Проект участка шлифовки и полировки оптических линз (стр. 3 из 3)
Предназначен для шлифования алмазным инструментом сферических и плоских поверхностей оптических деталей.
Технические характеристики:
| Диаметр обрабатываемой детали, мм | 20-70 |
| Частота вращения шпинделя изделия, об/мин | 600 |
| Частота вращения шпинделя инструмента, об/мин | 9000; 12000 |
| Рабочая подача, мм/мин | 0.5-20 |
| Суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт | 2.8 |
| Габаритные размеры, мм | 1300x930x1550 |
| Масса, кг | 800 |
Для тонкого шлифования и полирования:
Станок модели 6ШП–200
Предназначен для тонкого шлифования и полирования методом притира с применением свободного абразива плоских и сферических поверхностей одиночных оптических деталей или блоков.
Технические характеристики:
| Диаметр обрабатываемой детали или блока, мм | 100-200 |
| Количество шпинделей, шт | 6 |
| Частота вращения шпинделя, с-1 (об/мин) | 0.75; 1.0; 1.8; 1.0; 2.8; 2.2; 3.3; 4.5; (45; 60; 71; 90; 125; 175; 200; 280) |
| Частота качания поводка, дв.ход/мин | 19; 28; 43; 30; 45; 67; 52; 79; 84; 119; 126;190 |
| Длина штриха, мм | 0-180 |
| Величина смещения поводка перпендикулярно штриху, мм | ± 75 |
| Величина смещения поводка параллельно штриху, мм | ± 55 |
| Сила прижима поводка, Н (кгс) | 29.4, 84.5(3-80) |
| Производительность, шт/ч:шлифования | 30 |
| полирования | 6 |
| Установленная мощность электродвигателей, кВт | 6.85 |
| Габаритные размеры, мм | 2570х980х1650 |
| Масса станка, кг | 2100 |
Станок модели 3ШП–320
Предназначен для тонкого шлифования и полирования методом притира с применением свободного абразива плоских и сферических поверхностей одиночных оптических деталей или блоков.
Техническая характеристика
| Диаметр обрабатываемой детали или блока, мм | 200-300 |
| Количество шпинделей, шт | 3 |
| Частота вращения шпинделя, с-1 (об/мин) | 0.50; 1.05; 0.70; 1.50; 3.0; (30; 63; 42; 90; 180) |
| Частота качания поводка, дв.ход/мин | 28; 37; 40; 56; 85; 110 |
| Длина штриха, мм | 0-240 |
| Величина смещения поводка перпендикулярно штриху, мм | ± 75 |
| Величина смещения поводка параллельно штриху, мм | ± 85 |
| Сила прижима поводка, Н (кгс) | 245-1225;(251-125) |
| Производительность, шт/ч:шлифования | 8 |
| полирования | 1.5 |
| Установленная мощность электродвигателей, кВт | 8.65 |
| Габаритные размеры, мм | 2280х1100х1650 |
| Масса станка, кг | 1500 |
Рассчитаем количество станков, которые необходимо разместить в цехе, чтобы изготовить 10 000 шт/год. На обработку одной линзы тратится в среднем: на шлифовку 0.2 часа и на полировку 2.5 часа. В смене 8 рабочих часов, в году 249 рабочих дней.
Расчет для радиуса R1=644.2 мм.
Шлифовка производится на станке ШП-320 с 1 шпинделем и полировка на станке 6ШП-320 с 6 шпинделями. При шлифовке, полировке на инструмент устанавливают 3 заготовки. Следовательно, за смену можно отшлифовать 3·1·8/(0.2) = 120 линз. Значит, для того, чтобы отшлифовать 12 000 линз потребуется 12000/120 = 100 смен, то есть, для шлифования линз с радиусом R1 = 644.2 ммдостаточно 1 станка ШП-320 в год. Отполировать за смену можно 3·6·9/2.5 = 64.8 линз. Чтобы отполировать 12000 линз потребуется 12000/64.8 = 185 смен, то есть для полирования линз с радиусом R1 = 644.2 ммнеобходимо разместить в цехе 1 станка 6ШП-320.
Таким образом, для обработки 12 000 линз с радиусом R1=644.2мм потребуется 1 станок ШП-320 и 1 станок 6ШП-320 в год.
Расчет для радиуса R2 = 88.12 мм.
Шлифовка производится на станке 3ШП-200 с 3 шпинделями и полировка на станке 6ШП-200. При шлифовке, полировке на инструмент устанавливают 3 заготовки. Следовательно, за смену можно отшлифовать 3·3·8/(0.2) = 360 линз. Значит, для того, чтобы отшлифовать 12000 линз потребуется 12000/360 = 36 смен, то есть, для шлифования линз с радиусом R2 = 88.12 ммдостаточно 1 станка 3ШП-200 в год. Отполировать за смену можно 3·6·8/2.5 = 57 линз. Чтобы отполировать 12000 линз потребуется 12000/57 = 210 смен, то есть для полирования линз с радиусом R2 = 88.12 ммнеобходимо разместить в цехе 1 станок 6ШП-200.
Таким образом, для обработки 12 000 линз с радиусом R2 = 88.12 мм потребуется 1 станок 3ШП-200 и 1 станок 6ШП-200 в год.
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ШЛИФУЮЩИХ, ПОЛИРУЮЩИХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ОСТ 3-6034-85
Для каждого материала используют
- коэффициент запуска Кз = 1.2 кг/м²;
- коэффициент пооперационной повторяемости Кпов по ОСТ 3-5582-83 – это отношение общего количества деталей, которое необходимо обработать с учетом повторяемости обработки, к количеству необходимых годных деталей; для каждой операции определяется индивидуально.
Площадь заготовки 
Шлифование
Для шлифовки используем микропорошок.
Производим последовательно шлифовку порошками М 20, М10.
Коэффициент повторяемости для процесса шлифования:
Для М20 удельная норма 0.5 кг/м². Площадь сошлифовывания микропорошком М20:
На одну деталь приходиться 6.78·10-4·0.5 = 0.00034 кг микропорошка М20 по удельной норме.
На всю партию приходится 0.00034·12000 = 4.068 кг микропорошка М20;
Для М10 удельная норма 0.5 кг/м². Площадь сошлифовывания микропорошком М10:
На одну деталь приходиться 6.78·10-4·0.5 = 0.00034кг микропорошка М10 по удельной норме.
На всю партию приходится 0.00034·12000 = 4.068 кг микропорошка М10.
Полирование
Для полирования используем порошки полировальные: полирит ПФ-ОПТ Т 495.1161-90. Размер зерен основной фракции 1,3-1,4 мкм.
Коэффициент повторяемости для процесса полирования:
Удельная норма для порошка полировального – 1,15 кг/м².
Площадь полируемой детали:
На одну деталь приходиться 3.399·10-4 ·1.15 = 0.0004 кг полирующего микропорошка.
На всю партию приходится 0.0004·120000 = 4.69 кг полировального порошка
Блокировка
Блокировка на наклеечном инструменте производится с помощью наклеечной смолы. Смола состоит из канифоли сосновой, пека соснового и талька.
Удельная норма наклеечной смолы – 2.78 кг/м²;
Количество смолы на одну деталь рассчитывается по формуле:
Sполир.·уд.норма = 3.399·10-4·2.78 = 0.000945кг
На всю партию приходится 9.45·10-4 ·12000 = 11.34 кг наклеечнной смолы.
Полировочная смола (пеко-канифольная) состоит из канифоли сосновой, пека соснового, воска пчелиного.
Удельная норма полировочной смолы – 1.5 кг/м²;
Количество смолы на одну деталь рассчитывается по формуле:
Sполир.·уд.норма = 3.399·10-4·1.5 = 0.00051кг
На всю партию приходится 5.1·10-4 ·12000 = 6.12 кг полировочной смолы.
Сводные таблицы шлифующих и полирующих материалов по ОСТ 3-6034-85
| Наименование группы шлифовальных порошков | Зернистость по ГОСТ 3647-80 | Размер зерен основной фракции, мкм | Количество порошка на одну деталь, кг | Количество порошка на всю партию, кг |
| Микрошлиф- порошки | М20 | 14-20 | 0.00034 | 4.068 |
| Тонкие микро- шлифпорошки | М10 | 7-10 | 0.00034 | 4.068 |
| Наименование группы полировальных порошков | Размер зерен основной фракции, мкм | Количество порошка на одну деталь, кг | Количество порошка на всю партию, кг |
Полирит ПФО Ту 95.1161-90 | 1,3-1,4 | 0.0004 | 4.69 |
Сводная таблица вспомогательных материалов по ОСТ 3-6034-85
| Тип смолы | Состав | Количество смолы на одну деталь, кг | Количество порошка на всю партию, кг |
| Наклеечная | канифоль сосновая, пек сосновый и тальк | 0.000945 | 11.34 |
| Полировочная | канифоль сосновая, пек сосновый и воск пчелиный | 0.00051 | 6.12 |
9. СХЕМА УЧАСТКА ШЛИФОВКИ И ПОЛИРОВКИ
Нанесение смоленых плашек происходит в другом помещении, а промывка деталей после разборки блока производится на участке промывки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Целью данной курсовой работы было разработать оптимальную схему участка шлифовки и полировки оптических линз. Для этого подобрали технологический процесс обработки на данном участке, рассчитали общее количество деталей, выпускаемых в год, коэффициенты запуска и пооперационной повторяемости обработки и рассчитали припуски на обработку заготовок оптического стекла для получения требуемых размеров деталей.
Для получения 10 000 линз типа ПАП58.01.283 необходимо запустить в производство 12 000 заготовок данной детали. Детали обрабатываются на станках АШС-70 - процесс грубой шлифовки; тонкая шлифовка и полировка осуществляется с помощью посадки на блок (эластичным способом) на станках 6ШП-320, 3ШП-200, 6ШП-200.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ОСТ 3 – 510 – 89 «Припуски на обработку заготовок оптического стекла. Общие требования»
2. ОСТ 3 -5582 – 83 «Методика расчета коэффициента пооперационной повторяемости обработки»
3. ОСТ 3 – 5581 – 83 «Детали оптические. Методы расчета коэффициентов запуска и пооперационной повторяемости обработки»
4. М.А. Окатов «Справочник технолога-оптика», СПБ - 2004