Дипломная работа: Автоматизация процесса поперечной резки электротехнической стали

Технические требования к цилиндру: не допускается овальность и конусность цилиндрических поверхностей, их относительное смещение должно составлять не более половины допуска на размер; давление, необходимое для перемещения штока в крайнее правое положение равно 0,5МПа; рабочий ход штока: 700±1мм; рабочее давление изменяется ступенчато от 0,8 до 18МПа.

4.2 Анализ размерной цепи гидравлического цилиндра

Размерная цепь – замкнутый контур, расположенных друг за другом независимых размеров, участвующих в решении поставленных задач. При проектировании технологических процессов, выборе средств и методов измерения возникает необходимость в проведении размерного анализа, с помощью которого достигается правильное соотношение взаимосвязанных размеров и определяются допустимые ошибки (допуски).

На рисунке 15 приведена размерная цепь гидравлического цилиндра.

Рисунок 15 – Размерная цепь гидравлического цилиндра

В таблице 1 приведены результаты расчета звеньев размерной цепи гидравлического цилиндра.

Проверка правильности назначения номинальных размеров осуществляется по формуле:

где А0 – номинальный размер замыкающего звена, мм;

 - передаточное отношение составляющих звеньев;

Аi – номинальный размер составляющих звеньев, мм.

Таблица 1 – Результаты расчета размерной цепи гидроцилиндра

Точность замыкающего звена обеспечивается неполной взаимозаменяемостью c корректировкой середины поля допуска 1-го звена на 0.01500мм.

Процент риска расчетный 8.3265 %.

Расчётное значение допуска замыкающего звена соответствует действительным значениям, следовательно, метод неполной взаимозаменяемости обеспечивает требуемую точность сборки гидроцилиндра. Для расчёта размерной цепи применялась программа RCW2. В этой программе необходимо ввести следующие параметры рассчитываемой размерной цепи:

1. Число звеньев.

2. Номинальные размеры каждого звена и их верхние и нижние предельные отклонения.

3. Задать передаточное отношение каждого звена.

4. Выбрать тип производства.

4.3 Определение типа производства плунжера гидравлического цилиндра

Такт выпуска рассчитывается по формуле:

 ,

где m = 1 – сменность работы;

Wд – годовая программа выпуска деталей;

Fд – действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах.

Рассчитаем годовой фонд рабочего времени.

 час

где В = 104 дня - количество выходных дней;

П = 8 дней - количество праздничных дней;

С = 8,2 ч - продолжительность смены;

Пр = 8 дней - количество предпраздничных дней;

с = 1 ч - время укорочения смены в предпраздничные дни;

n = 1 - количество рабочих смен в сутки;

Пв = 7 % - потери времени на проведение ремонтов, обслуживание, настройку и подналадку оборудования.

Рассчитаем годовую программу выпуска плунжера гидравлического цилиндра:

где Wпц = 1000 шт – годовой объем выпуска гидроцилиндров;

nд = 1 шт – количество плунжеров, входящих в гидравлический цилиндр;

a1 = 10 % - процент деталей, выпускаемых на запасные части;

a2 = 10 % - процент деталей, учитывающий выход в брак.

 шт

Тогда такт выпуска деталей составит:

 мин/шт

Рассчитаем коэффициент серийности по формуле:

где  - среднее время выполнения операции на деталях разных наименований (мин/операция)

Принимаем в расчетах: t = 6 мин/операция

Условно и очень приблизительно приняты следующие распределения типов производства в зависимости от :

 - поточно-массовое;

 - крупносерийное;

 - среднесерийное;

 - мелкосерийное;

Следовательно, производство принимаем среднесерийным, т.к.

ксер = 16.

4.4 Описание технологического процесса сборки гидравлического цилиндра

При проектировании технологического процесса общей и узловой сборки важное место занимает технический контроль качества производимой продукции. Качество обеспечивается предупреждением и своевременным выявлением брака продукции на всех этапах производственного процесса.

При сборке гидравлического цилиндра проверяют:

- наличие необходимых деталей в собранных соединениях (выполняют осмотром);

- правильность положения сопрягаемых деталей (выполняют осмотром);

- герметичность соединения и плотность прилегания;

- затяжку резьбовых соединений;

- размеры, заданные в сборочном чертеже;

- внешний вид гидравлического цилиндра (отсутствие повреждений деталей, загрязнений и других дефектов, которые могут возникнуть в процессе сборки).

В функцию контроля входит также проверка предписанной последовательности выполнения сборочных переходов.

Выберем вид сборки и форму организационного технологического процесса сборки гидравлического цилиндра.

Выделяют следующие организационные формы технологического процесса сборки:

- Поточная, характерная для сборочных цехов, работающих по крупносерийному и массовому типу производства. Эта сборка обличается высокой степенью непрерывности производственного процесса и широким внедрением автоматизации и механизации.

- не поточная, характерная для сборочных цехов единичного и мелкосерийного типа производства.

В зависимости от конкретных производственных технологических условий сборка может быть:

- стационарной, которая осуществляется без перемещения собираемого изделия, на одном рабочем месте;

- подвижной, при которой изделие после окончания одной сборочной операции на одном рабочем месте перемещается на другое рабочее место, где выполняется следующая операция технологического сборочного процесса.

В технологической части дипломного проекта рассматривается изготовление мелкой партии гидравлических цилиндров в количестве 1000 штук. Поэтому выбираем не поточный стационарный вид сборки.

Для облегчения трудоемкого процесса сборки рабочие места оборудуются универсальными и специальными приспособлениями и инструментами.

Составим технологический процесс сборки гидравлического цилиндра.

На рисунке 16 приведена структурная схема сборки гидравлического цилиндра.

Рисунок 16 – Структурная схема сборки гидравлического цилиндра

Описание технологического процесса сборки гидравлического цилиндра приведено в таблице 2.

Таблица 2 - Описание технологического процесса сборки гидравлического цилиндра

4.5 Технологический процесс изготовления гильзы

4.5.1 Анализ технологичности конструкции детали

Технологичность – соответствие требованиям экономичной технологии изготовления. Технологичной называется такая конструкция изделия, которая обеспечивает заданное эксплуатационное качество и позволяет изготавливать ее с наименьшими затратами труда и материалов.

Гильза предназначена, как правило, для установки в него шпинделя. Поскольку наружная поверхность выполнена гладкой с проточками, то гильза является неперемещаемой в узле.

Габаритные размеры детали: наружный диаметр 180 мм, внутренний диаметр 160мм, длина 410 мм. Масса детали составляет 1 килограмм. На наружной поверхности гильзы имеются проточки шириной 4, 6, 15 мм. И наружная, и внутренняя поверхности гильзы имеют фаски.

Выбор способа получения заготовки установлен конструктором. В качестве заготовки используется горячекатаный бесшовный трубный прокат с наружным диаметром D=194мм и внутренним диаметром d=154мм (ГОСТ 8732-78). Заготовку изготавливают путем отрезки на ленточно-отрезном станке от проката. Точность горячекатаного проката ориентировочно соответствует 12-14 квалитету.

4.5.2 Выбор вида и метода получения заготовки. Определение припусков на обработку и размеров заготовки

Припуском называют слой материала, который снимают с заготовки для получения готовой детали. Назначение рациональных припусков имеет важное технико-экономическое значение. Завышенный припуск при обработке резанием приводит к росту числа проходов и толщины снимаемой стружки, что соответственно вызывает увеличение усилий резания, увеличивает возможность возникновения значительных деформаций деталей процессе обработки и уменьшает точность их изготовления, повышает износ инструмента и перерасход электроэнергии. Заниженный припуск не позволяет удалять дефектный слой материала и получать требуемую точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей. Важно не только правильно выбрать припуск, но и добиться постоянства его размеров.

При определении припуска необходимо учитывать конфигурацию и размеры заготовки, назначенные методы обработки, характеристику выбранного оборудования и его фактическое состояние. Допускаемые отклонения величины припуска на обработку партии деталей определяются допуском на припуск, который представляет собой разность между наибольшим и наименьшим припуском. Слишком малые допуски усложняют обработку, слишком большие допуски увеличивают припуск на последующие операции. Допуск на общий припуск является одновременно и допуском на заготовку.

Произведём расчёт для поверхности Æ180h6. Результаты вычислений приведем в виде таблицы (приложение А). Значения Rz и Т определяем по т. 4.3-4.6 [3].

Расчётный минимальный припуск на обработку:

Далее для конечного перехода в графу “Расчётный размер” записываем наименьший предельный размер детали по чертежу. Для перехода, предшествующего конечному, определяем расчётный размер прибавлением к наименьшему предельному размеру по чертежу расчётного припуска:

Записываем наименьшие предельные размеры по всем технологическим переходам, округляя их до того знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

Определяем наибольшие предельные размеры прибавлением допуска к округлённому наименьшему предельному размеру:

Записываем предельные значения припусков  как разность наибольших предельных размеров и  как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

 (4)

Расчет по указанным формулам сведен в таблицу 5.

Определяем общие припуски, суммируя промежуточные припуски на обработку:

 мм.

 мм.

Рассчитываем общий номинальный припуск:

, (5)

где Нз – нижнее отклонение размера заготовки. Из т.3, стр. 120 [1]

Нз=0,4мм.

Нд – нижнее отклонение размера диаметра. По чертежу Нд=0,025 мм.

мм.

Рассчитываем номинальный диаметр заготовки:

 (6)

 мм.

Произведём проверку правильности выполнения расчётов:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10