Модернизация привода моталки для проволоки сортопрокатного цеха ПАО "Северсталь"

8-9

н

1,8·10

0,314 ·10^-3

5,73

0,11

2292

л

38,186·10^-3

0,26·10^-6

9-10

н

1,8·10

0,907 ·10^-3

1,98

8

1346

л

47,548·10^-3

2,235·10^-6

10-11

н

1,8·10

0,804 ·10^-3

2,24

0,5

1433

л

44,662·10^-3

0,178·10^-6

11-12

н

1,8·10

0,907 ·10^-3

1,98

0,1

1346

л

47,548·10^-3

0,03·10^-6

0-12

н

13-14

с

1,3·10^-3

0,907 ·10^-3

1.45

0,10

986

л

0,002·10^-6

14-15

с

1,3·10^-3

0,804 ·10^-3

1,58

0,50

1011

л

0,126·10^-6

15-16

с

1,3·10^-3

0,907 ·10^-3

1.45

7,0

986

л

1,452·10^-6

16-17

с

1,3·10^-3

0,314 ·10^-3

4,19

0,22

1676

л

0,193·10^-6

17-18

с

1,3·10^-3

0,314 ·10^-3

4,19

0,12

1676

л

0,178·10^-6

18-19

с

1,3·10^-3

0,907 ·10^-3

1,45

7,50

986

л

1,534 ·10^-6

2.4.9 Определение местных потерь давления

Местными являются потери вызванные сопротивлениями течению жидкости (переходы, изгибы) в тех или иных участках трубопровода.

Расчеты ведутся по формуле:

, (49)

где ДР_м- местные потери, Па;

x - коэффициент местных потерь, зависящий от диаметров трубопровода и числа Рейнольдса.

Участок 0-1 (выход из насоса в трубопровод).

Переход насос-трубопровод:

Резкое расширение 22/25=0,88; Re=1835; x=0,51. [с.]

Па.

Колено по 90є; о=1,2. [с.]

Па.

Участок 0-1 (переход трубопровод-фильтр).

Резкое расширение 25/45=0,6; Re=1835; x=0,99.

Па.

Остальные участки расчитываются аналогично

где ДР_с - общие потери давления в сливной линии, МПа;

- потери давления в сливной линии на гидроаппаратах, МПа;

ДР_сд - потери давления по длине в сливной линии, МПа;

ДР_см - потери давления в сливной линии вызванные местными сопротивлениями, МПа.

ДР_нд - потери давления по длине в напорной линии, МПа;

Местные потери давления приводим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Местные потери давления

Участок	Линия	Вид сопротивления	о	ДРм, МПа	ДРм, МПа
1	2	3	4	5	6
0-1	н	Резкое расширение 22/25	0,51	0,35·10-6
		Колено под углом 90є	1,2	0,82·10-6
		Резкое расширение 25/42	0,99	0,68·10-6
2-3	н	Тройник	0,1
		Резкое сужение 25/42	0,3	0,212·10-6
4-5	н	Резкое сужение 20/25	0,18	0,302·10-6
5-6	н	Колено под углом 90є	1,2	2,013·10-6
6-7	н	Колено под углом 90є	1,2	2,013·10-6
8-9	н	Колено под углом 90є	1,2	2,013·10-6
		Резкое расширение 20/34	1,07	0,214·10-6
9-10	н	Колено под углом 90є	1,2	0,24·10-6
		Колено под углом 90є	1,2	0,24·10-6
		Плавное сужение под углом 37є, 32/34	0,02	0,005·10-6
10-11	н	Плавное расширение под углом 37є, 32/34	0,09	0,018·10-6
11-12	н	Резкое сужение 29/34	0,2	0,042·10-6
13-14	с	Резкое расширение 29/34	0,54	0,057·10-6
		Плавное сужение под углом 37є, 32/34	0,02	0,003·10-6
14-15	с	Плавное расширение под углом 37є, 32/34	0,09	0,017·10-6
15-16	с	Колено под углом 90є	1,2	0,128·10-6
		Колено под углом 90є	1,2	0,128·10-6
		Резкое сужение 20/34	0,33	0,295·10-6
16-17	с	Колено под углом 90є	1,2	1,074·10-6
17-18	с	Колено под углом 90є	1,2	1,074·10-6
		Резкое расширение 20/34	1,3	0,139·10-6
18-19	с	Вход в ёмкость	2	0,214·10-6
0-12	н				9,329·10-6
13-19	с				3,129·10-6
0-19	н-с				12,498·10-6

Определяем общие потери в напорной линии гидросистемы.

, (50)

где ДР_н - общие потери в напорной линии, МПа;

- потери давления в напорной линии гидроаппаратов, МПа;

ДР_нд - потери давления по длине в напорной линии, МПа;

ДР_нм - потери давления в напорной линии вызванные местными сопротивлениями, МПа.

МПа.

Определяем общие потери давления в сливной линии

, (51)

где ДР_с - общие потери давления в сливной линии, МПа;

- потери давления в сливной линии на гидроаппаратах, МПа;

ДР_сд - потери давления по длине в сливной линии, МПа;

ДР_см - потери давления в сливной линии вызванные местными сопротивлениями, МПа.

МПа.

, (52)

где - требуемое давление насоса, МПа;

Р_н - действительное давление насоса, МПа.

МПа < 16 МПа

Re<Re_кр: 1835 < 2100ч2300 - режим ламинарный.

Коэффициент трения определяется.

Насос проверен.

Насос выбран верно. Требуемое давление меньше действительного, потери давления не оказывают существенного влияния на работу гидроцилиндра в требуемом режиме.

2.5 Расчет и проектирование протяжки

2.5.1 Припуск на диаметр

Припуск на диаметр под протягивание выбирается в зависимости от длины протягиваемого отверстия = 360 мм и диаметра мм. Припуск на диаметр составляет мм.

мм (53)

мм.

2.5.2 Подъем на зуб на сторону

Подъем на зуб протяжки на сторону выбирается в зависимости от типа протяжки- углеродистая сталь 35Л с МПа (50 кгс/мм ²).

Подъем на зуб при протягивании в нашем случае составляет мм.

Между режущими и калибрующими зубьями делают несколько (два - четыре) зачищающих зубьев с постоянно убывающим подъемом на зуб.

мм.

мм.

мм.

2.5.3 Профиль и размеры зуба и стружечных канавок между зубьями

Профиль, размеры зуба и стружечных канавок между зубьями выбирают в зависимости от площади слоя металла, снимаемого одним режущим зубом протяжки.

Необходимо, чтобы площадь сечения стружечной канавки между зубьями отвечала условию:

мм ² (54)

где - коэффициент заложения канавки, зависящий от подъема на зуб мм и материала заготовки - сталь 35Л с МПа (50 кгс/мм²);

- площадь сечения стружечной канавки, мм²;

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

мм ² (55)

мм ².

мм² (56)

 мм ².

Для ближайшего большего значения = 38 мм ², при прямолинейной форме стружечной канавки зуба принимаем: шаг протяжки мм; глубина канавки мм; длина задней поверхности мм; радиус закругления канавки мм.

Шаг калибрующих зубьев круглых протяжек принимаем равным 0,6 - 0,8 шага режущих зубьев. Принимаем = 0,8 от шага .

мм (57)

мм.

Для получения лучшего качества обработанной поверхности шаг режущих зубьев протяжки делают переменным: от мм до мм.

Принимаем изменение шага мм. Тогда из двух смежных шагов один равен 16 + 0,8 = 16,8 мм, а второй - 16 - 0,8 = 15,2 мм.

Фаска f на калибрующих зубьях плавно увеличивается от первого зуба к последующему с 0,2 до 0,6 мм соответственно.

2.5.4 Геометрические элементы лезвия режущих и калибрующих зубьев

Геометрические элементы выбираем ; ; . Число стружноразделительных канавок и их размеры выбираем в зависимости от диаметра протяжки (200 мм).

Число канавок , расстояние между зубьями мм, глубина канавки мм, радиус закругления на дне канавки мм.

Расстояние между канавками:

мм (58)

мм.

Расстояние от боковой стороны протяжки до первой канавки:

мм (59)

мм.

Дно канавки параллельно задней поверхности .

Предельное отклонение передних углов всех зубьев , задних углов режущих зубьев , задних углов калибрующих зубьев .

2.5.5 Максимальное число одновременно работающих зубьев

Расчет производим по формуле:

(60)

где - максимальное число одновременно работающих зубьев.

2.5.6 Размеры режущих зубьев

Диаметр первого зуба принимаем равным диаметру передней направляющей части и определяем по формуле для диаметра первого зуба .

мм (61)

мм.

Диаметр каждого последующего зуба увеличивается на.

На последних трех зачищающих зубьях, предшествующих калибрующим зубьям, подъем на зуб постепенно уменьшаем согласно пункту 2 данного расчета.

2.5.7 Диаметр калибрующих зубьев

Диаметр калибрующих зубьев определяем по формуле:

мм (62)

где мм - максимальный диаметр обрабатываемого отверстия;

- изменение диаметра отверстия после протягивания (при увеличении диаметра отверстия - со знаком "-", а при уменьшении - со знаком "+"); зависит от материала протягиваемой заготовки На последних трех зачищающих зубьях, предшествующих калибрующим зубьям и толщины стенок и определяется опытным путем. В большинстве случаев при протягивании стальных заготовок = 0,005 - 0,01 мм. Принимаем = 0,008 мм.

мм.

Вычисленные размеры зубьев сводят в таблицу 2.5, размещаемую на рабочем чертеже протяжки. Предельные отклонения диаметров режущих зубьев не более 0,01 мм, а калибрующих - 0,005 мм.

2.5.8 Число режущих зубьев

Число режущих зубьев определяем по формуле и затем уточняем по таблице 2.5 размеров зубьев.

(63)

где - число режущих зубьев протяжки.

уточняем по таблице размеров зубьев в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Диаметры, мм, зубьев протяжки

№ зуба	Диаметр	№ зуба	Диаметр	№ зуба	Диаметр	№ зуба	Диаметр
1 2 3 4 5 6 7 8	198,60 198,66 198,72 198,78 198,84 198,90 198,96 199,02	9 10 11 12 13 14 15 16	199,08 199,14 199,20 199,26 199,32 199,38 199,44 199,50	17 18 19 20 21 22 23 24	199,56 199,62 199,68 199,74 199,8 199,86 199,92 200,03	25 26 27 28 29 30 31	200,038 200,038 200,038 200,038 200,038 200,038 200,038

Принимаем = 25

2.5.9 Число калибрующих зубьев

Для протяжек, обрабатывающих цилиндрические отверстия 7-го и 8-го квалитетов, рекомендуемое число калибрующих зубьев составляет 7 - 8. Принимаем = 7.

2.5.10 Длина протяжки от торца хвостовика

Зависит от размеров патрона, толщины опорной плиты, приспособления для закрепления заготовки, зазора между ними, длины заготовки и других элементов. Размеры круглых хвостовиков протяжек выбираем по рисунку 2.4.

Рисунок 2.4 - Схема для определения длины протяжки от торца хвостовика до первого зуба

мм (64)

где - длина входа хвостовика в патрон, зависящая от конструкции патрона, = 160 мм;

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

мм.

Длину хвостовика надо проверить графически во время вычерчивания рабочего чертежа протяжки. Затем длину следует проверить с учетом длины протягиваемой заготовки по условию >. В нашем примере = 640 мм.

= 797 мм> = 640 мм.

2.5.11 Конструктивные размеры хвостовой части протяжки

Конструктивные размеры выбираем по ГОСТ 4044-78. Принимаем хвостовик типа 2 без предохранения от вращения с наклонной опорной поверхностью. Размеры круглых хвостовиков выбираем по рисуноку 2.5.

Рисунок 2.5 - Размеры круглых хвостовиков протяжек

мм; мм; мм; мм; мм; мм; мм; мм; мм; r=30мм; диаметр передней направляющей принимаем равным диаметру предварительно расточенного отверстия заготовки с предельным отклонением: мм; длину переходного конуса конструктивно принимаем мм; длину передней направляющей до первого зуба + 25, то есть = 360 + 25 = 385 мм.

Таким образом, полная длина хвостовика

составит мм.

Диаметр задней направляющей протяжки должен быть равен диаметру протянутого отверстия с предельным отклонением по f7. мм. Длина задней направляющей мм.

2.5.12 Проверка конструкции протяжки на прочность

Рассчитываем конструкцию на разрыв во впадине первого зуба.

кгс/мм ² (65)

где - площадь опасного сечения во впадине первого зуба протяжки, мм;

- напряжение в опасном сечении, кгс/мм ².

мм ² (66)

мм ².

кгс/мм ².

Где напряжение для круглой протяжки из легированной стали кгс/мм ².

Выполняется условие: .

Приведем аналогичный расчет для сечения хвостовика.

мм ² (67)

мм ².

кгс/мм ².

Выполняется условие: .

Рассчитаем хвостовик на смятие.

кгс/мм ² (68)

где - опорная площадь замка.

мм ² (69)

мм ².

кгс/мм ².

3. Технологическая часть

3.1 Разработка технологического процесса изготовления детали захват

Образец детали захват поворотный предоставлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Захват поворотный - предназначен для уборки смотанного бунта

Захват представляет собой отлитую из стали 35Л деталь в виде рычага с загнутой по радиусу рабочей поверхностью. Основная часть имеет посадочное отверстие со шпоночным пазом. Для усиления конструкции захвата вдоль рычага имеются ребра жесткости. Шпоночный паз предназначен для соединения захвата с главным валом и восприятия крутящего момента при повороте. Со стороны основного отверстия у захвата сталкивателя имеется поверхность крепления компенсирующего противовеса, который противодействует побочным силам.

Противовес устанавливается на плоскость и в паз захвата для предупреждения действия.

Захват - основной рабочий элемент механизма сталкивателя, предназначен для уборки готового бунта с поля сортовой моталки на поле действия шлепперного транспортера. Захват, поворачиваясь вокруг оси главного вала сталкивателя, по ходу движения зацепляет и сдвигает рабочей поверхностью готовый бунт сортового проката (рисунок 3.1).

3.2 Нормоконтроль чертежа

Чертеж захвата выполнен в соответствии с требованиями действующих стандартов и содержит все необходимые сведения для правильного изготовления детали, удовлетворяющего требованиям конструктора.

Количество и расположение видов выбраны верно. Посадки выбраны в соответствии с действующей системой посадок.

Для более удобного захода болтов, крепящих противовес, введем фаски в соответствующих отверстиях захвата.

3.3 Анализ технологичности конструкции детали

Конструкция захвата с точки зрения технологичности имеет как преимущества, так и недостатки. Сталь 35Л в качестве материала обеспечивает простому литью. Почти вся поверхность детали идет в работу без обработки. Большая масса (500 кг) и множество фрезерной обработки (по плоскостям) со стороны противовеса требует применения специальных мощных поворотных тисков.

Большие габариты детали требуют применения крупногабаритных станков, а неправильная форма - горизонтально-расточной станок.

Технологичность при литье:

1. Рациональная форма детали обеспечивает минимально необходимые размеры отливки. Это вызвано отсутствием дополнительной обработки практически всей поверхности детали за исключением торцов и посадочного отверстия.

2. Внутренние отверстия выполнены без поднутренний. Разъем формы делаем в вертикальной плоскости.

3. Наличие сопряжений и ребер жесткости вдоль поверхности захвата обеспечивает уменьшение внутренних напряжений и опасности образования трещин и коробления на длинной загнутой детали при остывании отливки.

Технологичность при резании:

1. Отверстие и шпоночный паз не имеют сложной конфигурации и обрабатываются на проход.

2. При использовании горизонтально-расточного станка с установом фрез, резца и сверла с зенковкой количество операции сводится к минимуму. Если для зажима детали установить на столе мощные поворотные тиски со специально разработанными губками (одно по форме ребра жесткости и прилегающей поверхности, второе - косая по форме прилегающей поверхности), количество переустановов детали существенно снижается.

3.4 Выбор метода изготовления и формы детали

Метод выполнения заготовки для изготовления деталей определяется исходя из назначения и конструкции детали, условиями её работы и представляемыми требованиями к ней. Выбрать заготовку, значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, указать допуски на неточность изготовления.

Выбор метода изготовления заготовки зависит от формы и размеров детали, ее материала и назначения, объема производства и т.д. лучшим методом является тот, при котором заготовка получается более дешевой, включая стоимость последующей механической обработки, и имеют требуемое качество.

Важнейшим фактором при выборе метода изготовления заготовок является экономия металла. Значительное сокращение расходов металла достигается при использовании технологических процессов малоотходного производства заготовок, размеры которых максимально приближаются к размерам деталей.

Экономия металла достигается благодаря сокращению припусков под механическую обработку и повышения точности размеров заготовки.

Захват может быть изготовлен 2 способами:

1. Сварная конструкция

2. Литье

Сварная конструкция:

Для изготовления детали свариваем кругляк диаметром 350мм и листовой прокат для загнутого рычага и ребер жесткости.

После сварки конструкция подвергается термообработке -отжигу и поступает на механическую обработку на металлорежущие станки.

Литье:

Деталь имеет сложную конфигурацию и изготовлена из стали 35Л, что определяет способ получения - литье.

При крупносерийном производстве захватов применяют специальные способы литья. В нашем случае - литье в кокиль, так как масса заготовки более 100 кг, то есть давление в форме превышает 25 МПа.

Для предупреждения от разрушения рабочей поверхности кокиля и создания требуемого теплоотвода применим облицовку.

Кроме того, литье в кокиль эффективно в условиях крупносерийного и массового производства, по сравнению с песчаными формами поверхность захвата получается более ровной, увеличивается съем литья с 1 м ² площади цеха в 2 - 4 раза, производительность возрастает в 3 - 4 раза, увеличивается выход годного литья. Эскиз захвата предоставлен на рисунке 3.2.



Рисунок 3.2 - Эскиз

3.5 Припуски на обработку

Припуски на обработку по методу профессора Кована складываются и с учетом способа литья отражаются в общем припуске литой детали.

Выполняем расчет припуска на один размер на один переход - посадочное отверстие в захвате литое - посадочное отверстие в захвате, расточенное черновой обработкой, то есть D 188Н 11 и 196 Н 11 (10, 29) соответственно.

(70)

где - минимальный припуск, мм;

R- параметр шероховатости по предшествующей операции, = 0,25 мм (литье в кокиль 196 Н 11 (+ 0,29));

- глубина дефектного поверхностного слоя, = 0,8 мм;

Р - суммарное значение поверхностных отклонений для расчетной поверхности

- допуск цилиндричности, окружности - 1 мм

- допуск соосности, симметричности - 0,8 мм

- допуск перпендикулярности, наклона - 0,5 мм

Р = 1 + 0,8 + 0,5 = 2,3 мм.

- погрешность установки, выполняемой на данном периоде, это сумма погрешностей базирования и закрепления;

Е= 0 мм; = 0,5 мм.

мм.

мм.

Рассчитываем максимальный припуск:

(71)

где - максимальный припуск, мм;

- допуск на предшествующем переходе, для литья в кокиль

- допуск на выполняемом переходе - для токарной D 190 Н 11 (10, 23) = 0,29 мм.

мм.

Схема припусков показана на рисунке 3.3.



Рисунок 3.3 - Схема припусков на D 188 Н 11

Припуски на протягивание шпоночного паза, снятие фасок и сверление отверстий под болты учтены в форме отливки с запасом и дополнительного расчета с целью увеличения размеров отливки и детали не требуют.

Припуски на протягивание шпоночного паза, снятие фасок и сверление отверстий под болты учтены в форме отливки с запасом в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Припуски и предельные размеры по технологическим переходам

Технологические переходы обработки каждого размера	Предельный размер, мм	Предельные значения допусков, мм
Заготовка 188 мм - посадочное отверстие захвата Черновое растачивание Чистовое растачивание Протягивание Общий припуск Заготовка с расстоянием от оси захвата 275 мм - торцевая поверхность Черновое фрезерование Чистовое фрезерование Общий припуск Заготовка с расстоянием от оси захвата 265 мм - торцевая поверхность Черновое фрезерование Чистовое фрезерование Общий припуск Заготовка высотой 370 мм Черновое фрезерование Чистовое фрезерование Общий припуск Заготовка высотой 365 мм с теми же допусками Общий припуск	188 196,4 198,4 200,0 274,8 271,2 269,8 264,8 262 259,8 369,5 361,2 365	189,6 196,69 198,87 200,46 275,4 271,8 270,2 266 262,6 260,2 372 368,4 365,3	6,8 1,57 1,59 9,96 3 1 4 2,2 1,8 4 1,1 1,9 3,0 8,0	8,39 1,69 1,72 12,1 4,2 2 6,2 4 2,8 6,8 4,8 3,4 8,2 8,2

Припуски на протягивание шпоночного паза, снятие фасок и сверление отверстий под болты учтены в форме отливки с запасом и дополнительного расчета с целью увеличения размеров отливки и детали не требуют.

3.6 Выбор маршрута обработки

1. Фрезерование поверхности со стороны крепления противовеса.

2. Сверлить отверстия под болты.

3. Зенковать отверстия под болты.

4. Фрезеровать фаски со стороны крепления противовеса.

5. Фрезеровать поверхности, прилегающие к торцевой шайбе

6. Расточить посадочное отверстие.

7. Протягивать шпоночный паз.

8. Протягивать посадочное отверстие.

3.7 Предварительное нормирование времени операций

При нормировании труда рабочих применяются следующие виды норм затрат труда: норма времени, норма выработки.

Норма времени - это величина затрат рабочего времени, установленная для выполнения единицы работы работником или группой работников (в частности, бригадой) соответствующей квалификации в определенных организационно-технических условиях.

Технически обоснованная норма времени устанавливается на базе комплексного исследования и рационализации трудового процесса. При этом предусматривается оптимальный для данных условий производства технологический процесс, который характеризуется рациональной структурой, применением прогрессивной технологии, использованием экономически эффективных и производительных предметов технологического оснащения (оборудование, инструменты, приспособления) и научно обоснованными режимами обработки.

Используя исходные данные: чертеж детали (длина обрабатываемой поверхности) и расчетные данные: припуски (глубина снимаемого слоя), выбранное оборудование (станок) и инструмент по справочнику, определим время станочных операций. Результаты сведем в таблице 3.2.

Припуски на обработку по методу профессора Кована складываются и с учетом способа литья отражаются в общем припуске литой детали.

Выполняем расчет припуска на один размер на один переход - посадочное отверстие в захвате литое - посадочное отверстие в захвате, расточенное черновой обработкой, то есть 188Н 11 и 196 Н 11 (10, 29) соответственно. Предварительные нормы времени вносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Предварительные нормы времени

Станок	Операция по обработке поверхности	Размеры поверхности	Глубина резания, t, мм	Инструмент	Время, мин.
		длина L, мм	ширина B, мм либо диаметр D, мм
1	2	3	4	5	6	7
Горизонтально-расточной 2Б 622-МФ 2.	Установить деталь на станок, зажать в тиски и выверить.				Кран, поворотные тиски	15
	Черновое фрезерование поверхностей 1 (Рисунок 1) 2 (Рисунок 1)	200 570	145 110	4 4	Фреза торцевая D = 400 мм, Z = 20	3,0 6,8
	Чистовое фрезерование поверхностей 1 (Рисунок 1) 2 (Рисунок 1)	200 570	145 110	1 1		1,6 4,8
	Черновое фрезерование торцов 3 (Рисунок 1)	3150	50	4	Фреза обдирочная концевая D = 63 мм, Z = 8	24
	Чистовое фрезерование торцов 3 (Рисунок 1)	3150	50	1	Фреза концевая D = 50 мм, Z = 4	22,96
	Сверление отверстий под болты	50	10	10	Сверло D = 10 мм, Lраб = 150 мм	10,4
	Рассверливание	50	33	23	Сверло D = 33 мм	9,2
	Зенкование				Зенковка D =50 мм	2

Т_о = Т_оп, мин (72)

гдеТ_о - общее время на обработку детали, мин.;

Т_оп - время на каждую операцию, мин.

3.8 Выбор типа и формы организации производства

Определение типа производства, формы его организации производим по базовому технологическому процессу. Тип производства по ГОСТ 3.1108-88 характеризуется коэффициентом закрепления операций, который показывает отношение всех технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест рисунок 3.3.

Рисунок 3.3 - План участка

(43)

где - суммарное число различных операций;

- явочное число рабочих подразделений.

На основании данных рассчитывается годовая программа. Располагая штучным или штучно-калькуляционным временем, затраченным на каждую операцию, определяют количество станков.

мин. (44)

где - количество деталей по годовой программе, задаемся = 500,0 штук;

- штучное время, мин;

- годовой фонд работы оборудования ( = 3904 ч);

- нормативный коэффициент загрузки оборудования, = 0,75…0,85 принимаем =0,8.

Рассчитываем штучное время:

мин. (45)

где - штучное время для каждой операции, мин.;

- коэффициент производства (расточной станок и единичное или мелкосерийное производство = 3,25, вертикально-протяжной станок и единичное или мелкосерийное - = 1,51);

Расточная операция:

мин.

штук.

Протяжная операция:

мин.

штук.

Фактический коэффициент загрузки:

(46)

где - принятое число рабочих мест, = 3;

так как .

Количество операций на рабочем месте:

. (47)

;

.

- производство массовое.

3.9 Выбор состава технологических переходов

Для всех операций, связанных с применением нескольких инструментов, указываем состав технологических переходов. Наименование поверхностей обработки по рисунок 3.3.

1. Горизонтально-расточная.

1.1. Черновое фрезерование торца 1, фреза торцевая D = 400 мм, Z = 20.

1.2. Черновое фрезерование поверхности 2, фреза торцевая D = 400 мм.

1.3. Чистовое фрезерование торца 1, фреза торцевая D = 400 мм, Z = 20.

1.4. Чистовое фрезерование поверхности 2, фреза торцевая D = 400 мм.

1.5. Черновое фрезерование поверхности 3, фреза концевая обдирочная D.

1.6. Чистовое фрезерование поверхности 3 крепления противовеса.

1.7. Сверление отверстий под болты крепления противовеса, сверло.

1.8. Рассверливание отверстий под болты крепления противовеса.

1.9. Зенкование отверстий d = 50 мм.

1.10. Черновое фрезерование скоса 4, D = 400 мм, Z = 20.

1.11. Чистовое фрезерование скоса 4, D = 400 мм, Z = 20.

1.12. Черновое фрезерование скоса 5, фреза торцевая D = 400 мм.

1.13. Чистовое фрезерование скоса 5, фреза торцевая D = 400 мм.

1.14. Черновое фрезерование поверхности 6, фреза D = 400 мм, Z = 20.

1.15. Чистовое фрезерование 6, фреза торцевая D = 400 мм, Z = 20.

1.16. Черновое фрезерование 7, фреза торцевая D = 400 мм, Z = 20.

1.17. Чистовое фрезерование 7, фреза торцевая D = 400 мм, Z = 20.

1.18. Черновое растачивание отверстия, державка 50 Ч 50, L = 500 мм.

3.10 Выбор режущих инструментов

Режущие инструменты выбираются в зависимости от вида обработки, припусков на обработку, формы и расположения обрабатываемых поверхностей, требуемой чистоты обработанной поверхности.

1. Черновое и чистовое фрезерование поверхностей 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 по Рисунок 1 - фреза торцевая D = 400 мм, Z = 20 по ГОСТ 24359-80. Материал ножей Т 15К 6, фрезы - сталь 40Х.

2. Черновое фрезерование поверхности 3 по Рисунок 1 - концевая обдирочная фреза с затыловочными зубьями по ГОСТ 4675-71 диаметром D = 63 мм и количеством зубьев Z = 8. Материал фрезы Р 6М 5.

3. Чистовое фрезерование поверхности 3 по Рисунок 1 - концевая фреза с пластинками из твердого сплава, D = 50 мм, Z = 6 по ТУ 2-035-591-77. Материал пластинок Т 15К 6, фрезы - сталь 40Х.

4. Сверление отверстий под болты - сверло диаметром D = 12 мм и длиной рабочей части L_p = 180 мм с хвостовиком для станков с ЧПУ по ОСТ 2420-2-80. Материал - Р 6М 5.

5. Рассверливание отверстий под болты - сверло диаметром D = 63 мм и длиной рабочей части L_p = 180 мм с хвостовиком для станков с ЧПУ по ОСТ 2420-2-80. Материал - Р 6М 5.

6. Зенкование отверстий под болты - зенковка диаметром D = 50 мм для станков с ЧПУ по ОСТ 42-2-80. Материал - Р 6М 5.

7. Черновое и чистовое растачивание посадочного отверстия - резец расточной сечением державки b Ч h - 50 Ч 50 и длиной L = 500 мм для диаметра D=200Н 7 по ГОСТ 18882-73. Материал державки - сталь 40Х, пластины - Т 15К 6.

8. Протягивание шпоночного паза - комплект протяжек для шпоночного паза шириной 45Р 6 и высотой 9,7 мм. Материал режущей части - сталь 40Х по ГОСТ 18220-80.

Частота вращения шпинделя определяется по требуемой скорости резания, зависящей от припуска на обработку, материала детали, материала и вида инструмента.

3.11 Выбор режимов резания

Обработка захвата на горизонтально-расточном станке с возможностью сверления и фрезерования 2Б 622-МФ 2.

Характеристика станка 2Б 622-МФ 2:

1. Число ступеней вращения шпинделя - 25;

2. Частота вращения шпинделя 4-1250 об/мин;

3. Число рабочих подач - без ступеней;

4. Скорость быстрого перемещения стола 8000 мм/мин.

мм/мин. (48)

где - подача инструмента, мм/мин;

- подача на один зуб, = 0,18 мм/зуб;

- частота вращения шпинделя;

- число зубьев фрезы, = 20.

Фреза торцевая из стали со сплавом Т 15К 6 на пластинках обрабатывает сталь 35Л при глубине резания 4 мм м/с.

Табличную скорость корректируем для данного вида обработки коэффициентами:

м/с (49)

где - табличная откорректированная скорость, м/с;

- коэффициент, зависящий от твердости детали, сталь 35Л с НВ = 179 = 1,12;

- коэффициент, зависящий от состояния поверхности детали, = 0,8;

- коэффициент, зависящий от ширины обработки B/D = 110/400 = 0,28 < 0,4; = 1,13;

- коэффициент, зависящий от главного угла в плане, черновое фрезерование , = 1,0;

- коэффициент, зависящий от материала режущей части Т 15К 6, = 1,52;

- коэффициент, зависящий от вылета шпинделя и его диаметра D_ш = 100 мм, l_ш = 250 мм, = 0,85.

Частота вращения шпинделя:

об/мин (50)

где - расчетная частота вращения шпинделя, об/мин;

- диаметр фрезы, = 400 мм.

об/мин.

Уточняем расчетную частоту вращения шпинделя со стандартной об/мин или об/мин, принимаем ближнее об/мин.

Определяем минутную подачу:

мм/мин.

Определяем скорость фрезерования по стандартной частоте вращения шпинделя:

м/мин. (51)

м/мин

Основное время на обработку:

мин (52)

где - основное время на обработку, мин;

- длина обрабатываемой поверхности, мм.

мин.

3.12 Уточненное нормирование времени операций

Норма времени:

мин (53)

где - норма штучного времени, мин;

- норма основного времени операции, мин;

- норма вспомогательного времени, мин;

- процент оперативного времени от основного и вспомогательного, приходящийся на техническое обслуживание, = 2%;

- процент оперативного времени от основного и вспомогательного, приходящийся на организационное обслуживание, = 1,5%;

- процент оперативного времени от основного и вспомогательного, приходящийся на физические потребности, = 4%.

Основное время на токарную операцию мин, основное время на протяжную операцию мин.

Вспомогательное время:

мин (54)

где - время на установку детали, мин;

- время на закрепление детали, мин;

- время на управление, мин;

- время на измерение, мин.

Расточная операция = 22 мин, = 5 мин, = 3,5 мин,

мин.

Протяжная операция = 30 мин, = 10 мин, = 2 мин,

мин.

Время на техническое обслуживание:

мин (55)

Время на организационное обслуживание:

мин (56)

Время на физические потребности:

мин (57)

Штучное время:

мин (58)

Штучно-калькуляционное время:

мин (59)

где - штучно-калькуляционное время, мин;

- подготовительно-заключительное время, мин;

= 500,0 - количество деталей в партии;

= 1,23 - коэффициент такта работы.

По справочнику выбираем .

Горизонтально-расточной станок = 30 мин.

Протяжной станок = 24 мин.

Результаты расчетов сведем в таблица 3.3.

Таблица 3.3 - Сводная таблица технических норм времени по операциям

Номер и наименование операции	мин		мин		мин	мин	мин	шт.
		мин	мин	мин		мин	мин
1. Горизонтально-расточная 2. Протяжная	47,31 2,1	27 40	3,5 2	1,2 1	79,01 45,1	1,58 0,9	1,19 0,68	3,16 1,80	84,94 48,48	30 24	500 500

3.13 Средства измерения

Средства измерения для контроля детали берем из таблица 3.4.

Таблица 3.4 - Средства измерения для контроля детали

Размер	Средство измерения
Ш200Н 7	Калибр-пробка ш200Н 7 ПР-НЕ
Ш33	Штангенциркуль ШЦ-1-125-01 ГОСТ 166-80
360h14, 305h14, 100h14, 105h14, 50h14, 175h14, 190h14, 270h14, 200h14 490, 570h14	Штангенциркуль ШЦ-1-750-0,05 ГОСТ 166-80
R620,R625,R600,600,1210	Поверочная линейка
Шпоночный паз В=45р 9	Калибр комплектный 45р 9
Шероховатость поверхности	Набор образцов шероховатости

3.14 Составление программы обработки

Составляем таблицу перемещений инструмента по трем осям X, Y, Z. Знак и велечина перемещения указаны в таблица 3.5.

Таблица 3.5 - Таблица перемещений инструментов

Адрес инструмента	№ участка траектории, знак и величина перемещения
1	2
Т 101	1	X+195	2	X+5	3	Y+990	4	Z+135	5	Z+5
	6	X+75	7	X+5	8	Y-990	9	X-75	10	X-4
	11	Z-135	12	Z-5	13	Y+990	14	X+75	15	X+4
	16	Z+135	17	Z+5	18	Y-990	19	Z-135	20	Z-5

Программа для станка с ЧПУ по черновому и чистовому фрезерованию торцевых поверхностей 1 и 2 по Рисунок 1.

N001 - G 01 T101 F 70000 X+19500 - устанавл. 1 инструмент, подвод на быстрой подаче на 195мм

N002 - S018 M104 F 10461 X+900 - устанавл. Частота вращения - 125 об/мин, подача 461 мм/мин

N003 - Y+99000 - черновое фрезерование торца 1

N004 - F 70000 Z+13500 - подвод инстр. по оси Z на быстрой подаче

N005- X+7500 - подвод инстр. на 75мм к детали на быстрой подаче

N006- F 10461 Z+500 - подвод инстр. к детали на 5мм

N007 - X+500 - подвод инстр. к детали на 5мм

N008 - Y-99000 - черновое фрезерование торца 2

N009 - F 70000 X-7500 - отвод инстр. на 75мм на быстрой подаче

N010 - Z-13500 - отвод инстр. на 135мм по оси Z

N011 - M 105 - выключение вращения шпинделя

N012 - S019 M 104 - устанавливаем частоту вращения 200 об/мин

N013 - F 10230 X-400 - подача инстр. 2030мм/мин на 4мм по оси Х

N014 - Z-500 - подача инстр. по оси Z на 5мм

N015 - Y+99000 - чистовое фрезерование торца 1

N016 - F 7000 Z+13500 - подвод инстр. по оси Z на 135мм

N017 - X+7500 - подвод инстр. на 75мм по оси Х

N018 - F 102030 Z+500 - подача детали на 5мм по оси Z

N019 - X+500 - подача детали на 5мм по оси Х

N020 - Y-99000 - чистовое фрезерование торца 2

N021 - F 7000 Z-13500 - отвод инстр. на 135мм по оси Z на быстрой подаче

N022 - F 102030 Z-500 - отвод инстр. на 5мм

N023 - M 105 - выключение вращения шпинделя. Конец программы.

В разделе 1 данного курсового проекта был разработан технический процесс изготовления детали - захват.

Процесс изготовления выбирался в зависимости от материала детали, ее конструктивных особенностей, массы, габаритных размеров, объема выпуска детали.

Заготовку для детали получали литьем, так как материал детали - сталь 35Л (литейная сталь) и форма детали предполагает только отливку.

Оборудование, режимы резания и инструмент также назначались в соответствии с материалом и конструкцией детали.

Список использованных источников

1. Анирулин, В.Ч. Справочник конструктора машиностроителя / В.Ч. Анурьев. - М.: Машиностроение, 1987. - 559с.

2. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя / В.И. Анурьев. - М.: Машиностроение, 1978-1980. - 420 с.

3. Бейзельман, Р.Д. Подшипники качения. Справочник / Р.Д. Бейзельман, Б.В. Цыпкин, Л.Я. Перель. - М: Машиностроение, 1975. - 337 с.

4. Иванов, М.Н. Детали машин. Курсовое проектирование / М.Н. Иванов, В.Н. Иванов. - М.: "Высшая школа" 1975. - 370 с.

5. Косилова, Г.А. Справочник технолога - машиностроителя / Г.А. Косилова. - М.: Машиностроение, 1986. - 495 с.

6. Курмаз, Л.В. Детали машин. Проектирование. Справочное учебно-методическое пособие / Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда. - М.: "Высшая школа" 2004. - 503 с.

7. Черновский, С.А. Курсовое проектирование деталей машин / С.А. Черновский. - М.: Машиностроение, 1979. - 324 с.

8. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин / А.Е. Шейнблит. - Калининград: "Янтарный сказ", 1999. - 386 с.

9. Александров, М.П. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций / М.П. Александров. - М.: Машиностроение, 1973. - 473 с.

Размещено на Allbest.ru

...