РЕФЕРАТ Спроектовано систему вимірювання обертового моменту на вихідному валу редуктора 1 Технологическая часть

РЕФЕРАТ

Проведено опис конструкції деталі, її призначення і умови роботи. Обґрунтування вибору матеріалу деталі. Вибір обладнання, ріжучого інструмента. Визначення режимів різання для токарної, свердлильної та фрезерної обробки.

В конструкторській частині було розроблено токарний РТК, свердлильно-фрезерний, зубофрезерний, шліфувальний та РТК іонно-плазмової обробки. Визначення кількості обладнання основного виробництва.

Спроектовано систему вимірювання обертового моменту на вихідному валу редуктора

Содержание

Введение………………………………………………………………….……….7

1 Технологическая часть

1.1 Назначение и условия работы детали……………………………………..10

1.2 Химический состав, физико-механические характеристики……………..10

1.3 Состав кинематической схемы движения инструмента для каждого перехода……………………………………………………………………………10

1.4 Формирование группы деталей и конструирование комплексной детали………………………………………………………………………………11

1.5 Определение комплексной детали по коду ЕСКД ………………………..12

1.6 Расчет годовой программы запуска деталей………………………………12

1.7 Оценка технологичности детали…………………………………………...14

1.8 Определение припуска расчетно-аналитическим методом и расчет операционной системы …………………………………………………………...14

1.9 Определение припусков нормативным методом и расчет операционных систем………………………………………………………………………………16

1.10 Расчет режимов резания для токарной обработки диаметральных размеров……………………………………………………………………………16

1.11 Определение режимов резания токарной обработки для торцевых поверхностей……………………………………………………………………..20

1.12 Определение режимов резания токарной обработки для торцевых поверхностей……………………………………………………………………..23 1.13 Определение режимов резания для сверлильной обработки………..25 1.14 Определение режимов резания для фрезерной обработки…………...27 1.15 Определение норм времени для работы на станках с ЧПУ…………..29 1.16 Определение норм времени для токарной обработки на станках с ЧПУ………………………………………………………………………………..29 1.17 Определение норм времени для фрезерной обработки на станках с ЧПУ………………………………………………………………………………..32 1.18 Выбор режущего инструмента для токарной обработки…………….34 1.19 Выбор режущего инструмента для сверлильной обработки…………..35 1.20 выбор режущего инструмента для фрезерной обработки……………36

2 Конструкторская часть

2.1 Определение количества оборудования основного производства…….39

2.2 Расчёт системы инструментального обеспечения……………………….40

2.3 Расчёт массы стружки………………………………………………………42

2.4 Подбор оборудования……………………………………………………..42

2.5 Токарный станок модели ИРТ180ПМФ4………………………………..42

2.6 Горизонтальный сверлильно-ырезерно-расточной станок модели ИРТ5320ПМФ4…………………………………………………………………...43.

2.7 Станок круглошлифовальный 3М153У…………………………………44

2.8 Зубофрезерный станок 2В371……………………………………………45 2.9 Устройство автоматической смены инструмента……………………….45 2.10 Модульное оборудование удаления отходов………………………….46 2.11 Назначение и принцип работы РТК ионно-плазменного напыления…47 2.12 Промышленный робот М20П…………………………………………..48 2.13 Исходные данные по проектированию гибкого автоматизированного производства……………………………………………………………………..49 2.14 Определения состава оборудования основного оборудования………50 2.15 Расчет и проектирование межоперационного склада заготовок и деталей……………………………………………………………………………54 2.16 Расчет числа позиций загрузки и разгрузки………………………….. 2.17 Расчет числа позиций контроля………………………………………... 2.18 Определения состава для транспортирования деталей………………. 2.19 расчет состава оборудования для транспортирования инструментов…………………………………………………………………….. 2.20 Определения состава оборудования для транспортирования стружки…………………………………………………………………………… 2.21 Расчет годовой программы запуска……………………………………. 2.22 Расчет годовой трудоемкости цеха……………………………………... 2.23 Расчет грузопотоков……………………………………………………... 2.24 Проектирование системы обслуживания механосборочного цеха…... 2.25 Система контроля качества изделий 2.26 Определения площадей складов и вспомогательных помещений…… 2.26 Определение численности ИРТ…………………………………………. 2.27 Расчет общих потребностей цеха……………………………………….. 2.28 Выбор типа и конструкции здания………………………………………

3 Специальная часть 3.1Система управления движением по одной координате…………………. 3.2 Описание элементов схемы……………………………………………….. 3.3 Разработка стенда для контроля крутящего момента на выходном валу редуктор…………………………………………………………………………... 3.4Разработка схемы управления тензометрическим датчиком…………… 3.5 Описание элементов………………………………………………………...

4 Охрана труда

4.1 Анализ вредных факторов на производстве

4.2 Определение требуемого воздухообмена в помещении

5 Экономическая часть

5.1 Расчет себестоимости и цены вала-шестерни

5.2 Полная себестоимость изготовления вала-шестерни

Вывод

Перечень ссылок

Введение

Современному машиностроению с серийным характером производства присущи постоянное усложнение конструкции и увеличение номенклатуры выпускаемых изделий, частая смена объектов производства, сокращение сроков освоения новой продукции. Эффективным средством реализации указанного является широкое применение гибких производственных комплексов (ГПК) – гибких автоматизированных участков (ГАУ) и гибких автоматизированных линий (ГАЛ), управляемых от ЭВМ и работающих по принципу гибко перестраиваемой технологии.

Гибкие производственные системы (ГПС) – это совокупность в различных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов (РТК), гибких производственных модулей (ГПМ), отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного промежутка времени, обладающая свойством автоматической переналадки при производстве изделий различной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

По организационным признакам выделяют следующие ГПС: гибкая автоматизированная линия (ГАЛ), гибкий автоматизированный участок (ГАУ), гибкий автоматизированный цех (ГАЦ).

Разработка технологических процессов входит основным разделом в технологическую подготовку производства.

Технологический процесс разрабатывают на основе имеющегося типового или группового процесса. По технологическому классификатору формируют технологический код. По коду изделие относят к определенной классификационной группе и действующем для нее технологическому процессу. Важным этапом разработок является нормирование технологического процесса.

Базовой, исходной информацией для проектирования служат: рабочий чертеж детали, технологические требования, регламентирующая точность, параметры шероховатости и другие требования качества, объем готового выпуска изделия. Маршрутную технологию разрабатывают, выбирая технологические базы и схемы базирования, для всего технологического процесса. Выбирают две системы баз – основные и черновые. Всю механическую обработку распределяют по операциям, таким образом, выявляют последовательность выполнения операций и их число.

Построение маршрутной технологии во многом зависит от конструктивно-технологических особенностей детали и требования точности, предъявляемых к ее основным поверхностям.

Деление всего объема обработки на операции, выбор оборудования, формирования операций по содержанию зависят также от условий производства.

В маршрутной технологии в процессе обработки с учетом места каждой операции в маршрутной технологии. Операционная технология позволяет выдать задание на конструировании специального оборудования. Средствами автоматизации, на разработку средств технологического оснащения и метрологического обеспечения технологического процесса. Определяющий возможность организации поточного производства.

Технологичность конструкции детали определяют с учетом условий её производства. Выявляют возможные трудности обеспечения параметров шероховатости поверхности, размеров. Форм и расположения поверхностей детали (ширина канавок и пазов, фасок и т.п.) должны быть унифицированы.

Заготовку выбирают исходя из минимальной себестоимости готовой детали для заданного годового выпуска. Чем больше форма и размеры заготовки, приближаются к форме и размерам готовой детали, тем дороже она в изготовлении но тем проще и дешевле её последующая механическая обработка и меньше расход материала. Выбор заготовки после соответствующих технико–экономических обоснований назначение точности по соответствующему ГОСТу на заготовку и указанием на чертеже заготовки наносят общие припуски и обозначают отверстия. Которые образуются в результате обработки, а в заготовке отсутствуют.

В современной авиационной технике детали работают в особо сложных эксплуатационных условиях одновременного действия статических, динамических и термоциклических нагрузках, температуры, а также агрессивной коррозионной и эрозионной среды. Это приводит к появлению различных дефектов: развитию усталостных трещин, коррозии и др. В подавляющем большинстве случаев эти дефекты, прежде всего, возникают в тонком поверхностном слое деталей.

 

 

Технологическая

Часть

 

Назначение и условия работы детали

Зубчатое зацепление находит широкое применение в современной технике, необходимо для передачи крутящего момента с изменением частоты вращения валов,… 1.2. Химический состав, физико-механические характеристики Материал обрабатываемой детали сталь 45. Сталь 45 – углеродистая, конструкционная сталь. Физико-механические…

Составление кинематической схемы перемещения инструмента для каждого перехода

Токарной обработке подлежат диаметральные поверхности № 3, 6, 9, 12, 17,

И торцевые поверхности № 1, 4, 7, 11, 14, 16, 18, а также фаски (поверхности № 2, 5, 8, 10, 13, 15, 19). Сверлению подлежат поверхности № 20,

Фрезерованию № 22, зубофрезерованию № 21. Токарной операции предшествовала

фрезерно-центровая обработка.

Способ установки детали в центрах.

Количество ступеней отдельной поверхности для достижения заданной точности размера и шероховатости поверхности берем с приложения 1,

Припуски на механическую обработку берутся с приложения 3.

Формирование группы деталей и конструирование комплексной детали

По мере широкого внедрения методов групповой технологии, партии однотипных деталей увеличиваются. Создаются условия для автоматизации отдельных… Групповой технологический процесс разрабатывается на некоторую группу… Групповой технологический процесс механической обработки разрабатывается на так называемую комплексную деталь,…

Определение кода комплексной детали по классификатору ЕСКД

Базовое обозначение является общим для всех исполнений, оформленных одним групповым чертежом, и представляется в графе 2 углового штампа основных надписей чертежа и в таблице исполнительных размеров для первого исполнения.

Порядковый номер исполнения присваивается для всех исполнений, кроме первого, с 01 до 99. Код классификационной характеристики присваивают изделию и конструкционному изделию по классификатору ЕСКД

Структура кода классификационной характеристики:

 

класс: 72 – деталь тела вращения с элементами зубчатого зацепления;

подкласс: 1 - колесо с зубчатой цилиндрической передачей, модуль свыше 1мм;

группа: 4 – консольный зубчатый венец;

подгруппа: 5 – без центрального отверстия;

вид: 4 – без кольцевых пазов на торцах, с пазами на наружной поверхности, с отверстием вне оси детали.

Расчет годовой приведенной программы запуска деталей

N =35000 шт. m =7 кг. N =36000 шт. m =7,7 кг. N =36000 шт. m =6,9 кг.

Оценка технологичности детали

Технологичность детали – это свойство детали, заложенное в ней при проектировании и позволяющая получить наиболее рациональными способами деталь с требуемым качеством при минимальных затратах труда, средств и материала.

По оценки технологичности существуют стандарты оценки с соответствующими показателями технологичности.

Определение припуска расчетно-аналитическим методом и расчет операционных размеров

Для каждого перехода, исходя из определенных выше величин, находим минимальное значение припуска: ; (1.13) где Z- припуск, h- дефектный слой для штамповки, –отклонение заготовки, –погрешность установки, Rz –…

Определение припуска нормативным методом и расчет операционных размеров

Сущность нормативного метода состоит в назначении (установлении и оптимизации) общего припуска на формообразующие операции в зависимости от применяемых методов обработки, требуемой точности, шероховатости и размеров поверхности на основе опытно-статистических данных. Метод базируется на опытных данных, которые не могут учитывать конкретные условия построения технологического процесса. Поэтому нормативные припуски почти всегда получаются завышенными. Припуски были назначены из нормативно технической документации.

Результаты расчета представлены в приложении.

Определение режимов резания для токарной обработки для диаметральных размеров

1. Глубина резания: - для чернового точения (мм); - для чистового точения (мм).

Определение режимов резания для токарной обработки (торцевые поверхности)

Глубина резания: - для черновой подрезки торца (мм); - для чистовой подрезки торца (мм).

Определение режимов резания для токарной обработки для торцевых поверхностей

подрезка торца черновая t1=1,55мм; подрезка торца чистовая t2=0,11 мм; Величина подачи на станках с ЧПУ для технологических операций определяем по эмпирическим формулам

Определение режимов резания для сверлильной обработки

t=0.5D где:D - диаметр отверстия Например, для поверхности №20 D=15 тогда t=0.5∙15=7.5мм

Определение режимов резания для фрезерования

Глубина резания: Величина подачи на станках с ЧПУ для технологических операций определяем по эмпирическим формулам:

Определение норм времени при работе на станках с ЧПУ

Нормой времени согласно ГОСТ 3.1109-82 называют регламентированное время выполнения некоторого объема работ (операций) в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.

Определение норм времени для токарной обработки на станках с ЧПУ

Тшт = Та + ТвКtb + Тоб; (1.77) где:Та – время автоматической основной работы по программе; Время автоматической работы вычисляют по формуле

Определение норм времени для фрезерной обработки на станках с ЧПУ

Тшт = Та + ТвКtb + Тоб,; (1.87) где:Та – время автоматической основной работы по программе; Та = Тоа + Тва,; (1.88)

Выбор режущего инструмента для токарной обработки

- содержание основных компонентов порошков: WC – 79%, TiC – 15%, Co -6%; - плотность γ=11,1-3-11,6-3кг/м3; - предел прочности при изгибе sизг=1150×103МПа;

Выбор режущего инструмента для сверлильной обработки

Для сверлильной обработки выбираем сверло спиральное из быстрорежущей

стали (Р18) с коническим хвостовиком рисунок 6, для станков с ЧПУ (средняя серия), ГОСТ 2 И20-1-80 со следующими геометрическими размерами:

- диаметр сверла d=15мм;

- длина сверла L=205мм;

- длина рабочей части l=140мм;

Физико-механические свойства быстрорежущей стали Р18;

- твердость HRC 63…64;

- ударная вязкость после термообработки 30-40 кгс м/см

- термостойкость (при HRC 620 ° С)

- удельная производительность шлифования 1

- предел прочности при растяжении =3,45ГПа

 

Рисунке 6- сверло спиральное

Выбор режущего инструмента для фрезерной обработки

Для фрезерования хвостовика выбираем фрезу с коническим хвостовиком (ГОСТ 20537-75) со следующими геометрическими размерами:

Для фрезерования хвостовика выбираем фрезу с коническим хвостовиком (ГОСТ 20537-75) со следующими геометрическими размерами:

- диаметр фрезы D=20 мм;

- длина фрезы L=92мм;

- длина рабочей части l=22 мм;

- конус Морзе 4;

- число зубьев z=4.Материал - твердый сплав Т15К6.

Конструкция фрезы приведена на рисунке 7

Рисунок 7 – Фреза с коническим хвостовиком

Конструкторская часть

 

 

Определение количества оборудования основного производства

N=tг/to , (2.1) где tг - годовая трудоёмкость изготовления детали, to – штучное время… N = tг/to = 28000*60/45 = 36000 (шт.)

Подбор оборудования

Основным критерием определяется возможность включения станка в ГПС его уровень автоматизации по этому критерию можно определить какие станки, каких… Исходя из этого, при создании ГПМ отбираются станки, которые имеют… Для возможности стыковки ПР необходимо следующие модернизации станков:

Токарный станок модели ИРТ180ПМФ4

Токарный станок с ЧПУ модели ИРТ180ПМФ4 рисунок 9 предназначен для выполнения различных токарных операций на заготовках, установленных в центрах или в патроне. На станках можно обрабатывать изделия цилиндрическими, коническими и фасонными поверхностями, производить наружное точение, сверление, растачивание, нарезание резьбы. Диапазоны регулирования частоты вращения шпинделя и подач позволяют производить обработку изделий из черных и цветных металлов и жаропрочных сталей. Станок оснащен четырехсторонним резцедержателем с быстросменными блоками инструментов, поворот которых осуществляется по программе. Конструкция резцедержателя позволяет устанавливать до восьми инструментов.

Рисунок 9 – Габаритный план токарного станка модели ИРТ180ПМФ4

Горизонтальный многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточной станок модели ИР320ПМФ4

На станке выполняют различные виды обработки, свойственные станкам сверлильно-фрезерно-расточной группы. Широкий диапазон частот вращения шпинделя и…     Рисунок 10 – Габаритный план…

Станок круглошлифовальный 3М153У

Исходя из характеристик детали, для круглошлифовальной операций подбираем ст. мод. 3М153У.

Предназначен для наружного шлифования цилиндрических, конических и торцевых поверхностей деталей при установке их в центрах. Изготовляется для нужд народного хозяйства и на экспорт.

Класс точности станка по ГОСТ 8-77.

Габаритный план круглошлифовального станка представлен на рис. 11

Рисунок 11 - Габаритный план круглошлифовального станка модели 3М153У

Зубофрезерный станок 5В371

Исходя из характеристик детали, для зубофрезерной операций подбираем станок особо высокой точности. Основные характеристики станка модели 5В371.Габаритный план горизонтального зубофрезерного станка представлен на рисунке 12

 

Рисунок 12 - Габаритный план горизонтального зубофрезерного станка

Устройство автоматической смены инструмента

В ГПС смена инструмента происходит автоматически. Основная цель – сократить время простоя дорогостоящих станков. Смену инструмента осуществляют следущие устройства:

- накопители, револьверные головки(РГ), магазины инструментальных гильз, инструментальные магазины;

- загрузочно-разгрузочные устройства для смены и установки инструмента в шпиндель станка;

- промежуточные конвейеры.

РГ представляют собой несколько инструментальных шпинделей смонтированных в поворотном корпусе. Смена инструмента происходит за 2-3 сек. Различают РГ с перпендикулярным расположением к оси головки, представлены на рисунке 13, и с параллельным, представлены на рисунке 13.1.

 

Рисунок 13 -. Перпендикулярная револьверная головка

Модульное оборудование системы. Удаления отходов производства. Технологические проблемы удаления стружки

В условиях автоматического режима обработки удаление стружки из зоны резания является одним из важных условий надежной, качественной и… Для удаления стружки используются системы (рис. 15), состоящие из следующих… - пылестружкоотводчиков, которые осуществляют удаление пыли и стружки из зоны резания;

Назначение и принцип работы РТК ионно-плазменного нанесения покрытий

Данный РТК, предназначен для нанесения ионно-плазменного покрытий (TiN, Ti) на зубья вала-шестерни, с целью повышения их износостойкости. А, следовательно, увеличения времени их работы.

В данном РТК реализуются все необходимые операции для получения качественных покрытий, а именно достижение нужной чистоты поверхностного слоя путем промывки и последующей сушки исходных деталей, а далее нанесение покрытия в установке «Украина - 3». Загрузку установки и транспортировку деталей осуществляет промышленный робот М20П40.01-02. Детали расположены по одной в специальном деталедержателе. Робот принимает детали и после ионно-плазменной обработки слаживает на тактовый стол.

Промышленный робот М20П

Для обслуживания станков всех типов подбираем промышленный робот М20П, схема которого приведена на рисунке 17

Рисунок.17 Промышленный робот М20П

Промышленный робот с ЧПУ М2ОП предназначен для автоматизации установки – снятия заготовок и деталей, смены инструментов и других вспомогательных операций при обслуживании станков с ЧПУ. Устройство данного типа может обслуживать одни или два станка и образовывать вместе с накопительными и транспортными устройствами гибкий производственный обрабатывающий комплекс, предназначенный для продолжительной работы без участия оператора.

Исходные данные по проектирование гибкого автоматизированного участка

2) число операций, выполняемых на участке в течение месяца, О=210, шт. 3) средняя масса и габариты обрабатываемых деталей; m=50кг, l b h=300 … 4) среднее месячное количество наименований деталей (номенклатура), обрабатываемых на автоматизированном комплексе…

Определение количества и состава оборудования основного производства.

ч (2.8) где kнаим - среднее месячное количество наименований деталей (номенклатура),… Nнаим - средняя месячная программа выпуска деталей одного наименования;

Рисунок 18 - Диаграмма загрузки станков

Производим подбор оборудования. Полученные результаты сводим в таблицу.

Таблица 2.1 - Состав и количество оборудования

Модель станка	Модель УЧПУ	Средняя станкоемкость T0i	Количество оборудования в комплексе	Коэффициент загрузки KЗi
расчетное CРi	принятое CПi
ИР500ПМФ4	Н5-5	0,97	4,85		0,97
ИР500ПМФ4	Н5-5	0,58	2,9		0,96
3Н764Ф1	Н5-5	0,35	1,75		0,87

 

Таблица 2.2 - Параметры станка ИР500ПМФ4

Параметр	ИР500ПМФ4
Размеры стола-спутника l×b, мм	500x500
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг
Перемещение подвижных узлов, мм: - по оси Х - по оси Y - по оси Z
Мощность главного привода, кВт
Число инструментов в магазине, шт.
Время смены инструмента, с.	12,5
Число столов-спутников в накопителе, шт.	4;12
Время смены столов-спутников в накопителе, с.
Масса станка без оборудования, т.

 

Рисунок 19 - Фрезерно-расточной станок ИР500ПМФ4

В таблице 2.3. приведены параметры карусельно-шлифовального станка 3Н764Ф1.

Таблица 2.3 - Параметры карусельно-шлифовального станка

Параметр	3Н764Ф1
Наибольший диаметр шлифуемого изделия, мм
Наибольшая высота шлифуемого изделия, мм
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг
Диаметр планшайбы, мм
Горизонтальная и вертикальная непрерывные подачи (бесступенчатое регулирование), мм/мин	10-1500
Количество ступеней горизонтальных и вертикальных врезных подач
Горизонтальные и прерывистые вертикальные врезные подачи, мкм	2,5-50
Габарит станка, мм	8800×8500×5800
Масса станка с электрооборудованием, кг

 

Рисунок .20 - Крусельно-шлифовальный станок 3Н764Ф1

Концепция производства зависит от типа производства. Ориентировочно тип производства устанавливают на начальной стадии проектирования. Основным критерием при этом служит коэффициент закрепления операций. Это отношение числа всех технологических операций О, выполняемых в течение месяца на механическом участке, к числу рабочих мест этого участка Р:

 

(2.13)

Типы машиностроительных производств характеризуются следующимизначениями коэффициента закрепления операций:

К_ЗО £ 1 – массовое производство;

1 < К_ЗО £ 10 – крупносерийное производство;

10 < К_ЗО £ 20 – среднесерийное производство;

20 < К_ЗО £ 40 – мелкосерийное производство;

К_ЗО > 40 – единичное производство;

Таким образом, = 21, мы имеем мелкосерийное производство и экономически целесообразно является проектирование гибкого автоматизированного участка.

Расчет и проектирование межоперационного склада заготовок и деталей

Спутник располагается в отдельной ячейке стеллажа. Таким образом, число наименований деталей определяет число ячеек в стеллаже. Минимальное число… Так как автоматизированные комплексы позволяют обрабатывать широкую… КСТЕЛ » 1,2 Кнаим. = 1,2 ∙ 50 = 62. (2.1)

Расчет числа позиций загрузки и разгрузки

Расчет необходимого числа позиций nПОЗ производят по формуле ; (3.1) где t – средняя трудоемкость операций на позиции (только загрузки или разгрузки, если операции разделены, или…

Расчет числа позиций контроля

В автоматизированных комплексах, у которых отсутствует активный контроль на станках в процессе обработки деталей, необходимо вести проверку… (2.15) где tК – суммарное время контроля одной детали, мин.

Определение состава оборудования для транспортирования деталей

Транспортная система инструмента осуществляет своевременную доставку и замену инструментальных наладок или всего магазина инструментов станков для… Работа автоматизированного комплекса, оснащенного накопителем для хранения… Штабелер, расположенный со стороны станков, должен передавать спутники с заготовками со стеллажа на станки и со станка…

Определение состава оборудования для транспортирования инструмента

На стадии технического предложения необходимо произвести расчеты по определению основных параметров транспорта инструмента и определить: 1) характеристику центрального магазина инструментов (склада); 2) число и функции подвижных транспортных механизмов.

Определение состава оборудования для транспортирования стружки

При количестве стружки 0,3..0,65 т в год на 1 м2 площади цеха предусматривают линейные конвейеры вдоль станочных линий со специальной тарой в конце… Если на 1 м2 площади цеха приходится 0,65..1,2 т стружки в год при общем… Для крупных цехов при количестве стружки более 1,2 т в год на 1 м3 площади цеха и при общем количестве более 5000 т в…

Расчет годовой программы запуска

В цехе предусмотрен один участок для выпуска детали типа «вал-шестерня» и два участка для выпуска детали типа корпус. Для расчета годовой программы выпуска для цеха необходимо просуммировать годовые программы выпуска отдельных участков.

, (2.50)

где N_НАИМ – средняя месячная программа выпуска деталей одного наименования, K_НАИМ – среднее месячное количество наименований деталей (номенклатура), n – количество участков в цеху.

N_{НАИМ.КОРПУС} = 28 шт., K_{НАИМ.КОРПУС} =50 шт., n_КОРПУС =1, Р_{ВЫП.ВАЛ} =18000 шт., n_ВАЛ =2.

шт.

Расчет годовой трудоемкости для цеха

Годовая суммарная трудоемкость цеха определяется по зависимости:

, (2.51)

где t_ГОД.1 – годовая суммарная трудоемкость участка выпуска вала-шестерни, t_ГОД.2 – годовая суммарная трудоемкость участка выпуска корпуса, n₁ – количество участков для выпуска вала в цехе, n₂ – количество участков для выпуска корпуса в цехе.

, (2.52)

где t_ОБ - штучное время изготовления детали, час.

час.

час.

Определяем годовую суммарную трудоемкость цеха по зависимости (2.1):

час.

Расчет грузопотоков

, (2.53) где mДЕТ – масса детали, NВЫП.СУТКИ – программа выпуска в сутки. Для участков выпуска вала-шестерни:

Проектирование системы технического обслуживания механосборочного цеха

Система технического обслуживания механосборочного производства предусматривается для удаления и переработки стружки и обеспечения рабочих мест охлаждающими жидкостями.

При выборе способов удаления и переработки стружки определяют её количество как разность массы заготовок и деталей.

В условиях автоматического режима обработки удаление стружки из зоны резания является одним из важных условий надежной, качественной и высокопроизводительной обработки изделий на металлорежущем оборудовании ГПС. Наличие стружки может привести к появлению дефектов на обрабатываемой поверхности, вызвать преждевременный износ режущего инструмента, его затупление и поломку. Наибольшую помеху в автоматическом режиме работы оборудования создают различные виды сливной и спиральной стружки.

Стружку из рабочей зоны станков удаляют смывом (подачей эмульсии), сжатым воздухом или путём перемещения подвижными элементами конвейеров.

Для удаления стружки от отдельных станков в ГПС целесообразно использовать скребковый конвейер.

Скребковый цепной конвейер (рис. 7.1) имеет желоб 9 (смонтированный в бетонном канале 10), к боковым стенам которого приварены верхние 11 и нижние 12 направляющие уголки. На уголках смонтированы (на осях 7) ролики 8 пластинчатой цепи 2. Цепь натянута на звёздочки 1 и 5. Звёздочка 5 приводится во вращение (через редуктор) от электродвигателя. На цепи жёстко укреплены скребки 6. При движении цепи ни нижние скребки перемещают поступающую от станков 4 стружку по желобу 9, который сверху закрыт крышками 3.

 

Рисунок 30 - Скребковый конвейер для отвода стружки

Отвод стружки производится в специальную тару − ящик модели 4НДП −0,25.

От шлифовального станка сбор стружки и пыли осуществляется передвижным пылестружкоотсасывающим агрегатом модели ВЦНИИОТ-900. Схема агрегата приведена на рис. 7.2.

Технические характеристики агрегата:

Производительность, м³/ч 900

Полное разрежение, создаваемое вентилятором, кг/ м³ 340

Мощность, кВт 1,7

Частота вращения, об/мин 2850

Фильтрующая поверхность ткани, м² 2,2

Воздушная нагрузка на ткань, м³/м²*ч 410

Габариты, мм 800х716х1665

Произведём расчёт массы стружки:

Рассчитанный суммарный грузопоток стружки для цеха:

кг/сут.

Определяем среднее количество стружки возле одного станка:

(2.60)

где - количество станков, обрабатывающих со снятием стружки.

кг

Так как дневная масса стружки возле станка превышает 100 кг, делаем вывод о достаточности установки ящиков для стружки, удаление стружки производится на транспортной тележке, с помощью которой стружка будет вывозиться в конце каждой смены.

Лучшим способом переработки стружки является брикетирование. Для этого используют специальные горизонтальные прессы, на которых стружку прессуют в брикеты цилиндрической формы диаметром 140..180 мм, высотой 40…100 мм и массой 5…8 кг. Так как интенсивность образования стружки на участке очень мала (для стали – 2,7 т/ч), то брикетирование стружки будет происходить в отделении по переработке стружки для цеха.

Приготовление и раздача смазочно-охлаждающей жидкости производится централизованно-циркуляционным способом. Наиболее универсальной СОЖ, применяемой при различных методах обработки заготовок из различных материалов, является Укринол 1М. При централизованно-циркуляционном способе в состав подсистемы входит центральная корпусная станция для приготовления, регенерации и утилизации СОЖ, несколько циркуляционных установок и сеть трубопроводов для подачи жидкости к станкам и отвода в циркуляционную установку для фильтрации (рис. 7.3).

 

Рисунок 32 - Схема централизованно-циркуляционной системы снабжения станков охлаждающей жидкостью:

1 – станок; 2 – бак-отстойник; 3 – пластинчатый конвейер; 4 – приемник для шлама; 5 – насос; 6 – фильтр; 7 – бак для очищенной жидкости

В процессе работы происходит постепенное разложение и загрязнение охлаждающих жидкостей и масел. Периодичность общей замены СОЖ зависит от состава жидкости, её свойств, режимов работы станков, периодичность долива. Однако чем больше объём системы охлаждения, тем больше срок службы жидкости, поэтому при централизованно-циркуляционном способе обеспечивается наибольшая продолжительность работы без замены СОЖ.

Поток СОЖ смывает стружку, образующуюся при обработке детали на станке 1, и направляет её (вместе с жидкостью) в канал 2. В канале размещён скребковый конвейер 4, перемещающий стружку на конвейер 5. Наклонный участок конвейера 4 обеспечивает отделение стружки от СОЖ. Под конвейером 4 установлен металлический лист с отверстиями, через которые жидкость стекает в канал, соединённый с баком-отстойником 3, откуда очищенная СОЖ перекачивается в систему для повторного использования.

 

Рисунок 33 - Централизованная система отвода СОЖ и стружки

Система контроля качества изделий

ü Хранение информации об изготовляемых изделиях (их конфигурации, технических требованиях к ним и т.д.); ü Проведение настройки контрольно-измерительных приборов; ü Обеспечение своевременной изоляции обнаруженного брака;

Определение площадей складов и вспомогательных площадей

Механосборочный цех включает в себя производственные участки, вспомогательные подразделения, служебные и бытовые помещения, а также помещения… Вспомогательные подразделения создают для обслуживания и обеспечения… 1) Цеховой склад материалов, заготовок и деталей;

Определение численности ИТР

Расчёт числа рабочих в зависимости от этапа проектирования, степени детализации проектных решений ведут по-разному. При технико-экономическом обосновании проектов принимают укрупнённые методы… К производственным рабочим механических и сборочных цехов относят наладчиков оборудования, слесарей для выполнения…

Расчет общих потребностей цеха

Для расчета электроэнергии все токоприемники цеха разбиваются на группы по однородности характера работы и для каждой группы определяют суммарную… 1. Годовой расход электроэнергии, потребляемой основным оборудованием,… , (кВт∙час) (2.67)

Выбор типа и конструкции здания

Одноэтажные производственные здания обычно состоят из нескольких параллельных однотипных пролетов, образуемых рядами железобетонных колонн. Размеры… Рекомендуются унифицированные габаритные схемы одноэтажных промышленных зданий… В одноэтажных зданиях каркас помещения и наружные ограждения конструкции компонуются из типовых конструктивных…

Онисание элементов схемы

Для осуществления прямого счета на вход "-1” подается высокий уровень напряжения, а на вход "+1” - отрицательные импульсы. Счет будет…   Рисунок 19 Условное обозначение м/с К555ИЕ7 Таблица 4Назначение выводов К555ИЕ7 D2 …

Разработка схемы управления тензометрическим датчиком

 

Описание элементов

ATmega8515 обладает следующими возможностями: 8 кбайт внутрисхемно программируемой флэш-памяти с возможностью чтения во время записи, 512 байт… Представлен на рис. 23  

Охрана труда

 

Анализ вредных факторов на производстве

Вредный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на работающего, в определённых условиях, приводит к заболеванию или… Опасный производственный фактор – производственный фактор, воздействие… Вредный производственный фактор, в зависимости от интенсивности и продолжительности воздействия, может стать…

Шум.

Производственный шум отрицательно действует не только на людей, работающих на шумных производственных участках, он и на весь континент лиц, обслуживающих данное производство, и на население, проживающее вблизи территории завода.

Источниками шума являются клепальные операции, выполняемые, как правило, пневмомолотками, а также клепальными прессами. Кроме того, шум возникает от сверлильных и зенковальных операций. В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, а также от индивидуальных особенностей человека, шум может оказывать на него различное действие.

Параметры микроклимата в производственном помещении.

Микроклимат в производственных условиях определяется следующими параметрами:

а) температурой воздуха, t28° (С);

б) относительной влажностью j=40-60%;

в) скоростью движения воздуха на рабочем месте v (м/с) (зимой - 0.2... 0.5 м/с, летом - 0.2... 1 м/с).

Опасность поражения электрическим током.

В гибком автоматизированном цехе вероятность поражения электрическим током очень небольшая, ввиду отсутствия магистральных электроприводов и заземления.

Предотвращение и методы борьбы с опасными и вредными производственными факторами

На производстве применяются различные методы борьбы и предотвращения опасных и вредных факторов, в зависимости от источника возникновения используют соответствующие средства и способы.

Методы борьбы с шумом.

1. Уменьшение шума в источнике возникновения в процессе конструирования и изготовления машин, а также путем правильной эксплуатации оборудования. … 2. Применение звукоизолирующих конструкций и звукопоглощающих материалов,… 3. Применение глушителей струйных шумов.

Предотвращение вибраций.

Методы борьбы с проблемами подъёмно-транспортного оборудования. Безопасность труда при подъеме и перемещении грузов в значительной степени… Это обеспечивается тем, что перемещение деталей из стапелей к месту вне стапельной сборки, а также отдельных узлов и…

Предотвращение поражения электрическим током

(ГОСТ 12.1.019-79) : 1. Обеспечение недоступности токоведущих частей (изоляция токоведущих частей,… 2. Электрическое разделение сети (разделение электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой…

Пожарная безопасность

В цехе для устранения очагов возгорания электропроводки используются огнетушители ОУ-2, находящиеся непосредственно возле стапельной сборки. Кроме того, используются ОХП-10 и имеется пожарный щит. На лестничной клетке в пристройке имеется пожарный кран. В цехе предусмотрено 5 выходов, расположенных рассредоточено суммарной шириной 19м, включая выход из пристройки. Правила пожарной безопасности по ГОСТ 12.4.009-83

Определение требуемого воздухообмена в помещении по вредным веществам.

Решение: 1. Определяем объем цеха:  

Экономика

Расчет себестоимости и цены вала-шестерни.

При разработке плана по себестоимости продукции производятся расчёты годовой сметы затрат на производство цеха по калькуляционным статьям затрат… Смета затрат на производство цеха отражает все затраты цеха на годовую… При составлении сметы затрат на производство цеха по калькуляционным статьям расходов затраты группируются следующим…

Полная себестоимость изготовления вала-шестерни

Цеховая себестоимость вала-шестерни. Расчёт цеховой себестоимости вала-шестерни состоит в определении следующих… СЦ=РМ-ВО+ОЗПР+ДЗПР+НЗПР+РСЭО+ОЦР+ИСП+РОП

Вывод

Подведя итоги проделанной работы можно сделать следующие выводы: в ходе бакалаврского проекта был разработан технологический процесс изготовления группы деталей типа "вал - шестерня": разработана заготовка, маршрут обработки, определены припуски на механическую обработку, рассчитаны режимы резания для разных операций.

В конструкторской части дипломного проекта разработана гибкая автоматическая линия на базе семи РТК. РТК позволяет осуществлять автоматическую загрузку, обработку, разгрузку и транспортировку деталей, а также автоматически менять изношенный инструмент. При проектировании данного комплекса учитывалось требование к его максимальной универсальности и компактности. ГАЛ обладает определенной степенью гибкости - незначительное изменение управляющих программ, инструмента и оснастки позволяет перенастроить комплекс для обработки любых деталей группы.

Перечень источников

2. Методические указания к расчету припусков по дисциплине «технология машиностроения», Киев, КПИ,1991, 80 стр. 3. «Справочник технолога-машиностроителя», под редакцией Косиловой, в двух… 4. «Справочник технолога-машиностроителя», под редакцией Косиловой, в двух томах, Т. 2, М., «машиностроение», 1986 г,…

Приложение