Разработка технологического процесса изготовления детали вилка

Рисунок 1.14 - Размерная цепь

Исходные данные: А₁=12,5_-0,7 мм, А₂=60^+0,06 мм, А₃=12,5_-0,7 мм.

Расчет размерной цепи ведем по методу максимума-минимума.

Номинальный размер замыкающего звена определим по формуле:

А₀ = - , (1.14.1)

где: Аi - увеличивающие размер составляющего звена;

Аi - уменьшающий размер составляющего звена;

А₀ = А₁+А₂ +А₃ = 12,5+60+12,5 = 85 мм.

Допуск замыкающего звена определяем по формуле:

ТА₀ = , (1.14.2)

где: ТА_i-допуски звеньев расчетной цепи, мм.

ТА₀ = ТА₁ + ТА₂ + ТА₃ = 0.7+0.06+0.7 = 1.44 мм.

Координата середины поля допуска замыкающего звена определяем в соответствии с формулой:

(1.14.3)

мм.

Верхнее предельное отклонение замыкающего звена ESА₀ рассчитаем по формуле:

ESА₀ = E_сА₀ + 1/2·ТА₀ (1.14.4)

ESА₀ = 0.67+0.73 = 1.4 мм.

Нижнее предельное отклонение замыкающего звена EIА₀ рассчитаем по формуле:

ESА₀ = E_сА₀ -1/2·ТА₀ (1.14.5)

EIА₀ = 0.67-0.73 = -0.06 мм.

Замыкающий размер А₀=85 мм.

1.15 Определение необходимого количества оборудования

Для поточного производства количество станков S определяется по формуле:

(1.15.1)

где: S_i-количество единиц оборудования для выполнения одной операции в поточной линии;

Т_шт-штучное время обработки изделия, мин;

N_i-количество изделий, подлежащих обработке в год;

F-действительный годовой фонд времени работы оборудования, час.

Коэффициент загрузки оборудования:

(1.15.2)

где: S_пр-принятое количество станков.

Операция 010

; S_пр=2; .

Операция 015

; S_пр=1; .

Операция 020

; S_пр=1; .

Операция 025

; S_пр=1; .

Операция 030

; S_пр=1; .

Операция 040

; S_пр=2; .

Операция 045

; S_пр=1; .

Операция 055

; S_пр=1; .

Операция 065

; S_пр=1; .

На основании рассчитанных коэффициентов строим график загрузки оборудования.

Рисунок 1.15 - График загрузки оборудования

1.16 Уточненный расчет типа производства

Уточненный расчет типа производства основывается на определении коэффициента закрепления операций К_зо:

, (1.16.1)

где: О-количество всех различных технологических операций, выполненных в течении месяца;

Р-число рабочих мест, необходимых для выполнения месячной программы.

Согласно ГОСТа для массового типа производства К_зо=1.

Число рабочих мест для выполнения определенной i-ой операции определяем по формуле:

(1.16.2)

где: N_м-месячный объем выпуска детали (10000 шт.);

Т_шт-штучное время на выполнение определенной операции, мин;

F_м-месячный фонд времени работы оборудования (335 час);

К_в-коэффициент выполнения норм времени. К_в=1,1

Рассчитанное число рабочих мест округляем до ближайшего большего целого числа Р_i. Коэффициент загрузки данных рабочих мест выполняемой операцией:

(1.16.3)

Количество операций, выполняемых на этом рабочем месте при его нормативной загрузке определяем по формуле:

, (1.16.4)

где: _н=0,65-нормативный коэффициент загрузки для массового производства.

Общее количество операций, выполняемых на всех рабочих местах проектируемого техпроцесса и общее количество рабочих мест, определяется как сумма всех операций и сумма всех рабочих мест соответственно.

Результаты расчетов сведем в таблицу.

Таблица 1.16.1-Определение типа производства

№ опер.	Ppi	Pi	i	Opi	Oi
010	0.86	1	0.86	0.76	1
015	0.21	1	0.41	1.59	2
020	0.49	1	0.49	1.33	2
025	0.44	1	0.44	1.48	2
030	0.22	1	0.22	2.95	3
040	0.9	1	0.9	0.72	1
045	0.29	1	0.29	2.24	3
055	0.44	1	0.44	1.48	2
065	0.68	1	0.68	0.96	1
	Pi=9		Oi=17

Определяем коэффициент закрепления операций:

.

Так как К_зо близок к единице, то принимаем массовое производство.

Определим такт выпуска продукции :

, (1.16.5)

где: F-действительный годовой фонд времени работы оборудования при 2-ух сменной работе (4015 час).

мин.

2. Расчёт и проектирование средств технологического оснащения

2.1 Расчет и проектирование приспособления для алмазного растачивания

Служебное назначение и описание приспособления.

Проектируемое приспособление используется на операции алмазного растачивания отверстий в ушах вилки.

Приспособление позволяет обрабатывать одновременно две заготовки.

Принцип работы приспособления заключается в следующем: гидроцилиндр под действием давления перемещается, а соответственно перемещается коромысло и вместе с ним два упора, которые прижимают заготовки. Гидроцилиндр приводится в действие от гидропривода станка.

Базирование заготовки на приспособление осуществляется в призму и на шлицевую втулку. В призме предусмотрены упоры, позволяющие устанавливать заготовки с проушинами различного радиуса закругления. Фиксируются же эти упоры при помощи винтов. Через центр призмы проходит ось, позволяющая заготовке самоустанавливаться в призме. Это особенно имеет смысл, когда устанавливается заготовка с неточным радиусом закругления проушин. Приспособление крепится к станку болтами. Перемещение приспособления относительно станка предотвращают шпонки.

Расчет сил зажима заготовки.

Расчет сил зажима сводится к решению задачи статики на равновесие твердого тела под действием внешних сил. Величина сил зажима определяется из условия равновесия всех сил, при полном сохранении контакта технологических баз обрабатываемой заготовки с установочными элементами приспособления и невозможности ее сдвига или поворота в процессе обработки.

Исходные данные для силового расчета. Производство крупносерийное; составляющая силы резания в вертикальном направлении Р_z = 55.6 H; давление жидкости в гидроцилиндре Р = 1 МПа; материал заготовки - Сталь 40.

Рисунок 2.1-Схема для определения силы зажима заготовки

Произведём расчёт сил действующих на заготовку при её обработке в приспособлении. Для этого составим уравнение равновесия сил действующих на заготовку (без учета веса заготовки):

F₁+R₂+P_z·sin 45?-Q· sin 45?=0; (2.1.1)

- F₂+R₁+ P_z·cos 45?-Q ·cos 45?=0; (2.1.2)

- P_z·15+F₁·20+F₂·20=0; (2.1.3)

где F₁=f·R₁;

F₁=f·R_2,

где f-коэффициент трения.

Подставим численные значение и преобразуем данные уравнения:

0.55 R₁+ R₂-0.71Q=-39.3;

R₁-0.55R₂-0.71Q=-39.3;

R₁+ R₂=75.8;

Решив данную систему, получаем:

R₁=58.7 Н;

R₂=-17 Н;

Q=124.9 Н.

Силу действующую на шток гидроцилиндра, находим из следующего выражения:

P_пр=k·2Q, (2.1.4)

где: k-коэффициент запаса;

k=2.5;

P_пр=2.5·2·124.9=624.5 H.

Рассчитаем диаметр гидроцилиндра, необходимого для создания силы зажима P_пр.

Исходя из полученной силы P_пр, находим параметры гидроцилиндра:

Т.к. рабочей является штоковая полость, то

мм.

Принимаем следующие параметры гидроцилиндра:

Материал гидроцилиндра - сталь;

Диаметр гидроцилиндра d_ц = 32 мм;

Диаметр штока гидроцилиндра d_ш =8 мм;

Расчет приспособления на точность.

Цель расчета приспособления на точность заключается в определении требуемой точности изготовления приспособления по выбранному точностному параметру и задании допусков размеров деталей и элементов приспособления.

Расчет точности изготовления приспособления из условия обеспечения размера мм.

Определяем погрешность изготовления приспособления ?e_ПР:

(2.1.5)

1. Определяется погрешность базирования:

e_б =S₁+S₂, мм.; (2.1.6)

где S₁ - максимальный зазор на 20 Н7/g6;

S₂ - максимальный зазор на 38 +0.05/g5;

S₁=41 мкм, S₂=70 мкм,

e_б =41+70=111 мкм.

2. Определяется погрешность закрепления. Для данного случая:

e_З = 0 мм;

3. Определяется погрешность установки приспособления на станке:

e_У =, (2.1.7)

где m-длина детали, m=40 мм

S_MAX-максимальный зазор в сопряжении шпонка-стол станка, мкм

S_MAX=49 мкм

L - расстояние между шпонками, мм

L =220 мм;

e_У = мкм;

4. Выявляется погрешность от перекоса (смещения) инструмента.

Так как в приспособлении отсутствуют направляющие элементы:

e_П = 0 мм;

5. Определяется погрешность от изнашивания установочных элементов. Изнашивание опорных пластин можно определить по формуле:

и = b₁N ⁿ

где: b₁ - постоянная, зависящая от вида установочных элементов и условий контакта (выбирается по [1] таблица 3.2), ?₁ = 0.3;

N - количество контактов заготовки с опорой за год,

N = 120000;

После подстановки получим:

и = 0.5·0.3120000^0.5 = 52 мкм;

Погрешность от изнашивания установочных элементов принимаем:

????

= и/2 = 26 мкм

При этом в ТУ на эксплуатацию приспособления указать, что проверку приспособления и ремонт (замену) установочных элементов необходимо производить 2 раза в год.

6. Определяется экономическая точность обработки. По [1] таблица П7 находится экономическая точность w = 33 мкм.

7. Принимаются значения коэффициентов, и определяется погрешность изготовления приспособления e_ПР.

Коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения: k_т = 1.2.

Коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках: k_т1 = 0.8.

Коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления: k_т2 = 0.6.

Допуск на изготовление детали d = 0.1 мм.

Подставим все значения в (2.1.5):

мм.

На основании расчета можно сделать вывод, что допуск на пересечение осей отверстий под подшипники и центрального отверстия составляет 0.006 мм.

2.2 Служебное назначение и описание контрольного приспособления

Проектируемое контрольное приспособление предназначено для контроля допуска пересечения осей отверстий под подшипники и центрального отверстия. Контроль осуществляется при помощи оправки и двух индикаторов.

Приспособление состоит из плиты со шлицевой втулкой и стойкой, на которую устанавливаются деталь с оправкой.

Порядок проведения контроля:

1. Вставить оправку в деталь.

2. Установить деталь с оправкой на шлицевую втулку и стойку.

3. Подвести рычаги индикаторов к оправке.

4. По разности показаний индикаторов сделать заключение.

Литература

технологический вал деталь

Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. Справочное пособие. Мн. Беларусь, 1991 г.

Афонькин М.Г., Магницкая М.В. Производство заготовок в машиностроении. Ленинград. Машиностроение, 1987 г.

Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. М. Издательство стандартов, 1992 г.

Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн. Высшая школа, 1983 г.

Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений. Мн. Высшая школа, 1983 г.

Демиденко Г.П. Защита объектов народного хозяйствования. Киев. Высшая школа, 1987 г.

Маталин А.А. Технология машиностроения. Ленинград. Машиностроение, 1985 г.

Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов, М. Машиностроение, 1990 г.

Методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Технология машиностроения» для студентов специальности Т 03.01.00, Брест, 1996 г.

Методические указания по расчету припусков расчетно-аналитическим методом. Брест, 2000 г.

Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть II. Нормативы режимов резания. М. Экономика, 1990 г.

Обработка металлов резанием. Под ред. Панова. М. Машиностроение, 1985 г.

Справочник технолога-машиностроителя Т1. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М. Машиностроение, 1985 г.

Справочник технолога-машиностроителя Т2. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М. Машиностроение, 1985 г.

Расчет экономической эффективности новой техники. Под ред. К.М. Великанова. Ленинград. Машиностроение, 1986 г.

Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование. Под ред. Е.Э. Фельдштейна. 2002 г.

Размещено на Allbest.ru