Анализ и расчет точности обработки

Анализ и расчет точности обработки проведем для поверхности, к качеству и размерной точности, которой предъявляются наиболее высокие требования. Для анализа рассмотрим операцию 005 «токарная сверлильно-фрезерно-расточная», на которой выполняется растачивание отверстия в размер Ø 200Н8(^{+0, 072}) мм.

Операция 005, выполняется на многофункциональном станке мод. 800VHT, с поворотным шпинделем, с ЧПУ и с АСИ. Материал заготовки – коррозионно-стойкая нержавеющая сталь 10Х18Н9ТЛ ТУ 108.17 – 1039 – 79, твердость НВ 170.

Режущий инструмент:

· для черновой и получистовой операции – блок расточной однорезцовый, установленный на расточной оправке Ø 38мм, L = 155мм с коническим хвостовиком по ГОСТ 25827-93, тип 3. Материал пластины – ВК8, φ = 75°.

· для чистового растачивания – блок расточной с микрометрической вставкой, установленный на расточной оправке Ø 38мм, L = 155мм с коническим хвостовиком по ГОСТ 25827-93, тип 3. Материал ВК6-ОМ, φ = 90°.

Заготовка установлена в самоцентрирующий трехкулачковый патрон.

 

Суммирование элементарных погрешностей обработки проведём по формуле [46, с.121]:

(33)

где р – коэффициент определяющий процент риска получения брака при обработке; λ ₁ ÷ λ ₅ – коэффициенты, определяющие законы распределения, каждой из элементарных погрешностей; Δ ε _у – погрешность установки заготовки на станке; Δ _У – погрешность обработки в результате упругих деформаций под влиянием нестабильности нагрузок; Δ _Н – погрешность наладки технологической системы; Δ _И – погрешность в результате размерного износа режущего инструмента; Σ Δ _Т – суммарная погрешность обработки в результате температурных деформаций; Σ Δ _Ф – суммарная погрешность обработки в результате геометрических погрешностей станка, деформации заготовки под действием различных сил.

Из практики известно, что λ ₁ = λ ₅ = λ ₃ = 1/9 поскольку соответствующие погрешности подчиняются закону нормального распределения; λ ₄ = 1/3 поскольку распределение соответствует закону равной вероятности; λ ₅ = 1/3 поскольку закон распределения Σ Δ _Т мало известен.

Тогда на основании выше изложенного, при р = 3 (вероятность брака составит 0, 27%), формула для расчёта суммарной погрешности диаметрального размера Ø 200Н8(^{+0, 072}) мм, примет вид:

(34)

· Погрешность установки Δ ε _у = 0, так как чистовая обработка ведется без переустановки после черновой и получистовой обработки.

· Погрешность обработки Δ _У, возникающая в результате колебаний упругих деформаций технологической системы под влиянием нестабильности сил резания, действующих в системе переменной жёсткости, определяется по формуле:

Δ _У = W_max ∙ P_Уmax – W_min ∙ P_Уmin (35)

Наибольшая и наименьшая податливость системы для многоцелевого станка мод. 800VHT, с размерами рабочей поверхности стола Ø 800мм [46, с.39]: W_max = 0, 0021 мкм/Н; W_min = 0, 00043 мкм/Н

Максимальные и минимальные значения составляющей силы резания, совпадающей с направлением получаемого размера: P_Уmax = 670Н; P_Уmin = 147Н.

Определим погрешность обработки:

Δ _У = 0, 0085 ∙ 270 – 0, 0023 ∙ 74 = 2, 1 мкм

· Погрешность наладки Δ _Н технологической системы, для поверхностей вращения, определяется по формуле [46, с.112]:

мкм

где Δ _р = 25 мкм – погрешность установки резца при наладке на размер в поперечном направлении, при установке блока с резцами, установленными на размер вне станка. Для диаметральных размеров 2 Δ _р [46, табл. 26, с.113];

Δ _изм = 18 мкм – погрешность измерения детали [46, табл. 27, с.114];

К_р = 1, 14÷ 1, 73 и К_н = 1 – коэффициенты учитывающие отклонения законов распределения величин Δ _р, Δ _изм от нормального закона.

· Погрешность в результате размерного износа инструмента Δ _И, принимаем на основании допустимого размерного износа при обработке партии заготовок в размер Ø 200 Н8 мм, Δ _И = 30 мкм [46, табл. 29, с.116].

· Погрешность обработки в результате геометрических погрешностей станка Σ Δ _Ф = 8 мкм.

· Погрешность обработки в результате температурных деформаций Σ Δ _Т [46, с.119], для обработки лезвийным инструментом примем, равными 15% от суммы остальных погрешностей:

Σ Δ _Т = 0, 15 ∙ (Δ ε _у + Δ _У + Δ _Н + Δ _И + Σ Δ _Ф) (36)

Σ Δ _Т = 0, 15 ∙ (0 + 2, 1 + 29, 9 + 30 + 8) = 10, 5 мкм

Суммарная погрешность с учетом рассчитанных элементарных погрешностей по формуле (34):

мкм

Так как Δ _Σ < IT, принятая схема операции обеспечивает заданную точность обработки.

 

Планировка участка

Проектирование планировки участка механической обработки корпусных деталей канализационного насоса, начнем с определения количества основного технологического оборудования и рабочих мест.

1) Суммарная станкоемкость при обработке корпусных деталей определим по формуле [34, c.70]:

(37)

где t_{шт-к i, j} – штучно-калькуляционное время выполнения j-й операции изготовления i-й детали, станко-мин; N_i– годовая программа выпуска i-й детали; n – число деталей обрабатываемых на станках данного типоразмера; m – число операций i-й детали на станках данного типоразмера.

Суммарная станкоемкость обработки опорного кронштейна (37):

для операции 005: = 2400 станко-часов.

для операции 010: = 2095 станко-часов.

Суммарная станкоемкость обработки корпуса насоса (37):

= 2651 станко-часов.

Расчетное значение количества технологического оборудования определим по формуле [34, с.70]:

С_р’ = Т_СΣ / F_д (38)

где F_д – действительный годовой фонд времени [39, c.31] F_д = 3850 ч.

Расчетное число станков для обработки опорного кронштейна:

для операции 005: С_р’ = 2400 / 3850 = 0, 62, принимаем С_р = 1.

Многоцелевой станок мод. 2254ВМФ4 вертикальной компоновки.

для операции 010: С_р’ = 2095 / 3850 = 0, 54, принимаем С_р = 1. Многоцелевой станок мод. 800VHT.

Расчетное число станков для обработки опорного кронштейна:

С_р’ = 2651 / 3850 = 0, 69, принимаем С_р = 1.

Многоцелевой станок мод. 800VHT.

Следовательно принятое количество станков – 3 шт.

Коэффициент загрузки станка при обработки опорного кронштейна:

· мод. 2254 ВМФ4: К_З = С_р’ / С_р = 0, 62

· мод. 800VHT: К_З = С_р’/ С_р = 0, 54

Коэффициент загрузки станка при обработки корпуса насоса:

· мод. 800VHT: К_З = С_р’/ С_р = 0, 69.

Данный коэффициент загрузки свидетельствует о том, что на данном оборудовании возможна обработка следующих деталей входящих в состав узёла: полумуфты, рабочее колесо, всасывающий патрубок и фундаментная плита. Детали представляющие собой тела вращения, а именно: полумуфты, всасывающий патрубок и рабочее колесо, могут обрабатываться на двух многофункциональных станках мод. 800VHT, а фундаментная плита на многоцелевом станке мод. 2254 ВМФ4.

Это позволит максимально использовать возможности оборудования, и получить коэффициент загрузки станков К_З = 0, 8 – 0, 85, принятый для серийного производства.

 

2) Численность рабочих. Для участка механической обработки количество основных рабочих при одностаночном обслуживании и двухсменном графике работы, принимаем Ч = 6.

 

3) Определение площади занимаемой технологическим оборудованием.

Участок механической обработки, в соответствии с принятой формой организации производства, размещаем параллельно участку сборки.

На основании известных габаритных размеров станков, вычислим их площадь необходимую для определения общей площади участка. Габаритные размеры станков с приставным оборудованием [47, с33]:

· Многоцелевой мод. 2254 ВМФ4: длина – 5, 0м; ширина 4, 9м.

Следовательно площадь составит F = 24, 5м²;

· Многоцелевой мод. 800VHT: длина 3, 5м; ширина 2, 8м (cм. с.73, табл.19]

Следовательно, площадь составит F = 9, 8м².

Общая площадь участка [34, с.97]:

S_o = Σ (S_уд. ∙ n) ∙ 1, 2 = (24, 5 ∙ 1 + 9, 8 ∙ 2) ∙ 2, 5 = 110, 25 м²

где S_уд. – удельная площадь на i-й станок (площадь станка с учетом проходов и проездов); n – число станков; 2, 5 – коэффициент дополнительной производственной площади для многоцелевых станков.

Предварительно принимаем S_o = 120 м².

 

4) Выбор типа здания и компоновки участка [34, c.95-113].

Участок располагается в одноэтажном каркасном здании с унифицированными железобетонными строительными элементами, шаг колон 6 м, ширина пролета – 24 м, высота до кран–балки – 8, 1 м, высота участка до перекрытия – 12, 8 м, общая высота здания, включая перекрытие – 17 м.

Компоновка участка механической обработки приведена на рисунке 20.

Составные элементы площади участка:

· Площадь занимаемая технологическим оборудованием для механической обработки с учетом проходов, проездов, подставок под корпусные детали, конвейера и контейнера для стружки – составит 252 м², при ширине от колон до проезда – 10, 5 м, с учетом поста контроля общая площадь составит 315 м²;

· Транспортный проезд расположен посередине пролета, ширина проезда составляет 3 м;

· Площадка для складирования запаса заготовок корпусных деталей расположена параллельно участку механической обработки по другую сторону транспортного проезда, и при её ширине 10, 5 м площадь составит – 126 м²;

· Площадка для складирования запаса готовых деталей и электродвигателей располагается вдоль пролета за постом контроля параллельно участку сборки, и так же при её ширине 10, 5 м площадь составит – 126 м²;

· Бытовое помещение располагается возле площадки для заготовок, такое расположение обеспечивает безопасность рабочих не участвующих в технологическом процессе механической обработки. Площадь бытового помещения, принимаем 44 м²;

· Инструментальная кладовая располагается возле бытового помещения. Площадь инструментальной кладовой, принимаем 44 м².

Для участка механической обработки предусмотрено наличие кран-балки управляемой с пола грузоподъемностью 5 т, которая обеспечивает транспортировку и установку заготовок и готовых корпусных деталей: на станки, стенд контроля и на площадку готовой продукции.

Расположение станков, на участке механической обработки, принято исходя из не поточной организационной формы производственного процесса и определено последовательностью выполнения операций технологического процесса.

Продольное расположения оборудования, относительно транспортного проезда, обеспечивает наиболее благоприятные условия для межоперационного транспортирования и обслуживания рабочих мест, а так же обеспечивает возможность использования стружкоуборочного шнекового конвейера.

 

 

Рисунок 20 – Планировка участка механической обработки

1 – Контейнер для стружки;

2 – Шнековый конвейер для транспортировки стружки;

3 – Многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточной вертикальной компоновки мод. 2254ВМФ4 с ЧПУ и АСИ;

4 – Многофункциональный сверлильно-фрезерно-расточной токарный мод. 800VHT с ЧПУ и АСИ;

5 – Подставка под корпусные детали;

6 – Стол для контрольных измерений;

7 – Стол производственный;

8 – Шкаф инструментальный;

9 – Стол для корпусных деталей;

10 – Шкаф инструментальный;

11 – Инструментальная кладовая;

12 – Шкаф для одежды;

13 – Бытовое помещение;

14 – Кран-балка г/п 5т;

15 – Площадка для складирования заготовок корпусных деталей;

16 – Площадка для складирования готовых корпусных деталей и электродвигателей.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Анализ безубыточности и финансовой прочности
2. Больной туберкулезом умер от легочно-сердечной недостаточности. На вскрытии обнаружены межуточный миокардит, множественные очажки размером с просяное зерно в легких, печени и селезенке.
3. Бортовой комплект для специальной обработки БКСО
4. Взаимосвязь выручки, расходов и прибыли от продаж. Точка безубыточности
5. Виды термической обработки металлов.
6. Влияние изменения силы резания на точность обработки.
7. Выбор безопасного пути судна с учетом точности его плавания
8. Выбор метода обработки результатов экспертизы.
9. Выявление и анализ технических условий и норм точности
10. Горелки для газопламенной обработки
11. Для первой и второй степеней точности допуски не установлены. Эти степени точности зарезервированы для перспективного развития машиностроения.