Технология создания детали Шестерня

Вспомогательное время, связанное  с переходом в.пер = 0,75 (по справочнику)

Закрыть или открыть щиток  ограждения от стружки (2 раза) К.щитш = 0,03 х 2 = 0,16 мин.

Изменить частоту вращения шпинделя (2 раза) K.donl = 0,08 х 2 = 0,16 мин.

Изменить величину подачи (2 раза) K.doni⁼ 0,07 х 2 = 0,14 мин.

Сменить резец поворотом  резцовой головки (2раза) К.допЪ⁼ 0,07 х 2 = 0,14 мин.

Итого К.доп = 0,06 + 0,16 + 0,14 + 0,14 = 0,5 мин. Суммарное вспомогательное время на операцию:

Т_в = К_уст + t_enep + t_edon = 0,37 + 0,75 + 0,50 = 1,62 мин. С учетом коэффициента сменности T_eKt_e = 1,62x1,15 = 1,86 мин.

Время на обслуживание рабочего места — 4%

Время на отдых и личные потребности СС_(Ш1 =4% Штучное время

Т_ш =(Т₀ +Т_вт_в)[\+(а_обс +ос_ат)1\Щ = (0,067+1,86)[1+(4+4)/100] = 2,08 мин.

 

Установка Б:

Переход 2:

По справочнику :

=1,15

=0,37 мин

=0,75 мин=0,16 мин

=0,16 мин. =0,14 ми. =0,14 мин,

=0,16+0,14+0,14=0,5мин. 

=++=0,37+0,75+0,50=1,62мин

=1,62*1,15=1,86мин

=(0,064+1,86)[1+(4+4)/100]=2.07мин.

2. Операция протягивания.

Установка А:

Переход 3:

 =1,15

=(0,15+0,23)*1,15=0,44.

=()[1+(+)/100]=(0.067+0.44)[1+0.08]=0.54мин.

3. Токарная операция.

Установка А:

Переход 4:

=1,15

=0,37 мин

=0,75 мин

=0,16 мин. =0,14 ми. =0,14 мин,

=0,16+0,14+0,14=0,5мин. 

=++=0,37+0,75+0,50=1,62мин

=1,62*1,15=1,86мин

=(0,036+1,86)[1+0.08]=2.04мин

Переход 5:

=1,15

=0,37 мин

=0,75 мин

=0,16 мин. =0,14 ми. =0,14 мин,

=0,16+0,14+0,14=0,5мин. 

=++=0,37+0,75+0,50=1,62мин

=1,62*1,15=1,86мин

=(0,030+1,86)[1+0.08]=2.04мин

Установка Б:

Переход 6:

=1,15

=0,37 мин

=0,75 мин

=0,16 мин. =0,14 ми. =0,14 мин,

=0,16+0,14+0,14=0,5мин. 

=++=0,37+0,75+0,50=1,62мин

=1,62*1,15=1,86мин

=(0,154+1,86)[1+0.08]=2.17мин.

4.Фрезерная операция.

Установка А:

Переход 7:

=0,65 мин.

=0,12мин.- время  на проход.

=0,05мин.-время  на установку и снятие щитка.

=+=0,65+0,12+0,05=0,82мин.

=0,82*1,52=1,25мин.(с  учетом коэффициента серийности)

=()[ 1+(+)/100]=(29.7+1.25)*1.08=33.42

5.Сверлильная  операция.

Установка А:

Переход 8:

=1,15

=0,2 мин.

=0,09 мин.

=2*0,03=0,06.

=0,8.

=0,15.

=+++=0,2+0,09+0,06+0,8+0,15=1,3мин.

=()[ 1+(+)/100]=(0,041+1,5)*1,08=1,66мин.

6.Шлифовальная  операция.

Установка А:

Переход 9:

=1,52

==0,26.

=(0,26+0,49)*1,52=1,14.

Время на техническое обслуживание рабочего места:=/Т

-время на одну  правку. =2,3мин.

Т-период стоикости круга.Т=33мин.

=2,3*3,1/33=0,21.

(3,1+1,14)[1+(1+5)/100]+0.21=4.7 мин.

Общее время:50,72мин.

 

1.15 Производственная  санитария и техника безопасности  на

данном производстве.

Производственная  санитария и техника безопасности

  Основной задачей производственной санитарии является изучение причин, условий и производственных факторов, отрицательно влияющих на здоровье работающих, подготовка мероприятий, направленных на предупреждение профессиональных заболеваний, оздоровление условий труда и повышение его производительности. vB соответствии с системой стандартов безопасности труда (ССБТ) условия труда характеризуются отсутствием или наличием опасных и вредных производственных факторов. Опасным считается фактор, воздействие которого на работающего может привести к травме, вредным - к заболеваниям. Обе категории опасных производственных факторов можно подразделить на четыре группы: физические, к которым относятся шум, пыль; вибрация, жара, холод и др. Воздействие этих факторов может привести к таким заболеваниям, как глухота, туберкулез, солнечный удар, обморожение; химические (газ, ядовитые вещества), которые могут вызвать острые и хронические отравления, пневмосклерозы и др.; биологические, являющиеся причиной инфекционных заболеваний, связанных с попаданием в организм человека болезнетворных микроорганизмов (грипп, менингит, холера, дифтерия и др.); психофизиологические, которые могут вызвать физические и нервные перегрузки, приводят к таким заболеваниям, как грыжа, расширение вен, расстройство нервной системы, инфаркт и др. В зависимости от степени воздействия перечисленных факторов на работающих строительные работы классифицируют как тяжелые, вредные, особо тяжелые и особо вредные. Классификация работ приводится в ЕНиР (общая часть).

  При проектировании строительных процессов предусматривают: невозможность контакта работающих с вредными материалами и отходами производства или своевременное удаление таких отходов; замену технологических операций с опасными и вредными условиями труда операциями, в которых эти факторы отсутствуют; рациональную организацию труда и отдыха; внедрение механизации, комплексной механизации и автоматизации.

  В качестве мероприятий по борьбе с опасными и вредными факторами на строительном объекте должны быть предусмотрены необходимые помещения бытового назначения, здравоохранения, питания и культурного обслуживания с температурой в помещении 12...22 °С, влажностью 40...60%, двух- или четырехразовым обменом воздуха в 1 ч. Для борьбы с пылью в качестве средств коллективной защиты могут

 

использоваться: механизация  процессов, например дробления и  помола; размещение их в изолированных  помещениях; поливка внутрипостроечных  дорог и др. В качестве индивидуальных средств защиты могут использоваться противогазы, респираторы, противопылевая одежда, защитные очки и др.

Для борьбы с токсичными веществами устанавливают системы  газоулавливателей и нейтрализаторов, применяют средства индивидуальной защиты, инструктируют персонал строек.

  Для борьбы с влиянием шума и вибрации используют усовершенствованные строительные машины и технологические процессы, применяют звукоизолирующие и звукопоглощающие материалы, средства индивидуальной защиты (шлемы, наушники, виброгасящая обувь, спецперчатки и т.п.).

  Безвредным для человека уровнем шума считается 70 дБ. Предельно допустимые значения местных вибраций 20... 100 Гц с амплитудой колебания 1,5...0,005 мм.

До начала работы необходимо проверить:

наличие и исправность  ограждений движущихся элементов станка, а также токоведущих частей электрической  аппаратуры.

6. ограждение для защиты от стружки и охлаждающей жидкости.
7. не повреждены ли открытые участки электропроводки, не оборван ли проводник электрического заземления станка.

исправно ли действуют  пусковые, остановочные, реверсивные  устройства: устройства переключения скоростей.

8. исправность режущего и вспомогательного инструмента и надёжность фиксаций его в инструментальном магазине.

Каждый рабочий должен знать и соблюдать технику  безопасности.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Конструкторская  часть.

2.1.Конструкция и расчёт  приспособления.

  Быстродействие зажимных механизмов повышают применением механизированного или автоматизированного привода, откидных планок, быстросъемных шайб, байонетных и других устройств. Разрабатывают зажимные механизмы с обратной связью по силовым параметрам обработки.

  Величину сил зажима и  их направление определяют с  учетом сил, действующих на  заготовку (деталь).

  Сила Q зажима направлена противоположно силе P_z резанья. В этом случае Q P_z. Учитывая, что в процессе работы режущей инструмент затупляется, а механические свойства обрабатываемого материала и величина припуска могут измениться, силу зажима увеличивают в 2 – 2,5 раза.

 

  Где - µ = 0,096 , Q – сила зажима обеспечивающие зажим заготовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Конструкция и расчёт  режущего инструмента.

  Рассчитать и сконструировать круглую протяжку для обработки цилиндрического отверстия диаметром D= 28H7^(+0,021) и длинной                        l_и = 30 в заготовке шестерни из стали 45 с пределом прочности σ_в = 700 МПа (70 кгс/мм²). Отверстие протягивают после растачивания отверстия D₀ = 27H11^(+0.13) на станке ЧПУ 16К20Ф3. Патрон 3-х кулачковый самоцентрирующийся.

  Припуск на диаметр под  протягивание А = D – D₀ = 28 – 27 =1 мм. Припуск под протягивание отверстий и значение допусков на изготовлению изготовление предварительных отверстий могут быть определены: для цилиндрических отверстий и для прямоугольных отверстий.

  Подъем на зуб на сторону s_z = 0,03 мм.

  Между режущими калибрующими  зубьями делают несколько (два  – четыре) зачищающих зубьев с  постоянно убывающим подъемом  на зуб. Для нашей заготовки  принимаем z₃ = 3 и распределяем подъем на зуб следующим образом: мм; мм;                 мм.

  Площадь сечения впадины  между зубьями должна отвечать  условию:

 

где k = 3 – объемный коэффициент заполнения впадины; F_в – площадь сечения впадины, мм; F_c = l_иS_z = 30 * 0,03 = 0,9 мм².

  Находим F_B = k*F_c = 3 * 0,9 = 2,7 мм²

  Шаг калибрующих зубьев t_k круглых протяжек принимаем равным 0,6 – 0,8 шага режущих зубьев.

T_k = 0,8t = 0,8 * 5 = 4 мм.

  Для получения лучшего качества  обрабатываемой поверхности шага  режущих зубьев протяжки делается  переменным: от t + (0,2 1) до                  t – (0,2 1 мм). Принимаем изменение шага 0,2 мм. Тогда из двух смежных шагов один равен 4 + 0,2 = 4,2 мм, а второй 4 – 0,2 = 3,2 мм. Фаска f на калибрующих зубьях плавно увеличивается от первого зуба к последнему с 0,2 до 0,6 мм.

  Геометрические параметры режущих  калибрующих зубьев выбираем  по литературе [12, 16, 17] : γ = 15^о; α = 3^о30’; α_к = 1^о. Предельное отклонение передних углов всех зубьев 2^о, задних углов режущих зубьев 30’, задних углов калибрующих зубьев 15’.

  Максимальное число одновременно  работающих зубьев 

z_max = + 1 = + 1 = 7,5

  Определяем размеры режущих  зубьев. Диаметр первого зуба  принимаем равным диаметру передней  направляющей части: D_з = D – A = 14 – 1 = 13 мм. Диаметр каждого последующего зуба увеличиваем на 2s_z. На последних трех зачищающих зубьях постепенно уменьшаем.

  Диаметр калибрующих зубьев  D_k = D_max ± δ = 14,021 – 0,005 = 14,016 мм, где D_max = 14,021 мм – максимальный диаметр обрабатываемого отверстия; δ – изменение диаметра отверстия после протягивания; при увеличении диаметра отверстия берется знак «-», а при уменьшении – знак «+»; δ определяем для каждого материала и толщины стенок протягиваемой заготовки опытным путем. В большинстве случаев при протягивании заготовок из стали увеличение диаметра отверстия 0,005 – 0,01 мм; при протягивании заготовок из вязких сталей уменьшение достигает 0,01 мм.

  Число режущих зубьев подсчитывают  по формуле;

Z_p = = (23),

где А – припуск на протягивание; А = D – D_з = 14 – 13 = 1 мм;

z_p = + 2 = 18.

Принимаем z_р = 17 (см. п. 7).

  Длина протяжки от торца  хвостовика до первого зуба  принимают в зависимости от  размеров патрона, толщины опорной  плиты, приспособления для закрепления  заготовки, зазора между ними, длины заготовки и других элементов:  l₀ = l_B + l_c +l_п + l_H, где l_B – длина входа хвостовика в патрон, зависящая от конструкции патрона; принимаем l_н = 120 мм; l_з – зазор между патроном и стенкой опорной плиты станка, равный 5-20мм; принимаем l_з = 15 мм; l_c – толщина стенки опорной плиты протяжного станка; принимаем l_c – 65 мм; l_п – высота выступающей части планшайбы; принимаем l_п – 30 мм; l_н – длина передней направляющей (с учетом зазора Δ); l_н = (0,75 1) l_и = 50 мм. Находим l₀ = 120 + 15 + 65 + 30 + 50 =280 мм. Длину хвостовика надо проверить графически во время вычерчивания рабочего чертежа протяжки. Затем длина l₀ должна быть проверена с учетом длины протягиваемой заготовки: l₀ ≥ l_c; Принимаем l₀ = 280 мм.

  Выбираем конструктивные размеры  хвостовой части протяжки. По  ГОСТ 4044 – 70* принимаем хвостовик  типа 2, без предохранения от вращения  с наклонной опорной поверхностью: d₁ 22_e8_(-0,040); d₂ = 17_c11_(-0,095); d₄ = 22 – 1 = 21 мм; с = 0,5 мм; l₁ = 140 мм; l₂ = 25 мм; l₃ = 25 мм; l₄ = 26 мм; l₅ = 27 мм; r₁ = 0,3 мм; r₂ = 1 мм; α = 30⁰; диаметр передней направляющей d₅ принимаем равным диаметру предварительного отверстия заготовки с предельным отклонением по e8: d₅ = 24е8_(-0,040); длину переходного конуса конструктивно принимаем l_k = 65 мм; длину передней направляющей до первого зуба – l_н = l_и +25 = 50 + 25 = 75 мм. Таким образом, полная длина хвостовика l₀ = l₁ + l_k + l_н = 140 +65 + 75 = 380 мм.

  Диаметр задней направляющей  протяжки должен быть равен  диаметру протяжного отверстия  с предельным отклонением по  f7.

Определяем общую длину протяжки: L₀ = l₀ + l_p + l₄ + l_k + l_з, где l₀ = 280 мм; l_p – длина режущих зубьев: l_p = tz_p = 7 * 17 = 119 мм; l₄ – длина зачищающих зубьев: l₄ = tz₃ = 7 * 3 = 21 мм; l_k – длина калибрующих зубьев: l_k = t_kz_k = 5,6 * 6 = 34 мм; l_з – длина задней направляющей. Этот диаметр равен наименьшему диаметру протянутого отверстия: D_и = D_minH7 = 25 мм, выполненным с полем допуска f7, т.е D_и = 25f7_(-0.020); l_з = 25 мм. Тогда L₀ = 280 + 319 + 51 + 84 + 25 = 820. Принимаем L₀ = 820j_s  17 ( 3,15).

  Если общая длина протяжки  превышает наибольшую длину хода  станка, то делают комплект протяжек. Общее число режущих зубьев  делят на принятое число проходов. Диаметр первого режущего зуба  протяжки данного прохода принимают  равным диаметру калибрующих  зубьев протяжки предыдущего  прохода.

  Максимально допустимая сила  резания:

P_zmax = 9,81 C_ps_z^x D_zmax k_y k_c k_и;

P_zmax = 9,81 * 180 * 0,05 * 25 * 8 = 18374(H)

  Если полученная сила P_zmax превышает тяговую силу станка, приведенную в его паспортных данных, необходимо уменьшить z_max (т.е увеличить шаг зубьев) или уменьшить подъем на зуб s_z. В данном случае тяговая сила станка равна 10000 кгс; следовательно, обработка возможна.

 

2.3. Конструкция и расчёт средств контроля.

  Рассчитать исполнительные  размеры рабочего калибра для  контроля отверстия, построить  схему расположения полей допусков  калибра.

  Определяем по стандарту  СТСЭВ 144 -75 предельные отклонения  изделия. 

Ø 28Е9

  Определить предельные размеры  изделия.

Наибольший предельный размер отверстия

D_max = 28,035

Наименьший предельный размер отверстия 

D_min = 28,014

  Определяем номинальные размеры калибра. Номинальные размеры калибра определяем руководствуясь схемой расположения полей допусков калибра стандарт СТСЭВ 157 – 75

Номинальный размер рабочего калибра  проходная сторона:

Р – ПР = D_min + 28,014 + 0,009 = 28,023 мм

  Z – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия.

Номинальный размер рабочего калибра, непроходная сторона:

Р – НЕ = D_max = 28,035 мм

  Определяем исполнительные  размеры калибра. Исполнительные  размер рабочего калибра, проходная  сторона новая:

Р - ПР_новая = (D_min + Z) ± = (28,014 + 0,009) ± = 28,023 ± 0,002 = 28,025_-0,004