y = 0,8, KР — поправочные коэффициенты.

,

где: Kmp — зависит от обрабатываемого материала;

Н . м

7. Эффективная мощность резания:

кВт (5. 7)

Мощность станка равна кВт, значит обработка возможна.

Таблица 5.2. — Сводная таблица режимов резания

№ и наименование

перехода

Подача,

So,

мм/об

Частота

вращения,

nФ, об/мин

Скорость

резания,

Vф, м/мин

Мощность резания,

NТ, кВт

Минутная

подача,

Sмин,

мм/мин

Сверление

0,2

2000

70

0,34

400

5.5 — Техническое нормирование операции 045 координатно-расточной

Для нормирования координатно-расточной операции нужно определить штучно-калькуляционное время по формуле

где Тп.з.  — подготовительно-заключительное время, мин

[8, прил. 6. 3, с. 215]

Тп.з. 1 — время на наладку станка, установку в приспособления, Тп.з. 1 = 5 мин [8, прил. 6. 4, с. 217]

Тп.з. 2 — время на установку многошпиндельной головки, Тп.з. 2 = 20 мин [4, прил. 6. 4, с. 217]

Тп.з. 3 — время на получение, сдачу инструмента и приспособлений до начала работы, Тп.з. 3 = 5 мин [8, прил. 6. 4, с. 217]

Тп.з. = 5 + 20 + 5 = 30 мин

n — количество деталей в настроечной партии, n = 74 шт.

То — основное время на обработку детали (на токарной черновой операции), мин

Для определения основного времени составим таблицу 5. 3

Таблица 5.3. — Режимы резания для сверлильной обработки

Наименование перехода

Режимы резания

i

t, мм

n, об/мин

V, мин

S, мм/об

1

Сверление отверстия O11

1

5,5

2000

70

0,2

2

Зенкерование отверстия в размер O11,9

1

0,45

800

30

0,13

3

Развёртывание отверстия в размер O12 Н8

1

0. 05

400

15

0,1

4

Зенкование 2-х фасок

1

0,5

400

15

0,1

То1 — время на сверление отверстия

где lобр = l1 + l2 + l3

l1 — глубина сверления, l1 = 16 мм

l2 = 0,4·D = 4 мм

l3 — перебег сверла, l3 = 2 мм

lобр = 16 + 4 + 2 = 22 мм

i — количество проходов, i = 1

n — частота вращения шпинделя, n = 1600 об/мин

S — подача, S = 0,2 мм/об

мин

To2 — время на зенкерование отверстия в размер O11,9

где lобр= l1 + l2

l1 — глубина сверления, l1 = 16 мм

l2 = 0,4·D = 5 мм

lобр= 16 + 5 = 21 мм

i = 1

n = 800 об/мин

S = 1 мм/об

мин

где To3 — развёртывание отверстия в размер O12 Н8

lобр = l1 + l2

l1 — глубина сверления, l1 = 16 мм

l2 = 0,4·D = 5 мм

lобр = 16 + 5 = 21 мм

i = 1

n = 400 об/мин

S = 0,1 мм/об

мин

где To3 — зенкование 2-х фасок

lобр = 2 = 2 мм

i = 1

n = 400 об/мин

S = 0,1 мм/об

мин

Определим суммарное время на обработку отверстия.

мин

Tв — вспомогательное время, которое состоит из затрат времени на отдельные приемы

Тус — время на установку и снятие детали, Тус = 0,27 мин [10, К16, с. 54]

Тз.о.  — время на закрепление и открепление детали, Тз. о = 0,38 мин [10, К17, с. 62]

Tуп — время на приемы управления, Tуп = 0,25 мин [10, К27, с. 95]

Тизм — время на измерение, Тизм = 0,06 мин [10, К86, с. 188]

K — поправочный коэффициент на вспомогательное время, K = 1 [10, К1, с. 31]

Тв = (0,27 + 0,38 + 0,25 + 0,06)1 = 0,96 мин

Топ — оперативное время,

Топ = То + Тв = 0,785 + 0,96 = 1,745 мин

Тоб. от.  — время на обслуживание и отдых определяем по формуле

где Поб. от.  — время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности, Поб. от = 5,5% [8, прил. 6. 1, с. 214]

мин

Выбрав все составляющие формулы штучно-калькуляционного времени из справочной литературы.

Определяем штучно-калькуляционное время

мин

6. Научно-исследовательская работа

Опишем ряд характеристик алюминиевой обрабатывающей промышленности. В качестве примера рассмотрим литейно-прокатное производство. Его этапы складываются в переходе от первичного алюминия, к которого прибавляются легирующие компоненты, к сплавам, потом — к литого заготовки, которая проходит обработку и выходит в виде плит, листов и рулонов, готовых к промышленному использованию. Переработка алюминия состоит из большого количества технологических процессов, которые имеют разную специфику, разных технологических маршрутов, которые имеют точки группирования и деления партий по всей длине процесса. Широта ассортимента определяется не только результатом коммерческой стратегии, направленной на удовлетворение любых потребностей клиента, но и объемами заказов, размещаемых клиентами ключевых рынков (например, авиакосмической промышленностью). Количество ограничений в сфере управления очень велико как с точки зрения сбытовой политики, так и с технологической, металлургической, стратегический точек зрения.

Металлургия есть процессным видом промышленности. В первую очередь об этом свидетельствует номенклатура изделия, которое разветвляется, в отличие от сборочной номенклатуры, характерной для классической индустрии.

В металлургии понятия сборки, которая есть ключевым в МКР- и в Екр-системах, практически нет. Также возникает многие вопросы, которые относятся к управлению партиями, группирующими с нескольких заказов, то есть когда несколько нарядов-заказов на разные виды готовой продукции удовлетворяются одним нарядом-заказом на производство заготовки или полуфабриката.

Понятия «разветвления» идет рука об руку с понятием управления «побочными продуктами», используемым в этой промышленности. Речь идет о том, что существует возможность изготовления отдельных видов готовой продукции из отходов производства одного заказа. Например, при резании полуфабрикатов -плит, листов или рулонов можно раскроить полуфабрикат для нескольких готовых изделий, которые удовлетворяют потребности нескольких клиентов. Таким образом, существует необходимость руководить этим наследованием характеристик и переходом материала с одного заказа на другой, что вызывает потребность в создании ряда промежуточных единиц номенклатуры и внедрении нетривиальных подходов к управлению, например производством с стандартизированных полуфабрикатов.

Чаще всего процессная промышленность ассоциируется, с беспрерывным процессом обработки, характерным для химической, нефтехимической, фармакологической промышленности. Однако же производство прокатной продукции, в частности алюминиевый сектор, отличают стратегия изготовления под заказ и большое разнообразие ассортимента продукции. Даже если рассматривать те виды проката, которые кажутся более похожими на серийную продукцию (например, тонкий фольговый прокат, который идет на упаковку продовольственных товаров, внутренний пласт бумажных и пластиковых коробок и т. д.), то и в этом случае мы будем иметь дело с большим спектром возможной продукции. Если в некоторых случаях большой ассортимент продукции слабо влияет на управление производством (например, если между двумя видами листового проката нет никакого различия, кроме расхождения подлине в 20 гг), то в случае алюминиевого проката все не так просто. Уже на этапе плавки здесь начинает играть роль количество сплавов, который создает большое число видов полуфабрикатов. Дале продукция, которая имеет разное назначение, которое характеризуется разными требованиями, предлагаемыми к ней, будет идти по разным маршрутам, и количество возможных видов группирования изделий растет с комбинаторной скоростью. В результате создаются специфические особенности управления данным производством, более близкой к единичного или малосерийному, чем к повторяемого или крупносерийному (к примеру цех, которая выпускает близко 100 000 т продукции в год, начисляет порядка 10 000 наименований продукции.

Разумеется, как мы вспомнили раньше, подобная широта ассортимента есть отчасти результатом коммерческой политики, и в зависимости оттого, пожелает завод делать продукцию, которая целиком удовлетворяет потребностям конечного потребителя, или более стандартизированную, количество наименований будет меняться. Но тем не менее обрабатывающая алюминиевая промышленность остается дискретной. Даже если часть процесса может быть беспрерывной (например, беспрерывное литье, которое существует в тонком прокате), маршруты изготовления листов и рулонов значительно различаются. Чаще всего существует конфигурация типарь-зпор (то есть цех, потоки в котором определяются расположением оборудования) с повторяемыми единицами оборудования (рис. 7. 1).

При великом множестве разных видов продукции и один вид продукции может обрабатываться по нескольких разным технологическим маршрутам и изготовляться с нескольких разных полуфабрикатов. В этом

случае задача планирования производства сводится не только к классическому случаю выбора возможных машин (с учетом того, что отдельные машины запрещается использовать), но и к выбору лучшего компонента из великого множества возможных для получения одного и того же изделия. Например, на этапе горячей прокатки из разных литых заготовок на входе состояния могут выйти те самые виды продукции.

Рисунок 7.1 Укрепленная схема технологических маршрутов

Настолько широкий спектр требований к управлению производством не является уникальным лишь для интересующей нас области промышленности. Практически везде существует необходимость иметь долгосрочный стратегический план предприятия, которое разрешит оценивать и руководить долгосрочными инвестициями и производственными мощностями. За ним вытекает укрупненный план производства и сбыта, цель как-управления сбытовыми мероприятиями и предложениями, коммерческими квотами, среднесрочными производственными инвестициями и так далее. Все эти равные планирования должны опираться на существующий портфель заказов, на анализ исторического опыта и на коммерческие прогнозы продаж. За исключением, в листопрокатном производстве возможно, значительных сроков, связанных с продолжительностью технологических процессов, все упомянутые концепции остаются целиком и целиком классическими в теории управления.

Однако многообразия продукции обуславливает более твердые требования к управлению на среднесрочном уровне. Существует необходимость управлять рядом совсем разных производственных стратегий (производство под заказ, производство на состав, производство с стандартных полуфабрикатов), поскольку продолжительность производственного цикла в алюминиевой переработке значительная, а заказчик все время ужесточает требования к срокам снабжения (в особенности это сказывается в производстве алюминиевой фольги для продовольственных нужд). Кроме того, через многообразие продукции тяжело делать реалистические коммерческие прогнозы по каждому продукту. Это ведет к необходимости создавать производственные группы продукции, что будут однородные практически по все параметрам-и производственным (технологическим), и сбытовым. Этой же группы продукции необходимо учитывать при расчете производственных мощностей на среднесрочном уровне: подобный расчет нужен для сбалансированной загрузки мощностей, предотвращения чрезмерных пиковых и недостаточных нагрузок.

Как только поступает конкретный сбытовой заказ, который прошел через «фильтры» производственных групп, необходимо рассчитать календарный график его запуска по производственным мощностям. Управления запуском (календарное планирование) в особенности важно в алюминиевой промышленности через высокую стоимость оборудования и его запуска, поэтому преимущественно всегда держать это оборудование максимальное загруженным. В этой связи возникает упомянутая потребность группировать производственные партии заказов (соединять изготовление заказов на подобные виды продукции для использования одной сырья). В такой же способ необходимо группировать заказа в времени: выпуск определенного вида продукции строго регламентированное за временем.

Дале следствием широты ассортимента продукции и разнообразия маршрутов есть трудность в управлении на оперативном, краткосрочном уровне. В первую очередь это трудность в календарном планировании и создании производственных графиков. Речь идет не только о планирование с целью максимизировать использование ресурсов, который есть узкими местами производства, но и о планирование с чисто технологическими целями для придания металла необходимых металлургических характеристик. Трудность могут выражаться в необходимости планировать прокат соответственно трапецеидальным правилу; формировать садики в садочных печах гомогенизации, закал или отжига; рассчитывать последовательность запуска заказов на линии беспрерывной термообработки, связанную с температурными переходами между разными режимами; группировать металл в печах нагревания перед горячей прокаткой и т. д.

Кроме того, еще одной особенностью краткосрочного управления производством в алюминиевой обработке есть наличие определенной степени воли, которая касается заказа. Эта воля связана с технологическим процессом, возможностью получения разных выходов пригодного, разных толщин и механических свойств металла на одном и том же маршруте. В заказе обычно оговаривается, что клиент готовый принять количество продукции, которая не строго отвечает заказу, но с определенными допусками по массе, и свойства продукции могут слегка варьироваться в определенных рамках и стандартах.

Выводы

В ходе выполнения курсовой работы по анализу изготовлена детали П6-НП2-А. 30. 032 был дан анализ назначения детали с описанием конструктивных особенностей и технических требований предъявляемых к данной детали. В результате чего было выявлено, что деталь имеет ряд технологических особенностей требующих высокую технологическую дисциплину, использования точного современного оборудования, оснастки и режущего инструмента.

Учитывая количество деталей в годовой программе выпуска 1500 шт. был определён тип производства — мелкосерийный, форма организации производства- групповая.

Исходя из типа производства, материала, конструктивных особенностей детали, а гак же из расчета экономических показателей был выбран способ получения заготовки методом литья под давлением.

Учитывая технические требования и конструктивные особенности детали, тип производства был выбран маршрутный технологический процесс с анализом и обоснованием схем базирования и закрепления заготовки, обоснованием применяемых металлорежущих станков и оснастки, на основании которого был разработан операционный технологический процесс

Для операции 045 технологического процесса определен режим резания, для одного перехода они определены расчетно-аналитическим способом., а на остальные переходы рассчитаны на основании табличных данных. Определены нормы штучного времени на операции технологического процесса.

Список литературы

Маталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты».- /7. Машиностроение, Ленинградское отделение, 1985, — 496 с.

Методические указания по оформлению документации в курсовых и выпускных роботах, курсовых и дипломных проектах по курсу Технология машиностроения. Ч. 2. «Примеры оформления технологической документации» /Сост.- А. А. Ягуткин, А. Б. Руденко, — Сумьг СумГУ, — 1999.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т1/ Под ред. А. Г. Косилова и Р. К. Мещерякова. — М.- Машиностроение, 1986. -656с.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А. Г. Косилова и Р. К. Мещерякова. — М.~ Машиностроение, 1986. -496с.

Методические указания по оформлению документации в курсовых и выпускных роботах, курсовых и дипломных проектах по курсу «Технология машиностроения». 4.2. «Примеры оформления технологической документации» /Сост.- А. А. Ягуткин, А. Б. Руденко, — Сумы: СумГУ, — 1999.

8. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения- 4-е изд., перераб. — Минск: Высшая. Школа, 1983. — 256 с.

9. ГОСТ 26 645–85*. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку.

10. Общемашиностроительные нормативы вспомогательного времени на обслуживание рабочего времени и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. / М.: Машиностроение, 1974. — 421 с. ил.

11. Методичні вказівки до курсової роботи по курсу «Теоретичні основи технології виготовлення деталей"/Сост. -А.У. Захаркін, В.Г. Євтухов, — Суми: СумГУ, — 2000.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой