Разработка конструкции настольного сверлильного станка для школьных мастерских

Применяем шпоночную фрезу, оснащенную твердосплавными пластинами по ГОСТ 16463-80 диаметром 2 мм, L = 25 мм, l = 4 мм. Глубина фрезерования t = 1,2 мм, подача на зуб [4, табл. 80, стр. 406] при осевом врезании sz= 0,006мм.Для расчёта скорости резания при продольном движении фрезы согласно [4, стр. 406] используется следующая зависимость:(42)где–коэффициент [4, табл. 81, стр. 407];–диаметр фрезы, мм;–стойкость фрезы, мин [4, табл. 82, стр. 411];–глубина резания, мм; –подача на зуб, мм/зуб;–ширина фрезерования, мм;–количество ножей;–поправочный коэффициент, равный:= 0,765Показатели степеней определяются по [4, табл. 81, стр. 410].= 12=0,3=0,3=0,25=0=0=0,25=80 минСкорость резания на вертикально-фрезерном станке: Подставим числовые значения:.Минутная подача: Для расчёта мощности резания (эффективной) согласно [4, стр. 371] используется следующая зависимость:,(43)в которой на основании [2, стр. 371] тангенциальная сила резания:(44)где–коэффициент [3, табл. 22, стр. 372];–глубина резания, мм;–частота вращения фрезы, об/мин;–число зубьев фрезы;где–поправочный коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала [4, табл. 10, стр. 363].Показатели степеней определяются по [4, табл. 22, стр. 373], для шпоночных фрез данных нет, возьмем коэффициенты для концевых.=12,5= 0,85=0,75u =1,0=0,73= -0,13= 1,0Технические нормы времени является исходными расчетами величинами для определения производственной мощности участка, цеха, а также для расчета калькуляции себестоимость обработки. Предпочтительным для установления основного технологического времени является расчетно-аналитический метод нормирования. Определение норм времени производится на основании данных отраслевых нормативов. В состав норм входят следующие слагаемые:Штучно-калькуляционное время:(45)где - штучное время, мин.; - время подготовительно-заключительное, мин.; партии деталей - размер, шт;Подготовительно-заключительное время это затраты времени на получение инструментов, приспособлений, чертежей, наряда на работу; установку инструментов, наладку оборудования на расчетные режим; снятие инструмента и, если надо; сдачу готовых деталей, и всего того, что было получено перед началом работы.Штучное время:(46)где - время основное, мин.; - время вспомогательное, мин.; - время на личные потребности и отдых, мин.; - время на рабочего места обслуживание, мин.рабочего местаОсновное время равно: (47)где - расчётная длина, мм; - длина врезания, мм; - частота вращения шпинделя, об/мин. - длина детали, мм; - длина перебега, мм; - величина подачи, мм/об.; - минутная подача, мм/мин.;i– число рабочих ходов режущего инструментаВспомогательное время - сумма затрат времени на вспомогательные приёмы. В состав вспомогательного времени входит время управление станком, на установку-снятие заготовки, смену инструмента, измерение размеров детали.Оперативное время:(48)Время на обслуживание рабочего места, (определяется в процентах от оперативного времени):(49)Время на отдых и личные потребности (определяется в процентах от оперативного времени):(50)Операция 010:Переход: Установить и снять.Основного времени нет.Вспомогательное время:(51)Переход 1 и 7: Подрезка торца однократная:Основное время:Переходы2 и 8:Сверление центрового отверстия:Переход 3: Точение черновое Ø12,7мм:Переход 4: Точение чистовоеØ12,2ммПереход 5 и 11: Точение канавки:Переход 6: Фрезерование шпоночного паза:Нормы времени в целом на операцию:Сумма вспомогательного времени на операцию:минОперативное время:минВремя на обслуживание: Время на отдых:Штучное время: Время на токарную операцию 010:3.6. Разработка инструкции по технике безопасности для работы на настольном сверлильном станкеОбщие требования безопасности — по ГОСТ 12.2.003-91.Конструктивное решение станка соответствует международным стандартам и правилам, действительным при изготовлении обрабатывающих машин.Наиболее выступающие при работе за габарит станины торцы внешние единицсборочных, способные ударом травмировать, которые перемещающаются со скоростями более 150 мм/с, должны окрашиваться чередующимися под углом 45° полосами желтого и черного цветов.Шширина желтой полосы составляет 1-1,5 ширины черной полосы.Защитные устройства, ограждающие зону обработки (или ее часть, в которой осуществляется процесс резания), защищают работающего на станке и людей, находящихся вблизи станка, от отлетающей стружки, смазочно-охлаждающей и рабочей жидкостей. Защитные устройства, снимаемые чаще одного раза в смену при снятии и установке обрабатываемой детали или инструмента, при наладке станка,при измерении деталидолжны иметь массу не более 6 кг и крепление, которое не требует применения отверток или ключей. Защитные устройства должны перемещаться, открываться с усилием не более 40Н. Крепление защитных устройств должно быть надежным и исключатьсамооткрывание. Защитные устройства выполняются из прочной пластмассы толщиной не менее 4 мм, листовой стали - не менее 0,8 мм, листового алюминия - не менее 2 мм.ЭлектробезопасностьРабота безаварийная станка обеспечена при изменении напряжения от 0,9 до 1,1 номинального значенияпо ГОСТ 6697—83. Электрооборудование станка должно подключаться к источнику питания через один ввод. Другие напряжения получаются с помощью преобразователей, трансформаторов, выпрямителей и других устройств, которые являются составной частью электрооборудования станка.Вводный выключатель предназначается для подключения электрооборудования станка к сетипитающей. А также для отключения его от сети в аварийных случаях или на время перерыва в работе. Вводный выключатель выбран на величину суммы токов всего электрооборудованияподключаемого. На шкафах по ГОСТ 12.4.026-86должны помещаться предупреждающие знаки напряженияэлектрического. Когда позволяет аппаратура, должно использоватьсябезопасное напряжение в целях защиты. Электрические цепи с напряжением безопасным должны быть изолированы от цепей опасного напряжения. Чтобы исключить попадание опасного напряжения в цепи безопасного напряжения, цепи должны быть проложены независимо от цепей опасного напряжения в отдельной защитной оболочке с отдельными предохранителями и устройствамираспределительными. Кнопка «Стоп», которая используется для отключенияаварийного, имееткак правило выступающий грибовидный толкатель увеличенного размера. Устройство отключенияаварийного рассчитано на максимальную нагрузку, которая соответствуетсумме токов номинальных всех остальных потребителей и пусковому начальному току при напряжении номинальном наибольшего по мощности двигателя. При заземлении выбираются медные провода сечением не менее 5 мм2. Электрическое сопротивление, измеренное между заземляющим зажимом, находящимся на вводе к станку, и любой металлической частью станка, которая в результате пробоя изоляции может оказаться под напряжением 42 В и выше, не превышает 0,1 Ом.Допустимые уровни вибрации и шума. Допустимые характеристики шумовые станков, которые записаны в технических условиях не должны превышать величин, определяемых в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83. Для проектируемого станка уровень звукового давления, измеренный в восьми октановых полосах, не должен превышать допустимых значений, приведённых в таблице 10.Таблица 10Нормативные значения уровней шума(ГОСТ 12.1.003-89)Уровни звукового давления, дБ,в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, ГцУровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА631252505001000200040008000948781787573716980Для снижения шума в станке все узлы, которые являются источником шума, изготовлены с повышенным классом балансировки и точности. Трущиеся поверхности смазываютсяобильно. Станок устанавливается на виброизолирующие опоры для защиты рабочего от вибрации. Для уменьшения вибрации кожухов приводов применяется нанесение на поверхность резины - вибропоглощение. Это позволяет снизить и уровень шума.Окраска оборудования: остальные части, кроме оговоренных выше, окрашиваются в зелёный цвет.Взрывопожаробезопасность оборудования.В системе смазочной станка применяются масла, безопасные с противопожарной точки зрения. При установке станка следует обратить внимание на то, чтобы вблизи станка не производились работы с предметами, температура которых превышает 150°С или с открытым огнем. При соблюдении всех требований к станкустанок проектируемый будет являтьсявзрывопожаробезопаснымПараметры микроклимата, запыленность.На участке, на которомбудет установлени наш проектируемый станок, могут существовать характерные вредные и опасные производственные факторы (ВПФ и ОПФ). Они по природе действия подразделяются на: биологические, физические, химические и психофизиологические.Биологические ОПФ и ВПФ включают в себя вирусы, бактерии и продукты их жизнедеятельности. Источником этих факторов являются смазочно-охлаждающие жидкости. К физическим факторам относятся:стружка;отсутствие или недостаток естественного освещения;острые кромки, заусенцы, шероховатость на поверхности заготовок, инструментов и оборудования;подвижные части оборудования; движущиеся машины и механизмы,повышенный уровень вибраций и шума;повышенная температура поверхностей оборудования;замыкание, которое может произойти через тело человека,повышенное значение напряжений в электрической цепи;повышенный уровень статического электричества.Химические ОПФ и ВПФ оказывают на человека преимущественно сенсибилизирующее (аллергены)и раздражающеевоздействие.К психофизиологическим факторам можно отнести перенапряжение отдельных органов человека, физические перегрузки, монотонность труда.В ходе работы станков многоцелевых в связи с применением СОЖ может возникать масляной туман. Он состоит из капель размером менее 4 мкм - до 90%. Капельки эти характеризуются проникающей высокой способностью в легкие человека. Аэрозоли масел нефтяныхвызывают раздражение оболочек слизистых дыхательных верхних путей. Содержание аэрозоля масел 7-45 мг/м3, углеводородов достигает 150-940 мг/м3, загрязнение одежды составляет 800-900 мг/дм2.В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 по степени воздействия на организм человека туманы масляные относятся к 3-му классу — вещества умеренно опасные.При обработке металлов резанием в помещениях цехов механических образуется пыль металлическая. Пыль способствует возникновению заболеваний глаз, дыхательных путей и кожного покрова.Также пыль загрязняет проемы световые (остекления), и светильники местного и общего освещения. Естественно, значительно снижается нормативная освещенность рабочего места. Пыль относится к 3-му классу опасности - вещества умеренно опасные, ПДК составляет 6 мг/м2.На предприятиях применяются следующие средства защиты коллективной от ОПФ и ВПФ: опознавательная окраска и значки безопасности; предохранительные и оградительные устройства, вентиляция производственных помещений. Применяютсятакже средства индивидуальной защиты (СИЗ) от ОПФ и ВПФ, средства защиты органов дыхания, специальная одежда и обувь, средства защиты глаз, рук, головы. Для обеспечения нормализации параметров микроклимата и чистоты воздуха предусмотрена, кроме отсасывающих местных устройств, вентиляция приточная в сочетании с вентиляциейестественной.Вентиляция общеобменнаядействует постоянно.Выполняемые на участке работы в зависимости от общих энергозатрат относятся к физическим работам средней тяжести (IIб). Это работы, связанные с ходьбой и переносом небольших (до 10 кг) тяжестей, что соответствует энергозатратам от 200 до 250 ккал/ч.Допустимые условия микроклиматические для нормальной работы:а) в холодный период года:относительная влажность — не более 75%;температура 13...25°С;скорость движения воздуха — не более 0,2...0,5 м/с;б) в теплый период года:относительная влажность — не более 55...75% в зависимости от температуры воздуха и категории работы;скорость движения воздуха — 0,2...1,0 м/св зависимости от категории работы.температура не более чем на 3°С выше средней температуры наружного воздуха самого жаркого месяца в 13 часов, но не более 28°С.Типовая инструкцияпо технике безопасностипри работе на сверлильном станке.Опасности в работе:1. Ранение рук при плохом закреплении деталей.2.Ранение глаз при сверлении металла отлетающей стружкой.До начала работы:1.Правильно наденьте спецодежду (берет или косынку, фартук с нарукавниками или халат).2. Перед самым началом работы наденьте защитные очки.3. Проверьте надежность соединения заземления защитного (зануления) с корпусом станка.4. Надежно закрепите сверло в патроне.5. Проверьте работу станка на холостом ходу и исправность пусковой коробки путем включения и выключения кнопок.6. Прочно закрепите деталь на столе станка в тисках или кондукторе. 7.Поддерживать руками при сверлении незакрепленную деталь запрещается.8. Проверьте надежность крепления защитного кожуха при наличии ременной передачи.Во время работы:1. Сверло к детали подавайте плавно, без рывкови усилий при набранной скорости.2.Не пользуйтесь сверлами с хвостовикамиизношенными конусными.3. При выходе сверла из материала заготовки подачууменьшите. 4. Во избежание травм в процессе работы:а) не производите работу в рукавицах;б) не смазывайте и не охлаждайте сверло с помощью тряпокмокрых;в) не кладите предметы посторонние на станину станка; г) не наклоняйте голову близко к сверлу.5. Необходимо накернить центры отверстий перед сверлением заготовки.6. Перед остановкой станка следует отвести сверло от детали, и только после этого выключить электродвигатель;7. При прекращении подачи тока нужно немедленно выключить электродвигатель.После окончания работы1.Из пазов стола станочного стружку уберите крючкомметаллическим. Не сметайте стружку руками и не сдувайте стружку ртом.для этого есть щетка. 2. Выньте сверло от патрона и сдайте станок учителю.3. Приведите себя в порядок.ЗаключениеВ процессе выполнения выпускной квалификационной работы для достижения поставленных целей и задач было выполнено следующее:1. Был проведен анализ конструкции современных сверлильных станков и дано обоснование актуальности разработки настольного сверлильного станка для школьных мастерских.2. Во втором разделе представлено описание конструкции и принципа действия проектируемого настольного сверлильного станка. Выполнена его конструкторская разработка, которая включала следующие этапы: разработка кинематической схемы сверлильного станка, обоснование выбора электропривода, силовые расчеты наиболее нагруженных узлов и деталей.3. Подготовлены необходимые рабочие чертежи для изготовления сконструированного настольного сверлильного станка. Выполнена разработка инструкции по технике безопасности при работе на проектируемом оборудовании.4. Проанализирована конструкция наиболее ответственных деталей, обеспечивающих работоспособность проектируемого станка. Разработан технологический процесс изготовления детали «Вал-шестерня».Таким образом, были решены все поставленные в выпускной квалификационной работе задачи, цель исследования достигнута.список литературыСеребреницкий П.П. Общетехнический справочник. – СПб.: Политехника, 2004. - 445 с., ил.Боровский Г.В., Григорьев С. Н., Маслов А.Р. Справочник инструментальщика / Под общей редакцией А..Р. Маслова. М., Машиностроение, 2005 – 464 с., ил.Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т1 / Под ред. А.Г. Косиловой, А.Г. Суслова, А.М. Дальского, Р.К. Мещерякова – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001. – 912 с., ил.Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т2 / Под ред. А.Г. Косиловой, А.Г. Суслова, А.М. Дальского, Р.К. Мещерякова – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001. – 944 с., ил.Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общ.ред. А.А. Панова. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2004. – 784 с., ил.Общестроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 1 / А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев и др. – М.: Машиностроение, 1991. – 640 с., ил.Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 303 с., ил.Схиртладзе,А.Г.Инструментальноеоснащениетехнологическихпроцес- сов металлообработки: учебник / А. Г. Схиртладзе, В. К. Перевозников, В. А. Иванов, А. В. Иванов. Пермь.: Изд-во Перм. нац. ислед. политехн. ун-та, 2015. 280с.Безъязычный, В. Ф. Основы технологии машиностроения: учебник / В.Ф. Безъязычный. М.: Изд. центр «Машиностроение», 2013. 568с.Черепахин, А.А. Материаловедение: учебник для среднего профессио-нальногообразования.–6-еизд.,стер./А.А.Черепахин.М.:Издательский центр «Академия», 2013. 272с.Чекмарев, А. А. Черчение: учебник для среднего профессионального об-разования / А. А. Чекмарев. М.: Издательство «Юрайт», 2017. 307с.Аверин В.Н. Компьютерная инженерная графика 7-е изд., стер. Учебное пособие. / В.Н. Аверин. 2017 224 с. (электронное издание), http://www.academia-moscow.ru/catalogue/4831/294102/Зайцев, С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностро-ении: учебник для среднего профессионального образования. – 6-е изд., стер. / С.А. Зайцев, А.Н. Толстов, Д.Д. Грибанов, А.Д. Куранов. М.: Изда-тельский центр «Академия», 2015. 288с.Тотай, А.В. Технология машиностроения: учебник для среднего профес-сионального образования. / А.В. Тотай. М.: Издательство «Юрайт», 2016. 564с.Черпаков, Б.И. Технологическое оборудование машиностроительного производства: учебник для среднего профессионального образования. 5-е изд.,стер./Б.И.Черпаков,Л.И.Вереина.М.:Издательскийцентр«Акаде-мия», 2015. 448с.Гоцеридзе, Р.М. Процессы формообразования: учебник для среднего про-фессионального образования. 4-е изд., стер. / Р.М. Гоцеридзе. М.: Изда-тельский центр «Академия», 2013. 426с.Ермолаев, В.В. Технологическая оснастка. Лабораторно-практическиера- боты и курсовое проектирование: пособие для среднего профессиональ- ного образования. 2-е изд., стер. / В.В. Ермолаев. М.: Издательскийцентр «Академия», 2013, 320с.Адаскин, А.М. Современный режущий инструмент: учебное пособие. –4- еизд.,стер./А.М.Адаскин,Н.В.Колесов.М.:Издательскийцентр«Ака-демия», 2016. 220с.Минько, В.М. Охрана труда в машиностроении: учебник для среднего профессионального образования. – 5-е изд., испр. / В.М. Минько. М.: Из-дательский центр «Академия», 2016. 249с.Ярушин,С.Г.Технологическиепроцессывмашиностроении:учебникдля среднего профессионального образования. / С.Г. Ярушин. М.: Издатель-ство «Юрайт», 2016.564с.