Проект автоматизированного участка по обработке корпуса блока прессующего таблетки ТВС

     Для надежного закрепления заготовки  в тисках при обработке должно соблюдаться неравенство:

     W ³ P_z,

     где   Q – исходная сила на пневмоцилиндре

          W – сила  зажима

          P_z – сила  резания

     Чтобы рассчитать исходную силу на пневмоцилиндре, необходимо учесть диаметр пневмоцилиндра D, давление внутри него (р) и коэффициент полезного действия (n).

     Исходную  силу можно рассчитать по формуле:

    где  D = 280 мм. – диаметр цилиндра;

         D = 80 мм – диаметр штока;

         р = 0,6 МПа – давление воздуха в цилиндре;

         n = 0,9;

    Q = · 0,6 · 10⁶ · 0,9 = 3052,08 Н

     Чтобы  рассчитать  силу  зажима, необходимо  учесть  Q, i, h

     i = l₂ / l₁ = 85 / 55 = 1,55  - отношение плечей рычага;

     Расчёт  по  формуле :

     W = 3052,08 · 0,8 · 1,55 = 3784,48 Н

     Сопоставим  усилие зажима с максимальной силой  резания  при обработке детали (операция 015, переход 2):

     Р_z = 2436 Н

     Из  этих расчетов мы видим, что усилие зажима значительно превосходит силу, возникающую при фрезеровании, а значит, заготовка надежно закреплена.

2. Описание конструкции и работы измерительного приспособления.

     В наши дни в машиностроении используется большое количество станков с  числовым программным управлением. Это позволяет сделать производство более гибким, более точным, производительным, а также уменьшает участие человека в производственном процессе.

     Для удобства и экономии времени были разработаны и внедрены в производство приспособления для наладки инструмента  вне станка. Эти приспособления с точностью до тысячных долей миллиметра определяют координаты режущих элементов инструмента относительно нулевой точки шпинделя станка. Полученные координаты вводятся с пульта управления станка с ЧПУ в коррекцию для данного инструмента, и далее он может производить обработку детали по прежней программе без дополнительных подстроек.

     В данном проекте представлено приспособление для наладки инструмента вне станка вручную (см. чертеж 151001 ДП 11.01.02.00.СБ). Оно состоит из станины 1, штанги 2, стойки 4, поворотного устройства 50 с гнездом под оправку, индикатора часового типа (ИЧ-5) 11 и электронного блока 20 с цифровой индикацией. Приспособление устанавливается на специальном столе и крепится к нему. Перед началом работы необходимо настроить цифровую индикацию.

     В поворотное устройство вставляется  настроечный калибр, поставляющийся в комплекте с измерительным приспособлением и выполненный по очень жестким техническим требованиям. Включается электронный блок. Индикатор устанавливается в горизонтальное положение. Вращая червяк 7 необходимо опустить электронный блок с штангой и индикатором до касания конечником индикатора торца поворотного устройства. Затем, вращая червяк, добиваемся, чтобы обе стрелки индикатора встали на «0» и обнуляем нижнее табло электронного блока. Так находится нулевая точка по оси Z. Для определения нулевой точки оси инструмента необходимо установить индикатор в горизонтальное положение, вращая рукоятку 6, подвести индикатор к настроечному калибру и выставить индикатор, аналогично, на «0» и обнулить верхнее табло электронного блока. Теперь приспособление готово к работе.

     Устанавливаем необходимый инструмент в гнездо поворотного устройства, подводим горизонтально установленный индикатор к режущей кромке инструмента, поворачивая его, добиваемся максимального значения индикатора, затем выставляем индикатор на «0». Индикация на верхнем табло покажет координату удаления режущей кромки инструмента от оси. Подводим вертикально установленный индикатор к режущей кромке инструмента, затем выставляем индикатор на «0». Индикация на нижнем табло покажет координату вылета режущей кромки инструмента по оси Z. Таким образом зная координаты режущих кромок, устанавливаем инструмент в магазин станка, вводим полученные координаты с пульта ЧПУ для коррекции данного инструмента.

     При обработке детали по программе для  нескольких инструментов, приспособление для наладки инструмента необходимо и удобно.

3. Описание и расчет фрезы торцевая с механическим креплением твердосплавных пластин.

     Фрезы с механическим креплением пластин благодаря высокой производительности получили на заводах большое распространение. Использование торцевых фрез, оснащенных пластинами из твердого сплава, позволяет увеличить скорость резания в 3-6 раз по сравнению со скоростями, которые допускают фрезы из быстрорежущих сталей. Применение твердого сплава заставляет вносить в конструкцию торцевой фрезы некоторые изменения: повысить жесткость, обеспечить легкую заточку твердого сплава и т.д.

     Для черновой обработки плоских поверхностей корпуса применяем торцевую фрезу с механическим креплением пластин из твердого сплава Т15К6 ГОСТ26595-85 (см. чертеж 151001 ДП 11.01.03.00.СБ). Она имеет сборную конструкцию и состоит из основания 1, к которому крепится корпус 2. В корпусе изготовлены гнезда с заданным углом 7° для установки твердосплавных пластин 6. В гнездах пластины крепятся клином 3, который затягивается винтом 4. Угол наклона угловой кромки l измеряется между угловой кромкой и плоскостью, перпендикулярной к вектору скорости резания в наружной угловой точке этой кромки. Этот угол обеспечивает более плавное врезание и вывод зуба из контакта с металлом.

     Для симметричного фрезерования угол l = 12°

     D_фр = 100 мм – диаметр фрезы, мм

     В = 35 мм – ширина фрезы, мм

     d = 40 мм – посадочное отверстие, мм

     z = 10 – число зубьев фрезы

     a=15° - задний угол

     g= 10° - передний угол

     j= 65° - угол в плане

     j₁= 8° - вспомогательный угол в плане

     j₀=45° - угол в плане переходной кромки

     w=15° - угол наклона зубьев

4. Описание борштанги расточная двузубая.

           Большим шагом вперед в машиностроении стало применение при растачивании отверстий двухлезвийных  настраиваемых борштанг с применением механического крепления твердосплавных пластин нового поколения. Такие борштанги могут применяться при растачивании глухих и сквозных, глубоких и отверстий небольшой глубины. Применение новейших технологий изготовления и покрытия твердосплавных пластин позволяет значительно повысить стойкость инструмента.

     Данная  борштанга применяется для предварительного и чистового растачивания отверстия Ø36Н7 на глубину 266 мм. Диапазон диаметров растачиваемых отверстий для неё от 35 мм до 42 мм. Борштанга имеет сборную конструкцию и состоит из оправки 1, штанги основной 2, удлинителя 3, державок 4, основания 5, прижима 6 (см. чертёж 151001ДП 11.01.04.00.СБ). На борштанге применяются квадратные твердосплавные пластины Т15К6 с задним углом типа 03114-090304 ГОСТ19052-2002. Пластины крепятся в гнезде державок 4 винтом крепежным 7. Данная конструкция державок предусматривает угол в плане φ = 60°. В свою очередь державки вставляются в основание 5 и фиксируются на нем прижимом 6 и болтом 14. Для предварительной регулировки режущего элемента на державке нанесена шкала с ценой деления 0,5 мм, для точной настройки инструмента на заданный размер служит регулировочный винт 11. Между собой основание, удлинитель и оправка соединяются стяжками 10, которые устанавливаются внутри оправки 1 и удлинителя 2 и фиксируются резьбовыми втулками 9. Изнутри борштанга по всей длине имеет каналы для подачи смазывающе-охлаждающей жидкости в зону резания, что крайне необходимо при глубоком растачивании. Для крепления в станке борштанга имеет Конус 40 АТ5 ГОСТ 19680-74. Это позволяет применять данный инструмент на большинстве станков с ЧПУ этой группы импортного и отечественного производства. Хвостовик 13 служит для захвата и удержания инструмента в шпинделе станка. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Механический  участок обработки  корпуса 

     Механические  цехи машиностроительных заводов являются основными обрабатывающими цехами, которые наряду со сборочными определяют тип производства данного предприятия. В их состав входят: производственные отделения и участки, вспомогательные отделения, служебные, бытовые помещения и помещения общественных организаций.

     Производственные  отделения служат для размещения оборудования и рабочих мест, необходимых  для выполнения технологических  процессов обработки деталей. Как правило, механические цехи машиностроительных заводов обеспечивают комплектное изготовление деталей, входящих в сборочные единицы, производят сборку и испытание сборочных единиц и в готовом виде подают их на общую сборку. В этом случае цехи называются также механосборочными. Вспомогательные отделения служат для размещения мастерских вспомогательного характера (заготовительных, заточных, ремонтных и др.), контрольных отделения и складских помещений. К служебным помещениям относятся помещения для технических служб и административно-технического персонала. Бытовые помещения служат для гардеробных, умывальных, душевых, уборных, медицинских пунктов первой помощи, буфетов, курительных комнат и др.

     Проектирование  механических цехов (отделений) предусматривает  последовательное решение следующих вопросов.

1. Исходя из производственной программы завода, должно быть разработано задание для проектирования механического цеха (отделения). Разрабатывается оно на основе чертежей, описания конструкций и технических условий на изготовление изделий.
2. Выбирается вид заготовок и определяется годовая потребность в основных материалах, заготовках, полуфабрикатах и вспомогательных материалах.
3. Проектируются технологические процессы механической обработки деталей и разрабатывается организационная форма их выполнения в соответствии с выбранным типом производства.
4. Выбирается тип оборудования, определяется количество станков и их загрузка при выполнении заданной программы.
5. Составляется спецификация оборудования, приспособлений и  инструментов.
6. Определяется общая потребность цеха (отделений) в электроэнергии, газе, паре, сжатом воздухе и воде.
7. Устанавливается необходимый состав работающих и его численность.
8. Выбираются типы и определяется требуемое количество цеховых транспортных средств и грузоподъемных устройств.
9. Разрабатывается план расположения оборудования в цехе (отделении) и определяется его необходимая производственная площадь.
10. Устанавливается количество оборудования и площадь вспомогательных отделений, а также служебных и бытовых помещений.
11. Разрабатывается компоновка всего цеха (отделения), определяются основные размеры и тип здания.
12. Выбирается схема организации управления и технического руководства цехом (отделением).
13. Разрабатывается экономическая часть проекта.
1. Определение типа производства и такта выпуска изделия.

     В представленной работе ставится задача разработки технологии механической обработки детали «Корпус» с годовым объемом выпуска N = 100000 штук.

     Такт  производства определяется по формуле:

    где F_¶ – действительный фонд времени в плановом году при трехсменном графике работы,

    N – программа выпуска изделия в планируемый период, шт. 

           Действительный фонд времени определяется на основе номинального фонда и плановых простоев оборудования в ремонте.   Для единицы оборудования он рассчитывается по формуле:

    где   Д_р- число рабочих дней в планируемом периоде;

         Т_сут- число рабочих часов в сутки (трехсменный режим -  24 часа);

           Р_рем- время простоя оборудования в плановом ремонте, выраженное в процентах от номинального фонда (для универсального оборудования 2,98%);

              

      Такт  поточной линии составит:

        

   Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется  коэффициентом закрепления операций:

Массовое    К_сер < 2

Крупносерийное   К_сер = 2¸10

Среднесерийное   К_сер = 10¸20

Мелкосерийное   К_сер > 20

      В единичном производстве К_сер не регламентируется.

                  

    Отсюда  следует, что в данном случае массовое производство. 

2. Расчет  потребности в  основном технологическом  оборудовании.