Монтаж ЗКЛ. 1. Общая часть 1 Назначение и условия работы заданной детали
![]()
|
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 3.1.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Основными конструктивными элементами метчика являются режущая л калибрующая части, число; профиль и направление канавок, углы резания, утонение калибрующей части, элементы резьбы, комплектность [11,12] В соответствии с ГОСТ определяем номинальные размеры резьбового соединения: Д, Д1, Д2, Р, Н, Н1, R. Наружный диаметр Д = 16мм Внутренний диаметр Д1 = 13,8350,3 мм Средний диаметр Д2 = 14,7010,132 мм Шаг Р = 20,03 мм Н = 0,87 Р =1,74 мм Н1 = 0,54 Р =1,08 мм R = 0,14 Р = 0,28 мм Предельные размеры диаметров гайки Д2max = Д2 + ES, где ЕS- верхнее отклонение Д1max = Д1+ ES, Д2max = 14,701 + 0,132 = 14,833мм Д1max = 13,835 + 0,3 = 14,135мм Диаметр метчика по переднему торцу dT = Д1- (0,1 : 0,35) =13,835 - 0,1 = 13,735мм Длина режущей части метчика lp1, = 6 Р = 12мм Диаметры для метчика d = Д = 16 мм d2 = Д2 = 14,701мм d2 = Д1 + 0,055 Р = 13,835 + 0,055 * 2 = 13,945мм Задний угол = 100 Величина затылования К = tg ( D / n) = 10* 3,14 * 16 / 3 = 2,95 tgx( K n / D ) = 295 * 3 / 3,14 * 16 tgN = tgx * sin 300 = 0,088; tgN3 = tgx * sin 900 - 5,4 = 0,175; По результатам расчетов углов по указанным зависимостям строят графики их изменения. Хорошее качество резьбы получается при условии оптимальных режимов резания, геометрии метчика, состава СОЖ и способа крепления метчика. На станке применяют два способа нарезки резьбы метчиками: самозатягивание без принудительной подачи и подача по копиру. 3.2 Проектирование измерительного инструмента Произведем расчет исполнительных размеров калибров - пробок М16 - 7Н СТП 0742-192-84 для отверстия М 16 -2-Н7 [6] 1) Определяем наибольшее значение среднего диаметра отверстия, так как оно совпадает с номинальным, то по таблице находим Д2 =14,701мм По таблице 5 для шага 2 и 16мм находим принятый номер строки - 26. По таблице 6 находим для строки номер 26 верхнее отклонение нового калибра равно + 23мкм. Нижнее отклонение нового калибра равно + 9мкм; предельное отклонение изношенного калибра равно - 5мкм. Размер нового калибра пробки по среднему диаметру равен 14,701 + 0,023 = 14,724 мм Допуск равен (+23) - (+0,9) = 14мкм Следовательно, исполнительный размер пробки ПР по среднему диаметру равен 14,724 - 0,014 Размер предельного изношенного калибра равен 14,701 - 0,005 = 14,696 мм. 2) Определить исполнительный размер пробки ПР по наружному диаметру; нужно знать наибольшее предельное отклонение внутреннего диаметра отверстия Д. Оно совпадает с номинальным, то Д = 16мм. Потом по таблице II для. строки 26 находим верхнее отклонение калибра, оно равно + 30мкм. Нижнее отклонение калибра по наружному = +2мкм. Предельное отклонение изношенного калибра = - 5мкм. Допуск равен (+30) - ( +2 ) = 28мкм Следовательно, исполнительный размер ПР по наружному диаметру равен 16,030 - 0,028мкм. Размер предельного изношенного калибра по наружному диаметру 16,0 - 0,005 = 15,995мм. 3) Для определения исполнительного размера ПР по внутреннему диаметру необходимо знать значение предельного внутреннего наименьшего диаметра отверстия Д1 = 13,835 По табл.15 Верхнее отклонение нового калибра равно 0, нижнее отклонение нового калибра равно -26 мкм. Допуск равен -26мкм, исполнительный размер пробки ПР по внутреннему диаметру равен 13,835 - 0,026 (мм) Проходными резьбовыми пробками при полном их свинчивании с деталями устанавливают, что погрешности /2 и Pn скомпенсированы погрешностью среднего диаметра, а также то, что размер Д не менее установленного предельного размера. Проходными пробками, таким образом, проверяют резьбу комплексно. Непроходными пробками проверяет средние диаметры отверстий ! и устанавливают, что размер ДZ не больше установленных предельных размеров. Находим наибольшее значение среднего диаметра отверстия т.к. оно совпадает с номинальным, то по таблице находим Д2 =14,966мм, по таблице 5 для шага 2 и диаметра 16 находим номер строки, он равен 26. По [6] находим для строки 26 верхнее отклонение нового калибра равно + 14мкм. Нижнее отклонение пробки не равно 0, предельное отклонение изношенного калибра равно - 8мкм. Размер исполнительного нового калибра пробка по среднее диаметру равен 14,966 + 0,014 = 14,980мм Размер предельно-изношенного калибра равен 14,980 - 0,008 = 14,973 4) Определить исполнительный размер пробки не по наружному диаметру. Нужно наибольшее предельное отклонение внутреннего диаметра отверстия Д = 15,387. По таблице II номер строки 26 находим верхнее отклонение калибра, оно равно + 21мкм. Размер предельно-изношенного U = 7мкм Допуск равен (+21мкм) - (+ 7мкм) = 28мкм Следовательно, исполнительный размер по наружному диаметру равен 15,387 - 0,028 = 15,359мм 5) Для определения исполнительного размера ПР по внутреннему диаметру необходимо знать значение наименьшего диаметра отверстия Дт = 13,835 По таблице 15 нижнее отклонение равно 7мкм, исполнительный размер пробки 13,835 - 0,007 = 13,828мм 3.3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРНОЙ ОПЕРАЦИИ Разрабатываем одноместное приспособление с пневмоприводом для зажима детали и для фрезерования литейных прибылей с фланцев. Выбрав способ установки (базирования) детали и разместив установочные элементы в приспособлении, определяем величину, место приложения и направление сил для зажима. Определяем силу резания при фрезеровании по формуле [18] PZ = [(10*СP* tx * Syz * Ви * Z) / Дq * nw ] * Кмр, [13] где: Сp - постоянная для данных условий резания; t - глубина фрезерования, мм; S - подача на зуб фрезы, мм; В - ширина фрезерования, мм; Z - число зубьев фрезы; К - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала n - частота вращения шпинделя , об/мин. tx = 30,85 = 2,54; СP = 12,5; Syz = 0,240,75 = 0,342; Ви = 150; Дq = 1600,78 = 40,64; nw = 160-0,13 = 0,516; Кмр = 1,12; Z = 10. PZ1 = 8699кг Определяем силу резания для обработки торца 215 от литейных прибылей: tx = 30,85 = 2,54; СP = 12,5; Syz = 0,240,75 = 0,342; Ви = 215; Дq = 2500,73 = 56,29; nw = 160-0,13 = 0,516. PZ2 = 10,802кг Определяем PZ3 tx = 30,85 = 2,54; СP = 12,5; Syz = 0,240,75 = 0,342; Ви = 150; Дq = 1600,78 = 40,64; nw = 160-0,13 = 0,516; Z = 10. PZ3 = 8699кг PZ1 и PZ3 - равнодействующие силы. Определяем крутящий момент для PZ3 по формуле [13] KM = W f1 r + W f2 r [1 / sin(/2)] где: W - сила резания f1 и f2 - коэффициенты силы трения - угол установки призм КМ = 10802*0,16*107,5 + I0802*0,I6*I07,5 [1 / sin(90/2)] = 545426,56 Определяем силу зажима по формуле W = KM / ( f1 r + f2 r sin(/2) ) = 545426,56 * 56 / 17 + 17,2* sin(/2) Для цилиндра двустороннего действия при давлении в бесштоковой полости [18] W = 0,785 * Д2 Р , где: Д - диаметр цилиндра, мм Р - давление сжатого воздуха, в кгс/см2 = 0,85 0,90 КПД цилиндра Из формулы можно определить диаметр цилиндра , если известны W и Р W= 17896н ; Р == 0,4 МПа Из формулы W = 0,785 * Д2 Р , можно определить диаметр цилиндра идя упрощения расчета и создания запаса усилия из формулы исключают КПД, но зато увиденную расчетом потребную силу на штоке W увеличивают в 1,5 раза и диаметр цилиндра двухстороннего действия находят из уравнения 1,5W = 0,785 Д2Р, откуда Д = ![]() Выбираем пневмоцилиндр по справочнику цилиндра = 300 мм штока = 65 мм Определяем действительную силу зажима W = 0,785 Д2Р / 1,5 = 18840 H Определяем время срабатывания пневмоцилиндра по формуле: Тc = (Дц * lx ) / (d20 * Vc ), где: lx - длина ходы поршня по конструкции приспособления d0 - диаметр воздухопривода Vc - скорость перемещения сжатого воздуха Тс = ( 300 * 60) / (82 -180) = 1,5 сек 4 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАСЧЕТ И ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА 4.1 РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ЗАГРУЗКА. Такт выпуска - 6,88мин. Программа выпуска 35000шт В серийном производстве расчетное количество оборудования определяют по формуле [7] Ср = Тшт *N / 60 Гд, где: Тшт - суммарное время обработки детали N - программа выпуска деталей Гд - эффективный годовой фонд производственного времени (4015час). Считаем по операциям: 10 Операция фрезерная Ср = 4,92*35000 / 60*4015 = 0,71, принимаем один станок. Определяем коэффициент загрузки К = 71%. 15 Операция токарная Ср = 4,09*35000 / 60*4015 = 0,59, принимаем один станок. Коэффициент загрузки К = 59%. 20 Операция автоматная Ср = 5,62*35000 / 60*4015 = 0,81, принимаем один станок. Коэффициент загрузки К =81%. 30 Операция автоматная Ср = 5,29*35000 / 60*4015 = 0,76, принимаем один станок. Коэффициент загрузки К= 76%. 35 Операция агрегатная Ср = 4,09*35000 / 60*4015 = 0,59, принимаем один станок. Коэффициент загрузки К= 59%. 40 Операция слесарная Ср = 3,48*35000 / 60*4015 = 0,5 , берем одну шлифмашину. Коэффициент загрузки К= 50%. Средний % загрузки оборудования - 69%. Все расчетные данные сведем в таблицу. Таблица 3-Расчетные данные.
Средний коэффициент загрузки оборудования определяется по формуле Кср = (Срас / Сприним )* 100% = 69%. 4.2 ВЫБОР ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ПОДЪЁМНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В цехах крупносерийного и массового производства широко применяются электрические подъемные кранбалки, управляемые кнопочным пультом с пола цеха, краны мостовые. Для механизации технологических процессов используют ропьфганги и конвейеры, для внутрицеховых и межцеховых перевозок деталей или заготовок применяют транспортно-самоходные тележки-электрокары. Для проектируемого участка берем механизированный грузоподъемник КШ-63, в количестве 4 штук, механизированную тележку на рельсах, грузоподъемностью 1,5т и кран мостовой грузоподъемностью 5т. 4.3 РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ, ИТР И СЛУЖАЩИХ Расчет численности рабочих по категории. Для этого следует определить режим (Т) на каждой операций по формуле : [7] T = Tпер *Спр * Кзг, где Т - период обслуживания рабочих мест (8,2 часа) Спр - принятое количество рабочих мест Кзг - коэффициент загрузки рабочих мест по данной операции. Т1 = 8,2*1*0,71 = 5,82 Т2 = 8,2*1*0,59 = 4,83 Т3 = 8,2*1*0,81 = 6,64 Т4 = 8,2*1*0,76 = 6,23 Т5 = 8,2*1*0,59 = 4,83 Т6 = 8,2*1*0,5 = 4,2 Количество производственных рабочих определяем по формуле: Рст = Тшк *N / 60*Гдр, где Рст - количество рабочих данной профессии и разряда Тшк - штучно-калькуляционное время на операцию; Гдр - эффективный годовой фонд рабочего времени станочника Гдр = [(365-104-8)*8,2 - 6,1] * Кн, где 365 - количество календарных дней в году; 104 - количество выходных дней в году при 5-ти дневной рабочей неделе; 8 - количество праздничных дней; 8,2 - продолжительность рабочего дня; 6 - количество предпраздничных дней с сокращением на 1час рабочих дней Кн -коэффициент, учитывающий использование номинального фонда времени из-за неявки на работу. Кн = (100 - Сн ) / 100, где Сн - потери из-за невыхода на работу, отпуск 15 дней Кн = (100 - 18 ) / 100 = 0,82 Г = (365 - 104 -8 )*8,2*6,1* 0,82 = 1930 (час) Считаем по операциям: 10 Операция фрезерная Рст = 4,02*35000 / 80*1930 = 1,48 ,принимаем два фрезеровщика 15 Операция токарная Рст = 4,02*35000 / 80*1930 = 1,23, принимаем два токаря 20 Операция автоматная Рст = 4,02*35000 / 80*1930 = 1,7 , принимаем два токаря. 30 Операция автоматная Рст = 4,02*35000 / 80*1930 = 1,6 , принимаем два токарям 35 Операция агрегатная Рст = 4,02*35000 / 80*1930 = 1,23 , принимаем два сверловщика. 40 Операция слесарная Рст = 4,02*35000 / 80*1930 = 1,05, станочники выполняют слесарную работу Основных рабочих принимаем 8. Наладчик - 1 человек - 5 разряд; Транспортный рабочий -1человек - 3разряд; Контролера -1 человек - 3 разряд. Всего принятых: 8 + 3 = 11 человек. При многостаночной работе расчет производственных рабочий производят с учетом заданного числа станков, на которых может работать один рабочий данной профессии. [1, 15] Рст = Fд Сп Кз / Гдр См , где Fд - эффективный годовой фонд производственного времени работы станка Сп - принятое количество станков Кз - коэффициент загрузки станков Гдр - эффективный годовой фонд времени работы станочника См - число станков, на которых может работать одновременно один рабочий Количество станков, которые может обслуживать один рабочий равно См = tма + tвп / tвн + tвп + tпер , где tма - непрерывное машинно- автоматическое время, в течение которого станок может работать без участия рабочего tвн - вспомогательное неперекрывающееся время tвп - вспомогательное перекрывающееся время на одном станке tпер - время на переход рабочего от одного станка к другому. См = 3,4+0,95 / 0,95+0,42+0,5 =2,15 Принимаем 2 станка Тогда Рст = Fд Сп Кз / Гдр См , Рст = 4015*2*0,59*0,81 / 1930*2 = 1,02 , принимаем 1 человека. На операцию - 15 автоматная - станок МК112 и на операцию - 20 автоматная - станок 1Б284 берём одного рабочего станочника, на операцию - 30 автоматная - станок 1Б284, на операцию - 35 агрегатная - станок .1АМ0443 См = 3,12+0,95 / 0,95+0,42+0,5 = 2,13 принимаем 2 станка. Рст = 4015*2*0,59*0,76 / 1930*2 =1,01 принимаем одного рабочего станочника. Всего основных рабочих на все операции принимаем 8, вспомогательных- 3, всего принятых 8+3=11человек. 4.4 РАСЧЁТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПЛОЩАДЕЙ, ОПИСАНИЕ ПЛАНИРОВКИ УЧАСТКА. Общая площадь участка ( Роб) состоит из производственной (Рпр ) и вспомогательной (Рвсп ) площади. Роб = Рпр + Рвсп , Производственная площадь занята основными рабочими местами, проходами, проездами. Она определяется Рпр = ( Р1 + Р2 ) * Спр , где Р1 - удельная площадь на единицу оборудования, м2 Р2- удельная площадь на проходы и проезды ; Р2 = 6 м2 + 8 м2; Спр - число однотипных станков ; n - число наименований . Вспомогательная площадь, занята под складские помещения , определяется Рвсп = Рскл + Рконтр + Рбыт. , где Рскл - площадь под заготовки, 15% от производственной Рконтр - площадь контрольного пункта, 6% от производственной Рбыт. - площадь бытовых, конторских помещений Площадь контрольного пункта и площадь бытовых, конторских помещений предусмотрена на площади цеха. Р = 14,69 + 6 + 5,29 + 6 + 9,81 + 6+30,86+6 = 100м2 Площадь склада заготовок Рск. заг. = Q*N*Tз / Тр * q * K где Q -вес заготовки, кг N - количество изделий, шт; Тз -количество запаса (6дней), Тp -количество рабочих дней ( 253), q - допустимая грузоподъемность (допустимая нагрузка на 1 м2 - 1,5 т); Рск. заг. = 37,7*35000*6 / 253*1,5*0,4 = 47 м2 Рск. дет. = 27,4*35000*6 / 253*1,5*0,4 = 35м2 Общая площадь участка Роб. = 100 + 47 + 35 = 182 Vуч = 182*6 = 1092 м3 |