Расчётно-конструкторский анализ станочного приспособления. Расчёт погрешности установки детали в приспособлении

Страницы работы

19 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

коэффициент трения по рабочим поверхностям зажимов,

f=0,25;                 

К – коэффициент запаса;

Мкр – крутящий момент ;

Определение коэффициента запаса [1, с. 199-207]:

K,                                                   (3.6)                                                                                                             где   k0  - гарантированный коэффициент запаса, k0=1,5;

k1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок,

k1=1,0;

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

k3 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, при точении, k3=1,2;

k4 – коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, k4=1,3;

k5 – коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов, k5=1;

k6 – коэффициент, учитываемый только при наличии крутящих моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь, k6=1.

К=1,5×1,0×1,1×1,2×1,3×1,0×1,0=2,57                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

W==3072 H

Определение усилия на рычажном зажиме Q:                                                                                                                 

Рисунок 3.2 – Схема рычажного механизма

Q=, H                                                                             (3.7)

где l =80 мм;  l=45 мм - плечи

-КПД рычажного механизма =0,9                                                       

Q==6068 H

Определение диаметра резьбы:

d= , мм                                                          (3.8)

где Q – усилие, создаваемое рычажным зажимом, Q=6068 H;

р – давление сжатого воздуха, р=0,4МПа;

η – коэффициент полезного действия, η=0,9.

d==147мм                                              (3.9)                                                                                              

Принята метрическая резьба М16

3.2 Конструирование и расчёт режущего инструмента

Диаметр зенкера принимаем равным диаметру обрабатываемого отверстия с учётом допуска по ГОСТ 12509-75

Д=24,84

Определяем геометрические конструктивные параметры режущей части зенкера: задний угол α=10º; α1=20º, на калибрующей части α=8º, передний угол γ=5º, угол наклона винтовой канавки ω=15º, угол врезания пластины ω1=10º

Профиль канавки принимаем прямолинейным. Шаг винтовой канавки

Н=π×Д×сtg10º

Н=3,14×24,84×5,671=442,3мм

Главный угол в плане φ=60º, угол в плане переходной кромки φ1=30º

Обратная конусность на длине пластины принимается равной 0,08мм.

Конструктивные элементы зенкера принимаем по ГОСТ 3231-71

Д=       L=175мм      l1=75мм

Морзе №4 хвостовик

В качестве припоя назначаем твёрдый сплав ВК8 ГОСТ3882-74

Принимаем материал корпуса и хвостовой части – сталь 9ХС ГОСТ 5950-73

56…62 НRС – корпус

30…40 НRС – хвостовик

Проверяем расчётным путём номер конуса Морзе.

Осевая сила Ро при зенкеровании

Ро=10×Ср×tx×sy×kр

Ро=10×46×0,71,0×0,30,4×1,09=1217Н

Крутящий момент Мкр при зенкеровании

Мкр=10×См×Dg×tx×sy×kр

Мкр=10×0,196×24,840,85×0,70,8×0,30,7×1,0=3,09Нм

Момент трения между хвостовиком и втулкой

Мтр=

Принимаем момент трения к максимальному моменту сил сопротивления

кртр

Средний диаметр конуса хвостовика

  или   

где θ – половина угла конуса 1º2611611

μ – коэффициент трения стали по стали 0,098

∆θ – отклонение угла конуса 51                  

dср.=мм

Выбираем ближайший конус Морзе №4 с лапкой

Д1=31,6мм   d2=25,2мм     l4=124мм   b=11,9мм   l3=117,5мм

Остальные размеры по ГОСТ 25557-82

    3.3 Конструирование и расчёт измерительного   инструмента

Расчет исполнительных размеров калибра-пробки Ø25Н11

1 Определение предельных отклонений размера детали:

ES= 0,13 мм.

EI=0 мм.

2 Определение предельных размеров детали:

Дmax=D+ES=25+0.13=25.13мм                                            

Дmin=D+EI=25+0=25мм

3 Определение допуска:

TД= ES-EI =0,13-0=0,13мм                                                                                                     

TД= Дmaxmin =25,13-25=0,13мм                                                                                                   

4 Расчёт  размеров калибра-пробки:

определение величин H,Z,Y, Ø25Н11

H=0,009 мм

Z=0,019 мм

Y=0 мм

4 Определение предельных размеров пробки:

ПРmaxmin+Z+H/2=25+0,019+0,009/2=25,0235мм                            

ПРminmin+ Z-H/2=25+0,019-0,0045=25,0145мм                                                                                      

ПРизнmin-Y=25-0=25                                                                                                             

НЕmaxmax+H/2=25,13+0,0045=25,1345мм                                       

НЕminmax-H/2=25,13-0,0045=25,1255мм                                                                                      

5 Исполнительные размеры пробки:

ПРmax-H=25,0235-0,009

НЕmax-H=25,1345-0,009

ПРизн=25

Рисунок 3.3 – Схема полей допусков отверстия и калибра-пробки

             4 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА УЧАСТКЕ

              4.1 Определение количества оборудования на участке

В серийном производстве пооперационное расчётное количество станков определяется по формуле:

,                                              (4.1)

где ΣТШТ-К - штучно-калькуляционное время операций, выполняемых на станке данной модели, мин;

N - годовой объём выпуска детали, шт;

FД - действительный годовой фонд производственного времени работы оборудования, час;

Расчётное количество оборудования округляют до целого числа всегда в большую сторону.

Базовый вариант:

шт.                           Принимаем 1 станок

шт.                           Принимаем 1 станок

шт.                              Принимаем 1 станок

шт.                              Принимаем 1 станок

шт.                            Принимаем 1 станок

шт.                              Принимаем 1 станок

шт.                            Принимаем 1 станок

шт.                              Принимаем 1 станок

шт.                              Принимаем 1 станок

Коэффициент загрузки оборудования рассчитывается по формуле:

 ,                                                                           (4.2)

где Сп – принятое количество станков данной модели;

%                               

%

%                                

%                                

%

%

%                                

%

%

Рисунок 4.1 – График загрузки оборудования по базовому варианту обработки детали

Проектный вариант:

Расчетное количество станков (смотри формула 4.1)

шт.                                   Принимаем 1 станок

шт.                                   Принимаем 1 станок

шт.                                  Принимаем 1 станок

шт.                                  Принимаем 1 станок

шт.                                  Принимаем 1 станок

Принимаем количество станков – 3

Коэффициент загрузки оборудования (смотри формула 4.2)

Рисунок 4.2 – График загрузки оборудования по проектному варианту обработки детали с учётом дозагрузки

Таблица 4.1 - Описание механической обработки типовых деталей

Наименование и номер деталей

Годовой

объём

N,

шт

Масса, кг

Номер и наименование операции

Модель станка

Время обработки, мин

детали

заготовки

ТМЦа)

ТВ

ТШТ-К

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Цапфа

КПР9202603

3000

2,53

3,102

030 вертикально-сверлильная

2Н135

1,28

1,53

3,36

050 вертикально-сверлильная

2Н135

0,06

0,912

2,368

070 токарная с ЧПУ

16А20Ф3

3,15

1,18

6,12

Вал КПР19306601

6300

3,8

4,9

020 вертикально-сверлильная

2Н135

1,19

1,86

1,85

040 токарная с ЧПУ

16А20Ф3

3,18

2,72

5,68

060 токарная с ЧПУ

16А20Ф3

2,11

1,06

4,15

Вал

ПКК0202606А

6700

7,8

10,57

010 токарная с ЧПУ

16А20Ф3

0,14

0,9

5,74

030 токарная с ЧПУ

16А20Ф3

3,21

1,16

5,18

060 вертикально-сверлильная

2Н135

2,93

0,46

3,59

070 вертикально-сверлильная

2Н135

1,16

0,31

1,62

090 сверлильная с ЧПУ

СС2В05ПМФ4

3,47

1,15

6,33

КЗК

212202

3500

3,5

5

020 сверлильная с ЧПУ

СС2В05 ПМФ4

4,02

0,59

5,36

030 сверлильная с ЧПУ

СС2В05ПМФ4

1,5

0,35

3,1

050 токарная с ЧПУ

16А20Ф3

5,5

2,6

7,1

070 токарная с ЧПУ

16А20Ф3

6,6

0,6

7,5

КЗК 212203

4800

3,1

3,8

020 сверлильная с   ЧПУ

СС2В05ПМФ4

2,1

0,56

3,7

040 токарная с ЧПУ

16А20Ф3

2,2

0,3

2,5

050 токарная с ЧПУ

16А20Ф

2,5

0,3

3,1

020 вертикально-сверлильная

2Н135

2,5

0,2

3,092

060 сверлильная с ЧПУ

СС2В05ПМФ4

3,4

0,9

5,12

070 сверлильная с ЧПУ

СС2В05ПМФ4

6,3

0,9

7,5

окончание таблицы 4.1       

1

2

3

4

5

6

7

8

9

КИС 600104

1000

8,08

10,5

010 Токарная с ЧПУ

16А20Ф3

11,8

0,59

13,24

020 Токарная с ЧПУ

16А20Ф3

13,1

0,59

15,3

050 вертикально-сверлильная

2Н135

2,0

0,7

2,547

060 вертикально-сверлильная

2Н135

1,34

0,6

2,09

КИС 216105Б

2000

12,4

14,5

010 Токарная с ЧПУ

16А20Ф3

13,0

0,59

15,37

020 Токарная с ЧПУ

16А20Ф3

10,1

0,59

12,3

040 вертикально-сверлильная

2Н135

3

0,9

4,2

070 сверлильная с ЧПУ

СС2В05ПМФ4

7,5

0,9

8,3

080 сверлильная с ЧПУ

СС2В05ПМФ4

9,54

0,59

11,46

ТМ - машинное время обработки детали, т.е. время обработки, в которое не требуется вмешательство рабочего в работу станка. Для станков с ЧПУ заносится время цикла: ТЦМОМВ.

ТВР - вспомогательное ручное время, затрачиваемое на установку и съем; на переходы, выполняемые станком под ручным управлением рабочего; на измерение (неперекрываемое основным машинным временем).

4.2 Определение количества производственных рабочих

Численность производственных рабочих для каждого рабочего места индивидуально определяется по формуле:

                                                   (4.3)

где Fдр – эффективный годовой фонд времени станочника; Fдр=1820 ч;

Базовый вариант:

                                               Принимаем 1

                                               Принимаем 1

                                                  Принимаем 1

                                               Принимаем 1                                                                                                                   

                                             Принимаем 1                                                                                                                   

                                               Принимаем 1                           

                                               Принимаем 1                   

                                                Принимаем 1          

                                                Принимаем 1          

Проектный вариант:

                                                Принимаем 1

                                                Принимаем 1

                                               Принимаем 1

                                                Принимаем 1

                                                       Принимаем 1

Анализ возможности организации многостаночного обслуживания

                    010 Токарная с ЧПУ (станок модели 16А20Ф3)

Тзан = tвн +tвп + tа.н. + tпер., мин                                                                         (4.4)

где tвн  − вспомогательное неперекрываемое время, мин;

tвп − вспомогательное время перекрываемое, мин;

tа.н. − время, необходимое для наблюдения за автоматической работой              станка, мин;

tпер. − время на переход от одного станка к другому, мин;

tвн = tуст+t уп=0,4+0,08=0,48 мин;                                                            (4.5)

tа.н.=0,05× То= 0,34 мин;                                                                         (4.6)

tвп = tизм=0,33 мин                                                                                   (4.7)

tпер = 0,015×L=0,015×5,33=0,079мин

Тзан =0,48+0,33+0,34+0,079=1,23 мин

Тм.с = Тц− (tа.н.+ tпер+tвп), мин                                                                  (4.8)

Тц= 8,0 мин

Тм.с =8,0− (0,34+0,079+0,33) = 7,25 мин

m < (Тм.сзан)/ Тзан = +1, станков                                             (4.9)

m < +1= 7 станков

Анализ показал, что многостаночное обслуживание возможно, так как оператор токарных станков с ЧПУ может обслуживать до семи станков участка обработки деталей типа “Втулка”

020 Токарная с ЧПУ (станок модели 16А20Ф3)

Тзан = tвн +tвп + tа.н. + tпер., мин                                                                         

tвн = 0,4+0,08=0,48 мин                                                          

tа.н.=0,05×3,45=  0,17 мин                                                                

tпер = 0,015×5,33=0,079мин

tв.п.= 0,33мин

Тзан =0,48+0,33+0,17+0,079=1,06 мин

Тц= 4,72 мин

Тм.с =4,72− (0,33+0,17+0,079) = 4,14 мин

m < +1= 5 станков

Анализ показал, что многостаночное обслуживание возможно, так как оператор токарных станков с ЧПУ может обслуживать до пяти станков участка обработки деталей типа “Втулка”

050 Сверлильная с ЧПУ (станок модели СС2В05ПМФ4)

Тзан=tвн+tвп+tан+tпер., мин

tвн=0,46+0,03=0,49мин

tан=0,05×2,99=0,15мин

tпер=0,015×5,1=0,08мин

tвп=0,35мин

Тзан=0,49+0,35+0,15+0,08=1,07мин

Тц=4,49мин

Тмс=4,49-(0,35+0,15+0,08)=3,91мин

m<+1=5 станков

Анализ показал, что многостаночное обслуживание возможно, т.к. оператор сверлильных станков с ЧПУ может обслуживать до пяти станков участка обработки деталей типа “Ступица”

070 Сверлильная с ЧПУ (станок модели СС2В05ПМФ4)

Тзан=tвн+tвп+tан+tпер., мин

tвн=0,46+0,03=0,49мин

tан=0,05×1,21=0,06мин

tпер=0,015×5,1=0,08мин

tвп=0,35мин

Тзан=0,49+0,35+0,06+0,08=0,98мин

Тц=2,74мин

Тмс=2,74-(0,35+0,06+0,08)=2,25мин

m<+1=3 станка

Анализ показал, что многостаночное обслуживание возможно, т.к. оператор сверлильных станков с ЧПУ может обслуживать до трёх станков участка обработки деталей типа “Втулка”

Таблица 4.2 - Расчет количества оборудования и численности производственных рабочих.

Номер операции

Модель станка

Стоимость станка, руб.

Тшт-к, мин.

Ср.

Сп.

Кз,%

Профессия рабочего

разряд работ

Рст

Рп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Базовый вариант механообработки

010

1К282

179978143

    30596284

20,72

0,17

1

17

Токарь-полуовтомат- чик

3

0,38

1

020

16К20

6186681

  866135

16,35

0,14

1

14

Токарь

3

0,30

1

030

16К20

6186681

   185600

4,1

0,03

1

3

Токарь

3

0,07

1

040

2Н135

11836997

    828589

8,554

0,07

1

7

Сверловщик

3

0,16

1

060

2Н135

11836997

    11836997

1,522

0,01

1

1

Сверловщик

3

0,03

1

070

2Н135

11836997

    355109

4,13

0,03

1

3

Сверловщик

3

0,07

1

080

2Н135

11836997

   355109

3,905

0,03

1

3

Сверловщик

3

0,07

1

090

2Н135

11836997

355109

3,75

0,03

1

3

Сверловщик

3

0,07

1

110

2Н135

11836997

    473479

4,72

0,04

1

4

Сверловщик

3

0,09

1

Итого:

263373487

67,751

0,55

9

55

1,24

9

Проектный вариант механообработки

010

16А20Ф3

143200000

     18616000

9,51

0,08

1

8

Оператор станков с ЧПУ

4

0,17

1

020

5,93

0,05

5

Оператор станков с ЧПУ

4

0,11

030

2Н135

11836997

     710219

7,69

0,06

1

6

Сверловщик

3

0,14

1

050

СС2В05ПМФ4

56800000

             5112000

6,37

0,05

1

5

Оператор станков с ЧПУ

4

0,12

1

070

4,42

0,04

4

Оператор станков с ЧПУ

4

0,08

Итого:

211836997

33,92

0,28

3

28

4

0,62

3

Т.к. станки загружены на : 16А20Ф3 – 13%; СС2В05ПМФ4 – 9%, то на участке

Похожие материалы

Информация о работе