В качестве приспособления выбираю специальное приспособление на основе комплекта УСП.

2.1.1 Определяем режимы обработки

Определяю глубину резания при сверлении:

t = 0,5D, мм (8)

t = 0,5Ч16 = 8 мм

По глубине резания определяем S_норм. :

S_норм = 0,3 мм/об (11) с.277 т.25

Определяем скорость резания V, м/мин:

V = V_табл.ЧК₁ЧК₂ЧК₃ (9)

где V_табл. - табличное значение скорости резания, V_табл = 26 м/мин;

К₁ - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,

К₁=0,8; (2) с.116

К₂ - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента, стойкости инструмента, К₂=1.25; (2) с.116

К₃ - коэффициент, зависящий от отношения длины к диаметру обрабатываемого отверстия, К₃=1. (2) с.117

V = 18Ч0,95Ч1,25Ч1=24,4мм/об.

Определяю частоту вращения шпинделя по формуле (4)

Станок имеет бесступенчатое регулирование, поэтому берем найденное значение: n_факт=518 об/мин.

Определяем фактическую скорость резания по формуле:

м/мин

Определяю машинное время при сверлении (Т_м), мин:

, (11)

где Т_м - основное или машинное время , мин,

L - длина хода инструмента в направлении резания, мм,

L = L_o+L₁+L₂ (12)

L_o - глубина отверстия, мм, L_o=60мм;

L₁ - величина врезания 1.. .2,5 мм, L₁=2мм;

L₂-величина перебега 2...5 мм, L₂=2мм;

n - частота вращения шпинделя , мин ^-1, n=518 мин ^-1;

S - подача инструмента, мм/об, S=0,3мм/об.

L = 60+2+2=64мм.

2.2 Разработка схемы установки и проверка условия лишения возможности перемещения заготовки в приспособлении по ГОСТ 21495-76

Базовыми поверхностями при установке заготовки в приспособлении является:

- Отверстие центральное 26;

- Плоскость основания.

Ориентация в приспособлении частичная:

При установке детали на плоскость заготовка лишается трех степеней свободы - главная установочная база; при установке на отверстие диаметром 26 заготовка лишается двух степеней свободы, итого заготовка лишена 5-ти степеней свободы.

2.3 Расчет погрешности базирования

При обработке корпус устанавливается на палец диаметром 25. Посадки с зазором, где S_min ? 0. Погрешность базирования Деу, мм определяется:

Де_д = д₁ + д₂ + 2Д , (14)

где д₁ - допуск на диаметр отверстия; д₂ - допуск на диаметр пальца;

Д - минимальный радиальный зазор посадки заготовки на палец.

Д = 0

д = Es - EI , (15)

где Es - верхнее предельное отклонение;

EI - нижнее предельное отклонение

Отверстие диаметром 26Н7 , палец диаметром 25 h6

д ₁ = 21 - 0 = 0,021мм;

д₂ = (0-(-13)) = 0,013 мм;

Дед = 21 + 13 + 0 = 0,03 мм.

16Н12

Для того чтобы обеспечить точность обработки, сравниваю погрешность базирования с допуском на исполнительный размер.

Т_{d исп. р-р} = (300-(-0)) = 0,3 мм.

Дед ? Т_{d исп. р-р}. (16)

Исполнительным размером является межцентровое расстояние 78Н12.

0,03 ? 0,3 - условие выполняется, следовательно, установка возможна.

2.4 Выбор зажимного устройства и расчет усилия закрепления заготовки в проектируемом приспособлении

В качестве зажимного устройства выбираем гидроцилиндр с шайбой на штоке.

Рисунок 2- Схема зажимного устройства.

Диаметр поршня и штока выбираю по ГОСТ 6540-68:

Диаметр поршня выбираю 25мм, диаметр штока 8мм.

Усилие закрепления заготовки в приспособлении определяю по формуле:

(17)

(18)

где D - диаметр поршня, в мм;

d - диаметр штока, в мм;

p - давление масла в гидроцилиндре, в МПа;

- КПД.

Определяю коэффициент надежности

К = К₀ ЧК₁ ЧК₂ ЧК₃ ЧК₄ ЧК₅ ЧК₆ (19)

К₀ = 1,5 - гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления (13, с.73)

К₁ = 1,0- увеличение силы резания (13) с.73

К₂ = 1,10 - цилиндрическое предварительное и чистовое фрезерование (13, с.72, т.3.2)

К₃ = 1,0 - увеличение силы резания при прерывистом резании (13) с.73 т.3.3

К₄ = 1,0 - непостоянство зажимного усилия (13) с.73 т.3.3

К₅ = 1,0 - степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах (13) с.73 т.3.3

К₆ = 1,0 - неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами (13) с.73 т.3.3

К = 1,5Ч1,0Ч1,10Ч1,0Ч1,0Ч1,0Ч1,0;

К = 1,65

Т.к. К < 2.5, то при расчете надежности закрепления принимаем К=2,5.

Определяю силу резания:

(20)

где C_p - коэффициент

С_р - 68 (11) с.281 т.32

q, y - показатели степеней

q = 1,0; y = 0,7 (11) с.281 т.32

D = 16 мм

S = 0,3

К_p = К_mp (11) с.264 т.9

К_mp - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала

К_mp = , (21)

у_в = 610 мПа;

n = 0,75 (11) с.264 т.9

К_mp =

Определяю крутящий момент при резании М_кр

(22)

где С_м - коэффициент;

С_м = 0,0345; (11) с.281 т.32

q, y - показатели степеней;

q = 2, y = 0,8; (11) с.281 т32

D - диаметр сверления, в мм;

D = 16мм;

S - подача при сверлении, мм/об;

S = 0,3 мм/об;

К_р - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала

К_р = 0,85

Определяю момент закрепления, М_закреп :

М_закреп = P_u Ч a (23)

М_закреп = 15853 Ч 0,028 = 420 НЧм

Определяю требуемую силу закрепления:

Р_тр = Р₀ К (24)

Р_тр = 3981,37 2,5 = 9953,4Н

Условия надежности закрепления:

М_кр ? М_закреп (25)

28,68 < 420

Р_тр ? Q (26)

9953,4 < 15853

Условия выполняются, следовательно, приспособление надежно.

3. Экономическая часть

3.1 Анализ проектируемого приспособления с целью уменьшения его металлоемкости и унификации

Из 15 деталей я выбрала стандартных 11, что составляет 73%.

Я ничего не могу предложить, чтобы уменьшить металлоемкость.

3.2 Расчет экономической целесообразности применения проектируемого приспособления

Для определения экономического внедрения приспособления обычно сопоставляют различные конструкции их варианты, принимают одинаковые затраты на режущий инструмент, амортизацию станка, электроэнергию, сопоставляют эти варианты и определяют себестоимость изготовления приспособления.

С = З_шт Ч (1+) + Ч() (27)

где З_шт - зарплата станочника, отнесенная к одной детали.

Н_ц- цеховые накладные расходы на заработную плату в %;

Н_ц=325%.

З _пр.- затрата на изготовление приспособления, руб.;

N - годовая программа выпуска детали, шт.;

Р_пр. - расходы связаны с содержанием приспособления в %.;

А_пр. - срок амортизации приспособления, годы.

Для определения З_шт. нужно знать штучное время данной операции и вставку заработанной платы рабочего.

З_шт.= Т_шт. Ч З_ст. (28)

где З_ст. - средняя тарифная ставка оплаты труда рабочего

З_ст.= 260руб/ час ;

Т_шт - норма штучного времени на изготовление детали с использование приспособления;

Т_шт = (Т_м +Т_в) Ч (1+) (29)

где к - процент дополнительного времени на обслуживание рабочего места и естественные надобности;

Т_в - вспомогательное время на установку и снятие детали, наладку станка, измерение полученного размера и др.;

к= 3,5% (12) с.143 т.77

Определяю вспомогательное время, Т_в.;

Т_в = 0,43мин. (12) с.142 т.76

Т_шт = =2,85

З_шт.= 2,85Ч260=741 руб.

Затраты на изготовление приспособления

З_пр = n Ч к , (30)

где n- количество деталей приспособлений;

к- постоянное зависящее от сложности приспособления.

Для легких приспособлений к = 15.

З_пр = 15Ч15 = 225руб.

Величину А_пр принимают равную сроку в годах в течении которого конструкции приспособлении будет работать для выпуска данной продукции.

Для легких приспособлений А_пр. = 1 год.

Величина расходов, связанных с содержанием приспособления Р_пр, % приближенно принимается равной 20% от затрат на изготовление приспособления З_пр, руб.

Р_пр. = З_пр Ч (31)

Р_пр.==45

С = 741 Ч (1+) + Ч() = 3149,25 руб.

Расчет экономической целесообразности применения специального приспособления определяется выражением:

Э_n ? Р, (32)

где Э_n - годовая экономия;

Р - годовая затраты.

59666,66>1669,10

Годовая экономия может быть определена

Э_n=(Т_шт.- Т_шт.ⁿ) Ч (33)

Проектируемое приспособление позволяет исключить выверку, тогда вспомогательное время, Т_в. будет:

Т_в^* = 0,43 - 0,19= 0,24мин.

Т_шт ⁿ=(Т_м+Т_в^*) Ч (1+ ) (34)

Т_штⁿ_. = (2,32+ 0,24) Ч (1+) = 2,65мин

где Т_шт. - штучное время на обработку детали без применения, проектируемого приспособления;

Т_шт.ⁿ- - штучное время на обработку детали с применением проектируемого приспособления;

С_ч.з. - часовые затраты на эксплуатацию рабочего места;

Для крупносерийного типа производства С_ч.з.= 179 руб./ час.

N-годовая программа выпуска, шт.

Э_n = (2,85-2,65)Ч = 59666,66 руб.

Годовые затраты на приспособление:

Р=СЧ(А+В) (35)

где А- коэффициент, учитывающий условия производства. Для крупносерийного типа производства А=0,33;

В- коэффициент учитывающий обслуживания приспособления, В=0,2;

С- себестоимость изготовления.

Р=3149,25 Ч(0,33+0,2)=1669,10 руб.

Экономический эффект от специального приспособления определяется:

Дn = Э_n -Р (36)

Дn = 59666,66 - 1669,10 = 57997,56 руб

Экономический эффект от внедрения проектируемого приспособления составляет 57997,56 руб.

Литература

1. Аксеров М.А. «Приспособление для металлорежущих станков», 1975 г.

2. Барановский Ю.В. «Режим резания металлов», М.: «Машиностроение», Москва, 1972 г.

3. Белоусов А.Г. «Проектирование станочных приспособлений». Изд. 2-е, М. Высшая школа, 1974 г.

4. Блинов И.С. «Справочник технолога механосборочного цеха судоремонтного завода». Москва «Транспорт» 1979

5. Вардашкин Б.Н. «Станочные приспособления», том 1. Москва «Машиностроение», 1984.

6. Вардашкин Б.Н. «Станочные приспособления», том 2. Москва «Машиностроение», 1984.

7. Горошкин А.К. «Приспособления для металлорежущих станков», справочник-конструктора, изд. 7-е. Москва, «Машиностроение», 1979.

8. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»,М., «Машиностроение», 1985.

9. Клепиков В.В. «Технология машиностроения», Москва, ФОРУМ-ИНФРА-М, 2004.

10. Косилова А.Г. «Справочник технолога- машиностроителя», том 1 Москва, «Машиностроение», 1985.

11. Косилова А.Г. «Справочник технолога- машиностроителя», том 2 Москва, «Машиностроение», 1985.

12. Миллер Э.Э. «Техническое нормирование труда в машиностроении», 1972

13. Уткин Н.Ф. «Приспособления для механической обработки», изд. 2-е, ЛЕНИЗДАТ, 1983.

14. Черпаков Б.И. «Технологическая оснастка», 2003.

Размещено на Allbest.ru