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

183 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

52167. Населення та політична карта Північної Америки. Українська діаспора 69.5 KB
  Міхелі фізична карта світу політична карта світу атласи таблиці картини про США та Канаду. Найбільші країни – це США Канада Мексика а також на крайньому півдні та островах Карибського моря багато дрібних за площею держав та залежних територій.197 Виписати країни та їх столиці учні виписують к стовпчик за зразком США Вашингтон Канада – Оттава...
52168. Геологічна будова та рельєф Північної Америки. Корисні копалини 50 KB
  Мета: сформувати нові поняття; дати знання про особливості будови земної кори Північної Америки та залежність рельєфу від геологічної будови материки; сформувати знання про вплив на рельєф материка ендогенних і екзогенних сил; закріпити знання про зв'язок між складом гірських порід і розміщенням родовищ...
52169. Геологічна будова та рельєф Північної Америки. Корисні копалини 310.5 KB
  Мета: сформувати нові поняття; дати знання про особливості будові земної кори Північної Америки та залежність рельєфу від геологічної будови материка; ; сформувати знання про впив на рельєф материка ендогенних та екзогенних сил; закріпити знання про зв`язок між складом гірських пород і розміщення родовищ корисних копалин; продовжувати формування навичок аналізу тематичних карт; розвивати увагу спостередливість творчі здібності. Обладнання: фізична карта Північної Америки атлас підручник. Географічне положення Північної Америки.
52170. Население и политическая карта Северной Америки 121.5 KB
  Цель: дать характеристику населения Северной Америки численность неравномерность размещения по территории расовый состав и политической карты материка. Прерии Северной Америки расположены: а в Кордильерах; б на Великих и Центральных равнинах; в на побережье Атлантического океана; г на севере материка. Какие факторы нарушают зональность природы материка а морские течения; б рельеф; в изрезанность береговой линии. Кем и в каком году была открыта Америка Колонизация материка изменила состав населения.
52171. Географічне положення Північної Америки. Історія відкриття та освоєння материка 31 KB
  Історія відкриття та освоєння материка. Практична робота №8 продовження Мета: cформувати в учнів знання про основні риси географічного положення материка удосконалювати роботу з картами; розвивати пізнавальний інтерес вміння працювати в колективі аналізувати робити висновки; виховувати культуру спілкування самостійність розширювати кругозір дітей щодо історії відкриття та освоєння материка. Колумба план вивчення материка відео...
52172. Нові індустріальні країни Латинської Америки 667.5 KB
  Мета: узагальнення і систематизація знань по темі: Латинська Америка методом формування географічного мислення і творчих здібностей шляхом розвитку умінь самостійно працювати з географічним матеріалом; вирішення проблеми відторгнутих в класному колективі підвищення їх соціального статусу методом зацікавленості особи в участі в ігрових видах діяльності; виховання пізнавального інтересу пошани до народів інших країн самостійності і цивільної...
52173. Природні зони Північної Америки. Висотна поясність 1.25 MB
  Мета уроку: сформувати в учнів систему знань про особливості природних комплексів Північної Америки рослинний та тваринний світ кожної з природних зон; закріпити навички учнів складати характеристики природних зон; розвивати вміння працювати з додатковою пізнавальною літературою; удосконалити вміння учнів працювати з картографічним матеріалом; виховувати в учнів зацікавленість до вивчення природи різних материків світу. Обладнання: карта природних зон світу фізична карта Північної Америки атласи підручники картини тварин та рослин...
52174. Південна Америка 1.28 MB
  Обладнання: фізична карта Південної Америки атласи підручники комп'ютерна презентація інтерактивна дошка або проектор. Отже вирушаємо до Південної Америки. Подорож до Амазонії Настав час нашої подорожі до Південної Америки найбільшого материка планети що лежить у східній півкулі яку Гумбольдт назвав Новий Світ. Вологі екваторіальні ліси Південної Америки називають: пампа; сельва; гілея; льянос.
52175. Amazing America 389.5 KB
  Knowing that the earth was round he decided to reach India by sailing to the west. It was very difficult for him to organize an expedition as nobody wanted to help him. At last the Spanish king gave him some money. In the 1492 he sailed with 3 small ships in to the Atlantic Ocean. They had been sailing for more than 2 months and at last they saw land.