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

195 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

73181. Расчет параметров вероятностного графа 77.29 KB
  Вершины графа обозначены таким образом чтобы на первой позиции фиксировалось состояние первого агрегата 1 исправен 0 неисправен. Между вершинами графа проходят дуги показывающие интенсивности потоки...
73182. Исследование операций с множествами 1.12 MB
  Множества А и В равны тогда и только тогда когда каждый элемент множества А является элементом множества В и наоборот каждый элемент множества В является элементом множества А т. Пересечением или произведением двух множеств называется множество состоящие из всех тех элементов...
73183. Расчет временных параметров и определение критического пути сетевого графика 699.13 KB
  Событие 1: принятие решения о подборе персонала на работу; Событие 2: определение потребности в новых работниках; Событие 3: разработка требований к кандидатам на новую должность c использованием разнообразных источников: анализ работ, исследование корпоративной культуры...
73185. Принципы построения и организационная структура Интернет. Адресация в Интернете. Базовые протоколы (IP, TCP, UDP). Назначение портов. Программы Ping, TraceRoute, NetScanner 554 KB
  Маршрутизаторы объединяют отдельные сети в общую составную сеть (см. рисунок ниже). К каждому маршрутизатору могут быть присоединены несколько сетей (по крайней мере две). Маршрут - это последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти пакет от отправителя до пункта назначения.
73186. Информационный поиск в Веб 76.69 KB
  Гипертекст - принцип организации информационных массивов, при котором отдельные информационные элементы связаны между собой ассоциативными отношениями, обеспечивающими быстрый поиск необходимой информации и/или просмотр взаимо- связанных данных.
73187. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОНЦЕПЦИИ СЕМАНТИЧЕСКОГО WEB 24 KB
  Возможность интегрировать в Интернет объекты реального мира благодаря унификации обмена данными. Организация такого представления данных в сети, чтобы допускалась не только их визуализация, но и их эффективная автоматическая обработка программами разных производителей.
73188. Интеграция и взаимодействие в сети Веб 43.55 KB
  В многих компаниях уже сложилась тенденция предоставлять своим сотрудникам, партнерам и клиентам доступ ко всем типам информации и сервисов посредством сети Веб. Однако в корпоративных сетях компаний функционирует огромное число разнородных бизнес-приложений, созданных в различное время...
73189. GRAMMATICAL CLASSES OF WORDS 67.5 KB
  The problem of parts of speech is one that causes great controversies both in general linguistic theory and in the analysis of separate languages. We shall have to examine here briefly a few general questions concerning parts of speech which are of some importance for Modern English.