Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок 6Т80Ш

       ВВЕДЕНИЕ 
 

       Современное оборудование промышленных предприятий  имеет достаточно высокие расчетные  показатели надежности. Однако в процессе эксплуатации под воздействием различных  факторов, условий и режимов работы исходное состояние оборудования непрерывно ухудшается, снижается его эксплуатационная надежность и увеличивается вероятность  возникновения отказов. Надежность оборудования зависит не только от качества его изготовления, но и  от научно обоснованной эксплуатации, правильного технического обслуживания и своевременного ремонта. В основе процесса эксплуатации лежат последовательные во времени смены состояний работы, резерва, ремонта, технического обслуживания, хранения и т.п.

       В настоящее время в промышленности для ведения производственной эксплуатации и поддержания технического состояния  оборудования в соответствии с требованиями нормативно-технической документации применяется система планово-предупредительного ремонта (ППР). Основным технико-экономическим критерием системы ППР служит минимум простоев оборудования на основе жесткой регламентации ремонтных циклов. В соответствии с этим критерием периодичность и объем работ по техническому обслуживанию и ремонту определяются заранее установленными для всех видов оборудования типовыми нормативами. Такой подход предупреждает прогрессирующий износ оборудования и уменьшает внезапность выхода его из строя. Система ППР дает возможность подготовить управляемую и прогнозируемую на длительный период ремонтную программу: по видам ремонтов, типам оборудования, предприятиям и отрасли в целом. Постоянство ремонтных циклов позволяет осуществлять долгосрочное планирование процесса производства, а также прогнозировать материальные, финансовые и трудовые ресурсы, необходимые капитальные вложения в развитие производственной базы ремонта. Это упрощает планирование профилактических мероприятий, позволяет осуществить предварительную подготовку ремонтных работ, выполнять их в минимальные сроки, повышает качество ремонта и в конечном итоге увеличивает надежность производственного процесса. Таким образом, система ППР предназначена для обеспечения надежности промышленного оборудования в условиях жесткого централизованного планирования и управления. 
 
 
 
 
 

1. Исходные  данные к  курсовому проекту 

       Модель  станка 6Т80Ш

       Год выпуска до 1967г.

       Начало  ремонтного цикла 01.2000 (после капитального ремонта)

       Работа  слесарей в одну смену. 
 

2. Техническое описание станка.

2.1 Назначение и область применения станка. 

       Горизонтально-фрезерный  консольный станок с вертикальным поворотным шпинделем повышенной точности модели 6Т80Ш предназначен для обработки  плоскостей деталей различной конфигурации из стали, чугуна и цветных металлов цилиндрическими, дисковыми и торцовыми  фрезами. На станке удобно фрезеровать плоскости, торцы, скосы, пазы на небольшое деталях разнообразной конфигурации из стали, чугуна, цветных металлов и пластмасс. 
 

2.2 Состав  станка. 

       Механизм  переключения вертикального перемещения стола, салазки, стол, система охлаждения, электрошкаф, механизмы переключения поперечного перемещения стола, станина, коробка подач, механизм переключения подач, механизм переключения частоты вращения горизонтального шпинделя, коробка скоростей и шпиндель, хобот с шпиндельной головкой, защитное устройство, механизм переключения частоты вращения вертикального шпинделя, подвеска, консоль. 
 

2.3 Устройства  и работа станка и его основных  частей. 

       Органы управления и их назначение:

• Рукоятка ручного вертикального перемешал стола
• Маховик ручного поперечного перемещения салазок
• Рукоятка включения вертикальной подачи
• Червяк выборки люфта на продольном винте
• Маховик ручного перемещения стола
• Зажим стола
• Переключатель «Освещение"
• Рукоятка зажима гильзы шпинделя
• Кран системы охлаждения
• Рукоятка включения электросети
• Кнопка быстрого перемещения стола
• Кнопка "Пуск"
• Кнопка "Стоп" аварийная
• Рукоятка зажима салазок
• Рукоятка включения поперечной подачи
• Рукоятка зажима консоли
• Выключатель электродвигателя подач
• Выключатель электронасоса охлаждения
• Переключатель направления вращения горизонтального шпинделя
• Кнопка "Толчок"
• Переключатель направления вращения вертикального шпинделя
• Рукоятка переключения перебора горизонтального шпинделя
• Рукоятка переключения скоростей горизонтального шпинделя
• Ручное перемещение хобота
• Зажим хоботе на станине
• Зажим головки фрезерной к хоботу
• Червяк поворота головки фрезерной в продольной плоскости стола
• Червяк поворота головки фрезерной в поперечной плоскости стола
• Рукоятка перебора вертикального шпинделя
• Ручка переключения перебора шкивов вертикального шпинделя
• Рукоятка переключения скоростей вертикального шпинделя
• Рукоятка перемещения гильзы вертикального шпинделя
• Рукоятка включения продольной подачи
• Рукоятка перебора коробки подач
• Рукоятка переключения подач
• Винты зажима салазок станка 6Т80
• Кнопка "Стоп"

       Кинематическая  схема (рис. 2.1)

       Привод  шпинделей осуществляется от электродвигателей через клиноременную передачу.

       Шпиндели  имеет по 12 различных скоростей, получаемых при передвижении зубчатых блоков по шлицевым валам.

       Провод  подач осуществляется от электродвигателя через соединительную муфту, от вала IX на коробку подач. Посредством перемещения зубчатых блоков коробка подач обеспечивает получение 18 различных подач, которые передаются на вал ХУI консоли и далее при включении соответствующей кулачковой муфты к винтам продольного, поперечного и вертикального перемещении.

       Ускоренные  перемещения осуществляются от электродвигателя через валы IX, X, ХП, ХУ, электромагнитную и обгонную муфту на вал ХЛ консоли.

       Включение и реверсирование продольных, поперечных, вертикальных подач производится двусторонними кулачковыми муфтами.

 Рис  2.1 Кинематическая схема. 

       Станина является базовой частью станка, на которой монтируются все остальные составные части и механизмы. Стойка станины жестко соединена с плитой (основанием), являющейся резервуаром охлаждающей жидкости.

       На  хоботе станка 6Т80Ш смонтирована вертикальная шпиндельная головка, а на направляющих хобота крепятся подвески для работы с длинными оправками. Подвески имеют опору качения и опору скольжения. Подвески на станках не взаимозаменяемые, для установка подвесок головку развернуть вверх.

       Коробка скоростей горизонтального шпинделя смонтирована в станине. Соединение с электродвигателем осуществляется через клиноременную передачу. Осмотр и доступ к коробке скоростей - через окно узла переключения скоростей с девой сторона станины.

       Привод вертикального шпинделя станка осуществляется от электродвигателя, вынесенного на верх головки через клиноременную передачу, роликовую муфту сцепления и коробку скоростей.

       Шпиндель смонтировав в выдвижной гильзе. Шпиндельная головка станка 6Т80Ш крепится к хоботу через зажим и имеет возможность поворота в поперечном и продольном направлениях стола.

       Привод  подач размещен в консоли. Спереди, в нижнее часть консоли встроен фланцевый электродвигатель, с левой стороны консоли крепится коробка подач с механизмом переключения подач и механизмом включения вертикального перемещения стола, с правой - механизм включения поперечного перемещения стола.

       Восемнадцатиступенчатая коробка подач имеет цепь ускоренного хода с предохранительной муфтой , исключающей   возможность поломки привода подач при перегрузках.

       На  одном валу с предохранительной  муфтой смонтированы электромагнитная муфта  и обгонная муфта. Включение быстрых перемещений стола осуществляется кнопкой. Механизм переключения подач состоит из рукояток кулачка с профильными пазами , лимба и рычагов для переключения зубчатых колес.

       Переключение зубчатых колес коробка подач происходит при вращении лимба вокруг оси и при вращении оси рукояткой.

       Включение вертикального и поперечного  механических перемещений стола осуществляется рукоятками Направление движения рукояток мнемонически увязано с направлением движения стола.

       Ручное  вертикальное перемещение стола осуществляется рукояткой, поперечное - маховиком .

       Задняя  стенка консоли выполнена в виде направляющих "ласточкин хвост".

       Верхняя часть консоли имеет прямоугольные  направляющие, по которым перемещаются салазки.

       Салазки перемещаются в поперечном направлении на консоли и имеют направляющие для стола.

       Со  столом связан винт продольной подачи. В салазках находятся конические шестерни , вращающие винт, рукоятки и механизм включения продольной подачи.

       При работе методом попутного фрезерования предусмотрена выборка зазоров между резьбой ходового винта и гаек поворотом червяка.

       При работе методом встречного фрезерования сильно изнашивается ходовой винт. Поэтому, если на станке длительное время выполняется одна работа, следует менять участок работы винта.

       Для осуществления поперечной подачи служит кронштейн с гайкой, который закреплен на корпусе салазок и соединен с винтом консоли. 
 
 
 
 

3. Основные технические  данные и характеристики станка. 

Размеры рабочей  поверхности стола (длина х ширина), мм 200 х 800 
Число Т-образных пазов стола 3 
Наибольшее перемещение стола, мм

       продольное 560

       поперечное 220  
Расстояние от оси горизонтального шпинделя до рабочей поверхности стола, мм

       наименьшее 0

       наибольшее 400 
Расстояние от торца вертикального шпинделя до рабочей поверхности стола, мм

       наименьшее 15

       наибольшее 400 
Угол поворота шпиндельной головки, град

       в продольной плоскости стола ± 45

       в поперечной плоскости стола (к станине) 30

       в поперечной плоскости стола (от станины) 45 
Ход гильзы шпиндельной головки, мм 70 
Количество частот вращения шпинделя (горизонтального / вертикального) 12 
Пределы частот вращения шпинделя, мин –1

       горизонтального 50-2240

       вертикального 56-2500 
Количество подач стола 18 
Пределы подач стола, мм/мин

       продольных  и поперечных 20-1000

       вертикальных 10-500 
Скорость быстрого перемещения стола, м/мин

       продольного и поперечного 3,35

       вертикального 1,7 
Цена деления лимбов перемещения стола, мм

       продольного и поперечного 0,05

       вертикального 0,02 
Цена деления лимба перемещения гильзы вертикального шпинделя, мм 0,05 
Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм 1600х1875х2080 
Масса станка (с электрооборудованием), кг 1430 
 
 
 
 
 
 

4. Инструмент, применяемый при обработке на станке. 

       Горизонтально-фрезерный  консольный станок 6Т80Ш отличаются наличием консоли и горизонтальным расположением шпинделя при обработке  цилиндрическими, угловыми и фасонными  фрезами плоских и фасонных поверхностей заготовок из различных материалов. Могут также использоваться торцовые и концевые фрезы.

       Цилиндрические фрезы  применяются при обработке плоскостей. Эти фрезы могут быть с прямыми  и винтовыми зубьями. Фрезы с  винтовыми зубьями работают плавно; они широко применяются на производстве. Фрезы с прямыми зубьями используются лишь для обработки узких плоскостей, где преимущества фрез с винтовым зубом не оказывают большого влияния  на процесс резания. При работе цилиндрических фрез с винтовыми зубьями возникают  осевые усилия, которые при угле наклона зуба ОМЕГА = 30 -:- 45* достигают  значительной величины. Поэтому применяют  цилиндрические сдвоенные фрезы, у  которых винтовые режущие зубья  имеют разное направление наклона. Это позволяет уравновесить осевые усилия, действующие на фрезы, в процессе резания. В месте стыка фрез предусматривается  перекрытие режущих кромок одной  фрезы режущими кромками другой. Цилиндрические фрезы изготовляются из быстрорежущей  стали, а также оснащаются твердосплавными  пластинками, плоскими и винтовыми. 
Угловые фрезы используются при фрезеровании угловых пазов и наклонных плоскостей. Одноугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на конической поверхности и торце. Двухугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на двух смежных конических поверхностях. Угловые фрезы находят широкое применение в инструментальном производстве для фрезерования стружечных канавок различных инструментов. В процессе работы одноугловыми фрезами возникают осевые усилия резания, так как срезание металла заготовки производится в основном режущими кромками, расположенными на конической поверхности. У двухугловых же фрез осевые усилия, возникающие при работе двух смежных угловых кромок зуба, несколько компенсируют друг друга, а при работе симметричных двухугловых фрез они взаимно уравновешиваются. Поэтому двухугловые фрезы работают более плавно. Угловые фрезы малых размеров изготовляются концевыми с цилиндрическим или коническим хвостовиком.

       Фасонные фрезы  получили значительное распространение  при обработке разнообразных  фасонных поверхностей. Преимущества применения фасонных фрез особенно сильно проявляются при обработке заготовок  с большим отношением длины к  ширине фрезеруемых поверхностей. Короткие фасонные поверхности в условиях крупносерийнго производства лучше обрабатывать протягиванием. Фасонные фрезы по конструкции зубьев разделяются на фрезы с затылованнымп зубьями и фрезы с остроконечными (острозаточенными) зубьями.

       Торцовые фрезы  широко применяются при обработке  плоскостей на вертикально-фрезерных  станках. Ось их устанавливается  перпендикулярно обработанной плоскости  детали. В отличие от цилиндрических фрез, где все точки режущих  кромок являются профилирующими и формируют  обработанную поверхность, у торцовых фрез только вершины режущих кромок зубьев являются профилирующими. Торцовые режущие кромки являются вспомогательными. Главную работу резания выполняют  боковые режущие кромки, расположенные  на наружной поверхности.

       Концевые  фрезы применяются для обработки  глубоких пазов в корпусных деталях  контурных выемок, уступов, взаимно  перпендикулярных плоскостей. Концевые фрезы в шпинделе станка крепятся коническим или цилиндрическим хвостовиком. У этих фрез основную работу резания  выполняют главные режущие кромки, расположенные на цилиндрической поверхности, а вспомогательные торцовые режущие  кромки только зачищают дно канавки. Такие фрезы, как правило, изготовляются  с винтовыми или наклонными зубьями. Угол наклона зубьев доходит до 30—45*. Диаметр концевых фрез выбирают меньшим (до 0,1 мм) ширины канавки, так как  при фрезеровании наблюдается разбивание канавки.

       Торцевые  насадные фрезы крепятся с помощью переходного фланца. Оправка в конусе шпинделя крепится шомполом. На шейку оправки надевается переходной фланец в и фреза, которая крепится винтом. Фрезы, имеющие в отверстии канавку под шпонку, крепятся на оправке с буртом, имеющей пазы под шипы шпинделя.

       Торцевые  и концевые фрезы, имеющие хвостовик с конусом Морзе, крепятся в конусе шпинделя посредством переходное втулки.

       Фрезы большого диаметра, имеющие на торце  цилиндрическую выточку, пазы и четыре сквозных отверстия, надеваются непосредственно  на головку шпинделя и крепятся винтами.

       При установке инструмента следует  помнить, что на точность обработки  и долговечность инструмента отрицательно влияет его биение. Поэтому необходимо следить за качеством режущего инструмента, оправок и промежуточных колец. 
 

5. Разработка  системы ппр и обслуживания  станка

5.1 Основные  положения системы ппр станка 

       Под планово-предупредительным ремонтом следует понимать совокупность организационных  и технических мероприятий, направленных на восстановление работоспособности  машин.

       Система планово-предупредительного ремонта (ППР) устанавливает проведение профилактических осмотров и плановых ремонтов каждого агрегата после отработки им заданного количества часов.

       Периодичность и чередование осмотров и плановых ремонтов определяются особенностями  оборудования, его назначением и  условиями эксплуатации.

       Системой  ППР предусматривается выполнение следующих работ по техническому уходу за оборудованием:

• межремонтного обслуживания, включающего в себя наблюдение за выполнением правил эксплуатации оборудования, особенно механизмов управления, ограждений и смазочных устройств;
• своевременное устранение мелких неисправностей; регулирование механизмов.
• осмотра с целью проверки состояния оборудования, устранения мелких неисправностей и выявления объема подготовительных работ, подлежащих выполнению при очередном плановом ремонте.

       Межремонтное обслуживание выполняется рабочими, обслуживающими оборудование, и дежурным персоналом ремонтной службы цеха, во время остановок агрегата без нарушения процесса производства;

       Осмотры между плановыми ремонтами оборудования проводятся по месячному плану слесарями-ремонтниками;  
 

5.2 Структура  ремонтного цикла станка 

       Для станка 6Т80Ш, выпущенного до 1967г. Структура  ремонтного цикла будет иметь  вид:

       К-О-М₁-О-М₂-О-С₁-О-М₃-О-М₄-О-С₂-О-М₅-О-М₆-О-К,

     Где К – капитальный ремонт; М – малый ремонт; С – средний ремонт; О – осмотры.

     Данный цикл включает: капитальных ремонтов – 1, средних – 2, малых – 6, осмотров – 9. 
 

5.3 Расчёт  периодичности ремонтного цикла  и величины межремонтного периода. 

       Продолжительность ремонтного цикла станков определяется произведением установленного норматива времени оперативной работы для каждого оборудования.

     Т_р.ц. = 24000 · К_ом К_ми К_то К_в К_у К_км ,                                                          (1)

     Т_р.ц. =24000 · 1·1·1·0,5·1·1=12000 н/ч.

     Где: 24000 ч – нормативный коэффициент, характеризующий длительность ремонтного цикла для металлорежущего оборудования;

     К_ом – коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал, К_ом=1

     К_ми – коэффициент, учитывающий материал применяемого инструмента, К_ми=1

     К_то – коэффициент, учитывающий класс точности оборудования, К_то=1

     К_в – коэффициент, учитывающий возраст оборудования К_в =0,5

     К_у – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации оборудования, К_у=1

       К_км – коэффициент, учитывающий категорию массы оборудования К_км=1

       Для определения длительности ремонтного цикла в годах, необходимо определить действительный годовой фонд времени  работы единицы оборудования по следующей  формуле:

                                                                                 (2)

       где: Fн — номинальный годовой фонд времени работы оборудования, Fн =2070 ч;

       λ – процент потерь времени работы оборудования на ремонт и обслуживание (2%).

     Продолжительность ремонтного цикла в годах:

                                                                                                 (3) 

       Для определения продолжительности  межремонтного и межосмотрового периодов, необходима структура ремонтного цикла:

       К-О-М₁-О-М₂-О-С₁-О-М₃-О-М₄-О-С₂-О-М₅-О-М₆-О-К,

       Продолжительность межремонтного периода определяется по формуле:

                                                                                               (4)

       где n_с,- количество средних ремонтов, n_с=2

       n_м — количество малых ремонтов, n_м=6 

       Продолжительность межосмотрового периода определяется по формуле:

                                                                                           (5) 

       где n_о — количество осмотров, n_о=9 
 

5.4 Разработка  графика ремонтов. 

Таблица 5.1 План - график ремонта оборудования 
 

5.5 Расчёт  трудоёмкости плановых ремонтов механической и электрической частей. 

       Трудоемкость ремонтных работ за ремонтный цикл механической части оборудования, ч:

                                                (6)

       где 1,05 – коэффициент, учитывающий резерв трудоемкости на непредвиденные ремонты;

        – суммарная ремонтосложность механической части оборудования;

       – нормы трудоемкости малого, среднего и капитального ремонта на единицу ремонтосложности механической части, t_{м. м.}=6; t_{c. м}=9; t_{к. м}=50 
 

       Трудоемкость ремонтных работ за ремонтный цикл электрической части оборудования, ч:

                                                   (7)

       где 1,05 – коэффициент, учитывающий резерв трудоемкости на непредвиденные ремонты;

        – суммарная ремонтосложность механической части оборудования;

       – нормы трудоемкости малого, среднего и капитального ремонта на единицу ремонтосложности электрической части, t_{м. м.}=1,5; t_{c. м}=0; t_{к. м}=12,5 

       Общая трудоёмкость ремонтных работ

                                                                                           (8) 
 
 

       5.6 Расчёт продолжительности ремонта  и состава ремонтной бригады 

     Действительный фонд времени на предприятии

                                                                                    (9)

     По  производственному календарю на 2011 год - номинальный фонд времени 2037 ч.

     F_д - действительный годовой фонд времени одного рабочего, F_д=2037 ч;

     λ–  процент потерь рабочего времени  по уважительным причинам (15%)

     Численность рабочих

                                                                                                         (10)