Проект механосборочного участка изготовления крана вспомогательного тормоза локомотива 172
Отзыв
Отруководителяпроекта дипломногопроекта студентаТулаева ПетраАлексеевичана тему «проектмеханосборочногоучастка изготовлениякрана вспомогательноготормоза локомотива172»
В дипломномпроекте ТулаеваПетра Алексеевичаизложен технологическийпроцесс изготовлениякрана вспомогательноготормоза локомотива172. Данная задачаразделена наследующиеподразделы:
разработкатехнологическогопроцесса сборкикрана вспомогательноготормоза локомотива172;
разработкатехнологическогопроцессаизготовлениякорпуса 172.001;
проектированиетехнологическойоснастки (станочноеприспособлениена операцию005 токарная сЧПУ);
проектированиеучастка механосборочногоцеха по изготовлениюкорпуса 172.001;
исследовательскаячасть;
экономическаячасть.
Вышеперечисленныезадачи быливыполнены вполном объёме.Предложенусовершенствованныйвариант технологическогопроцесса изготовлениякорпуса 172.001.
В исследовательскойчасти на основесоответствующихрасчётов былапредложенавозможностьизмененияконструкциикрана вспомогательноготормоза локомотива172.
Во время выполнениядипломногопроекта ТулаевПетр Алексеевичпроявил себядисциплинированным,трудолюбивым,ответственнымспособнымрешать инженерныезадачи соответствующегоуровня.
В целом дипломныйпроект ТулаеваПетра Алексеевичазаслуживаетотличную оценку,а автор присвоенияквалификацииинженера-механика.
Руководительпроекта
К.Т.Н. ДоцентПИРТАХИЯ А.Л.
______________
« » июня 2004 г.
Уважаемые членыГосударственнойЭкзаменационнойКомиссии наВаше рассмотрениевыноситсязаконченныйдипломныйпроект на соисканиеквалификацииинженера-механикана тему «проектмеханосборочногоучастка изготовлениякрана вспомогательноготормоза локомотива172».
Задачей дипломногопроекта является:
разработкаТ.П. сборки узла(крана вспомогательноготормоза локомотива172);
разработкаТ.П. изготовлениякорпуса 172.001;
проектированиетехнологическойоснастки;
планировкаучастка механосборочногоцеха;
экономическаячасть.
На первом плакатепредложенразмерныйанализ (рассказатьпринцип работы)была построенаразмерная цепьна одно изтехническихтребований- обеспечитьлинейный размерпружины находящейсяв сжатом состоянииравный 15мм. сдопуском ±0,5мм.
Точность указанногозамыкающегозвена обеспечиваетсяметодом полнойвзаимозаменяемости.
В результатерасчёта быласоставленатаблица допускови отклоненийна соответствующиезвенья размернойцепи. (указатьна таблицу).
В результатеразработкиТ.П. сборки узлапредложенасхема его сборки.
Т.П. изготовлениядетали начинаетсяс изучения еёслужебногоназначения.
Чертёж данногокорпуса представленна плакате №2.он служит длябазированиядеталей входящихв состав корпуса172.010 и кулачка172.080, а также дляобеспечениягерметичностивсего узла. Иявляется базовойдеталью всегокрана.
Заготовкаполучаетсяпутём литьяв кокиль (указатьна чертёж заготовки).
Обработкабольшинстваповерхностейна первой операциив том числе иответственных,осуществляетсяс одной установки.Это реализуетсяблагодаряконструкциидвухкулачковогогидравлическогопатрона ссамоцентрирующимисякулачками.
Технологическимибазами дляданной установкиявляются:
1,2,3 - установочнаябаза. Реализуетсясамоцентрирующимисякулачками.
4,5 - направляющаябаза. Черезкоторую осуществляетсяцентрированиезаготовки.
6 - опорная база.Так как литьёосуществляетсяпо 9-му классуточности, тоопорная базареализуетсяпосредствомзажима на заготовке.
Был разработанмаршрутныйтехнологическийпроцесс изготовлениядетали. Он предложенна листе №3.
Т.П. состоит из11ти операций.
На => двух листахпредложенасхема техническихналадок наоперации.
Техническаяоснастка быларазработанана операции005 – токарнаяс ЧПУ. Были проведенысоответствующиесиловой и точностныерасчёты.
Представленасхема контроляточности полученияразмеров.
На => плакатепредложенапланировкаучастка. (показатьсвои станкии сказать ипоказать другиестанки дляизготовлениядеталей своегоузла.)
Далее представленаэкономическаячасть дипломногопроекта.
При проектированииучастка былпредложенРоботизированныйКомплекс набазе токарно-револьверногостанка с ЧПУ1В340 Ф30 оснащённогопромышленнымроботом М20П.40.01.схема и ТТХробота представленын листе №7.
Министерство образования Российской Федерации
Московскийгосударственныйтехнологическийуниверситет
«Станкин»
ТехнологическийКафедра«Технология
факультетмашиностроения»
-
ТулаевПётр Алексеевич
-
«Проектмеханосборочногоучастка изготовлениякрана вспомогательноготормоза локомотива172»
Дипломныйпроект поспециальности«Технологиямашиностроения»
специализация«Технологияавтоматизированногопроизводства»
Расчетно-пояснительнаязаписка
Регистрационный№ _______
Заведующийкафедрой
«Технологиямашиностроения» _____________ ВороненкоВ.П.
/подпись/
Руководительпроекта ___________ Пиртахия А.Л.
/подпись/
Консультантпо организационно-
-экономическойчасти___________ РозановВ.А.
/подпись/
Консультантпо безопасности
жизнедеятельности____________Богданов В.А.
/подпись/
Студент ________ ТулаевП.А.
/подпись/
Москва 2004
Содержание
Введение.4
ЧастьI.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
Определениетипа производстваи выбор видаего организации.5
-
Разработкатехнологическогопроцесса сборкиузла.7
Служебноеназначениеузла и принципего работы.7
Анализчертежа, техническихтребованийна узел итехнологичностиего конструкции.8
Выборметода достижениятребуемойточности узла.9
Контрольточности сборкиузла или методыего испытаний. 14
Схемасборки узла. 16
Выборвида и формыорганизациипроцесса сборкиузла. 17
Выборсборочногооборудованияи технологическойоснастки. 18
Технологическаякарта сборкиузла. 19
Расчетчисла рабочихмест и рабочих-сборщиков. 20
Построениециклограммысборки. 21
Планировкасборочногоместа. 21
- Разработкатехнологическогопроцессаизготовлениядетали.
Служебноеназначениедетали. 22
Анализ чертежа,техническихтребованийна деталь иеё технологичности. 23
Выборвида заготовкии назначениеприпусков наобработку. 21
Выбортехнологическихбаз и обоснованиепоследовательностиобработкиповерхностейзаготовки. 25
Выборметодов обработкиповерхностейзаготовки и определениеколичествапереходов.Выбор режущегоинструмента. 26
Разработкамаршрутноготехнологическогопроцесса. Выбортехнологическогооборудованияи оснастки. 27
Определениеприпусков наобработку,межпереходныхразмеров и ихдопусков.Определениеразмеров исходнойзаготовки.
Назначениережимов резания. 29
Нормированиеопераций. 30
Контрольточностиизготовленнойдетали.
Оформлениетехнологическойдокументации: 33
маршрутнойкарты технологическогопроцессаизготовления детали;
операционнойкарты на однуоперациютехнологическогопроцессаизготовлениядетали;
технологическойкарты сборки.
ЧастьII.
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ
-
Исследованиепружин.
Расчётусилий сжатияпружин. 34
Вывод 36
ЧастьIII.
КОНСТРУКТОРСКАЯ
-
Проектированиеи расчёт приспособления.
Служебноеназначениеприспособления.Обоснованиевыбора видаприспособления. 37
Выборустановочныхэлементов. 38
Разработкасхемы закреплениязаготовки.Определениесилы зажима. 39
Выборвида зажимногомеханизма,его силовойрасчёт. 41
Расчётприспособленияна точностьизготовленияизделия. 42
Разработкатехническихтребованияна приспособление. 43
ЧастьIV.
ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
-
Планировкаучастка механосборочногоцеха.
Введение 44
Вносимыепреимущества 44
Таблицаисходных данных 45
Расчётпроизводительности 47
Расчётколичестваоборудования 47
Расчётчисла рабочихмест и рабочихсборщиков 49
Расчёткапитальныхзатрат 50
Расчётосновных параметровавтоматизированногосклада 50
Расчёткапитальныхзатрат 55
Организационныепринципы работыавтоматизированнойсистемы инструментаобеспечения(АСИО) 56
ЧастьV.
БЕЗОПАСНОСТЬЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
-
Анализопасных, вредныхфакторов ичрезвычайныхситуаций приэксплуатациироботизированногокомплекса.
Воднаячасть. 59
Основнаячасть. 63
Заключительнаячасть. 71
Заключение. 72
Списокиспользованнойлитературы. 73
Введение.
Цельдипломногопроекта- разработатьи спроектироватьучасток механо-сборочногоцеха по изготовлениюкрана вспомогательноготормоза локомотива.
Задачидипломногопроекта:
-определитьтип производстваи выбрать видего организации
-разработатьтехнологическийпроцесс сборкикрана вспомогательноготормоза локомотива
-разработатьтехнологическийпроцесс изготовлениякорпуса
-проектированиетехнологическойоснастки
-планировкаучастка механосборочногоцеха
-экономическаячасть.
Основнойзадачей дипломногопроекта являетсясистематизация,закреплениеи расширениетеоретическихзнаний поспециальностии применениеэтих знанийпри решенииконкретныхнаучных, технических,экономическихи производственныхзадач, а такжезадач культурногостроительства;
-развитие навыковведения самостоятельнойработы и овладенияметодикойисследованияи экспериментированияпри решенииразрабатываемыхв дипломномпроекте проблеми вопросов.
Необходиморешить задачупроектированияэкономическиэффективноготехнологическогопроцесса изготовлениясборочнойединицы сиспользованиемдостиженийнауки, техникии передовогопроизводственногоопыта.
ЧастьI
Технологическая.
- Определениетипа производстваи выбор видаего организации.
Исходныеданные длярасчёта:
Общий выпускпо неизменнымчертежам – 4000штук;
Производственнаяпрограмма –1000 штук в год.
Детальбудет выпускаться:
Тактвыпуска придвусменномрежиме работы:
, гдеF = 2052часов – годовойфонд времени,
n –коэффициент,учитывающийпростои оборудования,связанные сналадкой иобслуживанием;
N –количестводеталей в партии:
Дневнойвыпуск изделий:
Сменныйвыпуск:
Числоизделий в месяц:
Выборорганизационнойформы технологическогопроцесса сборки.
Необходимоечисло рабочих-сборщиков:
,гдеq - количестворабочих-сборщиков;
To- общая трудоемкостьсборки изделия;
Tc- продолжительностьпо временисовмещенныхопераций ( вданном случаенет совмещенныхопераций,следовательноTc = 0 );
t - такт выпуска;
tп- времяперемещениясобираемогоизделия отодной позициик другой ( позицияодна, следовательноtп = 0 );
γ-количествопараллельныхпотоков ( одинпоток, γ = 1 ). Тогда:
Следовательно,принимаем q =1, нужен одинрабочий-сборщик.
Существуеттри типа производства:единичное,серийное имассовое.
Под единичнымпроизводствоммашин, их деталейили заготовокпонимают изготовлениеих, характеризуемоемалым объёмомвыпуска. Приэтом считают,что выпусктаких машин,деталей илизаготовок неповторитсяпо неизменяемымчертежам. Продукциейединичногопроизводстваявляются машины,не имеющиеширокого применения(опытные образцымашин, тяжёлыепрессы, крупныегидротурбины,уникальныеметаллорежущиестанки и т.п.).
Подсерийнымпроизводствоммашин, их деталейили заготовокпонимают ихпериодическоеизготовлениеповторяющимисяпартиями понеизменяемымчертежам втечение продолжительногопромежуткакалендарноговремени. Производствоосуществляетсяпартиями, приэтом возможнапартия из одногоизделия. Взависимостиот объёма выпускаэтот тип производстваделят на мелко-,средне- и крупносерийное.Примерамипродукциисерийногопроизводствамогут служитьметаллорежущиестанки, компрессоры,судовые дизелии т.п., выпускаемыепериодическиповторяющимисяпартиями.
Подмассовымпроизводствоммашин, деталейили заготовокпонимаетсяих непрерывноеизготовлениев больших объёмахпо неизменяемымчертежампродолжительноевремя, в течениекоторого набольшинстверабочих мествыполняетсяодна и та жеоперация. Длямассовогопроизводствахарактернаузкая номенклатураи большой объёмвыпуска изделий.Продукциеймассовогопроизводстваявляются трактора,автомобили,электродвигатели,холодильники,телевизорыи пр.
Используяисходные данные,выбираем типпроизводства.Так как данноеизделие (Кранвспомогательноготормоза локомотива172) выпускаетсяпартиями непродолжительноевремя по неизменяемымчертежам, учитываямассу и годовойвыпуск, выберемтип производствамелкосерийный.
2.Разработкатехнологическогопроцесса сборкиузла.
- Служебноеназначениеузла и принципего работы.
Служебноеназначение:
Кран вспомогательноготормоза локомотива(далее кран)предназначендля ручногоуправлениятормозамилокомотивапри рабочемдавлении 0,6±0,1МПа.
Принципработы:
Ручка кранаимеет трификсированныхположения:отпуск (О),перекрыша (П),торможение(Т).
В положении«Т»сжатый воздухиз пневмомагистрали(ПМ) черезвходное отверстиеG”в кронштейнепоз.2 поступаетпод открытыйтормознойклапан поз.24 идалее черезцентральноеотверстие вкорпусе поз.1,кронштейн поз.2к тормозномуцилиндру (ТЦ).Величина давленияв ТЦфиксируетсяпо манометруи зависит отвремени удержаниярукоятки в этомположении.
По достижениинеобходимогодавления в ТЦручка кранапереводитсяв положение«П».В этом положенииклапаны поз.24(тормозной иотпускной)закрыты. Давлениев ТЦостаётся постоянным.
Для полногоили частичногоотпуска тормозовручка устанавливаетсяв положение«О»,затем открываетсяотпускнойклапан, сообщающийТЦ сАТ.Величина ступениотпуска зависитот времениудержаниярукоятки в этомположении. Дляпрекращенияотпуска ручкунеобходимоперевести вположение «П».
- Анализ чертежа,техническихтребованийна узел итехнологичностиего конструкции.
Анализ чертежа
Кран состоитиз корпусапоз.1с двумя клапанамипоз.24,отпускным итормозным. Дляуправленияклапанамипоз.24в корпусеустанавливаетсякулачок поз.3с ручкой поз.8,которая жёсткосоединена скулачком поз.3и имеет 3 фиксированныхположения.Клапаны поз.24удерживаютсяв закрытомположениипружинами поз.4и поз.5.Корпус поз.1крепится накронштейнепоз.2,в котором имеютсярезьбовыеотверстия G”для подводасжатого воздуха.В закрытомположенииклапаны поз.24удерживаютсяпружинамипоз.4,5,которые останавливаютсяв заглушкахпоз.26.Одно резьбовоеотверстие вкронштейнепоз.2закрываетсязаглушкойпоз.18с кольцом поз.15.крепление кранаосуществляетсяпосредствомшпилек поз.19и гаек поз.17.
Техническиетребования
а)обеспечитьлинейный размерпружины находящейсяв сжатом состояниив пределах15±0,5мм.
б)обеспечитьсилу сжатияпружин клапанане менее 0,6МПа
в)обеспечитьусилие прикотором клапаныудерживаютсяв закрытомположении неболее 9 МПа(сила,которой взрослыйчеловек можетнадавить рукой).
г)обеспечитьрасстояниемежду кулачкоми направляющейв пределах0,5±0,2мм.
Несоблюдениеприведённыхвыше требованийповлечёт засобой невозможностьвыполнениякраном своегослужебногоназначения,например: принесоблюдениитехническоготребования- обеспеченияусилия сжатияпружин, возможенслучай, когдаиз-за малой еговеличины произойдётсамопроизвольноеоткрытие отпускногоклапана и впоследствииневозможностьнабора необходимогодавления втормозномцилиндре.
Технологичностьконструкциикрана
Анализ чертежакорпуса показал,что он имеетсимметричнуюгеометрию впродольномсечении. Этосделано, длятого чтобысократить времясборки узла, используяодинаковыедетали, как влевой, так и вправой части.
Диаметрырасточки заглушки172.005 и ступенчатоготорца гнезда172.011 рассчитаныи подобранытаким образом,чтобы в состав узла - корпус172.010, входили ужеимеющиеся напроизводстведетали от ранееизготовленныхприборов, такиекак пружины150.203 и 483.031.
При закреплениидеталей и узловкрана 172.000 используютсястандартныеизделия, такиекак винт М6х10ГОСТ 1476-93, винтМ6х12 ГОСТ 17475-80, винтВМ3х6 ГОСТ 17473-80, гайкаМ8 ГОСТ 5915-70, гайкаМ12 ГОСТ 5915-70, шпилькаМ12х32 СТП 10-215-82.
- Выбор методадостижениятребуемойточности узла.
В результатепроведенногоанализа техническихтребованийна узел быловыявлено одноиз наиболееважных требований,а именно: обеспечитьлинейный размерпружины находящейсяв сжатом состоянииравный 15мм. сдопуском ±0,5мм.
Для выполненияэтого требованиянеобходимовыявить всеразмеры деталей(в номиналахи допусках),влияющих навыполнениеэтого требования.Для этого необходимовыявить замыкающеезвено и методдостиженияточности РЦ.
Обеспечениеточности создаваемогоузла сводитсяк достижениютребуемойточности замыкающихзвеньев размерныхцепей, заложенныхв его конструкцию,и размерныхцепей, возникающихв процессеизготовлениякрана. Задачуобеспечениятребуемойточности замыкающегозвена решим одним из нижеследующихметодов: полнойи неполнойвзаимозаменяемости.Определимнаиболее экономичныйметод с учётомс предъявляемымитребованиями.
Размернаяцепь Асостоит из:
АΔ- замыкающеезвено – длинапружины находящейсяв сжатом состояниипри силе сжатия0,9 МПа
A1- размер междулевым 22мм.и правым 13мм.торцом клапана172.011
A2- Ширина бурта22мм.седла 172.009
A3- Глубина отверстияМ33 в корпусе172.001
A4- Расстояниеот торца М33 додна отверстия13мм.в заглушке172.005
Размернаяцепь А,определяющаязазор, показанав графическойчасти, лист 1.
а) Методполной взаимозаменяемости.
Сущностьметода заключаетсяв том, что требуемаяточность замыкающегозвена размернойцепи достигаетсяво всех случаяхеё реализациипутём включенияв неё составляющихзвеньев безвыбора, подбораили измененияих значений.Сборка изделийпри использованииэтого методасводится кмеханическомусоединениювзаимозаменяемыхдеталей. Приэтом у 100% собираемыхобъектовавтоматическиобеспечиваетсятребуемаяточность замыкающихзвеньев размерныхцепей.
Определениеноминалов,полей допусков,верхнего инижнего предельныхотклонений,координатсередины полядопуска размернойцепи А, проходитпо следующемуалгоритму действий:
1.Уравнениеноминалов.
где n– число увеличивающихзвеньев;
m– число уменьшающихзвеньев.
Уравнениедопусков.
Изусловия задачиследует, чтополе допусказамыкающегозвена
,акоординатасередины полядопуска замыкающегозвена
Имеядело с плоскойлинейной размернойцепью
и решая задачуметодом полнойвзаимозаменяемости,при назначенииполей допусковна соответствующиезвенья необходимособлюдения условия:
3.Уравнениякоординатсередин полейдопусков.
Координатусередины полядопуска шестогозвена находимиз уравнения:
Правильностьназначениядопусков проверим,определивпредельныеотклонениязамыкающегозвена:
Сопоставлениес условиямизадачи показывает,что допускиустановленыправильно.
б)Метод неполнойвзаимозаменяемости.
С
ущностьметода заключаетсяв том, что требуемаяточность замыкающегозвена размернойцепи достигаетсяс некоторым,заранее обусловленнымриском путёмвключения внеё составляющихзвеньев безвыбора, подбораили изменениеих значений.
Зададимзначение коэффициентариска tАΔ, считая, что вданном случаеР=1% экономическиоправдан. Такомуриску tАΔ=2,57.
Полагая,что условияизготовлениядеталей таковы,что распределениеотклоненийсоставляющихзвеньев будетблизким к законуГаусса, принимаем
Найдём среднийдопуск на звеньяпри обоих методах:
Ai | Методполной взаимозаменяемости | Методнеполнойвзаимозаменяемости | ||||||||
∆в | ∆н | ∆0 | TA | TAср | ∆в | ∆н | ∆0 | TA | TAср | |
A1 | +0,15 | -0,15 | 0 | 0,3 | 0,25 | +0,4 | -0,4 | 0 | 0,8 | 0,72 |
A2 | +0,1 | -0,1 | 0 | 0,1 | +0,32 | -0,32 | 0 | 0,63 | ||
A3 | +0,15 | -0,15 | 0 | 0,3 | +0,4 | -0,4 | 0 | 0,8 | ||
A4 | +0,1 | -0,1 | 0 | 0,1 | +0,32 | -0,32 | 0 | 0,63 | ||
Для достижениятребуемойточности замыкающегозвена в однойразмерной цепивыбираем методне полнойвзаимозаменяемости.Данный методпозволяетрасширитьдопуски насоставляющиезвенья, чтоведёт к понижениюсебестоимостии работоспособностипо отношениюк методам пригонкии регулирования.
Метод неполнойвзаимозаменяемостине гарантируетполучения 100%изделий сотклонениямизамыкающегозвена в пределахзаданногодопуска, скоэффициентомриска равным1%. Однакодополнительныезатраты трудаи средств наисправлениенебольшогочисла изделий,размеры которыхвышли за пределыдопуска, вбольшинствеслучаев малыпо сравнениюс экономиейтруда и средств,получаемыхпри изготовленииизделия, размерыкоторого имеютболее широкиедопуски.
Экономическийэффект, получаемыйот использованияметода неполнойвзаимозаменяемостивместо методаполной взаимозаменяемости,возрастаетпо мере повышениятребованийк точностизамыкающегозвена и увеличениичисла составляющихзвеньев в размернойцепи.
возможностьвыполнениятехнологическихпроцессовизготовлениядеталей и особенносборки машинрабочими невысокойквалификации.
- Контрольточности узлаили методыего испытаний.
Контролькрана выполнитьвнешним осмотромс применениемлинейки, штангенциркуляпробок, пробокрезьбовых,калибров, калиброврезьбовых,скоб, высотомеров,глубиномеров,и весов. Выполнитьвнешний осмотрповерхностейтрения сопрягаемыхдеталей послеконтрольнойразборки. Послеконтроля крансобрать и провестииспытания насоответствиетребованиямТУ 24.05.10.126-97 на испытательномстенде. Приразборке исборке кранаиспользоватьсредства измеренияОТК. Измерениевеличин давлениясжатого воздухапровести поманометрам.При испытаниирукоятка кранаставится втормозноеположение «Т».Время наполнениярезервуараизмеряютсекундомером.Для испытанияотпуска тормозоврукоятка кранаставится вотпускноеположение.Время снижениядавления врезервуареизмеряетсясекундомером.Затем рукояткакрана ставитсяв положение«П» последовательнопосле испытанийположений «Т»и «О». При этомне должно бытьзавышениядавления послеиспытания вположении «Т»и снижениядавления послеиспытания вположении «О».Измеренияпровести поистечении 30секунд послеперевода ручкикрана в течение30 секунд. Испытаниепровести врезервуареV=10л. 0,6 МПа обмыливаниеммест соединений.Испытания кранапри предельныхзначенияхтемператур+45±3°С и -50±3 провестив климатическойкамере. Последостиженияв климатическойкамере предельногозначения температурыкран выдержатьв ней не менеечем в течении2хчасов. Подтверждениепоказателейнадёжностидопускаетсяпроводитьсбором статистическихданных по результатамэксплуатационныхиспытаний.
Схема пневматическаяпринципиальнаястенда
кран 1-2 УЗ ОСТ24.290.16-86;
редуктор212;
резервуарV= 20 л.;
кран 172;
резервуарV= 10 л.;
манометрКл.1 ц/д 0,1 кгс/см2,предел 10 кгс/см2ГОСТ 2405-88;
труба 15 ГОСТ3262-75.
После установкикрана на подвижнойсостав повторнопроводят испытанияна герметичностьмест соединений.
- Схемасборки узла.
- Выбор видаи формы организациипроцесса сборкиузла.
На основаниипрограммывыпуска и габаритныхразмеров кранапринимаемстационарнуюне поточнуюсборку с однимрабочим местом.
- Выборсборочногооборудованияи технологическойоснастки.
Сборка крана172 производитсяна верстаке.Перед сборкойнеобходимопродуть деталиот остатковтехническойпыли. Для закреплениякорпуса наверстаке используюттиски 7827-0325 ГОСТ4045-75. Для сборарезьбовыхсоединенийприменяетсяпневмогайковёртИП 3112-У11 с наконечникамиМТ 9694-686 и МТ 9694-685, отвёртки7810-0941 3В ГОСТ 17199-88 и7810-0964 3В ГОСТ 17199-88.
рованиесборочныхопераций.
- Технологическаякарта сборкиузла.
Технологическаякарта сборкиузла приведенав приложении3.
- Расчет числарабочих мести рабочих-сборщиков.
Сборкакомплектов(172.020 Корпус, 172.00 Клапан,172.040 Заглушка) - 12 мин.
Сборкаподузлов (172.010Корпус, 172.070 Кронштейн,172.080 Кулачек , 172.090Ручка) - 34,5мин.
Сборкаузла (Кран 172.000) -40 мин.
приотсутствиисовмещенныхво времениопераций, присовмещениивремени транспортированиякранов с оперативнымвременем и пристационарнойсборке:
[рабместо]выбираемодин рабочий-сборщик,и одно рабочееместо.
- Построениециклограммысборки.
Ввиду того,что работаетодин рабочий-сборщикв построении
циклограммыи планировкерабочих мест нет необходимости.
- Планировкасборочногоместа.
- Разработкатехнологическогопроцессаизготовлениядетали.
- Служебноеназначениедетали.
Корпус 172.001предназначендля базированиядеталей входящихв состав корпуса172.010 и кулачка172.080, а также дляобеспечениягерметичностивсего узла.
Основнымипоказателямикачества корпусаявляются:
соосностьотверстий подсёдла относительнообщей оси сустановленнымдопуском,плоскостностьповерхностиоснования сустановленнымдопуском,перпендикулярностьобщей оси отверстийпод сёдлаотносительнооси отверстияпод кулачекс установленнымдопуском,герметичностьстенок прииспытаниисжатым воздухомпод давлением0,6 МПа в течении30с..
- Анализчертежа, техническихтребованийна деталь иеё технологичности.
Корпус172.001 представляетиз себя простуюкорпуснуюдеталь симметричнуюв поперечномсечении, среднегокласса точности,небольшихгабаритов, сдвумя отверстиямив торцах длякрепленияклапанов, однимсверху длякреплениякулачка и тремяв основаниидля запрессовкиниппелей. Корпусизготавливаетсяиз алюминиямарки АК7ч ГОСТ1583-93, с твёрдостью> 70HB.
Извышесказанногоследует, чтопри изготовлениикорпуса будут
использоватьсяоперации токарная,вертикально-сверлильная,резьбонарезная,зачистка, химическоеокисление споследующимконтролемисполненныхразмеров.
- Выборвида заготовкии назначениеприпусков наобработку.
В производствекорпусныедетали изготавливаютв основномлитьём, но ввидунебольшогоразмера корпусаи непродолжительноевремя изготовленияпо неизменяемымчертежам можнотакже изготовитькорпус штамповкойна ГКМ.
Расчетыполучениязаготовок ведутпо формуле:
Ким = Vдет/ Vзаг
Объемдетали Vдет= 67см3
Объемзаготовки литьёVзаг= 107см3
Объемзаготовки изштамповки ГКМVзаг= 194см3
Ким1= 67 / 107 = 0,35
Ким2= 67 / 194 = 0,63
Выбираемвариант 1, т.к.он экономическицелесообразен.
Исходя,из объёма выпускаи массы корпусавыбираем литьёв кокиль.
- Выбортехнологическихбаз и обоснованиепоследовательностиобработкиповерхностейзаготовки.
Для обработкикорпусов иполученияминимальныхпогрешностейнужно создатьтехнологическиебазы для установкив токарныхстанках. Исходяиз особенностейтокарногостанка и точногоразмещениязаготовки нанем, необходимообработатьторцы заготовкии выполнитьцентровочныеотверстия.Выполнять будемна Токарно-револьверномстанке с ЧПУ1В340 Ф30, в двухкулачковомгидравлическомпатроне МТ9661-434, с кулачкамиМТ 9664-440. Таккак кулачкисконструированыспециальнодля закреплениякорпуса 172.001 дляобеспечениявысокой точностиобработки иустановкизаготовки встанке то также являютсяи приспособлением.
Базированиекорпуса вдвухкулачковомгидравлическомпатроне
МТ 9661-434самоцентрирующимисякулачками МТ9664-440.
Здесь за счетспециальныхкулачковобеспечиваетсяболее точноебазированиекорпуса.
Обработкабольшинстваповерхностей,в том числе иответственных,осуществляетсяс одной установки.
Даннаяустановкаобеспечиваетсяспециальнымгидравлическимдвухкулачковымпатроном. Поэтому важностьзадачи о выборебаз на первойоперации отпадает.
1,2,3- установочнаябаза. Реализуетсясамоцентрирующимисякулачками.
4,5- направляющаябаза. Черезкоторую осуществляетсяцентрированиезаготовки.
6- опорная база.Так как литьёосуществляетсяпо 9-му классуточности тоопорная базареализуетсяпосредствомзажима на заготовке.
- Выборметодов обработкиповерхностейзаготовки и определениеколичествапереходов.
Выбор режущегоинструмента.
Последовательностьобработкизаготовки:
Токарнаяс ЧПУ
Вертикально-сверлильная
Резьбонарезная
Всвязи с нашимпроизводствомвыберем следующиестанки:
Длявыполнениятокарной обработкивыберемтокарно-револьверныйстанок с ЧПУ1В340 Ф30.
Длясверления наразных операцияхвертикально-сверлильныйстанок 2М112,вертикально-сверлильныйстанок 2Н118,вертикально-сверлильныйстанок 2Н125.
Длярезьбонарезнойоперациирезьбофрезерныйстанок полуавтомат2056.
- Разработкамаршрутноготехнологическогопроцесса. Выбортехнологическогооборудованияи оснастки.
Разработкамаршрутноготехнологическогопроцесса ивыбор технологическогооборудованияи оснасткиприведены в приложении3.
- Определениеприпусков наобработку,межпереходныхразмеров и ихдопусков.Определениеразмеров исходнойзаготовки.
Рассчитаемприпуски наповерхностинижнего торцакорпуса.
Рассчитаемминимальныйприпуск:
Zmin = ((Rz + h)i-1+ (∆2Σi-1+ ε2i))1/2
Где, Rz– шероховатостьповерхности,возникающаяна предшествующемпереходе
h– глубина дефектногослоя
∆Σi-1– суммарныеотклонениярасположенияи формы поверхности
ε– погрешностьустановкизаготовки навыполняемомпереходе
Предварительноеточение:
Zminпредв.= 2(700 +700+(200+250)2+ 1002)1/2= 1628мкм
Окончательноеточение:
Zminокон.= 2(500 +500+(100+150)2+ 502)1/2= 1243мкм
Расчетобщего минимальногоприпуска:
Zminобщ= 1628 + 1243 = 2871мкм
Расчетмаксимальногоприпуска дляобработкиповерхности
Zmax= Zmin+ Tдет+ Tзаг
где Тзаг – допускна заготовку
Тдет– допуск надеталь
Zmax= 2871 + 50 + 400 = 3321 мкм
- Назначениережимов резания.
Расчетрежима резанияпроведем напервую операциюпервого перехода
Операция005 токарная сЧПУ.
Переход1: Подрезатьторец заготовкив размер 12±0,5
Глубинарезания : t= 5мм
Подача:S= 0,3 мм/об
Скоростьрезания V= Cv· Kv/ Tm· tx· Sy
гдеCv– поправочныйкоэффициент
Т– стойкостьинструмента
Kv– коэффициент,учитывающийусловия обработки
V= 332 · 0,7 / 1800,2· 50,5·0,30,4= 102 м/мин
Частотавращения шпинделя:
np= 1000 · V/ π· Dфр= 1000 · 102 / 3,14 · 70 = 340 об/мин
попаспорту станкаполучаем np= 350 об/мин
Действительнаяскорость резания:
nд= π · Dфр· np/ 1000 = 3,14 · 70 · 800 / 1000 = 106 м/мин
- Нормированиеопераций.
Машинноевремя на точениеторца
Т0= (L + l1+ l2)* i / Cz * z * nд
где L– длина обработки
l1– величинаврезания
l2– перебег
i– число переходов
Т0 =(55 + 60 + 60) * 2 / 0,2 * 6 * 175 = 1,7мин
Определимоперативноевремя операции:
Топ = Т0+ Тв
гдеТ0 = 1,7 мин
Тв= 2,1 мин
Топ = 1,7 + 2,1 = 3,8 мин
Штучноевремя на операцию:
Тшт = Топ * ( 1 +(Ко + Кп) / 100)
Где, Ко – доля временина обслуживаниерабочего времени2 – 6%
Кп – долявремени наотдых и личныенадобности4 – 8%
Тшт = 3,8 * (1 + (4 + 5) / 100) =0,38мин
- Контрольточностиизготовленнойдетали.
контрольразмера торцапри помощиштангенциркуляШЦI-125-0.1 ГОСТ166-89
Точностьизготовлениякорпуса проверяютв определеннойпоследовательностисначала определяютправильностьформы поверхности,затем их геометрическиеразмеры и потомуж их положения.
Такаяпоследовательностьнеобходимадля того, чтобыможно былопутем исключенияпогрешностейизмерять снаибольшейточностью тотпараметр, которыйнеобходимопроверить.
Измерительнымибазами припроверке корпусовобычно являютсяповерхностиего основания,которые, будучиего основнымибазами, определяютположение всехостальных.
При контролеустанавливаемкорпус основаниемна контрольнуюплиту с упоромв один торец.
Правильность геометрическойформы проверяемв несколькихсечениях,перпендикулярныхк оси корпуса,овальностьи конусообразностьотверстий атакже другихлинейных размеровпроверяем спомощью следующихизмерительныхинструментови приспособлений:
штангенциркульШЦI-125-0.1 ГОСТ 166-89,
пробка10Н14+0,36МТ8133-4106-03,
пробкарезьбоваяМ33х1,5-7Н 8221-3120,
пробка18Н9+0,043МТ8133-4161-05,
пробка26Н12+0,21МТ8133-4170-05,
пробка4,95+0,26МТ8133-4016,
пробка6,7+0,26МТ8133-4017,
пробка12.5H12+0,18МТ8133-4107 01,
пробка18Н14+0,43МТ8133-4164,
пробкарезьбовая 8221-3030,
пробкарезьбовая М8-7Н8221-3036,
калибр50±0,15 МТ8368-4078,
калибррезьбовойМ33х1,5-7Нх15+2МТ8229-4030-13,
калибррезьбовойМ6-7Нх12min МТ8229-4026-09,
калибр25±0,2 МТ8368-4079,
скоба32h12-0,25МТ8119-4055-05,
высотомер3Н14+0,25МТ8151-4385-01,
глубиномер39Н14+0,62МТ8151-4671,
глубиномер17-1 МТ8157-4507,
глубиномер2,5Н14+0,25МТ8151-4671-02,
глубиномер7Н14+0,36МТ8151-4563-10,
втулка6100-0141 ГОСТ 13598-85.
- Оформлениетехнологическойдокументации.
маршрутнойкарты технологическогопроцесса изготовления детали, операционнойкарты на однуоперациютехнологическогопроцесса изготовлениядетали, технологическойкарты сборкиприведены вприложении.
ЧастьII
Исследовательская.
-
Исследованиепружин
- Расчётусилий сжатияпружин
Пружинасжатия150.203
Масса 0,002
Сталь
Общее количествов приборе 3 шт.
3 =112 кгс/мм2
z=1.16 кгс/мм2
Группа точностина геометрическиепараметры -вторая по ГОСТ16118-70
Направлениенавивки - правое
Dвн=7,7±0,22 мм
n=6,5
n1=8,5
Н0=17,5мм
Н1=14,5мм P1=3,48±0,18 кгс
Н2=13мм P2=5,22±0,26 кгс
Н3=9,6мм P3=9,16 кгс
ПокрытиеХим.Окс.
Остальныетехническиетребованияпо ГОСТ 16118-70
Пружина сжатия483.031
Масса 0,004
Сталь
Общее количествов приборе 2 шт.
3 =105 кгс/мм2
z=0,92 кгс/мм2
Группа точностина геометрическиепараметры -вторая по ГОСТ16118-70
Направлениенавивки - правое
Dвн=16±0,3 мм
n=5,5
n1=7,5
Н0=25мм
Н1=16мм P1=8,28±0,82 кгс
Н2=14,5мм P2=9,66±0,97 кгс
Н3=11,2мм P3=12,7 кгс
ПокрытиеХим.Окс.
Остальныетехническиетребованияпо ГОСТ 16118-70
Предельныеотклонениядлины зацепаiустанавливаютсяв зависимостиот конструкциизацепа и предъявляемыхтребованийк точностипружин.
Максимальноезначение высотыпружины, сжатойдо соприкосновениявитков, определяютпо формуле:
, где n3– число зашлифованныхвитков;
- 0,1 – для пружинхолодной навивки;
- 0,2 – для пружингорячей навивки.
Диаграммазависимостейлинейных размеровпружин от силыих сжатия
1.2.Вывод
И
здиаграммывидно, что общееусилие,создаваемоесжатыми пружинами(13,8 кгс), намноговыше требуемого(6 кгс). В целяхэкономиицелесообразнейоставить толькоодну пружину– 483.031. Т.к. для еёсжатия до размера15±0,5мм.необходимоусилие 9±0,4кгс.,что удовлетворяеттребованиям,предъявляемымк узлу. Вследствиечего нет необходимоститочить, дополнительныйвыступ 5на гнезде 172.011 подпружину 150.203. Такимобразом, мысокращаем времяна обработкудетали, сборкуузла и конечнуюстоимостьизделия.
ЧастьIII
Конструкторская.
-
Проектированиеи расчёт приспособления.
- Служебноеназначениеприспособления.Обоснованиевыбора видаприспособления.
Гидравлическийдвухкулачковыйпатрон ссамоцентрирующимисякулачкамипредназначендля центрированияи закреплениядетали совмещаяеё ось с геометрическойосью шпинделястанка. Самоцентрированиеосуществляетсяодновременноперемещающимисяв радиальномнаправленииспециальнымикулачками.
Полный чертёжгидравлическогодвухкулачковогопатрона приведёнв графическойчасти дипломногопроекта (лист№8).
- Выборустановочныхэлементов.
Рабочаяповерхностькулачков выполненатаким образом,что её геометриясовпадает сгеометриейповерхностизажима обрабатываемойдетали.
самоцентрирующиесякулачки
закреплениекорпуса всамоцентрирующихсякулачках
Для зажатиядетали используютсяполусферическиекулачки, повторяющиегеометриюповерхностизажима детали.Причём одиниз них покачивается.Необходимостьпокачиваниявызываетсятем, что установочнаяповерхностьобрабатываемойдетали можетбыть не вполнецилиндрическойи, кроме того,кулачки могутбыть не строгосимметричнымив отношенииих продольнойоси. Вследствиеэтого при неподвижныхкулачках детальможет оказатьсязажатой с прекосоми положениееё в процессеобработки можетбыть нарушено.
- Разработкасхемы закреплениязаготовки.Определениесилы зажима.
Чтобы удержатьдеталь отпроворачиванияпод действиемвертикальнойсоставляющейсилы резанияPz,к каждой граникулачков необходимоприложитьнормальнуюсилу N.Для созданиятаких сил ккаждому кулачкувдоль его оситребуетсяприложить силуW =2N·cos(- половина углапризмы кулачка).
при диаметрахдетали Dдо обточки иdпосле обточкиэто равенствопримет вид:
или 
Сила
таким образом,
Из теориирезания металловизвестно, чтоPx≈0,25Pz,
поэтому
таким образомимеем следующееуравнение
2·Q·f·R1=K·Pz·R
,гдеК – коэффициентзапаса, учитывающийнестабильностьсиловых воздействийна заготовку= 2,5
Pz– сила резания= 3,5
R –радиус заготовки= 96
f –коэффициенттрения = 0,16
,гдеP = 0,6 МПа
- Выборвида зажимногомеханизма,его силовойрасчёт.
Сила тяги,которую долженразвить привод,зависит, преждевсего, от величинысилы резанияи от конструкциипатрона.
распределениеусилий призакреплениикорпуса в патроне
из вышеприведенныхрасчётов мызнаем, что:
сила закреплениякорпуса в патронесоставляет2734Н тогда:
зная что :
= 30°
= 6°
= 0,9
получим
определимдиаметр гидроцилиндрацилиндра поршняв патроне поформуле:
,где - коэффициентполезногодействия = 0,9
Р – давлениесжатого масла= 6 МПа.
получим
Округлимдо ближайшегобольшего нормальногозначения, получимокончательно
D = 80мм.
- Расчётприспособленияна точностьизготовленияизделия.
Погрешностьустановки уесть отклонениефактическидостигнутогоположениязаготовки приустановке встаночномприспособленииот требуемого.
у возникаетвследствиенесовпаденияизмерительныхизмерительныхи технологическихбаз, неоднородностикачества поверхностикорпуса, неточностиизготовленияи износа опоркулачков. Погрешностьустановкивычисляетсяпо погрешностям:
базирования- б
закрепления- з
приспособления- пр
Погрешностьустановки приукрупнённыхрасчётах наточность обработкис поправочнымкоэффициентом,можно определитиз справочниковпо конструированиюстаночныхприспособлений.В ряде другихслучаев извыражения длятехнологическогодопуска навыполняемыйразмер
,где y– погрешностьвызываемаяупругими отжатиямитехнологическойсистемы подвлиянием силрезания;
н – погрешностьнастройкистанка;
u– погрешностьот размерногоизноса инструмента;
T– погрешностьобработки,вызываемаятепловымидеформациямитехнологическойсистемы;
ф – суммарнаяпогрешностьформы обрабатываемойповерхностив результатегеометрическихпогрешностейстанка и деформацийзаготовки приеё закреплении.
Отсюда можноопределитьдопустимуювеличину погрешностиустановки [y]:
Если принимать,что на точностьобработкидействуютслучайныефакторы, распределяющиепо закону нормальногорассеивания(t= 3 и
),то 
- Разработкатехническихтребованийна приспособление.
Отклонениеот параллельностиоси В от базыА не более 0,02/300
Давлениев гидросистеме5-10 Мпа
Нижний кулачокдолжен свободнопокачиватьсяв пределах 3°.
Двухкулачковыйгидравлическийпатрон ссамоцентрирующимисякулачками:
Точностьустановки восевом направлении25 – 110 Мкм;
Допуск биения,степень точностипо ГОСТ 24643-81 взависимостиот класса точностипо ГОСТ 2675-80 (Н,П,В,А);
Применяютсяна станкахтокарных автоматахи полуавтоматах.
ЧастьIV
Огранизационно-экономическая.
-
Расчётэкономическойэффективноститехнологическогопроцесса.
- Введение.
В экономическойчасти проектапредставленрасчёт экономическогоэффекта отвнедрениястанков с ЧПУ.
Экономическийэффект от увеличениясрока службынового станкас ЧПУ до первогокапитальногоремонта получаютв результатеснижения стоимостивсех видовремонтов,приходящихсяна один годработы станка,и увеличениягодовой производительностивследствиеснижения простоевв плановыхремонтах.
Экономическийэффект от повышениянадёжности(безотказности)нового станкас ЧПУ получаютблагодаряэкономии текущихзатрат на неплановыеремонты и увеличениии увеличениюгодовой производительностиза счёт увеличениякоэффициентазагрузки всвязи с уменьшениемпростоев внеплановыхремонтах.
Определениеэкономическогоэффекта отулучшениякачества обработкина станках сЧПУ повышеннойточности рассмотренов экономическойчасти дипломногопроекта.
Внедрениепредлагаемогоприспособления(гидравлическийдвухкулачковыйпатрон ссамоцентрирующимисякулачками)помимо повышенияточности базированияспособствуетсущественномусокращениютехнологическогопроцесса. Авследствиечего сокращаетсявремя на обработкукорпуса, снижаяпри этом егосебестоимость.
ОснащениеТокарно-револьверногостанка с ЧПУ1В340 Ф30 промышленнымроботом М20П.40.01приводит кповышениюточности установкидетали в гидравлическийдвухкулачковыйпатрон ссамоцентрирующимисякулачками. Также отпадаетнеобходимостьпостоянногоприсутствияоператора ЧПУ.Сокращаетсяколичествотехническогоперсонала цеха.Соответственноснижается фондзаработнойплаты, что ведётк направлениюсэкономленныхматериальныхсредств напоследующуюмодернизациюпроизводства.
- Вносимыепреимущества.
Внедрениестанков с ЧПУ– важнейшеенаправлениеавтоматизациисерийного имелкосерийногопроизводствав машиностроении,где в настоящеевремя используютсяглавным образомуниверсальныестанки с ручнымуправлением(РУ).
Основныепреимуществастанков с ЧПУпо сравнениюс универсальнымистанками с РУ:
сокращениеосновного ивспомогательноговремени обработкидеталей;
повышениеточности обработки;
простотаи малое времяпереналадки;
возможностьиспользованияменее квалифицированнойрабочей силыи сокращениепотребностив квалифицированнойрабочей силе;
применениемногостаночногообслуживания;
снижениезатрат на специальныеприспособления;
сокращениецикла подготовкипроизводствановых изделийи сроков ихпоставки;
концентрацияопераций, чтообеспечиваетсокращениеоборотныхсредств внезавершённомпроизводстве,а также затратна транспортировкуи контрольдеталей;
уменьшениебрака по винерабочего.
Повышениепроизводительностинового станкас ЧПУ обеспечиваетснижение наединице продукцииэксплуатационныхрасходов (позаработнойплате станочникови другим статьям),а в ряде случаеви удельныхкапитальныхвложений наприобретениестанка.
- Таблицаисходных данных.
№п/п | Параметры,показатели | Ед.измерения | Кол-во |
| 1 | Годоваяпрограммавыпуска | Шт. | 1000 |
| 2 | Годовойфонд времениработы оборудования | Час. | 4015 |
| 3 | Годовойфонд времениработы рабочих | Час. | 1840 |
| 4 | Часоваятарифная ставкарабочего | Руб. | 50 |
| 5 | Единыйсоциальныйналог | % | 35,6(5,03 руб.) |
| Времязатрачиваемоена выполнениеосновных переходовоперации: | |||
| 6 | 005 | Мин. | 8,812 |
| 7 | 010 | Мин. | 1,0 |
| 8 | 015 | Мин. | 0,85 |
| 9 | 020 | Мин. | 0,3 |
| 10 | 025 | Мин. | 0,214 |
| 11 | 030 | Мин. | 0,217 |
| 12 | 035 | Мин. | 0,36 |
| Времязатрачиваемоена выполнениевспомогательныхпереходовоперации: | |||
| 13 | 005 | Мин. | 1,375 |
| 14 | 010 | Мин. | 0,510 |
| 15 | 015 | Мин. | 0,485 |
| 16 | 020 | Мин. | 0,420 |
| 17 | 025 | Мин. | 0,720 |
| 18 | 030 | Мин. | 0,492 |
| 19 | 035 | Мин. | 0,517 |
| 20 | Токарно-револьверныйстанок с ЧПУ1В340 Ф30 | Шт. | 1 |
| 21 | Промышленныйробот М20П.40.01. | Шт. | 1 |
| 22 | Вертикально-сверлильныйстанок 2М112 | Шт. | 1 |
| 23 | Вертикально-сверлильныйстанок 2Н118 | Шт. | 1 |
| 24 | Резьбонарезнойи резьбофрезерныйстанок полуавтомат2056 | Шт. | 1 |
| 25 | Вертикально-сверлильныйстанок 2Н125 | Шт. | 1 |
| Ценастанка: | |||
| 26 | Токарно-револьверныйстанок с ЧПУ1В340 Ф30 | Руб. | 350000 |
| 27 | Промышленныйробот М20П.40.01. | Руб. | 300000 |
| 28 | Вертикально-сверлильныйстанок 2М112 | Руб. | 102500 |
| 29 | Вертикально-сверлильныйстанок 2Н118 | Руб. | 70000 |
| 30 | Резьбонарезнойи резьбофрезерныйстанок полуавтомат2056 | Руб. | 230000 |
| 31 | Вертикально-сверлильныйстанок 2Н125 | Руб. | 95000 |
| Мощностьстанка: | |||
| 32 | Токарно-револьверныйстанок с ЧПУ1В340 Ф30 | кВт. | 6,2 |
| 33 | Вертикально-сверлильныйстанок 2М112 | кВт. | 0,6 |
| 34 | Вертикально-сверлильныйстанок 2Н118 | кВт. | 1,5 |
| 35 | Резьбонарезнойи резьбофрезерныйстанок полуавтомат2056 | кВт. | 1,3 |
| 36 | Вертикально-сверлильныйстанок 2Н125 | кВт. | 2,2 |
| 37 | Ценаза 1 кВт/час.электроэнергии | Руб./кВт.ч. | 1,1 |
| 38 | Массадетали | Кг. | 2,3 |
| 39 | Ценаза 1 кг. алюминия | Руб. | 15 |
| 40 | Ценаза 1 кг. отходов | Руб. | 4,3 |
- Расчётпроизводительности.
Производственнаяпрограмма –1000 штук в год;количествовыпускаемыхизделий понеизменяемымчертежам – 4000штук. Тип производства– мелкосерийный.
Суточныйвыпуск изделий,шт.:
,гдеNГ–годовая программавыпуска изделий,шт.;
F –количестворабочих днейв году, =253;
примем Nc= 4.
Такт выпускаизделия:
,гдеФд– действительныйфонд времени,придвусменнойработе
часов; 
мин.Расчёт количестваоборудования
,гдеn –число наименованийизделий, проходящихданную операцию,n=1;
tш.к.iи Ni– соответственноштучно-калькуляционноевремя (мин.)изготовленияi-гонаименованияизделия наданной операциии её годовойобъём (шт.) выпуска,N=1000шт.;
ФЭ– эффективныйгодовой фондвремени работыосновногооборудования,ч., ФЭ= 3890 ч.
штучно-калькуляционноевремя
,гдеtопi– оперативноевремя изготовленияизделия наданной операции,мин;
α – процентпотерь времени(внецикловых)от оперативноговремени, α = 12%
Оперативноевремя
,гдеtoiи tвi– соответственновремя, затрачиваемоена выполнениеосновных ивспомогательныхпереходов.
Оперативноевремя для операции005
штучно-калькуляционноевремя
необходимоеколичествооборудованиядля выполненияоперации 005
принимаемСр=1.Оперативноевремя для операции010
штучно-калькуляционноевремя
необходимоеколичествооборудованиядля выполненияоперации 010
принимаемСр=1.Оперативноевремя для операции015
штучно-калькуляционноевремя
необходимоеколичествооборудованиядля выполненияоперации 015
принимаемСр=1.Оперативноевремя для операции020
штучно-калькуляционноевремя
необходимоеколичествооборудованиядля выполненияоперации 020
принимаемСр=1.Оперативноевремя для операции025
штучно-калькуляционноевремя
необходимоеколичествооборудованиядля выполненияоперации 025
принимаемСр=1.Оперативноевремя для операции030
штучно-калькуляционноевремя
необходимоеколичествооборудованиядля выполненияоперации 030
принимаемСр=1.Оперативноевремя для операции035
штучно-калькуляционноевремя
необходимоеколичествооборудованиядля выполненияоперации 035
принимаемСр=1.Итого общееколичествостанков S=5.
Расчёт числарабочих мести рабочих-сборщиков
Число рабочих,необходимыхдля выполнениязаданной программы:
,гдеT0– трудоёмкостьоперации, мин.
ТС– трудоёмкостьсовмещённыхопераций, мин.
tП– время, затрачиваемоена перемещениеобъекта сборкис операции наоперацию;
γ – числопараллельныхпотоков.
При отсутствиисовмещённыхво времениопераций, присовмещениивремени транспортированиясобираемыхреле с оперативнымвременем и водном потоке.
следовательнопринимаем1-рабочий.Расчёт числарабочих
По числустанков числостаночниковрассчитываютпо формуле:
,гдеФст– эффективныйгодовой фондвремени станкаФст= 4015ч.;
Ф – эффективныйгодовой фондвремени рабочегоФ = 1820ч.;
Км– коэффициентмногостаночногообслуживания,Км =2;
S – количествостанков, S= 5.
Количествозапасных рабочих
Общее количествоосновных рабочих
Численностьналадчиковпо нормамобслуживанияоборудованияРн=2человека.
Численностьвспомогательныхрабочих 50-55% отобщего числарабочих:
Общее числорабочих
Численностьинженерно-техническихработниковпо нормам численностиИТР для мелкосерийногопроизводства12 человек.
Расчёткапитальныхзатрат
Определениестоимостиздания
Расчёт площадиучастка и высотыздания
Площадьрабочего местадля сборкиизделия
Sсб= S1+S2+S3,где
S1– площадь, занимаемаясамим изделием,с учётом проходов(0,5 – 0,75м с каждойстороны);
S2– площадь рабочегоместа на одногосборщика, принимают3 – 5м2
S3– дополнительнаяплощадь, необходимаядля окончательнойотделки (пригонки)узлов и деталейво время монтажаи демонтажа,
S3= 0,3S1.
S1= (0,75+0,75)· (0,75+0,75)+S2+S3= 2,25м2
S3= 0,3·2,25 = 0,675м2
Sсб= 2,25+4+0,675 = 6,925м2
Принимаемплощадь рабочегоместа для сборкиизделия Sсб= 7м2.
Расчёт основныхпараметровавтоматизированногосклада
В качестветары для хранениякорпусов выберемплоский металлическийподдон №16.2540.00.00 ГЧконструкцииНПО «КОМПЛЕКС»грузоподъёмностью500кг. Его размеры:а = 800мм, b= 600мм, h= 160мм. масса = 26кг.
Расчёт основныхосновных параметровскладскойсистемы начинаютс выбора нормызапаса хранения.Для непоточногопроизводстванорма хранениямелких и среднихотливок поковокна складе составляет12,,,20 дней. Выберемзначение 20 дней.Определим запасхранения грузасоответствующегонаименования.
,гдеQi– годовое поступлениегруза соответствующегонаименования,т/год;
ni– норма запасахранения, дни.
средняягрузоподъёмностьтары
сti= qku, где
q –максимальнаягрузоподъёмностьтары;
ku– коэффициентиспользованиягрузоподъёмности,ku= 0,2.
сti= 0,5·0,2 = 0,1т.
Потребноечисло едиництары по каждомунаименованию
полное потребноечисло единицпроизводственнойтары = 45шт.
минимальнаявысота ярусастеллажа составляет
Ся =+е,где
- высотаподдона с грузом.Величина е длябесполочныхстеллажейсоставляет60…100мм. принимаеме = 60мм.
Ся =160+60 = 220мм.
Высота складскогопомещениясоставляетНх =6м.
Число ярусоврассчитываютпо формуле
,гдеhв– расстояниепо высоте отстроительныхконструкцийпокрытия зданиядо опорнойповерхностиверхнего ярусастеллажей (длястеллажныхкранов-штабелёровhв= 1,5м.)
.Число рядовв зоне храненияу = 45/17 = 2,64. принимаему = 3.
В качествештабелирующегоустройствавыбран стеллажныйкран-штабелёр.Ширина продольногопроезда длястеллажногокрана-штабелёраВпр= b+0,2м.,где b= 800мм. – ширинаскладскойединицы – размер,по которомуеё устанавливаютduk.,mстеллажа. Впр= 1м.
Площадьприёмо-сдаточнойсекции определяютпо формуле
,гдеQi– годовойматериальныйпоток на склад,т;
kпр– 1,3 – коэффициентнеравномерностипоступлениягрузов на склад;
kо– 1,5 – коэффициент,учитывающийнеравномерностьотпуска грузов;
t –время нахождениягруза на площадкесекции, дни;
nд– число рабочихдней в году;
q –нагрузка на1м площадиприёмо-сдаточнойсекции (принимаетсяравной 0,5 среднейнагрузки наполезную площадьсклада), т.
Площадьзанимаемаяучастком = 256 м2.
Стоимость1м2 площади= 5000 рублей.
Таким образом,стоимость общейплощади занимаемойучастком цехасоставит:
256·5000 = 1280000 руб.
Определениестоимостиоборудования
| Модельстанка | Цена,руб. | Кол-во,шт. |
| Токарно-револьверныйстанок с ЧПУ1В340 Ф30 | 350000 | 1шт. |
| Промышленныйробот М20П.40.01. | 300000 | 1шт. |
| Вертикально-сверлильныйстанок 2М112 | 102500 | 1шт. |
| Вертикально-сверлильныйстанок 2Н118 | 70000 | 1шт. |
| Резьбонарезнойи резьбофрезерныйстанок полуавтомат2056 | 230000 | 1шт. |
| Вертикально-сверлильныйстанок 2Н125 | 95000 | 1шт. |
Расчётсебестоимостипродукции
Затраты наосновную заработнуюплату основныхрабочих
,гдеm –число операцийнового технологическогопроцесса, m= 15;
tшт– норма штучноговремени пооперациямнового технологическогопроцесса, норм-час;
Cm– часовая тарифнаяставка соответствующегоразряда работ,руб, Cm= 50 руб.;
- коэффициент, учитывающийдоплаты и премии, = 1,04 
руб.Затраты надополнительнуюзаработнуюплату основныхрабочих
руб.Затраты наэлектроэнергиюдля технологическихцелей
Для срезания1 мм2стружки необходимоусилие 2 кН.Соответственнона удаление1 м3 стружкинеобходимо2·106 кДж.При плотностиалюминия 2,7·103кг/м3,
объём снимаемойстружки
энергиянеобходимаяна удалениеприпуска
8,5·2·106= 17000кДж = 4,7 кВт-час.
Принимаякоэффициентполезногодействия 0,5 ,получим электроэнергию,необходимуюдля удаленияприпуска:
Нэл= 4,7/0,5 = 9,5 кВт-час.
При цене 1.1руб./кВт-часзатраты наэлектроэнергиюсоставят:
Зэл= 9,5·1,1 = 10,5 рубля.
Расчёт затратна основныематериалы
Цена АК7ч ГОСТ1583-93 = 15 руб./кг.
Масса заготовки0,91 кг.
Масса деталь0,68 кг.
Затраты наосновные материалы:
Зм = НмЦм- mотхЦотх, где
Нм= 0,91кг. – нормарасхода на однузаготовку илидеталь;
Цм= 15 руб./кг. – ценаодного килограммаматериала наодну заготовкуили деталь;
mотх= 0,91-0,68=0,23кг. - массаотхода материалана одну заготовкуили деталь;
Цотх= 2 руб./кг. – ценаодного килограммаотхода материала.
Зм= 0,9·11-0,23·2=9,44 руб.
Единый социальныйналог основныхрабочих
руб.Затраты наинструмент
| № п/п | Наименованиеинструмента | Ценаза ед., руб. | Кол-во, шт. | Общаяцена, руб. |
| 1 | резец25х16х125 МТ2100-4041 | 30 | 1 | 30 |
| 2 | сверлоМТ9341-507 | 15 | 1 | 15 |
| 3 | сверло10,22301-0030 ГОСТ10903-77 | 10 | 1 | 10 |
| 4 | резец 25х16х1402103-0008 ГОСТ18879-73 | 30 | 1 | 30 |
| 5 | резец25х110МТ2145-4007 | 30 | 1 | 30 |
| 6 | резецВК8 25х130 МТ2662-4005 | 30 | 1 | 30 |
| 7 | сверло172301-0057 ГОСТ10903-77 | 10 | 1 | 10 |
| 8 | резецВК8 25х110 МТ2145-4007 | 30 | 1 | 30 |
| 9 | резец 25х16х1402103-0008 ГОСТ18879-73 | 30 | 1 | 30 |
| 10 | зенкер25,4 ВК8 16 МТ9347-506 | 50 | 1 | 50 |
| 11 | сверлосоставное5,01х45° 2300-6173 | 25 | 1 | 25 |
| 12 | сверлосоставное6,81х45° 2300-0309 ГОСТ 10902-77 | 25 | 1 | 25 |
| 13 | сверло 10,22301-0030 ГОСТ10903-77 | 10 | 1 | 10 |
| 14 | метчик М6-7Н2620-1155 ГОСТ3266-81 | 20 | 1 | 20 |
| 15 | метчик М8-7Н2620-2529 ГОСТ3266-81 | 20 | 1 | 20 |
| 16 | зенкерсоставной13-18МТ2331-4047 | 60 | 1 | 60 |
Затраты наинструмент
,гдеm –число наименованийинструмента;
Fмаш– номинальныйгодовой фондмашинноговремени работыединицы оборудования,Fмаш= 4140 часов;
Zpi– ресурс времениработы инструментаi-гонаименования,при расчётахрежимов резанияпринято Zpi= 120 мин. или 2ч.
Fд- действительныйгодовой фондвремени работыединицы оборудования,Fд= 4015 часов;
tшт– норма штучноговремени обработкидетали инструментомi-гонаименования;
Цi– цена инструментаi-гонаименования.
руб.Расчётвнутризаводскойоптовой ценыодной детали
| № п/п | Статьизатрат | Ед.измерения | Затраты |
| 1 | Сырьёи основныематериалы | Руб. | 9,44 |
| 2 | Топливои энергия натехнологическиецели | Руб. | 10,5 |
| 3 | Основнаязаработнаяплата основныхрабочих | Руб. | 14,96 |
| 4 | Дополнительнаязаработнаяплата основныхрабочих | Руб. | 7,48 |
| 5 | Единыйпроизводственныйналог основныхпроизводственныхрабочих | Руб. | 5,03 |
| 6 | Затратына инструмент | Руб. | 196,94 |
| 7 | Общепроизводственныерасходы | % | 250 |
| Руб. | 543,38 | ||
| 8 | Общехозяйственныерасходы | % | 85 |
| Руб. | 184,75 | ||
| 9 | Итогопроизводственнаясебестоимость | Руб. | 972,47 |
| 10 | Коммерческиерасходы | % | 4,5 |
| Руб. | 43,76 | ||
| 11 | Итогополная себестоимость | Руб. | 1016,23 |
| 12 | Прогнозируемаярентабельностьизделия | % | 25 |
| 13 | Прогнозируемаяприбыль | Руб. | 254,06 |
| 14 | Итоговнутризаводскаяоптовая цена | Руб. | 1270,3 |
При этомприбыль нагодовую программусоставит
П = 254,06·1000 = 254060 руб.
Расчёткапитальныхзатрат
Капитальныезатраты
Кк =Коб+Кзд+Кпр, где
Коб– затраты наоборудование;
Коб= 350000+300000+102500+70000+230000+95000 = 1147500 руб.
Кзд– затраты наздание, Кзд= 2275000руб.
Кпр– затраты наприспособление,Кпр= 94000 руб.
Кк =1147500+2275000+94000 = 3516500 руб.
Расчётрентабельности
Определениеуровня рентабельностипроизводствав целом
Определениеуровня рентабельностиединицы продукции
-
Организацияобеспеченияинструментомпроизводства.
- Организационныепринципы работыавтоматизированнойсистемы инструментаобеспечения(АСИО)
АСИО – включаетв себя цеховойсклад инструментов,участок размернойнастройкиинструмента,участок контроляинструментаи участок ремонтаоснастки.
К режущемуинструментудля станковс ЧПУ предъявляютсяповышенныетребованияв отношенииточности размеров,геометрииформы, его стабильнойстойкости, атак же качествазаточки.
Для увеличенияпроизводительностиработы, сокращенияпростоев оборудованияи улучшениякачества продукциина производствесо станкамис числовымпрограммнымобеспечением,должны бытьразработанысистемы оперативногообеспеченияинструментовстанков с ЧПУ.Существуютследующие типыоперативногообеспеченияинструментомстанков с ЧПУ:
сменаинструментаосуществляетсясамим инструментальныммагазином. Ноу такого методасуществуютнедостатки в лице простоев,из-за того, чтосмена инструментапроизводитсяпри не работающемстанке. Количествоинструментадля реализациитехнологическогопроцессаопределяетсятехнологиейизготовленияа так же расположенныймагазин настанке приточной обработкеявляется источникомвибрации, чтоотрицательновлияет надинамическиехарактеристикистанка.
Сменаосуществляетсяавтооператором.Осуществляетсяпоиск следующегоинструментав процессеобработки, чтоестественноведёт к сокращениювремени простоев.Но не освобождаетот нежелательныхвибраций приточной обработке.
Сцелью устранениявибрациитехнологическойсистемы обусловленныхработой обеспечениясистемы техническогообеспечения,применяютсямагазины напольноготипа.
Поступлениеинструментасо склада кстанкам, в рабочиепозиции осуществляетсяследующимобразом:
Через устройствонастройкиинструмента(УНИ)
На УНИ и загрузкойв стационарныемагазины инструментов(СМИ). Или подачисменными магазинами.
Через устройствонастройкиинструментови ЦМИ в инструментальныемагазины станковс загрузкойс помощьюпромышленногоробота илиавтооператора.
Способызамены инструмента
Возможныдва основныхварианта заменыинструментарегламентированнаяи по отказу.
При заменеинструментапо отказу инструментменяется помере потериработоспособности,через случайныйпромежутоквремени. Моментизноса илиполомки долженустанавливатьсясредствамидиагностикиили контроля(по величинетока в приводеглавного движения,потребляемаямощность двигателя,вибрация в зонерезания, спектрзвука и т.д.)
Возможентак же смешанныйспособ заменыинструмента.Он заключаетсяв том, что инструментменяется черезопределённыйинтервал времени,а инструментвышедший ранееустановленногосрока заменяетсяпо отказу.
Группа инструментовимеющая равноезначение ожидаемойстойкостименяется одновременнопо мере достижениязаданногозначения стойкости.Независимоот времениработы каждогоинструмента.
Обычно работаосуществляетсяпо принципу– каждой деталисоответствуетсвоя многошпиндельнаякоробка.
Определениеноменклатурыи количестваиспользованияинструмента.
Номенклатурарежущего инструментаопределяетсясогласнотехнологическогопроцесса, арасход режущегоинструментаопределяетсятак:
,где tM– машинноевремя обработкизаготовки
tn– стойкостьинструментамежду заточками
n –число повторяющихсязаточек
Размернуюнастройкуинструментабудем осуществлятьвне станка.
Целью настройкиявляются: устранениепервоначальнойпогрешностиустановкиинструмента.Иначе инструментне может обеспечитьзаданную точностьобработки икак правилотребует дополнительнойнастройкитехнологическойсистемы порезультатампробного прохода.Осуществляетсянастройка поразмерам измеренияположениярежущих кромокинструментана станке. Этонаиболеетехнологично,так как хорошоподдаётсяавтоматизации,не требуетсяпробный проход,исключаетсянеобходимостьнастройкиинструментавне станка.
При настройкепо размерамизмерения настанке, измерениеосуществляетсяспециальнымиизмерительнымищупами, когирентнойдетали в соответствующихточках и определяетсяпространственнойгеометриейобразующейсяобрабатываемойзаготовки.Относительноего вносятсясоответствующиекоррективыв управляющуюпрограмму.
Так же осуществляетсяоснащениетехническогооборудованиясистемы комбинированнойнастройки поразмерам измерениязаготовки иинструмента.
Основойконтрольноизмерительныхсистем автоматизированныхпроизводствявляется непрерывныйавтоматическийлибо автоматизированныйконтроль станка,заготовок,обрабатываемыхдеталей, инструмента,оснастки,технологическогои производственногопроцессов, ит.д.
ЧастьV
Безопасностьжизнедеятельностина производстве.
1. Вводнаячасть
Анализ причинпроизводственноготравматизмаи профессиональныхзаболеваний– это исходноеположение дляинженерныхрешений припроектированиибезопасныхметодов труда.
При анализенесчастныхслучаев необходимоиметь в виду,что они не являютсяслучайными,а обусловленытеми или инымипричинами.Задача и состоитв том, чтобывыявить и исследоватьэти причины.
Необходимообеспечитьбезопасностьтруда при обработкидетали типа"корпус" вмеханическомцехе на следующихстанках:токарно-револьверныйстанок с ЧПУ1В340 Ф30, вертикально-сверлильныйстанок 2М112,вертикально-сверлильныйстанок 2Н118,резьбонарезнойи резьбофрезерныйстанок полуавтомат2056, вертикально-сверлильныйстанок 2Н125. А такжепри применениихимическогоокислениякорпуса вгальваническойванне.
При обработкекорпуса применяютсяследующиеинструменты:расточныепроходные ирезьбонарезныерезцы, простыеи составныесвёрла, метчик,составнойзенкер, напильник.
Смена инструментапроизводитсяавтоматическипри помощиревольвернойголовки.
Анализ опасных,вредных факторови чрезвычайныхситуаций приэксплуатациироботизированногокомплекса набазе токарно-револьверногостанка с ЧПУ1В340 Ф30 оснащённогопромышленнымроботом М20П.40.01.
1.1. Незащищенныедвижущиесяи вращающиесячасти могутнанести травмутехническомуперсоналу присоприкосновениис ними. К нимотносятся:шпиндель, режущийинструмент,стол, инструментальныймагазин, заготовкапри вращении,а также подвижныечасти ПР М20П.40.01.
1.2. Возможностьвылета заготовкииз патрона,разлет стружки,частиц металлаот скола инструмента,в результатевозможно повреждениеоткрытых участковтела техническогоперсонала.
1.3. Повышеннаятемператураматериалов,заготовок,поверхностейоборудования,инструментов.При обработкена станке стружка,температуракоторой достигаетпорядка 400-500є С,вылетает иззоны обработкина расстояниедо 10 м. При этомона можеттравмироватьобслуживающийперсонал. Причинивфизическийвред в видеожогов, а такжевызвать возгораниеодежды илегковоспламеняющихсяматериалов,находящихсяв цехе.
1.4. Повышенныйуровень шумаи вибрации приработе оборудования.Возникающийв процессеработы оборудованияшум отрицательносказываетсяна работоспособностии здоровьечеловека, источникомшума являетсяработающееоборудование.Утомлениерабочего из-зашума приводитк травмам иувеличиваетчисло ошибокв работе. Повышенныйуровень вибрациинарушаетфизиологическиефункции организма(головные боли,микро-сотрясениявнутреннихорганов, нервныерасстройства,понижениеработоспособности).Источникомвибрации являются:несбалансированноеприспособление,неправильновыбранныевылеты инструментов,неисправностьв гидросистеме.
1.5. Возможностьразрыва трубопроводагидросистемы.Масло в гидросистеместанка находитсяпод давлением6 МПа. Поэтомупри разрыветрубопроводамогут возникнутьтравмы техническогоперсонала.Повышениедавления вгидросистемемогут привестик разрушениюгидросистемыиз-за усилиязажима тянущих,толкающихустройств.
1.6. Вовремя работына станке возможнополучениеэлектротравм.При соприкосновениик токоведущимчастям электрооборудования,находящегосяпод напряжениемво время проведенияработ по наладкеи ремонту, атакже приприкосновениине к токоведущимчастям станка,случайно оказавшимсяпод напряжением,вследствиеповрежденияизоляции проводовили другойнеисправности.
1.7. Короткиезамыкания,перегрузкаэл.сети, могутпривести квозникновениюпожара.
1.8. Возможностьпораженияэл.током призамыкании фазына корпус иплохом заземлениистанка. Станокподключен кчетырехпроводнойсети переменноготока напряжением380 В и частотой50 Гц. Прикосновениек токоведущимчастям электрооборудованияможет привестик серьезнымэлектротравмам.При отсутствииили при повреждениизащитногозаземлениявследствиенеисправностиизоляции, такжевозможно получениеэлектротравмпри прикосновениик токоведущимчастям оборудования.
1.9. Использованиев технологическомпроцессе смазывающихохлаждающихтехническихсред (СОТС).Попадание СОТСна незащищенныеучастки кожиможет привестик раздражению,ожогам кожии появлениюмаслянистыхугрей, возникновениюкоторых способствуютмикротравмы(ссадины, царапины).ВследствиеиспаренияжидкостейаэрозолямиСОТС загрязняетсязона дыханиярабочих. Припопадании приразбрызгиванииСОТС на слизистуюоболочку глазили органовдыхания можетвызвать химическийожог и другиетравмы.
1.10. Недостаточнаяосвещенностьна рабочемместе можетпривести кбыстрой утомляемости,снижению внимания,что в свою очередьможет привестик получениютравм и припостоянномперенапряжениизрения к егоухудшению изаболеваниямцентральнойнервной системы.От освещениязависит такжепроизводительностьтруда , качествои точностьвыпускаемойпродукции.
1.11. Несоответствиепараметровмикроклиматанорме можетпривести кразличнымпростуднымзаболеваниям,гипертоническим,костно-мышечногоаппарата,кислородномуголоданию мозгаи т.д.
1.12. Нарушениесинхроннойработы манипулятораи оборудования,а также погрешностьпозиционированияинструментапри захватезахватныморганом можетпривести к сбоюинструментообеспеченияи остановкевсей программыв целом, а такжек выходу изстроя механизмаавтоматическойсмены инструмента.
1.13. Возможностьповышенияноминальныхтехнологическихусилий и моментов.При неправильновыбранныхрежимах резания,скорости резанияи подаче можетпроизойтиполомка инструмента.Это может привестик вылету отломанныхчастей в сторонуобслуживающегоперсонала.
1.14. Внезапноепрекращениеподачи электроэнергииможет привестик поломке инструментанаходящегосяв зоне обработки.Может произойтипроизвольноеперемещение(по инерции)стола и шпиндельногоузла не ограниченноедатчикамиположения т.к.электроэнергияотключена. Привнезапномповторномвключенииоборудования,система управленияможет вызватьпроизвольнуюпрограмму, чтоможет вызватьперемещениеотдельныхузлов, их поломкуи нанесениетравм операторуили обслуживающемуперсоналу.
1.15. Возможностьвозникновенияпожарной опасности.Пожароопасностьвозможна и откороткогозамыкания всети 380 В., придлительныхперегрузкахдвигателей,приводов, отдельныхэлементов, приработе трансформаторовили силовыхэлементов вблоках схем;от нарушениятепловых режимовработы радиоэлектронныхэлементов всхемах блоковсистемы управления,при неправильномвыборе изоляционныхматериалов,при возникновениикороткогозамыкания вэлектрическихсхемах; прииспользованиивместо сетевыхпредохранителейразличногорода перемычек;при попаданииискр или стружкис высокойтемпературойна легко воспламеняемыематериалы(ветошь, спецодежду,масло и т.д.).Возникновениепожаров можетнанести значительныйущерб оборудованию,различныетравмы (в плотьдо летальногоисхода) обслуживающегоперсонала.
1.16. Возможностьвылета инструментаиз шпинделястанка можетпроизойти из-заперекосовконическойбазирующейчасти инструментальногоблока. Вылетинструментаможет привестик нанесениютравм обслуживающемуперсоналу,поврежденияминструмента,детали.
1.17. Нерациональнаяорганизациярабочего местаможет привестик быстройутомляемостиоператора.Близкое расположениепоста управления,зоны обработки,движущихсяэлементовоборудованиясоздает дополнительнуювозможностьнанесениятравм.
1.18. Возможностьвозникновениярадиопомехпри прокладкесиловых кабелейрядом с ЧПУ, атак же при работедругой электрическойтехники,
находящейсяв непосредственнойблизости с ЧПУ,может привестик потере работоспособностисистемы ЧПУи сбою программы.
1.19. Поражениезданий и сооружениймолнией являетсяодной из наиболеесерьезныхситуаций, таккак может привестик возгораниюи взрывамоборудованияи зданий в целом,а, следовательно,к травмам большогоколичестваработающихи к смертельнымслучаям.
Целью внедрениябезопасныхметодов трудаявляется сведениек минимумупроцента рискаприводящегок выше перечисленнымслучаям.
2. Основнаячасть
Наоснованииприведенноговыше анализаопасных и вредныхфакторов болееподробно опишеммероприятияобеспечивающиебезопасностьпри работе настанках.
2.1. Для защитытехническогоперсоналадвижущиесячасти станказакрываютсякожухами иограждениями,окрашеннымив желтый сигнальныйцвет. В ограждениизоны имеетсясмотровое окно,закрытое защитнымэкраном. Огражденияимеют рукояткии скобы длябыстрого иудобного открывания.Одним из основныхтребованийпредъявляемыхк ограничениюзоны резанияявляется хорошаявидимость местаобработки черезсмотровоестекло. Материалсмотровогоокна долженобладать следующимипризнаками:прочностьюна удар, хорошейсопротивляемостьюдействию стружки,устойчивостьюк высокой температурестружки. Толщинастекла не менее4 мм (по ГОСТ 8435 –76).
2.2. В станкес ЧПУ 1В340 Ф30, накотором обрабатываетсякорпус в гидравлическомпатроне, направлениекрепежнойрезьбы противоположнонаправлениювращения шпинделя,поэтому самовывинчиваниев результатесовпаденийне произойдет.
2.3. Для предотвращениявылета из зоныобработкиизделий, инструмента,стружки и т.д.предусмотренозащитное ограждениеиз листовойстали толщиной1 мм.
2.4. Допустимыйуровень шумастанка достигаетсяснижениемуровня шумаот основныхисточников,а именно: отэлектродвигателяглавного движения,механизмаподачи. Дляснижения уровняшума большоезначение имееткачественноеизготовлениедеталей, узлов,тщательнаястатическаяи динамическаябалансировкавращающихсядеталей станка.Для сниженияшума применяютсмазку. Шумснижаетсяприменениемвысокомоторныхдвигателейв приводах, т.к. отпадаетнадобностьв многоступенчатыхредукторах,которые являютсяисточникомшума. Все перечисленныемероприятияобеспечиваютуровень шумастанка, близкийк нормативному,равный 80 дБа(согласно ГОСТ12.1.003-83. «ССБТ. Шум.Общие требованияк безопасности.»)
Уровеньвибрации, возникающийна рабочемместе при работестанка в
эксплуатационномрежиме, достигаетсяпутем превращенияэнергии механическихколебаний вдругие видыэнергии. Дляуменьшениявибрации используютустановкустанков навиброизоляционныеопоры резиновыеили пружинныена 10ч15 мм. от уровняпола.
2.5. Номинальноедавление гидросистемыстанка с ЧПУ1В340 Ф30 6 МПа, пневмосистемы0,5 МПа. При повышенииноминальногодавления гидросистемына 0,3 МПа с помощьюсистемы обратного
клапаналишнее маслосбрасываетсяв бак гидросистемы.Рабочее место
располагаетсяна безопасномрасстоянииот гидросистемы,которая закрыта
защитнымограждениемв виде металлическогокожуха из стальноголиста
толщиной2 мм. Контрольдавления вгидросистемеосуществляетсяпри помощиманометра. Припадении давленияв гидросистемениже 5,6 МПа срабатываетзапорный клапан,и давлениевыравниваетсяза счет гидроаккумулятора.Аналогичноеустройствопредусмотренои в пневмосистемемодуля. Приповышенномдавлении всистеме на 0,2МПа системаобратногоклапана стравливаетизлишки давления.При падениидавления на0,15 МПа с помощьюобратногоклапана давлениевыравниваетсяза счет аккумулирующегоресивера.
2.6. Для защитыот пораженияэлектрическимтоком предусмотренозащитное заземлениевсех корпусов,станин, электрошкафов,прочих металлическихконструкций.Номинальныйток станка сЧПУ 1В340 Ф30 равен80 А., поэтомудиаметр контактнойплощадки 16 мм.,диаметр болтадля заземленияМ 6, т.к. применяетсярезьбовоесоединениеболтом. Болтвыполнен изстали 20 с защитнымпокрытием –оцинкованием.Рядом с болтомдля подключениязаземленияприкрепленпри помощизаклепок знакзаземлениянестираемыйпри эксплуатации.Против возможногоослабленияконтакта междузаземляющимпроводникоми болтом принятысоответствующиемеры - предусмотреныприжимныешайбы. Посколькунапряжениеоборудованияприменяемогов цехе 380 В, тонеобходимоего заземление.Заземлениерасполагаютвокруг (заземленного)оборудованияна небольшомрасстояниидруг от друга.Токоведущиечасти имеютнадежную изоляцию.
2.7. В целяхпредупрежденияпожаров из-затоков короткогозамыканиясопротивлениеизоляцииэлектрооборудованияобеспеченноне менее 1 Ом.
2.8. Для предотвращениязамыкания фазына корпус используютконтурноезаземление- т.е. расположениезаземленияпо контуру нанебольшомрасстояниидруг от друга,что дает следующиепреимущества.После растеканиятока заземлителейпри контурномзаземлениинакладываетсяи любая точкаповерхностивнутри контураимеет значительныйпотенциал. Врезультатеток, протекающийчерез человека,касающегосякорпуса (станка)будет значительноменьше, чем прииспользованиивыносногозаземления.
2.9. Станки, накоторых применяютобработку СОТС,оборудованысборникамии ограждениями,не допускающемуих разбрызгивания.
2.10. В цехе групповойобработкикорпусов параметрзрительнойработы - II В. Общееосвещениевыполненосветильникамис ртутнымилампами ДРП— 700. Светильникиподвешены навысоте 6 м. Нормируемаяосвещенностьи освещенностьфактическаяпредставленыв таблице .
Освещенностьпроизводственногоучастка отобщей системыосвещения.
| Наименованиеучастка | разряд | нормаосвещенности,лк | фактическаяосвещенность,лк |
| Механическийцех Станкис роботом припостоянномпребываниилюдей | IIв | 750 | 760 |
Данные офактическойосвещенностина участкевзяты изсанитарно-техническогопротокола. Изтаблицы 1 видно,что на участке,где обрабатываетсягруппа корпусовпараметрыосвещенностисоответствуютнормам на рабочихместах.
Местноеосвещение нарабочих местахвыполнено налампах накаливанияс питающимнапряжением24 В. Местноеосвещениевыполненонепосредственнонад рабочейзоной, где происходиттехнологическийпроцесс. Общееосвещение цехасочетаетсяс устройствомаварийногоосвещения. Таккак цех, гдепроисходитгрупповаяобработкакорпусов относитсяк III категориипомещений поаварийномуосвещению, т.е.при аварияхили другихвынужденныхситуацияхработа в цехеможет бытьприостановлена,аварийноеосвещение дляцелей эвакуациипредусмотренонад уровнемпола по линиямосновных проходовне менее 0,3 лк.Питание аварийногоосвещенияосуществляетсяот независимогоисточникапитания. Этоможет бытьаккумуляторнаябатарея, бензоэлектрическийаппарат, а такженезависимымисчитаются 2секции сборныхстанций, линийпитающихсяот разных секций.Кроме независимогоисточникапитания аварийноеосвещение имеетнезависимуюцепь по всемзвеньям. Приисчезновениинапряженияна шинах переменноготока сеть аварийногоосвещенияавтоматическипереключаетсяна питание отнезависимогоисточника.
Питаниеосвещениявозможно приотключенииавтомата, включаетсяв результатеаварии илиперегрузки,поэтому даннаясхема свойственнадля нашегомеханическогоцеха, где нетнеобходимостипродолжатьработу приотключенномосвещении итребованиядля эвакуационногоосвещениясистемы.
2.11. Параметрымикроклиматаустанавливаютсяв зависимостиот периода годаи категориитяжести работ.В механическомцехе групповойобработкикорпусов категорияработ среднейтяжести.
Нормируемыеи фактическиепараметрымикроклиматана производственномучастке.
| Периодгода | Категорияработ | Температура, оС | Относительнаявлажность, % | Скоростьвоздуха, м/с | |||
| фактич. | допустим. | фактич. | допустим. | фактич. | допустим. | ||
| холодный | среднейтяжести IIа | 19 | 15-24 | 40-60 | 0.2 | ||
| теплый | среднейтяжести IIа | 22 | 17-29 | 40-60 | 0.3 | ||
Из таблицывидно, что параметрымикроклиматав механическомцехе непревышаютдопустимыенормы.
2.12. Меры пожарнойбезопасностипри эксплуатацииоборудования:
а) Электрооборудование- шкафы, шины, металлическиеящики, пультуправления,в которых размещенаэлектрическаяаппаратурастанка с ЧПУ1В340 Ф30 относитсяк классу защитыIР 33. Для охлажденияпри выделениитепла достаточноналичия жалюзи- естественногоохлаждения.На вентиляционныхотверстияхустановленыфильтры изметаллическойсетки, которыепредотвращаютпопадание пыливнутрь устройств.Уплотнителиимеют стойкостьк вреднымвоздействиямокружающейсреды, масла,СОТС, электролитов,влаги и т. д. Вкачестве первичныхсредств пожаротушенияв цехе используютв соответствиис нормами площади- огнетушительхимическийпенный ОХП-10 -1 шт. - огнетушительуглекислыйОУ-2 – 1 шт. Вдольпроездов дляликвидациивозгоранияустановленыгидранты нарасстоянии60 м, что соответствуетнорме (не более100 м.).
2.13. Инструментальноегнездо магазинасостоит изкорпуса с неподвижнойгубкой и подпружиненногорычага. Дляпредотвращенияпроизвольногоотжима рычагапод действиемцентробежныхсил и веса оправкипредусмотренамеханическаяблокировкас помощьюподпружиненноготолкателя спазом, усилиепружины которогопреодолеваетсяв позиции сменыинструментаи в позициизагрузки.
Для предохраненияот выпаденияоправки приповороте рукиманипулятораво время сменыинструментаимеется механическаяблокировкав виде толкателейс вырезами. Этаконструкцияпредусматриваетбезопасностьи надежностьработы автоматизированногоинструментальногоузла.
2.14.Организациярабочего местау роботизированногокомплексапредусматриваетположениеоператора"стоя". Цветовоеоформлениестанка серое,не утомляющеезрение оператора.
Рабочее месторасположенонапротив зонырезания заограждениемПР М20П.40.01, позволяющимнаблюдать заходом выполняемыхоперацийтехнологическогопроцесса станкоми промышленнымроботом. Прирасположенииоператора лицомк комплексу,справа находитсямодуль управления.В его составвходит дисплей,фотосчитывающее устройство,пульт оператора.Высота нижней кромки модуля управления1000 мм., верхнейкромки 1720 мм.
2.15. В целях защитысистемы управленияот радиопомех,от внешнихисточниковпредусмотренозащитноеиспользованиешкафов из листовойстали толщиной0,8 мм. Так каксистема управлениярасположенав общем, шкафу,то каждый изеё функциональныхблоков размещенза металлическимиперегородками,выполняющимироль экранов.Все жгуты проводовразводкиэкранируются.Изменение токав индуктивнойцепи являетсяодним из источниковпомех. Для ослабленияих воздействияприменяетсяRC-цепочки, размещаемыепараллельнос катушкамииндуктивности.
2.16. Молниезащитаприменяетсядля защитызданий и сооруженийот прямых ударовмолнии. Молниеотводсостоит изнесущей части(опоры), молниеприемника,токоотвода,заземлителя.Молниеприемниквыполняетсяиз профилированнойстали не менее100 мм. и длиной200 - 1500 мм., он соединенс токоотводом,которым можетслужить металлическаяопора молниеотводаили стальнойпроводниксечения неменее 48 мм. 3ащитноедействие молниеотводаосновано натом, что онориентируетна себя разрядмолнии, приэтом него образуетсяпространство,защищенноеот поражениямолнией, называемоезащитной зоной.
Расстояниеот заземляемыхобъектов домолниеотводадолжна бытьне менее 5 м., воизбежаниеразряда междумолниеотводоми объектомзащиты.
Сточные воды,отводимые стерриториипромышленныхпредприятий,по своему состояниюмогут подразделятьсяна три вида:
1. Производственные- использованныев технологическомпроцессе;
2. Бытовые —от санитарныхузлов и душевых;
3. Атмосферные- дождевые и оттаяния снега.
Производственныесточные водыделятся на двекатегории:загрязненныеи не загрязненные(условно чистые).Загрязненныесточные водысодержатразличныепримеси, взависимостиот их назначения.Во всех случаяхочистки сточныхвод первойстадией являетсямеханическаяочистка, предназначеннаядля удалениявзвесей идисперсно—компоидныхвеществ (частиц).Последующаяочистка отхимическихвеществ осуществляетсяразличнымиметодамифизико-химическими(флотация, абсорбция,ионообмен ит.д.), химическими(реагентнаяочистка),электрохимическими,биологическими.Во многих случаяхприходитсяприменятькомбинациюуказанныхметодов.
Для обработкидетали "корпус"применяетсяэмульсия. Дляэмульсированыхпримесей применяется- отстаиваниефлотация, коагуляция.
Для приготовления1 т эмульсиитребуется:
1- 30 ч50 кг
2- 1 кг нитратанатрия
3- 100 г кальцинированнойсоды для поддержанияРН в пределах8ч8.5
4- 950 кг воды.
5- 1 г хлористогокальция.
Слитую состанков отработаннуюэмульсию собираютв цехах в специальнуютару - бочки инаправляютна очистныесооружения.Значительнаячасть СОТС (до30%) теряетсявследствиеприлипанияк металлическойстружке. ПроцессизвлеченияСОТС из стружкиразбиваетсяна следующиестадии: сборстружки, отделениеСОТС от стружкив сепараторах,регенерацияотдельной СОТС,технологииих приготовлениеи использования.
Задача очисткисточных вод,содержащихСОТС, сводитсяк разделениюэмульсии надве фазы: водуи масло. Разложениеэмульсии производитсякоагуляциейи флотацией.Обработаннаяэмульсия изцеха собираетсяв буфернуюемкость — сборник и по напорномутрубопроводунасосом подаетсяв камеру подкисления,куда из дозатора,питаемого избака, поступаетсерная кислота.Полное разрушениеэмульсии производитсяпри взаимодействиис серной кислотой,когда значениеводородногопоказателястановитсяравный двум,доза сернойкислоты –9,2 кг/мин.
После разложениянасос подаетводу с маслопродуктамина флотациюв `камеру. 3десьпроисходитотделение маслаот воды. В каждойкамере установленлопастныйшлемпер. 3а лопастямишлемера создаетсяпониженноедавление, вследствиечего воздухвсасываетсяиз атмосферыпо воздушнойтрубе и дисперсируетсяв жидкости напузырьки, которыефлотируюткапельки масла.Скорость всасываниямасла практическиравна скоростивсплыванияпузырьковвоздуха. Засчет флотациискорость разделенияувеличиваетсядо 900 раз. Продолжительностьфлотации 15ч20мин. Остальноесодержаниемасла не превышаетв среднем 5ч8мг/л при начальномсодержании1000 мг/л. Всплывающеево флотационнойкамере маслов виде пенногопродукта непрерывноудаляетсяскребками инаправляетсяв сборник, авода подаетсяв нейтрализатор,где значениеводородногопоказателяповышаетсядо 6,5ч8,5. Это достигаетсяавтоматическойподачей щелочииз емкости через дозатор.Обезвреженнаявода поступаетв канализацию.
3. Заключительнаячасть
С применениеми соблюдениеммер по охранетруда на предприятииможно получитьмаксимальнобезопасноепроизводство.Вследствиечего имеемфактическуюэкономию материальныхи производственныхзатрат. Со снижениемполомок оборудованияуменьшаютсязатраты наремонт. Присоблюдениивсех мер безопасностиснижается рисктравматизмаили летальногоисхода. Уменьшаютсярасходы наоплату медицинскихбольничныхлистов. Все этифакторы в общейсложностиприводят кобщей экономиисредств. Какправило, применениемер по безопасностижизнедеятельностипозволяютсущественноувеличитьпроизводительностьтруда.
Заключение
В данномдипломномпроекте былпредставлентехнологическийпроцесс изготовлениякрана вспомогательноготормоза локомотива172 и сделаныследующиевыводы:
в исследовательскойчасти на основерасчетов усилиясжатия пружинпредложенвариант модернизацииконструкцииузла. Для обеспечениятехническоготребованияпредъявляемогок узлу необходимогои достаточнотолько однапружина . Общееусилие, создаваемоесжатыми пружинами(13,8 кгс), намноговыше требуемого(6 кгс). В целяхэкономиицелесообразнейоставить толькоодну пружину– 483.031. Т.к. для еёсжатия до размера15±0,5мм.необходимоусилие 9±0,4кгс.,что удовлетворяеттребованиям,предъявляемымк узлу. Вследствиечего нет необходимоститочить, дополнительныйвыступ 5на гнезде 172.011 подпружину 150.203. Такимобразом, мысокращаем времяна обработкудетали, сборкуузла и конечнуюстоимостьизделия.
Списокиспользованнойлитературы.
Методическая
Технологиямашиностроения:Методическиеуказания квыполнениюдипломногопроекта (дляинженеров)./Сост. И.М.Колесов,Н.А.Сычёва,Л.М.Червяков.– Москва: МГТУ«СТАНКИН»,1999г. (№44)
Технологическиепроцессы иоперации вкурсовых идипломныхпроектах:Методическиеуказания. / Сост.В.В.Плешаков,Т.В.Никифорова,В.К.Старков. –Москва: МГТУ«СТАНКИН»,1999г. (№37)
Проектированиетехнологическойоснастки: :Методическиеуказания квыполнениюкурсовогопроекта./ Сост.А.Л.Пиртахия.– Москва: МГТУ«СТАНКИН»,2001г. (№129)
Основнаякнижная
Справочниктехнолога-машиностроителя1985 А.Г.Косилова,Р.К.МещеряковТома № 1.
Справочниктехнолога-машиностроителя1985 А.Г.Косилова,Р.К.МещеряковТома № 2.
Обработкаметаллов резанием:Справочниктехнолога /А.А.Панов и др.под редакциейГ.А.Монахова.– Москва: Машиностроение,1988г.-736с.
Общемашиностроительныенормативывремени наслесарнуюобработкудеталей ислесарно-сборочныеработы по сборкемашин. Мелкосерийноеи единичноепроизводство.– Москва: Машиностроение,1974г.-219с. (каф.)
Режимырезания металлов:Справочник./ Под редакциейЮ.В.Барановского.– Москва: Машиностроение,1972г.-407с.
Общемашиностроительныенормативырежимов резаниядля техническогонормированияработ на металлорежущихстанках. – Москва:Машиностроение,1974г.-354с.
Общемашиностроительныенормативывремени вспомогательногона обслуживаниерабочего местаи подготовительногодля техническогонормированиястаночныхработ. Серийноепроизводство.– Москва: Машиностроение,1974г.-136с.
Справочник.Приспособлениядля металлорежущихстанков. / А.К.Горошкин– Москва: Машиностроение,1979г.-303с.
Справочникв 2х томах.Станочныеприспособления/ Б.Н.Вардашкини др. – Москва:Машиностроение,1984г. Т.1-136с., т.2-656с.
Технологиямашиностроения(специальнаячасть):
Учебникдля машиностроительныхспециальностейвузов/ А.А.Гусев,Е.Р.Ковальчук,И.М.Колесов идр. – М.: Машиностроение,1999.– 480 с.
Основытехнологиимашиностроения:
Учебникдля машиностроительныхвузов/И.М.Колесов– М.: Машиностроение,1997. – 592 с.
Методическоеруководствопо курсовомупроектированию/Н.Г.Латышев– М.: Мосстанкин,1982. – 52 с.
Взаимозаменяемостьв машиностроениии приборостроении/А.И.Якушев– Москва – 1970.
Руководящиематериалы попневмооборудованиюстанков.Воздухораспределительнаяи контрольно-регулирующаяаппаратура.– Москва – 1961.
Технологическиепроцессы иоперации вкурсовых идипломныхпроектах: Метод.указ./Сост.В.В.Плешаков,Т.В.Никифоров,В.К.Старков. –М.: МГТУ ”Станкин”,1999. – 43с.
Курслекций по предметуТехнологиямашиностроения.
БЖД
1. ГОСТ12.1.001 – 89.ССБТ Опасныеи вредныепроизводственныефакторы. Классификация.
2. ГОСТ 12.2.009 – 80. ССБТСтанки металлообрабатывающие.Общие требованиябезопасности.
3. ГОСТ 12.3.002 – 75.ССБТОбработкаметаллов резанием.Требованиебезопасности.
4. ГОСТ 12.2.0720.ССБТ.Роботы промышленные,робототизированныетехнологическиекомплексы иучастки. Общиетребованиябезопасности.
5. Правила устройствэлектроустановок.ПУЗ - 85 МИНЭНЕРГОСССР М: Энерго-атомиздат1986г.
6. Охрана трудав машиностроении.Е.Я. Юдин. С.В. Белови др. М. Машиностроение1983 г.
7. Справочнаякнига по охранетруда в машиностроенииА.Н. Борисова.Москва Машиностроение1983 г.
8. Средства защитыв машиностроении:расчет и проект.Справочник.С.В. Белов М.Машиностроение1989 г.
9. Безопасностьпроизводственныхпроцессов.Справочник.С.В. Белов М.Машиностроение1989 г.
10. ГОСТ 12.2.007.0 - 75 ССБТ.Изделия электротехнические.Общие требованиябезопасности.
11. Пособие порасчету ипроектированиюестественного,искусственногои совмещенногоосвещения (кСНиП - 4 - 79) Москва.Стройиздат1985 г.
12. ГОСТ 12.1.005 - 88.ССБТ.Общиесанитарно —гигиеническиетребованияк воздуху рабочейзоны.
13. Машиностроениеи охрана окружающейсреды. Ю.М. АшеровЛ. Машиностроение1979 г.
14. ГОСТ12.1.003 – 90. Вибрация,общие требованиябезопасности.15. ГОСТ 12.1.003 - 83 ССБТШум, общиетребованиябезопасности.