Ввод в технологический процесс операции снятия фасок на прутках круглого сечения. Общая компоновка и основные узлы специального станка для снятия фасок на прутках. Экономическая эффективность предлагаемых нововведений, экологичность конструкций.
Аннотация к работе
В условиях современного машиностроения подготовка заготовок к обработке играет важную роль. На ВАЗе из прутков круглого сечения изготавливается большая номенклатура деталей. Большое значение имеет срок службы цанговых патронов в токарных автоматах, так как после операции отрезки на торцах прутков остаются заусенцы, которые царапают цанговые патроны зажимных механизмов. В дипломном проекте совершенствуется операция подготовки прутков к последующей обработке на токарных автоматах путем разработки станка для обработки фасок на прутках. В связи с этим задачами дипломного проекта являются: 1 Ввести в технологический процесс операцию снятия фасок на прутках круглого сечения. Станок (чертеж 04.36.616.00.000.СБ) предназначен для токарной обработки фасок на торцах пруткового материала круглого сечения длиной от одного до четырех метров. Станок может использоваться в производствах, где по технологическому процессу есть необходимость снятия фаски на торцах пруткового материала перед запуском его в обработку на токарных прутковых автоматах. Станок состоит из следующих агрегатов и узлов: - агрегат «головка силовая» 1 (чертеж 04.36.616.01.000.СБ), которая обеспечивает ускоренную рабочую подачу режущего инструмента в зону обработки и позволяет реализовать оптимальные скорости резания; - агрегат «станина» 2, которая выполняет функции: несущую силовую по восприятию всех нагрузок от технологического процесса и связующую межагрегатную для образования единого комплекса - «станка»; - механизм «механизм зажима» 3 (чертеж 04.36.616.03.000.СБ), который обеспечивает позиционирование заготовок-прутков круглого сечения и зажим для удержания от сил резания при обработке фасок; - узел «резцовая головка» 7 (чертеж 04.36.616.07.000.СБ), которая позволяет производить обработку фасок на всем диапазоне прутков; - узел «ограждение», который обеспечивает условия безопасной работы на станке и формирует направленное движение стружки в тару; - узлы «упор» 5 и «привод упора» 6 обеспечивают осевое позиционирование заготовок-прутков; - агрегат «гидропневмооборудование» обеспечивает работу механизмов станка по циклограмме; - агрегат «электрооборудование» предназначен для создания безопасных условий работы на станке в соответствии с циклограммой. В резцовой головке установлено два резца, которые оснащены неперетачиваемыми сменными четырехгранными пластинами из твердого сплава Т5К10. Визуально определяет, что прутки соответствуют требованиям: длина 1000…4000 мм, круг диаметров 16…80 мм. После этого оператор продвигает пруток вдоль оси до касания в упор осевого базирования прутка, зажимает пруток, подает команду с пульта - «зажим», убирает упор в исходное положение. На этом этапе цикл работы завершен и станок готов к повторению циклов. 2.2 Разработка конструкции и расчет зажимного механизма Для установки заготовок на металлорежущие станки применяют станочные приспособления. Также применение станочных приспособлений позволяет обоснованно снизить требования к квалификации станочников основного производства в среднем на разряд, объективно регламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить технологические возможности оборудования. Рассмотрим расчетную схему закрепления прутка (рис.2.1). Пруток с диаметром DЗ установлен в призмах с углом a а нагружен моментом М. Рис.2.1 Схема закрепления прутка Расчет силы закрепления производится по методике ([2], табл. Сила закрепления определяется по формуле (2.1) , (2.1) где К - коэффициент запаса, который определяется по формуле , (2.2) где К0 = 1,5 - коэффициент гарантированного запаса; К1 = 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил из-за случайных неровностей на обрабатываемой поверхности; К2 = 1 - коэффициент, характеризующий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента; К3 = 1,3 - коэффициент, характеризующий постоянство силы закрепления в зажимном механизме. В формуле (2.1) М - крутящий момент, который определяется по формуле , (2.3) где Рz = 961 Н - тангенциальная составляющая силы резания; r = 0,02 м - радиус прутка. Активная площадь поршня в штоковой полости определяется по формуле , (2.7) где D = 50 мм - диаметр поршня; d - диаметр штока, мм. Принимаем противодействие в штоковой полости p2 = 0,5 МПа. Выбор конструкции шпиндельного узла. Скоростной коэффициент определяется по формуле ; (2.12) где KV - скоростной коэффициент, зависящий от схемы шпиндельного узла; d - диаметр под передней опорой, мм; n - максимальная частота вращения шпинделя, об/мин. Значение показателей Источник информации базовый проектный 1 2 3 4 5 6 1 Годовая программа выпуска Пг, шт 420000 420000 задание 2 Норма штучного времени на операцию, в т.ч. машинное время Тшт, мин Тмаш, мин 0,8 0,65 0,3 0,7 0,2 0,55 Расчет Расчет 3 Часовая тарифная ставка: -рабочего оператора -наладчика Сч, руб Счнал, руб 23,43 27,54 23,43 27,54 Данные кафедры «ЭО и УП» 4 Коэффициент доплат до часового, дневного и месячного фондов Кд 1,4 1,4 - // - 5 Коэффициент доплат за проф. мастерство (начиная с 3-го разряда) Кпф 1,