Выбранное и рассчитанное технологическое и подъемно-транспортное оборудование и организационная оснастка представлены в таблицах 12 и 13 [13].

Таблица12 Ведомость технологического оборудования и организационной оснастки

Номер и наименование операции	Наименование и модель оборудования	Кол., шт	Габаритные размеры, мм	Занимаемая площадь, м2
				единицей	общая
035, 040 Металлизация электродуговая	Технологическое оборудование
	Токарно-винторезный станок мод.1К62	1	2812х1166х1324	3,279	3,279
	Выпрямитель мод. ВДУ-505	1	800х700х920	0,560	0,560
	Электрометаллизатор мод ЭМ-14	1	-	-	-
	Пульт управления (при станке)	1	-	-	-
	Стойка с кассетами	1	2500х1000	2,500	2,500
	Масловлагоотделитель мод.ВД-41-16	1	?300	0,071	0,071
	Приспособление для намотки проволоки на катушку	1	1000х800	0,800	0,800
	Установка струйно-абразивной обработки мод82.141	1	1400х1200	1,680	1,680
	Организационная оснастка
	Верстак слесарный мод. ОРГ-5365	1	1360х950х1125	1,292	1,292
	Стеллаж полочный мод. ОГ ПТИ	1	1400х500х1500	0,700	0,700
	Шкаф для материалов и инструментов мод. ОРГ-5126	1	1600х430х1000	0,688	0,688
	Подъемно-поворотный стул	1	?500	0,196	0,196
	Решетка	2	2000х1000	2,000	4,000
	Тара для деталей	1	1200х900	1,080	1,080
	Пожарный щит	1	1000х600х1500	0,600	0,600
	Ларь для отходов	2	350х350х500	0,122	0,244
	Итого				?17,690

Таблица 13 Ведомость подъемно-транспортного оборудования

Номер и наименование операции	Наименование оборудования	Кол., шт	Грузоподъемность, т	Мощность, кВт	Примечание
035, 040 Металлизация электродуговая	Кран-балка	1	1	3	-

2.14 Расчет площади участка

Площадь участка расчетная , м², определяется по формуле

 , (31)

где - площадь, занимаемая напольным оборудованием, м²;

- коэффициент, учитывающий плотность расстановки оборудования на участке.

= 17,690 м² (таблица 12)

= 3,5…4,5 [14]. Принимаем = 4,0 , тогда

F^р _уч = 17,690 Ч 4,0 = 70,76 м²

Принимаем сетку колонн 6х12

После выполнения планировки принимаем размеры наплавочного участка:

длина L, мм - 12000

ширина B, мм - 6000

Тогда, площадь наплавочного участка фактическая

F^ф _уч = B * L , (32)

где B - ширина участка, м;

L - длина участка, м.

F ^ф_уч = 6 х 12 = 72 м ²

Отступление принятой (фактической) площади наплавочного участка от расчетной , %, определяется по формуле

, (33)

= 1,72 %

Отступление принятой площади от расчетной допускается в пределах

20% для помещений с площадью до 100 м²;

10% для помещений с площадью свыше 100 м².

Д ? [Д] (34)

1,72 % ? [ ±20% ]

2.15 Требования техники безопасности

Для обеспечения безопасности выполнения операций технологического процесса восстановления стакана подшипников необходимо соблюдать следующие инструкции по технике безопасности:

005 Сварка дуговая. Инструкция по ТБ № 3, 7, 40

010, 015, 035, 040, 045 Токарно-винторезная. Инструкция по ТБ №15

025, 030 Металлизация электродуговая. Инструкция по ТБ №50.

050 Контроль. Инструкция № 85

При выполнении токарной операции, связанной с восстановлением отверстий под подшипники на токарно-винторезном станке требуется соблюдать требования техники безопасности, изложенные в инструкции № 15 по охране труда при работе на токарных станках [14].

Общие требования

1. Работать только на станках, к которым Вы допущены, и выполнять работу, которая поручена Вам администрацией цеха.

2. Сосредоточить внимание на выполняемой работе, не отвлекаться на посторонние дела и разговоры, не отвлекать других.

3. Не допускать на свое рабочее место лиц, не имеющих отношения к порученной работе. Без разрешения мастера не доверять свой работающий станок другому рабочему.

4. Не опираться на станок во время его работы и не позволять делать это другим.

5. Нельзя работать на неисправном и не имеющем необходимых ограждений станке. Не производить ремонт и переделку станка самостоятельно.

6. Запрещается работать на станке в рукавицах или перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников.

7. Во избежание несчастных случаев и попадания грязи и стружки в механизмы станка запрещается обдувать воздухом из шланга обрабатываемую поверхность и станок.

8. Надежно и жестко закреплять обрабатываемую деталь на станке.

9. Если на металлических частях станка обнаружено напряжение (ощущение тока), электродвигатель работает на две фазы (гудит), заземляющий провод оборван, остановить станок и немедленно доложить мастеру о неисправности электрооборудования.

10. Если пол скользкий (облит маслом, эмульсией), потребовать, чтобы его посыпали опилками, или сделать это самому.

11. Пользоваться деревянной решеткой и содержать ее в исправном состоянии.

12. Каждый рабочий обязан:

а) требовать от администрации цеха проведения инструктажа по технике безопасности до назначения на работу и при переводе на станок другой модели;

б) требовать от администрации цеха, чтобы печатная инструкция о мерах безопасности при работе на данном станке находилась на рабочем месте станочника;

в) строго выполнять все правила безопасности;

г) обязательно пользоваться полагающейся спецодеждой, спецобувью и индивидуальными защитными средствами (очками, респираторами, масками и др.);

д) при обнаружении возможной опасности предупредить товарищей и немедленно сообщить администрации цеха или отдела;

е) содержать в чистоте рабочее место в течение всего рабочего дня и не загромождать его деталями, заготовками, металлическими отходами, мусором.

ж) не мыть руки в масле, эмульсии, керосине и не вытирать их обтирочными концами, загрязненными стружкой; для защиты смазывать руки специальными пастами и мазями.

з) не принимать пищу у станка;

Общие требования перед началом работы

13. Перед каждым включением станка убедиться, что пуск станка никому не угрожает опасностью.

14. Привести в порядок рабочую одежду: застегнуть или подвязать обшлага рукавов, надеть головной убор; женщины должны убрать волосы под косынку, повязанную без свисающих концов.

15. Принять станок от сменщика: проверить, хорошо ли убран станок и рабочее место; ознакомиться с имевшимися в предыдущей смене неполадками в работе станка и с принятыми мерами по их устранению.

16. Проверить наличие и исправность;

б) заземляющих устройств;

в) предохранительных устройств для защиты от стружки, охлаждающих жидкостей;

17. Работать только исправным инструментом и приспособлениями и применять их строго по назначению.

18. Проверить на холостом ходу исправность станка.

19. Пользоваться режущим инструментом, имеющим правильную заточку. Применение неисправного инструмента и приспособлений запрещается.

Общие требования во время работы

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

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

22. Остерегаться наматывания стружки на обрабатываемый предмет или резец и не направлять вьющуюся стружку на себя.

23. Не удалять стружку от станка непосредственно руками и инструментом, пользоваться для этого специальными крючками и, щетками-сметками. Следить за своевременным удалением стружки с рабочего места и станка.

24. Остерегаться заусенцев на обрабатываемых деталях,

25. Обязательно остановить станок и выключить электродвигатель при:

а) уходе от станка даже на короткое время (если не поручено обслуживание, двух или нескольких станков);

б) временном прекращении работы;

в) перерыве в подаче электроэнергии;

г) уборке, смазке, чистке станка;

д) обнаружении неисправности в оборудовании;

е) подтягивании болтов, гаек и других соединительных деталей станка;

ж) установке, измерении и съеме детали;

з) проверке или зачистке режущей кромки инструмента;

и) снятии и надевании ремней на шкивы станка.

26. При обработке деталей применять режимы резания, указанные в операционной карте для данной детали.

Общие требования по окончании работы

27. Выключить станок и электродвигатель.

28. Привести в порядок рабочее место: убрать со станка стружку, инструмент, приспособление, очистить станок от грязи, вытереть и смазать трущиеся части станка, аккуратно сложить готовые детали и заготовки.

29. Убрать инструмент в отведенные для этой цели места. Соблюдать чистоту и порядок в шкафчике для инструмента.

30. При сдаче смены сообщить сменщику или мастеру о замеченных дефектах станка, вентиляции и др. и о принятых мерах по их устранению.

Специальные требования

1. При закреплении детали в кулачковом патроне или использовании планшайб следует захватывать деталь кулачками на возможно большую величину. Не допускать, чтобы после закрепления детали кулачки выступали из патрона или планшайбы за пределы их наружного диаметра. Если кулачки выступают, заменить патрон или установить специальное ограждение.

2. При установке (навинчивании) патрона или планшайбы на шпиндель подкладывать под них на станок деревянные прокладки с выемкой по форме патрона (планшайбы).

3. Не свинчивать патрон (планшайбу) внезапным торможением шпинделя. Свинчивание патрона (планшайбы) ударами кулачков о подставку допускается только при ручном вращении патрона; в этом случае следует применять подставки с длинными ручками (для удержания рукой).

4. При обработке в центрах деталей длиной, равной 12 диаметрам и более, а также при скоростном и силовом резании деталей длиной, равной восьми диаметрам и более, применять дополнительные опоры (люнеты).

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

6. При работе с большими скоростями применять вращающийся центр, прилагаемый к станку.

7. Нельзя работать со сработанными или забитыми центрами.

8. Во избежание травм из-за инструмента необходимо:

а) включить сначала вращение шпинделя, а затем подачу; при этом обрабатываемую деталь следует привести во вращение до соприкосновения ее с резцом, врезание производить плавно, без ударов;

б) перед остановом станка сначала выключить подачу, отвести режущий инструмент от детали, а потом выключить вращение шпинделя

9. Резец следует зажимать с минимально возможным вылетом и не менее чем тремя болтами. Нужно иметь набор подкладок различной толщины, длиной и шириной не менее опорной части резца. Не следует пользоваться случайными подкладками.

10. При надевании планшайбы на конец шпинделя очистить ее от стружки и загрязнения.

11. При обработке вязких металлов, дающих сливную ленточную стружку, применять резцы с выкружками, накладными стружколомателями или стружкозавивателями.

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

13. Не класть детали, инструмент и другие предметы на станину станка и крышку передней бабки.

14. При закреплении детали в центрах:

а) протереть и смазать центровые отверстия;

б) не применять центр с изношенными или забитыми конусами;

в) следить за тем, чтобы размеры токарных центров соответствовали центровым отверстиям обрабатываемой детали;

г) не затягивать туго задний центр, надежно закреплять заднюю бабку и пиноль;

д) следить за тем, чтобы деталь опиралась на центр всей конусной частью центрового отверстия; не допускать упора центра в дно центрового отверстия детали.

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

3. Конструкторская часть

3.1 Назначение и устройство приспособления

Патрон трехкулачковый рычажный применяется для установки и закрепления деталей типа тел вращения при токарной обработке. Он оснащен пневматическим приводом двухстороннего действия для перемещения кулачков от оси и к оси патрона.

Патрон трехкулачковый состоит из корпуса 1, который крепится тремя винтами 12 к шпинделю токарно-винторезного станка. В корпусе 1 патрона на трех осях 3 установлены неравноплечие рычаги 2, которые большим плечом контактируют с шарниром 8 пневмоцилиндра, а меньшим плечом - с ползунами 4 кулачков 6. В ползунах 4 кулачков имеются направляющие, несущие планки 5, к которым винтами 11 прикреплены кулачки 6. В центральном отверстии корпуса 1 перемещается стакан 7, который стопорится штифтом 13 от проворачивания в корпусе. Стакан 7 закрыт крышкой 9, которая крепится к нему тремя винтами 10.

Представленная конструкция патрона обеспечивает точность центрирования детали, исключает применение слесарного инструмента для закрепления детали и обеспечивает быстродействие при зажиме.

3.2 Принцип действия приспособления

При перемещении штока вращающегося пневматического цилиндра двустороннего действия с шарниром 8 влево рычаги 2 поворачиваются на осях 3, вызывая сведение кулачков 6 по направляющим ползунов 4 в радиальном направлении. Обрабатываемая деталь устанавливается на кулачки 6, шток пневмоцилиндра с пятой 8 перемещается вправо, рычаги 2 поворачиваются в другую сторону, разводя кулачки 6 на ползунах 4 от центра патрона. Таким образом, выполняется закрепление детали в патроне.

3.3 Расчет приспособления

Расчет приспособления заключается в определении силы зажима обрабатываемой детали и подборе пневматического цилиндра для совместной работы с трехкулачковым патроном.

Расчет патрона ведем для операции расточки отверстия под подшипник Ш 140 L=36 мм; и Ra = 1,6 мкм, сопровождающейся большими силами резания (операция 035 - токарно-винторезная).

Тангенциальная сила резания Р_z при растачивании отверстия под подшипник равна (см.п.2.8)

P_z = 32,5 кгс = 325Н

Сила резания P_z создает момент М_рез, Н*мм, который стремится повернуть деталь вокруг ее оси, а сила P_х - переместить деталь вдоль ее оси.

P_х = (0,3…0,4) P_z = (0,3…0,4) * 325 = 130 Н

М_рез = P_z * r₁ , (35)

где r₁ - радиус обработанной поверхности детали, мм.

Диаметр обрабатываемого отверстия равен D = 140 мм, тогда

М_рез = 325 * 70 = 22750 Н мм

Суммарная сила зажима W_сум , Н, детали тремя кулачками патрона определяется из равенства:

W_сум * f * r = K * M_рез = K * P_z * r₁ ,

откуда:

где f - коэффициент трения между поверхностью детали и рабочими поверхностями кулачков (зависит от вида поверхности кулачков);

r - радиус поверхности детали, зажатой кулачками, мм;

K - коэффициент запаса.

f = 0,8 - для кулачков с зубьями параллельными оси патрона [15];

r = 85 мм - по данным ремонтного чертежа детали. Диаметр базового отверстия равен D = 170 мм.

Коэффициент запаса К [15] зависит от условий обработки деталей на станке и равен

К = К₀ К₁ К₂ К₃ К₄ К₅, (37)

где К₀ - гарантированный коэффициент запаса при всех случаях обработки;

К₁ - коэффициент, зависящий от вида базовой поверхности детали (обработанная или необработанная);

К₂ - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента;

К₃ - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при обработке прерывистых поверхностей;

К₄ - коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления;

К₅ - коэффициент, учитывающий удобство расположения рукоятки для ручного зажима устройства;

К₆ - коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси.

К₀ = 1,5 (при всех случаях); К₁ = 1,0 (при черновой обработке); К₂ = 1,2 - при чистовой обработке); К₃ =1,0 (непрерывное резание); К₄ = 1,0 (при пневматическом приводе); К₅ - не учитывается; К₆ = 1,5 (для опор с большой поверхностью контакта) [15].

К = 1,5 * 1,0 * 1,2 * 1,0 * 1,0 * 1,5 = 2,7

Суммарная сила зажима кулачками равна

Тогда сила зажима детали одним кулачком патрона W, Н, равна:

(38)

где Z - число кулачков.

Z = 3

Величину силы зажима W_сум проверяем на возможность продольного сдвига детали осевой силой Р_х по формуле:

W_сум * f ? К * Р_{х ,} (39)

откуда

903,3 Н ? 438,75 Н - условие соблюдается

Сила на штоке пневмоцилиндра 3-кулачкового патрона равна:

где k_тр - коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения в патроне;

a_к - вылет кулачка от середины его опоры в пазу патрона до центра приложения силы зажима на одном кулачке (выбирается конструктивно), мм;

h_к - длина направляющей части кулачка (выбирается конструктивно), мм;

l_{1 ,} l₂ - размеры короткого и длинного плеч двуплечего рычага (выбирают конструктивно), мм;

f_к - коэффициент трения кулачка.

Диаметр поршня пневмоцилиндра D_п , мм, равен

D_п = 1,44 Q_шт / p , (41)

где р - давление сжатого воздуха, МПа

D_п = 1,44 576 / 0,39 = 55,34 мм

Принимаем с запасом больший стандартный размер поршня пневматического вращающегося цилиндра

D_п = 150 мм [15]

Действительная сила зажима детали по принятому диаметру пневмоцилиндра:

где з - коэффициент полезного действия.

з = 0,85 [15]

Время срабатывания пневмоцоилиндра Т_с, мм, равно

Т_с = D_ц * L _х / d_в * v_в , (43)

где L _х - длина хода поршня, см;

d_в - диаметр пневмотрубок, см;

v_в - скорость перемещения сжатого воздуха, см/с.

L _х = 35 мм = 3,5 см [15]

d_в = 8…10 мм. Принимаем d_в = 10 мм = 1 см

v_в = 1500…2500 см/с. Принимаем v_в = 2000 см/с

Т_с = 15 * 3,5 / 1 * 2000 = 0,026 с

Заключение

В данном курсовом проекте разработан технологический процесс восстановления детали №5336-2402049 «Стакан подшипников» и спроектирован участок электродуговой металлизации.

В процессе выполнения задания была проанализированы дефекты детали и точность восстанавливаемых поверхностей, дана характеристика детали, рассмотрены возможные способы ремонта и при этом выбраны рациональные способы восстановления детали, технологические базы, которые отвечают принципам постоянства и единства баз и обеспечат требуемую точность базирования, детально разработан технологический маршрут восстановления стакана, рассчитаны режимы обработки и нормы времени на предложенные операции, выбрано технологическое оборудование и оснастка, проведены расчеты годового объема работ, числа основных рабочих, количества оборудования и площади участка электродуговой металлизации, разработаны мероприятия по охране труда на токарно-винторезную операцию.

Разработанная планировка участка электродуговой металлизации отвечает технологическому процессу восстановления стаканов подшипников металлизацией. Оборудование расставлено по групповому признаку в соответствии с нормами расстановки и санитарно-гигиеническими нормами. Планировка отвечает требованиям охраны труда и окружающей среды.

В конструкторской части разработано специальное приспособление для токарной операции - трехкулачковый рычажный патрон с пневмоприводом двухстороннего действия, который обеспечит детали базирование и надежное закрепление при обработке на токарно-винторезном станке.

В данном курсовом проекте были приобретены необходимые навыки проектирования и расчетов, которые пригодятся в дальнейшем при выполнении дипломного проекта.

Список использованных источников

1. Румянцев С.И. Ремонт автомобилей М.: Транспорт, 1988. - 328 с.

2. Автомобильные материалы: Справочник./ Г.В. Мотовилин. М.: Транспорт, 1989.- 464с.

3. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию по предмету «Ремонт автомобилей». 2003.

4. Белькевич Б. и Тимашков В. Справочное пособие технолога машиностроительного завода. Мн.: Беларусь, 1972. - 640 с.

5. Капитальный ремонт автомобилей: Справочник. Под ред. Р.Е. Есенберлина. М.: Транспорт, 1989. - 335 с.

6. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. Справочник.- М.: Машиностроение, 1989. - 480 с.: ил.

7. Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. М..: Издательство стандартов, 1992.- 464 с.

8. Справочник технолога авторемонтного производства/ Под ред. А.Г. Малышева. Транспорт, 1977. - 432с.

9. Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей. М.: Транспорт, 2002.- 345с.

10. Барановский Ю.В. и др. Режимы резания металлов. М.: Машиностроение,1972.- 408с.

11. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. М.: Машиностроение, 1974. - 421с.

12. Проектирование авторемонтных предприятий. Курсовое и диплом. проектирование: Учеб. пособие / А.С. Савич, А.В. Казацкий, В.К. Ярошевич; Под ред. В.К. Ярошевича. - Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2002. - 256 с.: ил.

13.Организация ремонтно-обслуживающего производства и проектирование предприятий технического сервиса АПК: Учеб. пособие / В.П. Миклуш, Т.А. Шаровар, Г.М. Уманский; под ред. В.П. Миклуша. - Мн.: Ураджай, 2001.- 662 с.: ил.

14.Сборник типовых инструкций по охране труда. Михайлова и др. - 2-ое изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1978, - 576 с.

15.Андреев Г.Н и др. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. вузов/Под ред. Ю.М. Соломенцева.-2-е изд.,- М.:Высш.шк.,1999.-415 с.

Размещено на Allbest.ru

...