Виготовлення деталей та їх класифікація

Розгорнути отв. Ш19,4 до Ш20Н9 (+0,052).

Інструмент: розгортка Ш 20 Р6М5 ГОСТ 1672-80.

Глибина різання:

t =

Подача: S = 0,8 мм/об табл.27 с.278 [3]. Швидкість різання:

Число оборотів розгортки:

По паспорту: = 125 об/хв

Фактична швидкість різання:

= =

Крутячий момент і потужність при розгортанні зважаючи на їх невелику величину не розраховуються. Основний час:

Допоміжний час:

Тд = Ту + Тп + Тв = 0,08 + (0,01*2 + 0,03*2) + 0,12 = 0,28 хв.

Оперативний час:

Топ = То + Тд= 0,22 + 0,28 = 0,5 хв.

Штучний час:

Підготовно-заключний час:

Тпз = 6 + 5 = 11 хв

Величина партії деталей:

Штучно-калькуляційний час:

Всі отримані дані заносимо у таблиці 2.7 і 2.8.

Таблиця 2.7

Таблиця 2.8

2.5 Аналіз базового технологічного процесу

На базовому підприємстві деталь виготовляється в умовах одиничного виробництва. Тому, у якості заготовки використовувався лист товщиною 40 мм. Заготовку вирізають газорізкою з припуском 10-15 мм на бік. Для серійного виробництва цей метод непридатний. Я пропоную отримувати заготовку методом штамповки у відкритих штампах на КГШП. Це дозволить знизити матеріалоємність і трудоємкість механічної обробки.

На базовому підприємстві встановлення деталей на фрезерних і свердлильних верстатах здійснювалося на універсальних пристроях з ручним затиском. Це сприяло втомлюваності робочого і знижувало продуктивність праці. Я пропоную на всіх цих операціях для закріплення деталей використовувати лещата з пневмозатиском.

Для контролю розмірів на базовому заводі використовувалися універсальні вимірювальні інструменти (штангенциркулі, мікрометри тощо), що цілком виправдано в умовах одиничного виробництва. Я же пропоную для вимірювання діаметрів і деяких лінійних розмірів використовувати калібри-скоби і калібри пробки.

Все вищезгадане дозволяє скоротити час на механічну обробку деталі і підвищити продуктивність праці.

3. Конструкторський розділ

3.1 Розрахунок та опис пристрою

На фрезерних операціях 005 - 030 і довбальної 035 я спроектував і використовую лещата з пневмоприводом СПК 010.29.006.00.00. Лещата призначені для базування заготовки по боковим поверхням та закріплення її силою Р. В пристрої заготовка лягає на одну з двох плоских поверхонь і з боків затискається за допомогою губок. Принцип дії пристрою наступний: зусилля від пневмоциліндру 7 передаються за допомогою штоку 9 на важіль 14. При подачі скрапленого повітря за допомогою розподільчого крану 1 у верхню порожнину пневмоциліндру 7 поршень 8 разом з штоком 9 йде униз повертаючи важіль 14. Він давить на ліву губку 15, яка затискає заготовку. При подачі скрапленого повітря у нижню порожнину відбувається розтискання заготовки.

3.1.1 Розрахунок погрішності базування у пристрої

У даному пристрої заготовка лягає на плоску поверхню від якої завдані розміри. Тому погрішність базування у вертикальному напрямі буде дорівнювати нулю: еб = 0. У горизонтальному напрямі заготовка притискається до нерухомої губки. Тому погрішність базування у горизонтальному напрямі також буде дорівнювати нулю: еб = 0.

3.1.2 Розрахунок зусиль закріплення деталі у пристрої

Для того, щоб визначити силу затиску деталі в пристрої необхідно розрахувати силу різання. При фрезеруванні торцевою фрезою Ш 100 мм вона буде максимальною і дорівнює згідно пункту 2.4: Pz = 1087 н =108,7 кгс.

Зважаючи на невелику площину бокової поверхні за яку затискається заготовка, силу з якою необхідно затиснути заготовку повинна у 4 рази бути більшої ніж сила різання. Враховуючи співвідношення пліч у важелі 14 (1: 2) з урахуванням запасу (4 рази) нам необхідно:

Q = Pz ? = 108,7 ? ? 4 = 217,4 кгс

Розрахуємо діаметр пневмоциліндру, який необхідно даному патрону.

Сила, яка розвивається на штоку пневмоциліндру дорівнює:

Q = Fпор ?р ? з,

де: p = 4 кгс/см2 - тиск скрапленого повітря в пневмосистемі;

Fпор = - площа поршню;

з = 0,87 - КПД пневмоциліндру.

3.1.3 Визначення розмірів затискного елементу пристрою

Зневажаючи величиною діаметру штоку d (малою у порівнянні з діаметром поршню D) знаходимо діаметр поршню пневмоциліндру за формулою:

D = = = 89,2 мм = 8,92 см с.242 [7]

По табл. IV.1 с. 205 [7] приймаємо найближчий більший діаметр пневмоциліндру: D = 100 мм.

По тієї ж таблиці визначаємо найбільше зусилля, що розвиває даний пневмоциліндр при тиску в мережі 6 кгс/см2. Воно дорівнює 680 кгс.

По цьому найбільшому зусиллю розрахуємо на міцність одну з найбільш завантажених деталей пристрою.

3.1.4 Розрахунок найбільш завантажених деталей на міцність

Розрахуємо на міцність вісь 16 на якої обертається важіль 14. Ця вісь має Ш 12 мм і виготовлену з сталі 45. Проводимо розрахунок на зріз. Для сталі 45: [фзр] = 60 кгс/мм2. Необхідно виконати умову: [фзр] ? фзр. Розраховуємо:

фзр = ,

де: Q = 680 кгс - зусилля на важелі 14;

d = 12 мм - діаметр осі 16

фзр = = 6 кгс/мм2

6 < 60 фзр < [фзр] - умова виконана і вісь 16 не буде зрізана.

3.2 Проектування ріжучого інструменту

3.2.1 Стислий опис ріжучого інструменту

У якості ріжучого інструменту на довбальній операції 020 - довбання зубців я сконструював і використовую спеціальний різець з твердосплавною пластиною Т5К10 СПК 010.28.006.00.00.

Спроектований мною довбальний різець улаштований наступним образом. Різець має корпус, у який у спеціальне гніздо вставляється спеціальна пластина з твердого сплаву марки Т5К10. Цей твердий сплав використовується для роботи з ударами і переривчастими поверхнями при обробці вуглецевих і легованих сталей. А при довбанні і є робота з ударним навантаженням.

3.2.2 Розрахунок і проектування розмірів інструменту

Спеціальна твердосплавна пластина для довбального різця має наступні розміри:

Рис.3.1

Важливим конструктивним елементом різця є кут встановлення пластини гВС. Виходячи з того, що не можна скривляти профіль западини приймаємо: гВС=0?.при прийняті інших кутів профіль западини буде скривлятися. Згідно з таблицею ХІІІ.І с.221 [1] для довбальних різців: передній кут: г = 12°, задній кут: б = 8°

Розмір державки приймаємо найбільший, який використовується на довбальних верстатах мод.7А412:

H: B = 16 Ч 24 мм

Перевіримо вибрану державки різця на міцність. Сила Pz, яка виникає у процесі різання з розділу 2.4: Pz = 5235 н = 523,5 кгс

Мінімально допустима ширина державки різця прямокутного перерізу дорівнює:

В = с.50 [8]

де: l = 50 мм - приблизний виліт різця з державки;

=12 кгс/мм2 - допустима напруга для державок з вуглецевої сталі незагартованих табл.4с.50 [8]

В =

У нас державка має В = 24 мм.24 > 17,3 - міцність достатня. Перевіримо державку на жорсткість. Довбальний різець працює при великих вильотах l, так як виліт l повинен бути більше висоти заготовки, що обробляється.

Тому різець розраховують на поздовжній вигін за формулою Ейлера. Максимальне навантаження, що допускає довбальний різець:

Ркр=, с.50 [9]

де: Ркр - критична сила; Е = 20000кгс/мм2 - модуль пружності матеріалу державки;

Jmin = - мінімальний момент інерції державки;

Ркр=

В нас же Рz = 523,5 кгс.

523,5 < 161540 - запас достатній і повздовжного вигіну різця не буде.

Маркуємо довбальний різець з зазначенням: розмірів зубців (4±0,15х60°), матеріалу ріжучої пластини (Т5К10) та товарний знак заводу-виготовлювача.

3.3 Проектування контрольно-вимірювального інструменту

3.3.1 Стисла характеристика контрольно-вимірювального інструменту

У якості вимірювального інструменту на довбальній операції 035.

я розробив і використовую комплексний калібр на зубці СПК 010.40.006.00.00. Калібр складається з трьох калібрів, які для зручності розташовані на одній пластині. Калібри ПР і НЕ контролюють граничні параметри розміру 4±0,15 і кутів 60°. Третій калібр контролює розташування зубців по радіусу R35 і служить також для настроювання пристрою для довбання.

3.3.2 Розрахунок і конструювання контрольно-вимірювального інструменту

Калібр ПР на дві западини виконуємо по мінімальному розміру: 4 - 0,15 = 3,85 мм.

Калібр НЕ на дві западини виконуємо по максимальному розміру: 4 + 0,15 = 4,15 мм

Третій калібр на всі 10 западин розташованих на радіусі R35.

Остаточно калібр має такий вид:

Рис.3.2

Для того, щоб деталь була визнана гідною при вимюрюванні двох сусідніх западин необхідно таке розташування зазорів:

Рис.3.3

Після виготовлення калібр маркують наступними даними: 4±0,15 х 60°

номінальний розмір і кут деталі, для якої призначений калібр;

ПР і НЕ - тип калібру;

- товарний знак заводу - виготовлювача.

4. Охорона праці на виробничий дільниці

4.1 Міри безпеки при експлуатації обладнання закладеного у технології

Основним обладнанням і самим небезпечним на металообробній дільниці є металорізальні верстати розглянемо міри безпеки при роботі на цих верстатах. Загальні міри безпеки при роботі на металорізальних верстатах викладені у ГОСТ 12.3.025 - 80. У відповідності с цим ГОСТом, встановлення заготовок і зняття деталей під час роботи обладнання допускається поза зоною обробки при використанні спеціальних позиційних пристроїв, що забезпечують безпеку працюючих.

До роботи на металорізальних верстатах допускаються особи відповідної професії, спеціальності і кваліфікації, що пройшли інструктаж і о бучення. Навчання, інструктаж робочих, IТП і службовців безпеки праці проводять згідно з ГОСТ 12.0.004 - 78.

Особи, що поступають на роботу, зв'язану з використанням СОЖ, підлягають обов'язковому медогляду. Особи, які мають схильність до кожних захворювань до роботи з СОЖ не допускаються.

Одним з основних травматичних факторів на металорізальних верстатах є стружка. Для захисту від неї зону різання необхідно огороджувати. Огородження також захищає верстатника при вильоті або руйнуванні різального інструменту.

Крім загальних вимог, до кожної групи металорізальних верстатів пред'являють і свої специфічні вимоги безпеки праці. Розглянемо ці вимоги, стосовно до верстатів, що є не нашій дільниці.

Вимоги безпеки при роботі на фрезерних верстатах.

Деталь, що оброблюється необхідно встановлювати на верстаті правильно і надійно, щоб під час руху верстату була виключена можливість її вильоту. Деталь закріплюється у місцях, які знаходяться як можна ближче до обробляємої поверхні.

Користуватися необхідно тільки справною фрезою. Перед її встановленням слід перевірити: надійність та міцність кріплення зубів або пластин твердого сплаву в корпусі фрези; цілісність й правильність загострювання пластин твердого сплаву, які не повинні мати викришуваних місць, тріщин, прижогів. При встановленні хвостовика інструменту у отвір шпинделю треба переконатися в тому, що він сідає цільно, без люфту.

Затиск та віджимання фрези ключем на оправці шляхом включення електродвигуна забороняється.

При кріпленні деталі за необроблені поверхні слід використовувати лещата та пристрої з насічкою на притискних губках.

Деталь до фрези подають тоді, коли остання отримає робоче обертання. Врізати фрезу слід поступово, при цьому механічну подачу необхідно вмикати до зіткнення деталі з фрезою. При ручній подачі не можна допускати різких збільшень швидкостей і глибини різання. В процесі фрезерування не можна допускати накопичення стружки на фрезі і оправці.

При фрезеруванні забороняється вводити руки у небезпечну зону. В процесі фрезерування не можна допускати накопичення стружки на фрезі та оправці. Віддаляють стружку поблизу від обертаючої фрези кісточкою з ручкою довжиною не менш ніж 250 мм.

При швидкісному фрезеруванні, крім огородження, застосовують пристрої для уловлювання та відводу стружки.

Для попередження порізів рук необхідно огороджувати фрезу, використовувати спеціальну незношену щітку для віддалення з верстату стружки, а також не вимірювати деталь поблизу відкритої фрези.

При заміні деталі або її вимірюванні фрезу відводять на безпечну відстань. Спочатку ніж виймати деталь з лещат або пристрою, необхідно зупинити верстат, відвести ріжучий інструмент, щоб не пошкодити руку о ріжучі кромки.

Перед зупинкою верстату інструмент відводять від обробляємої деталі.

Вимоги безпеки при експлуатації верстатів з ЧПУ.

До початку роботи оператору необхідно перевірити: наявність та справність огороджень рухомих елементів верстату, а також струмоведучих частин електричної апаратури і елементів управління; огороджень для захисту від стружки і охолоджуючих рідин; чи не пошкоджені відкриті участки електропроводки (ізоляція), чи не обірваний провідник електричного заземлення верстату; чи справно роблять пускові, зупиночні, реверсивні устрої, устрої перемикання швидкостей; справність ріжучого та допоміжного інструменту і надійність його фіксації у інструментальному магазині.

Перед включенням верстату необхідно передбачити, що пуск його нікому не загрожує. Забороняється включати шпиндель і переміщувати рухомі вузли верстату, як що в робочій зоні механізмів знаходиться обслуговуючий персонал.

При роботі верстату оператору забороняється: проізводити зміну і наладку ріжучого інструменту, кріплення і зняття деталей в патроні, вимірювання і усунення несправностей; відкривати кришки і блоки в стойки системи програмного управління; вскривати пульти управління; проізводити заміну сигнальних ламп і ламп місцевого освітлення; проводити роботи, звязані з вскриттям труб, металорукавів, гибких шлангів, що закривають струмоведучі провода.

При обслуговуванні декількох верстатів з ЧПУ оператор повинен проходити від верстату до верстату у місцях, що передбачені для проходу.

Вимоги безпеки при роботі на свердлильних верстатах.

При роботі на свердлильних верстатах найбільшу небезпеку для робочих представляють обертаючі частини верстату - шпиндель, патрон, свердло. Ці деталі при відсутності мір обережності можуть захопити одяг або волоси верстатника. Нещасні випадки можливі при недостатньо надійному кріпленні обробляємої деталі на столі верстату, а також інструменту (свердла) і при руйнуванні свердла у зв'язку з порушенням правил експлуатації верстату або недотриманням режимів різання. Поломки свердла бувають в основному при свердлінні з ручною подачею порожнистих деталей після виходу свердла з отвору (тому при свердлінні порожнистих деталей слід робити з автоматичною подачею або використовувати підкладки); при зустрічі свердла з раковиною або твердим включенням; при засмічені канавок свердла щільно набившейся стружкою.

При свердлінні в`язких металів спіральними свердлами з-під свердла виходить стружка двома довгими спіралями, які обертаючись разом з свердлом можуть травмувати робочого. Тому при свердлінні спіральними свердлами стружку необхідно дробити або спеціальними устроями або переривчастою подачею.

При зміні інструменту шпиндель повинен бути опущений. Зміну інструменту при русі верстату дозволяється здійснювати тільки при наявності спеціального швидкозмінного патрону.

Ріжучий інструмент підводять до обробляємої деталі плавно, поступово, без удару. В процесі роботи не можна нахилятися близько до шпинделю і ріжучому інструменту. Утримувати деталь, що свердлять руками заборонено.

Перед зупинкою верстату інструмент відводять від обробляємої деталі.

4.2 Міри по захисту від ураження електричним струмом на виробництві

Електричний струм є травмонебезпечним фактором. Ступінь небезпеки та вихід ураження електричним струмом залежать від багатьох факторів: сили току, що проходить крізь людину, шлях току, його частота, опір людини, тривалість дії току.

Прийнято вважати безпечним для людини струм силою до 0,02 А, а струм що проходить крізь людину силою 0,1 А і вище є смертельним. Найбільш небезпечним є і струм промислової частоти (40 - 60 Гц).

Для захисту людини від ураження електричним струмом є ціла система різноманітних методів і засобів, які можна розподілити 2 групи: Загальні засоби захисту для всіх працюючих на підприємстві (включаючи і верстатників) і спеціальні засоби захисту електротехнічного персоналу.

До загальних засобів відносять:

1. Засоби, що забезпечують недоступність струмоведучих частин від випадкового торкання (ізоляція, огородження та розміщення на недосяжній висоті). При напрузі до 1000В висота проходження дроту повинна бути не менше 6 м від землі та не менше 2 м від кожної точки даху.

2. Використання малої напруги для ручного електроінструменту і місцевого освітлення (не більше 42 В).

3. Захисне заземлення - навмисне електричне з'єднання з землею корпусів верстату і іншого обладнання.

4. Захисне відключення - спеціальний устрій, що автоматично відключає електроустаткування у випадку його пошкодження.

Спеціальні засоби захисту електротехнічного персоналу:

1. Ізолюючи штанги - призначенні для відключення та включення роз'єднувачів та іншого.

2. Ізолюючи кліщі - використовуються при обслуговувані під напругою трубчатих запобіжних.

3. Струмовимірювальні кліщі - служать для вимірювання току, що тече у дроті, шині, кабелі й т.п.

4. Діелектричні рукавички, калоші, боти і ковдри - використовуються як основні так і допоміжні засоби захисту.

5. Ізолюючи підставки - використовуються у якості ізолюючої основи.

4.3 Міри пожежної безпеки на дільниці

Основним нормативним документом, що забезпечує пожежну безпеку є закон України “ Про пожежну безпеку “ прийнятий Верховною радою 17 грудня 1993 року.

Причини пожеж на механічній дільниці наступні: коротке замикання; необережне поводження з відкритим вогнем; куріння у невстановлених місцях та інші.

Міри захисту від пожеж розподіляють на організаційні, експлуатаційні, технічні та режимні.

Організаційні заходи - це навчання робітників правилам пожежної безпеки, проведення лекцій, бесід, інструктажів.

Експлуатаційні заходи передбачають правильну експлуатацію устаткування, систем опалення та вентиляції.

Технічні заходи - дотримування протипожежних правил та норм при проектуванні будівель та споруд, улаштування електричних мереж та електрообладнання, систем освітлення, вентиляції, опалення в залежності від категорії проектованого приміщення. У залежності від вибухо- і пожеженебезпечності всі приміщення згідно ОНТП 24 - 86 розподіляються на 5 категорій: А, Б, В, Г и Д. Самі небезпечні - А, самі безпечні - категорії Д, до якої належать механічні цехи і дільниці.

Режимні заходи передбачають заборону або обмеження застосування відкритого вогню, паління у невстановлених місцях. На випадок пожеж і на дільниці є 2 пожежні щити на яких знаходяться: вогнегасник, ящик з піском, відро, сокира, багор, лопата. На видному місці на дільниці розташований план евакуації з дільниці при пожежі.

Література

1. Справочник по обработке металлов резанием. Киев, "Техніка", 1983.

2. Справочник технолога - машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. Т.1. М., "Машиностроение", 1985.

3. Справочник технолога - машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. Т.2. М., "Машиностроение", 1985.

4. А.Ф. Горбацевич и В.А. Шкред. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, "Высшая школа", 1983.

5.А.Г. Косилова и др. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. М., "Машиностроение", 1976.

6. В.А. Блюмберг. Справочник фрезеровщика.Л., "Машиностроение", 1972.

7. М.А.Ансеров.Приспособления для металлорежущих станков.Л., „Машиностроение”, 1975.

8. Г.А.Алексеев и др. Конструирование инструмента. М., "Машиностроение", 1979.

9. Справочник по охране труда на промышленном предприятии. Киев, "Техника", 1991.

Страницы: 1, 2