Zapiska (729304), страница 4
Текст из файла (страница 4)
1.2. Вывод
И
з диаграммы видно, что общее усилие, создаваемое сжатыми пружинами (13,8 кгс), намного выше требуемого (6 кгс). В целях экономии целесообразней оставить только одну пружину – 483.031. Т.к. для её сжатия до размера 15±0,5мм. необходимо усилие 9±0,4кгс., что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к узлу. Вследствие чего нет необходимости точить, дополнительный выступ 5 на гнезде 172.011 под пружину 150.203. Таким образом, мы сокращаем время на обработку детали, сборку узла и конечную стоимость изделия.
Часть III
Конструкторская.
-
Проектирование и расчёт приспособления.
-
Служебное назначение приспособления. Обоснование выбора вида приспособления.
-
Гидравлический двухкулачковый патрон с самоцентрирующимися кулачками предназначен для центрирования и закрепления детали совмещая её ось с геометрической осью шпинделя станка. Самоцентрирование осуществляется одновременно перемещающимися в радиальном направлении специальными кулачками.
Полный чертёж гидравлического двухкулачкового патрона приведён в графической части дипломного проекта (лист №8).
-
Выбор установочных элементов.
Рабочая поверхность кулачков выполнена таким образом, что её геометрия совпадает с геометрией поверхности зажима обрабатываемой детали.
самоцентрирующиеся кулачки
закрепление корпуса в самоцентрирующихся кулачках
Для зажатия детали используются полусферические кулачки, повторяющие геометрию поверхности зажима детали. Причём один из них покачивается. Необходимость покачивания вызывается тем, что установочная поверхность обрабатываемой детали может быть не вполне цилиндрической и, кроме того, кулачки могут быть не строго симметричными в отношении их продольной оси. Вследствие этого при неподвижных кулачках деталь может оказаться зажатой с прекосом и положение её в процессе обработки может быть нарушено.
-
Разработка схемы закрепления заготовки. Определение силы зажима.
Чтобы удержать деталь от проворачивания под действием вертикальной составляющей силы резания Pz, к каждой грани кулачков необходимо приложить нормальную силу N. Для создания таких сил к каждому кулачку вдоль его оси требуется приложить силу W = 2N·cos ( - половина угла призмы кулачка).
при диаметрах детали D до обточки и d после обточки это равенство примет вид:
Сила
таким образом,
Из теории резания металлов известно, что Px≈0,25Pz,
поэтому
таким образом имеем следующее уравнение
2·Q·f·R1=K·Pz·R
К – коэффициент запаса, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку = 2,5
Pz – сила резания = 3,5
R – радиус заготовки = 96
f – коэффициент трения = 0,16
P = 0,6 МПа
-
Выбор вида зажимного механизма, его силовой расчёт.
Сила тяги, которую должен развить привод, зависит, прежде всего, от величины силы резания и от конструкции патрона.
распределение усилий при закреплении корпуса в патроне
из вышеприведенных расчётов мы знаем, что:
сила закрепления корпуса в патроне составляет 2734Н тогда:
зная что :
= 30°
= 6°
= 0,9
получим
определим диаметр гидроцилиндра цилиндра поршня в патроне по формуле:
- коэффициент полезного действия = 0,9
Р – давление сжатого масла = 6 МПа.
получим
Округлим до ближайшего большего нормального значения, получим окончательно
D = 80мм.
-
Расчёт приспособления на точность изготовления изделия.
Погрешность установки у есть отклонение фактически достигнутого положения заготовки при установке в станочном приспособлении от требуемого.
у возникает вследствие несовпадения измерительных измерительных и технологических баз, неоднородности качества поверхности корпуса, неточности изготовления и износа опор кулачков. Погрешность установки вычисляется по погрешностям:
базирования - б
закрепления - з
приспособления - пр
Погрешность установки при укрупнённых расчётах на точность обработки с поправочным коэффициентом, можно определит из справочников по конструированию станочных приспособлений. В ряде других случаев из выражения для технологического допуска на выполняемый размер
y – погрешность вызываемая упругими отжатиями технологической системы под влиянием сил резания;
н – погрешность настройки станка;
u – погрешность от размерного износа инструмента;
T – погрешность обработки, вызываемая тепловыми деформациями технологической системы;
ф – суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности в результате геометрических погрешностей станка и деформаций заготовки при её закреплении.
Отсюда можно определить допустимую величину погрешности установки [y]:
Если принимать, что на точность обработки действуют случайные факторы, распределяющие по закону нормального рассеивания (t = 3 и
), то
-
Разработка технических требований на приспособление.
Отклонение от параллельности оси В от базы А не более 0,02/300
Давление в гидросистеме 5-10 Мпа
Нижний кулачок должен свободно покачиваться в пределах 3°.
Двухкулачковый гидравлический патрон с самоцентрирующимися кулачками:
Точность установки в осевом направлении 25 – 110 Мкм;
Допуск биения, степень точности по ГОСТ 24643-81 в зависимости от класса точности по ГОСТ 2675-80 (Н,П,В,А);
Применяются на станках токарных автоматах и полуавтоматах.
Часть IV
Огранизационно-экономическая.
-
Расчёт экономической эффективности технологического процесса.
-
Введение.
-
В экономической части проекта представлен расчёт экономического эффекта от внедрения станков с ЧПУ.
Экономический эффект от увеличения срока службы нового станка с ЧПУ до первого капитального ремонта получают в результате снижения стоимости всех видов ремонтов, приходящихся на один год работы станка, и увеличения годовой производительности вследствие снижения простоев в плановых ремонтах.
Экономический эффект от повышения надёжности (безотказности) нового станка с ЧПУ получают благодаря экономии текущих затрат на неплановые ремонты и увеличении и увеличению годовой производительности за счёт увеличения коэффициента загрузки в связи с уменьшением простоев в неплановых ремонтах.
Определение экономического эффекта от улучшения качества обработки на станках с ЧПУ повышенной точности рассмотрено в экономической части дипломного проекта.
Внедрение предлагаемого приспособления (гидравлический двухкулачковый патрон с самоцентрирующимися кулачками) помимо повышения точности базирования способствует существенному сокращению технологического процесса. А вследствие чего сокращается время на обработку корпуса, снижая при этом его себестоимость.
Оснащение Токарно-револьверного станка с ЧПУ 1В340 Ф30 промышленным роботом М20П.40.01 приводит к повышению точности установки детали в гидравлический двухкулачковый патрон с самоцентрирующимися кулачками. Так же отпадает необходимость постоянного присутствия оператора ЧПУ. Сокращается количество технического персонала цеха. Соответственно снижается фонд заработной платы, что ведёт к направлению сэкономленных материальных средств на последующую модернизацию производства.
-
Вносимые преимущества.
Внедрение станков с ЧПУ – важнейшее направление автоматизации серийного и мелкосерийного производства в машиностроении, где в настоящее время используются главным образом универсальные станки с ручным управлением (РУ).
Основные преимущества станков с ЧПУ по сравнению с универсальными станками с РУ:
сокращение основного и вспомогательного времени обработки деталей;
повышение точности обработки;
простота и малое время переналадки;
возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в квалифицированной рабочей силе;
применение многостаночного обслуживания;
снижение затрат на специальные приспособления;
сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки;
концентрация операций, что обеспечивает сокращение оборотных средств в незавершённом производстве, а также затрат на транспортировку и контроль деталей;
уменьшение брака по вине рабочего.
Повышение производительности нового станка с ЧПУ обеспечивает снижение на единице продукции эксплуатационных расходов (по заработной плате станочников и другим статьям), а в ряде случаев и удельных капитальных вложений на приобретение станка.
-
Таблица исходных данных.
| №п/п | Параметры, показатели | Ед. измерения | Кол-во |
| 1 | Годовая программа выпуска | Шт. | 1000 |
| 2 | Годовой фонд времени работы оборудования | Час. | 4015 |
| 3 | Годовой фонд времени работы рабочих | Час. | 1840 |
| 4 | Часовая тарифная ставка рабочего | Руб. | 50 |
| 5 | Единый социальный налог | % | 35,6 (5,03 руб.) |
| Время затрачиваемое на выполнение основных переходов операции: | |||
| 6 | 005 | Мин. | 8,812 |
| 7 | 010 | Мин. | 1,0 |
| 8 | 015 | Мин. | 0,85 |
| 9 | 020 | Мин. | 0,3 |
| 10 | 025 | Мин. | 0,214 |
| 11 | 030 | Мин. | 0,217 |
| 12 | 035 | Мин. | 0,36 |
| Время затрачиваемое на выполнение вспомогательных переходов операции: | |||
| 13 | 005 | Мин. | 1,375 |
| 14 | 010 | Мин. | 0,510 |
| 15 | 015 | Мин. | 0,485 |
| 16 | 020 | Мин. | 0,420 |
| 17 | 025 | Мин. | 0,720 |
| 18 | 030 | Мин. | 0,492 |
| 19 | 035 | Мин. | 0,517 |
| 20 | Токарно-револьверный станок с ЧПУ 1В340 Ф30 | Шт. | 1 |
| 21 | Промышленный робот М20П.40.01. | Шт. | 1 |
| 22 | Вертикально-сверлильный станок 2М112 | Шт. | 1 |
| 23 | Вертикально-сверлильный станок 2Н118 | Шт. | 1 |
| 24 | Резьбонарезной и резьбофрезерный станок полуавтомат 2056 | Шт. | 1 |
| 25 | Вертикально-сверлильный станок 2Н125 | Шт. | 1 |
| Цена станка: | |||
| 26 | Токарно-револьверный станок с ЧПУ 1В340 Ф30 | Руб. | 350000 |
| 27 | Промышленный робот М20П.40.01. | Руб. | 300000 |
| 28 | Вертикально-сверлильный станок 2М112 | Руб. | 102500 |
| 29 | Вертикально-сверлильный станок 2Н118 | Руб. | 70000 |
| 30 | Резьбонарезной и резьбофрезерный станок полуавтомат 2056 | Руб. | 230000 |
| 31 | Вертикально-сверлильный станок 2Н125 | Руб. | 95000 |
| Мощность станка: | |||
| 32 | Токарно-револьверный станок с ЧПУ 1В340 Ф30 | кВт. | 6,2 |
| 33 | Вертикально-сверлильный станок 2М112 | кВт. | 0,6 |
| 34 | Вертикально-сверлильный станок 2Н118 | кВт. | 1,5 |
| 35 | Резьбонарезной и резьбофрезерный станок полуавтомат 2056 | кВт. | 1,3 |
| 36 | Вертикально-сверлильный станок 2Н125 | кВт. | 2,2 |
| 37 | Цена за 1 кВт/час. электроэнергии | Руб./кВт.ч. | 1,1 |
| 38 | Масса детали | Кг. | 2,3 |
| 39 | Цена за 1 кг. алюминия | Руб. | 15 |
| 40 | Цена за 1 кг. отходов | Руб. | 4,3 |
-
Расчёт производительности.
Производственная программа – 1000 штук в год; количество выпускаемых изделий по неизменяемым чертежам – 4000 штук. Тип производства – мелкосерийный.















