Приспособления для металлорежущих станков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение профессионального образования

СЕВЕРО- ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Контрольная работа

Предмет: «Технологическая оснастка»

Выполнил:

Студент 4 курса

Ф-та ТАУ

Специальность 120100

Шифр 5210200329

Осипова А.Г.

Проверил:

г. Тихвин

2009г.

Введение

По данным задания требуется спроектировать приспособление для обработки детали.

Исходные данные:

Номер рисунка - 10

Модель станка - 2Н125

Тип производства - Крупносерийный

Годовая программа - 40000 шт.

Содержание обработки - Обработка отверстия.

Следует разработать конструкцию сверлильного приспособления для обработки одного отверстия O 4^+0,12 мм в детали «Колонка», выдерживая размер относительно торца детали (равно 10)

Материал заготовки - сталь 40Х

Станок - вертикально-сверлильный станок модели 2Н125

Режущий инструмент - сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком средней серии ГОСТ 10902-77 ( исполнение 1 с правым наклоном винтовых канавок)

Материал режущей части сверла - быстрорежущая сталь

Диаметр сверла - 4

Режимы резания : S = 0,06 мм/об;

Годовая программа выпуска деталей - 40000 шт.

1. Анализ технологической операции, для которой проектируется станочное приспособление

Согласно заданию предлагается разработать конструкцию сверлильного приспособления для обработки одного отверстия O 4 мм. Учитывая степень точности получаемого отверстия O 4 Н12 (+0,12) и требуемую шероховатость обрабатываемой поверхности, можно утверждать, что обработку можно выполнить методом сверления.

Заготовку необходимо лишить шести степеней свободы для выполнения данной операции, т.е. для обеспечения выполнения требуемого размера и расположения отверстия.

Обработка производиться на универсальном вертикально-сверлильном станке модели 2Н125. Основные характеристики станка, необходимые при разработке конструкции приспособления, следующие:

- рабочая поверхность стола - 400х450 мм;

- наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола - 700 мм.

2. Выбор системы станочного приспособления

Учитывая метод обработки (сверление) и большую годовую программу выпуска деталей, в данном случае целесообразно применить систему специального неразборного приспособления (НСП). Она обладает рядом преимуществ, они позволяют без выверки устанавливать заготовку, придать ей требуемое положение относительно станка и режущего инструмента и благодаря этому при одной настройке обрабатывать всю партию заготовок. Это дает возможность повысить производительность труда и снизить разряд работы. Так как это приспособление разрабатывается для конкретной деталеоперации, то конструкция приспособления обладает, как правило, повышенной жесткостью, поэтому обработка может проводиться на высоких режимах резания, что также положительно влияет на производительность труда, не снижая качества обработки.

3. Обоснование и выбор установочных элементов приспособления

Для реализации схемы базирования, указанной на операционном эскизе, необходимо выбрать или спроектировать установочные элементы приспособления.

Для базирования заготовки по двум окружностям диаметрами O 35 и O 30 выбираем призмы опорные (ГОСТ 12195-66)- 2шт., материал призмы: сталь 20Х (ГОСТ 4543-61) термообработка: опорные поверхности цементировать h 0.8 …1,2 НRС 50 - 60 .

Параметры призм:

Призмы типа 1

H-32; L-25; B-70; d-9.0; -14.0; -6; A-50; -12; -16; l-10; h-8.5; -14; b-12; r-1.6; c-1.0;

При базировании заготовки по торцевой поверхности для рассматриваемого случая необходимо спроектировать установочный элемент в виде угольника с ребром, материал чугун СЧ 18-36.

Совокупность трех установочных элементов для сверлильного приспособления системы НСП должна образовывать его наладочную часть, устанавливаемую на нижней кондукторной плите базового блока. Плита чугунная СЧ 18-36 ГОСТ 12948-67 устанавливается на стол станок в Т-образные пазы, крепится болтами сталь 45 НRС 35-40 , и передвигается за счет круглых шпонок сталь 45Х, НRС 40-45 ГОСТ 14739-69 исполнение 1. Плита обрабатывается сверху и снизу, делаются проушины. Общий вид наладочной части (указанных установочных элементов) конструктивно может быть выполнен, как указано на рис.1

Габариты этой наладочной части, а также элементы, с помощью которых она базируется на базовом блоке, будут в дальнейшем определены, исходя из его конструкции.

4. Обоснование и выбор зажимного устройства приспособления. Расчет зажимного устройства

Учитывая метод обработки (сверление) и сравнительно большую годовую программу выпуска деталей, в данном случае целесообразно применить систему неразборных специальных приспособлений НСП.

НСП служат для оснащения конкретных технологических операций, и их используют до снятия изделия с производства. Каждое НСП проектируют индивидуально; на НСП выполняют различную обработку заготовок любых форм и размеров; конструкция НСП должна обеспечивать заданную точность обрабатываемых деталей. Для уменьшения оперативного времени оснащения в конструкциях НСП максимально используют стандартные составные части: базовые, установочные, зажимные и др. При проектировании приспособления системы НСП необходимо разработать базовый блок, который обеспечит требуемую силу закрепления заготовки, а также позволит разместить в нем установочные элементы приспособления (наладочную часть) и зажимное устройство.

Как сказано ранее, исходной величиной для выбора базового блока является требуемая величина силы зажима.

Силу зажима определяют по формуле:

, где

Q- сила приложенная к рукоятке Н; l- плечо приложения сил, мм; - расстояние от оси вращения эксцентрика до точки соприкосновения его с изделием, мм; - угол подъема кривой эксцентрика; - угол трения между эксцентриком и заготовкой; - угол трения на оси эксцентрика. Обычно при расчете принимают средние значения:; , ; . Тогда силу зажима W можно вычислить по более простой формуле:

= 12*150=1800 Н.

Увеличиваем значение силы W на коэффициент запаса К=2,5

Усилие закрепления, которого должно быть реализовано базовым блоком, составит:

W*К=1800*2,5=4500 Н.

5. Обоснование и выбор элементов приспособления, служащих для направления и настройки режущего инструмента на размер

Для направления режущего инструмента в сверлильном приспособлении применяются кондукторные втулки. Для повышения ремонтоспособности проектируемого приспособления будем применять сменные кондукторные втулки, которые устанавливаются в корпусе приспособления (в верхней кондукторной плите) с помощью промежуточных втулок. Произведем выбор кондукторных втулок.

Сменная кондукторная втулка ГОСТ 4924 Материал кондукторной втулки - сталь марки У10А ГОСТ 1435-54 калить, НRС 58…63

Промежуточная кондукторная втулка 7061-4144 ГОСТ 18433-73

Материал втулки - сталь 9ХС, твердость НRС 60

6. Описание конструкции и принципа действия приспособления

Конструкция приспособления состоит из:

Плита чугунная СЧ 18-36 ГОСТ 12948-67(1)на которой установлены 2 призмы опорные (3) на них базируется заготовка (2) которая упирается в шип (8) установленный в угольнике с ребром (7), зажим эксцентриковый с планкой (4), , кондуктор (5), втулка кондукторная (6)

Принцип действия приспособления.

Заготовка базируется на призмах с упором в угольник, зажимается эксцентриковым зажимом с планкой, в результате чего обеспечивается закрепление заготовки.

7. Расчет приспособления на точность

Рассмотрим все составляющие, входящие в формулу общего ожидаемой погрешности обработки.

Погрешность базирования.

Погрешность положения . В общем случае на стадии проектирования приспособления величину можно определить следующим образом:

, где

- погрешность, вызванная неточностью изготовления и сборки приспособления, т.е. его установочных, направляющих элементов, а также элементов, служащих для настройки режущего инструмента на размер;

- погрешность, вызванная износом установочных элементов;

- погрешность, определяемая неточностью установки приспособления на станке, примем 20 мкм.

может быть определена по формуле:

,где

- погрешность положения установочных, направляющих и настроечных элементов, допустимые значения которые указываются конструктором в технических требования сборочного чертежа, принимаем 0,015 мм.

Величину погрешности, вызванную износом установочных элементов приспособления, можно определить по формуле:

, где

- число контактов заготовки с опорой, можно принять величину равной годовой программе выпуска деталей 40000 шт.

- постоянная зависящая от конфигурации установочных элементов, для призм = 0,3-0,8

- показатель степени, равен 0,5.

Тогда величина определится:

= 0,5*0,4=0,2мм.

На точность размера 10 влияет погрешность ориентации

Приспособления по отношению в заготовке. Поэтому величину примем равной 10 мкм. сверлильный приспособление режущий отверстие

=0,39 мм.

Погрешность настройки станка в данном случае определяется формулой:

, = 0,184 мм.

Где - допуск на межцентровое расстояние кондукторских втулок, равен 0,01 мм

- максимальный зазор между сверлом и рабочим диаметром кондукторской втулки или величина увода сверла, равен 0,024мм

- максимальный зазор между сменной и промежуточной кондукторными втулками, равен 0,035 мм

- эксцентриситет сменной кондукторной втулки, равен 0,005 мм

- величина допуска на износ сменной кондукторной втулки, равен 0,02 мм.

Погрешность закрепления.

Погрешность закрепления в данном случае можно принять равной нулю, так как сила закрепления направлении перпендикулярно рассчитываемому на точность размеру и не может сказываться на его точности.

При применении в сверлильных приспособлениях кондукторных втулок, последние повышают радиальную жесткость стержневого режущего инструмента и определяют возможную точность обработки,. Поэтому в таких приспособлениях величину мгновенного рассеивания можно принять равной нулю.

Общая ожидаемая погрешность обработки при выполнение размера O10 будет равна:

= 1,2= 0,24 мм.

Величина допуска проверяемого на точность размера O10. Таким образом , выполняются условия

0,24 =,

что дает возможность сделать вывод о пригодности спроектированного приспособления по точности при обеспечении размера O10..

Литература

1. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений. - м. Машиностроение, 1983.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. /под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерикова. - М. Машиностроение, 1986.

3. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежующих станков: Справочник. - М. Машиностроение, 1979.

4. Ансеров М.А. . Приспособления для металлорежующих станков: -Л. Машиностроение, 1975.

5. А.В. Коволенко Р.Н. Подшивалов Станочные приспособления. - М. Машиностроение. 1986.

6. Методические указания к выполнению контрольной работы. - С-Пб 1997.

Размещено на Allbest.ru