5 Технология изготовления  фланца 

       В данном разделе дипломного проекта рассматриваются вопросы создания технологических процессов на изготовление Фланца отвода газов и вопросы технического нормирования труда. 
 

       5.1 Маршрут изготовления  детали

       

       Рисунок 5.1 – Эскиз заготовки 

       Материал  заготовки: листовой прокат толщиной 20 мм по ГОСТ-103-76. 
 
 
 

       Операция 005 Газорезательная. 

       А. Установить и снять.

       Переход 1. Вырезать заготовку, выдерживая размер   D=184 мм

       Переход 2. Вырезать отверстие, выдерживая размер    D=106мм

       Оборудование: универсальный резак для кислородной  резки ZIS-MWW520

       Приспособления:

             - шаблон.

             - подогревающее сопло А1.

             - режущий мундштук К1. 

       Операция 010 Токарно-карусельная. 

       Рисунок 5.2 – Эскиз детали 
 
 
 

       А. Установить и снять.

       Переход 1. Расточить поверхность 1 начерно  в размер  ǿ180 мм.

       Переход 2. Расточить поверхность 1 начерно  в размер  ǿ110 мм.

       Оборудование: токарно-карусельный станок 1512.

       Режущий инструмент:

       - резец расточной ГОСТ 18882-73.

       Приспособления:

       - планшайба станка.

       - зажимные кулачки. 

       Операция 015 Токарно-винторезная

               

       Рисунок 5.3 – Эскиз детали 

       А. Установить и снять.

       Переход 1. проточить поверхность 3 начисто.

       Переход 2. Расточить канавку уплотнительную 4 глубиной 3 мм, шириной 6 мм на радиусе 69 мм

       Оборудование: токарно-винторезный станок 16К20.

       Режущий инструмент:

               - резец проходной Т15К6 ГОСТ 18870-73

             - резец расточной ГОСТ 18882-73.

       Приспособления:

             - Штангенциркуль ШЦ 0-200 (0,05) ГОСТ 166-86

             - патрон самоцентрирующийся трехкулачковый         ГОСТ-24351-80. 

       Операция 020 Вертикально-сверлильная

          Рисунок 5.4- Эскиз детали 

       А. Установить и снять.

       Переход 1. Сверлить 12 отверстий в размер ǿ12 мм.

       На  радиусе R=78мм

       Оборудование: вертикально-сверлильный станок 2М112. 

       Режущий инструмент:

            - сверло спиральное ǿ12 мм ГОСТ 4010-77.

       Приспособления:

            - тиски станочные. 

     Операция 025 Сварочная

                                     Рисунок 5.5 - Эскиз детали 

       А. Установить и снять.

       Переход 1. Приварить деталь 1 согласно рабочему чертежу. Варить двойным швом.

       Оборудование: Сварочный выпрямитель ВДУ-506 /11/

       Полуавтомат для дуговой сварки в углекислом газе ПДГ-508

       Сварочная проволока: СВ-08ГСМТ по ГОСТ 2246-70     
 
 
 

       5.2 Расчет режимов  резания и нормирование 

       Операция 005 Газорезательная. 

       Переход 1. Вырезать заготовку ǿ184 мм

       Толщина резания: s=20 мм.

       Ширина  реза: b=1,2 мм.

       Скорость разки: Vs=380 мм/мин.

       Расход  кислорода: Vss=1.2 м /ч.

       Расход  газа Vsг=0,6 м /ч, газовая горелка №5

       Машинное  время ТМ=L/VS

              ТМ1=577,7/380=1,52 мин

       Переход 2. Вырезать отверстие ǿ65 мм

       Толщина резания: s=20 мм.

       Ширина  реза: b=1,2 мм.

       Скорость  разки: Vs=380 мм/мин.

       Расход  кислорода: Vss=1.2 м /ч.

       Машинное  время ТМ=L/VS

       ТМ2=332,84/380=0,88 мин

       Тм= мi=1,52+0,88=2,4 мин

       Вспомогательное время за операцию состоит из времени на подготовку универсального резака: 

             Тв=0,5 мин.

       Время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности составляет 4,6% от оперативного времени. /12/

       Штучное время

          Тш=1,05*(i*Тв+Тм)=1,05*(1*0,5+2,4)=3,045 мин

          

       Операция 010 Токарно-винторезная 

       Переход 1. Проточить поверхность 1 в размер     ǿ180 мм.

       Глубина резания: t=2 мм.

       Подача: s=0,2 мм.

       Поправочный коэффициент:

                   Kv=Kmv*Kпv*Kuv*K v,                     (5.1)

       Где Kmv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, Kmv=0,85;

           Kпv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, Kпv=0,9;

           Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, Kиv=0,65;

           K v - коэффициент, учитывающий главный      угол в плане, K v=1,2;

                   Kv=0,85*0,9*0,65*1,2=0,65

       Скорость  резания:

                    ,                       (5.2) 

       где Т – период стойкости резца, Т=120 мин.

       Cv=240, x=0,15, y=0,35, m=0,2 /13/

                     м/мин.

       Обороты станка nст=250 об/мин.

       Поправочный коэффициент Кр

       Kp=Kmp*Kjp*Kγp*Kλp*Kгp=0,75*1,08*1,1*1*1=0,81 (5.3) 
 
 

       Сила  резания:

                   Pz=10*Cp*tx*sy*Vn*Kp                  (5.4)

       Cp=300, x=1, y=0,75, n=-0,15 /11/

                   Pz=10*300*21*0,20.75*94,79 *0,81=734,3 Н.

       Мощность  резания:

       N=Pz*V/1200*60               (5.5)                             

       N=734,3*94,79/1020*60=0,97 кВт.

       Машинное  время:

                   TM1=(L+l1+l2/n*s)*i,                  (5.6)

       Где L – длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи, L=20 мм;

           l1 – длина врезания инструмента, l1=2 мм;

           l2 – длина вывода инструмента, l2=1 мм;

           n – число оборотов детали в минуту, n=250об/мин;

           i – число проходов резца, i=1.

       TM1=((L+l1+l2)/n*s)*1=((20+2+1)/250*0,2)*1=0,46 мин. 

       Переход 2. Расточить поверхность 2 в размер ǿ110 мм.

       Глубина резания: t=2 мм.

       Подача: s=0,2 мм.

       Скорость  резания V=94,79 м/мин.

       Сила  резания Pz=734,3 н

       Мощность  резания N=0,97 кВт.

       Машинное  время TM2=0,46 мин.

       Тм= мi=0,46+0,46=0,92 мин.

       Вспомогательное время за операцию складывается из времени на установку и снятие детали, а так же времени связанного с переходами:

                   Тв=1,25+0,16=1,41 мин.

       Время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности составляет 4,6% от оперативного времени. /12/

       Штучное время составит

             Тш=1,05*(i*Тв+Тм)=1,05*(2*1,41+0,92)=3,93 мин. 

         Операция 015 Токарно-винторезная

       Переход 1. проточить начисто поверхность 3

       Глубина резанья t = 0,4мм.

       Подача  S = 0,144 мм/об.

       Скорость  резанья 

        

       Где Т = 60 мин. – период стойкости резца

       Сv = 420 –коэф-т

       показатели  степени X = 0,15; Y = 0,2; m = 0,2;      Kv = 0,76

         м/мин

       сила  резанья:

       Pz=10*Cp*tx*sy*Vn*Kp                              

       Cp=300, x=1, y=0,75, n=-0,15 Kp=1,22

              Pz=10*300*0,41*0,1440.75*22,8 *1,22=152,1 Н.

       число оборотов в минуту :

                   n=318*V/ДД

       n = 318*222,8/110 = 644,1 об/мин.

       Nст = 650 об/мин.

       Мощность  резанья:

       N = 152,1*222,8/1020*60 = 0,56кВт

       Машинное  время:

       Тм1 = (35 +2+2)*1/(650*0,144) = 0,417 мин. 

       Переход 2. Расточить канавку уплотнительную 4 глубиной 3 мм, шириной 6 мм на радиусе 69 мм

       Глубина резанья t = 3мм.

       Подача  S = 0,1 мм/об.

       Скорость  резанья 

        

       Где Т = 45 мин. – период стойкости резца

       Сv = 23,7 –коэф-т

       показатели  степени X = 0; Y = 0,66; m = 0,25;    

         Kv = 0,86

         м/мин

       сила  резанья

       Pz=10*Cp*tx*sy*Vn*Kp                              

       Cp=408, x=0,72, y=0,8, n=0 Kp=0,75

              Pz=10*408*30,72*0,10.8*41,83 *0,75=1069,6 Н.

       число оборотов в минуту

                   n=318*V/ДД

       n = 318*41,83/138 = 96 об/мин.

       nст = 100 об/мин.

       Мощность  резанья 

       N =  1069.6*41.83/1020*60 = 0,62кВт

       Машинное  время 

       Тм2 = (3 +2)*2/(100*0,1) = 1 мин.

       Тм= мi=0.417+1=1.417 мин.

       Вспомогательное время за операцию складывается из времени на установку и снятие детали, а так же времени связанного с переходами:

                   Тв=1,25+0,16=1,41 мин.

       Время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности составляет 4,6% от оперативного времени. /12/

       Штучное время составит

             Тш=1,05*(i*Тв+Тм)=1,05*(1*1,41+1.417)=2.96 мин 

       Операция 020 Вертикально-сверлильная 

       Переход 1. Сверлить 12 отверстий  в размер ǿ12 мм.

       На  радиусе R=77,5 мм

       Глубина резания: t=6 мм.

       Подача: s=0,15 мм.

       Поправочный коэффициент:

                   Kv=Kmv*Kuv*Klv,                         (5.7)

       Где Kmv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, Kmv=1;

           Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, Kиv=1.

           Klv - коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия, Klv=1.

                   Kv=1*1*1=1

       Скорость  резания

                    ,                          (5.8)

       где Т – период стойкости сверла, Т=45 мин.; Du – диаметр сверлния, Du=12 мм.

       Cv=7, y=0,6, m=0,2, /13/

                     м/мин.

       Обороты станка nст=2978,6 об/мин.

       Так как у станка nmin=450 об/мин, nmax=4500 об/мин, а, z=5 то скорректированные обороты станка составят nст=2700 об/мин.

       Осевая  сила резания

                   Pо=10*Cp*Du*sy*Kмр                     (5.9)

       Cp=68, y=0,7, Кмп=1 /13/

                   Pо=10*68*12*0,150.7*1=2162,4 Н.

       Мощность  резания

         N=Pо*V/1020*60=2162,4*112,4/1020*60=4 кВт.    (5.10)

       Машинное  время

                   TM1=L+l1+l2/n*s,                       (5.11)

       Где L – длина сверления, L=20 мм;

           l1 – длина врезания инструмента, l1=2 мм;

           l2 – длина перебега, l2=6 мм;

           n – число оборотов сверла в минуту, n=2700об/мин;

              TMi=(20+2+6)/2700*0,15 =0,07 мин.

       Вспомогательное время за операцию складывается из времени на установку и снятие детали, а так же на переустановку детали между переходами:

                   Тв=0,09+0,32=0,41 мин.

       Время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности составляет 3,5% от оперативного времени /12/.

       Машинное  время за операцию:

                Тм= мi=0,07*12=0,84 мин 

       Штучное время составит:

              Тш=1,05*(i*Тв+Тм)=1,05*(12*0,41+0,84)=6,23 мин.

        

       Операция 020 Сварочная 

       Переход 1. Приварить фланец к трубе.

       Техническая норма времени на сварку определяется:

             Тш=[(t0+tB1)L+tB2]*K1*K2,                 

       где t0 – основное время, мин, время в течении которого происходит разогрев и расплавление металла для образования сварочного шва; tB1 –вспомогательное время, необходимое для осмотра и очистки кромок сварочного шва, а так же для замены электрода (на 1 погонный метр шва), мин; L – длина шва или валика, м; tB2 – вспомогательное время, необходимое для установки, поворотов и снятия изделия и управления сварочным оборудованием, мин (зависит от веса изделия); K1 – коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места и на естественные надобности исполнителя; K2 – коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время.

             t0=G*60/αH*I,                           

       где G – вес наплавленного металла, г;

       αH – коэффициент наплавки, 10,0 г/А*ч;

       I – сила сварочного тока, 100 А.

       Вес наплавленного металла

       G=F*L*γ,                               

             где F – поперечное сечение шва или валика, 9 мм2;

       L – длина шва или валика, L=0,628 м;

       γ – удельный вес наплавленного металла, γ=7,9 г/см3.   

           G=9*0,628*7,9=44,65 г.

       Основное  время составит:

           t0=44,65*60/10*100=2,7 мин. 

       Вспомогательное время за операцию складывается из времени на установку и снятие детали:

                   Тв=10,5 мин.

       Время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдыха и естественные надобности составляет 4,6% от оперативного времени /12/.

       Штучное время составит:

             Тш=1,05*(Тв+to*I)

       Где i-число сварочных швов.

             Тш=1,05*(10,5+2,7*4)=22,37 мин.