Проект участка цеха с детальной разработкой единичного технологического процесса изготовления детали Картер

 

      В зависимости  от вида производства технический  уровень и структура

станочных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного

производства в большинстве  случаев применяют специальные  станочные

приспособления. Специальные станочные  приспособления имеют одноцелевое

назначение для выполнения определенных операций механической обработки

конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при

исполнении. В условиях единичного и мелкосерийного производства широкое

распространение получила система  универсально-сборных приспособлений (УСП),

основанная на использовании стандартных  деталей и узлов. Этот вид

приспособлений более мобилен  в части подготовки производства и не требует

значительных затрат.

      Создание любого  вида станочных приспособлений, отвечающих требованиям

производства, неизбежно сопряжено  с применением квалифицированного труда. В

последнее время в области проектирования станочных приспособлений

достигнуты значительные успехи. Разработаны  методики расчета точности

обработки деталей в станочных  приспособлениях, созданы прецизионные патроны

и оправки, улучшены зажимные механизмы  и усовершенствована методика их

расчета, разработаны различные  приводы с элементами, повысившими  их

эксплуатационную надежность.

      Приспособление разработано  на продольнофрезерный станок  модели 6622

для обработки торцов картера в  размер 140-0,46.

      За базовое приспособление  взята однопарная стойка по  нормам МН2493-71.

На стойку можно устанавливать  слепные установочные приспособления, что

значительно снижает его стоимость. В сменном приспособлении при

фрезеровании размера 140-0,46 картер устанавливается на центровые пальцы

поз. 20 (круглый) и поз.21 (ромбический), крепится качалкой (поз.4). Чертеж

приспособления приведен на листе  графической части работы.

      Приспособление состоит  из плиты (поз.1) с укреплением  на ней опорной

колонки (поз.6сб). На плите располагаются  плотики (поз.26), закрепленные

болтами (поз.28). Прижимная планка (поз.30сб) устанавливается на оси

(поз.2). На прижимной планке имеется  качалка (поз.4) на оси (поз.6, 8) и

установочный винт (поз.7), который  служит для обеспечения более

качественного зажатия деталей.

      Закрепление заготовки  производится от пневмокамеры (поз.17), к которой

воздух из сети подводится через  штуцер (поз.16). Используется камера

одностороннего действия, при выпуске  воздуха в ней срабатывает  пружина.

Камера взята как целый покупной узел ГОСТ 3151-71. Она крепится болтами  к

кронштейну (поз.27сб), который, в свою очередь, крепится болтами (поз.28) к

плите (поз.1). Шток пневмоцилиндра соединен с рычагом (поз.19), который

является усилителем, увеличивая силу зажима детали в три раза. Усилие

передается через тягу (поз.13) на прижимную планку (поз.31сб). При

откинутой прижимной планке (поз.31сб) картер устанавливается на круглый  и

ромбический пальцы (поз.21, 22). Сжатый воздух подается в камеру и

связанная через рычаг (поз.13) со штоком тяга (поз.19) через прижимную

планку (поз.31сб) и качалку (поз.4) переводится  в крайнее левое положение.

Таким образом, деталь оказывается  зажатой и начинается обработка. После

обработки воздух выпускается из пневмокамеры, рычаг подает тягу вправо,

прижимная планка за счет противовеса  поднимается и деталь освобождается.

4.2. Расчет Приспособления

      4.2.1. Силовой расчет  приспособления

 

      Определяем по  рекомендациям литературы усилие  при фрезеровании размера

140-0,46 в картере:

      P = Cp(txp(sypz(z(Bzp(Dдp, (4.2.1)

 

      где Сp = 68; xp = 0,86; yp = 0,74; zp = 1; дp = -0.86 – коэффициенты

по справочнику [ ]

      t = 3,0 мм - глубина  резания;

      Sz = 0,3 мм/лезвие - подача  на лезвие инструмента;

      z = 6 - количество режущих  кромок;

      D = 500мм – диаметр  фрезы;

      В = 200 мм - ширина  режущей части.

 

      Рассчитываем

      Р = 68(3,00,86(0,30,74(6(2001(500-0,86 = 411,3 кГ = 4112 H.

 

      Согласно рекомендации  окружная сила для алюминия  принимается равной

25% от окружной силы резания  по стали.

      Р = 102,8 кГ ( 1030 H.

 

      Схема зажима заготовки  представлена на рис. 4.2.1.

 

Схема зажима

 

                                    [pic]

 

                  рис. 4.2.1. - усилие штока пневмокамеры,

       Q - усилие действующее  на прижимную планку для зажатия  детали.

      [pic]

      [pic]

 

      Определяем усилие  зажатия на качалку:

      [pic]

 

      Производим расчет  элементов пневмокамеры.

      Усилие возвратной  пружины принимается в размере  5% от усилия штока

пневмокамеры:

      Рпр = 0,05(400 = 20 кГ = 200 H.

 

      Из формулы

      [pic], (4.2.2)

 

      определяем диаметр  диафрагмы

      [pic], (4.2.3)

      где p = 4 кГ/см2 = 0,4 Мпа - давление сжатого воздуха  в сети.

      [pic]

 

      По ГОСТ 9881-71 принимаем  диаметр диафрагмы пневмокамеры:

      D = 125 мм, толщина 4 мм.

      Диаметр опорного  диска

      d = 0,75D, (4.2.4)

      d = 0,75(125 = 100 мм.

 

4.2.2. Точностной расчет приспособления.

 

      В процессе обработки  заготовки возникают отклонения  от геометрической

формы и размеров, заданных чертежом и техническим заданием, которые  должны

находиться в пределах допусков, определяющих наибольшие допустимые значения

погрешностей размеров и формы  заготовки или детали.

      Суммарную погрешность  установки найдем по формуле

      [pic], (4.2.5)

 

      где (u = 0,02 мм - погрешность,  связанная с размерным износом

инструмента;

      (д = 0,015 мм - погрешность,  связанная с температурной и  упругой

деформацией СПИД;

      (H  = 0,1((т, (4.2.6)

      (H = 0,1(0,7 = 0,7 мм - погрешность,  связанная с настройкой

инструмента,

 

      где (т  = 0,7 мм - допуск на заданный размер;

      (ст = 0,05 мм - погрешность  станка нормальной точности.

      [pic]

 

      Сравним полученную  величину с заданным допуском

      (( ( (т

      0,646 ( 0,7

 

      Вывод: полученная  погрешность не выходит за  границы допуска.

      4.3. Технологический  процесс сборки и расчет размерной  цепи редуктора.

 

      На базовом заводе  сборка производится стационарным  методом – вся

сборочная единица целиком собирается на одном рабочем месте. Расчленение

сборки на отдельные подсборки  нет. Выполнение операций повторяется  в

различных сочетаниях и последовательности. Проектируемый технологический

процесс сборки существенно отличается от заводского, а именно:

      1. технологический  процесс детально разработан  на сборку сборочных

единиц, групп и изделий с  расчленением его на операции и переходы

      2. сборка сборочных  единиц осуществляется на основе  полной

взаимозаменяемости

      3. на рабочем месте  выполняется одна технологическая  операция,

состоящая из небольшого количества переходов

      4. в основном применяются  специальные приспособления и  инструменты

(пневмозажимы и держатели, пневмоключи  и гайковерты), предназначенные для

небольшого числа сборочных  операций. Кроме того, сборка производится на

предварительно собранных сборочных  единицах, так как такая организация

сборочных работ значительно сокращает  длительность общей сборки по

сравнению со сборкой изделия непосредственно  из деталей.

      Сборка сборочных  единиц производится стационарно  на стендах.

      Сборка всего изделия  ведется ленточным методом на  движущемся

конвейере, скорость движения которого Vк = 0,2 м/мин.

      При полной взаимозаменяемости  точность замыкающего звена размерных

цепей достигается ужесточением размеров сопрягаемых деталей.

      Ниже дан расчет  одной из размерных цепей редуктора.

      Определяется номинальное,  наибольшее и наименьшее значение  замыкающего

звена "А" при установки крышки.

 

 

 

                                    [pic]

                          рис. 4.3.1. Эскиз сборки.

 

            1 - картер; 2 – подшипник; 5 – крышка; 6 – прокладка.

 

      Далее составляем  размерную цепь.

 

                                    [pic]

                          рис. Схема размерной цепи

 

      Номинальное значение "А"

      А = (18+5)-22 = 1 мм

 

      Наибольшее и наименьшее  значения замыкающего звена размера  "А":

      Аmax = (A2max+A3max)-A1min

      Amax = (5,3+18,1)-21,93 = 1,47 мм

      Amin = (A2min+A3min)-A1max

      Amin = (4,7+18,0)-22,07 = 0,63 мм

      [pic]

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

      5.1. Анализ опасных  вредных производственных факторов  и возможных

чрезвычайных ситуаций, возникающих  в проектируемом цехе.

 

      На участке механического  цеха по производству "картера"  редуктора

возможно возникновение нижеизложенных опасных вредных производственных

факторов.

 

      1. Образование в  воздухе дисперсных систем за  счет выделения пыли,

состоящей из твердых частиц обрабатываемого  и инструментального материала

размером более 1 мкм, которая систематически попадая на слизистые оболочки

работающего может вызвать раздражение  или повреждение (например, глаз)

      Попадая через  легкие с вдыхаемым воздухом  частицы могут приводить к

различной тяжести профессиональным заболеваниям.

      При использовании  СОЖ в воздухе производственных  помещений возникает

аэрозоли с размером жидких частиц менее 10 мкм - туманы, которые

отрицательно сказываются на параметрах микроклимата рабочей зоны. Попадание

СОЖ на слизистую оболочку глаза  человека может вызвать раздражение, а

систематическое попадание на открытые участки кожи (например, рук) вызывают

ухудшение ее состояния (шелушение, растрескивание и так далее).

      Метеорологические  условия  или  микроклимат   в   производственных

условиях определяются следующими параметрами:

      - температурой воздуха;

      - относительной влажностью;

      - скоростью движения  воздуха на рабочем месте.

      - освещением.

 

      Для комфортного  самочувствия человека важно  определенное сочетание

температуры, влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне.

Оптимальная величина относительной  влажности составляет 40% - 60%.

Повышенная влажность (более 85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения

испарения пота, а слишком низкая влажность (ниже 20%), вызывает пересыхание

слизистых оболочек дыхательных путей.

      Минимальная скорость  движения воздуха ощущаемая человеком,  составляет

0.2 м/с. Особенно неблагоприятные  условия возникают в том случае, когда

наряду с высокой температурой в помещении наблюдается повышенная влажность,

ускоряющая возникновение перегрева  организма. Вследствие резких колебаний

температуры в помещении, обдувание  холодным воздухом (сквозняки) на

производстве имеют место простудные заболевания.

 

      2. При работе на  станках из-за несоблюдения правил  безопасности могут

произойти несчастные случаи вследствие ранения стружкой, при прикосновении

к вращающимся патронам, планшайбам и зажимным приспособлениям на них, а

также к обрабатываемым деталям.

      В процессе резания  образуется отлетающая стружка.  При фрезеровании

образование отлетающей стружки представляет собой опасность для рабочих.

Большое значение для безопасности работы фрезеровщика имеет установка

режущего инструмента.

      Наличие на рабочих  местах, в проходах и проездах  металлической стружки

может привести к тяжелым ранениям рук и ног. Уборка стружки непосредственно

руками связана с опасностью их травмирования и не должна допускаться.

 

      3. Правильно спроектированное  и выполненное освещение в  механическом

цехе обеспечивает возможность  нормальной производственной деятельности,

сохранность зрения человека, состояние  его центральной нервной системы. От

освещения зависит производительность труда и качество выпускаемой

продукции. Неправильно подобранные  параметры искусственного освещения  могут

привести к повышенной утомляемости и, как следствие этого, к травмам

различной степени тяжести и  происхождения. Например:

           1) на  рабочей поверхности должны отсутствовать  резкие тени, т.

      к. их наличие  создает неравномерное распределение  поверхностей с

      различной яркостью  в поле зрения, искажает размеры  и формы объектов

      различения, в результате  повышается утомляемость, снижается

      производительность  труда; особенно вредны движущиеся  тени, которые

      могут привести  к травмам;

           2) в  поле зрения должна отсутствовать  прямая и отраженная

      блескость. Блескость  - повышенная яркость светящихся  поверхностей,

      вызывающая нарушение  зрительных функций (ослепленностъ), т. е.

      ухудшение видимости  объектов; ослепленность приводит  к быстрому

      утомлению и снижению  работоспособности; внезапная резкая  ослепленность