Введение
Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенным для производства современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество и качество металлорежущих станков, их техническая оснащенность в значительной степени характеризуют производственную мощь страны.
В дореволюционный период металлорежущие станки в основном ввозили в Россию из-за границы. В гг. парк металлорежущих станков составлял 90-100 тыс. единиц, в том числе отечественного производства менее 20%.
В конце 20-х годов Советом Труда и Обороны СССР был организован Государственный трест среднего станкостроения, что положило начало формированию и развитию специализированного производства металлорежущих станков. Важным событием того времени была организация в 1933 г. экспериментального научно-исследовательского института научных исследований в области станкостроения и разработка типажа металлорежущих станков (ЭНИМС), на который были возложены проведение научных исследований в области станкостроения и разработка типажа металлорежущих станков.
Эффективность проектирования и внедрения передовой технологии, комплексной механизации и автоматизации процессов производства металлорежущих станков обеспечивается широко развитой специализацией производства на основе агрегатирования, унификации и нормализации деталей и целых узлов. Преимуществом станков, выпускаемых нашей промышленностью, является возможность встраивания их в автоматические линии.
Развитие вычислительной техники позволило создать высокопроизводственные металлорежущие станки с программным управлением, в том числе с автоматической сменой инструмента.
Металлорежущие станки с программным управлением представляют собой разнообразную и наиболее совершенную группу машин, в которой широко используют средства автоматики и электроники, электрические, механические, гидравлические, пневматические и другие устройства. Программное управление станками за сравнительно короткий срок бурно развивалось и стало основным направлением автоматизации металлообработки. Оно обеспечивает возможность более быстрой переналадки станка, чем в случае, когда на автоматизированном станке требуется замена кулачков или копиров, переустановка упоров и конечных выключателей и пр. В принципе кулачковые автоматы, копировальные станки и тому подобные автоматы тоже являются программными, однако их переделка сложна. Поэтому станки с такими системами автоматического управления, выгодно использовать лишь в массовом и крупносерийном производстве.
Основное отличие и преимущество станков с программным управлением заключается в простоте переналадки, что делает возможность создавать экономически выгодные системы автоматизации для мелкосерийного и единичного производства.
по виду управления станки с программным управлением делят на станки с система циклового программного управления и станки с системами числовым программным управлением(ЧПУ). Применение станков с числовым программным управлением - одно из наиболее прогрессивных направлений автоматизации металлообработки на промышленных предприятиях, повышающие производительность в 3-6 раз идеальнейшее развитие станков с ЧПУ привело к созданию много целевых станков. Отличительной особенностью этих станков является возможность комплексной обработки деталей (точение, сверление, фрезерование, резьбонарезание и т. д.) без их перебазирования с автоматической сменой режущих инструментов.
внедрение новых видов преобразователей энергии (транзисторов, современных интегральных схем микропроцессорной техники.) позволяет унифицировать системы управления станками с ЧПУ. Широко применяют металлорежущие станки, оснащенные оперативной системой программного управления. Она позволяет рабочему вести диалог со встроенным управляющим устройством-многопроцессорной лини - ЭВМ. Оперативная система избавляет от необходимости обращаться к услугам специалистов вычислительных центров для составления программы. Программа вводиться прямо на станке с пульта управления.
Благодаря этому открывается реальная возможность использования таких станков на предприятиях с мелкосерийном и единичном характером производства.
отработанная программа храниться в оперативной памяти мини ЭВМ (или переноситься в кассету внешней памяти на длительное хранение). Это позволяет рабочему при обработке деталей работать в автоматическом цикле. На новых станках с ЧПУ устанавливают регулярный привод постоянного тока, что дает возможность отказаться от шестигранной коробки скоростей.
В настоящее время Российские станкостроители создают сложные и уникальные станки, оснащенные современным оборудованием.
Российское станкостроение - это крупная отрасль машиностроения. Она в состоянии полностью обеспечить всей нашей промышленности в металлорежущем оборудовании, и от уровня его развития зависит успех всей промышленности Российской Федерацию
Промышленная робототехника является одним из новых направлений автоматизации производственных процессов. Промышленные роботы совместно с системами автоматического управления являются базой для создания автоматических цехов и заводов.
Осуществление в ближайшее годы крупных экономических социальных задач развития РФ потребует дальнейшего повышения эффективности общественного производства на основе его интенсификации и улучшения качества выпускаемой продукции. Главное - это скорейшее получение результатов от комплексной автоматизации производства. Стержнем зтой работы стало создание гибких автоматизированных систем на основе совместного использования станков с программным управлением и промышленных работ для комплексной обработки широкой номенклатуры деталей, а также выполнения ряда сборочных операций, обеспечивающих многостаночное обслуживания оборудования с ростом производительности труда в 5-6 раз по сравнению с работой на универсальном оборудовании.
Для металлорежущего оборудования, выпускаемого в настоящее время, характерно быстрое расширения сферы применения числового программного управления с использованием микропроцессорной техники. Особое значение приобретает создание гибких производственных систем, благодаря неограниченным возможностям которых без участия оператора можно выполнять функции управления технологическими процессами, профилактической диагностики, самоналадки для поддержания регламентированных параметров процессов обработки, управления контрольно-измерительными, загрузочно-разгрузочными, транспортными и другими вспомогательными операциями, а также осуществлять автоматизированное планирование и учет загрузки оборудования.
1.1 Выбор и характеристика заготовки.
Данная деталь изготавливается из стального сплава 12Х13.
Данная сталь относиться к конструкционным легированным качественным сталям.
Сталь-это сплав железа с углеродом, где углерода до 2,14%.
В зависимости от основных свойств конструкционные легированные качественные стали бывают коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные и износостойкие. Такие стали содержат легирующие элементы, например, хром и никель которые улучшают механические свойства, повышают жаростойкость и коррозийную стойкость сплава.
Техническая характеристика легированной стали 12Х13.
Предел прочности при растяжении δвр Па | Предел прочности при текучести δ | Относительной удлинение %δ | Твердость по Бринеллю НВ |
528 | 285 | 38 | - |
Химический состав стали 12Х13
Углерод до 0,12%
Хром - 13%
Никель - 10%
Титан - 1%
Остальное железо - 75,88
Род заготовки
Круглый прокат
Размеры заготовки
Диаметр заготовки 25
Длина заготовки 16
1.2 Выбор и характеристика оборудования.
Изучив чертеж детали точность обработки, размеры для изготовления своей детали я выбираю токарно-винторезный станок модели 16К20
Параметры | 16К20 |
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: Над станиной Над суппортом: Наибольший диаметр прутка проходящего через отверстие шпинделя Наибольшая длина обрабатываемой заготовки; Шаг нарезаемой резьбы: Метрической Дюймовое, число ниток на дюйм Модульной, модуль Питчевой, питч Частота вращения шпинделя, об /мин Число скоростей шпинделя Наибольшее перемещение суппорта: Продольное Поперечное Подача суппорта, мм /об (мм/мм) Продольная Поперечная Число ступеней подач Скорость быстрого перемещения суппорта мм/об. Продольного Поперечного Мощность электродвигателя главного привода, кВт Габаритные размеры (без ЧПУ) Длина Ширина Высота Масса, кг | 400 220 53 710;1000 1400;2000 0,5-112 56-0,5 0,5-112 56-0,5 12,5-1600 22
300 0,05-2,8 0,025-1,4 24 3800 1900 11
1190 1500
|
1.3 Последовательность обработки.
Операция I.-Токарная.
Установить и закрепить заготовку в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне.
Переход 1.Подрезать торец «как чисто»
Переход 2. Точить поверхность Ø18,выдерживая размер L9.
Переход 3. Центровать отверстие.
Переход 4. Точить фаску 0,5х45
*10º размер от инструмента.
Переход 5. Сверлить отверстие Ø7,5 на проход.
Переход 6. Расточить отверстие Ø14.7 выдерживая размер 13
Переход 7. сверлить отверстие Ø12,5 выдерживая размер 9
Переход 8.Точить фаску 1,6х45
Переход 9. Нарезать резьбу М14х1,5-7Н
Установить и закрепить в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне.
Переход 1. Подрезать торец, выдерживая размер 17.
Переход 2. Точить поверхность Ø22 на проход.
Переход 3. Точить конус под углом 45º,ыдерживая размер 7,5
Переход 4. Притупить острые кромки
1.4. Определение рациональных режимов резания.
t-глубина резания
i-количество проходов
Sспр –величина подачи
Vспр - скорость резания
Nр - число оборотов шпинделя
I – длина обрабатываемой поверхности
T=D/2 t=D-d/2*i
Nр.=1000*V/π
Операция I-токарная.
Установить и закрепить заготовку в трехкулачковом самоцентрирующемся патрон.
Переход 1. Подрезать торец «как чисто»
i=1
t=1мм
S =0,2мм/об
Vспр.=235м/мин*1,2=282м/мин*1,006=284
Кобщ.=К1*К2*К3*К4*К5
Кобщ.=0,92*1,35*1*1*0,81=1,006
N=1000*Vут/ π*D=1000*284/3.14*25=3618 об/мин.
Nф=2000
To= Lp*x/n*s *i=15.5/2000*0.2=0.04мин.
Lp.x.=D/2+Y=25/2+3=15.5мм.
Y=2 до 5
Переход 2. Точить поверхность Ø18,выдерживая размер L9.
i=2
t=25-22/2*2=0.75мм
S=0.4
Vспр.=191
Кобщ.=1,006
Vут.=192
N=1000*192/3,14*25=2445
N2000
Tо=11/2000*00,4 *2=0,03мин
Lp.х.=l+y=8+3=11
Переход 3. Центровать отверстие.
Переход 4. Точить фаску 0,5х45.
Переход 5. Сверлить отверстие Ø7,5 на проход.
I=1
T=7.5/2=3.75
S=0.1
V спр. =3.75
S=0.1
V спр .= 37
N=1000*37/3.14*7.5=1571
N=500
To=21.25/500*0.1=0.4мин
L=19+2.25=21.25
Y=0.3 D=2.25
Переход 6. Расточить отверстие Ø14.7 выдерживая размер 13.
I=1
T=14.7/2=29.4
S=0.1
V спр. =3.75
S=0.1
V спр. = 37
N=1000*37/3.14*14.7=801.5
N=500
To=21.25/500*0.1=0.4мин
L=19+2.25=21.25
Y=0.3 D=2.25
Переход 7. сверлить отверстие Ø12,5 выдерживая размер 9
I=1
T=12.5/2=6.25
S=0.26
V=
N=1000*20.5/3.14*12.5=522
N=500
T=12.75/500*0.26=0.1мин
L p.x. =0.9+3.75=12.75
Переход 8.Точить фаску 1,6х45.
Переход 9. Нарезать резьбу М14х1,5-7Н.
S=1.5
I=4
V=187
N=1000*187/ π*D=1000*187/3.14*12.5=4.764
N=500
To=Lx. p.*x/n*s *i=13/500*15 *4=0.06
Установить и закрепить в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне.
Переход 1. Подрезать торец, выдерживая размер 17.
I=1
t=2мм
S =0,2мм/об
Vспр.=211м/мин*1,2=м/мин*=253,2.
Vут.=Vспр.*Кобщ.=253,2*
Кобщ.=К1*К2*К3*К4*К5
Кобщ.= 0,92*1,35*1*1*0,81=1,006
N=1000*Vут/π*D=1000*253,2/3,14*25= 3225,4 об/мин.
Nф=2000
To= Lp*x/n*s *i=15.5/2000*0.2=
Lp.x.=D/2+Y=25/2+3=15.5
Y=2до5
Переход 2. . Точить поверхность Ø22 на проход.
i=3
t=25-18/2*3=1.16мм
S=0.4
Vспр. =191
Кобщ.=1,006
Vут.=192
N=1000*192/3,14*25=2445
N2000
Tо=12/2000*0,4 *3=0.045мин
Lp.х.=l+y=9+3=12.
1.5 Характеристика режущего инструмента.
1. Резец проходной упорный Т15К6,ГОСТ.
Сечение державки 16х25
Α=8º
Γ=12º
Φ=90 º
φ΄=10º
Т=90мин.
2.Сверло Ø4 быстрорежущая сталь P18
d=2.5
D=6
L=100
2φ=118 º
T=20мин
3.Сверло Ø7,5
d=6 L=140
D=7.5 l=60 T=80мин.
4.Сверло 12,5
D=6
D=12.5
L=140
L=60
2φ=118 º
T=80мин
5. Резьбовой расточной резец ГОСТ . Т15К6
Сечение 16х25
Φ=60
L=140
L=50
T=90мин.
6.Конавочный резец.
T=60мин
α=1
γ=12
φ90
φ1=35
b=3
1.6. Характеристика мерительного инструмента.
Изучив чертеж детали, учитывая точность обработки, я выбираю мерительный инструмент: штангельциркуль ШЦ 1-125-0,1:Гост
Штангельциркуль относится к наиболее распространенным инструментам для измерения размеров детали полученных после черновой или чистовой обработки.
Характеристика штангельциркуля:
С двухсторонним расположение губок и линейкой глубиномера.
ШЦ 1-125-0,1: Гост 162-80
Придел измерения 0.....125мм;
Точность инструмента 0,1мм;
Вылет губок 40мм.
При помощи данного мерительного инструмента ведем измерения детали типа кронштейн.
1.7. Организация рабочего места
В состав вспомогательного оборудования и оснащения рабочего места входят:
1)Комплект технологической оснастки (приспособления, режущий, измерительный и вспомогательный инструмент) постоянного пользования.
2)Комплект технической документации (инструкции, справочники, вспомогательные таблицы и т. д.) постоянного пользования.
3)Комплект стандартного оборудования
(Инструментальные шкафы или тумбочки, подставки или стеллажи для размещения заготовок и готовой продукции или переносной тары для них, передвижная или переносная тара общецехового пользования для заготовок и обработанных деталей, подножные решетки).
4)Рабочему следует пользоваться некоторыми рекомендациями по организации рабочего места:
а) На рабочем месте не должно быть ничего лишнего;
б) Рабочее место должно содержаться в чистоте;
в) Каждый предмет нужно класть на одно и то же отведенное для него место. При этом те предметы, которым приходиться пользоваться чаще, следует располагать ближе предметов, которыми приходиться пользоваться реже.
г) Чертежи деталей, операционные карты, рабочие наряды и т. п. должны быть подвешены на специальной подставке, расположенной на рабочем месте.
д.) Заготовки не должны загромождать рабочее место. Их нужно складывать на специально отведенные стеллажи. Готовые детали укладывают в передвижную тару и увозят по мере их накопления.
е) проходы между станками должны быть свободными.
ж) На полу вокруг станка не должно быть потеков и капель масла.
з) Система трубопроводов должна быть плотной в местах соединений.
2.Перед началом работы:
а) Привести в порядок свою одежду.
б) Проверить исправность станка и наличие заземлений, смазать станок в соответствии с инструкцией.
в) Проверить наличие и исправность приспособлений.
д) Перед установкой фрезы необходимо проверить надежность и прочность крепления зубьев или многогранных пластинок в корпусе фрезы.
е) Тщательно очистить отверстие шпинделя, хвостовик оправки или фрезы перед их установкой в шпиндель.
ж) Убедитесь в том, что хвостовик оправки или фрезы садиться в шпиндель плотно, без люфта.
з) Проверить радиальное и торцовое биение фрезы, оно не должно превышать 0,1 мм.
и) Ознакомиться по технической документации (конструкторской, технологической) с предстоящей работой.
к) Подготовить рабочие место.
л) Убедиться в правильности наладки станка.
м) Подвести к фрезе трубку со смазочно-охлождаящей жидкостью (СОЖ), поставить на место защитный кожух (экран).
3.Во время работы:
а) Строго соблюдать заданные режимы обработки.
б) Детали, инструменты и приспособления класть только на свои места и использовать только по прямому назначению.
в) Не класть режущий и мерительный инструмент, ключи, заготовки и детали на рабочие поверхности станка. Работать только исправным, хорошо заточенным инструментом.
г) Следить за прочностью закрепления обрабатываемой заготовки, не сметать стружку во время работы станка и не снимать ограждение.
е) Следить за правильным подводом СОЖ в зону резания, не производить переустановку трубопровода охлаждения.
ж) Экономить электроэнергию, не допускать работы станка вхолостую.
з) Обязательно выключать станок, уходя даже на короткое время, при уборке и смазке станка, а также при закреплении и измерении обрабатываемой заготовки.
4.По окончанию работы:
а) Выключить станок, сдать обработанные детали, очистить станок от стружки, а инструмент убрать в шкаф. При двух или трехсменной работе станок убирают и сдают сменщику. Необходимо сообщить сменщику или мастеру обо всех недостатках в работе станка.
б) В организационно-техническом обслуживании рабочего места большое значение имеет своевременное объяснение рабочему сменного производственного задания, а также, в зависимости от характера производства, задания на месяц, декаду. Такая организация работы дает возможность рабочему заранее ознакомиться с чертежом, техническими условиями, заблаговременно затребовать и подготовить необходимый режущий и измерительный инструмент и приспособления.
5.Основные условия по организационному обслуживанию рабочего места:
а) Наряды на работу, заготовки, инструменты и приспособления доставляет к рабочему месту вспомогательный персонал.
б) Инструменты затачивают в централизированном порядке.
в) рабочее место обеспечивают необходимыми комплектами технологической оснастки(комплектами оправок, быстродействующими гидравлическими и пневматическими приспособления и т. д.),способствующими сокращению затрат времени на выполнение вспомогательных операций.
1.8. Техника безопасности и пожарная безопасность.
Пожарная безопасность.
Обеспечение пожарной безопасности на предприятии закладывается при планировки зданий и сооружений. Здания и сооружения на территории предприятия размещаются с соблюдение требований и норм пожарной безопасности.
Производственные и вспомогательные помещения оборудуются запасными выходами для эвакуации работников. Во всех производственных и вспомогательных помещениях должны быть вывешены схемы эвакуации людей и ценных предметов в случае пожара. При этом одним из обязательных условий является кратчайшее расстояние от рабочего места до выхода, а также обязательное выполнение требований инструкции и порядку эвакуации из помещения в случае пожара. Этим предупреждаются возможные несчастные случаи, повреждения и травмы при выходе людей из помещения при пожаре.
При работе на металлорежущих станках необходимо соблюдать инструкции по обработке материалов, которые создают концентрацию пылевой взрывоопасной взвеси в воздухе, на пример из магниевых сплавов. Смазочные материалы следует убирать в тумбочку, с тем, чтобы исключить возгорание при попадании раскаленной стружки. Неиспользованные обтирочные материалы также следует хранить в тумбочке, а не использованные промасленные обтирочные материалы относить в специально отведенные места. Следует также помнить, что при обработке деталей допускается кратковременная перегрузка станка. При длительной перегрузки станка, т. е. при нагрузках, превышающих мощность электродвигателя, он перегреваться и может сгореть. Поэтому при появлении признаков возгорания двигателя необходимо обесточить станок
и вызвать дежурного электрика. Следует помнить, что тушить электродвигатель водой нельзя, так как распространяется во влажной среде и это может вызвать поражение электрическим током рабочего и окружающих.
Быстрое обнаружение загорания и немедленное сообщение об этом мастеру и пожарной дружине является важным условием своевременного ограничения распространение и ликвидации пожара. Для сообщения о пожаре на предприятиях служат специальная система сигнализации и телефонная связь.
Пожар - процесс горения, который может быть прерван путем прекращения доступа воздуха к горящему предмету или снижения его температуры. В цехах обычно в специальных шкафах, размещены краны и рукава с насадками для управления струей воды, ящики с песком и защиты с инструментом. Другим распространенным средством тушения пожара, особенно при загорании оборудования являются огнетушители (воздушно-пенные, жидкостные, порошковые, углекислотные ).Наиболее распространены воздушно-пенные огнетушители различной производительности, при использовании которых образуется слой пены на горящем предмете и изолирует его от притока свежего воздуха.
