Аннотация
В данной курсовой работесогласно задания на проектирование проведен анализ исходных данных, приведенысостав и свойства детали, описана технология изготовления детали, назначение иусловия работы детали, ее износы. Приведено приспособление для механическойобработки детали, выбрано оборудование и инструмент. Произведены расчеты, а также нормирование технологической операции. Описана конструкция и принципдействия детали. Рассчитана технико-экономическая эффективность примененияприспособления, выполнен эскиз технологической операции.
Введение
Эффективностьпроизводства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции вомногом зависит от опережающего развития производства нового оборудования, машин,станков, от всемирного внедрения методов технических вопросов и экономическуюэффективность технологических и конструкторских разработок.
Курсовое проектированиезакрепляет, углубляет и обобщает знания полученные студентом во времялекционных и практических занятий. В процессе курсового проектирования студентвыполняет комплексную задачу по курсу, подготавливаясь к дипломномупроектированию. Наряду с этим курсовое проектирование должно научить студентапользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, умело, сочетаясправочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучениякурса.
1. Аналитическаячасть
Для выполнения заданнойаналитической операции – фрезерование паза – выбираем фрезерование навертикально-фрезерном станке дисковой фрезой. Выбранные станок и фрезерныйинструмент являются универсальными, что облегчает их подбор и использование,удешевляет производство. Применение концевой фрезы в данном случае несообразно, так как оно требует предварительного просверливания отверстия наглубину паза, что увеличивает время обработки. Таким образом, целесообразнопринять обработку дисковой фрезой на вертикально фрезерном станке.
Фрезерование можновыполнить несколькими способами. Отличительные признаки способа – числоодновременно обрабатываемых фрез, конструктивные особенности приспособления,модель станка, вид рабочих и вспомогательных движений, осуществляемыхобрабатываемой заготовкой и инструментом. Так, выполняют фрезерование:одновременно несколько поверхностей заготовки, последовательное,параллельно-последовательное, на поворотных приспособлениях или столах,непрерывное. Криволинейные поверхности фрезеруют фасонными фрезами, по копиру ииспользованием кинематических цепей.
1.1 Выбортехнологического оборудования
Согласно заданияприменяем для фрезерования паза вертикально-фрезерный станок 6Р12Б со следующейтехнической характеристикой:
Размеры стола –320/1250мм.
Число степеней числаоборотов – 18
Число оборотов –50/2500об/мин.
Подача стола:
Продольная – 40/2000мм.
Поперечная – 40/2000мм.
Вертикальная –13,3/666,6мм
Мощность электропривода –11квт
Габаритные размеры:
Длина – 2750мм.
Ширина – 2230мм.
Высота – 2450мм.
Масса без выносногооборудования – 2650кг
1.2 Выбор режущего иизмерительного инструмента
В качестве режущегоинструмента принимаем дисковую фрезу ГОСТ 3755-78 диаметром D=80мм., шириной В=20мм., число зубьев– 18.
В качестве измерительногоинструмента принимаем штангельциркуль ЩЦ – 2 ГОСТ166-80 с предельнымиизмерениями 0/180мм. И с точностью отсчета 0,02.
1.3 Описаниеконструкции и принцип действия приспособления
Приспособление служит дляфрезерования деталей типа стаканы, поршня цилиндры и состоит из таки составныхдеталей как:
Тиски, с призматическимигубками регулирующиеся по вертикали и приспособления для закрепления.
При фрезеровании стакан зажимаетсяв тиски с ручным приводом. В станке может вертикально перемещаться консоль снабженнаянаправляющими для поперечных салазок. Поворотная часть закрепляется на поперечныхсалазках и несет стол, на котором непосредственно или в приспособлениикрепиться заготавливаемая заготовка. Таким образом, заготовка может иметьвертикальное перемещение (с консолью), горизонтальное, параллельно оси шпинделя(с поперечными салазками), и горизонтальное, перпендикулярное оси шпинделя придвижении стола по направляющим поворотной части. Фреза закрепляется на оправе,один конец которой в сою очередь укрепляется в шпинделе. Движение подачиосуществляется столом: механическая подача осуществляется от отдельного электродвигателячерез коробку подач, находящуюся в консоли. Устройство коробок скоростей икоробок передач фрезерных станков аналогично устройству этих узлов у токарных исверлильных станков.
2. Технологическаячасть
2.1 Описание технологиимеханической обработки детали
На основании исходныхданных определяется тип производства. Тип производства являетсяорганизационно-технологической характеристикой производственного процесса, определяетособенности разработки технологии по всем этапам проектирования. Типпроизводства определяется приближенно, в зависимости от годовой программывыпуска деталей и их массы.
N – (1800*10)/253=76 шт.
При массе детали 0,15 кг.И производственной партии 76 шт., тип производства мелкосерийное.
При разработкетехнологического процесса механической обработки перед технологом возникаетзадача: выбрать вариант обеспечивающий наиболее экономичное решение.
Современные способымеханической обработки и большое разнообразие станков, а также новые методыэлектротехнической, электроэрозивной и ультразвуковой обработки металлов,полученные заготовки методом точного литья, точной штамповки, порошковойметаллургии – все это позволяет создать различные варианты технологии,обеспечивающие изготовление изделий, полностью отвечающие всем требованиямчертежа.
Намечая технологическиймаршрут обработки детали, следует придерживаться следующих правел:
— с целью экономии трудаи времени технологической подготовки производства использовать типовые процессыобработки деталей и типовых поверхностей деталей:
— использовать повозможности только стандартный режущий инструмент:
— не проектироватьобработку на универсальных станках, применение уникальных дорогостоящих станковдолжно быть экономически оправдано.
Краткое описаниетехнологии механической обработки детали:
1.Мойка, чистка
2.Сверлильная операция
А. Установить деталь вприспособление. Сверлить отверстие диаметром Q-30мм.
Б. Переустановить детальв приспособление. Сверлить отверстии диаметром Q- 32мм.
3. Контрольная операция.
Принятые обозначения:
n – частота вращения;
s – подача;
t – глубина сверления;
v – скорость сверления.
t = 16 – 14 / 2 = 2/2 = 1 мм.
При обтачивании детали изстали при глубине сверления до трех мм подача составляет:
s = 0,7 мм/об.
Уточняем подачу попаспорту станка (s = 0,7 мм/об).
Рассчитаем скоростьрезания:
v = πdn/1000.
Отсюда следует, что:
n = 1000 v / πd =1000 · 56,8/ 3,14 · 16 = 56800/50,24 = 1130,57
m xv yv 0,267 0,20,6
v = Cv / T t s= 150 / 90 · 1 · 0,7 = 150 / 3,3 · 1 · 0,8 = 150 / 2,64 = 56,8
Проведя аналогичныйрасчет для операции токарно-винторезная (010), получили следующее:
t = 5 мм;
s = 0,25 мм/об;
n = 720 об/мин;
T = 90 мин.
Аналогично рассчитываютсярежимы резания для других операций.
2.2 Выборсредств технологического оснащения и расчет режимов обработки
Сверление отверстий будемпроизводить на вертикально — сверлильном станке 2Н118.Основные данные значение Размеры рабочей поверхности стола 420*380 Наибольшее вертикальное перемещение шпинд., Мм. 180 Число ступеней частоты вращения шпинделя 12 Частота вращения шпинделя, об/мин. 180-2800 Число ступеней подач 6 Подача шпинделя, мм/об. 0,1 – 0,87 Крутящий момент на шпинделе, кгс. М 8,80 Мощность Эл. Двигателя, кВт. 2,0
Тип и модель станкавыбирают в зависимости от выполняемой операции обработки и габаритных размеров детали.
Выбираем дисковое,крупной серии ГОСТ 4010 – 64. Материал – быстро режущая сталь Р18, d=18. L=125. Lo=80мм.
В мелкосерийномпроизводстве обычно используется универсальный измерительный инструмент.Выбираем штангельциркуль ШЦ-I ГОСТ166-80 с пределами измерений о-125мм. И точностью отсчета – 0,1мм.Штангенглубиномер ШГ ГОСТ 162-80 с пределами измерений о-250мм. И точностьюотсчета – 0,05мм.
2.3 Нормированиетехнологической операции
Основными элементамирежима фрезерования являются: глубина сверления t, мм.: подача S,мм/об.: скорость сверления Vм/мин.: частота вращения n,об/мин: сила сверления Pz, кгс:потребная мощность Nnom, кВт.Выбранный режим сверления должен соответствовать кинематическим и динамическимвозможностям станка /8,9,10/.
Глубина сверления,толщина слоя металла, срезаемого за один переход инструмента, мм: при сверленииt = D/2.
Подачу выбирают с учетоммеханических свойств обрабатываемого материала, требуемого класса шероховатостиобрабатываемой поверхности, типа и прочности фрезерующего инструмента, мощностипривода станка и других ограничивающих факторов. Практически выбранная величинаподачи должна быть равной той, которую имеет станок.
Период стойкости режущегоинструмента – период работы до его затупления, так как период стойкостиинструмента оказывает наибольшее влияние на скорость резание, правильный выборэтого фактора имеет большое значение. Для сверл из быстрорежущей сталидиалетром до 20 мм – 25 – 40 мин.
Определяем скорость присверлении по формуле:
Vp=Cv*Dqv*Kv = 7*90,4*1,1
Tm txv Syv 30,02*5*0,20,7=28,5 м/мин
Где: D-диаметр инструмента, мм:
Kv-поправочный коэффициент:
Cv, qv,Xv,Yv,m – табличные данные.
Kv = Kev* Kmv*Kuv = 1*(75|38)-0,9*1 = 1,1
Где: Kev – коэффициент, учитывающий глубинуотверстия зависимости от диаметра:
Kmv – поправочный коэффициент,учитывающий влияние обрабатываемого материала:
Kuv – поправочный коэффициент, зависящийот материала режущей части инструмента по формуле:
To = t / n s
Для операции 010 To = t / n · s = 5 / 1856 · 0,25 = 5 / 464 = 0,01077 мин.
Для операции 015 To = t / n · s = 1 / 1130,57 · 0,7 = 1 / 791,4 =0,00126 мин.
Определениевспомогательного времени.
Расчет вспомогательноговремени на операцию заключается в определении и последующем суммировании:
1) времени наустановку и снятие детали
2) времени, связанногос каждым проходом в операции
3) времени наконтрольные измерения
В качестве главногофактора продолжительности времени на установку и снятие детали принят весдетали. При весе детали 0,15 кг., в приспособлении с накидной крышкой креплениемгайкой или винтом от руки tуст =0,27 мин.
Вспомогательное время,связанное с проходом при работе на вертикально-сверлильных станках, состоит извремени на комплекс приемов управлением станком, связанных с проходом, котороевключает время на приемы «Подвод инструмента к детали», «Включение и выключениеподачи», «отвод инструмента в исходное положение.». Вспомогательное время навыполнение одного прохода, при сверлении и ручной подаче tпр = 0,07 мин.
Время на контрольныеизмерения выбирается в зависимости от диаметра и длины сверления, а также отхарактеристики обрабатываемого материала tизм = 0.08 мин. Тв = tуст + Тпр + Тизм = (0,27+0,07+0,08)*2 = 0,84мин.
To = t / n s
Для операции 010 To = t / n · s = 5 / 1856 · 0,25 = 5 / 464 =0,01077 мин.
Для операции 015 To = t / n · s = 1 / 1130,57 · 0,7 = 1 / 791,4 =0,00126 мин.
Аналогично рассчитываютсянормы времени для других операций.
qот=/>=/>
где V – суммарный объём N, м3;
V=Vзд/> N=16/>104/>14=22,4/>105 м3
2.4Основы технического нормирования. Пути сокращения затрат времени на выполнениеоперации
Основытехнического нормирования
Нормой времени называется регламентируемые затраты,необходимые для выполнения данной операции в нормальных производственныхусловиях.
Норма времени может быть установленарасчетным, укрупненных нормативов, статистическим или опытным методом.
Наиболее прогрессивный метод – расчетный,так как он учитывает передовую технологию, современное оборудование, нормальныеусловия и организацию труда надлежащей квалификации. Для расчета временииспользуют соответствующие формулы. Например, для токарных, резьбонарезных,сверлильных работ, для зенкерования, развертывания и фрезерования:
/>,
где />– минутная подача, [мм/мин];
/>– частота вращения, [мин-1];
/>. – подача на 1 оборот шпинделя;
/>– длина рабочего хода (рис. 1), которая определяетсяпо формуле:
/>
где />– врезание инструмента,
/>– выход инструмента,
/>– длина обрабатываемой поверхности детали.
Расчетный метод трудоемок, поэтомуприменяется он, в основном, в массовом производстве.
/>
Рис. 1 — Длина рабочего ходаинструмента
Если основное технологическое времяявляется ручным />то оно определяется по нормативам,разработанным для различных работ, например, слесарно-сборочных.
Норма вспомогательного времени обычносвязана с выполнением перехода вручную. Назначаются затраты времени понормативам. Нормативы разрабатываются по результатам хронометрирования операций(переходов), выполняемых вручную.
Расчетный метод нормированиятрудоемок, вследствие чего его чаще применяют в массовом производстве. В техслучаях, когда число одинаковых изделий, подлежащих изготовлению, невеликопользуются методом укрупненных нормативов, создаваемых на базерасчетного метода.
Для разработки такихнормативов детали разбивают на группы (втулки, кольца, зубчатые колеса и т.п.).Используя расчетный метод, нормируют операции технологических процессовизготовления отдельных представителей групп. По полученным результатам стоятграфики, на которых по оси ординат откладывают затраты времени на выполнениеоперации, а по оси абсцисс – один из характерных параметров изготовляемойдетали. С помощью такого графика можно установить нормы времени на выполнениеоперации по изготовлению деталей промежуточных размеров. Если норма временизависит от двух размеров (рис. 2), то строят семейство кривых, позволяющихучесть зависимость нормы и от другого размера. Zi max = dз max — dд min = 16 — 13,6 =2,4
Zi min = dз min — dд max = 15,93 – 14 =1,93
2 2
2Zo = 2 (Ti-1+ Rzi-1 + √ρi-1 + εyi )
ρi-1 = 0 εyi = 0
2Zo = 2 (0,06 + 0,06) = 0,21
/>
Рис. 2 — Кольцо (а) и зависимостьзатрат времени на его изготовление от диаметра D и толщины H(б)
При использовании статистическогометода норму времени устанавливают на основании статистических данных озатратах времени на выполнение аналогичных операций на станках одинаковоготипоразмера.
Опытный метод нормирования заключается втом, что нормирование поручается работнику, обладающему большимпроизводственным опытом и использующему его при назначении нормы времени.
Оба последних метода учитывают лишьпрошлые достижения. Несмотря на это, статистический и опытный методынормирования используют в мелкосерийном и единичном производствах, так как онитребуют малых затрат времени и расходов на нормирование.
Путисокращения затрат времени на выполнение операции
Анализ формул, по определениюштучно-калькуляционного времени />:
/>,
показывает, что его можно уменьшитьлибо путем сокращения подготовительно-заключительного (/>) и штучного времени (/>), либоувеличением объема партии изготовляемых изделий />.
Путисокращения подготовительно- заключительного времени
Затраты времени на подготовку кработе складываются из времени />получения и ознакомления рабочегос заданием, />полученияи установки на станке инструментов и приспособлений (а по окончании работы ихсъема и сдачи) и времени />статической настройкитехнологической системы:
/>.
Сокращению затрат времени/>способствуетчеткость в постановке задачи, исчерпывающе и ясно написанный технологическийпроцесс и легко читаемый чертеж. Обеспечение этих требований ложится наинженерно-технический состав.
Своевременная доставка к рабочемуместу чертежей, технологической документации. Управляющих программ,инструментов, приспособлений и заготовок зависит от совершенства организациипроизводства.
Для уменьшения затрат времени наустановку приспособлений и инструмента на станке обычно используют методывзаимозаменяемости. Их положение на станке достигается путем соприкосновенияповерхностей основных баз приспособления или инструмента с исполнительнымиповерхностями станка и последующего закрепления.
Значительная доляподготовительно-заключительного времени приходится на статическую настройку технологическойсистемы. Использование различных регулировочных устройств, позволяющих быстро ис достаточной точностью придать требуемое положение относительно рабочихорганов станка, существенно облегчает задачу статической настройки.
С целью ускорения процесса настройкитехнологической системы широко используют сменные резцедержатели, револьверныеголовки и сменные инструментальные магазины с заранее настроенным инструментом.
Путисокращения штучного времени
Из анализа формулы штучного времени />следует, чтооно может быть сокращено главным образом за счет оперативного времени:
/>,
поскольку доля остальных слагаемых вштучном времени не велика. Сокращение />возможно путем либо уменьшения />и />, либо полнымили частичным совмещением во времени переходов в операции.
Пути сокращения основноготехнологического времени, если оно является машинным, указывает формула, соответствующаяметоду обработки детали, например при точении:
/>.
Сокращение машинного времени можетбыть достигнуто за счет уменьшения пути относительного движения с рабочейподачей инструмента и заготовки, сокращения числа рабочих ходов />, повышения режимовобработки, совмещения во времени основных переходов,
Наибольший эффект в уменьшении путирабочего хода инструмента получается при распределении длины обрабатываемойзаготовки между несколькими режущими инструментами. Например, обработкаповерхности вала двумя резцами (рис. 3) №оп Наименование t шт. t ос t всп t отд t обсл
005
010
015
020
025
030
Отрезка
Токарно-винторная
Автоматная токарно-револьверная
Вертикально-сверлильная
Горизонтально-фрезерная
Промывка
0,005
0,0107
0,0211
0,00833
0,005
0,033
0,0028
0,005992
0,011816
0,00466
0,0028
0,01848
0,0012
0,002568
0,005064
0,00199
0,0012
0,00792
0,00025
0,000535
0,001055
0,0004165
0,00025
0,00165
0,00075
0,001605
0,003165
0,001249
0,00075
0,00495 ИТОГО 0,08313 0,046548 0,019942 0,004156 0,012469
дает сокращение />почти вдвое по сравнениюс обработкой одним резцом.
/>
Рис. 3 — Обработка поверхности двумярезцами
Сокращение пути относительногодвижения инструмента и заготовки может также осуществляться за счет длин навход и выход режущего инструмента. На рис. 4 а показано уменьшение />путемувеличения диаметра фрезы, а на рис. 4 б — за счет совмещения оси фрезы сплоскостью симметрии заготовки. В обоих случаях />.
/>
Рис. 4 — Способы уменьшения«недобега» инструмента
Уменьшению длин на вход и выходрежущего инструмента способствует повышение точности работы механизмоввключения рабочей подачи, точности размеров заготовки в направлении рабочейподачи, точности ее базирования.
Число рабочих ходов />зависит от припуска наобработку, мощности станка и требований к точности получаемых размеров. Достичьсокращения числа рабочих ходов можно приближением размеров и формы заготовок кготовой детали. Использование устройств адаптивного управления упругимиперемещениями в технологических системах также приводит к сокращению />. Стабилизациясилы резания при обработке приводит не только к снижению />, но и повышениюточности выдерживаемых размеров. Повышение же точности заготовки на предшествующихоперациях позволяет сократить />на последующих операциях.
Одним из эффективных средствуменьшения машинного времени является повышение режимов резания. Выбор режимоврезания тесно связан с требуемой точностью детали, качеством поверхностныхслоев материала и стойкостью режущего инструмента.
Подача лимитируется допускаемой приобработке силой резания, от значения которой зависят упругие перемещения втехнологической системе и качество поверхностного слоя обрабатываемойзаготовки. Скорость резания лимитируется размерной стойкостью режущегоинструмента и количеством образовавшейся в процессе резания теплоты,деформирующей технологическую систему и влияющей также на качествоповерхностного слоя.
Значительное сокращение машинноговремени при выполнении операции дает совмещение во времени основных переходов.Например, обработка поверхностей различных диаметров заготовки блока зубчатыхколес на многорезцовом станке 12-ю инструментами (рис. 5.). Машинное время вэтом случае будет равно машинному времени наиболее длительного основного перехода:
/>,
где />— затраты времени на выполнениеi-го основного перехода.
/>
Рис. 5 — Совмещение во времениосновных переходов при многорезцовой обработке блока зубчатых колес
Сокращение основного технологическоговремени. Если оно является ручным, может быть достигнуто механизацией ручноготруда.
Доля вспомогательного времени воперативном времени может быть значительной, а в ряде случаев и превосходитьего. Повышение режимов обработки, применение новых видов инструментов,оснащенных твердыми и сверхтвердыми материалами, внедрение более быстроходногои мощного оборудования способствует росту доли вспомогательного времени.Поэтому во многих случаях сокращение вспомогательного времени является решающимфактором в повышении производительности труда.
Вспомогательное время может бытьсокращено двумя путями: непосредственным сокращением времени, затрачиваемого навыполнение вспомогательных переходов, и совмещением выполнения вспомогательныхпереходов с основными.
Непосредственное сокращение />возможно за счет уменьшения затратвремени на замену обработанной заготовки; увеличения скорости холостыхперемещений; уменьшения затрат времени на управление оборудованием иприспособлениями; уменьшением времени, затрачиваемого на контроль за ходомтехнологического процесса.
Установка с требуемой точностьюзаготовок отнимает много времени (для крупногабаритных деталей иногда занимают8-10ч). Применение специальных, универсальных оснащенных быстродействующимипневматическими, гидравлическими, электромеханическими зажимами обеспечиваетбазирование по правилу шести точек с меньшими затратами времени.
Для уменьшения затрат времени навспомогательные перемещения все современные станки оснащаются механизмамиускоренных перемещений рабочих органов и автоматическими устройствами,обеспечивающими переход к рабочей подаче.
Время, затрачиваемое на управлениестанком и приспособлением, сокращают в результате концентрации управления водном месте, а на тяжелых станках пульты дублируют, что позволяет управлятьстанком с разных точек рабочего места.
Оснащение современных станковизмерительными устройствами, устройствами цифровой индикации, диагностикасостояния станка и инструментов позволяет сократить затраты времени на контрольза ходом технологического процесса.
К уменьшению оперативного времениприводит полное или частичное совмещение вспомогательных переходов свыполнением основных. Примером такого совмещения может служить установкаочередной заготовки в конце поворотного стола фрезерного станка в то время, какна другом его конце идет обработка предшествующей заготовки (рис.22.6 а). Поокончании обработки стол поворачивается на 180o, начинаетсяобработка очередной заготовки, а на свободном конце стола обработаннаязаготовка заменяется новой.
/>
Рис. 6 — Обработка на двухпозиционномстанке (а) и «маятниковая» обработка (б)
Совмещение времени установкизаготовки с ее обработкой может быть получено и при «маятниковой» обработке(рис. 6 б).
Структуравременных связей в операциях технологического процесса
Структура оперативного времени воперациях могут отличаться в зависимости от способов выполнения основныхпереходов, степени совмещения выполнения основных и вспомогательных переходов;числа потоков, дублирующих выполнение одинаковых переходов при изготовленииодноименных изделий.
При осуществлении операции основныепереходы могут быть выполнены тремя способами: последовательно;параллельно-последовательно и параллельно (рис.7).
При последовательной обработкезаготовки выполнение основных переходов следует один за другим (рис.7 а).Поэтому, время, затраченное на выполнение основных переходов:
/>,
где />– число основных переходов воперации.
qот=/>=/>
где V – суммарный объём N зданий, м3;
V=Vзд/> N=16/>104/>14=22,4/>105 м3
где Vзд — суммарный строительный объём здания
/>
Рис. 7 — Обработка заготовки валаразличными способами
При параллельно-последовательнойобработке группа инструментов одновременно обрабатывает одни поверхностизаготовки, а затем группа этих же (или других) инструментов обрабатывает другие(или те же) поверхности той же заготовки (рис.22.7 б). Время, затраченное надве группы основных переходов, составит сумма времени выполнения наиболеедлительных переходов в каждой из групп основных переходов:
/>,
где />– число групп основных переходов.
/>
Рис. 8 — Три способа осуществленияосновных переходов при многоместной обработке
Параллельный способ обработки характеризуетсяодновременностью обработки поверхности заготовки многими инструментами. Поэтомуосновное технологическое время равно наибольшему времени обработки одной илинескольких поверхностей равноценных по затратам времени (рис.22.7 в-д):
/>.
Все три способа выполнения основныхпереходов можно вести как при одноместной (рис. 7), так и при многоместнойобработке (рис. 8).
Оперативное время, приходящееся примногоместной обработке на одну заготовку, будет равно оперативному времени/>обработки nзаготовок, отнесенному к числу />:
/>.
Условиятруда и его производительность
Производительность труда каждогоработника в значительной мере зависит от интереса к выполняемой работе иусловий труда. Работа, которая увлекает, делают быстрее, и человек при этомустает меньше, поэтому очень важно, чтобы работник, получающий задание, понималцель и значение предстоящей работы и был заинтересован в ней. Утомителен труд,сводящийся к чисто механическим однообразным действиям, как это часто бывает впоточном производстве. Так как он притупляет сознание и внимание человека иможет привести к травмам. Учитывая это, на заводах массового производства времяот времени переставляют рабочих с одних операций на другие.
Условия, в которых человекуприходится трудиться, существенно влияют на утомляемость, а следовательно, и напроизводительность труда. Удобное положение работающего на рабочем месте,простота и удобство управления процессом, чистота, свежий воздух, нормальнаятемпература воздуха и освещенность помещения, отсутствие излишнего шума, четкаяорганизация производства, удобная одежда, доброжелательные отношения вколлективе прямым образом отражаются на производительности труда.
Социологические исследования,проведенные на одном из московских станкостроительных заводов, показали, чтонаибольшего уровня производительность труда достигает через 45 мин после началасмены, снижается за 15 мин до обеда, и опять достигает максимума через 15 минпосле обеда и постепенно падает за 1 ч до конца смены (рис.22.9). Теми жеисследованиями было установлено, что плохое настроение рабочего приводит кснижению производительности его труда на 9—18%.
/>
Рис. 9 — Изменение уровняпроизводительности труда в течение смены
Забота о человеке должна лежать воснове разработки технологических процессов, конструкций оборудования итехнологической оснастки, планировки оборудования, организации производства ирабочих мест, культурного и бытового обслуживания .
3. Проектно конструктивная часть
3.1 Схемабазирования и расчет погрешности базирования детали
Требуемая точностьобработки обеспечивается определенным положением детали относительно режущегоинструмента. Положение детали при обработке, как и любого твердого тела впространстве, характеризуются шестью степенями свободы, определяющимивозможность перемещения и поворота детали относительно трех координатных осей.При базировании деталей число, характер и расположение базирующих поверхностейследует выбирать такими, чтобы можно было обеспечить надлежащую и достаточноточную установку их, возможность необходимого относительного движения деталейили их неподвижность относительного узла станка, на котором они устанавливаютсянепосредственно или закрепляются при помощи различных приспособлений.
Назначение баз примеханической обработке деталей – сложное и ответственное дело. От правильногорешения этого вопроса зависит успех и качество обработки.
Погрешность базированияесть отклонение фактически достигнутого положения заготовки при базировании оттребуемого: определяется как предельное поле рассевания расстояний междутехнологический и измерительной базами в направлении выдерживаемого размера.
При базировании детали понаружной цилиндрической поверхности в призму с углом 2альфа при обработкеплоской поверхности под углом B =90гр. К оси симметрии призмы погрешность базирования детали будем определять поформуле //:
Еб = (0,5IТd) |sinальфа. Qгод = S1 /> m =4616/>20000=92,320Мвт ч
где: S1 –площадь, ограниченная кривой Qот=f(n) и осямикоординат
графика, мм2
S1=/>мм2
3.2 Расчетпотребных усилий зажима детали
Схема закрепления деталии зажимной механизм должны удовлетворять следующим требованиям:
— в процессе зажима недолжно нарушаться положение детали, заданное при базировании.
— усилия зажима должныбыть достаточными. Чтобы исключить возможность смещений и вибраций детали впроцессе обработки
— силовой механизм долженбыть быстродействующим и легко управляемым
— при применении ручногопривода конструкция зажимного механизма должна соответствовать требованиямэргономики сила закрепления рукой не более 145-195 Н, в смену должно быть неболее 750 закреплений
— следует избегатьчрезмерных усилий зажима
— ответственные детализажимного механизма должны быть прочными и износостойкими
— конструкция должна бытьудобной в наладке и эксплуатации.
При обработке детали насверлильном станке и зажиме детали в призме требуемая сила зажима определяетсяпо формуле /15/:
/>
Фактические силы зажимадетали, создаваемые зажимными механизмами, должны равняться расчетным силамзажима или быть несколько больше их. Величина фактических сил зажима детализависит от величины исходной силы Q привода передаточного отношения между фактической силой зажима детали иисходной силой Q для конкретногозажимного устройства приспособления.
3.3 Выборконструкции и расчет зажимного механизма
Зажимные устройстваприспособлений служат для закрепления и раскрепления деталей, обрабатываемых настанках.
При небольшой силе зажимацелесообразно применить винтовой, ручной зажим. Винтовые ручные зажимы находятбольшое применение в станочных приспособлениях вследствие их простоты инадежного закрепления обрабатываемых деталей. Закрепление обрабатываемыхдеталей винтовыми зажимами в приспособлениях производится ключами, ручками,гайками, гайками-головками, установленные на конце винта.
Расчет силы зажимапередаваемой гайкой с рукояткой. Определяем силу, приложенную на рукояткерезьбового зажима Н1 = Ндв= 955 об/мин, /> рад/сек.
/>об/мин/> рад/сек.
/> об/мин/> рад/сек.
3.4Технико-экономическая эффективность применения приспособления
Экономическое обоснованиеприменения приспособления сводится к оценке экономической эффективности егоприменения. Эффективность основывается на сопоставлении затрат и экономии, возникающихпри его использовании в течение года. Приспособление считается рентабельным,если годовая экономия, получаемая от применения приспособления больше связанныхс ним затрат.
Расчет основал насопоставлении затрат и получаемой экономики. Приспособление эффективно если:
Эn>/P
Где: Эn – годовая экономия, руб.
Р – годовые расходы наприспособление, руб.
Эn = (Tшт –Тштn)*Cuz*N,руб.
Где: Тшт = 65 мин. –время обработки в универсальном приспособлении;
Тштn = 50 мин. – время обработки детали впроектированном приспособлении;
N = 1800шт. – годовая программа
Cuz – часовые затраты по эксплуатациирабочего места.
Cuz = Cbnz*Km,kon/4
Где: Cbuz = 95kon – практически скорректированные часовые затраты набазовом рабочем месте:
Km = 0.7*машинокоэффициент,показывающий, восколько раз затраты связанные с работой данной установки большечем у базовой.
Cuz = 95*0.7 = 66.5kon/u
Эn = (65-50)*66.5*1800=299,9
60
Готовые затраты наприспособление
P=Snp*(A+B)
Где: Snp=300руб, — стоимость приспособления
А=0,5 – коэффициентамортизации при окупаемости в 2 года:
В=0,1/0,2 – коэффициентучитывающий ремонт и хранение приспособления
Р=300(0,5+0,2)=210 руб.
Эn>p
4156>210
Приспособлениеэкономически эффективно.
Заключение
В данной курсовой работеописано фрезерование паза на основании исходных данных, конструктивно-технологическогоанализа и условий работы детали. Произведены расчеты механической обработкидетали, нормирование технологической операции, погрешности базирования детали,потребных усилий зажима, зажимного механизма, прочностные расчеты. Подобрано оборудованиеи инструмент для механической обработки детали. Выполнен рабочий чертеж детали,чертеж общего вида приспособления с указанием необходимых размеров, отклонений,шероховатостей.
Список используемойлитературы.
1. Блинов И.С. Справочник технолога механосборочногоцеха судоремонтного завода.
2. Справочник по ремонту судов. В двухтомах. Под ред. М.И. Чернова.
3. Шалимов А.В. Основы технологиисудостроения и судового машиностроения. Методические указания для выполнениякурсового проекта.
4. Горещенок И.Т. Справочные материалыдля курсового проектирования по технологии судового машиностроения.
5. Справочник о станочныхприспособлениях под ред. Б.Н. Вардошкина.
6. Болотин Х.С. Костромин Ф.П. Станочныеприспособления – М.: Машиностроение, 1973 – 344стр.