Модернизация стола подъема слябов стана 2000 ЛПЦ-2

3.1.5 Припуски на механическую обработку

Заготовка - полоса стальная горячекатаная. Качество поверхности проката R_z = 200 мкм, h = 300 мкм. Точность резки от ± 4 до ± 10 мм. Длина заготовки 1928,11 мм с припуском 28,11 мм, ширина 421,6 мм и толщина 136,6 мм с припусками 16,6 мм.



2z_чер.min = 2[(R_zпрок + h_прок) + _прок + _черн],мм,(3.1)

R_zпрок + h_прок = 500мкм.

Кривизна заготовки _к = 2,5 · 1900 = 4,75 мм,

Значение _черн примем 2,3 мм,

2z_чер.min = 2( 0,5 + 4,75 + 2,3 ) = 15,1мм.

Минимальный припуск на обработку определяется по формуле (3.2):

2z_чист.min = 2[(R_zчерн + h_черн) + _ост + _чист] мм,(3.2)

2z_чист.min = 2( 63 + 60 + 405 + 230 ) = 1516 мкм = 1,5мм.

Общий припуск:

2z_о.min = 15,1 + 1,5 = 16,6 мм.

Минимальный припуск на черновую обработку по длине:

R_z + h = 10 мм, _к = 2,5 · 405 = 1,01мм,

2z_чер.min = 2( 10 + 1,01 + 2,3 ) = 26,62мм.

Минимальный припуск на чистовую обработку:

2z_чист.min = 2( 63 + 60 + 405 + 230 ) = 1516 мкм = 1,5мм.

Общий припуск:

2z_о.min = 26,62 + 1,5 = 28,11мм.

Результаты выбора припусков поверхностей на механическую обработку заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2-Табличные данные припусков

Размер детали, мм	Припуск, мм	Допуск заготовки, мм	Размер заготовки, мм
1900h14	28,11	10	1933±5
405h14	16,6	0,8	422,4±0,8
120±0,1	16,6	0,8	137,4±0,8



3.1.6 Выбор плана обработки

Заготовка - полосовой прокат

1. Фрезерная. Установить деталь на столе вертикально - фрезерного станка. Фрезеровать торцы в размер 1900 мм.

Фрезеровать поверхность 3.

Фрезеровать поверхность 3 на длину L = 175 мм, h = 63 мм на всю ширину поверхности 3.

Установить деталь на столе продольно - фрезерного станка.

Фрезеровать поверхность 4 в размер 120 ± 0,1 мм.

Фрезеровать поверхность 5,6 в размер 405 мм.

Фрезеровать паз b =250 мм, h = 12 мм на всю длину поверхности 4.

Переустановить деталь.

Фрезеровать поверхность 5,6 в размер 275 мм.

Фрезеровать поверхность 3 шириной 65 мм с обеих стороной на всю длину поверхности 3.

Фрезеровать фаски.

2. Сверлильная. Сверлить 12 отверстий 22 мм.

3. Зубонарезная. Фрезеровать зуб m = 28 мм, число зубьев z = 20, длина зубчатой части b = 1671,24 мм, шаг Р = 87,96 мм, высота зуба h = 63 мм.

4. Шлифовальная (шлифовальный станок). Шлифовать поверхности.

3.1.8 Выбор типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1108-88 характеризуется коэффициентом закрепления операций К.

Предварительная обработка детали;

Годовая программа N = 1000 штук;

Действительный годовой фонд времени для работы оборудования определяем по формуле (3.3)



F_д = (D-d) · h·S·К_р·60, мин,(3.3)

где D = 365- количество календарных дней в году;

d = 114 - количество выходных и праздничных дней;

h = 8 - продолжительность смены в часах;

К_р= 0,97 - коэффициент, учитывающий потери времени на ремонт, наладку, регламентированные перерывы;

S = 1 - число смен;

F_д = (365-114)· 8·1·0,97·60 = 116866 мин = 1947,76 час;

Нормативный коэффициент загрузки оборудования ?_зн = 0,75;

Расчетное количество станков:

m_p = N·T_ш-к / 60·F_д · ?_зн, штук;(3.4)

m_p1 = 1000·305,2/ 60· 1947,76 ·0,75 = 3,5 штук;

m_p2 = 1000·9,46/ 60· 1947,76 ·0,75 = 0,11 штук;

m_p3 = 1000·63,9/ 60· 1947,76 ·0,75 = 0,73 штук;

m_p4 = 1000·39,9/ 60· 1947,76 ·0,75 = 0,45 штук.

Фактический коэффициент загрузки определяется по формуле [6]:

з_зф = m_p/р, (3.5)

где р - принятое число рабочего мест;

з_зф1 = 3,5 /3= 1,16;

з_зф2 = 0,11 /1= 0,11;

з_зф3 = 0,73/1= 0,73;

з_зф2 = 0,45 /1= 0,45.

Количество операций, выполняемых на рабочем месте определяется по формуле (3.6):



О = з_зн / з_зф, (3.6)

О₁ =0,75/ 1,16 = 9,

О₂ =0,75/ 0,11 = 6,8,

О₃ =0,75/ 0,73 = 1,03,

О₃ =0,75/ 0,45 = 1,7.

В таблице 3.4 приведены данные по технологическому процессу обработки детали.

Таблица 3.4 - Данные по технологическому процессу

№	Операция	Тш-к	mp,шт.	Р,шт.	ззф	О,шт.
1	Фрезерная	347,1	3,5	3	1,16	0,64
2	Сверлильная	9,46	0,11	1	0,11	6,8
3	Зубофрезерная	63,9	0,73	1	0,73	1,03
4	Шлифовальная	39,9	0,45	1	0,45	1,7

3.1.9 Выбор оборудования

1. Для фрезерования торцов заготовки выбираем вертикально - фрезерный станок модели 6А59.

Основные параметры станка 6А59:

Размеры рабочей поверхности стола, мм 10002500

Наибольшее перемещение стола, мм:

Продольное 2000

Поперечное 1000

Число скоростей шпинделя 18

Частота вращения шпинделя, мин 1250

Подача стола, мм/мин 2200

Шпиндельной бабки 0,6 - 550

Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин 3600

Шпиндельной бабки 750

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт 22

Габаритные размеры, мм:

Длина 6500

Ширина 4550

Высота 4700

Масса, кг 23600

Длина 200

2. Для фрезерной операции выбираем продольно - фрезерный станок модели 6606.

Основные параметры станка 6606:

Размеры рабочей поверхности стола, мм 6302000

Расстояние между торцами горизонтальных 770

Шпинделей, мм 70

Наибольшее перемещение, мм 320

Стола продольное 200

Гильз шпинделей 200

Число шпиндельных бабок:

Горизонтальных 2

Вертикальных 1

Число скоростей шпинделя 18

Частота вращения шпинделя, мин 1600

Подача, мм/мин.стола 3000

Шпиндельной бабки 3000

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт 113

Габаритные размеры, мм:

Длина 6200

Ширина 3750

Высота 3600

Масса, кг 21500

3. Для сверлильной операции выбираем вертикально - сверлильный станок модели 2Г175М.

Размеры рабочей поверхности стола 7101250

Наибольший диаметр сверления 75

Частота вращения шпинделя, мин ^-1 21000

Подача шпинделя (револьверной головки) 2,24

Мощность электродвигателя привода 11

Привод главного движения, кВт 15

Габаритные размеры:

Длина 1500

Ширина 1800

Высота 3650

Масса, кг 5000

4. Для зубонарезной операции выбираем реечно - фрезерный станок модели 5414.

Наибольшие размеры нарезаемой рейки, мм:

Модуль 36

Длина 3500

Ширина 500

Угол наклона зубьев, град 15

Наибольший диаметр фрезы, мм 430

Частота вращения шпинделя, мин 6,3 -80

Подача фрезы, мм / мин 125

Мощность электродвигателя 20

Привод главного движения, кВт 10

5. Для шлифовальной операции выбираем плоскошлифовальный станок модели 3Д725.

Основные параметры станка 3Д725:

Размеры рабочей поверхности стола, мм 6302000

Наибольшее перемещение стола и шлифовальной бабки, мм:

Продольное 2300

Поперечное 660

Вертикальное 645

Размеры шлифовального круга, мм 500305100

Частота вращения шпинделя, мин ^-1 1470

Мощность электродвигателя60

Привод главного движения, кВт 30

Размеры шлифовального круга, мм 500305100

Наибольший диаметр фрезы, мм 430

Габаритные размеры, мм:

Длина 6050

Ширина 2800

Высота 2860

Угол наклона зубьев, град 15

Наибольший диаметр фрезы, мм 430

3.1.10 Выбор режущего инструмента

Станочное приспособление выбираем с условием того, чтобы обеспечивали требуемое базирование и надежное закрепление детали на операциях, высокую жесткость установленной на станке детали, учитывая возможность последующей обработки детали.

Приведены данные о режущем инструменте, применяемого при обработке детали в таблице 3.5.

Таблица 3.5-Режущий инструмент

Наименование операции	Режущий инструмент
1	2
Фрезерная	Фреза торцевая насадная со вставными ножами, оснащенными пластинами из тв.сплава (ГОСТ 24359-80) Т15К6 D=500 мм, Z=26. D=160 мм, Z=16. D=250 мм, Z=20.
Наименование операции	Режущий инструмент
Фрезерная	Фреза цилиндрическая с мелким зубом (ГОСТ 3752-58) Р6М5 D=100 мм, Z=18, L=160 мм
	Фреза торцевая насадная с механическим креплением пятигранных твердосплавных пластин (ГОСТ 22085-76) D=100 мм, Z=8.
	Фреза концевая угловая для снятия фасок ( МН 408 - 65 ) Р6М5 D=32 мм, Z=10
Сверлильная	Сверло спиральное с коническим хвостовиком средней серии Р6М5 (ГОСТ 10903-77) 22мм.
Зубофрезерная	Фреза дисковая модульная (ГОСТ 10996-64) Р6М5 390 мм, Z=14.
Шлифовальная	ПП 450 х 63 х 127 (ГОСТ 17122-79)

3.1.11 Выбор приспособления

Станочное приспособление выбираем с условием того, чтобы обеспечивали требуемое базирование и надежное закрепление детали на операциях, высокую жесткость установленной на станке детали, учитывая возможность автоматизации обработки этих приспособлений и других требований.

Выбор приспособления производим и заносим в таблицу 3.6.

Таблица 3.6-Выбор приспособления

№	Операция	Приспособление
1	Фрезерная	Регулируемые опоры Машинные тиски Прижимные планки
2
3	Зубофрезерная
4	Сверлильная	Машинные тиски с пневмозажимом
5	Шлифовальная	Магнитный стол

3.1.12 Выбор средств измерения

Выбираем средства измерения и контроля размеров, в зависимости от типа производства и величины допуска контролируемого параметра для каждой операции и заносим в таблицу 3.7.



Таблица 3.7-Средства измерения

Операция	Средства измерения и контроля
Фрезерная	Ленточная рулетка
	Штангенциркуль ШЦ-11
Сверлильная	Нутромер микрометрический
Зубофрезерная	Зубомер НЦ-4 Шагомер БВ-5070 Универсальный эвольвентомер БВ-5078
Шлифовальная	Штангенциркуль ШЦ-11

3.1.14 Расчет технической нормы времени

Рассчитываем норму времени для фрезерной операции;

Оперативное время определяем по формуле (3.70):

Т_оп = Т_о + Т_в, мин,(3.7)

где Т_о- основное время, мин.

Т_в- вспомогательное время, мин.

Т_в= Т_у.с.+ Т_з.о.+ Т_уп.+ Т_из, мин.

Т_у.с.- время на установку и снятие детали, мин.;

Т_з.о.- время на закрепление и открепление, мин.;

Т_уп.- время на приемы управления, мин.;

Т_из.- время на измерение детали, мин.;

Время на установку и снятие детали 0,39 мин

Время на закрепление и открепление 0,7 мин

Время на приемы управления

Включить или выключить станок 0,02 мин

Подвести или отвести инструмент к детали при обработке 2 мин

Переместить стол 1,6 мин

Время на измерение детали 2,5 мин

Основное время фрезерной операции:

Т_о = 6,24 +4,9 + 2·2,34+2·8,1 + 4,7+2,06 + 2,1+21 + 2,6+3,8+12,1 = 68,48 мин.

Оперативное время:

Т_оп = 68,48 + 0,39 + 0,7 + 0,02 + 2 + 1,6 + 2,5 = 75,69 мин.

Норма штучного времени операции подсчитывается по формуле (3.8):

Т_шт=Т₀+t_в+t_т+t_орг+t_п+t_п-з, мин,(3.8)

где Т₀ - основное время обработки детали;

t_в - вспомогательное время;

t_т - время технического обслуживания рабочего места;

t_орг - время организационного обслуживания;

t_п - время перерывов;

t_п-з - подготовительно-заготовительное время.

Время технического обслуживания рабочего места - 9,5 % от оперативного времени:

t_т = 75,69 · 9,5 / 100 = 6,94 мин.

Время организационного обслуживания - 1,4 % от оперативного времени:

t_орг = 75,69 · 1,4 / 100 = 1,02 мин.

Затраты времени на перерывы, отдых и личные надобности - 5 % от оперативного времени

t_п = 75,69 · 5 / 100 = 3,65 мин.

На наладку станка и установку приспособлений 26 мин

На установку фрез 6 мин

Получение инструмента и приспособлений до начала 10 мин



3.2 Расчет и конструирование торцевой фрезы

3.2.1 Фрезерование

Фрезерование является одним из наиболее распространённых и высокопроизводительных способов механической обработки резанием. Обработка производится многолезвийным инструментом - фрезой. Фрезерованием обрабатывается все горизонтальные и вертикальные плоскости.

Фрезерование-обработка резанием металлических и неметаллических материалов, при котором режущий инструмент - фреза - имеет вращательное движение, а обрабатываемая заготовка - поступательное.

Фрезерование осуществляется на фрезерных станках.

Различают два основных вида фрезерования: тангенциальное, при котором режущие лезвия вращающегося цилиндрического инструмента образуют обработанную поверхность параллельно оси его вращения, и радиальное, когда лезвия вращающегося инструмента образуют обработанную поверхность перпендикулярную к оси его вращения.

Фрезерованием обрабатываются горизонтальные, вертикальные, наклонные плоскости, фасонные поверхности, уступы и пазы различного профиля. Особенностью процесса резания при фрезеровании является то, что зубья фрезы не находятся в контакте с обрабатываемой поверхностью всё время. Каждое лезвие фрезы последовательно вступает в процесс резания, изменяя толщину срезаемого слоя от наибольшей к наименьшей, или наоборот. Одновременно в процессе резания могут находиться несколько режущих кромок. Это вызывает ударные нагрузки, неравномерность протекания процесса, вибрации и повышенный износ инструмента, повышенные нагрузки на станок.

Как тангенциальное (например, цилиндрической фрезой), так и радиальное (например, торцевой фрезой) фрезерование может осуществляться двумя способами, зависимости от направления движения подачи заготовки:

При встречном фрезеровании нагрузка на зуб возрастает от нуля до максимума, силы, действующие на заготовку, стремятся оторвать её от стола, а стол поднять. Это увеличивает зазоры в системе СПИД (станок - приспособление - инструмент - деталь), вызывает вибрации, ухудшает качество обработанной поверхности. Этот способ хорошо применим для обработки заготовок с коркой, производя резание из-под корки, отрывая её, тем самым значительно облегчая резание. Недостатком такого способа является большое скольжение лезвия по предварительно обработанной и наклёпанной поверхности. При наличии некоторого округления режущей кромки она не сразу вступает в процесс резания, а поначалу проскальзывает, вызывая большое трение и износ инструмента по задней поверхности. Чем меньше толщина срезаемого слоя, тем больше относительная величина проскальзывания, тем большая часть мощности резания расходуется на вредное трение.

При попутном фрезеровании этого недостатка нет, но зуб начинает работу с наибольшей толщины срезаемого слоя, что вызывает большие ударные нагрузки, однако исключает начальное проскальзывание зуба, уменьшает износ фрезы и шероховатость поверхности. Силы, действующие на заготовку, прижимают её к столу, а стол - к направляющим станины, что уменьшает вибрации и повышает точность обработки.

3.2.2 Конструкции фрез

Инструментом при фрезеровании являются фрезы (от французского la frais - клубника), представляющие собой многолезвийный инструмент, лезвия которого расположены последовательно в направлении главного движения резания, предназначенные для обработки с вращательным главным движением резания без изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадает с осью вращения, которое представляет собой многолезвийный инструмент.

Фрезы бывают:

· по форме - дисковые, цилиндрические, конические;

· по конструкции - цельные, составные, сборные и насадные, хвостовые;

· по применяемому материалу режущей кромки - быстрорежущие и твердосплавные;

· по расположению лезвий - периферийные, торцовые и периферийно-торцовые;

· по направлению вращения - праворежущие и леворежущие;

· по форме режущей кромки - профильные (фасонные и обкаточные), прямозубые, косозубые, с винтовым зубом;

· по форме задней поверхности зуба - затылованные и незатылованные;

· по назначению - концевые, угловые, прорезные, шпоночные.

Цельные фрезы изготавливают полностью из инструментального материала. У составных фрез режущую часть изготавливают из инструментального материала, а приваренный к ней хвостовик из конструкционной стали.

К составным относятся также фрезы, у которых зубья - пластины из инструментального материала напаивают на корпус фрезы. У сборных фрез зубья закрепляют в корпусе механически с помощью специальных крепежных элементов. Режущий элемент - зуб - может представлять собой резец с напаянной твердосплавной пластинкой или монолитную пластинку из инструментальной стали, твердого сплава или другого инструментального материала.

Наиболее компактную конструкцию имеют цельные и составные фрезы. При небольших размерах у них может быть больше зубьев, чем у сборных фрез. Недостатки цельных фрез - повышенный расход инструментального материала; составных с напайными пластинками твердых сплавов - невозможность регулирования положения зубьев при износе и трудность восстановления в случае поломки. Для переточки такие фрезы необходимо снимать со станка.

Сборные конструкции обеспечивают наиболее рациональное использование инструментального материала. Изношенные зубья можно быстро заменить, не снимая фрезу со станка. Вследствие этого сокращаются потери времени, связанные со сменой инструмента для переточек. К недостаткам сборных конструкций можно отнести трудность размещения большого числа зубьев в корпусе определенного размера, из-за чего при равных диаметрах сборные фрезы обычно имеют больше зубьев, чем цельные и составные; наличие крепежных деталей, удерживающих режущие элементы в корпусе, а следовательно повышенную трудоемкость изготовления фрез; высокие требования к точности обработки базовых поверхностей, обеспечивающих заданное положение вставных зубьев, и к точности размеров самих зубьев в конструкциях, где смену зубьев выполняют без последующей тонкой регулировки их положения в корпусе фрезы; соответствующие требования к точности твердосплавных пластинок в конструкциях фрез с механически закрепляемыми неперетачиваемыми пластинками.

При разработке новых конструкций фрез выполняют следующие основные требования.

1. Число зубьев должно быть по возможности большим, так как от него пропорционально зависит минутная подача, т.е. производительность обработки.

Вместе с тем зубья должны быть достаточно прочными, а расстоянии е между ними, форма и шероховатость поверхности стружечных канавок должны обеспечивать надежное размещение и отвод стружки (последнее особенно важно для концевых фрез, обрабатывающих глубокие пазы). В некоторых случаях, например, при образовании сплошной сливной стружки, у концевых фрез переднюю поверхность зубьев делают ступенчатой для дробления стружки. Число, форма зубьев и их размещение (шаг) должны обеспечивать равномерную работу без значительных вибраций. Это в ряде случаев достигается изготовлением фрез с неравномерным шагом зубьев.

У торцовых фрез для обработки чугуна, когда отвод стружки несложный, применяют сборные конструкции с близким размещением зубьев или с режущими элементами, каждый из которых имеет по два-три зуба.

2. Угол наклона стружечных канавок должен обеспечивать плавную работу фрезы и нужное направление отвода стружки. При фрезеровании труднообрабатываемых материалов концевыми фрезами хорошие результаты получают, повышая прочность фрезы при уменьшении числа зубьев с одновременным увеличением угла наклона до 35-45°, при этом удается повысить минутную подачу, несмотря на сокращение числа зубьев. Для уменьшения вибрации иногда прибегают к изготовлению концевых фрез с изменяющимся от зуба к зубу углом наклона. Особенно хорошие результаты получают, сочетая этот прием с неравномерным шагом зубьев.

3. При снятии больших припусков торцевыми, концевыми и дисковыми фрезами, а также для прорезных и отрезных фрез должно быть обеспечено рациональное распределение припуска между зубьями фрезы, обеспечивающее снижение нагрузки на зуб, разделение стружки и надежный ее отвод. Для этого применяют торцевые дисковые ступенчатые фрезы, дисковые фрезы с разнонаправленными зубьями и зубьями, размещенными в шахматном порядке. У прорезных фрез, обрабатывающих глубокие пазы, и отрезных фрез уменьшают число зубьев (в том числе путем стачивания зубьев через один у стандартной фрезы), применяют разнонаправленные зубья, затачивают переходные режущие кромки у четных или нечетных зубьев, делают углубление на боковой поверхности диска фрезы у стружечной канавки.

4. Форма режущего клина должна обеспечивать наименьшее сопротивление резанию при сохранении достаточной прочности и стойкости инструмента. Следует стремиться к использованию инструмента с положительным передним углом; при больших силах резания добиться достаточной прочности инструмента, применяя двойную форму передних поверхностей с узкой фазкой и отрицательным передним углом у главной режущей кромки и положительным передним углом на остальной передней поверхности, а также применяя положительный угол наклона главной режущей кромки л. В случаях, когда это допускается жесткостью технологической системы, следует применять торцевые фрезы с малыми углами в плане и с переходной режущей кромкой.

5. При высоких требованиях к шероховатости обработанной поверхности и точности размеров должна быть обеспечена очень высокая размерная стойкость инструмента за счет применения фрез (торцевых, дисковых) с зачистной режущей кромкой и фрез с регулируемым расстоянием между режущими кромками для каждой указанной детали (для дисковых трехсторонних фрез при обработке пазов).

6. Особое внимание должно быть уделено выбору способа установки и закрепления фрезы, обеспечивающему минимальное биение зубьев, высокую прочность, жесткость и возможность быстрой замены фрез, особенно на станках с числовым программным управлением (ЧПУ).

3.2.3 Расчет и конструирование фрезы

На вертикально - фрезерном станке модели 6А57 производится торцевое.

Фрезерование полки шириной 65 мм длиной 1900 мм; припуск на обработку.

Выбираем фрезу торцевую насадную с механическим креплением пятигранных твердосплавных пластин (ГОСТ 22085-76).

Равнодействующая сила = 2093,4 Н;

Расстояние между опорами фрезерной оправки = 160 мм;

Допустимое напряжение на изгиб оправки принимаем = 250 МПа.

Диаметр отверстия фрезы под оправку по формуле [3.9]:

d = = 0,0297 м.(3.9)

Устанавливаем наружный диаметр фрезы = 80 мм;

Принимаем ближайший диаметр фрезы по СТ СЭВ = 100 мм;

Определяем шаг зубьев фрезы.

Окружной торцевой шаг определяем по формуле [7]:

d = (3.10)

Допуски на основные элементы фрезы и другие технические требования принимаем по ГОСТ 8721 - 69.



4. Разработка планировки цеха

4.1 Общие сведения о планировке цеха

Листопрокатный цех №2 расположен на территории промзоны г. Череповца, имеет общую длину 120 метров. Помещения цеха условно представляют собой три длинных пролёта по 18 метров шириной, расположенных вдоль здания общей шириной 54 м. В цехе действуют грузоподъемные механизмы (краны, тельферы, тележки, кран-балки, электроталь). В здании цеха работают 4 откатных и 3 распашных ворот.

Листопрокатный цех №2 является самым мощным прокатным цехом комбината и сегодня производит более трети всего товарного металлопроката предприятия. В ЛПЦ-2 освоено более 300 видов сортамента. Прокат, произведенный в цехе, отвечает требованиям зарубежных стандартов и является востребованным продуктом в таких областях как трубная, оборонная и автомобильная промышленность, судостроение, машиностроение и белая техника.

4.2 Оборудование стана и технологические процессы

Непрерывный широкополосный стан 2000 горячей прокатки - основной агрегат ЛПЦ-2, был выпущен в 1976 году. Он предназначен для производства горячекатаных полос свернутых в рулоны, шириной до 1835 мм. Расчетная производительность стана - до 5,6 млн. тонн проката в год при полном портфеле заказов. Рассмотрим процесс прокатки с момента поступления заготовок. Исходным материалом для прокатки служат слябы шириной 900 - 1880 мм, толщиной 150 - 250 мм и длиной от 4,5 до 10,5 м. Вес заготовки - до 36 тонн. Слябы из углеродистых, низкоуглеродистых, электротехнических и коррозионностойких марок сталей, поступающих с установок непрерывной разливки стали конверторного и электросталеплавильного цехов, так же возможно поступление катаных слябов с блюминга 1150 мм. Окончательная прокатка полос до заданной толщины производится в клетях чистовой группы.

Слябы из углеродистых, низкоуглеродистых, электротехнических и коррозионностойких марок сталей, поступающих с установок непрерывной разливки стали конверторного и электросталеплавильного цехов, так же возможно поступление катаных слябов с блюминга 1150 мм.

Технологический процесс начинается с того, что горячекатаные полосы в отделении отделки режутся на слябы, затем слябы поступают в печи, где идёт их нагрев до температуры начала прокатки (1200 - 1300 С). Все четыре печи - с шагающими балками. В зависимости от длины слябы загружаются в печи в два ряда с разбегом, либо в один ряд. Одна из печей постоянно находится в резерве, остальные три обеспечивают непрерывность подачи слябов на прокатку. Продолжительность равномерного нагрева сляба составляет 2,5-3 часа. Расчетная производительность одной печи - 400-420 т/час. Топливом для печей служит природный газ с теплотой сгорания 34,0-35,5 МДж/м.

Из печей слябы при помощи шагающих балок доставляются на линию прокатки, затем рольгангом доставляются к клетям, которые разделены на две группы - черновую и чистовую.

В черновой группе сляб последовательно прокатывается в вертикальном окалиноломателе с диаметром валков 1200 мм. Основная масса печной окалины удаляется с помощью гидравлического устройства, расположенного непосредственно за клетью. Затем сляб попадает в горизонтальную двухвалковую клеть с диаметром горизонтальных валков 1400 мм, затем - последовательно прокатывается в четырех универсальных клетях с вертикальными валками и рабочими горизонтальными валками диаметром 1180 мм и опорными валками диаметром 1600 мм.

Особенностью черновой группы является применение непрерывной подгруппы, состоящей из четырех универсальных клетей. Прокатка в этой подгруппе ведется с ускорением. Максимальная скорость прокатки в последней черновой клети - 5 м/с. Длинна черновой группы клетей - 90,5 м. Применение черновой непрерывной подгруппы сокращает общее время прокатки, что позволяет поддержать температуру подката, а следовательно, и повышение качества прокатываемых полос.

За последней черновой клетью расположен промежуточный рольганг со сбрасывателем раскатов в карман (в случае недокатов), рольганг перед летучими ножницами. Общая длинна промежуточного рольганга составляет 131,9 м.

По рольгангу подкат поступает к летучим ножницам барабанного типа, которыми обрезаются голова и хвост подката. За ножницами перед чистовой группой клетей находится установка гидросбива окалины. Она представляет собой две пары валков, за которыми расположены коллекторы гидросбива окалины водой под давлением 17 МПа.

Окончательная прокатка полос до заданной толщины производится в клетях чистовой группы. Последняя представляет собой группу из 7 клетей квадро. Клети оборудованы системой противоизгиба рабочих валков. В межклетьевых промежутках установлены петледержатели с электромеханическим безредукторным приводом от электродвигателей постоянного тока. Клети, с шестой по двенадцатую, оборудованы механическими нажимными устройствами. Для повышения точности обжатия оборудованы гидравлическими нажимными устройствами.

Кроме того, в межклетьевых промежутках перед каждой клетью находятся направляющие линейки, обеспечивающие точный вход полосы в валки по толщине.

Прокатка в чистовой группе ведется с ускорением. Диапазон обычно применяемого ускорения стана составляет 0,01-0,08 м/с. В последних межклетьевых промежутках стана при прокатке полос толщиной 1,2 мм удельное натяжение составляет 29,4-34,3 МН/м. Максимально допустимая расчетная скорость прокатки - 21 м/с. Длинна чистовой группы - 3 м.

В соответствии с требованиями стандартов к механическим свойствам и микроструктуре готовых полос прокатку их завершают в диапазоне температур 780-930 С°, а свертывание в рулоны при температуре не ниже 550 С°. Такой температурный режим достигаем как путем охлаждения в межклетьевых промежутках, так и при охлаждении полосы на отводящем рольганге длинной 265,1 м, на который она поступает из последней двенадцатой клети.

Охлаждение полосы на отводящем рольганге осуществляется ламинарной установкой, нижняя же поверхность полосы охлаждается водой подавлением.

По отводящему рольгангу полоса поступает на моталки, которые разделены на две группы: три моталки горячей (тонкой) полосы, и три моталки холодной (толстой) полосы. Перед каждой моталкой находиться заправочное устройство, тянущие ролики. При прокатке полос со скоростью до 10 м/с захват металла валками клетей и моталками осуществляется со скоростью прокатки. Если же скорость прокатки превышает 10 м/с, то заправка полосы в клети осуществляется на заправочной скорости. Свертывание полос в рулоны - с ускорением. Максимальная скорость свертывания - 21 м/с.

Рулоны, снятые с барабана моталок, транспортируются на склад готовой продукции или в передельные цеха (листоотделка, ПХЛ) по отводящим конвейерам. Оба конвейера (от моталок первой и второй группы) связаны с конвейером выдачи рулонов из цеха подвижным столом для поочередной укладки рулонов. Обвязку рулонов выполняют на автоматизированных агрегатах.



Заключение

Листопрокатный цех №2 является самым мощным прокатным цехом комбината и сегодня производит более трети всего товарного металлопроката предприятия. В ЛПЦ-2 освоено более 300 видов сортамента. Прокат, произведенный в цехе, отвечает требованиям зарубежных стандартов и является востребованным продуктом в таких областях как трубная, оборонная и автомобильная промышленность, машиностроение и белая техника.

В настоящее время очень актуальным становится увеличение выпуска продукции и уменьшения ее себестоимости. Для этого на стане 2000 листопрокатного цеха №2 было предложено, загрузку печей осуществлять горячими слябами температурой 400° С, не дожидаясь их остывания на складе слябов.

Однако конструкция подъемного стола не позволяет осуществлять подачу горячих слябов, т.к. из-за высокой температуры резко уменьшается ресурс подъемного стола, что приводит к аварийным простоям стана, что замедляет работу стана и приносит убытки.

Сопоставив все вышеперечисленные факты, было решено произвести реконструкцию подъемного стола. Основной целью реконструкции является замена механического привода подъема стола на гидравлический, а также модернизация привода сталкивателя слябов.

Проведенная реконструкция подъемного стола Стана 2000 в совокупности с модернизацией привода сталкивателя слябов позволит сократить количество простоев, увеличить выпуск готовой продукции и обеспечить стабильность выполнения производственной программы. Это мероприятие даст комбинату значительные маркетинговые преимущества в условиях жесткой конкуренции на рынке черных металлов, так как заказчику представиться расширенный сортамент продукции цеха и предприятия в целом.

Для достижения поставленной цели в данном дипломном проекте были решены следующие задачи:

1. Спроектирован привод сталкивателя слябов у подъемного стола участка загрузки нагревательных печей;

2. Разработан гидропривод подъемного стола с расчетом и выбором гидроаппаратуры;

3. Разработан технологический процесс изготовления рейки сталкивателя слябов;

4. Произведен расчет и конструирование торцевой фрезы;

5. Разработана система автоматизации работы подъемного стола.

6. Разработаны меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда участка загрузки нагревательных печей;

7. Рассчитана экономическая целесообразность налога дополнительного проведения реконструкции и экономический эффект от ее проведения.

В случае проведения реконструкции Стана 2000 организация понесет налоговую нагрузку в виде дополнительного налога на имущество и дополнительного налога на прибыль. Указанные налоговые отчисления уменьшают дополнительную валовую прибыль на 16,40%. Дополнительная амортизация уменьшает дополнительную валовую прибыль на 5,41%. Тем не менее, дополнительная чистая прибыль составляет 65,59% от дополнительной валовой прибыли, что говорит о высокой эффективности проекта.

машина подшипник привод фреза



Список использованных источников

1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя: в 3-х т. Т. 1. - Москва: Машиностроение, 1992. - 816 с.

2. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя: в 3-х т. Т. 2. - Москва: Машиностроение, 1992. - 632 с.

3. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя: в 3-х т. Т. 3. - Москва: Машиностроение, 1992. - 540 с.

4. Блюмберг, В.А. Справочник фрезеровщика / В. А. Блюмберг, Е.И. Зазерский. - Ленинград: Машиностроение, 1984. - 288 с.

5. Вардашкин, А.А. Станочные приспособления. Справочник в 2-х томах. Т. 1 / А. А. Вардашкин. - Москва: Машиностроение, 1979. - 591 с.

6. Гинзбург, Е.Г. Зубчатые передачи / Е.Г.Гинзбург. - Ленинград: Машиностроение, 1980. - 416 с.

7. Детали и механизмы металлорежущих станков. В 2-х т. Т. 2. /под ред. Д.Н. Решетова. - Москва: Машиностроение, 1972. 520 с.

8. Егоров, М.Е. Технология машиностроения: учебник / М. Е. Егоров. - Изд. 2-е. - Москва: Высшая школа, 1976. - 533 с.

9. Измерительные системы для обеспечения качества. -2010. - №7. - С. 15.

10. Ковшов, А.Н. Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - Москва: Машиностроение, 1987. - 533 с.

11. Конструирование инструмента: учебник для машиностроительных техникумов / под общ. ред. Г.А. Алексеева. - Москва: Машиностроение, 1979. - 384 с.

13. Корсаков, В.С. Основы конструирования приспособлений: учебник для вузов / В. С. Корсаков. - 2-е изд. - Москва: Машиностроение, 1983. - 277 с.

12. Косилова, А.Г. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога / А. Г. Косилова. - Москва: Машиностроение, 1976. - 288 с.

13. Металлорежущие инструменты: учебник для вузов / Г. Н. Сахаров, О. Б. Арбузов, Ю. Л. Боровой и др. - Москва: Машиностроение, 1989. - 325 с.

14. Металлорежущие станки: учебник для вузов / под ред. В.Э. Пуша. - Москва: Машиностроение, 1985. - 256 с.

15. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - Москва: Машиностроение, 1974. - 416 с.

16. Организация и планирование машиностроительного производства: учебник для вузов / под ред. М.И. Ипатова. - Москва: Высшая школа, 1988.

17. Организация, планирование и управление деятельностью промышленного предприятия / под ред. С.М.Бухало. - Киев: Высш. школа, 1989. - 471 с.

18. Орлов, П.И. Основы конструирования: в 2-х кн. Кн.2 / П. И. Орлов. - Москва: Машиностроение, 1988. - 587 с.

19. Основы технологии машиностроения: учебник для вузов / под ред. В.С. Корсакова. - Изд. 3-е. - Москва: Машиностроение, 1977. - 416 с.

20. Рачков, М.Ю. Оборудование и основы построения ГАП / М. Ю. Рачков. - Москва: Высшая школа, 1991. - 112 с.

21. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 /под. ред. А.Г. Косиловой. - 4-е изд. - Москва: Машиностроение, 1985. - 495 с.

22. Чернавский, С.А. Курсовое проектирование деталей машин / С. А. Чернавский. Москва: Машиностроение, 1988. - 416 с.

23. Чернавский, С.А. Проектирование механических передач / С. А. Чернавский. Москва: Машиностроение, 1984. - 540 с.

24. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин / А. Е. Шейнблит. - Калининград: Янтарный сказ, 1999. - 454 с.

25. Экономика, организация, планирование и управление деятельностью промышленного предприятия / под ред. И. А. Лисицына. - Минск: Высшая школа, - 1990 г. - 445 с.

Размещено на Allbest.ru

...