Дипломная работа: Проектирование механического цеха по изготовлению деталей для запорно-регулирующей арматуры газо- и нефтепроводов

 – число рабочих ходов;

 – подача на один оборот, мм/об;

 – частота вращения инструмента.

Вспомогательное время включает в себя время, затрачиваемое на выполнение различных действий, связанных с выполнением основной, технологической работы. К таким действиям могут относиться:

-  установка, закрепление и снятие детали;

-  управление станком;

-  подвод и отвод инструмента;

-  промер деталей и т. д.

Вспомогательное время определяется по формуле:

, (4.23)

где  – вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие заготовки;

 – вспомогательное время, связанное с выполнением вспомогательных ходов и перемещений;

Время обслуживания рабочего места – это есть время, затрачиваемое рабочим на уход за рабочим местом, и приходящееся на одну деталь.

Время обслуживания рабочего места распределяется на два вида работ:

-  время технического обслуживания – ;

-  время организационного обслуживания – .

 (4.24)

Время технического обслуживания () включает в себя работы примерно следующего содержания:

-  смена притупившегося инструмента;

-  подналадка станка;

-  сметание стружки в процессе работы.

Величина времени на техническое обслуживание определяется в процентах от основного времени по следующей формуле:

. (4.25)

Значение величины  определяется по нормативам.

Время организационного обслуживания () включает в себя работы примерно следующего содержания:

-  подготовка рабочего места в начале смены;

-  уборка рабочего места в конце смены;

-  чистка станка и др.

Величина времени на организационное обслуживание определяется в процентах от суммы основного и вспомогательного времени по формуле:

. (4.26)

Значение величины  определяется по нормативам.

Время на перерыв и отдых рабочего в течение смены определяется по формуле:

. (4.27)

Значение величины  определяется по нормативам.

Сверлильная

Исходные данные.

Деталь – корпус.

Операция – обработка отверстия .

Станок – XCEEDER 900-RT (станок с ЧПУ).

Род заготовки – отливка АЛ9, НВ 50…60.

Инструмент – сверло спиральное .

1.  Подготовительно-заключительное время:

1.1   Организационная подготовка

 мин.

4,0 мин на ознакомление с документами и осмотр заготовки;

2,0 мин на инструктаж мастера;

4,0 мин на установку рабочих органов станка или зажимного приспособления по двум координатам в нулевое положение.

1.2   Установить приспособление и снять 5,0 мин.

1.3   Установить исходные режимы работы станка (число оборотов шпинделя) 0,2 мин.

1.4   Установить инструментальные блоки в магазине и снять 21 инструмент  мин.

1.5   Установить исходные координаты X и Y (настроить нулевое положение) по цилиндрической поверхности 4,0 мин.

1.6   Установить инструмент на длину обработки (по оси Z для 8 инструментов)  мин.

Итого  мин.

1.7   Количество групп отверстий, обрабатываемых расточным инструментом – 2 8-10 квалитета точности:  мин;

Количество групп отверстий, обрабатываемых сверлом – 2

8-10 квалитета точности:  мин.

Итого  мин.

 мин.

2.  Вспомогательное время:

 

 мин,

0,06 мин на одновременное перемещение крестового стола по осям X и Y ускоренное;

0,04 мин на подвод инструмента в зоне резания по оси Z;

0,12 мин на ускоренный и установочный поворот стола на ;

0,4 мин на смену инструмента из магазина автоматическую.

 мин,

 мин.

3.  Основное время:

 мин.

4.  Оперативное время:

 мин.

5.  Время обслуживания рабочего места:

.

 мин.

6.  Время на перерыв и отдых рабочего в течение смены:

.

 мин.

7.  Штучное время:

 мин.

8.  Штучно-калькуляционное время:

 мин.

Фрезерование

Исходные данные

Деталь – корпус.

Операция – фрезерование плоскости шириной 176 мм.

Станок – XCEEDER 900-RT (станок с ЧПУ).

Род заготовки – отливка АЛ9, НВ 50…60.

Инструмент – фреза .

1.  Подготовительно-заключительное время:

1.1   Организационная подготовка

 мин.

4,0 мин на ознакомление с документами и осмотр заготовки;

2,0 мин на инструктаж мастера;

4,0 мин на установку рабочих органов станка или зажимного приспособления по двум координатам в нулевое положение.

1.2   Установить приспособление и снять 5,0 мин.

1.3   Установить исходные режимы работы станка (число оборотов шпинделя) 0,2 мин.

1.4   Установить инструментальные блоки в магазине и снять 21 инструмент  мин.

1.5   Установить исходные координаты X и Y (настроить нулевое положение) по цилиндрической поверхности 4,0 мин.

1.6   Установить инструмент на длину обработки (по оси Z для 8 инструментов)  мин.

Итого  мин.

1.7   Количество групп отверстий, обрабатываемых расточным инструментом – 2 8-10 квалитета точности:  мин;

Количество групп отверстий, обрабатываемых сверлом – 2

8-10 квалитета точности:  мин.

Итого  мин.

 мин.

2.  Вспомогательное время:

 мин,

0,06 мин на одновременное перемещение крестового стола по осям X и Y ускоренное;

0,04 мин на подвод инструмента в зоне резания по оси Z;

0,12 мин на ускоренный и установочный поворот стола на ;

0,4 мин на смену инструмента из магазина автоматическую.

 мин,

 мин.

3.  Основное время:

 мин.

4.  Оперативное время:

 мин.

5.  Время обслуживания рабочего места:

.

 мин.

6.  Время на перерыв и отдых рабочего в течение смены:

.

 мин.

7.  Штучное время:

 мин.

8.  Штучно-калькуляционное время:

 мин.

Резьбонарезание

Исходные данные

Деталь – корпус.

Операция – нарезание резьбы .

Станок – XCEEDER 900-RT (станок с ЧПУ).

Род заготовки – отливка АЛ9, НВ 50…60.

Инструмент – метчик.

1.  Подготовительно-заключительное время:

1.1   Организационная подготовка

 мин.

4,0 мин на ознакомление с документами и осмотр заготовки;

2,0 мин на инструктаж мастера;

4,0 мин на установку рабочих органов станка или зажимного приспособления по двум координатам в нулевое положение.

1.2   Установить приспособление и снять 5,0 мин.

1.3   Установить исходные режимы работы станка (число оборотов шпинделя) 0,2 мин.

1.4   Установить инструментальные блоки в магазине и снять 21 инструмент  мин.

1.5   Установить исходные координаты X и Y (настроить нулевое положение) по цилиндрической поверхности 4,0 мин.

1.6   Установить инструмент на длину обработки (по оси Z для 8 инструментов)  мин.

Итого  мин.

1.7   Количество групп отверстий, обрабатываемых расточным инструментом – 2 8-10 квалитета точности:  мин;

Количество групп отверстий, обрабатываемых сверлом – 2

8-10 квалитета точности:  мин.

Итого  мин.

 мин.

2.  Вспомогательное время:

 мин,

0,06 мин на одновременное перемещение крестового стола по осям X и Y ускоренное;

0,04 мин на подвод инструмента в зоне резания по оси Z;

0,12 мин на ускоренный и установочный поворот стола на ;

0,4 мин на смену инструмента из магазина автоматическую.

 мин,

 мин.

3.  Основное время:

 мин.

4.  Оперативное время:

 мин.

5.  Время обслуживания рабочего места:

.

 мин.

6.  Время на перерыв и отдых рабочего в течение смены:

.

 мин.

7.  Штучное время:

 мин.

8.  Штучно-калькуляционное время:

 мин.

4.9 Определение квалификации работы

Для того чтобы операции технологического процесса были успешно выполнены, необходимо определить их сложность, т. е. квалификацию работы, которая выражается квалификационным разрядом. Правильное определение квалификации, кроме того, даёт возможность объективно оплатить труд рабочих.

Поскольку станок XCEEDER 900-RT – станок с ЧПУ, то для выполнения работ по данному технологическому процессу требуется оператор станков с программным управлением 4 разряда.

4.10 Проектирование карты наладки станка

Расчетно-технологическая карта (РТК) содержит выполняемую графически траекторию движения инструмента, расположенную в системе координат, удобной для программирования, за начало отчета принимается нулевая точка шпинделя станка. РТК содержит законченный план обработки детали на станке с ЧПУ, в виде графического изображения траектории движения инструмента со всеми необходимыми пояснениями и расчетными размерами.

РТК оформляется в следующем порядке:

-  вычерчивается деталь в прямоугольной системе координат с ориентацией относительно осей OX и OZ, расположенных параллельно осям координат станка. Выбирается исходная точка обработки, контуры детали, заготовки вычерчиваются в масштабе 1:1 и указываются все необходимые для программирования размеры.

-  наносится траектория движения режущей кромки резца в системе координат XOY и XOZ. Начало и конец траектории являются исходной точкой обработки.

-  на траектории движения инструмента необходимо цифрами обозначить опорные точки. Опорные точки необходимо отличать по геометрическим и технологическим признакам.

На РТК наносятся дополнительные данные: тип станка, материал детали, путь резца, режимы резания и др.

При построении РТК необходимо соблюдать следующие правила:

-  длина перемещений холостого хода должна быть минимальной;

-  при обработке наружный контур необходимо обходить по часовой стрелке, а внутренний против часовой стрелки.

Расчет траектории инструмента

Задачей расчета является:

-  определение координат опорных точек.

-  определение перемещений между опорными точками:

Наладка станка производится на операции №010. Обработка ведется на фрезерном станке с ЧПУ модель XCEEDER 900-RT. Для станков с ЧПУ расчет перемещения программируемой точки инструмента ведется по средним значениям размеров, которые необходимо обеспечить.

Эскиз детали с исходными положениями инструмента относительно начала координат и размерами, получаемыми при обработке, показан на плакате расчетно-технологическая карта.

Расчет величин перемещения инструмента по осям координат Х и Y производится в соответствии с формулами. Результаты заносятся в графы соответствующих таблиц на РТК к соответствующим переходам.

5. Технологическая и контрольно-измерительная оснастка

5.1 Исходные данные для проектирования станочного приспособления

Требуется разработать компоновку приспособления для выполнения фрезерования, сверления, резьбонарезания элементов детали «корпус».

Производство мелкосерийное.

Материал детали алюминиевый сплав АЛ9.

5.1.1 Принципиальная схема станочного приспособления

Для установки корпуса при фрезерной, сверлильной, резьбонарезной обработке используем базирование детали в координатный угол. Тип производства, программа выпуска, а так же затраты времени на операцию, определяющие уровень быстродействия приспособления при установке и снятии детали, повлияли на решение механизировать приспособление, то есть прижим заготовки к установочной базе, осуществляющийся с помощью прижима от пневмоцилиндра.

Приспособление устанавливается на стол станка посредством центрирующей шпонки и четырёх болтов в проушинах основания приспособления.

Приспособление используется для установки только одной детали.

Использование таких приспособлений имеет ряд преимуществ:

-  позволяет сократить время на закрепление заготовки;

-  обеспечение постоянного положения заготовки относительно режущего инструмента, так как величина зажимающего усилия не зависит от обслуживающего рабочего;

-  стабильность в работе и надежность;

-  простота управления.

Рисунок 5.1 – Принципиальная схема приспособления

Прижим заготовки к установочной базе осуществляется силами R/3 и прижимом от цилиндра.

 

5.1.2 Расчет станочного приспособления

5.1.2.1 Силовой расчет приспособления

Определяем силу зажима:

,

где Р1 – сила резания, Р1=441Н,

k – коэффициент запаса,

,

k1 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за неровностей на заготовке, k1=1,2;

k2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от затупления инструмента, k2=1,3;

k3 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании, k3 =1,2;

k4 - коэффициент, учитывающий непостоянство усилия зажима при использовании пневморычажных систем, k4 =1,3;

k5 - коэффициент, учитывающий наличие моментов, поворачивающих заготовку, установленную на развитую поверхность, k5 =1;

k6 - коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку, k6 =1.

Определяем внутренний диаметр пневмокамеры:

,

где Тk – сила трения зависящая от твердости уплотняющего кольца и его относительного сжатия , Тk=0,5 кгс=4,9Н;

p – давление воздуха, р=0,63 МПа;

d1 – внутренний диаметр пневмокамеры,

dп – диаметр штока, dп= 16 мм.

 мм.

Принимаем d1=216 мм.

5.1.2.2 Расчет станочного приспособления на точность

Исходя из точности выдерживаемого размера обрабатываемой детали, предъявляют требования к соответствующим размерам приспособления.

Для нахождения точности отдельных элементов, необходимо найти сначала суммарную погрешность , которую можно найти сначала, допустить в собранном приспособлении для обеспечения точности заданного размера детали.

Эта погрешность для каждого выдерживаемого при помощи приспособления размера детали не должна превышать величины заданного допуска Топ: Топ≥.

Все погрешности, входящие в состав суммарной, могут быть разделены на следующие погрешности:

1.  Погрешность установки равна сумме погрешностей базирования  и закрепления . Погрешность закрепления возникает в результате деформаций и перекосов устанавливаемой детали, а так же вследствие неточности изготовления поверхностей, которыми она соприкасается с установочными элементами приспособления;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17