3228

Проектирование станочного приспособления для обработки детали

Курсовая

Производство и промышленные технологии

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА. Пользуясь табличным способом определения типа производства, данное производство является мелкосерийным. Такт выпуска деталей: где Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования (час). N - объем выпуска ...

Русский

2012-10-28

100.31 KB

249 чел.

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА.

Пользуясь табличным способом определения типа производства, данное производство является мелкосерийным.

Такт выпуска деталей:

где Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования (час).

N - объем выпуска деталей (шт./год).

Для среднесерийного производства рассчитывается оптимальное количество деталей в партии запуска по формуле:

где а - 3, 6, 12, 24 дня (зависит от габаритов детали и условий производства);

F - количество рабочих дней (F=253 дня).

2.РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ.

Маршрутный технологический процесс.

№ операции

Наименование

Оборудование

005

Заготовительная

010

Токарная

Станок токарный 16К20

015

Фрезерная

Станок фрезерный 6Н12ПБ

020

Токарная

Станок токарный 16К20

025

Слесарная

Верстак слесарный

030

Термическая

Закалка

035

Моечная

Моечная машина М7151-040

040

Контрольная

Стол ОТК

3. ОПЕРАЦИОННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ ЗАДАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ, РАСЧЕТ СИЛ РЕЗАНИЯ.

Операция 015 Фрезерная

Содержание операции: фрезерование шпоночного паза.

1.Установить и закрепить заготовку в приспособление;

2.Фрезеровать паз длиной 38мм, шириной 4мм, глубиной 2,5мм.;

3. Раскрепить и снять заготовки.

 Оборудование: станок фрезерный мод. 6Н12ПБ

Приспособление: специальное (проектируемое в данной работе);

Режущий инструмент: Шпоночная фреза с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 9140–78, Р6М5 число зубьев z=4.

Средства измерения и контроля:: ШЦ-I-50-0.1 штангенциркуль ГОСТ 166-89

Расчет режимов резания.

1.Определим длину рабочего хода. Принимаем величину врезания и перебега 2,5мм

  Lр.х=Lрез.+Lв.п.=19+2=21 мм;

2.Назначаем подачу [1, стр.284]:

   Sz =0,08мм/зуб;

3.Определяем период стойкости инструмента T[1,стр.290].

   Шпоночная фреза с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 9140-78

   D=4мм; T=80 мин;

4.Оределяем скорость резания Vрез. [1,стр.282]

       

5. Частота вращения шпинделя n, об/мин:

(станок 6Н12ПБ)

6.Определим силу резания:

7. Крутящий момент   

      

8. Мощность резания

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТАНОВОЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИ, ВЫБОР СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ, РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ БАЗИРОВАНИЯ  ДЕТАЛИ И НАЗНАЧЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Для того чтобы точно определить положение обрабатываемой оси в пространстве необходимо задать пять жестких связей – координат, которые лишат её пяти степеней свободы. Цилиндрическая поверхность вала, несет четыре опорные точки и называется двойной направляющей базирующей поверхностью; торцовая поверхность вала является упорной базой.

Рисунок 4.1 – Схема базирования

Расчет погрешности базирования.

Рисунок 4.2 - Обработке паза в призме.

При установке заготовки в призму  погрешность базирования равна:

5. СХЕМА СИЛ ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ДЕТАЛЬ, ЕЁ ОПИСАНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧКИ ПРИЛОЖЕНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ ЗАЖИМНОЙ СИЛЫ

Эффективность зажима в значительной степени зависит от направления и места приложения силы.

Цилиндрическая заготовка закреплена в призме с углом α и находится под действием осевой силы Р. Создаваемые силы и моменты трения противодействуют сдвигу вдоль оси и повороту заготовки.

Рисунок 5.3 –Принципиальная схема сил действующих на деталь

6. УРАВНЕНИЕ РАВНОВЕСИЯ И РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО УСИЛИЯ ЗАЖИМА

Расчет из условия действия Рz.

Уравнение равновесия

Расчетная формула

Где – расчетная величина усилия зажима; – коэффициент запаса;

– усилие резания, ; r – радиус на котором действует сила Pz; f1 – коэффициент трения между заготовкой и прижимной планкой,

f2 – коэффициент трения между заготовкой и призмой; r1 – радиус по которому заготовка устанавливается в призму; fпр – приведенный коэффициент трения равный .

f1 = f2 = 0,25

Величина коэффициента запаса рассчитывается по формуле, учитывающей влияние ряда факторов:

Где – минимальный запас для всех случаев ; – учитывает влияние случайных неровностей обрабатываемой поверхности,;

– учитывает влияние износа и затупления режущего инструмента, ; – учитывает прерывистый характер резания, ; – учитывает постоянство зажимных усилий, ; К5 - удобство расположения рукоятки при закреплении вручную, K5 = 1 (удобное положение); – учитывает наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку, .

где: — приведенный коэффициент трения.

7. РАЗРАБОТКА СХЕМА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Рисунок 7.4 – Схема приспособления.

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА ПРИВОДА, РАСЧЕТ ЕГО КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗМЕРОВ

В данном приспособлении будем применять ручной привод, данное решение было принято исходя из программы выпуска и силы зажима которое необходимо создать. Зажим будет осуществляться рабочим при помощи рукоятки.

Расчет конструктивных размеров:

Исходные данные для определения размеров эксцентрика[1]:

- допуск на размер заготовки от ее установочной базы в мм;

а - угол поворота эксцентрика от нулевого (начального) положения;

Q - сила зажима заготовки в Н;

S1 - зазор, обеспечивающий свободную установку заготовки под эксцентрик, принимаемый (0.2-0.4) мм;

S2 - запас хода эксцентрика (0.4 – 0.6) мм;

j - жесткость зажимного устройства в Н/мм.

Определим величину эксцентриситета:

Ширина цапфы:

, где [σсм] – допускаемое напряжение смятия, МПа (принимаем [σсм]=15 МПа).

bэ = 2*r = dr

r = bэ/2 = 4/2 =2 (мм)

Диаметр: d = bэ + r = 4 + 2 = 6 (мм).

Наружный диаметр эксцентрика:

D = (14-20)е=20*1,2=25мм;

Полученные расчетом размеры круглого эксцентрика уточняем по ГОСТ 9061 – 68. Принимаем е = 1,5 мм; D = 26 мм; B = 10 мм; d = 8мм; d1 = 6 мм; d2 = 3 мм; h1 = 5 мм.

Рассчитаем длину рукоятка эксцентрика

Pпр*l = W*e(1 + sin(α’+φ)),

 где l – длина рукоятки;

 Pпр – сила, прикладываемая к рукоятке;

α’ – угол соответствующий наименее выгодным условиям самоторможения, α’=180°- αэ=180 – 90 = 90°;

 φ – угол трения покоя, φ=8°.

Для удобства принимаем длину рукоятки равной 60 мм.

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЕЕ НАГРУЖЕННОГО ЭЛЕМЕНТА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ  И ЕГО ПРОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ

Наиболее нагруженным элементом приспособления можно считать ось эксцентрика. Основной вид разрушения оси это срез.  В соответствии с этим основной критерий работоспособности оси является прочность связанная с напряжением среза τср . Условие прочности оси на срез проверяются по неравенству:

,

где d – диаметр оси, мм;

[τср] – допускаемое напряжение на срез, МПа;

P – сила, действующая поперек оси, Н.

Силу P принимаем равной силе зажима заготовки W=891Н.

d=10 мм из расчета конструктивных размеров привода.

Для оси из стали 45 [τср] = 65 МПа [5, т. 14, стр. 62]

         

Исходя из расчетов, условие прочности выполняется.

10. ТОЧНОСТНОЙ АНАЛИЗ ВЫПОЛНЯЕМОЙ ОПЕРАЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СПРОЕКТИРОВАННОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ.

На точность приспособления влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки εо, которая не должна превышать допуск δ выполняемого размера  при обработке заготовки, т.е. εо ≤ δ.

Рассчитаем погрешность изготовления приспособления:

Допуск =0,43 мм берется с чертежа. Значения коэффициентов следует принимать в следующих пределах: Kt = 1; Kt1 = 0,8…0,85; Kt2 = 0,6…0,8.

Погрешность базирования была определена в п.4 εб=0,022мм.

Погрешность закрепления εз можно определить по таблице.

εз =0,02 [Методические указания, приложение 3 ]

W – экономическая точность обработки (принимается по таблицам).

Погрешность установки приспособления на станке εу возникает из-за зазоров между средним пазом стола и шпонкой приспособления. Погрешность установки приспособления на станке εу определяется [Методические указания, таблица 3.6, приложение 3 ] εу  =0.01

Составляющая общей погрешности положения заготовки εи характеризует изменение положение рабочих поверхностей установочных элементов в результате их изнашивания в процессе эксплуатации приспособления. На интенсивность изнашивания влияют их размеры и конструкция, материал и масса обрабатываемой заготовки, состояние базовых поверхностей, а также условия установки заготовки в приспособление и снятие ее.

Износ установочных элементов приближенно можно определить по формуле для опор с малой поверхностью контакта

Εи1*N

где Εи –размерный износ опоры, мкм;

β1 - постоянная зависящая от вида установочных  элементов и условий  контакта, выбираются по таблице  3.6 [4, стр.65];

N – количество контактов заготовки с опорой за год (программа выпуска).

Для призм с установочными элементами из твердого сплава   β1=0,035

εи =0,035*5000=0,175 мм

Экономическая точность обработки при фрезеровании стали (квалитет точности 9), w=50мкм.

 (мм)

Общая погрешность обработки не превышает допуск, на заданный размер, т. е. 0,310,43

11. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ СПРОЕКТИРОВАННОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Приспособление предназначено для закрепления заготовки типа вал, для последующей обработки.

Приспособление состоит из базовой плиты 1 с установленными на нем призмами 4,крепящиеся к плите с помощью винтов 16 и направляющих штивтов 15. К плите 1 шпилькой 9 и гайкой 10 с шайбой 11 прикреплен корпус 5, в которых на оси 18 устанавливается круглый эксцентрик 3 фиксирующийся стопорным кольцом 19, и ручка для вращения 7.  Для зажима заготовки имеется прихват 2, вращающийся на закрепленной в корпус шпильке 12, с саморегулирующимися шайбами 13 и гайкой 14. При снятии нагрузки от эксцентрика прихват поднимается за счет пружины 6, давая возможность менять или поворачивать заготовку в приспособлении. Осевое регулирование базирования обеспечивает на закрепленной винтами 21 пластине установочный винт 20.

Принцип работы.

Заготовка устанавливаются в призмы 4, затем поворачивая рукоятку эксцентрика 7 создается усилие, которое поднимая прижимную планку 2 вниз закрепляет заготовки в призмах 4. После обработки рукоятки 7 поворачивают обратно освобождая тем самым заготовку.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. - 656 с.

2. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник/ Горошкин А. К. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 303 с.

3. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1.- 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестоковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 864 с.

4. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Технологическая оснастка механосборочного производства" для студентов специальностей 7.090202 "Технология машиностроения", 7.090203 "Металлорежущие станки и системы", дневной и заочной форм обучения /Разраб. Богуцкий В.Б., Шрон Л.Б. – Севастополь: СевНТУ, 2007 – 68с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37560. Философия в Беларуси: основные идеи и этапы развития 164.5 KB
  Философия в Беларуси: основные идеи и этапы развития Формирование условий подготовивших возможность возникновения философии Беларуси следует связать с принятием христианства во времена Киевской Руси. Становление же профессиональной философской деятельности в Беларуси произошло в период Возрождения; оно связано с именем белорусского первопечатника и гуманиста Франциска Скорины. Вместе с тем своеобразие социальноэкономического и общественнополитического развития Беларуси отложило свой отпечаток на развитие национальной духовной традиции...
37561. Философия как мировоззренческая концепция 280 KB
  Понятие человека сущность человека. Чем солиднее запас знаний в ту или иную эпоху у того или иного народа или отдельного человека тем более серьезную опору может получить соответствующее мировоззрение. Мировоззрение комплексная форма сознания объемлющая самые разные пласты человеческого опыта способно раздвигать узкие рамки повседневности конкретного места и времени соотносить данного человека с другими людьми включая и тех что жили раньше будут жить потом. В мифологии отсутствовали отчётливые разграничения мира и человека...
37562. ИЗУЧЕНИЕ ПРОБЛЕМ ФИЛОСОФИИ ИСТОРИИ в курсах «Философии» и «Культурологии» 212.5 KB
  ИЗУЧЕНИЕ ПРОБЛЕМ ФИЛОСОФИИ ИСТОРИИ в курсах Философии и Культурологии Учебнометодическое пособие для студентовзаочников Петрозаводск 2001 Учебнометодическое пособие Изучение проблем философии истории в курсах Философии и Культурологии рассмотрено и одобрено на заседаниях секции гуманитарных дисциплин 25 мая 2001 года и научнометодического совета Карельского филиала СЗАГС 29 мая 2001 года. 3 Распределение материала философии истории по курсам Философии и Культурологии . Содержание...
37563. СПЕЦПИТАННЯ ФІЛОСОФІЇ 953.5 KB
  Основні фції: 1 синтез знань і створення єдиної картини світу відповідної певному рівню розвитку науки культури та історичного досвіду; 2 обгрунтування виправдання і аналіз світогляду; 3 розробка загальної методології пізнання і діяльності людини в навколишньому світі.У цих рядках чудово те що походження пам'яті связиввется в них з походженням таких безперечно історичних прийомів поведінки як рахунок і писемність; ми побачимо дійсно що пам'ять сучасної людини є таким же продуктом його культурного соціального розвитку як і його мова...
37564. ОСНОВЫ ФИЛОСОФИИ НАУКИ 2.68 MB
  Фатхи ОСНОВЫФИЛОСОФИИ НАУКИ Учебное пособие для аспирантов OCR: В. К 55 Основы философии науки: Учебное пособие для аспирантов. Основное внимание уделено философскому анализу науки как специфической системы знания формы духовного производства и социального института. Рассмотрены общие закономерности развития науки ее генезис и история структура уровни и методология научного исследования актуальные проблемы философии науки роль науки в жизни человека и общества перспективы ее развития и ряд других проблем.
37565. ФИЛОСОФИЯ. Конспект лекций 383 KB
  Она принадлежит к тому природу чего мы все знаем лишь мысля их сами когда мы уже в философии. Строго говоря философии нельзя научить как нельзя научить поэзии или музыке. В философии как в искусстве свое ремесло навыки приемы что помогает а увидеть проблему там где ее не видят другие б не делать трагедии из факта сосуществования различных способов объяснения мира в терпеливо принимать инакомыслие другого г складно формулировать и выражать свои идеи д отслеживать ясность ума честность...