Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Назначение и конструкция детали

2. Анализ технологичности конструкции детали

3. Определение типа производства

4. Выбор заготовки

5 .Принятый маршрутный технологический процесс

6..Расчёт припусков на обработку поверхности

7. Расчёт режимов резания

7.1. Расчёт режимов резания аналитическим методом

8. Расчёт норм времени

8.1 Расчёт нормы времени на операцию 015-токарная с ЧПУ

9. Приспособление для точения поверхности заготовки

9.1 Назначение и устройство станочного приспособления

9.2 Схема нагрузок на приспособление

9.3 Расчёт привода приспособления

9.4 Расчёт приспособления на точность

9.5 Расчёт приспособления на прочность

10. Контрольное приспособление

10.1 Устройство, принцип действия контрольного приспособления

10.2 Схема нагрузок на приспособление

10.3 Расчет приспособления на точность

Заключение

Список использованных источников

Введение

Уровень развития машиностроения является определяющим фактором развития всего хозяйственного комплекса страны. Важнейшими условиями ускорения развития хозяйственного комплекса являются рост производительности труда, повышение эффективности производства и улучшение качества продукции.

Использование более совершенных методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии ее изготовления.

Инженер-технолог стоит последним в цепи создания новой машины и от объема его знаний и опыта во многом зависит ее качество.

Эти основные предпосылки определяют следующие важнейшие направления развития технологии механической обработки в машиностроении.

1. Совершенствование существующих и изыскание новых высокопроизводительных методов и средств выполнения резко возросших по объему отделочных операций с целью повышения точности обработки и сокращения их трудоемкости.

2. Совершенствование существующих и изыскание новых высокопроизводительных процессов выполнения получистовых и чистовых операций металлическим и абразивным режущим инструментом.

3. Комплексная механизация и автоматизация технологических процессов на основе применения автоматических линий, автоматизированных и полуавтоматизированных станков, средств активного контроля, быстродействующей технологической оснастки, групповых методов обработки технологически подобных деталей.

4. Развитие процессов формообразования пластическим деформированием и применение методов тонкого пластического деформирования для отделочных операций.

5. Развитие электрофизических и электрохимических методов обработки.

1. Назначение и конструкция детали

Ходовой винт - деталь механизмов, в простейшем виде представляющая собой цилиндрический стержень с резьбой - непрерывным винтовым ребром. Ходовой винт (составляющий винтовую передачу с маточной гайкой) применяется для преобразования вращательного движения в прямолинейное и осуществления прямолинейных перемещений в металлорежущих станках.

Поверхность 48h6 мм предназначена для подшипника. Точность размеров поверхности обеспечивается по 6-му квалитету точности, т.к. подшипник имеет класс точности 0. Для того чтобы избежать перекоса подшипников при запрессовке и повышенного шума и вибрации при работе, данная шейка и прилегающий буртик должны иметь биение не более 0,02 мм.

Поверхность 40 имеет резьбу для установки гайки для закрепления вала. Поверхность 40 предназначена для вхождения в зацепление с цилиндрическим колесом.

Для обеспечения необходимых рабочих параметров в качестве материала для винта выбрана Сталь 40Х13 ГОСТ 5632-04.

Таблица 1- Механические свойства стали 40Х13

Предел текучести, МПа	Предел выносливости, МПа	Относительное сужение, S,%	Относительное удлинение, u, %
500	780	35	34

Химический состав стали 40Х13 приведем в таблице 2.

Таблица 2- Химический состав стали 40Х13

С	Si, не более	Мn, не более	Cr	Ni, не более	S, не более	Р, не более
0,36-0,45	0,8	0,8	12,0-14,0	0,6	0,025	0,030

2. Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке технологического процесса, от которого зависят его основные технико-экономические показатели: металлоемкость, трудоемкость, себестоимость.

Ходовой винт представляет собой тело вращения и относится к валам. Вал имеет 8 ступицы, диаметры которых увеличиваются от торцов к середине, благодаря чему можно вести обработку на токарных операциях проходными резцами. Конструкция детали позволяет получить заготовку, форма и размеры которой будут максимально приближены к форме и размерам детали. Для получения заготовки могут быть применены методы, характерные для крупносерийного производства, например получение заготовки из проката.

В качестве технологических баз при выполнении большинства операций могут быть использованы центровые отверстия, что обеспечивает принцип постоянства баз и обеспечивает минимальные значения торцового и радиального биения поверхностей вала.

Винт может быть отнесен к достаточно жестким деталям, так как даже для самой малой шейки вала обеспечивается условие 10d>L. Это означает, что винт можно обрабатывать, используя нормативные режимы резания, не уменьшая их.

В целом деталь можно считать технологичной.

В соответствии с ГОСТ 14.202-01 рассчитываем показатели технологичности конструкции детали.

Средний квалитет точности обработки детали [3]

(1)



где - номер квалитета точности i - ой поверхности;

- количество размеров деталей, обрабатываемых по - му квалитету.

Для расчета составляем исходную таблицу точности 3.1

Таблица 3 - Точность поверхностей вала

Квалитет точности, JT	14	9	8	6
Количество размеров, h	8	2	3	2

Коэффициент точности обработки [3]

, (2)

Средняя шероховатость поверхностей [3]

(3)

где - значение шероховатости i-ой поверхности;

-количество поверхностей, имеющих шероховатость .

Для расчета составляем исходную таблицу шероховатости детали.

Таблица 4 - Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Rа, мкм	0,4	0,63	1,6	2,5
Количество поверхностей n	1	1	1	1



Коэффициент шероховатости детали

(4)

В целом конструкция винта является достаточно технологичной и позволяет сравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известными технологическими способами. При этом на всех операциях обеспечивается соблюдение принципа единства и постоянства баз.



3. Определение типа производства

В связи с тем, что в задании отсутствует базовый техпроцесс изготовления детали, тип производства предварительно определяем по таблице [1], что производство серийное.

В серийном производстве детали изготавливаются партиями, размер партии рассчитывается по формуле [1]:

(5)

где N - годовой выпуск изделия;

а - количество дней запаса ();

Ф - количество рабочих дней в году ();

По размеру партии детали устанавливаем, что производство будет мелкосерийным.



4. Выбор заготовки

Деталь представляет собой вал, у которого диаметры поверхностей уменьшаются от середины к торцам. Поэтому заготовка винта может быть получена штамповкой на горячековочной машине (ГКМ) с формированием отдельных поверхностей.

При отсутствии сведений о методе получения заготовки по базовому варианту стоимость заготовки рассматривается по двум возможным методам ее получения (прокат или штамповка на ГКМ) и делается их сравнение.

Определяем индекс заготовки по проектному варианту по ГОСТ 7505-01

Расчётная масса поковки

(6)

где - масса детали;

-расчётный коэффициент, =1,3.

Класс точности- T5.

Степень сложности - С3

Группа стали - М2.

Конфигурация поверхности разъема штампа - П.

Индекс заготовки -16 по ГОСТ 7505-05.

Расчет стоимости заготовок полученных штамповкой выполняется по формуле [7]

(7)

где - базовая стоимость одной тонны заготовок, =1350000 руб.;

- масса заготовки, =3,9 кг;

- масса детали, =3,0 кг;

- стоимость одной тонны отходов, =203000 руб.;

- коэффициент, зависящий от класса точности , =1,05;

- коэффициент, зависящий от степени сложности , =1;

- коэффициент, зависящий от массы заготовки , =1;

- коэффициент, зависящий от марки материала, =1;

- коэффициент, зависящий от объема выпуска, =1 .

руб.

Стоимость заготовок из проката рассчитывается по формуле [8]

S2=M + УCo.з (8)

где М - затраты на материалы заготовки, р.;

УСо.з. - технологическая себестоимость правки, калибрования, разрезки, р.

руб.

Расчеты затрат на материалы и технологической себестоимости выполняются по формулам:

(9)

где Q - масса заготовки (рассчитывается через объем и плотность материала заготовки), кг;

S - цена 1 кг материала заготовки, р.;

q - масса детали, кг;

Soтx - цена 1 кг отходов, р.

руб.

В отходы включается не только разность между массой заготовки и детали (стружка), но и остаток прутка, образующийся из-за некратности длины заготовки длине прутка. Сталь горячекатаная круглая по ГОСТ 2590-01 поставляется в прутках длиной 2... 6 м.

(10)

где Сп.з - приведенные затраты на рабочем месте, Сп.з=4356 р./ч;

- штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, мин.

руб.

Штучное или штучно-калькуляционое время рассчитывается по формуле

(11)

где - длина резания при резании проката на штучные заготовки (может быть принята равной диаметру проката = D), мм;

у - величина врезания и перебега (при резании дисковой пилой у = 6.. .8 мм);

SM - минутная подача при разрезании (SM = 50.. .80 мм/мин);

- коэффициент, показывающий долю вспомогательного времени в штучном (=1,84 для мелко и среднесерийного производства).

мин

Расчет экономической эффективности:

Эзаг=(S1 - S2) ·N= (5710,95-5176,68)•500=373989 руб.

где S1 и S2 - стоимость заготовки по базовому и проектируемому вариантам соответственно;

N - годовой объем выпуска деталей.

Исходя из расчета экономической эффективности, выбираем метод получения заготовки - прокат.



5. Принятый маршрутный технологический процесс

В принятом технологическом процессе на всех операциях, требующих большой точности изготовления, базовыми поверхностями являются центровые отверстия. При этом технологические и конструкторские базы совпадают.

Таблица 5 - Принятый технологический процесс

№ операции	Наименование и краткое содержание операции	Модель станка	Режущий инструмент, размеры, марка инструментального материала	Технологические базы
05	Токарно-отрезная 1. Отрезать заготовку	16К20Ф3	Резец отрезной	Поверхность заготовки
10	Токарная с ЧПУ 1. Точить торцы 2. Сверлить центровые отверстия 4	16К20Ф3	Резец проходной 1625 Т15К6, центровочное сверло 4 (Р6М5)	Поверхность заготовки
15	Токарная с ЧПУ 1.Точить поверхность заготовки предварительно 2. Точить поверхности 48; 40 3. Точить поверхности 48; 40 окончательно 4. Точить канавку	16К20Ф3	Резец проходной 1625 Т15К6, резец канавочный	Центровые отверстия
20	Токарная с ЧПУ 1.Нарезать резьбу Tr40	16К20Ф3	Резец резьбовой	Центровые отверстия
25	Токарная с ЧПУ 1. Точить торцы 2. Сверлить центровые отверстия 4	16К20Ф3	Резец проходной 1625 Т15К6, центровочное сверло 4 (Р6М5)	Поверхность заготовки
30	Слесарная 1.Калибровать резьбу Tr40	Тиски	Плашка	Поверхность заготовки
35	Шлифовальная 1.Шлифовать поверхности 48; 40 предварительно 2.Шлифовать поверхности 48; 40 окончательно	3Т160	Круг шлифовальный	Центровые отверстия
40	Контрольная	Стол ОТК
45	Маркировка
50	Упаковка

Расчет необходимого количества операций проведем для поверхности .

Допуск заготовки согласно ГОСТ 7505-01 составляет 1,4 мм, т.е.

= 1400 мкм.

Допуск детали

= 0,013 мм = 13 мкм.

Необходимую величину уточнения определим по формуле [12]

(12)

С другой стороны, уточнение определяется как произведение уточнений, полученных при обработке поверхности на всех операциях (переходах) принятого техпроцесса:

, (13)

где - величина уточнения, полученного на i-ой операции (переходе);

n - количество принятых в техпроцессе операций (переходов).

Для обработки данной поверхности в маршрутном технологическом процессе предусмотрены следующие операции:

1. Черновое точение;

2. Получистовое точение;

3. Чистовое точение;

4. Предварительное шлифование;

5. Окончательное шлифование.

Промежуточные значения рассчитываются по формулам[14]

(14)

где - допуски размеров, полученные при обработке детали на первой, второй и т.д. операциях.

1) Черновое точение:

300мкм;

2) Получистовое точение:

120мкм;

3) Чистовое точение:

46мкм;

4) Предварительное шлифование:

16мкм;

5) Окончательное шлифование:

Т5 = 13 мкм.

Тогда

; ; ;

Определяем общее уточнение для принятого маршрута обработки:

Полученное значение показывает, что при принятом маршруте точность обработки поверхности обеспечивается, т.к., т.е



6. Расчёт припусков на обработку поверхности

Заготовка винта получена из проката. Маршрут обработки включает следующие операции (переходы):

1. Черновое точение;

2. Получистовое точение;

3. Чистовое точение;

4. Предварительное шлифование;

5. Окончательное шлифование.

На всех операциях обработка рассчитываемой поверхности ведется в центрах, из чего следует, что погрешность установки детали в радиальном направлении равна нулю, т.е. =0.

Погрешность заготовки определяем по формуле [15].

(15)

где - погрешность заготовки по смещению, мм;

- погрешность заготовки по короблению, мм;

- погрешность зацентровки, мм.

Согласно ГОСТ 7417-04

= 0,4 мм.

где - удельная кривизна заготовки, мкм/мм;

l - расстояние от торца до середины заготовки, мм.

Согласно таблице 4.8 [3]

К = 1 мкм/мм.

= 1•352,5=352,5 мкм = 0,3525мм.

Погрешность зацентровки определяем по формуле [16]

, (16)

где - допуск на размер проката, 0,035 мм.

мм.

Тогда мм.

Величина остаточных пространственных отклонений [3]

1) после чернового точения:

=0,06•596=35,76 мкм;

2) после получистового точения:

=0,05•596=29,80 мкм;

3) после чистового точения:

=0,04•596=23,84 мкм;

4) после предварительного шлифования

=0,02•596=11,92 мкм.

Выписываем параметры шероховатости и глубины дефектного слоя Т для всех операций:

1) заготовка

=60 мкм; Т=60 мкм;

2) точение черновое

=50 мкм; Т=50 мкм;

3) точение чистовое

=30 мкм; Т=30 мкм;

4) шлифование предварительное

=10 мкм; Т=20 мкм;

5) шлифование окончательное

=5 мкм; Т=15 мкм.

Расчёт минимальных значений припусков производим по формуле [17], предварительно заполнив расчётную таблицу 3.7.

(17)

где - высота неровностей, полученных на предыдущей операции;

- глубина дефектного слоя, полученного на предыдущей операции;

- пространственное отклонение, полученное на предыдущей операции.

Минимальные припуски

1) под черновое точение

=2•(60+60+596)=2•716 мкм;

2) под чистовое точение

=2•(50+50+35,76)=2•135,76 мкм;

3) под предварительное шлифование

=2•(30+30+23,84)=2•83,84мкм;

4) под чистовое шлифование

=2•(10+20+11,92)=2•41,92 мкм.

Определяем расчетный размер путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода, начиная с минимального размера:

=40,008 мм;

=40,008+0,084=40,0905 мм;

=40,0905+0,168=40,2585 мм;

= 40,2585+0,272 =40,5305 мм;

=40,5305+1,432=41,9625 мм.

В графу записываем расчётные размеры. Графу «допуск» заполняем в соответствии с достигнутой точностью при обработке деталей на данной операции.

Наибольшие предельные размеры определяем прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру:

=40,008+0,016=40,0225 мм;

=40,0905+0,046=40,1365 мм;

=40,2585+0,120=40,3785 мм;

=40,5305+0,300=40,8305 мм;

=41,9625+1,4=43,3625 мм.

Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров и - как разность наименьших предельных размеров предыдущего и выполняемого переходов:

=40,1365-40,0225=0,114мм;

=40,3785-40,1365=0,242мм;

=40,8305-40,3785=0,452мм;

=43,3625-40,8305=2,532мм;

= 40,0905-40,0065=0,084 мм;

= 40,2585-40,0905=0,168 мм;

= 40,5305-40,2585=0,272 мм;

=41,9625-40,5305=1,432 мм;

Общие припуски Z0max и Z0min рассчитываем, суммируя их промежуточные значения и записывая их внизу соответствующих граф:

=1432+272+168+84=1956 мкм;

=2532+452+242+114=3340 мкм.

Таблица 6 - Расчёт припусков на обработку поверхности

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск, мкм	Расчётный размер dР, мм	Допуск , мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
		T
Заготовка	60	60	35,76		40,008	1400	43,363	41,963
Точение черновое	50	50	29,80	2•716,00	40,0905	300	40,831	40,531	2532	1432
Точение чистовое	30	30	23,84	2•135,76	40,2585	120	40,379	40,259	452	272
Предварительное шлифование	10	20	11,92	2•83,84	40,5305	46	40,137	40,091	242	168
Окончательное шлифование	5	15	-	2•41,92	41,9925	16	40,023	40,007	114	84
Итого									3340	1956

Величину номинального припуска определяем с учётом несимметричности расположения поля допуска заготовки.

(18)

где - нижнее отклонение заготовки =0,17 мм;

- нижнее отклонение размера детали Нз=-0,0065 мм.

=1,956+0,17+0,0065=2,1325 мм.

Номинальный диаметр заготовки

(19)

=40,007+2,1325=42,139 мм.

Производим проверку правильности расчётов по формуле [20]

(20)

114-84=46-16 30=30

242-168=120-46 74=74

452-272=300-12 180=180

2532-1432=1400-300 1100=1100

Проверка показывает, что расчёты припусков выполнены правильно.

На остальные поверхности заготовки припуски назначаем по ГОСТ 7417-01 и результаты сводим в таблицу 3.9.

Таблица 7 - Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности вала

Размер	Припуск	Отклонение
	табличный	расчетный
48	2•1,30	-
40js6	-	2•0,7	+0,008 ?0,008
36	2•1,30	-
32	2•0,45	-
705	2•1,20	-
530	1,20	-
14	1,00	-
12	0,8	-
10	0,7	-

7. Расчёт режимов резания

7.1 Расчёт режимов резания аналитическим методом

Операция 015 - токарная с ЧПУ. Черновое точение поверхности заготовки. Станок модели 16К20Ф3. Резец проходной с пластиной из твердого сплава Т15К6.

Глубина резания t=4 мм;

Подача =0,4мм/об

Скорость резания рассчитываем по формуле [21]

(21)

где - постоянный коэффициент;

- стойкость инструмента;

-поправочный коэффициент;

- показатели степеней.

=350; =45мин; =0,2; =0,15; =0,35

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[22]

= (22)

где - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности;

- коэффициент, учитывающий материал заготовки.

заготовка винт станочный мелкосерийный



(23)

=1;=0,9; =1; nv=1,75.

=1,48•0,9•1=1,33

.

Частоту вращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле

, (24)

где - скорость резания, м/мин;

- диаметр поверхности, мм.

Поверхность 40

мин

Принимаем

=1930мин-1

Действительная скорость резания

м/мин.

Силу резания рассчитываем по формуле [25]

(25)

где - постоянный коэффициент;

- поправочный коэффициент;

, , - показатели степеней.

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[26]

(26)

=1,0; =1,0; =1,0; =0,93.

=0,85•1•1•1•0,93=0,79

Мощность резания рассчитываем по формуле [27]

(27)

где - сила резания, Н;

- скорость резания, м/мин.

кВт.

Мощность двигателя главного привода станка =10 кВт, К.П.Д. привода станка =0,85. Тогда

(28)

=10•0,85=8,5 кВт.



, т.е. 8,24<8,5

Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.

Аналогично рассчитываем режимы резания на остальные операции и результаты сводим в таблицу.

Таблица 8 - Сводная таблица режимов резания

№ операции	Наименование операции, перехода	Глубина резания t, мм	Длина резания, lрез, мм	Подача So, мм/об	Скорость V, м/мин	Частота вращения, мин-1	Минутная подача Sм, мм/мин	Основное время tо, мин
				расчетная	принятая	расчетная	принятая	расчетная	принятая
05	Токарно-отрезная 1. Отрезать заготовку	4	-	-	0,1	182,47	182	1383,61	1385	138,5	2,30
10	Токарная с ЧПУ 1. Точить торцы 2. Сверлить центровые отверстия 4	- 1,5	42 7,9	- 0,12	0,41 0,12	149 18,6	146 13,5	512 1377	500 1000	205 120	0,31
15	Токарная с ЧПУ 1.Точить поверхность заготовки предварительно 2. Точить поверхности 48; 40 3.Точить поверхности 48; 40 окончательно 4. Точить канавку	4 2 1,5 0,5 0,5 0,5	705 12 139 12 139 10	0,4 - - - - -	0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,05	242,26 - 149 157,2 208 209,6	242,41 150 140 140 178 173	1928,82 1676,2 1581,7 1112,5 3896,6 1517	1930 1680 1496 1000 3334 1250	772 504 448 200 666 63	2,69
20	Токарная с ЧПУ 1.Нарезать резьбу Tr40	2,5	530	5	5	76,07	75	865,22	853	4265	2,30
25	Слесарная 1.Калибровать резьбу Tr40	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
30	Шлифовальная 1.Шлифовать поверхности 40; 48 предварительно 2.Шлифовать поверхности 40; 48 окончательно	0,02 0,02 0,01 0,01	67 57 67 57	0,007 0,007 0,002 0,002	0,007 0,007 0,002 0,002	25 25 25 25	22 22,61 22 22	113,74 113,74 133,74 133,74	100 100 100 100	0,7 0,7 0,2 0,2	21,22



8. Расчет норм времени

8.1 Расчёт нормы времени на операцию 015 - токарная с ЧПУ

Тип производства изготовления вала соответствует мелкосерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время [29]

(29)

где - основное время;

вспомогательное время;

время на обслуживание рабочего места;

- время на отдых;

- подготовительно-заключительное время;

- размер партии.

Основное время рассчитываем по формуле [30]

, (30)

где длина резания, =705мм;

величина врезания и перебега, 3мм [11]

количество рабочих ходов, ;

подача на оборот, 0,4мм/об;

число оборотов, 1930 мин.

Основное время на точение поверхности заготовки:

мин.

Основное время на получистовое точение 48:

мин.

Основное время на получистовое точение 40:

мин.

Основное время на точение канавки:

мин.

Основное время всей операции рассчитаем как сумму основных времен переходов.

мин

Вспомогательное время рассчитываем по формуле [31]

(31)

где время на установку и снятие детали, 0,15мин;

время на закрепление и открепление детали;

время на приемы управления станком;

время на измерение детали.

Время на приемы управления детали состоит из:

1) времени включения станка кнопкой

мин

Время на измерение детали состоит из времени измерения скобой односторонней диаметров: 48, 40.

мин.

Вспомогательное время

мин.

Для среднесерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле

где коэффициент, зависящий от типа производства, 1,85.

мин.

Оперативное время рассчитывается по формуле[32]

(32)

мин.

Время на обслуживание и отдых в серийном производстве по отдельности не определяются. Оно задается в процентах от оперативного времени

= мин.

Подготовительно заключительное время

=8,5 мин;

Размер партии 500 шт.

Штучно-калькуляционное время составляет

мин.

Таблица 9-Сводная таблица норм времени

№ операции	Наименование операции	Осн. время , мин	Вспомогательное время , мин	Оперативное время мин	Время обслуживания, мин	Время подг. Заключит , мин	Штучкал. время, мин
			мин	мин	мин
05	Токарно-отрезная	2,30	0,150	0,02	1,00	4,47	0,290	12	4,86
10	Токарная с ЧПУ	0,31	0,053	0,13	0,22	1,21	0,072	8,5	1,38
15	Токарная с ЧПУ	2,69	0,15	0,01	0,36	3,67	0,24	8,5	3,47
20	Токарная с ЧПУ	2,30	0,150	0,02	1,00	4,47	0,290	12	4,86
25	Токарная с ЧПУ	0,31	0,053	0,13	0,22	1,21	0,072	8,5	1,38
30	Слесарная	0,20	0,060	-	0,22	0,87	0,0433	2	0,93
35	Шлифовальная	21,22	0,150	0,25	0,09	22,13	1,54	20	23,84



9. Приспособление для точения поверхности заготовки

9.1 Назначение и устройство станочного приспособления

Станочное приспособление предназначено для крепления заготовок, устанавливаемых в центрах.

Приспособление состоит из корпуса 1, на котором неподвижно закреплены оси 6.

Деталь устанавливается на неподвижный центр 9 и закрепляется тремя кулачками 8, перемещающимися только в радиальном направлении, находясь в жестких ползунах 7. Необходимое перемещение кулачков достигается с помощью рычагов 5, поворачивающихся относительно осей 6.

9.2 Схема нагрузок на приспособление

9.3 Расчет привода приспособления

Исходными данными для расчета приспособления является сила резания.

Расчет выполняем для операции 15.

Силу резания рассчитываем по формуле [12]

(33)

где - постоянный коэффициент;

- поправочный коэффициент;

, , - показатели степеней.

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]

(34)

(35)

=1,0; =1,0; =1,0; =0,93.

=0,85•1•1•1•0,93=0,79

Определяем необходимую силу прижима:

(36)

где ;

k=1,1,

Определяем силу зажима

(37)

где l - расстояние между точкой прижатия заготовки и осью прижима, l=70мм;

Н - высота прижима, H=110 мм;

f - коэффициент трения между корпусом и прижимом, f=0,1;

Определим момент, необходимый для создания силы зажима

(38)

где dср - средний диаметр резьбы;

б - угол наклона резьбы;

tgц - коэффициент трения в резьбе;

fт - коэффициент трения на торцовой части.

Определим номинальный диаметр резьбы

(39)

где [у]=80…100Мпа;

С=1,4.



(40)

9.4 Расчет приспособления на точность

В качестве расчетного параметра выбираем допуск радиального биение не более 0,02 мм.

Погрешность изготовления приспособления определяем по формуле

пр Т - КТ1 (kТ1•б)2+з+у2+и2 +пи2+( kТ2•)2 , (41)

где Т - допуск выполняемого размера, Т = 0,22 мм.

КТ1 - коэффициент, учитывающий отклонения значений составляющих величин от закона нормального распределения, КТ1 = 1.

б - погрешность базирования,

з - погрешность закрепления,

у - погрешность установки,

и - погрешность износа установочных элементов,

пи - погрешность от смещения инструмента,

- экономическая точность обработки,

kт1 - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках, kт1=0,8,

kт2 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами не зависящими от приспособления,kт2 = 0,6

Погрешность базирования



б= (42)

где -допуск на размер детали ()

угол призм.

б=

Погрешность закрепления з = 0,04мм.

Погрешность установки заготовки у=0.

Погрешность от смещения инструмента пи = 0,06мм

Погрешность износа установочных элементов и = 0,08мм,

Экономическая точность обработки по 9-му квалитету точности, = 0,043 мм.

пр 0,036-1•

=0,013мм.

9.5 Расчет приспособления на прочность

Наиболее нагруженным элементом приспособления считается болт поз. 13,который присоединен к гайке поз.14. Болт работает на срез.

(43)

где - допускаемое напряжение на срез = 135 мПа

d - диаметр не нарезанной части болта, мм.

Р - сила, действующая на соединение, Н.

Па=6,39мПа.

6,39<135мПа

Условие по прочности болта выполнено.



10. Контрольное приспособление

10.1 Устройство, принцип действия контрольного приспособления

Приспособление контрольное разработано для окончательного контроля радиального биения наружных диаметров винта.

Приспособление состоит из корпуса 1, в котором смонтирована пиноль 3 с упорным центром.

Принцип действия контрольного приспособления заключается в следующем: в коническое отверстие винт. После установки к контактной поверхности подводится индикатор и путем вращения винта вокруг оси снимаются показания радиального биения трапецеидальной резьбы Tr40.

10.2 Схема нагрузок на приспособление

10.3 Расчет приспособления на точность

В качестве расчетного параметра выбираем допуск радиального биение не более 0,02 мм.

Погрешность изготовления приспособления определяем по формуле



(44)

где Т - допуск на обработку, мм;

Kт - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения, kт = 1,1;

Kт1 ? коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках, kт1 = 0,8;

Kт2 ? коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызванной факторами, не зависящими от приспособления, kт2 = 0,7;

еб ? погрешность базирования заготовки, мм;

ез ? погрешность закрепления, мм;

еу ? погрешность установки приспособления на станке, мм;

еи ? погрешность, связанная с износом элементов приспособления, мм;

Погрешность базирования заготовки в центрах принимаем равной

Вследствие надежного контакта установочной плоскости приспособления с плоскостью стола станка принимаем погрешность установления приспособления на станке равной

Погрешность, связанную с износом элементов приспособления, принимаем равной еи = 0, так как приспособление предусматривает регулировку центров в осевом направлении.

Таким образом по формуле имеем

Делаем вывод, что точность приспособления обеспечивается.

Заключение

В результате выполнения данного курсового проекта был проведен полный анализ и разработка технологического процесса получения винта в условиях мелкосерийного производства. Важнейшим этапом проектирования технологии является назначение маршрутного техпроцесса обработки, выбор оборудования, режущего инструмента и станочных приспособлений.

В курсовом проекте были рассчитаны режимы резания для всех операций. Расчет режимов резания позволил не только установить оптимальные параметры процесса резания, но и определить основное время на каждую операцию, сократив тем самым время обработки.

Также в курсовом проекте была усовершенствована конструкция станочного приспособления, что позволило снизить его металлоемкость и сложность. Были проведены расчеты на прочность и точность, подтвердившие правильность нововведений.

Список используемых источников

1. Антонюк, В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособие./ Антонюк, В.Е. - Мн.: Беларусь, 1991.

2. Афонькин, М.Г. Производство заготовок в машиностроении / М.Г. Афонькин, М.В. Магницкая.- Л: Машиностроение, 1987.

3. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.- Мн.: Выш. шк., 1983.

4. Горошкин, А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справ./ Горошкин, А.К. - М: Машиностроение, 1979.

5. Бабук, В.В. Дипломное проектирование по технологии машиностроения / Под общ. ред. В.В. Бабука. - Мн.: Выш. шк., 1979.

6. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Зуборезные, горизонтально-расточные станки. - М.: Машиностроение, 1974.

7. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках. - М.: Машиностроение, 1974.

8. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования. Серийное производство. - М.: Машиностроение, 1974.

9. Баранчиков,В.И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справ. / В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В.И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990.-400с.: ил.

10. Барановский,Ю.В. Режимы резания металлов: Справ. / Под ред. Ю.В. Барановского - М.: Машиностроение, 1972.

11. Косилова,А.Г. Справочник технолога-машиностроителя. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1985.

12. Косилова,А.Г. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1985.

13. Вардашкин,Б.Н. Станочные приспособления: Справ. Т.1 / Под ред. Б.Н. Вардашкина и А.А. Шатилова. - М.: Машиностроение, 1984.

14. Жолобов,А.А. Технология автоматизированного производства. Т.2 / Под ред. А.А. Жолобова. - Мн.: Дизайн ПРО, 1997.

15. Курсовое проектирование по технологии станкостроения. Методические указания для студентов специальности Т.03.01.00 - Могилев.: МГТУ, 2003. - 34с.

Размещено на Allbest.ru