Организация серийного производства конвейеров с подвесной лентой

Дипломный проект выполнен по заданию инженерно-производственного центра «Конвейер». Тематика данного проекта это - организация серийного производства нового вида промышленного транспорта - конвейеров с подвесной лентой.
«Инженерно-производственный центр «Конвейер» разработал и запатентовал (патент СССР №1795952 и авторское свидетельство СССР №624833) конструкцию конвейера с подвесной лентой. Эти конвейеры имеют ряд преимуществ перед типовыми роликовыми конвейерами и являются одним из видов промышленного транспорта и предназначены для транспортировки насыпных грузов: руд, металлов, минеральных материалов, угля, сельхозпродукции и др. Специалистами центра были разработаны рабочие чертежи деталей и узлов.
ИПЦ «Конвейер» планирует наладить производство и сборку конвейеров с подвесной лентой на ОАО «Жуковский опытный завод». Для деталей конвейера разработаны технологические процессы изготовления, назначены режимы обработки, технологические припуски и т. д.
Экономическая часть проекта представляет собой разработку бизнес-плана организации серийного производства ленточных конвейеров с подвесной лентой различных назначений, исполнений и типоразмеров, в котором приведен расчет и обоснование эффективности инвестиционных вложений в производство конвейеров, с учетом технологической оснащенности выбранных для производства предприятий.

Введение.

Ум этого человека никогда не дремал.
Не сходя с этого места, он открыл мне
идею, которая осенила его. Вот тогда-то
мы и основали трест, а потом вернулись
в город и пустили в ход свою идею.
О. Генри

Прежде всего, нужна, конечно идея. И, разумеется, желание пустить ее в ход. Как справедливо отметил американский экономист, нобелевский лауреат П. Самуэльсон, все же есть, что-то привлекательное в возможности строить собственные планы и выполнять разнообразные задачи.
Итак, нужна идея.
Действительно, большие походы начинаются с первого шага.
В 1994 году инженерно-производственный центр «Конвейер» начал свою работу и постепенно, набирая обороты, движется к поставленной цели.
Организовать производство новой продукции не простое дело. Необходимо разработать проект, проанализировать его сильные и слабые стороны, представить потенциальным инвесторам, обеспечить его финансирование, а также эффективно управлять процессом его реализации. Все это задачи стратегического планирования и менеджмента. Главной особенностью данного проекта является его инновационная направленность.
Что же такое инновации?
Принято считать, что понятие «нововведение» является русским вариантом английского слова innovatoin. Буквальный перевод с английского означает «введение новаций» или в нашем понимании этого слова «введение новшеств». Под новшеством понимается новый порядок, новый обычай, новый метод, изобретение, новое явление. Русское словосочетание «нововведение» в буквальном смысле «введение нового» означает процесс использования новшества.
Таким образом, с момента принятия к распространению новшества приобретает новое качество – становится нововведением (инновацией).
В специальной литературе и официальных документах чаще всего использовались понятия управление научно-техническим прогрессом, внедрение достижений науки и техники в производство и т.п., что характерно для централизованно управляемой экономики. В рыночных условиях хозяйствования, где коммерческие организации имеют полную юридическую и экономическую самостоятельность, ни о каком внедрении чего-либо не может быть и речи. Этим принципиальным отличием объясняется различие в содержании отдельных понятий в области инновационного менеджмента.
Инновационный менеджмент сравнительно новое понятие для научной общественности и предпринимательских кругов России. Именно в настоящее время Россия переживает бум новаторства. На смену одним формам и методам управления экономикой приходят другие. В этих условиях инновационной деятельностью буквально вынуждены заниматься все организации, все субъекты хозяйствования от государственного уровня управления до вновь созданного общества с ограниченной ответственностью в сфере малого бизнеса.
Общеизвестно, что переход от одного качества к другому требует затрат ресурсов (энергии, времени, финансов и т.п.). Процесс перевода новшества (новации) в нововведение (инновации) также требует затрат различных ресурсов, основными из которых являются инвестиции и время. В условиях рынка как система экономических отношений купли – продажи товаров, в рамках которой формируются спрос, предложение и цена, основными компонентами инновационной деятельности выступают новшества, инвестиции и нововведения. Новшества формируют рынок новшеств (новаций), инвестиции рынок капитала (инвестиций), нововведения (инновации) рынок чистой конкуренции нововведений. Эти три основных компонента и образуют сферу инновационной деятельности.
В инновационной сфере определяющую роль играют долгосрочные и среднесрочные инвестиции, так как инновационный процесс длится в среднем 3 - 5лет и более.
Инвестиции, как известно, являются одним из наиболее важных показателей жизнедеятельности общества в целом. Рассматривая данный момент с точки зрения комплексности и системности действия его элементов в общей структуре рынка логично было бы отметить, что инвестиции и инновации очень близкие области рынка, а, следовательно, любая инвестиционная тактика, которую преследует фирма, будет непосредственно направлять инновационную деятельность данной организации в ту же целевую область ее жизнедеятельности.
В качестве ресурсного обеспечения четкости инвестиционно-инновационной тактики может выступать создание инвестиционно-инновационного проекта и его анализ в процессе инвестирования. Стандартной формой представления такого проекта является бизнес-план.
Внедрение новой техники и технологии - это весьма сложный и противоречивый процесс. Принято считать, что совершенствование технических средств снижает трудозатраты, долю труда в стоимости единицы продукции. Однако в настоящее время технический прогресс «дорожает», так как требует создания и применения все более дорогостоящих станков, линий, роботов, средств компьютерного управления.
Поэтому основная цель этого проекта определить технические возможности, финансовую состоятельность, экономическую эффективность и целесообразность освоения нового конкурентоспособного изделия и организации его производства, с максимальным использованием имеющегося на предприятии технологического оборудования.
Одним из направлений повышения эффективности промышленного сектора экономики является применение современных информационных технологий для информационной интеграции процессов, выполняющихся в ходе всего жизненного цикла продукции и ее компонентов – CALS-технологий (Continuous Acquisition and Life cycle Support).
Жизненный цикл (ЖЦ) продукта – совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции, до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта [ISO9004-1].
В рамках данного проекта планируется разработать бизнес-стратегию перехода на безбумажную электронную технологию и повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе жизненного цикла продукта за счет информационной интеграции и совместного использования информации на всех этапах жизненного цикла.




ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ

1.Служебное назначение детали КПЛ-12М.03.02.01.013А.

Ролик входит в узел конвейера с подвесной лентой - четырех роликовую подвеску для крепления и направления конвейерной ленты. Ролики, установленные под углами 110 и 100 градусов движутся по металлическим трубам, расположенным по обеим сторонам конвейера. В ролике выполнено отверстие под посадку подшипника 52 мм , в отверстие  42 сажается упорная втулка, проточенные канавки в торцах служат для установки лабиринтных уплотнений, состоящих из защитных крышек толщиной 1 мм. канавка шириной 1,9 + 0,1 мм - под установку упорного кольца. Канавки в наружной поверхности шириной 12 мм протачиваются для получения определённых точек контакта ролика с трубой, а также для облегчения конструкции. Ролик изготавливается из круга стали 45 и термообрабатывается до HRC 28…33.



2. Качественный анализ технологичности делали.

Заготовка детали - прокат (круг). Это обусловлено условиями производства (мелкосерийное, близко к единичному). Однако в условиях серийного производства технологичнее было бы изготовлять деталь штамповкой.
Конструктивная форма тоже имеет недостатки. Так затруднительны к выполнению канавки в торцах ролика под установку защитных крышек. Технологичнее было бы применить в изделии подшипника с уплотнениями и предусмотреть другие способы защиты. Канавка под упорное кольцо также трудноисполнима и требует специнструмента. Желательно было бы ужесточить посадки и обойтись без кольца посредством втулок.
Требования по качеству поверхностей не высоки и поэтому деталь не требует специальных методов обработки. Всю обработку можно выполнить на токарно-винторезном станке с ЧПУ.

3. Определение типа производства.

Данная деталь планируется к выпуску на ОАО «Жуковский опытный завод», где установлен мелкосерийный и серийный тип производства. Поэтому принимаем серийное производство. Норма выпуска деталей - 400 шт.

4. Выбор метода получения заготовки.

Деталь будет изготовляться в условиях мелкосерийного и единичного производства на ОАО «Жуковский опытный завод». Принимаем заготовку-прокат, так как в производстве нет кузнечно-штанпового цеха а заказывать штамповку на другом предприятии в нынешних условиях нерентабельно.
Таким образом, исходная заготовка-круг ;
НВ170:



5.Выбор методов и последовательности обработки.

Заготовка устанавливается в трехкулачковом патроне.
Обрабатывается:
наружный диаметр ролика 95-0,1 мм, Rz20);
торцы ролика(Rz20);
отверстие под подшипник 52+0,03, Ra 1,25, (сверление, растачивание);
отверстие 42+0,16, Rz20, (сверление, растачивание);
выточки в торцах ролика 75+0,1 глубиной 4+0,1 мм, Rz20;
канавки в торцах и под упорное кольцо, ширина 1,9+0,2, Rz20).

6. Маршрут обработки заготовки.
8. Расчет припусков на механическую обработку 52+0,03мм.
Соответственно заданным условиям маршрут обработки 52:
Сверление
Черновое растачивание ;
Чистовое растачивание ;
Вся указанная обработка вы­полняется с установкой заготовки в патроне. Данные для граф 2,3 для проката взяты из [1,с.180 т.1], для механической обработки – из [1, с.181 т.5] . Данные для графы 8 для механической обработки взяты из [1,c.11 т.5].
Расчет отклонений рас­положения по­верхностей:
Величину отклонений для проката==471мкм,
Где к – общее отклонение оси от прямолинейности;
к = 2кlк = 244=32 мкм,
здесь lк – размер от сечения , для которого определяется кривизна до
торца заготовки , равный lк= 4 мм ; к – удельная кривизна, к = 4мкм на 1мм длины [1, c.181] ;
y – смещение оси заготовки в результате погрешности центрования;
y = 0,25 = 0,25 = 0,47 мм
Т = 1,6 – допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной при центровании.
Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода производим по уравнению:
2Zi min = 2 [(Rz + h)i-1+ ;
Черновое растачивание: 2Z i min=2[(50+50)+ Z]=224мкм;
Чистовое растачивание: 2Z i min=2 (30+40) = 140 мкм
Расчет наименьших расчетных размеров по технологическим переходам производим , складывая значения наименьших предельных размеров , соответствующих предшествующему технологическому переходу , с величиной припуска на выполняемый переход:
52+0,03=52,03 мм;
52,03+0,140=52,17 мм;
52,17+0,224=52,39 мм;
Наименьшие расчетные размеры заносим в графу 7.Наименьшие предельные размеры (округленные) заносим в графу 10.
Затем определяем наибольшие предельные размеры по переходам:
52+0,020 =52,02 мм;
52,03+0,12=52,15 мм;
52,17+0,39 = 52,56 мм;
Результаты расчетов заносим в графу 9.
Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим , вычитая соответственно значения наибольших и наименьших предельных размеров , соответствующих выполняемому и предшествующему технологическим перехода :
Максимальные припуски :
52,15-52,02=0,13мм;
52,56-52,15=0,41мм;
Припуск на сверление не определяется .
Минимальные припуски:
52,03-52=0,03мм;
52,20-52,03=0,17мм;
Результаты расчетов заносим в графу 11 и 12.
Расчет общих припусков производим по уравнениям:
Наибольшего припуска: Z0max=Zmax =0.41+0.13 = 0.54 мм;
Наименьшего припуска: Z0min = Zmin = 0.03+0.17 =0.2 мм.

9. Расчет режимов резания.
9.1 Расчет режимов резания раасчетно-аналитическим методом.
Операция 015. Переход 4. Обработка отверстия 52+0,03мм под подшипник.
Обработка состоит из чернового растачивания и чистового растачивания. Назначим режимы резания для чистовой обработки.
1.Технические характеристики станка 16К20Ф3 :
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки :
над станиной ………………………………………………. 400
над суппортом……………………………………………… 220
Частота вращения шпинделя, мин-1……………………….12,5-2000
Число скоростей шпинделя…………………………….…..22
Подача суппорта,мм/мин:
Продольная…………………………………………………..3-1200
Поперечная…………………………………………………..1,5-600
Мощность электродвигателя главного привода,кВт……...10
2.Инструментальный материал (пластины с механическим креплением из твердого сплава) Т15К6;
3.Инструмент – расточной резец с механическим креплением твердосплавных пластин.
4.Подача СОЖ – в зону резания.
5.Глубина резания t = 0.5 мм
6.Подача 0.1мм/об
7. Скорость резания V = *0,9,

где Т – стойкость инструмента , при одноинструментной обработке Т = 45 мин;
Сv = 420 , x = 0.15 , y = 0.2 [1, c.269] ;
Кv = 0.76;
V = 420*0.9 / 450.2*0.50.15*0.10.2 = 310 м/мин ;
8. Частота вращения шпинделя
n = 1000V / D = 1000*310*0.8 / 3.14 * 52 = 1442 мин-1;
nдейств. = 1271 мин-1;
Vдейств. = D nдейств / 1000 = 3,14*52*1442 / 1000 = 235 м/мин ;
9.Сила резания Pz = 10Cp * tx * Sy * Vn * Kp =
= 10*300*0.5*0.10.75*235-0.15 * 0.8 = 94H;
Мощность резания N = Pz*V / 1020*60 = 94*235 / 1020*60= =0.36кВт;
Nст = Nд* = 10*,8 =8кВт ,  - КПД ;
0,36 < 8 , т.е . режимы удовлетворимые.

9.2 Расчет режимов резания методом линейного программирования.
Операция О15 . Переход 3 . Чистовая обработка торца (точение) .
Преобразование ограниченй и приведение их к линейному виду.
По режущим свойствам инструмента (по допустимому периоду стойкости Т , мин) .
;
где .
 n (100So)ytx  318Cv100yKv / TmDз ;
Для приведения к линейному виду это выражение логарифмируется
ln n + y ln (100So) + x ln t  b1 , где b1 = ln (318Cv100yKv / TmDз) ;
С v =350 , x = 0.15 , y = 0.35 , m = 0.2 [ 1, c.269 ] ; T = 45 мин ;
Kv = KмvКпvKиv = Kr (750/в)Nv КпvKиv = 0.8 (750/600)1.50.91 =
=1.006;
b1 = ln(318*350*1000.35*1.006/450.2*95) = 7.9;
ln n = X1 , ln (100So) = X2 , ln t = X3 ;
уравнение 1 принимает форму
1. X1 + 0.35X2 + 0.15X3  7.9

По мощности главного привода станка.

Мощность , потребная на резание не может быть больше , чем
мощность , обеспечиваемая на шпинделе станка двигателем главного
привода :
Nэ  Nшп = Nд , где
Nэ – эффективная мощность , потребная на резание ,кВт ;
Nшп – мощность на шпинделе станка ,кВт ;
Nд – мощность двигателя станка , кВт ;
 - КПД привода главного движения = 0,8 ;
так как Nэ = PzV / 60 1020 ,
Pz = 10Cp*tx(100So)y*Kp(100)-y , где Pz – главная составляющая силы резания , Н ,
То после подстановки и решения относительно n,So и t получается
(1+n)X1 + yX2 + xX3  b2 , где b2 = ln ;
Кмр = (600/750)0,75 = 0,85 ; (1, с. 264)
Кр = КмрКрКрКрКrр =0,85*1*1,1*1*0,93 = 0,8 ;
Ср = 300 (1 , с.273) ; Dз = 95 мм , n = -0.15 , Nд = 10 кВт ,
b2 = ln (10*0,8*60*1020*(318)1-0,15*1000,75 / 10*300*951-0,15*0,8 = 9,8;

2. (0.85)X1 + 0.75X2 +X3  9.8
Ограничение по наименьшей частоте вращения шпинделя станка.
Частота вращения шпинделя не может быть меньше минимальной по технической характеристике станка :
n  n ст.min ,где n ст.min – наименьшая частота вращения шпинделя
станка , мин-1;
b3 = ln n ст.min = ln12.5 = 2.5 ;
3. X1  2.5

Ограничение по наибольшей частоте вращения шпинделя станка.
n  n ст.max ;b4 = ln n ст.max = ln 2000 =7.6
4. X1  7.6
Ограничение по наименьшей подаче станка.
Vs Vs ст.min , b5 = ln Vs ст.min = ln150 =5;
5. X1 + X2  5
Ограничение по наибольшей подаче станка.
Vs  Vs ст.max , b6 = ln Vs ст.max =ln60000 =11;
6. X1 + X2  11
Ограничение по прочности державки резца.
Если составляющая Pz силы резания будет больше допустимой величины , то державка резца может согнуться или сломаться. При этом изгибающий момент зависит от величины Pz и вылета державки lд относительно опорной поверхности резцодержателя.
nX1 + yX2 + xX3  b7 , где b7 = ;
lд = 24мм , В = 16мм, Н = 16мм , Кзп = 2.5 , [и] = 200мПа ; n =-0.15;
b7 = ln ( 200*318-0.15*16*162*1000.75 / 60*2.5*24*300*95-0.15*0.8 ) = =3.2;
–0.15X1 + 0.75X2 + X3  3.2
Ограничение по жесткости державки резца.
Ограничивается стрела прогиба вершины резца f под воздействием
Pz для обеспечения виброустойчивости.
f  [f] , [f] = 0. 1мм , f = Pzlд3 / 3EI ;
[f] – допустимая стрела прогиба ;
Е – модуль упругости державки ;
I – полярный момент сечения державки ;
I = BH3 / 12; E = 2.1105H/mm2;
nn ( 100So)y tx  ;
b8 = ln =
= ln(0. 1*16*163*2.1*105*318-0.15*1000.75 / 40*300*95-0.15*0.8*243) =
= 5.6;
–0.15X1 + 0.75X2 + X3  5.6

Ограничение по прочности механизма подач станка.
Сопоставляется осевая составляющая силы резания Px с силой Psст, максимально допустимой прочностью механизма подач станка :
Px  Psст , или ограничивается мощность , расходуемая на движение подачи , мощностью двигателя привода подачи Ns :
PxVs / 60 1020 1000  Ns , Vs = n So;
Px = 10Cp*tx*(100So)y*Vn*Kp*100-y;
nn(100So)ytx ;
b10 = ln =
= ln (5.6*60*1000*1020*318-0.15*1001.75 / 10*300*95-0.15*0.8) =
= 19.75 ;
9 . –0.15X1 + 0.75X2 + X3  19.75

1.10 Ограничение по допустимой шероховатости.
Проверяется величина допустимой подачи , обеспечивающей шероховатость поверхности , не превышающую заданного предельного значения Rz :
100So  100So max доп. ;
So max доп. – подача , обеспечивающая допустимую величину Rz;
So max доп. = , где
rb – радиус вершины резца ,мм ,
,1 – главный и вспомогательный углы в плане ,
Cs,x,y,q – коэффициент и показатели степени [ 3,c.305];
Cs = 0.045,x = 0.25,y = 1.25,z = 0.5,q = 0.75, rb = 1.6 ,  = 48, 1 =92;
100So*tx  ;
b11 = ln = ln (0.045*201.25*1.60.75*100 / (48*92)0.25 ) =
= 3.5;
10. X2 + 0.25X3  3.5

1.11Ограничение по прочности пластины из твердого сплава.
Составляющая силы резания Рх не должна превышать допустимую
нагрузку на пластину твердого сплава, чтобы не произошла ее поломка :
Pz  Pпл. max ,
где Pпл.мax – максимально допустимая нагрузка на твердосплавную пластину :
Pпл.мax = 10*34*t0.77*C1.35*(sin60/sin)0.8;
C – толщина пластинки твердого сплав,мм ,
 - главный угол резца в плане .
Т.о. nn(100So)ytx-0.77;
b12 = ln =
ln (34*6.351.35*1.14*1000.75*318-0.15 / 300*0.8*95-0.15) = 3.94;
11. – 0.15X1 + 0.75X2 + 0.23X3  3.94
Ограничение по допустимой глубине резания.
Глубина резания t не может превышать припуска h на сторону для выбранного метода обработки.
t  h ;
b13 = ln h = ln0.5 = -0.7 ;
X3  -0.7
1.13Ограничение по жесткости системы СПИД.
Ограничивается стрела прогиба заготовки fзаг под воздействием радиальной составляющей Py в зависимости от способа крепления заготовки:
fзаг  [fзаг] , где fзаг = Py*lз3 / A*Eз*Iз ;
где [fзаг] – максимально допустимая стрела прогиба заготовки, мм,
lз – длина заготовки , мм,
А – коэффициент , зависящий от от схемы закрепления заготовки,
А=30; (крепление консольно в патроне).
Iз – полярный момент инерции заготовки = 0,05Dз4 = 4072531;
Py = 10Cp*tx*(100So)y*Vn*Kp*100-y;
b13 = ln =
= ln (0.3*30*1.2*105*0.05*954+0.15*318-015*1000.75 / 10*300*0.8*413)= =13.5;
13. –015X1 + 0.75X2 + X3  13.5

Из всех ограничений составляется система уравнений:
X1 + 0.35X2 +0.15X3  7.9
0.85X1 + 0.75X2 + X3  9.8
X1 2.5
X1  7.6
X1 + X2  5
X1 + X2  11
–0.15X1 + 0.75X2 + X3  3.2
–0.15X1 + 0.75X2 + X3  5.6
–0.15X1 + 0.75X2 + X3  19.75
X2 + 0.25X3  3.5
–0.15X1 + 0.75X2 + 0.23X3  3.94
X3  -0.7
–0.15X1 + 0.75X2 + X3  13.5

X1 + X2 + X3  max , отсюда Х3 = -0,7;
X1 + 0.35X2  8
1.13X1 + X2  14
X1 2.5
X1  7.6
X1 + X2  5
X1 + X2  11
-X1 + 5X2  22
-X1 + 5X2  38
-X1 + 5X2  132.4
X2  3.7
-X1 + 5X2  4.1
-X1 + 5X2  14.2
X1 + 0.35X2  8
1.13X1 + X2  14
X1 2.5
X1  7.6
X1 + X2  5
X1 + X2  11
X2  3.7
-X1 + 5X2  4.1
Для того , чтобы построить графики уравнений , преобразуем выражения:
x1 = 8 – 0.35x2; x1 =7.6; x1 = 5 – x2;
x2 = 14 – 1.13x1; x1 = 11 – x2;
x1 = 2.5; x2 = 3.7 ; x2 = 0.8 + x1/5 ;
Оптимальную точку находим, используя Microsoft Excel.

Х1 = 6,7 , n = ex1 = 812 мин-1 ;
Х2 = 3,7 , So = ex2/100 = 0.4 мм/об ;
t = ex3 =0.5 мм .
 = 1.26 , n действ. = 800 мин-1.
9.3 Режимы резания.
Операция и
Переход
Глубина резания, t,мм
Подача S,мм/об
Частота вращения шпинделя n, мин-1
Операция 005 , установ А
Переход 2 . Подрезка торца
2
1
635
Переход 3. Черновое точение наружнего диаметра.
2
1
635
Установ Б. Переход 5 Подрезка торца
2
1
635
Переход 6. Черновое точение наружнего диаметра.
2
1
635
Переход 7. Сверление центрального отверстия.
19
0.5
635
Операция 015
Переход 2 . Проточка канавки и получение фасок.
12
0.1
400
Переход 3,7 . Чистовая обработка торца и наружнего диаметра.
0.5
0.1
800
Переход 4,8
0.5-1
0,2
800
Переход 5,6,9
1,9
0.1
400
10. Выбор марки материала и конструкции режущего инструмента.

В технологическом процессе обработки ролика применим резцы с механическим креплением твердосплавных пластин.
На операции 005применим проходной отогнутый резец с треугольной пластиной из сплава Т5К10, и сверло38 из быстрорежущей стали.
На операции 015 при обработке наружного диаметра и торцов применим проходной отогнутый резец с треугольной пластиной из сплава Т15К6 , на расточных операциях – расточной с углом в плане 45 гр.
При получении канавок применим канавочные резцы с напаянными пластинами из твердого сплава.
Сменные многогранные пластины из прочных твердых сплавов с тонкими покрытиями характеризуются высокой твердостью , износостойкостью , прочностью , химической устойчивостью при высоких температурах . В качестве материала для покрытия используют карбид титана. Это приводит к уменьшению сил резания на 15%.

11. Техническое нормирование.
Операция 005 , токарная.
Расчет основного времени на обработку.
а) Переход 2 . Подрезать торец 100мм.
То = L/nS , где
L – длина прохода режущего инструмента в направлении подачи,
S – подача инструмента , S = 1мм/об,
n - частота вращения шпинделя , n = 635 мин-1,
L = l + y +  , где
l – длина обрабатываемой поверхности , l = 50мм,
y = t*ctg  - величина врезания ,
 - 1…2 мм – выход резца ,
y = 2* ctg45 = 2*1 = 2,
t – глубина резания , t = 2мм ,
L = 50 + 2 + 1 = 53мм,
То = 53 / 635*1 = 0,08мин.
б) Переход 3. Проточить наружний диаметр на длину 33мм;
t = 2мм , n = 635 мин-1 , S = 1мм/об,
L = 33 + 2*1 + 1 = 36мм,
То = 36 / 635*1 = 0,06 мин,
в) Переход 5. Аналогичен переходу 2.
То = 0,08 мин.
г) Переход 6. Аналогичен переходу 3 на длине 10 мм.
L = 10 + 3 = 13 мм,
То = 13/635 = 0,02 мин.
д) Переход 7. Сверлить отверстие 38 мм.
L = 41 + 2 мм,
S = 0.5 мм/об,
То = 43/0,5*635 = 0,13мин.
Тообщ = 0,08+0,06+0,08+0,02+0,13 = 0,37 мин.
Определение норм штучно – калькуляционного времени.
Тшт.к. = Тпз /n + Тшт.
Тшт. – норма штучного времени,
Тпз – подготовительно – заключительное время,
Тшт. = То + Тв + Тоб + Тот.,
То – основное время,
Тв – вспомогательное время,
Тоб – время на техническое обслуживание рабочего места,
Тот – время перерывов на отдых и личные надобности,
Тв = Ту.с. + Тз.о + Туп. + Тиз.,
Ту.с. – время на установку и снятие детали,
Тз.о – время на закрепление и открепление детали,
Туп – время на приемы управления,
Тиз – время измерения детали.
Ту.с. + Тз.о = 0,5 мин,
Туп = 0,2 мин,
Тиз = 0,3 мин,
Тв = 0,5 + 0,2 + 0,3 = 1 мин;
Топ = То + Тв = 1,37 мин – оперативное время,
Тоб + Тот = 10%от Топ = 0,14 мин,
Тшт = 1,37 + 0,14 = 1,51 мин,
Тпз = 3мин,
Тшт.к. = 3 / 1 + 1,51 = 4,51 мин,
Тшт.к.действ = 4,51 * 1,6 = 7,1 мин.

12.Анализ точности обработки.
1.Расчет суммарной погрешности обработки.
Все погрешности , определяющие точность изготовления деталей машин на металлорежущих станках , могут быть разделены на три категории :
-погрешность установки заготовки Еу,
-погрешность настройки станка н,
-погрешности , вызываемые непосредственно процессом обработки, к котрым относятся:
погрешности, вызываемые размерным износом режущих инструментов и,
погрешности , вызываемые упругими деформациями технологической системы под влиянием силы резания у,
погрешности обработки , возникающие вследствие геометрических неточностей станка,
погрешности обработки , вызываемые температурными деформациями технологической системы т.
Суммарная погрешность обработки заготовок на настроенных станках для диаметральных размеров определяют по уравнению:
 = ;
После определения погрешности  проверяется возможность обработки без брака:
 Td , где
Td – допуск на операционный размер.
Определим суммарную погрешность обработки на чистовое точение

95-0,1 мм по IT9 на станке 16К20Ф3.
Материал ролика – сталь 45 (в = 650 МПа).
Предшествующая операция – черновое точение по IT12.
Резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 ,
Минимальный припуск – 0,5 мм на сторону , подача S = 0.1 мм/об , скорость резания V = 239 м/мин.
1.Определим величину погрешности и (на радиус) , вызванную размерным износом инструмента :
и = L*Ио /1000 ,
где L – длина пути резания при обработке партии деталей N:
L = d*l * N / 1000S ,
где d – диаметр ступени , l –длина ,
L = 40*95**10/1000*0.1 = 1193.2 м,
Ио – интенсивность изнашивания.
Для сплава Т15К6 Ио = 10 мкм/км ,
и = 1193,2*10/1000 = 11,932 мкм.

2.Определим колебания отжатий системы при обработке у вследствие изменения силы Ру из-за непостоянной глубины резания и податливости системы при обработке.
у = WmaxPymax – WminPymin.
Где Wmax, Wmin – наибольшая и наименьшая податливости системы;
Pymax, Pymin – наибольшее и наименьшее значение составляющей
силы резания , совпадающей с направлением выдерживаемого размера.
Для станка 16К20Ф3 нормальной точности наибольшее и
наименьшее допустимые перемещения продольного суппорта под нагрузкой Р = 40 кН составляют соответственно 1000 и 630 мкм.
При установке детали в патроне минимальная податливость системы будет приположении резца в конце обработки , т.е. у передней бабки станка . Исходя из этого можно принять Wmin = 630/40 = 15.75 мкм/кН.
Приближенно можно считать , что максимальную податливость система имеет при расположении резца вначале ролика , когда его прогиб под действием силы Ру максимален.
Поэтому Wmax = Wстmax + Wзаг.max,
Wстmax = (Wmin + Wmax) / 2P = (630+1000) / 80 =20,38 мкм/кН – наибольшая податливость станка;
При консольной установке детали наибольшая податливость заготовки Wзаг.max = =32*403/954 = 0,025 мкм / кН.
Максимальная податливость системы Wmax = 20,38+0,025 = 20,4 мкм/кН.
Наибольшая и наименьшая нормальные составляющие силы резания определяются по формуле:
Py =10Cp*tx*Sy*Vn*Kp ,где
Cp = 300,x=1,y=0.75,n=-0.15;
На предшествующей операции (черновое точение) заготовка обраьотана по IT12 , т.е. возможно колебание припуска на величину Ѕ IT12 , что для 95 составляет 0,175 , а колебание глубины резания
tmin = zmin = 0.5 мм ;
tmax = zmin + 0.175 = 0.675 мм.

В этом случае
Pymax = 3*0.6751*0.10.75*239-0.15 *0.8= 0.13 кН,
Pymin = 3*0,5*0.10.75*239-0.15 *0.8 = 0,09 кН.
у = 20,4*0,13 – 15,75*0,09 = 1,23 мкм.
Определим погрешность , вызванную геометрическими неточностями станка:
ст = C*l /L ,где
С – допустимое отклонение от параллельности оси шпинделя направляющим станины в плоскости выдерживаемого размера на длине L,
l – длина обрабатываемой поверхности,
Для токарных станков нормальной точности при наибольшем диаметре обрабатываемой поверхности 450 мм С = 25 на длине L=300мм ,
При длине обработки 40 мм ,
ст = 25*40/300 = 3,3 мкм.
Определим погрешность настройки :
н = , где
р – погрешность регулирования положения резца;
Кр и Ки – коэффициенты , учитывающие отклонения закона распределения величин н и изм от нормального закона распределения;
изм – погрешность измерения размера детали.
Для заданных условий обработки р = 10мкм , изм = 25мкм , Кр=1,15 и Ки=1.
Тогда н = 16,98 мкм.
Определим температурные деформации технологической
системы, приняв их 15% от суммы остальных погрешностей :
т = 0,15 = 0,15(11,932+1,23+3,3+16,98) = 5мкм
Определим суммарную погрешность обработки:
 = = 28,6мкм;
Она не превышает величину допуска на 95-0,1 , т.е не требуется особых мероприятий для уменьшения суммарной погрешности обработки.

HYHJHJHGGTY

Выбор марки материала и
конструкции режущих инструментов.

В технологическом процессе обработки применяются резцы с механическим креплением пластин.
На операции 005 применяется проходной отогнутый резец с треугольной пластиной из твердого сплава Т15К10, и сверло 38 из быстрорежущей стали.
На операции 015 при обработке наружного диаметра и торцев применяется проходной отогнутый резец с треугольной пластиной из твердого сплава Т15К6, на расточных операциях - расточной с углом а плане 45.
При получении канавок применяем канавочные резцы с напайными пластинами из твердого сплава.
Сменные многогранные пластины из прочих твердых сплавов с тонкими покрытиями характеризуются высокой твердостью, износостойкостью, прочностью, химической устойчивостью при высоких температурах. В качестве материала для покрытия используют карбид титана. Это приводит к уменьшению сил резания на 15%.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию