Материал: Разработка конструкции и технологии изготовления штампового инструмента для изготовления железнодорожной шайбы
3.8 Выбор типа и формы
организации производства
Тип производства - согласно ГОСТ 3.1108-78 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования.
Коэффициент закрепления операций определяется по
формуле:
KЗО=
Q/∑P (3.6)
где 
Q-
суммарное число различных операций;
∑Р - явочное число рабочих подразделений, выполняющих различные операции.
На основании данных рассчитывается годовая
программа. Располагая штучным или штучно-калькуляционным временем, затраченным
на каждую операцию, определяют количество станков:
где N - годовая программа, шт.;
Тшm(ш-к) - штучное или штучно-калькуляционное время, мин;
FД действительный годовой фонд времени, ч;
з.н нормативный
коэффициент загрузки оборудования.
Принимаем годовую программа N = 500 штук.;
FД- годовой фонд работы оборудования (Ffl=3904 часа.)
Ƞз.н = (0,75.. .0,85) нормативный коэффициент загрузки оборудования. Данные для расчета штучно-калькуляционному времени, Тш к. для всех операций берем из табл. 3.6 предварительного нормирования.
Штучно-калькуляционное время определяем по
формуле:
Тш.к.=ϕк∙Т0
, мин., (3.8)
где ϕк - коэффициент, учитывающий вспомогательное и дополнительное время;
Т0 - основное технологическое время резания.
Определим значения штучно-калькуляционного времени (Тшт) и требуемое количество оборудования (mр) для всех операций.
Вертикально-фрезерная операция:
Тшк =1,68∙12,752 = 21,43 мин.;
Фрезерная ЧПУ операция:
Тш.к. =3∙125,54 = 376,62 мин.;
Координатно-расточная операция:
Тшк = 2,7 ∙4,227 = 11,41 мин.;
Радиально-сверлильная операция:
Тшк =1,58∙2,173 = 3,43 мин.;
Шлифовальная операция;
Тш к = 1,83 (27,855+16,35) = 80,89 мин.;
Результаты вычислений заносим в таблицу 3.7.
Таблица 3.7 - Штучно-калькуляционное время
|
Операция |
То, мин |
Фк |
Тш.к., мин |
|
Вертикально-фрезерная |
12,752 |
1,68 |
21,43 |
|
Фрезерная ЧПУ |
125,54 |
3,0 |
376,62 |
|
Координатно-расточная |
4,227 |
2,7 |
11,41 |
|
Радиально-сверлильная |
2,173 |
1,58 |
3,43 |
|
Шлифовальная (общая) |
27,855+16,35 |
1,83 |
80,89 |
Определяем коэффициент загрузки оборудования для
всех операций:
Ƞз.ф. =mр/р,
где р - принятое число рабочего мест.
Ƞз.В.фрез =0,057/1 = 0,057;
Ƞз..ЧПУ =1,004/1 = 1,004;
Ƞз.раст. = 0,03/1 = 0,03;
Ƞз.сверл = 0,009/1 = 0,009;
Ƞз.шлиф = 0,21 /1 = 0,21.
Определяем количество операций выполняемых на
каждом станке:
Q=Ƞзн
/Ƞэф
,
QВ.фр= 0,8/0,057 = 14,03;
QЧПУ= 0,8/1,004 = 0,79;
Qраст.= 0,8/0,03 = 26,67;
Qсверл.= 0,8/0,009 = 88,9;
Qшлиф.= 0,8/0,21 =
3,8
Результаты вычислений заносим в таблицу 3.8.
Таблица 3.8
|
№ |
Операция |
тш_к |
Р,шт. |
|
Qjnrr. |
|
|
1 |
Вертикально-фрезерная |
21,43 |
0,057 |
1 |
0,057 |
14. |
|
2 |
Фрезерная ЧПУ |
376,62 |
1,004 |
1 |
1,004 |
1 |
|
3 |
Координатно-расточная |
11,41 |
0,03 |
1 |
0,03 |
27 |
|
4 |
Радиально-сверлильная" |
3,43 |
0,009 , |
1 |
0,009 |
89 |
|
5 |
Шлифовальная (общая) |
80,89 |
0,21 |
1 |
0,21 |
4 |
∑Q = 14 + 4 + 27 + 89 + 4 = 135
Определим коэффициент закрепления операций:
КЗО =135/5 = 27
Так как 10
К30 100,
то значит, производство будет серийное.
3.9 Выбор оборудования
Выбор оборудования осуществляется на основании таких данных, как метод обработки, точность обработки, расположение размеров обрабатываемых поверхностей, габаритных размеров заготовки, количество инструментов в наладке станка, обеспечение заданной производительности, эффективность использования станка по времени, мощности и др.
В процессе обработки детали используется несколько видов станков.
Краткая характеристика которых приведена ниже.
Предварительную обработку габаритов производим
на вертикальнофрезерном станке 6Р12 (паспортные данные в таблице 3.9).
Таблица 3.9 - Техническая характеристика вертикально-фрезерного станка модели 6Р12
|
Техническая характеристика |
Модель станка |
|
|
Наименование |
Обозначение |
6Р12 |
|
Рабочая поверхность стола, мм |
|
320x1250 |
|
Мощность эл. Двигателя, кВт |
Nэ |
7,5 |
|
КПД станка |
Ƞ |
0,7 |
|
Наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи и стола, Н |
Рдоп. |
15000 |
|
Числа оборотов шпинделя, об/ мин |
n |
31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600 |
|
Скорость движения подачи стола (продольной и поперечной), мм/мин. |
VS |
25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1050 |
Шлифовку детали производим на плоскошлифовальном
станке ЗГ71М паспортные данные в таблице 3.10).
Таблица 3.10- Техническая характеристика плоскошлифовального станка ЗГ71М
|
Техническая характеристика |
Модель станка |
|
|
ЗГ71М |
|
Рабочая поверхность стола, мм |
630 х200 |
|
Наибольшая высота шлифуемых изделий, мм |
370 |
|
Скорость продольного перемещения стола (бесступенчатое регулирование), мм |
5...20 |
|
Поперечная подача шлифовальной бабки за каждый ход стола (бес- |
0,3 ...4,2 |
|
ступенчатое регулирование), мм |
|
|
Вертикальная подача шлифовального круга, мм |
0,005...0,05 |
|
Размеры шлифовального круга, мм |
250x32x76 |
|
Частота вращения шлифовального круга, мин-1 |
2680 |
|
Мощность электродвигателя, кВт |
2,2 |
|
Габариты станка, мм |
1870x1550 |
Для обработки профильного паза, отверстий, окон,
пазов используем вертикальный обрабатывающий центр с ЧПУ модели «TOPPER
TMV-850A»
(паспортные данные в таблице 3.11).
Таблица 3.11 - Техническая характеристика вертикального обрабатывающего центра с ЧПУ модели «TOPPER TMV-850A»
|
Основные данные |
|
|
Размер стола (ДхШ) |
950 мм х 500 мм |
|
Продольное перемещение (X) |
850 мм |
|
Поперечное перемещение (Y) |
500 мм |
|
Вертикальное перемещение (Z) |
530 мм |
|
Расстояние от торца шпинделя до стола |
МАКС: 630 мм; МИН: 100 мм |
|
Наибольшая грузоподъемность стола |
500 кг |
|
Быстрое перемещение (X/Y/Z) |
X,Y = 30 м/мин, Z=24 м/мин |
|
Серводвигатель |
X,Y: 3 кВт; Z: 4 кВт |
|
Частота вращения шпинделя |
60 ~ 8000 об/мин |
|
Двигатель вращения шпинделя |
5,5/7,5 кВт (50% ED) |
|
Количество инструментов |
24 (макс) |
|
Максимальный диаметр инструмента |
|
|
Максимальная длина инструмента |
250 мм |
|
Максимальный вес инструмента |
7 кг |
|
Инструментальная оправка |
ВТ40 |
|
Габариты станка, мм |
2640 х 2000 х 2870 |
|
Точность станка |
Позиционирование: 0,01 мм/ Воспроизводимость при полном ходе: ±0,005 мм |
88
мм
Сверление растачивание отверстий требующих особо
точного взаимного расположения выполняем на координатно-расточном станке модели
2431C (паспортные данные
в таблице 3.12).
Таблица 3.12 - Техническая характеристика координатно-расточного станка 2431C
|
Техническая характеристика |
Модель станка |
|
|
2431C |
|
1 |
2 |
|
Наибольший диаметр сверления по стали, мм |
20 |
|
Наибольший диаметр растачивания, мм |
220 |
|
Максимальный момент на шпинделе, Н |
52 |
|
Расстояние от оси шпинделя до колонны, мм |
320 |
|
Расстояние от торца шпинделя до плиты, мм |
50...575 |
|
Обозначение конца шпинделя по ГОСТ |
30 |
|
Наибольшее вертикальное перемение шпинделя, мм |
400 |
|
Цена деления оптического отсчетного устройства, мм |
0,001 |
|
Частота воашения шпинделя мин"1 |
10...3000 |
|
Механические подачи шпинделя мм/об |
0,02; 0,03; 0,05; 0,08; 0,12; 0,20 |
|
Точность установки координат, мм |
0,002 |
|
Мощность электродвигателя, кВт |
1,9 |
|
Габариты станка, мм |
2300 х 1900х 1580 |
Сверление отверстий и нарезание резьбы
производим на радиальносверлильном станке модели 2Л53У (паспортные данные в
таблице 3.13).
Таблица 3.13 - Техническая характеристика радиально-сверлильного станка 2Л53У
|
Техническая характеристика |
Модель станка |
|
|
2Л53У |
|
Наибольший диаметр сверления по стали, мм |
35 |
|
Наибольшее усилие подачи, Н |
12500 |
|
Расстояние от оси шпинделя до колонны, мм |
290...1000 |
|
Расстояние от тоопа шпинделя до плиты, мм |
320...1400 |
|
Конус Морзе шпинделя |
№4 |
|
Наибольшее вертикальное перемещение шпинделя, мм |
300 |
|
Число ступеней скоростей |
21 |
|
Частота вращения шпинделя мин-1 Частота воашения шпинделя мин |
35,5...1400 |
|
Число ступеней подачи |
12 |
|
Подача шпинделя, мм/об |
0,056...2,5 |
|
Мощность электродвигателя, кВт |
2,2 |
|
Габариты станка, мм |
2140 х 870 |
3.10 Выбор инструмента
Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности, шероховатости, от обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости. Режущие инструменты должны обладать высокой режу щей способностью (стабильной размерной стойкостью при высоких режимах резания), обеспечить возможность быстрой и удобной замены, наладки в процессе работы, формировать транспортабельную стружку и отводить ее от зоны обработки без нарушения нормальной работы оборудования.
При выборе инструмента следует использовать, по возможности, стандартные режущие инструменты.
Ниже приведены данные о режущем инструменте
(табл. 3.14), применяемом при обработке детали, по справочным данным и
средствам измерения.
Таблица 3.14 - Выбор режущего инструмента
|
Операция и переходы |
Режущие инструменты |
Материал режущей части |
Обозначение, ГОСТ |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Вертикально фрезерная |
Торцевая фреза со сменными твердосплавными пластинами пятигранной формы 2214-0448 |
Т5К10 |
ГОСТ 26595-85 ГОСТ 19065-80 |
|
|
Плоско шлифовальная |
Абразивный круг ПП 350x40x76 25А 40 СМ2 6 К |
электрокорунд белый |
ГОСТ 52588-06 |
|
|
|
Фреза
для фрезерования уступов и пазов со сменными пластинами, |
Твердый сплав МР1500 |
XNEX040304TR-М08 |
|
|
|
Фреза
для объемного фрезерования со сменными пластинами |
Твердый сплав МР1500 |
RPHT1204M0T-М15 |
|
|
|
Сверло
цилиндрическое твердосплавное |
Твердый сплав Покрытие: TiAlN + TiN |
SD205A-6.7-40-8R1 |
|
|
Фрезерная ЧПУ |
Сверло
цилиндрическое твердосплавное |
Твердый сплав Покрытие: TiAIN + TiN |
SD205А-20.0-71 - 20R1 |
|
|
|
Сверло
цилиндрическое со сменными твердосплавными пластинами |
Твердый сплав Покрытие: TiAIN + TiN |
SD503-35.5-107-40R7 |
|
|
|
Развертка
с быстросменной головкой |
Твердый сплав Покрытие: TiAIN + TiN |
Державка: РМ15В- 12700-25N1 головка: РМ60- 36Н7-ЕВ45 |
|
|
|
Фреза
концевая |
Твердый сплав 500 |
JS512 |
|
|
Фрезерная ЧПУ |
Фреза для фрезерования резьбы М8, цельная твёрдосплавная «SECO», Threadmaster |
Твердый сплав |
ТМ-М8Х1.25ISO- 8R5 |
|
|
|
Фреза
концевая со сменными пластинами |
Твердый сплав МР2500 |
ХОМХ120408TR- М12 |
|
|
Координатно расточная |
Сверло центровочное тип А исполнение 1, d3.15; D8 мм |
Р6М5 |
2316-0006 ГОСТ 14952-75 |
|
|
|
Сверло
спиральное с коническим хвостовиком |
Р6М5К5 |
'ГОСТ 10903-77 |
|
|
|
Сверло
спиральное с коническим хвостовиком |
Р18 |
ГОСТ 10903-77 |
|
|
|
Резец расточной для обработки глухих отверстий на координатнорасточных станках |
ВКб |
ГОСТ 25987-83 |
|
|
Сверлильная |
Сверло спиральное с коническим хвостовиком 010,2 мм |
Р6М5К5 |
ГОСТ 10903-77 |
|
|
|
Зенковка 2353-0134 тип 10, D20 мм |
Р6М5 |
ГОСТ 14953-80 |
|
|
|
Зенковка 2353-0137 тип 10, D40 мм |
Р6М5 |
ГОСТ 14953-80 |
|
|
|
Метчик машинный М12х1,75 для глухих отверстий 2621-1515, исполнение 1 |
Р6М5 |
ГОСТ 3266-81 |
|
|
|
Метчик машинный Ml6x2 для сквозных отверстий 2621-1617, исполнение 1 |
Р6М5 |
ГОСТ 3266-81 |
|
50
мм «SECO», Square
6 - 220/96-0050-04-8А