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

173 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

23791. Разработки и внедрения стандартов второго поколения – повышение качества образования 317 KB
  Кроме того при прохождении учащимися описанных шагов технологии деятельностного метода обеспечивается системный тренинг полного перечня деятельностных способностей выделенных на основе анализа Онтосхемы мира деятельности. Реализация технологии деятельностного метода в практическом преподавании обеспечивается следующей системой дидактических принципов: 1 Принцип деятельности заключается в том что ученик получая знания не в готовом виде а добывая их сам осознает при этом содержание и формы своей учебной деятельности понимает и...
23792. Тяговые расчеты 354.5 KB
  Целью тяговых расчетов является изучение сил, действующих на поезд, законов его движения, методов определения скоростей движения, времени хода и других показателей, влияющих на оценку и выбор проектного решения.
23793. Простые и составные числа, урок 41.5 KB
  Определите простым или составным является число Выявление причин затруднений и постановка учебной цели. – Какую цель мы поставим перед собой сегодня на уроке Найти методы определения каким является число. Число составное т. по определению составное число – это число у которого больше двух делителей.
23794. Методы передачи данных по линиям связи 158.5 KB
  При передаче данных по линиям связи применяются два основных типа кодирования – на основе синусоидального сигнала и на основе последовательности прямоугольных импульсов.
23796. Декларация прав человека 49 KB
  €œБременские музыканты€ нарушалось право на свободу передвижения право на труд право на личную неприкосновенность право на защиту себя в суде право на участие в мирных собраниях право на свободу. €œКолобок€ нарушалось право на личную неприкосновенность право на жизнь право на свободу мирных собраний право на порядок в стране право на свободу убеждений право на гражданство право на имущество €œКот и лиса€ нарушалось право на свободу передвижения право на труд право на личную неприкосновенность право на защиту себя в...
23797. Циклы. Цикл с параметром 514 KB
  Цели: Образовательные: познакомить обучающихся с понятием цикл тело цикла с синтаксисом записи цикла с параметром изучить цикл с параметром и рассмотреть простейшие задачи с параметром; Развивающие: развивать познавательные интересы умение использовать приобретенные знания и умения повышение интереса к занятиям информатикой; Воспитательные: воспитывать информационную культуру учащихся внимательность аккуратность дисциплинированность усидчивость формировать самостоятельность и ответственность при работе с компьютером....
23798. Циклы. Цикл с параметром. Решение задач 164.78 KB
  Цикл с параметром. Цикл с параметром. Цели: Образовательные: повторить понятия цикл тело цикла с синтаксисом записи цикла с параметром закрепить решение задач с параметром; Развивающие: развивать познавательные интересы умение использовать приобретенные знания и умения повышение интереса к занятиям информатикой; Воспитательные: воспитывать информационную культуру учащихся внимательность аккуратность дисциплинированность усидчивость формировать самостоятельность и ответственность при работе с компьютером. Ученик должен...
23799. Побудова діаграмм в Excel 135 KB
  Організаційний момент: слайд 1Учитель. І так починаємо слайд 2 Вопросы к кроссворду: Блок ячеек таблицы. Відкрийте будьласка зошити запишіть сьогоднішнє число і тему нашого уроку слайд 3 Побудова діаграм в Excel. слайд 4.