Дипломная работа: Проектирование цеха для производства стекловолокна
Фактическая скорость
резания:
Для дисковых фрез
для угловой фрезы
Минутную подачу
определяем по одной из фрез, в данном случае по угловой фрезе Sм=Sz*z*nф=0,08*18*100=144мм/мин
По паспорту станка
принимаем Sмф=125мм/мин
Фактическая подача на зуб
фрезы
Для дисковых фрез
Для угловой фрезы
Мощность на резание для
дисковых фрез определяем по формуле:
Е – величина,
определяемая по таблице; Е=0,05
к1 –
коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; к1=1,15
к2 –
коэффициент, зависящий от типа фрезы и скорости резания; к2=1
мощность на резание 3х
фрез Nрез=0,876кВт
для угловой фрезы:
Е=0,11 к1=1,15
к2=1,0
Суммарная мощность на
резание
Коэффициент использования
станка по мощности
Основное время
to=Lрх/Sмф
длина рабочего хода: для дисковых
фрез величина врезания и перебега
(y+)=30мм Lрх=l+y+=200+30=230мм
для угловой фрезы Lрх=120мм
время на врезание и
перебег в данном случае не учитывается , так как оно перекрывается временем на
врезание и перебег дисковых фрез
to=230/125=1,84мин
Вспомогательное время
определяется по элементам:
1. время на установку и
снятие детали. В универсальном приспособлении на столе с закреплением болтам с
планками tуст = 1,0 мин;
2. время, связанное с
переходом. При обработке плоскости фрезой, установленной на размер, tпер1 =
0,09 мин;
3. время на приемы, не
вошедшие в комплекс t¢пер = 0;
4. время на контрольные
измерения при фрезеровании плоскостей инструментом, установленным в размер с
абсолютной погрешностью до 0,1мм, включаемое в норму вспомогательного времени
tизм1 = 0,10 мин.
Поправочный коэффициент Кtв = 1.
Тогда вспомогательное время
tв = (tуст + åtпер + åt¢пер
+ Stизм
)Кtв = (1,0 +0,09 +0+0,1)1= 1,29 мин
и оперативное время
tоп = tо + tв = 1,84 +
1,29 = 3,13мин.
Штучное время:
Тшт = tоп[1 + (а + б)/100]
На
обслуживание рабочего места отводится время, которое составляет 1,4% от оперативного времени (а
= 4); на перерывы и отдых 4,4%
от оперативного времени (б = 4).
Тшт = 3,13[1 + (1,4 + 4,4)/100] = 3,13 × 1,058 = 3,31мин.
Расчёт режимов обработки
отверстий на радиально-сверлильном станке
На радиально-сверлильном
станке 2Н55 производится обработка отверстия в сплошном материале из стали 45.
Точность обработки ф10Н9, Ra=2,5мкм.
Для обработки отверстия
заданной точности и шероховатости рекомендуется следующий набор инструментов:
1.
спиральное сверло
ф8,5мм
2.
получистовой
зенкер ф9,75мм
3.
машинная
развёртка ф10Н9
Контроль отверстия
осуществляется калибром(пробкой)
1-ый технологический
переход
глубина резания при
сверлении:
t=0,25dсв=4,25мм
подачу выбираем по табл.
справочника технолога-машиностроителя т.2
для ф8.5 с учётом
последующей обработки зенкером и развёрткой рекомендуемая подача S=0,20…0,25мм/об
По паспорту станка
принимаем:
So=0,25мм/об
Расчётная скорость
резания определяется по формуле:
Т – стойкость сверла, для
ф8,5 Т=25мм
Для заданных условий
обработки коэффициенты и показатели степени следующие:
Сv=7 y=0,7 q=0,4 kv=0,8 m=0,2
Определяем расчётную
частоту вращения шпинделя:
по паспорту станка nд=700об/мин
Действительная скорость
резания
Определяем минутную
подачу
Крутящий момент при
сверлении
Коэффициенты следующие:
CM=0,0345 q=2,0 y=0,8 K1v=1
Расчётная мощность
резания при сверлении
nэд=1,5кВт η=0,75
проверяем возможность
резания при заданных режимах
Nэф=1,5*0,75=1,125кВт > Np=0,6кВт
Режим резания возможен
Машинное время сверления
2-ой технологический
переход
зенкеровать отверстие
ф9,75мм на глубину 11мм.
Глубина резания
t=0,5(D-d)=0,5(9,75-8,5)=0,625мм
Расчётная скорость
резания при зенкеровании
для данных условий
обработки
Cv=18 m=0,25 q=0,6 y=0,3 kv=1 x=0,2
рекомендуемая подача для
получистового зенкера
S0=0,5…0,6об/мин
С учётом паспортных
данных станка
S0=0,54об/мин
Период стойкости зенкера
из стали Р18
Т=30мин
Расчётная частота
вращения шпинделя
по паспорту станка
принимаем
nд=1325 об/мин
действительная скорость
резания
минуная подача
Sm=S0*nд=0,54*1325=715мм/мин
Машинное время обработки
3-ий технологический
переход
Развернуть отверстие
ф10Н9 на глубину 11мм
Для обработки выбираем
машинную развертку из стали Р18 диаметром 10Н9 с числом зубьев z=8
Глубина резания
t=0,5(10-9,75)=0,125мм
при развёртывании по 8
квалитету с параметром шероховатости Ra=2,5мкм рекомендуемая подача составляет S0=0,8об/мин , что соответствует паспортным данным
станка.
Скорость резания при
развёртывании
коэффициенты и показатели
степени
Сv=10,5 m=0,4 q=0,3 x=0,2 y=0,65 kv=0,75
Рекомендуемая стойкость
развёртки Т=60мин
Расчетная частота
вращения шпинделя
по паспорту станка
принимаем
nд=180об/мин
фактическая скорость
резания
минутная подача
Sm=S0*nд=0,8*180=144мм/мин
Подача на зуб при
развёртывании
Sz=0,8/8=0,1мм/зуб
Машинное время обработки
4-ый технологический
переход
Зенковать фаску 2 х 45°
Зенковка ф16мм с
коническим хвостовиком
При данных условиях
обработки подача
S=0,6…0,9мм/об
Рекомендуемая подача
составляет с учётом обработки добавочный коэффициент к03=0,7
S=0,8*0,7=0,56мм/об
Корректируем с учётом
паспортных данных станка
S0=0,64мм/об
Период стойкости зенковки
50мин
Определяем скорость
резания
значения коэффициентов:
Сv=18,8 q=0,2 x=0,1 y=0,4 m=0,125 kv=0,8
Расчётная частота
вращения шпинделя станка
по паспорту станка
принимаем:
np=380об/мин
фактическая скорость
резания
минутная подача
Sm=S0*nд=0,64*380=243,2мм/мин
Крутящий момент при
зенковании
значения коэффициентов
Сm=0,085 xm=0,75 ym=0,8 km=1
Определяем осевую силу:
значения коэффициентов
Ср=23,5 xv=1,2 yv=0,4 kp=1
Необходимая расчётная
мощность резания определяется соотношением
Nэд=Np/η=0,013/0,85=0,016кВт
Для осуществления резания
необходимо Nэд < Nст
Nэд=0,016кВт < Nст=1,5кВт режим резания возможен
Определим основное
технологическое время
5-ый технологический
переход
Сверлить отверстие Æ2 мм.
Режущий инструмент:
Спиральное сверло с
цилиндрическим хвостиком Æ 2 мм. по ГОСТ 886-77 (Сверло 2300-7016 ГОСТ 886-77). Материал сверла
Р6М5.
Глубина резания t=11 мм.
Определяем наибольшую
технологически допустимую подачу:
SH=0,1 мм/об. [3, таб. 25].
Определяем подачу,
допускаемую прочностью сверла:
Определяем подачу,
допускаемую механизмом подачи станка:
где CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=67; qР=-; YР=0,65; PX =5000
KР =KM =KMР=(sВ/750 )n = (610/750 )0,6=0,88
Из всех найденных
расчётах подач принимаем наименьшую, т. е. S=0,1 мм/об.
Корректируем по паспорту
станка и принимаем в качестве фактической SФ=0,1 мм/об.
Стойкость сверла Т=15 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=7;
qV=0,4; m=0,2; XV=0,2; YV=0,7;
KV=
KMV´KИV´KLV,
KLV=1;
KИV=1;
KMV=(sВ/750 )nV =(610/750)1,3=0,764
KV=1´1´0,764=0,764;
Определяем частоту
вращения сверла n, мин-1:
n=1000V/pD,
n=1000´21,02/3,14´2=1354 мин-1,
корректируем по паспорту
станка и принимаем в качестве фактической nФ=1250 мин-1.
Определяем фактическую
скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=pDnФ/1000
VФ=3,14´2´1250/1000=15,7 м/мин.
Определяем минутную
подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SН´nф=0,1´1250=125 мм/мин.
Определяем крутящий
момент на сверла МКР, Нм:
МКР=10CМD qмSYмKМ,
где CМ , qм, YМ, KМ - из справочника [3].
CМ=0,09; qМ=1; YМ=0,8;
KМ=KР=KM KMР=(sВ/750 )n = (610/750 )0,6=0,88
Определяем осевую силу:
Ро=10CРDqрSYрKМР,
CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=67; qР=-; YР=0,65;
KР=KM=KMР=(sВ/750 )n = (610/750 )0,6=0,88
Определяем мощность
резания:
Определяем необходимую
мощность электродвигателя станка:
0,08<4.5
Определяем основное
время:
Общее основное время
t0 = å t0 = 0,2 + 0,04 + 0,12 +0,032 + 0,165 + = 0,457 мин
Вспомогательное время
определяется по элементам:
1. время на установку и
снятие детали. При установке детали в кондукторе с креплением болтами, без
выверки tуст = 0,39 мин;
2. время, связанное с
переходом. При зенкеровании tпер = 0,14 мин, при развертывании tпер = 0,14 мин.
3. время на приемы, не
вошедшие в комплекс t¢пер. После обработки отверстия зенкером, необходимо изменить подачу, на
что требуется – 0,07 мин, изменить частоту вращения, на что требуется 0,08 мин,
сменить инструмент – 0,12 мин. После обработки отверстия разверткой, необходимо
изменить частоту вращения, на что требуется 0,08 мин, изменить подачу – 0,07
мин, сменить инструмент – 0,12 мин.После обработки отверстия зенковкой
необходимо изменить частоту вращения, на что требуется 0,08 мин, сменить
инструмент – 0,12 мин.
4. время на контрольные
измерения tизм = 0,2.
Поправочный коэффициент Кtв = 1.
Тогда вспомогательное время
tв = (tуст+åtпер+åt¢пер+tизм )Кtв
= (0,39+0,28 +1,3+0,2)1 =2,17 мин
и оперативное время
tоп = tо + tв = 0,457 +
2,17 = 2,627 мин.
Штучное время:
Тшт = tоп[1 + (а + б)/100]
На
обслуживание рабочего места отводится время, которое составляет 4% от оперативного времени (а
= 4); на перерывы и отдых также 4% от оперативного времени (б = 4).
Тшт = 2,627[1 + (4 + 4)/100] = 2,627 × 1,08 = 2,83 мин.
3.7 Расчет сил зажима
заготовки
В приспособлении применяется два винтовой зажим М10, плечо
а = 103мм и плечо в = 156мм, средний радиус резьбы rср = 9,026мм. Усилие
приложенное к гаечному ключу Р = 100…150Н, длина ключа 180мм, угол подъема
резьбы a = 3°30¢, угол трения в
резьбовом соединении j = 6°34¢.
Рзаж = Р × L / (rср + tg (a + j))
Рзаж = 100 × 180 / (9,026 × tg (3°30¢ + 6°34¢)) = 12587,4Н
Определяем силу зажима W, действующую от зажима на зажимаемую
заготовку.
W = Рзаж × а / в = 12587,4 × 103 / 156 = 8310,92Н.
Прочное закрепление
заготовки обеспечивается при условии
2 fW³ 0,6Pz
Сила резания Pz = 2723,6
Н
Коэффициент трения между
контактирующими поверхностями f =
0,2
2× 0,2 × 8301,92 ³ 0,6×2723,6
3320,77 ³ 1634,16
3.8 Описание приспособления
Приспособление для
фрезерования плоскости цилиндрической фрезой детали "Рычаг".
Приспособление имеет две вертикально расположенные пластины, на которые
устанавливается деталь. Четыре нажимных винта М10, которые обеспечивают прочное
закрепление детали и препятствуют ее вырову при фрезеровании.
Приспособление имеет
простую конструкцию и собирается из стандартных элементов станочных
приспособлений.
4. Экономический раздел
4.1 Расчет экономической эффективности
внедрения механизма раскладки с круговым движением нитеводителя
В конструкторском разделе
данного дипломного проекта была проведена модернизация механизма раскладки для
Стеклопрядильного агрегата СПА-2. Предложено устройство механизма раскладки с
круговым движением нитеводителя. В результате модернизации увеличилcя КПВ машины за счет уменьшения
обрывностей нитей и улучшения качества намотки, увеличилась производительность
машины за счет увеличения скорости намотки. Произведем экономический расчет
эффективности внедрения модернизированного механизма раскладки с круговым
движением нитеводителя для Стеклопрядильного агрегата СПА-2. Засчет замены
механизма раскладки стоимость машины увеличилась на 50 тыс.руб.
4.1.1 Исходная информация для расчета
Таблица 1
Наименование показателя |
Значение показателя для техники |
базовой |
новой (модернизированной) |
Коэффициент полезного времени (КПВ) |
0,85 |
0,88 |
Коэффициент работающего оборудования (КРО) |
0,95 |
0,95 |
Производственная площадь, занимаемая одной машиной, м2:
S1=fгаб. ·Kp, где fгаб.–
габаритная производственная площадь (L · Ш), м2;
Кр – расстановочный коэффициент
(К=2,5...5,0),принимаем 2,5;
L – длина машины, м;
Ш – ширина машины, м
|
14·5 ·2,5=
=175
|
14·5 ·2,5=
=175
|
Мощность двигателя машины, кВт |
5 |
5 |
Норма обслуживания машины на 1 рабочего, количество рабочих
мест. |
6 |
6 |
Цена машины, т. руб. |
750 |
800 |
Режим работы предприятия:
число рабочих дней в году;
продолжительность смены (час);
число смен
|
248
6
4
|
248
6
4
|
Стоимость 1 м2 производственной площади, руб.
|
6000 |
6000 |
Среднемесячная зарплата основных рабочих, руб. |
9000 |
9000 |
Отчисления на социальные нужды, % от расходов на оплаты
труда основных рабочих |
26 |
26 |
Норма амортизации машины, % от балансовой стоимости
оборудования |
10 |
10 |
Скорость движения нити, м/с |
55 |
65,6 |
Затраты на содержание и ремонт производственной площади
(амортизация, ремонт, содержание), % от капитальных затрат на производственную
площадь |
5,5 |
5,5 |
Стоимость 1 кВт/ час электроэнергии, руб. |
1,60 |
1,60 |
Затраты на транспортирование и монтаж оборудования, % от
капитальных затрат на оборудование |
10 |
10 |
Затраты на ремонт оборудования, % от балансовой стоимости
обоpудования |
7 |
7 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|