Назначение узла "Тяга подключения оператора к основному управлению" и детали "Нижнее основание корпуса"

l - длина врезания и перебега инструмента, мм

i - число рабочих ходов, мм

n - частота вращения заготовки или инструмента, об/мин

S - подача на один оборот, мм/об

Вспомогательное время на операцию:

, где:

Тву - время на установку и снятие заготовки, мин

Тмв - время связанное с выполнением вспомогательных ходов и перемещений при обработке поверхности, мин

Время обслуживания рабочего места:

Тобс принимаем в размере 4% от оперативного времени (Топ):

Время на отдых и естественные надобности:

Тотп принимаем также в размере 4% от Топ

Штучно - калькуляционнон время:

, где

Тпз - подготовительно-заключительное время на партию, мин

пз - размер партии деталей, запускаемых в производство, шт

Подготовительно-заключительное время:

где

Тпз1, Тпз2, Тпз3 - затраты времени, учитывающие дополнительные работы; время на пробную обработку детали соответственно, мин

Расчет норм времени

Определим штучное время на операцию 025 Токарная

Основное время на операцию:

jмин

Время обслуживания рабочего места:

мин

Время перерывов на отдых и личные надобности:

мин

мин

мин

Для последующих операций нормы времени рассчитываем аналогично. Все полученные значения сводим в таблицу

Вывод: расчет норм времени показал, что суммарная трудоемкость механической обработки одной детали в проектируемом технологическом процессе составила _ мин, это на _ % меньше, чем в базовом варианте, где суммарная трудоемкость механической обработки единицы изделия равна _ мин.

Заключение

В ходе дипломного проектирования были разработаны технологические процессы сборки узла «Тяга подключения оператора к основному управлению» и механической обработки «Нижнего основания корпуса» Основой для разработки технологического процесса механической обработки «Нижнего основания корпуса» являлся заводской техпроцесс, над которым был произведен тщательный анализ и сделаны некоторые преобразования. За счет концентрации операций, перевода обработки плоскостей уха концевой фрезой с вертикально-фрезерного станка на горизонтально-фрезерный набором дисковых фрез, перевода обработки отверстия «М» с координатно-расточного станка на токарно-винторезный, исключения шлифовальной и разметочных операций получено снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия. То есть цель дипломного проекта достигнута.

Список использованных источников

1. В.Г. Сорокин «Марочник сталей и сплавов», Москва, «Машиностроение», 1989 г.

2. А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков «Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении», Москва, «Машиностроение», 1976 г.

3. А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков «Справочник технолога-машиностроителя» Т.1, Москва, «Машиностроение», 1986 г.

4. А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков «Справочник технолога-машиностроителя» Т.2, Москва, «Машиностроение», 1986 г.

5. А.Н. Малов «Справочник технолога-машиностроителя» Т.2, Москва, «Машиностроение», 1972 г.

6. Е.С. Антонов «Нормативы режимов резания на механическую обработку», Москва,1983 г.

7. И.М. Белкин «Средства линейно-угловых измерений» справочник, Москва, 1978.

8. В.Е. Антонюк «Конструктору станочных приспособлений» Справочное пособие, Минск, 1991г.

9. Л.В. Худобин Курсовое проектирование по технологии машиностроения», Москва, «Машиностроение», 1989г.

10. Х.Л. Болотин «Станочные приспособления», «Машиностроение», 1973г.А.А. Маталин «Точность механической обработки и проектирование технологических процессов», Ленинград, 1976г.

11. В.В. Адамчук, М.Е. Сорокина «Экономика и социология труда», Учебник для ВУЗов, Москва, ЮНИТИ, 1999г.

12. Л.П. Шариков «Справочник по охране труда», т.4 Ленинград,1976г.

5. Охрана труда

5.1 Общие требования к безопасности производственных процессов

Безопасность производственных процессов обеспечивается целым комплексом проектных и организационных решений, заключающихся в соответствующем выборе технологических процессов, рабочих операций и порядка обслуживания оборудования; производственных помещений или наружных площадок; производственного оборудования и условий его размещения; способов хранения и транспортирования исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства; средств защиты работающих.

Технологические процессы в промышленности чрезвычайно разнообразны, однако имеют ряд общих требований, осуществление которых способствует их безопасности, а именно:

-устранение непосредственного контакта работающих с вредными исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами готовой продукции и отходами производства, оказывающим вредное действие;

-замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением вредных и опасных производственных факторов, на процессы и операции, где действие этих факторов устранено или сведено к минимуму, применение средств комплексной защиты работающих;

-своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источником вредных и опасных производственных факторов;

-применение рациональных режимов труда и отдыха с целью предупреждения возникновения психологических факторов (монотонности, гиподинамии и т.п.)

Общие требования безопасности к производственным процессам изложены в ГОСТ12.3.002-75.

5.2 Безопасность труда при механической обработке резанием

При механической обработке металлов на металлорежущих станках возникает ряд физических, химических и психофизиологических опасных и вредных производственных факторов. Движущиеся части производственного оборудования, инструментов, высокая температура поверхностей обрабатываемых деталей и инструмента, повышенное напряжение в электросети или станочного электричества, при котором может произойти замыкание через тело человека, относятся к категории опасных факторов.

Физическими вредными производственными факторами, характерными для процесса резания, являются повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, высокий уровень шума и вибраций; недостаточная освещенность рабочей зоны, наличие прямой и отраженной блеклости; повышенная пульсация светового потока.

Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимат в производственных помещения помимо местных отсасывающих устройств, обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли, мелкой стружки), предусмотрена приточно-вытяжная общеобменная система вентиляции.

Для рабочих, участвующих в технологическом процессе обработки резанием, предусматриваются удобные рабочие места, нестесняющие их действий во время выполнения работы. На рабочих местах имеется площадь, на которой размещаются стеллажи, тара, и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок, готовых деталей и отходов производства.

На каждом рабочем месте около станка размещаются деревянные решетки на всю длину рабочей зоны.

Рабочие и служащие цехов и участков обработки резанием для защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов обеспечиваются спецодеждой, спецобувью, предохранительными приспособлениями.

Оборудование должно быть установлено на фундамент или прочное основание, тщательно выверено и надежно закреплено. Вновь установленное или вышедшее из капитального ремонта оборудование может быть пущено в работу после приемки его в установленном порядке только с разрешения начальника цеха. И инженера по технике безопасности.

Работа на неисправном оборудовании, при отсутствии или неисправности ограждений запрещается.

При уходе рабочего от станка последний должен быть отключен, а инструмент отведен от обрабатываемой детали.

Ремонт и смазка станков во время работы запрещается.

Кнопки электрических пусковых устройств должны быть защищены от металлической пыли и масла и должны быть утоплены в корпус пусковой коробки на 3-5 мм или снабжены предохранительными устройствами, исключающими возможность случайного включения станка.

Кнопки останова должны быть красного цвета, иметь надпись «стоп» и выступать над панелью на 3 мм.

Органы управления станком должны быть расположены и устроены таким образом, чтобы рабочий в любой момент мог легко быстро пользоваться ими. Рычаги и кнопки управления должны находиться в пределах рабочего места.

Расположение и конструкция рычагов управления должны исключать возможность случайного переключения их во время работы, при наладке станка и тп.

Все применяемые на станках приспособления для закрепления обрабатываемых деталей должны обеспечивать надежное крепление.

Электрическая аппаратура и соединительные токоведущие устройства должны быть надежно изолированы и укрыты в корпусе станка или в специальные кожухи и тп. При этом должны быть приняты меры к тому, чтобы кожухи, закрывающие доступ к токоведущим частям, были сблокированы сними и чтобы при открывании их электрический ток автоматически выключался.

Несчастные случаи при работе на металлорежущих станках могут возникать при отсутствии или неисправности инструмента, приспособлений или электропроводки, отлетающей стружки, плохом освещении, захламленном и загроможденном рабочем месте, несоответствующей одежде и т.д.

Чтобы работа на станке была безопасной, необходимо знать и выполнять правила техники безопасности.

Запрещается во время работы удерживать обрабатываемую заготовку руками; не останавливать рукой вращающиеся шпиндель, патрон, заготовку или инструмент; наклонять голову близко к сверлу и к шпинделю; смазывать и охлаждать сверло и заготовку мокрой или промасленной ветошью и т.д.

При возникновении вибраций станок остановить и принять меры к их устранению.

Измерять деталь во время ее вращения при отсутствии специальных устройств запрещается.

5.3 Требования безопасности при выполнении слесарно-сборочных работ

Основными причинами травматизма при выполнении слесарных работ являются нарушение требований безопасности, неправильная организация рабочего места, неудовлетворительное состояние слесарного инструмента.

В связи с тем, что ручной механизированный инструмент, применяемый при выполнении слесарных и слесарно-сборочных работ, сравнительно быстро изнашивается, необходимо постоянно следить за его состоянием, не допуская использования в работе изношенного или неисправного инструмента.

Прежде чем приступить к работе, необходимо самым тщательным образом проверить инструменты, приспособления.

Как правило, слесарные и слесарно-сборочные работы производят на верстаках, которые рекомендуется оснащать специальной сеткой или экраном для предупреждения возможных ранений находящихся поблизости людей отлетающими кусками обрабатываемого материала.

При использовании для очистки деталей растворов, содержащих агрессивные вещества, необходимо пользоваться защитными очками и резиновыми перчатками для предохранении от ожогов.

В случае применения при слесарных и слесарно-сборочных работах электрифицированных инструментов следует иметь ввиду, что они должны подключаться к сети напряжением, не превышающим 42В, а токоведущие части инструмента должны быть заземлены и надежно защищены во избежание возможного прикосновения к ним работающего. Перед выдачей инструмент должен быть проверен на отсутствие замыкания на корпус и исправность заземляющего провода. В случае обнаружения каких-либо неисправностей в инструменте его категорически запрещено применять при выполнении работ. Если неисправности выявились в процессе эксплуатации инструмента, его следует немедленно отключить от сети.

Пневматические инструменты должны быть в обязательном порядке оборудованы глушителями шума и иметь виброзащиту. По окончании работ весь инструмент должен быть убран, а рабочее место приведено в порядок.

При использовании различного оборудования для выполнения слесарных работ необходимо следить за тем, чтобы опасные зоны этого оборудования были ограждены, так как они могут явиться причиной травматизма.При работе на сверлильных станках причиной травматизма могут явиться стружка и отлетаюшие обломки материала; при слабом зажатии в тисках детали последняя может вырваться из тисков,вследствие чего также возможна травма. Травматизм может иметь место и при случайном прикосновении к инструменту при его вращении. В связи с этим необходимо обеспечить надежное крепление детали на станке или в приспособлении; ни в коем случае не следует при обработке детали на сверлильном станке удерживать их руками.

5.4 Требования безопасности при работе на токарных станках

1. Устанавливать и снимать режущий инструмент только после полного останова станка.

2. Не работать без кожуха, прикрывающего сменные шестерни.

3. Во время работы станка не брать и не передавать через станок какие-либо предметы, не подтягивать болты, гайки и другие соединительные детали станка.

4. При возникновении вибрации остановить станок, принять меры к устранению вибрации, проверить крепление резца и детали.

5. Обязательно остановить станок и выключить электродвигатель при:

а) уходе от станка даже на короткое время,

б) временном прекращении работы,

в) перерыве в подаче электроэнергии,

г) уборке, смазке, чистке станка,

д) обнаружении неисправности в оборудовании,

е) установке, измерении и съеме детали.

6. При обработке детали применять режимы резания указанные в операционной карте для данной операции.

7. При обработке деталей в центрах проверить, закреплены ли задняя бабка и после установки изделия смазать центр. При дальнейшей работе нужно периодически смазывать задний центр.

8. При работе на больших числах оборотов применять вращающийся центр, прилагаемый к станку.

9. Во избежание травм из-за поломки инструмента необходимо:

а) включит сначала вращение шпинделя, а затем подачу, врезание производить плавно без ударов.

б) перед остановом станка сначала выключит подачу, отвести резец от детали, а потом выключить вращение шпинделя.

10. Резец следует зажимать с минимально возможным вылетом и не менее чем двумя болтами.

11. Не затачивать коротких резцов без оправки.

12. Не пользоваться зажимными патронами, если изношены рабочие плоскости кулачков.

13. При опиловке, зачистке, полировании обрабатываемых деталей на станке:

а) не прикасаться руками или одеждой к обрабатываемым деталям.

б) не производить указанных операций с деталями, имеющими выступающие части, пазы, выемки.

в) стоять лицом к патрону, держать ручку напильника левой рукой, не перенося правую руку за деталь.

14. После закрепления детали вынуть торцовый ключ.

15. Запрещается проверять нарезанную резьбу калибрами при вращении детали.

16. Работать на станке без закрепления патрона сухарями, предотвращающими самоотвинчивание при реверсе, запрещается.

17. Не тормозить вращение шпинделя нажимом руки на вращающиеся части станка или детали.

Требования безопасности по окончании работы

18. Остановите станок, после чего уберите со станка стружку, очистите его от грязи, вытрите эмульсию и смажьте.

19. Проверьте наличие своего инструмента, приведите в порядок рабочее место.

5.5 Техника безопасности и промсанитария при работе с СОЖ (смазочно-охлаждающими жидкостями)

Основным неблагоприятны фактором с гигиенической точки зрения фактором при применении СОЖ является образование и выделение в воздух меллодисперсионного аэрозоля, масла и продуктов его термического разложения, а также других компонентов СОЖ. Допускается концентрация масляных аэрозолей в воздухе 5 мг/м³.

Помимо действия СОЖ на организм при поступлении их через дыхательные пути, СОЖ могут оказывать действие на кожу станочников при загрязнении открытых поверхностей тела и спецодежды. В целях предупреждения дерматитов и профессиональных заболеваний при работе с СОЖ нужно соблюдать следующие правила:

1. Необходимо тщательно следить за качеством применяемых СОЖ. Смену СОЖ рабочий должен производить:

а) при работе со сталями не реже чем раз в 30 дней.

б) при работе с латунью, бронзой, чугуном через 15 дней.

в) в случае появления неприятного запаха в эмульсии, эта операция производится раньше установленного срока.

г) при обнаружении раздражающего действия СОЖ на кожу рук, а также коррозии на стойке и обрабатываемых деталях СОЖ должна быть заменена немедленно.

2. Одежда работающих с СОЖ должна быть из плотной, хорошо стирающейся ткани, необходимо своевременно стирать её и заменять в установленные сроки.

3. Рекомендуется дважды в течение рабочей смены, перед работой и после обеденного перерыва, наносить на кожу защитные пасты. Перед едой и после окончания работы мазь с кожи удаляется чистой салфеткой и смывается теплой водой с мылом.

5.6 Требования безопасности при работе на фрезерных станках

При работе на фрезерных станках возможны несчастные случаи в результате соприкосновения с вращающейся фрезой, придаточным механизмом (зубчатыми колесами, шкивами и пр.) и другими вращающимися частями станка, а также попадания в рабочего отлетающих частиц фрезы при её поломке. Возможны также ранения при попадании в рабочего отлетающей стружки, в особенности при скоростном фрезеровании, при соприкосновении рук рабочего со стружкой, при установке, снятии, транспортировке деталей и приспособлений, при обработке деталей, при неосторожном пользовании ручным инструментом.

Перед пуском станка необходимо убрать со стола инструмент и оставшиеся крепежные приспособления, подвести к фрезе трубку с охлаждающей эмульсией, поставить на место защитный кожух (экран), после чего приступить к обработке детали. При ручной подаче нельзя допускать резких увеличений скорости и глубины резания. При фрезеровании недопустимо вводить руки в опасную зону вращения фрезы. Следует пользоваться только исправной фрезой.

Перед установкой фрезы необходимо проверить надежность и прочность крепления зубьев или пластин твердого сплава в корпусе фрезы: целость и правильность заточки пластин твердого сплаваю

Нельзя допускать скопление стружки на фрезе и оправке. Приступая к работе на фрезерном станке, необходимо, устранив забоины, тщательно очистить отверстие шпинделя, хвостовик оправки или фрезы, а также поверхность передней втулки перед установкой в шпиндель. При установке хвостовика инструмента в отверстие шпинделя следует убедиться в том, что он садится плотно, без люфта. Установленную и закрепленную фрезу необходимо проверить на биение. Радиальное и торцовое биение не должно превышать 0,1 мм.

Конструкция сборных фрез предусматривает надежное закрепление зубьев, исключающее их выпадение во время работы. Эти фрезы, а также фрезы с пластинками из твердого сплава или быстрорежущей стали подвергают тщательному техническому контролю. Применять дисковые фрезы с трещинами или поломанными зубьями запрещается. Для удаления стружки вблизи вращающейся фрезы рабочим выдают кисточки с деревянными ручками не менее 250 мм.

5.7 Требования безопасности при работе на сверлильных станках

При работе на сверлильном станке может возникнуть опасность ранения рабочего стружкой или отлетающими осколками обрабатываемой детали при её слабом закреплении, при прикосновении к вращающемуся сверху патрону или шпинделю станка. Устанавливая обрабатываемую деталь на столе сверлильного станка, необходимо надежно закрепить её при помощи тисков, кондукторов и других приспособлений, чтобы деталь во время обработки не сдвигалась с места под действием режущего инструмента и не пружинила. Нельзя поддерживать во время обработки деталь руками. Лишь особо тяжелые детали и большие листы могут устанавливаться на станке без крепления. При сверлении мелких деталей их можно придерживать клещами.

Во время работы станка нельзя осуществлять: установку сверла или другого инструмента в патрон станка, проверку рукой остроты режущих кромок инструмента и глубины отверстия и выхода сверла из отверстия в детали, удаление стружки рукой с режущей грани инструмента, охлаждение сверла мокрой тряпкой, придерживаемой рукой, а также работать в рукавицах.

Смену инструмента во время работы станка разрешается производить только при наличии специального быстросменного патрона. При замене инструмента на многошпиндельных головках, где замена сопряжена с нахождением рук рабочего в зоне расположения головок, необходимо применять специальную подставку, предупреждающую падение головки.

По окончании обработки детали необходимо выключит сверлильный станок, вынуть инструмент, открепить деталь и убрать её со стола или плиты станка, очистить станок и рабочее место от стружки.

5.10 Проектирование технологического процесса сборки узла «Тяга подключения оператора к основному управлению»

Сборка - заключительный этап производственного процесса, от которого во многом зависит качество изделия и его выпуск в заданные плановые сроки. Технологический процесс сборки - процесс, содержащий действия по установке и образованию соединения составных частей изделия. Исходными данными для проектирования технологического процесса сборки узла являются:

1. Сборочные чертежи узла «Тяга подключения оператора к основному управлению».

2. Спецификация сборочных единиц и деталей, входящих в сборку узла.

3. Чертежи сборочных единиц, входящих в сборку узла с техническими требованиями.

4. Спецификации деталей, входящих в сборочные единицы.

5. Чертежи деталей, входящих в узел «Тяга подключения оператора к основному управлению» и сборочные единицы с техническими требованиями.

6. Производственная программа выпуска изделия (узла).

Технически грамотное построение технологического процесса сборки изделия невозможно без тщательного изучения его служебного назначения и технических требований к его изготовлению и эксплуатации.

По чертежу механизма «Тяга подключения оператора к основному управлению» и прилагаемой к нему спецификации определяем, что в состав изделия входят 6 сборочных единиц и 12 отдельно входящих в него деталей.

Анализ конструкции и технических требований сборочных единиц, входящих в изделие «Тяга подключения оператора к основному управлению»

1. Корпус механизма (черт. 242-5102-54) - это неразъемное соединение, состоящее из 2-х деталей, соединенных методом сварки. По конструкции - это полый ступенчатый сварной цилиндр из стали 30ХГСА. Наружные и внутренние цилиндрические поверхности имеют размеры по 8,9 квалитету точности и шероховатость ^0,63, ^1,25. Высокая точность механической обработки сопрягаемых (рабочих) поверхностей нужна для обеспечения требуемых посадок с сопрягаемыми сборочными единицами. В процессе работы раздвижной тяги по наружной поверхности корпуса механизма (Ш50f9) перемещается корпус предохранителя в сборе (черт. 242-5102-110). По внутренней цилиндрической поверхности (Ш46h9) ходит шток с замками (черт. 242-5102-60).

Диаметром Ш28f8 корпус механизма сопрягается с нижним основанием корпуса (черт. 242-5102-81), образуя неподвижное соединение. Требования прочности материала и сварочного шва обеспечивается термообработкой и рентгеноконтролем.

2.Шток с замками (черт. 242-5102-60)

Конструкция штока с замками представлена в общем разделе. Базовой деталью в штоке замков в сборе является шток замков (черт. 242-5102-70), наружные и внутренние цилиндрические поверхности которого выполнены с полями допусков f9 (Ш46f9, Ш25f9), h9 (Ш22h9) и низкой шероховатостью ^1,25, ^0,63.

Радиальное биение цилиндрических поверхностей не должно превышать 0,05мм.

Высока точность размеров и низкая шероховатость поверхностей нужна для обеспечения требуемых посадок сопрягаемых деталей и сборочных единиц механизма «Тяга подключения оператора к основному управлению».

В процессе работы механизма «Тяга подключения оператора к основному управлению» шток с замками внутренним диаметром Ш22h9 перемещается относительно наружной поверхности (Ш22f9) цилиндра в сборе (черт. 242-5102-90), а диаметром Ш25f9 скользит относительно направляющей (черт. 242-5102-90). Требования прочности материала и сварочных швов обеспечивается соответствующей термообработкой, рентгеноконтролем и проверкой на магнитном дефектоскопе.

Важным параметром узла «шток с замками» является зазор Д = 0,05 - 0,2, между наружным диаметром Ш46f9 штока замков (черт. 242-5102-70) и наружным диаметром (Ш45,9-0,05) сухарей (черт. 242-5102-67). Этот зазор обеспечивается при сборке узла шток с замками методом полной взаимозаменяемости.

Другим важным параметром сборочного узла шток с замком является размер от оси штока до вершины выступов рычагов 24,9_-0,1^+0,05. Для достижения этой точности используется метод пригонки. Изменение размера компенсатора (высота выступа рычагов) при сборке осуществляется припиловкой.

Этот же метод используется и для обеспечения размера 24,3-01 между осью штока и торцом шпонки (черт. 242-5102-65).

3. Нижнее основание в сборе (черт. 242-5102-80)

Основной (базовой) деталью этого узла является нижнее основание корпуса (черт. 242-5102-81).

Технические требования, предъявляемые к ней:

- прочность (плотность) материала, так как деталь работает под давлением рабочей жидкости 85 кг/см² и должна быть герметичной;

- высокая точность рабочих (сопрягаемых) размеров;

- низкая шероховатость рабочих (сопрягаемых) поверхностей.

Требования прочности (плотности) металла марки 30ХГСА обеспечивается изготовление детали и поковки (штамповки) с последующей термообработкой. Наружные поверхности с размерами Ш33f7 и Ш36f7 и шероховатостью ^0,63 обеспечивают подвижное соединение с сопрягаемой деталью: наружным корпусом цилиндра выключения (черт. 242-5102-56). Внутренняя поверхность размером Ш25h9 и шероховатостью ^1,25 обеспечивает неподвижное соединение с направляющей цилиндра в сборе (черт. 242-5102-90).

Внутренняя поверхность размером Ш28h9 и шероховатостью ^2,5 обеспечивает неподвижное соединение с корпусом механизма (черт. 242-5102-54).

4. Цилиндр в сборе (черт. 242-5102-90)

Основными деталями этого узла является направляющая штока (цилиндр) (черт.242-5102-91) и шток (черт. 242-5102-100).

В процессе работы механизма «Тяга подключения оператора к основному управлению» шток должен плавно перемещаться относительно цилиндра. Это достигается за счет посадки Ш16

Относительно Ш22f9 перемещается шток с замками (черт. 242-5102-60). Диаметром Ш25f7 цилиндр в сборе центрируется в детали «нижнее основание корпуса» (черт. 242-5102-81) образуя неподвижное соединение.

Для обеспечения вышеперечисленных посадок требуется высокая точность обработки сопрягаемых поверхностей и низкая их шероховатость.

Герметичность узла достигается использованием уплотнительных колец.

5. Корпус предохранителя в сборе (черт 242-5012-110)

Базовой деталью корпус предохранителя (черт. 242-501-115), который в процессе работы механизма «Тяга подключения оператора к основному управлению» перемещается по корпусу механизма (черт. 242-5102-54) по скользящей посадке Ш50, поэтому основным требованием к данной детали является высокая точность механической обработки сопрягаемых поверхностей и их низкая шероховатость.

При сборке узла гайка (упор предохранителя) (черт. 242-5102-112) должна быть затянута моментом 3±0,3 кг.м.

7. Подшипник в сборе (черт. 24-5912-30-3)

Состоит из резьбового наконечника и запрессованного в его отверстие подшипника.

Наконечник ввинчивается в резьбовое отверстие М10 штока с замками (черт. 242-5102-60).

Основное требование предъявляется к точности отверстия под запрессовку подшипника и требуемой шероховатости, которое обеспечивается механической обработкой.

Анализ конструкции и технических требований деталей, входящих в узел «Тяга подключения оператора к основному управлению»

Из деталей входящих в узел «Тяга подключения оператора к основному управлению» рассмотрим две наиболее сложных.

1. Наружный корпус цилиндра выключения (черт. 242-5102-56)

Это корпус литой конструкции с механической обработкой сопрягаемых поверхностей, работающий под давлением рабочей жидкости.

Прочность и плотность металла 35ХГСЛ обеспечивается термообработкой и проверяется рентгеноконтролем и магнитным контролем. Точность сопрягаемых размеров Ш36h7, Ш33h7 обеспечивается механической обработкой. При работе механизма «Тяга подключения оператора к основному управлению» под давлением рабочей жидкости наружный корпус рабочими поверхностями с размерами Ш36h7 и Ш33h7 перемещается по сопрягаемым поверхностям нижнего основания корпуса (черт. 242-5102-80) по скользящим посадкам.

2. Направляющая (черт. 242-5102-52)

Выполненная из литейного алюминиевого справа в виде усеченного конуса деталь, является дополнительной опорой для штока с замками (черт. 242-5102-60) при его движении в ходе работы механизма «Тяга подключения оператора к основному управлению».

Резьбой М52х1-6h направляющая крепится к корпусу механизма (черт. 242-5102-54).

Для обеспечения соосности с рабочими поверхностями корпуса механизма к рабочим поверхностям направляющей предъявляются требования точности взаимного расположения (радиального биения и соосности), которые выдерживаются при механической обработке.

Требования к плотности и прочности металла обеспечиваются термообработкой и проверяются люминесцентным контролем.

Узловая сборка

Согласно классификации видов сборки объектом для узловой сборки являются разъемные сборочные единицы, входящие в изделие.

Но узловой сборке обеспечиваются все технические требования, предъявляемые к сборочным единицам согласно чертежам.

Узловую сборку сборочных единиц, за исключением корпуса механизма (черт. 242-5102-54) и окончательной сборки цилиндра в сборе (черт. 242-5102-90), будем выполнять на общем участке сборки.

Так как корпус механизма - не разъемное соединение, выполненное сваркой, то окончательное его изготовление будет выполнено на механическом участке.

Окончательная сборка цилиндра в сборе будет выполняться на участке сборки пневмогидросистем, где будет выполняться и общая сборка изделия «Тяга подключения оператора к основному управлению». Это связано с повышенными требованиями к культуре производства при сборке гидросистем (чистота, одежда, обувь и т.д.)

Изучив сборочные и рабочие чертежи, определяем последовательность сборки каждой сборочной единицы. Принятую последовательность узловой сборки каждой сборочной единицы выполняем в виде технологической схемы, которая является основой для проектирования технологического процесса сборки.

В виду небольшой программы выпуска изделия «Тяга подключения оператора к основному управлению», а, следовательно, и сборочных единиц, применяем стационарную сборку.

5.5 Расчет высоты вентиляционных выбросов

Определим высоту h трубы, обеспечивающую допустимую концентрацию вредностей у поверхности земли в механическом цехе при обработке металлов резанием. Вредное вещество- масло индустриальное, применяемое в машинах промышленного оборудования и в качестве гидравлической жидкости ( И-5А, И-8А, И-12А, И-20А, И-30А, И-40А, И-50А ГОСТ20799-88). По степени воздействия на организм человека индустриальные масла относятся к 4-му классу точности по ГОСТ12.1.007-76 с ПДК паров углеводородов в воздухе рабочей зоны 300мг/мі.

Расчет необходимой высоты выброса (м)

,[14]

где:допустимая вредная концентрация вредностей на уровне земли. Она принимается равной 30% ПДК данного вида вредностей в производственных помещениях (приложение 1)

максимальное количество вредностей, выбрасываемых в атмосферу,г/с

расчетная скорость ветра на высоте 10м, м/с (1,8м/с, приложение 9)

Расчет возвышения (м) воздушной струи над устьем трубы

?h=

где: do-диаметр устья трубы, м

Vo-скорость выхода газовоздушной струи над устьем трубы, м/с (2м/с, приложение 9)

y-поправочный коэффициент на скорость ветра, зависящий от высоты трубы, принимается=1,0 по таблице приложение 1

?h=

Необходимая высота трубы h (м)

h=H-?h

h=12-1.68=10.32=10м

Место максимального загрязнения воздуха на уровне земли следует ожидать на расстоянии 20Н от источника загрязнения (трубы)

5.4 Анализ опасных и вредных факторов и оценка их влияния на человека и окружающую среду

К загрязнениям окружающей среды принято относить результаты жизнедеятельности человека, которые оказывают отрицательное воздействие как на самого человека, так и на полезные для него организмы и ресурсы неживой природы.

Развитие промышленности и освоение новых технологических процессов с целью повышения производительности труда обусловили широкое применение физических, химических и биологических методов воздействия на вещество. Это привело к возрастании. Всевозможных производственных отходов, образующихся с готовой продукцией в результате переработки разнообразных природных ресурсов и вызывающих загрязнение окружающей среды.

Производственные отходы могут быть:

механические- твердые частицы и предметы, запыляющие атмосферу и загрязняющие почву и воду;

химические- газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу, почву и воду и вступающие во взаимодействие с окружаюшей средой;

физические- виды вредных проявлений энергии от различных производств: тепловой, механической (вибрации, шум,.

ультразвук и т.д.), световой (видимая, ультрафиолетовая и инфракрасная части спектра), электромагнитные поля, ионизирующие излучения;

биологические- все виды организмов, появляющиеся при участии человека и наносящие ему вред, загрязняя окружающую среду

В условиях машиностроения и металлообработки наибольшее значение с точки зрения загрязнения воздушного бассейна имеют разнообразные пыли- взвешенные в воздухе частицы твердых вешеств.

Производственными сточными водами называются воды, использованные промышленными предприятиями и подлежащие очистке от различных вредных примесей. К последним относятся эмульсии нерастворимых в воде жидкостей (масел) и суспензии.

Производственные сточные воды подразделяются на условно чистые (оборотные) и грязные. К первым относятся воды для охлаждения технологического оборудования. Эти воды охлаждаются, очищаются от механических загрязнений и масел и затем возвращаются в производство при ограниченной добавке свежей воды. Грязные сточные воды характерны для каждого отдельного производства или цеха.

Промышленные твердые отходы делятся на токсичные и нетоксичные. В своей основной массе твердые отходы машиностроения и металлообработки нетоксичны (металлическая стружка, окалина, зола, деревянные отходы, резина и т.д.).Примерами токсичных твердых отходов могут быть шламы гальванических цехов и травильных участков.

Промышленный шум большой интенсивности не только поражает органы слуха, но также оказывает отрицательное воздействие на организм человека, повышая его утомляемость, рассеивая его внимание, что может привести к снижению производительности, росу брака, к травматизму и хроническим заболеваниям.

5.6 Методы борьбы с загрязнением окружающей среды

Все методы борьбы делятся на пассивные и активные.

К пассивным методам относятся защитные методы, использование которых не связано с непосредственным воздействием на источники загрязнения.

К активным методам относятся технологические и технические методы, связанные с совершенствованием существующих и разработкой новых технологических процессов, оборудования и оснастки с целью максимального снижения уровня загрязнения окружающей среды.

Среди пассивных методов наиболее распространен выбор рационального размещения источников загрязнений, локализация загрязнений и очистка выбросов в окружающую среду.

Активные (технологические и технические) методы борьбы с загрязнениями окружающей среды могут осуществляться по следующим основным направлениям: уменьшение количества вредных отходов производства, замена токсичных отходов нетоксичными, замена неутилизируемых отходов утилизируемыми, создание безотходной технологии.

6. Конструктоский раздел

Наименование приспособления: «оправка токарная для обработки бокового штуцера».

6.1 Функциональное назначение писпособления

Приспособление педназначено для установки и закрепления заготовки «Нижнего основания корпуса» при обработке в токарных операциях.

Классификация.

По типу станка: приспособление токарное.

По степени специализации: многофункциональное, предназначено для выполнения двух токарных операций. Кроме обработки бокового штуцера, после несложной переналадки, приспособление используется для обработки отверстия в проушине Ш22М7.

По уровню механизации: ручное, с ручным механизмом зажима.

6.2 Основные технические требования к приспособлению

6.2.1 Точность обработки детали «Нижнее основание корпуса» в приспособлении

Допуск перпендикулярности оси бокового штуцера(пов.25) относительно продольной оси деталипосле обработки в токарной операции составляет не более 0,4мм (допуск по 14 квалитету для номинального размера 47мм по ГОСТ24643-81)

Допуск симметричности оси бокового штуцера относительно продольной оси детали после обработки составляет 0,5мм (допуск по 14 квалитету для номинального размера Ш12мм по ГОСТ26643-81)

Допускразмера оси бокового штуцера от поверхности 47±0,3 (допуск необрабатываемого размера 6 для штамповки с исходным индексом 9 по ГОСТ7505-89)

3.2.2. Токарное приспособление должно обеспечивать необходимую жесткость технологической системы.

3.2.3. Токарное приспособление должно быть компактно, удобно и надежно в эксплуатации.

3.2.4. Токарное приспособление дожно быть статически отбалансировано вместе с деталью на балансировочном станке (приспособлении).

6.3 Схема базирования

Базирующие поверхности:

2- направляющая база (две опорные точки)

22- направляющая база (две опорные точки)

18- опорная база (одна опорная точка)

База детали- комплект из всез трех поверхностей 2, 22, 18.

6.4 Режимы резания

В токарной операции при обработке бокового штуцера на заготовку действуют следующие силы:

Наибольшие силы резания при токарной обработке штуцера возникают при точении конуса (Ш4,6; я74°30') с режимами резания: t=1,25мм; S=0,08мм?об; N=500об?мин; V=7,2м?мин

Обрабатываемый материал: сталь конструкционная легированная 30ХГСА ГОСТ4543-71

?в=65,5кгс?мм² = 655Мпа

Материал режущей части резца: твердый сплав Т15К6

Осевая сила резания Р_х

Рх= С_р*t^хр*S^ур*V^пр*К_р кг [5] стр.427

С_р = 339- постоянная для данных условий резания[5] табл.20

Показатели степени для осевой силы резания:

Х_р=1; У_р=0,5; П_р=-0,4[5] табл.20 стр.429

К_р=К_мр*К_цр*К_гр*К_лр*К_ґр- постоянный коэффициент

К_мр=(?_в?75)^пр- поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемой стали на силу резания

n_р =1,0- для резцов из твердого сплава[5] табл.22 стр.430

К_мр=(65,5?75)^1,0= 0,87

Коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров резца на силу резания:[5] табл.24 стр.431

К_цр=1,11 для ц=60°

К_гр=1,0-для г=10°

К_лр=1,0-для л=0°

К_ґр=1,0 для r=0,5мм

К_р=0,87*1,11*1,0*1,0*1,0=0,97

Р_х=339*1,25¹*0,08^0,5*7,2^-0,4*0,97=52,8кг

6.5 Схема закрепления

Р_х- осевая сила резания

Р_у- радиальная сила резания

Р_Z- тангенциальная (вертикальная) сила резания

W_1; W₂- силы зажима

Заготовка поверхностью 22 устанавливается на фиксатор. Этим самым компенсируется сдвиг заготовки от действия тангенциальной (вертикальной) составляющей силы резания Р_Z и разворот заготовки от действия радиальной составляющей силы резания Р_у.

Необходимо расчитать силу зажима заготовки W₁ и W₂ в приспособлении, которая компенсировала бы действие осевой силы резания Р_х, стремящейся вырвать заготовку из приспособления.

Сила зажима при применении самотормозящих (винтовых) зажимных устройств

W₁+W₂=К*Р_х[8] табл.94 стр.203

К- коэффициент запаса

К=К₀*К₁*К₂*К₃*К₄*К₅*К₆

К₀=1,5-гарантированный коэффициент запаса

К₁=1,0-для чистовой заготовки [8] стр.199

К₂=1,0-для чистовоготочения[8] табл.95 стр.206

К₃=1,2-при точении[8] стр.199

К₄=1,3-при ручном зажиме [8] стр.206

К₅=1,2-при большом угле поворота рукоятки[8] стр.206

К₆=1,0-т.к. крутящие моменты компенсируются[8] стр.206

К=1,5*1,0*1,0*1,2*1,3*1,2*1,0=2,8

W₁+W₂=2,8*52,8=148

Решая задачу статики на равновесие заготовки под действием приложенных к ней внешних сил, находимсилы зажима:

W₁*30-W₂*50=0

W₁+W₂=148

W₁=92,5кг

W₂=55,5кг

6.6 Конструкция приспособления

Конструкция токарной оправки состоит из следующих основных сборочных единиц и деталей:

поз.1-корпус оправки, который служит для размещения установочно-зажимных элементов приспособления

поз.2-фиксатор, который устанавливается в корпус оправки и на который фиксируется отверстием Ш22М7 заготовка «Нижнего основания корпуса». После установки заготовка крепится винтовым зажимом.

поз.3-установочная призма, которая механически крепится к корпусу оправки и служит для установки заготовки по наружному диметру Ш33f7

поз.4-упор, который механически крепится к установочной призме (поз.3), и служит упором для установки заготовки при обработке отверстия Ш22М7

поз.5-крышка, которая шарнирно устанавливается на установочную призму и осуществляет прижим заготовки к призме через винтовой зажим

поз.7-направляющая, к которой механически крепится установочная призма (поз.3), служит для настройки установочной призмы симметрично оси корпуса оравки.

В корпусе оправки (поз.1) имеются два паза 10Н9, по которым перемещаются установочные болты (поз.9), которые крепят направляющую (поз.7). Таким образом осуществляется настройка по высоте детали, т.е. совмещение оси детали с осью опавки. В отверстие М12-6Н ввинчивается деталь «Опора», которая служит опорной поверхностью при обработке отверстия Ш22М7.

6.7 Работа приспособления

Токарная оправка устанавливается во внутренний конус (Морзе №6) шпинделятокарно-винторезного станка модели 16К20 и крепится резьбовой тягой.

Заготовка «Нижнего основания корпуса» своими базами (наружной цилиндрической поверхностью Ш33f7, отверстием Ш22М7 и торцем 18) устанавливается на опорные поверхности приспособления (поз.3, поз.2) соответственно и через крышку (поз.5) прижимается к ним с помощьюдвух ручных винтовых зажимов.

Предварительно установочная призма (поз.3) настраивается относительно оси симметрии оправки по направляющей (поз.7) и крепится к последней винтами.

После окончания механической обработки рабочий ручными винтовыми зажимами производит раскрепление заготовки и ее снятие с приспособления.

6.8 Расчет приспособления на точность

При обработке бокового штуцера необходимо обеспечить допуск перпендикулярности оси бокового штуцера относительно продольной оси детали не более 0,4мм. Для выполнения этого условиянеобходимо расчитать, с какой точностью должна бытьвыдержана при сборке приспособления параллельность оси расточкидеталей «Опора» и «Крышка» и опорный торец «Фиксатора»

Определим необходимую точность приспособления по этому параметру.

6.8.1 Погрешность базирования

щ_д=0,5Т[8] табл.74 стр.153

где:Т-допуск выдерживаемого параметра

щ_д=0,5*(0,1+0,2)=0,15мм

6.8.2 Погрешность закрепления заготовки

щ_з=0,060мм[8] табл.75 стр.162

6.8.3 Погрешность установки заготовки

щ_у=щ_д+щ_з=0,15+0,060=0,21мм

6.8.4 Суммарная погрешность обработки

щ_?=К*щ_т.с.

где: К-поправочный коэффициент

К=0,3-для размеров, выполненных по 12 квалитету точности

щ_т.с.-погрешность технологической системы, определяемая как средняя экономическая точность обработки

щ_т.с.=0,15[9] стр.189

щ_?=0,3*0,15=0,045мм

6.8.5 Допустимая погрешность установки

[щ]=²-К²*щ²_т.с.=²-0,3²*0,15²=0,3мм

Следовательно щ_у< [щ_у], и предлагаемая схема базирования допустима.

6.8.6 Суммарная погрешность приспособления

щ_пр=Т-щ_у²+К²*щ²_тс=0,3-²-0,3²*0,15²=).1мм

6.8.7 Допуск на расчетный размер собранного приспособления

Т_с=щ_пр-(Є_уп+Є_з+Є_п)[9] стр.189

где: Є_уп-погрешность установки приспособления на станке

Є_уп=0. т.к. установка по конусу без зазора

Є_з- погрешность, возникающая вследствие конструктивных зазоров, необходимых для посадки заготовки

Є_з=0,05мм,зазор при установке заготовки на фиксатор по Ш22М7

Є_п- погрешность смещения инструмента

Є_п=0, т.к. смещения инструмента нет

Т_с=0,1-(0+0,05+0)=0,05мм

Это значение допуска соответствует техническим требованиям чертежа общего вида приспособления.

6.9 Оценка экономической целесообразности применения проектируемого приспособления

Стоимость эксплуатации

Сэ=(+)[10] стр.355

где: А-стоимость приспособления, руб.

n- годовая программа выпуска деталей в год, шт.

Т- срок службы приспособления

q- процент расхода на ремонт приспособления, %

n=200шт.

Т= 5лет, q= 30[10] стр.336

А=Z_n*С*К

где:Z_n- количество деталей в приспособлении

С- стоимость одной условной детали

К- коэффициент сложности приспособления

Z_n=26шт.

С=80руб.

К=1,7[10] стр.336

А=26*80*1,=3536руб.

Q=3536*0,3=1061руб.

С_э=*(+)=191,12руб.- стоимость эксплуатации приспособления в течение года.

Размещено на Allbest.ru

...