Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• Введение
• 1. Техническое задание на проектирование
• 1.1 Разработка схемы базирования и закрепления детали на операции

1.2 Расчет режимов резания

• 1.3 Расчет штучного времени на операцию
• 2. Выбор и обоснование основных элементов приспособления
• 3. Разработка принципиальной схемы приспособления и краткое описание принципа его действия
• 4. Силовой расчет приспособления
• 4.1 Расчет необходимой силы зажима заготовки
• 4.2 Расчет необходимой силы на штоке гидроцилиндра
• 4.3 Выбор гидроцилиндра
• 5. Расчет приспособления на точность
• Список литературы

Введение

Технологическая оснастка - это средства производства, дополняющие оборудование и предназначенные для выполнения определенной части технологического процесса. Современные механосборочные цехи располагают большим парком приспособлений. Наиболее значительную их долю (80-90% общего парка приспособлений) составляют станочные приспособления, предназначенные для установки заготовок, а в ряде случаев и направления режущих инструментов при выполнении технологических операций механической обработки на металлорежущих станках.

В зависимости от типа станка станочные приспособления подразделяют на токарные, сверлильные, фрезерные, расточные, шлифовальные и др. С их помощью совместно с приспособлениями для базирования и закрепления режущих инструментов осуществляется наладка технологической системы "станок - приспособление - инструмент - деталь" (СПИД) для обеспечения оптимальных условий выполнения технологических операций.

Применение станочных приспособлений позволяет:

* устранить разметку заготовок перед обработкой;

* повысить точность обработки;

* увеличить производительность труда на операции;

* снизить трудоемкость изготовления деталей;

* облегчить условия работы на операции и обеспечить ее безопасность;

* расширить технологические возможности оборудования;

* организовать многостаночное обслуживание;

* применить технически обоснованные нормы времени;

* сократить число рабочих, необходимых для выпуска продукции.

1. Техническое задание на проектирование

Спроектировать приспособление для операции сверления двух отверстий Ш. Годовая программа 80000 шт.

Цель - повышение производительности труда и снижение влияния человеческого фактора на точность выполнения данного размера.

Приспособление должно обеспечить:

1) точную установку и надежное закрепление детали, ее постоянное положение относительно базовых поверхностей приспособления;

2) стабильное и надежное закрепление самого приспособления на столе станка;

3) удобство в установке, закреплении и снятии детали. Время установки и закрепления меньше 0,05 минут.

Исходные данные для проектирования:

1) заготовкой для данной детали служит штамповка

2) производственный участок специализируется на механической обработке

3) Режущий инструмент - сверло.

Рисунок 1 - Прихват (материал - сталь 35 ГОСТ 1050-88)

1. Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий - Н14, валов - h14, остальных - .

При обработке заготовки на операции приспособление должно обеспечить достижение заданной точности следующих размеров: 20 ± IT14/2; 45 ± IT14/2, ф11H14

1.1 Разработка схемы базирования и закрепления детали на операции

Приспособление применяется для установки детали при сверлении отверстия. Установочная база - ось симметрии (В); направляющая - плоскость (А); опорная - опорная точка (Б).

Рисунок 2 - Схема базирования заготовки

1.2 Расчет режимов резания

Глубина резания: t = 5,5 мм;

Подача: S = 0,3 мм/об; [15, таб. 25, стр. 277]

Скорость резания определяется по формуле:

,

где = 9,8 - коэффициент, учитывающий вид обработки и условия работы инструмента [15, таб. 28, стр. 278];

D = 11 мм - диаметр сверла;

K_v = 0,7 - поправочный коэффициент, является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки K_mv, состояние поверхности заготовки K_nv, материала инструмента K_uv;

q=0,4; y=0,5; m=0,2 - показатели степеней [15, т. 28, стр. 278];

Т = 50 мин. - стойкость инструмента [15, таб. 30, стр. 279];

;

Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле:

;

.

Корректировочная частота вращения шпинделя станка n=200 об/мин.

Действительная скорость резания:

/мин;

Крутящий момент при сверлении определяется по формуле:



где К_Р = 0,75; С_М = 0,0345; q = 2; y = 0,8 [15, табл. 32, стр. 281]

Осевая сила при сверлении определяется по формуле:

где К_Р = 0,75; С_P = 68; q = 1; y = 0,7 [15, табл. 32, стр. 281]

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Режимы резания

t, мм	SO, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	PО, Н	Мкр, НЧм
5,5	0,3	12,6	200	3060	39,3

1.3 Расчет штучного времени на операцию

Штучное время на операцию определяется по формуле:

, мин.

где Т_О - основное время, определяется по формуле:

, мин.

где L_i - длина рабочего хода инструмента, мм;

Т_В - вспомогательное время, мин.;

Т_ОБС - время на обслуживание рабочего места:

, мин.

Т_ОП - оперативное время:

, мин.

Т_ОТЛ - время на отдых и личные потребности:

, мин.

Установка и снятие детали вручную - 0,07 мин.;

Зажим детали рукояткой гидравлического зажима - 0,03 мин.;

Включение и выключение станка - 0,01 мин.;

Подвод и отвод инструмента - 0,04 мин.;

Контроль детали калибром - 0,03 мин.

Т_В = 0,2 мин.;

Т_ОП = 1,3+0,2=1,5 мин.;

Т_ОБС = 0,08 мин.;

Т_ОТЛ = 0,11 мин.;

Т_ШТ = 1,3+0,2+0,08+0,11 = 1,7 мин.

2. Выбор и обоснование основных элементов приспособления

сверлильный резание заготовка гидроцилиндр

По виду выполняемой операции приспособление относится к типу сверлильных. Исходя из типа производства, приспособление относится к системе "неразборное специальное приспособление (НСП)".

Привод - гидравлический т.к. использование механического привода в массовом производстве нецелесообразно. Гидравлический привод не требует дополнительных затрат т.к. питается от гидростанции станка.

Применение вспомогательных устройств не требуется т.к. заготовка обладает малыми габаритами и весом.

Высокую производительность обработки и заданную точность обеспечивает гидропривод за счет уменьшения времени на закрепление детали в приспособлении за счет постоянства величины прижимной силы.

3. Разработка принципиальной схемы приспособления и краткое описание принципа его действия

Разработку схемы приспособления начинаем с изображения на листе в необходимом количестве проекций контуров обрабатываемой заготовки штрихпунктирными линиями. Далее вокруг контуров заготовки последовательно вычерчиваем элементы приспособления (сначала установочные, затем зажимные элементы с приводом, элементы для направления режущего инструмента). Последним чертим контур корпуса приспособления. Вариант схемы приспособления, в котором реализуется выбранная схема базирования и закрепления заготовки, представлен на рис. 3. После установки заготовки на опоры поз. 3,4, упираем ее в упор. После этого, повернув газораспределительный кран в положение зажим, осуществляется подача рабочей жидкости в полость цилиндра (поз. 1), шток цилиндра толкает рейку (поз. 6). Рейка вращает шестерню, соединенную с винтами (поз.5). Винты, вращаясь сводят губки 3 и 4. Происходит зажим детали. Все приспособление собрано на основании 1 и базируется на столе станка с помощью шпонок 7.

Рисунок 3 - Схема приспособления

4. Силовой расчет приспособления

4.1 Расчет необходимой силы зажима заготовки

Подготовим расчетную схему нагружения заготовки (рисунок 4), на которой покажем действующие на заготовку силы и их точки приложения.

· Q - необходимая (искомая) сила зажима;

· Qf - сила трения в месте контакта заготовки с опорами;

Рисунок 4 - Схема нагружения заготовки

k - коэффициент запаса зажима (k = 2);

f - коэффициент трения стали по стали (f = 0,09);

Во время обработки момент резания стремится повернуть заготовку вокруг оси сверления, ему препятствуют силы трения в местах контакта заготовки с опорами, а так же сила трения, возникающая в месте контакта заготовки с прижимом.

Мz=0

Qf*0.050=k*Mкр

Q=k*Mкр/(0.050*f)=2*39.3/(0.050*0.09)=7000 Н

4.2 Расчет необходимой силы на штоке гидроцилиндра

Сила прижима обеспечивается передачей винт-гайка, крутящий момент, необходимый для ее создания, расcчитывается по формуле

Т=0.5*d2*Q*tg/

Т=0,5*0,018*7000*tg20/0.8=240 Н*м

Усилие на штоке гидроцилиндра будет равно:

W=T/(d1/2)/

W=240/(0.020/2)/0,8=6300 H

4.3 Выбор гидроцилиндра

W=6300 Н - сила на штоке

D=20 мм= 0,020 м - диаметр гидроцилиндра из стандартного ряда

Давление в гидроцилиндре будет равно

P=W/S=4*W/(Pi*d²)

Р=4*6300/(3,14*0,02²)=5000000 Па=50 бар

5. Расчет приспособления на точность

В выбранной схеме базирования заготовки в приспособлении технологическая и измерительная базы совпадают. Следовательно, исключается погрешность базирования заготовки. Тем не менее, имеет место погрешность установки приспособления на стол станка.

Цепь А. Расстояние от торца детали до оси отверстия в пределах 200,26

А=200,26 - Расстояние от торца детали до оси отверстия

А1=20,01 - расстояние от оси симметрии шпонок приспособления до оси отверстия детали. Допуск на это звено определяется точностью станка.

А2=18 - расстояние от оси симметрии призм до торца детали. Допуск на это звено определяется точностью приспособления и находится из размерной цепи.

Решаем цепь методом полной взаимозаменяемости

Т2=Т-Т1=0,52-0,02=0,5

Таким образом А2=180,25

Список литературы

1. Андреев, Г. Н. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства : учеб. пособие / Г. Н. Андреев, В. Ю. Новиков, А. Г. Схиртладзе ; под ред. Ю. М. Соломенцева. - 2-е изд. испр. - М. : Высш. шк., 1999. - 415 с.

2. Ансеров, М. А. Приспособления для металлорежущих станков. Расчеты и конструкции. - М. ; Л. : Машиностроение, 1975. - 656 с.

3. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. - 9-е изд., перераб. и доп. / под ред. И. Н. Жестковой. - М. : Машиностроение, 2006. - Т.1. - 928 с. - Т. 2. - 960 с. - Т. 3 - 928 с.

4. Биргер, И. А. Расчет на прочность деталей машин : справочник / И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, Г. Б. Иосилевич. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1979. - 702 с.

5. Горохов, В. А. Проектирование и расчет приспособлений : учеб. пособие. - Минск : Вышэйш. шк., 1986. - 238 с.

6. Горошкин, А. К. Приспособления для металлорежущих станков : справочник. - 7-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1979.- 303 с.

7. Допуски и посадки : справочник : в 2 ч. / под ред. В. Д. Мягкова. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л. : Машиностроение, 1983.

8. Колесов, И. М. Основы технологии машиностроения : учебник. - 3-е изд., испр. - М. : Высш. шк., 2001. - 592 с.

9. Корсаков, В. С. Основы конструирования приспособлений : учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1983. - 277 с.

10. Кузнецов, Ю. И. Оснастка для станков с ЧПУ : справочник / Ю. И. Кузнецов, А. Р. Маслов, А. Р. Байков. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1990. - 512 с.

11. Машиностроение. Энциклопедия / ред. совет : К. Ф. Фролов (пред.) и др. - М. : Машиностроение. Технология изготовления деталей машин. Т. III-3 / А. М. Дальский, А. Г. Суслов, Ю. Ф. Назаров и др. ; под общ. ред. А. Г. Суслова. - 2006. - 840 с.

12. Обработка металлов резанием : справочник технолога / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм и др. ; под общ. ред. А. А. Панова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 2004. - 784 с.

13. Переналаживаемая технологическая оснастка / В. Д. Бирюков, А. Ф. Довженко, В. В. Колганенко и др. ; под общ. ред. Д. И. Полякова. - М. : Машиностроение, 1988. - 256 с.

14. Планшей, Г. И. Конструкции приспособлений агрегатных станков и автоматических линий : альбом / Г. И. Планшей, Н. У. Марголин. - М. : Машиностроение. 1990. - 240 с.

15. Справочник технолога-машиностроителя : в 2 т. / под. ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. - 5-е изд., исправл. - М. : Машиностроение-1, 2003. - Т. 2. - 912 с. - Т. 2. - 944 с.

16. Станочные приспособления : справочник : в 2 т. / ред. совет : Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. - М. : Машиностроение, 1984. - Т. 1 / под ред. Б. Н. Вардашкина, А. А. Шатилова. - 592 с.

17. Станочные приспособления : справочник : в 2 т. / ред. совет : Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. - М. : Машиностроение, 1984. - Т. 2 / под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского. - 656 с.

18. Схиртладзе, А. Г. Станочные приспособления : учеб. пособ. / А. Г. Схиртладзе, В. Ю. Новиков. - М. : Высш. шк., 2001. - 110 с.

19. Технология машиностроения (специальная часть) : учебник / А. А. Гусев, Е. Р. Ковальчук, И. М. Колесов и др. - М. : Машиностроение, 1986. - 480 с.

Размещено на Allbest.ru