Фактическое значение скорости резания V_ф, м/мин, равно

, м/мин.



У нормальных сверл диаметром выше 10 мм не возникает опасности излома от чрезмерно большого крутящего момента, так как для этих диаметров наибольшие напряжения, возникающие в сверле, обычно лимитируются скоростью затупления при возрастании скорости резания и подачи. Для сверл диаметра меньше 10 мм, крутящий момент рекомендуется рассчитывать по формуле , для обеспечения целостности инструмента.

Мощность резания можно определить по формуле:

,

либо по формуле:

кВт.

Для определения крутящего момента применим экспериментальную формулу:

, Нм

где С_м - коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого материала, Х_М и У_М - коэффициенты, зависящие от свойств обрабатываемого материала.

Формула для определения времени обработки при сверлении:



T - время обработки (мин),

l - глубина сверления (мм),

i - количество отверстий,

n - частота вращения (об/мин),

S_об - подача на оборот (мм/об)

(мин.)

Для наглядности результаты вышеприведённых расчётов можно свести в итоговую таблицу 15.

Таблица 15.

Глубина резания t=D/2 (мм)	10
Подача S (мм/об.)	0,2
Стойкость сверла Т (мин).	57,1
Частота вращения n (об/мин)	140
Скорость резания V (м/мин.)	11
Мощность Nе (кВт)	6
Крутящий момент	422,5
Время обработки 4-х отверстий Т (мин.)	2,86

Рисунок 14. Параметры при сверлении.

Фрезерование (фрезерная обработка) -- это процесс механической обработки, при котором режущий инструмент (фреза) совершает вращательное движение (со скоростью V), а обрабатываемая заготовка -- поступательное (со скоростью подачи S).

При торцовом фрезеровании (а в нашем случае применяется именно этот тип фрезерования) ось фрезы располагается перпендикулярно обработанной поверхности. Основную работу при торцовом фрезеровании производят боковые (главные) режущие кромки; торцовые кромки производят лишь зачистку обработанной поверхности.

На рис. 2 показано торцовое фрезерование фрезой, у которой главный угол в плане . Торцовое фрезерование называется полным, когда ширина фрезеруемой (обработанной) поверхности B будет равна диаметру фрезы D; полный угол контакта в этом случае будет равен 180⁰.

Толщина среза а - величина переменная вдоль всей длины дуги контакта. На входе и выходе она равна а₁. Для произвольного положения зуба, имеющего угол контакта , толщина среза определяется из треугольника.

Рисунок 15. Торцевое фрезерование плоской поверхности сухаря.

Торцовая фреза с (рис. 2) применяется в случае необходимости обработки поверхности, имеющей со смежной вертикальной поверхностью угол 90⁰ . Рассчитаем основные параметры при обработке фрезой.

Основное время при торцовом фрезеровании подсчитывается по формуле:



[мин],

l - длина обработанной поверхности в мм; y - величина врезания в мм;

=1ч5 мм - величина перебега; Sм - минутная подача в мм/мин.

1. Глубина резания t

Назначается исходя из припуска на обработку. Как правило, припуск снимают за один проход, т.е. t = h. Обычно глубина резания составляет 2 6 мм, а при торцовом фрезеровании на мощных фрезерных станках t ? 25 мм.

При повышенных требованиях к точности и шероховатости обработка ведется в два прохода (черновой и чистовой). Глубина резания при чистовом проходе составляет 0,75 2 мм.

2. Подача на зуб Sz

Поскольку фреза является многозубым инструментом, справедливы соотношения:

S_м [мм/мин]= S[мм/об] · n = Sz[мм/зуб] · z · n,

где n - частота вращения шпинделя, об/мин;

z - число зубьев фрезы.

При черновом фрезеровании величина подачи зависит от:

- мощности станка;

- жесткости системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь);

- обрабатываемого материала;

- материала фрезы.

В справочнике по таблице выбирается подача на зуб S_z.

При чистовом фрезеровании подача зависит от шероховатости обработанной поверхности. По таблице справочника выбирается подача на оборот S и пересчитывается на подачу на зуб S_z.

Таблицы подач в справочнике подразделяются на черновые и чистовые. Т.к. по условию задан параметр шероховатости, то рассматриваемый пример получистового точения ближе к случаю чистовой обработки.

По табл. 37 [1] для R_а=3.2 мкм и L=80 мм табличное значение подачи Sтабл =1.0…2.3 мм/об. Выбираем среднее - Sтабл=1.7 мм/об. Смотрим: есть ли примечания для данных условий резания. Примечания ко всем таблицам при расчете обязательны.

Определяем подачу на зуб:

.

3. Стойкость Т

Период стойкости фрезы зависит от инструментального материала и диаметра фрезы.

Для цилиндрической фрезы с мелким зубом (D>60 мм, а диаметр нашей фрезы равен 100 мм) по табл. 40 [1] определяем стойкость инструмента: Т=180 мин.

4. Скорость резания V

Скорость резания, допускаемая режущими свойствами фрезы:

[м/мин], где Kv = Kм v ·Kп v ·Kи v.

Коэффициенты K_v характеризуют: Kм v- материал детали; Kи v- материал инструмента; KП v- качество поверхности.

По табл. 39 [1] выбирается ближайший вид обработки. Для нашего случая - это фрезерование плоскостей. Далее необходимо определиться с обрабатываемым материалом, к какой группе он относится: конструкционная углеродистая сталь, серый чугун, медные сплавы.

Отличия заданного обрабатываемого материала от табличного по НВ или у_в учитываются соответствующим коэффициентом K_M, входящим в общий коэффициент Kv. Для рассматриваемого примера в таблице выбираем раздел: обработка стали.

После чего по таблице (S_z Сv=57.6; qv=0.7; xv=0.5; yv=0.20; иv=0.3; pv=0.3; m =0.25.

Следующим шагом расчета необходимо учесть все отличия данных условий обработки относительно тех, для которых даны табличные значения. Для этого находят значения поправочных коэффициентов:

.

=

коэффициент определяется по табл. 1 и 2 [1] для данных условий и округления в этом месте расчетов недопустимы.

К_Пv=1.0 - по таблице 5 [1] (поверхность заготовки без литейной корки).

K_Иv=1.0 - по таблице 6 [1] (обрабатывается Р6М5).

.

5. Частота вращения шпинделя n

[об/мин]



Частота вращения шпинделя корректируется по станку: n ? n_ст.

Так как заданный станок FSS400, на котором производится фрезерная обработка нашего сухаря, имеет ступенчатое регулирование главного привода, то согласно таблице 3.2 выбираем ближайшее меньшее значение по станку и принимаем n=160 об/мин.

6. Действительная скорость резания V_д

.

7. Действительная подача на зуб S_{z д}

Минутная подача определяется подачей на зуб и скорректированной частотой вращения шпинделя:

Sм = Sz · z · n [мм/мин].

Sм=0,1214160=268,8 (мм/мин)

Внимание! Минутная подача корректируется по станку:

S_м ? Sм ст . Sм=250

Обратным действием после коррекции находится действительная подача на зуб:

.

8. Проверка по мощности электродвигателя станка

Для проверки по мощности электродвигателя станка определяем главную составляющую окружной силы резания:



По табл. 41 [1] согласно выбранному разделу (цилиндрическая фреза; быстрорежущая сталь) определяем параметры: =30; =0.83; =0.65; ир=1; qp=0.83; wp=0.

Все отличия заданных условий резания относительно табличных учитывают поправочные коэффициенты: = .

=

определяем по табл. 9 [1] (серый чугун обрабатывается быстрорежущей сталью при фрезеровании, n=0.55).

Мощность, затрачиваемая на резание:

.

По таблице 3.2 находим КПД станка з=0.8 и определяем расчетную мощность:

N_расч=N_рез/ з=2,24/0,8=2,8 [кВт].

С учетом данных таблицы 3.2 (N_ст=7.5 кВт) делаем вывод, что обработка возможна:

Nрасч=2.8< Nст=7.5.



Основное время

Определяем составляющие длины L. Для цилиндрического фрезерования:

[мм]; Д=2.5 мм.

Тогда:

L=l+y+Д =215+19.6+2.5=237.1 [мм].

Основное (технологическое) время определяется по формуле:

[мин].

Для наглядности результаты вышеприведённых расчётов можно свести в итоговую таблицу 16.

Таблица 16.

Глубина резания t, мм	4
Подача S (мм/зуб.)	0,12
Период стойкости фрезы Т (мин).	180
Частота вращения n (об/мин)	160
Скорость резания V (м/мин.)	50,3
Мощность Nе (кВт)	2,24
Время обработки Т (мин.)	0,95



2. Конструкторская часть

2.1 Описание конструкции, работы и расчет станочного приспособления

Станочное приспособление -- устройство для базирования и закрепления заготовки при обработке на металлорежущем станке.

При изготовлении деталей в машиностроении большое значение имеет технологическая подготовка производства, основную долю затрат по стоимости и трудоемкости в которой вносит проектирование и изготовление технологической оснастки, в частности, затраты на создание станочных приспособлений. Одним из возможных решений этой задачи является применение унифицированных, стандартизированных функциональных элементов, позволяющие сократить комплект станочных приспособлений и увеличить срок их эксплуатации.

По целевому назначению различают пять групп приспособлений:

1. станочные приспособления для установки заготовок на станках, которые в зависимости от вида обработки делят на токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные, расточные, протяжные, строгальные и другие.

2. Станочные приспособления для установки обрабатывающих инструментов (вспомогательный инструмент), характеризующиеся большим числом нормализованных конструкций в силу применения нормализованных и стандартных рабочих инструментов. В состав этой группы входит 70...80 % от общего количества приспособлений.

3. Сборочные приспособления для обеспечения правильного взаимного положения деталей и сборочных единиц, предварительного деформирования собираемых упругих элементов (резиновых деталей, пружин, рессор), напрессовки, запрессовки, вальцовки, клепки, гибки по месту и других сборочных операций.

4. Контрольные приспособления, предназначенные для проверки точности заготовок, промежуточного и окончательного контроля изготавливаемых деталей, проверки сборочных операций, сборочных единиц и машин (к этой группе относятся также испытательные и контрольно-измерительные стенды).

5. Транспортно-кантовальные приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок и собираемых изделий (обычно тяжелых), применяемые в основном в автоматизированном массовом и крупносерийном производствах.

По степени специализации подразделяют на три группы, в каждую из которых входят соответствующие системы станочных приспособлений, предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305--73 "Правила выбора технологической оснастки". В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305--73 "Правила выбора технологической оснастки". В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных приспособлений (СМЗСП).

1. Универсальные

1. УБП -- универсально-безналадочные приспособления, для которых характерно применение универсальных регулируемых приспособлений, не требующих сменных установочных и зажимных элементов. Данная группа включает в себя комплексы универсальных приспособлений, входящих в комплекты оснастки, поставляемой машиностроительным предприятиям в качестве принадлежностей к станкам. Рекомендуется для единичного и мелкосерийного производств.

2. УНП -- универсально-наладочные приспособления. Предусматривает разделение элементов приспособлений на два основных вида: базовые и сменные. Базовые элементы -- постоянная многократно используемая часть приспособления, изготавливаемая заранее по соответствующим стандартам. Сменные установочные и зажимные элементы-наладки могут быть универсальными (изготавливаемыми заранее) и специальными (изготавливаемыми по мере необходимости машиностроительным заводом).

Рекомендуется для мелкосерийного и серийного производств, особенно эффективна при групповой обработке заготовок.

3. УУС -- универсальные устройства и средства.

2. Специализированные

1. СБП -- специализированные безналадочные приспособления.

2. СНП -- специализированные наладочные приспособления. Так же, как и система УНП, включает базовые элементы и комплексы элементов-наладок, но отличается более высокой степенью механизации приводов и применением многоместных приспособлений.

Рекомендуется для специализированного серийного и крупносерийного производств.

3. Специальные

1. УСП -- универсально-сборные приспособления. УСП является одноцелевым по назначению, но универсальными по изготовлению. Собирают из заранее изготовленныхдеталей и сборочных единиц без последующей доработки. В комплект УСП входят: базовые и корпусные детали (плиты прямоугольные, плиты круглые, угольники); установочные детали (пальцы, призмы, штыри и др.); направляющие детали (кондукторные втулки, колонки); крепежные детали (болты, винты, шпильки, гайки, шайбы); разные детали (вилки, хомутики, оси, рукоятки, опоры); сборочные единицы (поворотные головки, кронштейны, фиксаторы, подвижные призмы, кулачковые и тисковые зажимы).

Из комплекта УСП можно собирать токарные, сверлильные, фрезерные и другие приспособления. Предусматривает комплекс стандартных заранее изготовленных из высококачественных легированных и инструментальных закаленных сталей (12ХНЗА, У8А, У10А и др.) элементов -- деталей и сборочных единиц высокой точности, из которых компонуют различные конструкции специальных приспособлений. После применения приспособления разбирают на составные элементы. Элементы УСП находятся в обращении в течение 18-20 лет. Базовые детали по ГОСТ 15636-70 -- ГОСТ 15646-70; Корпусные детали по ГОСТ 15647-70 -- ГОСТ 15706-70; Установочные детали по ГОСТ 15707-70 -- ГОСТ 15718-70; Направляющие детали по ГОСТ 15361-70 -- ГОСТ 15366-70; Прижимные детали по ГОСТ 15719-70 -- ГОСТ 15723-70; Крепежные детали по ГОСТ 15724-70 -- ГОСТ 15733-70; Разные детали по ГОСТ 15734-70 -- ГОСТ 15743-70; Сборочные единицы по ГОСТ 15744-70 -- ГОСТ 15761-70.

Точность обработки на УСП не превышает 9-го квалитета вследствие их невысокой жёсткости (наличие большого количества стыков). Главным достоинством УСП является быстрота сборки. За 2-5 часов можно скомпоновать приспособление средней сложности (с учетом квалификации слесаря-сборщика). Рекомендуется для единичного, мелкосерийного, серийного и различных опытных производств в период освоения новых видов изделий. Универсально-сборные переналаживаемые приспособления (УСПП) - система станочных приспособлений, в основу которой положен агрегатно-модульный принцип создания компоновок и возможность переналадки элементов, в том числе автоматизированная.

Предназначены для базирования и закрепления деталей при обработке на сверлильно-фрезерно-расточных станках с ЧПУ в условиях многономенклатурного производства.

2. СРП -- сборно-разборные приспособления. Содержит комплексы стандартных сборочных единиц с базовыми поверхностями для сборки различных приспособлений. По окончании эксплуатации (при смене объекта производства) компоновки разбирают на сборочные единицы и используют их в новых приспособлениях. Представляет собой компоновку, состоящую из готовой базовой части (плиты, угольника, планшайбы), сборочных единиц (зажимных, установочных и т. д.) и наладочного элемента, чаще всего специального, с помощью которого заготовку "связывают" с установочными элементами приспособления. СРП, несмотря на определенное сходство с УСП, имеют существенное различие: они содержат помимо стандартных деталей и узлов специальную наладку. Точность обработки на СРП (8, 9-й квалитеты) обеспечивается точностью изготовления и установки составляющих базовых элементов. Рекомендуется для серийного и крупносерийного производств в условиях частой смены выпускаемых изделий с большим количеством модификаций.

3. НСП -- неразборные специальные приспособления. Содержит комплексы преимущественно стандартных сборочных единиц, деталей и заготовок, а также нестандартных элементов для изготовления высокопроизводительных специальных приспособлений и сменных специальных на¬ладок. Рекомендуется для стабильного крупносерийного и массового производств.

4. Система СМЗСП включает комплекс универсальных силовых устройств, выполненных в виде обособленных агрегатов и позволяющих в сочетании с другими приспособлениями механизировать и автоматизировать процесс закрепления заготовок.Предназначена для использования в условиях любого производства.

По способам обеспечения степени гибкости станочные приспособления подразделяют на:

· сборные приспособления (УСП, УСПМ, СРП, УСПО);

· переналаживаемые приспособления (УБП, УНП, СБП, СНП, АПП).

Дальнейшее развитие существующие системы станочных приспособлений получили в системе универсально-сборных переналаживаемых приспособлений (УСПП)

В процессе обработки на заготовку действуют силы резания Pz, Px, Py, так же появляется момент резания, который стремится повернуть заготовку, так же на заготовку действует сила зажима, которая препятствует повороту и смещению ее в приспособлении при обработке.

Основные опоры бывают постоянными, регулируемыми и самоустанавливающимися. Для повышения жесткости и виброустойчивости заготовки применяют вспомогательные опоры, которые бывают регулируемыми и самоустанавливающимися. Суммарное число основных и вспомогательных опор больше числа тех степеней свободы, которых нужно лишить заготовку. Чем меньше опор, тем проще станочные приспособления.

Так же приспособление должно обеспечивать возможность беспрепятственного вылета инструмента и устойчивую жесткость закрепления.

Для удержания заготовки от поворота нужно приложить момент, направленный в противоположную сторону и равный .

Момент зажима создается силой закрепления

,

где - коэффициент трения;

- коэффициент запаса, учитывающий нестабильность сплавных воздействий на заготовку ;

- гарантированный коэффициент запаса, ;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемой поверхности заготовки, ;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента, ;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании, т.к. резание не является прерывистым, то ;

- коэффициент, характеризующий постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом, ;

- коэффициент, учитывающий эргономику немеханизированного зажимного механизма, т.к. приспособление механизировано, то коэффициент не учитывается;

- коэффициент, учитывающийся только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью, в данном случае не учитывается.

2.2 Описание конструкции и расчёт протяжки

Расчет геометрических параметров режущей части протяжки:

Назначают передний и задний углы протяжки. Задний угол режущих зубьев выбирают в диапазоне _ro = 2...3°. Передний угол ro назначают в зависимости от обрабатываемого материала по справочным таблицам.

1. Передние углы протяжек

Определяют припуск под протягивание

A = (D_max - Do)/2,

где D_max - наибольший предельный размер готового отверстия.

Рассчитывают шаг режущих зубьев по эмпирической формуле

Выбирают шаг t, соответствующий найденному диапазону, из табл. 17.

По величине t из табл. 17 назначают размеры стружечных канавок, геометрия которых показана на рис. 1. При t ? 6 мм каждому шагу в табл. 17 соответствует не одна глубина канавки h. В качестве начального варианта выбирают наибольшее значение h, чтобы обеспечить максимальную с точки зрения размещения стружки в канавке толщину среза при протягивании. В дальнейшем значение h может быть скорректировано в сторону уменьшения после проверки режущей части протяжки на прочность.

Таблица 17. Размеры стружечных канавок, мм

t	h	c	r	R	Fк, мм2	t	h	c	r	R	Fк, мм2
4,5	2	1,5	1	2,5	3,14	14	4	4	2	10	12,57
6		2		4			5		2,5		19,63
	2,5		1,25		4,91		6		3		28,27
8		3		5		16	5	4,5	2,5	12	19,63
	3		1,5		7,07		6		3		28,27
10				7			7		3,5		38,48
	4		2		12,57	18	5	6	2,5		19,63
12	3	4	1,5	8	7,07		6		3		28,27
	4		2		12,57		7		3,5		38,48

Рассчитывают толщину среза, приходящегося на один зуб протяжки, из условия помещаемости стружки в стружечной канавке:

где F_к - площадь сечения канавки (см. табл. 2); k - коэффициент заполнения канавки. При обработке стальных, алюминиевых и медных заготовок k = = 3,5...4, при обработке заготовок из чугуна, бронзы и латуни k = 2...2,5.

Полученную величину a_z округляют с точностью до 0,001 мм.

Определяют число одновременно работающих режущих зубьев

Рассчитывают силу, приходящуюся на 1 мм длины обрабатываемого контура, по формуле

p_z = Cpв az^0,85K ,

где K = (90 - ) / 75.

При обработке алюминиевых и медных сплавов C_р ? 2,0, чугуна Cр ? 2,6, углеродистых сталей Cр ? 3,3, легированных сталей Ср ? 4,3.

Рассчитывают усилие протягивания

P_т = рzD q

и напряжения в канавке перед первым зубом режущей части протяжки



Должно выполняться условие ₁ ? [и], где допускаемое напряжение на растяжение для протяжек из быстрорежущей стали [и] = 400...450 МПа.

Если условие не выполняется, по табл. 2 выбирают меньшее значение глубины стружечной канавки и повторяют расчет, начиная с п.1.2.5.

По справочным таблицам выбирают наибольший диаметр хвостовика d₁, проходящий с зазором в отверстие диаметром Dо.

Рассчитывают напряжение в опасном сечении хвостовика, возникающее под действием силы P_т,

где F_х - площадь опасного сечения, приведенная в табл. 4.

Должно выполняться условие _х ? [х], где допускаемое напряжение на растяжение для хвостовиков из углеродистой и легированной конструкционной стали [х] = 250 МПа. Если это условие не выполняется, уменьшают толщину среза на черновых зубьях протяжки до значения

.

Рассчитывают число черновых режущих зубьев протяжки



подбирая число чистовых режущих зубьев 1ч3 и толщину среза на чистовом зубе таким образом, чтобы z без какого-либо округления оказалось целым числом.

Рассчитывают номинальные диаметры черновых режущих зубьев

D_i = Dо + 2az(i - 1)

и чистовых режущих зубьев

D_чj = Dz + 2 j,

где

а Dz - номинальный диаметр последнего чернового зуба.

Рассчитывают длину режущей части протяжки

Расчет параметров калибрующей части протяжки

Передний угол калибрующих зубьев назначают таким же, как у режущих, а задний угол выбирают в диапазоне _rк = 0,5...1°.

Выбирают число калибрующих зубьев z_к по табл. 3 в зависимости от квалитета точности изготавливаемого отверстия.

Рассчитывают шаг калибрующих зубьев t_к ? (2/3) t, который согласуют с шагами, приведенными в табл. 2. По той же табл. 2 выбирают размеры канавки между калибрующими зубьями.

Номинальный диаметр всех калибрующих зубьев одинаков и равен D_к = Dmax. На зубьях предусматривают ленточку шириной f = 0,2...0,3 мм.

Рассчитывают длину калибрующей части протяжки



l_к = tкzк.

Рис. 20. Хвостовики круглых протяжек по ГОСТ 4044-70

Конструктивные элементы протяжки

Геометрию и размеры хвостовика протяжки назначают в соответствии с рис. 2 и справочной таблицей.

Выбирают длину передней направляющей инструмента в диапазоне l_пн = (0,8...1,0)Lо, назначают длину задней направляющей lзн = (0,6...0,8)Lо и рассчитывают расстояние до первого зуба

L1 = 280 + lпн.

Определяют общую длину протяжки

L = L₁ + lр + lк + lзн.

Чтобы протяжка имела достаточную жесткость, должно выполняться условие L ? 40D. Если это условие не выполняется, следует перейти к проектированию протяжки с групповой схемой срезания припуска или комплекта из нескольких протяжек.

Для улучшения условий резания на режущих зубьях протяжки выполняют стружкоразделительные канавки, конфигурация которых показана на рис. 3 ( = 60...90°; m = 0,6...1 мм; R_c = 0,3...0,5 мм).

Количество канавок рассчитывают по эмпирической формуле

округляя n_c до ближайшего четного числа.

На следующих друг за другом зубьях канавки выполняют в шахматном порядке со смещением на угол 180°/n_c.

Для изготовления, контроля и заточки круглых протяжек их выполняют с центровыми отверстиями формы В по ГОСТ 14034-74. Диаметр d отверстий выбирают в зависимости от диаметра протяжки по табл. 18.

Таблица 18. Диаметры центровых отверстий, мм

D	до 6	6...10	10...14	14...20	20...30	30...40	40...60	60...80	80...100
d	1,6	2,0	2,5	3,15	4,0	5,0	6,3	8,0	10,0

Протяжки изготавливают сварными, соединяя с помощью контактной стыковой электросварки соплавлением режущую часть из быстрорежущей стали (ГОСТ 19265-73) с хвостовой частью из углеродистой качественной стали (ГОСТ 1050-74) или легированной конструкционной стали (ГОСТ 4543-71), как показано на примере рабочего чертежа протяжки.

Твердость после термообработки: режущей части HRC_э 62...66, хвостовой части HRCэ 44...50.

Шероховатость поверхностей протяжки:

- профиля стружечной канавки, задней поверхности зуба, передней и задней направляющих - Ra 0,63;

- поверхностей хвостовика, контактирующих с замком патрона протяжного станка, - Ra 1,25;

- остальных поверхностей - Ra 2,5.

Точность конструктивных элементов протяжки.

Допуск на диаметр режущих зубьев назначают в пределах TD_i = = 0,01...0,02 мм, но не более 0,4az, с расположением поля допуска по h.

Допуск на диаметр калибрующих зубьев TD_к = TD/3 с расположением поля допуска по h.

Допускаемое отклонение глубины стружечной канавки не более +0,3 мм при h_к ? 4 мм и не более +0,5 мм при hк > 4 мм.

Чтобы исключить застревание заготовки на направляющих протяжки, поле допуска на диаметр передней направляющей располагают по е8, а на диаметр задней направляющей, которая соприкасается с уже обработанной поверхностью, по f 7.

Допуски на размеры хвостовика (обозначения размеров по табл. 4) назначают следующими:

- на диаметр d₁ - по е8;

- на диаметр d₂ - по с11;

- на диаметр d₃ - с верхним предельным отклонением -0,5 мм и нижним предельным отклонением -1,0 мм;

- на размер b - по е8.

Отклонение общей длины протяжки не должно превышать ±3 мм при L ? 1000 мм и ±5 мм при L > 1000 мм.

Предельные отклонения других размеров инструмента назначают по ±IT14/2.

2.3 Описание конструкции калибра шлицевого

Калибрами называются такие измерительные инструменты, которыми проверяются правильность размеров и формы изделий и при помощи которых можно установить, что изготовленные изделия соберутся друг с другом в сборке и что это соединение изделий будет нужного качества.

Калибры предназначаются, главным образом, для измерения одного определенного размера. Они не позволяют измерить фактический размер изделия, а только дают возможность установить, что изделие не вышло за пределы указанных в чертеже границ - допусков на его изготовление.

Калибры бывают нормальные и предельные. Нормальные калибры имеют один размер, тот, который желательно получить на изделии. Годность изделия определяется вхождением в него калибра с большей или меньшей степенью плотности. Пользование нормальными калибрами требует большой квалификации и опыта рабочего и контролера.

Предельные калибры имеют два размера: один размер калибра равен наименьшему предельному размеру детали, второй - наибольшему. Один конец калибра обязательно должен входить в деталь, а второй - входить не должен. Один из этих размеров называется проходным, другой непроходным, или большим и меньшим. Пользование предельными калибрами обеспечивает полную взаимозаменяемость деталей и не требует высокой квалификации рабочего и контролера.

Взаимозаменяемость - это свойство деталей собираться друг с другом с необходимым характером посадки без пригонки деталей по месту.

В настоящее время применяются, главным образом, предельные калибры. Нормальными калибрами пользуются значительно реже. Они применяются только в качестве контрольных калибров, а также для контроля профильных поверхностей изделий. Гладкие калибры применяются для измерения диаметров отверстий, диаметров валов, длин и высот.

Предельные калибры для отверстий называются калибрами-пробками и представляют собой стержень с двумя цилиндрами. Один цилиндр имеет наименьший предельный размер отверстия и называется проходным, второй имеет наибольший предельный размер и называется непроходным концом калибра.



Рис. 23. Калибр-пробки для контроля отверстий.

Предельные размеры изделий, для которых предназначены калибры, называются номинальными размерами калибров.

Фактические размеры калибров отличаются от номинальных размеров потому, что:

1) калибры не могут быть абсолютно точно изготовлены; 2) в процессе пользования они изнашиваются и изменяют свой размер; 3) назначение их различно: они применяются либо для контроля изделия, либо для контроля самих калибров.В нашем случае калибр-пробкой мы измеряем внутренние диаметры отверстий нашей детали "Рычаг".

Калибры для контроля изделий называются рабочими. Калибры для контроля размеров калибров называются контрольными калибрами или контркалибрами. Виды калибров, допуски на их изготовление и износ установлены государственными стандартами и носят название системы допусков для предельных калибров.

Для контроля шлицевого отверстия применяем калибр для контроля шлицевых отверстий. Чертёж данного измерительного инструмента представлен на рисунке 21, а также на отдельном чертеже в приложении к данной дипломной работе.



Рисунок 21. Калибр для контроля шлицевого отверстия в детали "Рычаг".

2.4 Расчет погрешности измерения

Погрешность измерений -- это отклонение результата измерения от действительного значения. Она является результатом несовершенства метода измерения, средств измерения и точности счета показателей.

Пределы допускаемых погрешностей для данного контрольно-измерительного приспособления равна 100ч200мкм.

Общая погрешность определяется по формуле:

где - погрешность установки изделия, мкм;

- износ деталей приспособления, мкм;

- погрешность показаний индикатора, мкм.

Следовательно примененное контрольно-измерительное устройство обеспечивает измерение с малой погрешностью.



Заключение

Во время выполнения дипломной работы был разработан (усовершенствован) технологический процесс изготовления детали "Рычаг". Установка станков с ЧПУ позволила отказаться от старых станков.

При проектировании операционной технологии курсовой работы подсчитаны режимы резания и проведено техническое нормирование, а также приведен выбор станков, инструмента и средств измерений. Кроме этого сконструировано специальное приспособление с автоматическим силовым приводом для быстрого закрепления обрабатываемой детали на металлорежущем станке и тем самым это приспособление приведёт к сокращению временных затрат при обработке.

Применение промышленного робота модели FS10C способствует решению трех важных проблем: улучшению условий труда работающих, повышению производительности труда и сокращению потребностей в рабочей силе. Благодаря возможности быстрой переналадки использование промышленного робота делает экономически целесообразным автоматизацию в условиях частой смены объектов производства и при замене ручного низкоквалифицированного труда.

Учтены требования по технике безопасности и охране труда, предложены необходимые мероприятия по улучшению условий труда.



Список использованной литературы

1. Барановский Ю.В. "Режимы резания металлов": Справочник. - М.: Машиностроение, 1972. - 409 с.: ил.

2. Боровков В.М. Методические указания по дисциплине "Проектирование заготовок", Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 2002.

3. Булычев В.А. "Разработка техпроцесса корпусной детали в условиях массового производства", Метод. указания, Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 2000. - 21 с.

4. А.Ф. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн.: "Высшая школа", 1983.

5. Гусев А.А. Технология машиностроения (специальная часть), М.: Машиностроение, 1986. - 480 с.

6. Косилова А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога машиностроителя в 2-х т. - 4-е издание, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - ил.

7. Матвеев В.В., Тверской М.М., Бойков Ф.И. и др. Размерный анализ технологических процессов - М.: Машиностроение, 1982. - 264 с., ил.

8. Михайлов А.В. "Разработка технологических процессов сборки изделия", Метод. указ., Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 2001. - 48 с.

9. Михайлов А.В. Методические указания к выполнению Курсовых проектов по дисциплине "Технология отрасли", Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 1998. - 35 с.

10. Мягков В.Д., Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски и посадки. Справочник в 2-х т. - 6-е изд., переработ. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983. Ил.

11. А.Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, "Высш. Школа", 1983 - 256 с. с ил.

12. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 728 с., ил.

13. Михайлов А.В. Методическое пособие "Размерный анализ технологических процессов изготовления деталей машин" - Тольятти: Тольяттинский Государственный университет, 2002 год.

14. Михайлов А.В. "Обработка на многошпиндельных токарных станках", Метод. указания, Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 1996. - 24 с.

15. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов - 5-е изд., М.: Машиностроение, 1980. - 592 с.

16. ГОСТ 1695-80. Фрезы цельные торцовые, насадные, дисковые трехсторонние и дисковые пазовые. Технические условия.

Размещено на Allbest.ru