Анализ деятельности ПАО "Северсталь"

L3 - длина перебега, мм.

По справочникам необходимо выбрать следующее: длину перебега, длину подвода, режимы резания для токарной операции (для расчёта основного времени).

Находим число оборотов детали с помощью формулы (3.9):

где v - скорость резания, м/мин;

d - диаметр детали, мм.

Для определения основного времени при фрезеровании шпоночной канавки, закрытой с двух сторон, используем формулу (3.10):

где L - длина шпоночной канавки, мм;

Dф - диаметр фрезы, мм;

h - глубина шпоночной канавки, мм;

t - величина вертикального врезания на один ход фрезы, мм.

Основное время для круглого наружного шлифования с продольной подачей, расчётная длина обработки определяются по формулам (3.11) и (3.12)

где L - длина продольного хода стола, мм;

а - припуск на сторону, мм;

n - число оборотов детали в минуту;

k - коэффициент, учитывающий точность шлифования, k = 1,25 для ш 110 и k = 1,7 для ш 85;

Sпоп - поперечная подача круга за один проход, мм;

Sд - продольная подача в долях высоты круга на один оборот детали, Sд = 0,25 ч 0,3 высоты круга;

Вк - высота круга, мм.

L = Lо - (0,2 ч 0,4) · Вк, мм, (3.12)



где Lо - длина шлифуемой поверхности, мм.

Зная припуск найдем примерное число проходов, а затем полученные нами значения сведём в единую таблицу 3.3

Таблица 3.3 - Число проходов

Операция	L, мм	n, об/мин	i
1. Подрезать торец цапфы	66	445	2
Проточить ш 110	41
- черновой		400	2
- чистовой		800	2
Проточить ш 120	34
- черновой		400	1
- чистовой		630	1
2. Подрезать торец крышки	87	445	2

Теперь полученные нами в ходе проведенной работы данные подставляем и в необходимые дря расчета формулы и вычесляем нужные нам значения основного времени и это всё записываем в созданую таблицу 3.4 для технологического времени по переходам.

Таблица 3.4 - Технологическое время по переходам

Операция	tо, мин
1. Подрезать торец цапфы
Проточить ш 110
- черновой
- чистовой
Проточить ш 120
- черновой
- чистовой
2. Подрезать торец крышки
Расточить отверстие ш 110
- черновой
- чистовой
3. Проточить ш 260
- черновой
- чистовой
4. Расточить ш 260
- черновой
- чистовой
5. Подрезать торец обейчатки

Сложив полученные результаты мы получим tоп = 71,33, мин.

Примем вспомогательное время tв = 5,53, мин.

tшт = 71,33 + 3,28 + 5,53 = 80,14, мин.



3.2 Расчет и проектирование протяжки

Техническое задание на проектирование

Необходимо произвести расчеты и сконструировать протяжку для обработки цилиндрического отверстия диаметром D = 85З8(-0,054) и длиной

lи = 110 мм ± 

в заготовке звездочки из стали 40Х с ув = 700 МРа.

После того как произведена операция сверления, отверстие протягивают до диаметра Dо = 84Н11(+0,13) на горизонтально-протяжном станке 7534. На станке установен патрон быстросменный автоматический в соответствии с ГП?Ф 16885-71. Найдём припуск на протягивание с помощью формулы (3.13):

Б = D - D0, мм, (3.13)

где D - окончательный диаметр, мм;

Dо - предварительное отверстие, мм.

Б = 85 - 84 = 1, мм,

Длина протягиваемого отверстия lпр = 110, мм.

Определим значение допусков. Максимальный припуск на протягивание отверстия длиной 80 -- 120 мм и диаметром, начиная от 80 до 120 мм, может составлять 1,4 мм.

Величину Sz выберем по таблице.

Примем Sz = 0,03 мм. Между режущими и калибрующими зубьями необходимо расположить от двух до четырех зачищающих зубьев с постоянно уменьшающимся подъемом на зуб. Для нашей протяжки мы примем z3 = 3 и распределим подъем на зуб:

1/2 Sz = 0,03 · 0,5 = 0,015, мм.

1/3 Sz = 0,01, мм.

1/6 Sz = 0,005, мм.

Используя справочник [8, таблицу 5] находим: размеры стружечных канавок между зубьями, размеры зуба, профиль исходя из площади слоя металла, снимаемого одним режущим зубом протяжки. Нужно, чтобы площадь сечения стружечной канавки между зубьями отвечала условию из формулы (3.14), с помощью формулы (3.15) вычислим площадь сечения среза, снимаемого одним зубом:

(3.14)

где К - коэффициент заполнения канавки;

Fк - площадь сечения канавки, мм2;

Fс - площадь сечения среза металла, снимаемого одним зубом, мм2.

Fс = lи · Sz, мм2, (3.15)

где, lи - длина изделия, мм.

Fс = 110 · 0,03 = 3,3 мм2.

Найдем площадь сечения канавки по формуле (3.16):



Fк = К · 3,3 мм2, (3.16)

Принимаем К = 3;

Fк = 3 · 3,3 = 9,9, мм2.

Округлим до ближайшего наибольшего значения Fк = 12,5 мм2, при прямолинейной форме стружечной канавки зуба принимаем для черновых зубьев: Шаг протяжки t = 10 мм; глубина канавки h = 3,6 мм; b = 4 мм, длина задней поверхности; r = 2 мм, радиус закругления канавки.

tк шаг калибрующих зубьев круглых протяжек 0,6 ч 0,8 шага режущих зубьев. В данном случае tк = 0,8; t = 0,8 ? 10 = 8 мм.

Для улучшения качества обрабатываемой поверхности шаг режущих зубьев протяжки необходимо сделть переменным: от t + (0,2…1) до t _ (0,2…1 мм). Выбираем изменение зуба ± 0,2 мм, отсюда следует что один из двух смежных шагов равен 10 + 0,2 = 10,2 мм, а соответственно второй будет равен10 - 0,2 = 9,8 мм.

Фаска f на калибрующих зубьях плавно увеличивается с 0,2 до 0,6 мм.

Геометрические элементы лезвия режущих и калибрующих зубьев выбираем г = 150; б = 3030?; ак = 10. Число необходимых стружкоразделительных канавок и их размеры подберем по таблице. Предельное отклонение всех передних углов зубьев ± 20, задних углов режущих зубьев ± 30?, задних углов калибрующих зубьев ± 15?.

Расчет максимально допустимого числа одновременно работающих зубьев будем производить по формуле (3.17):

(3.17)



D3 = D - A = 85 - 1 = 84, мм.

Диаметр каждого последующего зуба увеличиваем на 2Sz. На последних трех зачищающих зубьях, предшествующих калибрующим зубьям, подъем на зуб постепенно уменьшается по данным определенным выше.

Диаметр первого зуба D1 = 84, мм.

Таблица 3.5 - Диаметры зубьев

Номер зуба	Диаметр зуба, мм	Допуск, мм
1	84,00	-0,01
2	84,06
3	84,12
4	84,18
5	84,24
6	84,30
7	84,36
8	84,42
9	84,48
10	84,54
11	84,60
12	84,66
13	84,72
14	84,78
15	84,84
16	84,90
17	84,96
18	84,975
19	84,985
20	84,99
21 -- 26	84,99



Число режущих зубьев узнаём с помощью формулы (3.18), а затем уточняем размеры зубьев используя таблицу:

(3.18)

где А - припуск на протягивание, находим по формуле (3.181)

А = D - D3 = 85 - 84 = 1, мм. (3.181)

После рассмотрения схемы расстановки зубьев получилось, что необходимо 17 зубьев.

От типа протяжки зависит число калибрующих зубьев: для цилиндрической протяжки (11-й -- 17-й квалитет) необходимо 5 -- 6 зубьев. В нашем случае принимаем zк = 6.

Принимаем длину протяжки от торца хвостовика до первого зуба в зависимости от длины заготовки, размеров патрона, толщины опорной плиты, приспособления для закрепления заготовки, зазора между ними и других элементов формула (3.19):

l0 = lв + lз + lс + lп + lн,мм, (3.19)

где lв - длина входа хвостовика в патрон, зависящая от конструкций патрона (принимаем lв = 190 мм);

lз - зазор между патроном и стенкой опорной плиты станка, 5 -- 20 мм (принимаем lз = 15 мм);

lс - толщина стенки опорной плиты протяжного станка (принимаем lс = 80 мм);

lп - высота выступающей части планшайбы (принимаем lп = 45 мм);

lн - длина передней направляющей (с учетом зазора Д), lн = (10,75…1) lн = 110 мм.

lо = 190 + 15 + 45 + 80 + 110 = 440, мм.

Проверяем длину хвостовика графически во время вычерчивания рабочего чертежа протяжки. Проверяем длину lо с учетом длины протягиваемой заготовки: lо > Lc; так как в нашем примере h? = lн = 110 мм, то

Lс = 280 + 110 = 390, мм.

Принимаем lо = 440 мм.

Найдём конструктивные размеры хвостовой части протяжки, по ГП?Ф 4044-70 выбираем хвостовик типа 2, без предохранения от вращения с наклонной опорной поверхностью. d1 = 80 мм; d2 = 60 мм; d4 = 80 мм; с = 2 мм; l = 240 мм; l2 = 50 мм; l3 = 50 мм; l4 = 32 мм; r1 = 0,8 мм; r2 = 6 мм; б = 30 мм.

Диаметр передней направляющей d5 принимаем равным диаметру предварительного отверстия заготовки с предельным отклонением по с8, и получаем: d5 = 84 с8; длину переходного конуса возьмем lк = 90 мм, а длину передней направляющей до первого зуба lн = lн + 25 = 110 + 25 = 135 мм.

Таким образом получаем: lн = 135, мм.

От сюда следует что полная длина хвостовика расчитывается с помощью формулы (3.20):

lо = l1 + lк + lн, мм, (3.20)

lо = 240 + 90 + 135 = 465, мм.



Получаем что, диаметр задней направляющей протяжки равен диаметру протянутого отверстия с предельным отклонением по f7, остальные размеры задней направляющей ищем спмощью таблицы.

Длина задней направляющей l3 = 60 мм; размер фаски t = 2,5 мм.

Определим длину протяжки.

Общую длину протяжки и длину режущих, а так же зачищающихи калибрующих зубьев определяем по формулам (3.21), (3.22), (3.23) и (3.24) :

Lо = lо + lр + lч + lк + lз, мм, (3.21)

где lо = 465 мм;

lр - длина режущих зубьев;

lч - длина зачищающих зубьев;

lк - длина калибрующих зубьев.

lр = t · zр, мм, (3.22)

lр = 10 · 17 = 170, мм

lч = t · z3, мм, (3.23)

lч = 10 · 3 = 30, мм.

lк = tк · zк, мм, (3.24)

lк = 8 · 6 = 48, мм.

Lо = 465 + 170 + 30 + 48 + 60 = 773, мм.

Принимаем Lо = 800 мм.

Определяем максимально допустимую главную составляющую силы резания спомощью формулы (3.25):

(3.25)

где Кг = 1 (для г = 150);

Кс = 1, при применении COЖ;

Ки = 1, для зубьев протяжки со стружкоразделительными канавками;

Кг, Кс, Ки - поправочные коэффициенты на изменение условия резания.

Рz max = 9,81 · 700 · 0,030,85 · 85 · 12 = 355500 Н ? 35550,Н м.

Максимально допустимое число работающих зубьев находим по формуле (3.26):

(3.26)

Рассчитываем конструкцию на разрыв во впадине первого зуба и площадь опасного сечения во впадине первого зуба по формулам (3.27) и (3.28):

(3.27)

где F - площадь опасного сечения во впадине первого зуба, мм2.

(3.28)

Напряжение в опасном сечении у не должно быть больше допустимого.

Для круглых протяжек из быстрорежущей стали [у] = 35 кгс/см2.

Условие прочности выполняется формула (3.29):



у < [у], (3.29)

Рассчитаем хвостовик на смятие и площадь опорной поверхности замка по формулам (3.30) и (3.31):

(3.30)

где F1 - площадь опорной поверхности замка, мм.

Допустимое напряжение при смятии не должно превышать 600 МРа, что выполняется.

В наших условиях работы режущую часть протяжки изготавливают из стали С6М5 (ГП?Ф 19265-73), а хвостовик - из стали 40Х (ГП?Ф 4543-71).

Предельные отклонения на основные элементы протяжки и другие технические требования выбираем по ГП?Ф 9126-76.

Центровые отверстия выбираем по ГП?Ф 14034-74, форма В.



Заключение

Результатом выполнения ВКР является возможность модернизации комплекса по упаковке и кантовке рулонов листовой стали. Работа над проектом основана в основном на изучении и поиску существующих недостатков. Проанализировав полученную информацию, мы смогли определить основные направления проектирования, цели и задачи.

Модернизация комплекса по упаковке и кантовке рулонов листовой стали позволит сократить время упаковки рулонов, благодаря чему мы сможем затаривать места складирования для своевременной погрузки и доставки продукции потребителю, а также уменьшить вероятность брака при транспортировке. Благодаря модернизации данного комплекса мы можем выполнит одну из главных задач - это оптимизация производства, сократив численность персонала на одного человека, что не как не скажется на производительности комплекса по упаковке и кантовке рулонов листовой стали. Результатом модернизации комплекса мы получаем повышение количества обрабатываемых рулонов в 1,2 раза в следствии чего возрастет прибыль предприятия. При модернизации комплекса были решены следующие задачи: В связи с появлением новых видов листовой стали, с большей массой, мы заменили четыре ролика, на которые ложится нагрузка от рулонов, на новые, рассчитанные на вес увеличенной по массе рулона.

В связи с увеличением массы рулона, мы так же заменили два гидроцилиндра на более производительные (гидроцилиндры кантователя).

Для сокращения времени упаковки (что составляет 50% времени обработки изделия) , нам пришлось установить два новых автономных электродвигателя, вместо старых гидромоторов.

Итог, проект закончен так как нами была достигнута главная цель: повышение производительности комплекса в связи с увеличением ассортимента и обьемов выпускаемой продукции.



Список использованных источников

металл ролик кантовка

1.Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. / В. И. Анурьев. - Москва: Машиностроение, 2001. - Фом 1 - 728 с.; том 2 - 559 с.; том 3 - 615 с.

2.Дунаев, Р. Ф. Конструирование узлов и деталей машин / Р. Ф. Дунаев, П. Р. Леликов. - Москва: Высшая школа, 1985. - 416 с.

3.Андросов, Б. Б. Основы конструирования машин / Б. Б. Андросов, В. В. Спиченков, Ю. Е. Андрющенко. - Ростов: Издательский центр ДГТУ, 2002. - 454 с.

4.Белов, ?. В. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник / ?. В. Белов. - Москва: Машиностроение, 1989. - 368 с.

5.ГП?Ф 4043--70. Хвостовики плоские для протяжек. Типы и основные размеры: утв. Постановлением Государственного комитета ???С по стандартам от 20.05.70 № 747. - Взамен ГП?Ф 4043-61; введ. 01.07.71. - Москва: ГК ???С по УКРи?, 1971. - 4 с.

6.ГП?Ф 16491--80. Протяжки шпоночные. Технические условия: утв. Постановлением Государственного комитета ???С по стандартам от 20.05.80 № 2237. - ВзаменГП?Ф 16491-70; введ. 01.01.81. - Москва: ИРК Издательство стандартов, 1980. - 6 с.

7.ГП?Ф 18217-90 Протяжки шпоночные. Конструкция: утв. Постановлением Государственного комитета ???С по управлению качеством продукции и стандартам от 01.02.1990 № 135. - ВзаменГП?Ф 18217-80; введ. 01.01.91. - Москва: ГК ???С по УКРи, 1990. - 47 с.

8.ГП?Ф 18218-90 Протяжки шпоночные с утолщенным телом. Конструкция: утв. Постановлением Государственного комитета ???С по управлению качеством продукции и стандартам от 01.02.1990 № 135. - Взамен ГП?Ф 18218 - 80; введ. 01.01.91. - Москва: ГК ???С по УКРи?, 1990. - 9 с.

9.ГП?Ф 18220-90 Протяжки шпоночные для пазов повышенной чистоты. Конструкция: утв. Постановлением Государственного комитета ???С по управлению качеством продукции и стандартам от 01.02.1990 № 135. -Взамен ГП?Ф 18220 - 80; введ. 01.01.91. - Москва: ГК ???С по УКР?, 1990.

10.Гудилин, Н. ?. Гидравлика и гидропривод: учебник для вузов / Н. ?. Гудилин, ?. Т. Хасанов. - Москва: Наука. 1982. - 503 с.

11.Денисов, З. Ф. Расчет производительности машин и оборудования прокатных цехов / З. Ф. Денисов. - Москва: Высшая школа, 1985. - 181 с.

12.Добрыднев, И. ?. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»: учеб. пособие для техникумов по специальности «Обработка металлов резанием» / И. ?. Добрыднев. - Москва: Машиностроение, 1985. - 184 с.

13.Колокольников, П. Г. Организация производства на принципах антикризисного управления с использованием инноваций / П. Г. Колокольников. - Вологда: ВоГФУ, 2009. - 155 с.

14.Колпаков, В. Н. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования. Методические указания к выполнению курсовой работы / В. Н. Колпаков. - Вологда: ВоГФУ. - 1999. - 28 с.

15.Методические рекомендации по оформлению выпускных квалификационных работ, курсовых проектов/работ для студентов очной, очно-заочной (вечерней) и заочной форм обучения / сост. А. Н. Тритенко, О. В. Сафонова. - Вологда: ВоГФУ, 2016. - 103 с.

16.Свешников, В. К. Станочные гидроприводы. Справочник / В. К. Свешников. - Москва: Машиностроение, 1995. - 225 с.

17.Филиппов, Г. В. Сежущий инструмент / Г. В. Филиппов. - Ленинград: Машиностроение, 1981. - 276 с.

Размещено на Allbest.ru

...