143870 (Планирование участка и производственные расчеты), страница 5

Д_1max = Д₁+ ES,

Д_2max = 14,701 + 0,132 = 14,833мм

Д_1max = 13,835 + 0,3 = 14,135мм

Диаметр метчика по переднему торцу

d_T = Д₁- (0,1 : 0,35) =13,835 - 0,1 = 13,735мм

Длина режущей части метчика

l_p1, = 6 Р = 12мм

Диаметры для метчика

d = Д = 16 мм

d₂ = Д₂ = 14,701мм

d₂ = Д₁ + 0,055 Р = 13,835 + 0,055 * 2 = 13,945мм

Задний угол = 10⁰

Величина затылования

К = tg ( D / n) = 10* 3,14 * 16 / 3 = 2,95

tg_x( K n / D ) = 295 * 3 / 3,14 * 16

tg_N = tg_x * sin 30⁰ = 0,088;

tg_N3 = tg_x * sin 90⁰ - 5,4 = 0,175;

По результатам расчетов углов по указанным зависимостям строят графики их изменения. Хорошее качество резьбы полу­чается при условии оптимальных режимов резания, геометрии метчика, состава СОЖ и способа крепления метчика.

На станке применяют два способа нарезки резьбы метчиками:

самозатягивание без принудительной подачи и подача по копи­ру.

3.2 Проектирование измерительного инструмента

Произведем расчет исполнительных размеров калибров - пробок М16 - 7Н СТП 0742-192-84 для отверстия М 16 -2-Н7 [6]

1) Определяем наибольшее значение среднего диаметра отверстия, так как оно совпадает с номинальным, то по таблице находим Д₂ =14,701мм

По таблице 5 для шага 2 и 16мм находим принятый номер строки - 26.

По таблице 6 находим для строки номер 26 верхнее отклонение нового калибра равно + 23мкм.

Нижнее отклонение нового калибра равно + 9мкм;

предельное отклонение изношенного калибра равно - 5мкм.

Размер нового калибра пробки по среднему диаметру равен 14,701 + 0,023 = 14,724 мм

Допуск равен (+23) - (+0,9) = 14мкм

Следовательно, исполнительный размер пробки ПР по сред­нему диаметру равен 14,724 - 0,014

Размер предельного изношенного калибра равен

14,701 - 0,005 = 14,696 мм.

2) Определить исполнительный размер пробки ПР по наружному диаметру; нужно знать наибольшее предельное от­клонение внутреннего диаметра отверстия Д. Оно совпадает с номинальным, то Д = 16мм.

Потом по таблице II для. строки 26 находим верхнее отклоне­ние калибра, оно равно + 30мкм.

Нижнее отклонение калибра по наружному = +2мкм.

Предельное отклонение изношенного калибра = - 5мкм.

Допуск равен (+30) - ( +2 ) = 28мкм

Следовательно, исполнительный размер ПР по наружному диаметру равен 16,030 - 0,028мкм.

Размер предельного изношенного калибра по наружному диаметру 16,0 - 0,005 = 15,995мм.

3) Для определения исполнительного размера ПР по внут­реннему диаметру необходимо знать значение предельного внут­реннего наименьшего диаметра отверстия Д₁ = 13,835 По табл.15

Верхнее отклонение нового калибра равно 0, нижнее отклонение нового калибра равно -26 мкм.

Допуск равен -26мкм, исполнительный размер пробки ПР по внутреннему диаметру равен 13,835 - 0,026 (мм)

Проходными резьбовыми пробками при полном их свинчивании с деталями устанавливают, что погрешности /2 и Pn скомпенсированы погрешностью среднего диаметра, а также то, что размер Д не менее установленного предельного размера. Проходными пробками, таким образом, проверяют резьбу ком­плексно.

Непроходными пробками проверяет средние диаметры отверстий ! и устанавливают, что размер Д_Z не больше установленных предельных размеров.

Находим наибольшее значение среднего диаметра отверстия т.к. оно совпадает с номинальным, то по таблице находим Д₂ =14,966мм, по таблице 5 для шага 2 и диаметра 16 находим номер строки, он равен 26.

По [6] находим для строки 26 верхнее отклонение нового калибра равно + 14мкм.

Нижнее отклонение пробки не равно 0, предельное откло­нение изношенного калибра равно - 8мкм.

Размер исполнительного нового калибра пробка по среднее диаметру равен 14,966 + 0,014 = 14,980мм

Размер предельно-изношенного калибра равен 14,980 - 0,008 = 14,973

4) Определить исполнительный размер пробки не по наружному диаметру. Нужно наибольшее предельное отклоне­ние внутреннего диаметра отверстия Д = 15,387. По таблице II номер строки 26 находим верхнее отклонение калибра, оно равно + 21мкм.

Размер предельно-изношенного U = 7мкм

Допуск равен (+21мкм) - (+ 7мкм) = 28мкм

Следовательно, исполнительный размер по наружному диаметру равен 15,387 - 0,028 = 15,359мм

5) Для определения исполнительного размера ПР по внутреннему диаметру необходимо знать значение наименьшего диаметра отверстия Дт = 13,835

По таблице 15 нижнее отклонение равно 7мкм, исполнительный размер пробки 13,835 - 0,007 = 13,828мм

3.3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРНОЙ ОПЕРАЦИИ

Разрабатываем одноместное приспособление с пневмоприводом для зажима детали и для фрезерования литейных прибылей с фланцев.

Выбрав способ установки (базирования) детали и разместив установочные элементы в приспособлении, определяем величину, место приложения и направление сил для зажима.

Определяем силу резания при фрезеровании по формуле [18]

P_Z = [(10*С_P* t^x * S^y_z * В^и * Z) / Д^q * n^w ] * К_мр, [13]

где: С_p - постоянная для данных условий резания;

t - глубина фрезерования, мм;

S - подача на зуб фрезы, мм;

В - ширина фрезерования, мм;

Z - число зубьев фрезы;

К - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала

n - частота вращения шпинделя , об/мин.

t^x = 3^0,85 = 2,54; С_P = 12,5; S^y_z = 0,24^0,75 = 0,342; В^и = 150; Д^q = 160^0,78 = 40,64;

n^w = 160^-0,13 = 0,516; К_мр = 1,12; Z = 10.

P_Z1 = 8699кг

Определяем силу резания для обработки торца 215 от литейных прибылей:

t^x = 3^0,85 = 2,54; С_P = 12,5; S^y_z = 0,24^0,75 = 0,342; В^и = 215; Д^q = 250^0,73 = 56,29;

n^w = 160^-0,13 = 0,516.

P_Z2 = 10,802кг

Определяем P_Z3

t^x = 3^0,85 = 2,54; С_P = 12,5; S^y_z = 0,24^0,75 = 0,342; В^и = 150; Д^q = 160^0,78 = 40,64;

n^w = 160^-0,13 = 0,516; Z = 10.

P_Z3 = 8699кг

P_Z1 и P_Z3 - равнодействующие силы.

Определяем крутящий момент для P_Z3 по формуле [13]

KM = W f₁ r + W f₂ r [1 / sin(/2)]

где: W - сила резания

f₁ и f₂ - коэффициенты силы трения

- угол установки призм

КМ = 10802*0,16*107,5 + I0802*0,I6*I07,5 [1 / sin(90/2)] = 545426,56

Определяем силу зажима по формуле

W = KM / ( f₁ r + f₂ r sin(/2) ) = 545426,56 * 56 / 17 + 17,2* sin(/2)

Для цилиндра двустороннего действия при давлении в бесштоковой полости

[18]

W = 0,785 * Д² Р ,

где: Д - диаметр цилиндра, мм

Р - давление сжатого воздуха, в кгс/см²

= 0,85 0,90 КПД цилиндра

Из формулы можно определить диаметр цилиндра , если известны W и Р W= 17896н ; Р == 0,4 МПа

Из формулы W = 0,785 * Д² Р ,

можно определить диаметр цилиндра идя упрощения расчета и создания запаса усилия из формулы исключают КПД, но зато увиденную расчетом потребную силу на штоке W увеличивают в 1,5 раза и диаметр цилиндра двухстороннего действия находят из уравнения

1,5W = 0,785 Д²Р,

откуда Д = = 292,4мм

Выбираем пневмоцилиндр по справочнику

цилиндра = 300 мм

штока = 65 мм

Определяем действительную силу зажима

W = 0,785 Д²Р / 1,5 = 18840 H

Определяем время срабатывания пневмоцилиндра по формуле:

Т_c = (Д_ц * l_x ) / (d²₀ * V_c ),

где: l_x - длина ходы поршня по конструкции приспособления

d₀ - диаметр воздухопривода

V_c - скорость перемещения сжатого воздуха

Т_с = ( 300 * 60) / (8² -180) = 1,5 сек

4 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАСЧЕТ И ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА

4.1 РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ЗАГРУЗКА.

Такт выпуска - 6,88мин.

Программа выпуска 35000шт

В серийном производстве расчетное количество оборудования определяют по формуле [7]

С_р = Т_шт *N / 60 Г_д,

где: Т_шт - суммарное время обработки детали

N - программа выпуска деталей

Г_д - эффективный годовой фонд производственного времени (4015час).

Считаем по операциям:

10 Операция фрезерная

С_р = 4,92*35000 / 60*4015 = 0,71, принимаем один станок.

Определяем коэффициент загрузки К = 71%.

15 Операция токарная

С_р = 4,09*35000 / 60*4015 = 0,59, принимаем один станок.

Коэффициент загрузки К = 59%.

20 Операция автоматная

С_р = 5,62*35000 / 60*4015 = 0,81, принимаем один станок.

Коэффициент загрузки К =81%.

30 Операция автоматная

С_р = 5,29*35000 / 60*4015 = 0,76, принимаем один станок.

Коэффициент загрузки К= 76%.

35 Операция агрегатная

С_р = 4,09*35000 / 60*4015 = 0,59, принимаем один станок.

Коэффициент загрузки К= 59%.

40 Операция слесарная

С_р = 3,48*35000 / 60*4015 = 0,5 , берем одну шлифмашину.

Коэффициент загрузки К= 50%.

Средний % загрузки оборудования - 69%.

Все расчетные данные сведем в таблицу.

Таблица 3-Расчетные данные.

Средний коэффициент загрузки оборудования определяется по формуле

К_ср = (С_рас / С_приним )* 100% = 69%.

4.2 ВЫБОР ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ПОДЪЁМНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В цехах крупносерийного и массового производства широко применяются электрические подъемные кранбалки, управляемые кнопочным пультом с пола цеха, краны мостовые.

Для механизации технологических процессов используют ропьфганги и конвейеры, для внутрицеховых и межцеховых пере­возок деталей или заготовок применяют транспортно-самоходные тележки-электрокары.

Для проектируемого участка берем механизированный грузо­подъемник КШ-63, в количестве 4 штук, механизированную тележ­ку на рельсах, грузоподъемностью 1,5т и кран мостовой грузоподъемностью 5т.

4.3 РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ, ИТР И СЛУЖАЩИХ

Расчет численности рабочих по категории. Для этого следует определить режим (Т) на каждой операций по формуле : [7]

T = T_пер *С_пр * К_зг,

где Т - период обслуживания рабочих мест (8,2 часа)