Разработка технологического процесса автоматизированной обработки детали "Планка М376035"

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

“Гомельский государственный технический

университет имени П.О. Сухого”

Кафедра: «Технология машиностроения»

Курсовая работа

По курсу: «Автоматизация производственных процессов в машиностроении »

На тему: «Разработка технологического процесса автоматизированной обработки детали

“Планка М376035” »

Выполнил студент р. ТМ-42

Кочубей М.М.

Принял преподаватель

Вечер Р.И.

Гомель 2013 г

Содержание

Введение

1. Технологический раздел

1.1 Назначение детали

1.2 Анализ конструкции детали с точки зрения возможности обработки её на автоматическом оборудовании

1.3 Анализ базового технологического процесса

1.4 Техническое нормирование технологического процесса

1.5 Выбор оборудования, систем транспортирования, управления и инструментообеспечения

1.6 Разработка принципиальных схем линий по обработке детали

1.7 Составление циклограммы работы линии

2. Конструкторский раздел

2.1 Патентная проработка средств механизации (автоматизации)

2.2 Описание выбранного средства механизации (автоматизации)

2.3 Проектные расчёты

Выводы

обработка деталь планка автоматизированная

Введение

Основным направлением развития машиностроения является увеличение выпуска продукции и рост ее качества при одновременном снижении трудовых затрат. Это обеспечивается путем совершенствования существующих и внедрения новых видов оборудования и технологических процессов, средств их механизации и автоматизации, а также улучшения организации и управления производством.

Работа над созданием и совершенствованием средств автоматизации должна развиваться в двух. направлениях: создание средств автоматизации выпускаемого и действующего в настоящее время оборудования с целью повышения его эффективности; создание новых автоматизированных технологических комплексов, где увязаны вопросы повышения производительности, надежности, точности выполнения работ, а также уровня автоматизации операций с необходимой и экономически оправданной гибкостью для быстрой переналадки с целью адаптации к изменяющимся производственным условиям.

Уровень и способы автоматизации зависят от вида производства его серийности, оснащенности техническими средствами. Эффективность автоматизации за счет применения робототехники может быть достигнута только при комплексном подходе к созданию и внедрению промышленных роботов (ПР), обрабатывающего оборудования, средств управления, вспомогательных механизмов и устройств и т.п. Проводить значительный объем организационно-технологических мероприятий ради единичного внедрения ПР нерентабельно. Только расширенное применение ПР в составе сложных роботизированных систем будет оправдано технически, экономически и социально. По сравнению с традиционными средствами автоматизации применение ПР обеспечивает большую гибкость технических и организационных решений, снижение сроков комплектации и запуска в производство гибких автоматизированных систем.

Этапы развития автоматизации в машиностроении.

Автоматизация рабочего цикла машины, автоматизация поточного производства;

Числовое программное управление;

ГПС;

Гибкие автоматические производственные системы (безлюдные производства);

Безотказные самовосстанавливающиеся производственные системы;

Самообновляющие производственные системы;

Автоматизация требует более высокого уровня непрерывности производства, превращения завода из самостоятельных участков и цехов в единое целое, базирующееся на широком применении гибких производственных систем (ГПС). Конечной целью применения которых является комплексная автоматизация производственного процесса - разработка и применение в машиностроении ГПС, создание цехов, заводов-автматов, роботов, выполняющих как основные, так и так и вспомогательные операции в сочетании с САПР конструкций и САПР технологических процессов, а также автоматическими системами управления технологическим процессом.

1.Технологический раздел

1.1 Назначение детали или сборочной единицы

Деталь пластина является сборочной единицей направляющей вертикально сверлильного станка. По данной пластине перемещается шпиндельная бабка сверлильного станка

Анализируя конфигурацию детали можно выявить более ответственные поверхности и менее ответственные поверхности:

Поверхность А является наиболее точной и ответственной, т.к. по этой поверхности происходит базирование планки относительно корпуса. Эта поверхность 22 мм имеет низкую шероховатость Ra 1.25

Поверхность Б является наиболее точной и ответственной, т.к. по этой поверхности происходит базирование планки, относительно торца корпуса . Эта поверхность 61 имеет не высокую шероховатость Ra 1.25

Поверхность В является ме6нее точной, При помощи этих отверстий происходит сборка с другой деталью болтами. Эти отверстия Ш17Н14 имеют невысокую точность и сравнительно большую шероховатость Ra 5

Рисунок 1 - эскиз детали планка .

1.2 Анализ детали с точки зрения её возможности обработки на автоматическом оборудовании

Анализируя конструкцию детали планка можно сказать, что конфигурация детали позволяет производить обработку поверхностей при помощи высокотехнологического оборудования с числено программным управлением.

На основании изучения работы узла , а также учитывая заданную годовую программу можно сказать что деталь сконструирована оптимально и не может подвергнутся упрощению конфигурации , т.к. упрощение конфигурации приведет к неправильной работе узла. Материал детали Сталь 45 можно заменить на Сталь 40Л с точки зрения физико-химических свойств эти марки стали практически равны.

Приданной конструкции детали и способе получения заготовки можно растачивать отверстия на проход.

Конфигурация детали достаточно проста и позволяет свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, что упрощает обработку даной детали и позволяет использовать универсальный инструмент с небольшим числом приспособлений.

Расположения отверстий позволяет производит обработку одновременно с помощью сверлильной головки

Анализируя тип производства и конфигурацию детали можно сказать, что оптимальный способ получения заготовки это поковка.

1.3 Разработка технологического маршрута обработки автоматизированного процесса

Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления стакана

Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления вала представлен в таблице 1, а операционные эскизы на рисунках 1-10.

Таблица 1 - Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления вала в условиях мелкосерийного производства.

Шифр записи, №строки	Содержание записи
А 01 Б 02 Т 03 04 О 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 А01 Б02 Е03 04 О05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 А28 Б29 Е30 31 О32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 01 02 03 04 05 06 07 А08 Б09 Т10 11 12 О13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 А26 Б27 Т28 29 30 О31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 А01 Б02 03 04 О05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15	010- Фрезерная 6622С Приспособление ПГ 26 Фреза Установить и закрепить заготовку. Фрезеровать две плоскости, выдерживая размер 22.5 Контроль Уложить деталь в тару 020- Слесарная Стол ,Тиски Установить и закрепить заготовку. Зачистить заусенцы после фрезерование Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 030- Фрезерная 6622С Приспособление 7310-6250, Фреза Установить и закрепить заготовку. Фрезеровать двух поверхностей, выдерживая размер 61 Открепить и снять деталь Контроль. Уложить в тару . 040- Слесарная Стол ,Тиски Установить и закрепить заготовку. Зачистить заусенцы после фрезерование Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 050- Фрезерная 6М82 Приспособление 7310-6250, Фреза Установить и закрепить заготовку. Фрезеровать двух торцов, выдерживая размер 560 начисто Открепить и снять деталь Контроль. Уложить в тару . 060- Слесарная Стол ,Тиски Установить и закрепить заготовку. Зачистить заусенцы после фрезерование Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 070 - Строгальная 7М37 Тиски 7206-4032, Резец Установить и закрепить заготовку Строгание с переустановкой двух фасок 2х45° Строгание канавки, выдерживая размер 5х1,3 Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 080 - Фрезерная 9Р13Ф3 Фреза , приспособление Установить и закрепить заготовку Фрезеровать смазочные канавки, согласно программе Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару 090- Слесарная Стол ,Тиски Установить и закрепить заготовку. Зачистить заусенцы после фрезерование Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 100 Сверлильная 2Р135Ф2 Приспособление, сверло Установить и закрепить заготовку. Сверлить два отверстия Ш10.2, выдерживая размер 12; 30 Сверлить пять отверстий Ш17 , выдерживая размеры 25;18;130 Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 110 Сверлильная 2А53 Приспособление, сверло, метчик Установить и закрепить заготовку. Зенковать пять фаски 2х45° в отверстиях Ш17 мм Зенковать пять фаски 2х45° в отверстиях Ш17 мм Нарезать резьбу М12-7Н Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 120 Шлифовальная 3Б722 Приспособление, сверло, метчик Установить и закрепить заготовку. Шлифовать две поверхности, выдерживая размер 22 Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 130- Слесарная Стол ,Тиски Установить и закрепить заготовку. Притупить острые кромки Снять деталь. Контроль. Уложить деталь в тару. 140 Моечная 150 Контрольная

010- Фрезерная

Рисунок 2- Операционный эскиз на фрезерную операцию.

020- Фрезерная

Рисунок 3 - Операционный эскиз на фрезерную операцию.

030- Фрезерная

Рисунок 4 - Операционный эскиз на фрезерную операцию.

040- Строгольная

Рисунок 5 - Операционный эскиз строгольную операцию.

050- Фрезерная

Рисунок 6- Операционный эскиз на фрезерную операцию.

060- Сверлильная

Рисунок 7 - Операционные эскизы на сверлильную операцию.

080 - Сверлильная

Рисунок 8 - Операционные эскизы на горизонтальнопротяжную операцию

100 - Шлифовальная

Рисунок 9 - Эскиз на шлифовальную операцию

1.4 Нормирования технологического процесса

Одна из главных задач, решаемая при разработке технологического процесса автоматизированного производства - это обеспечение синхронизации выполнения отдельных операций. Необходимо стремиться к тому, чтобы длительность обработки на всех операциях была приблизительно одинаковой (отклонение в ту или иную сторону должно быть не более 5%) или кратной целому числу (желательно не большему чем четыре). Нормирование технологического процесса как раз и позволяет определить выполняется ли условие синхронизации. Б случае невыполнения условия синхронизации необходимо скорректировать разрабатываемый технологический процесс, увеличивая концентрацию технологических переходов на одной операции или наоборот -применить принцип дифференциации их.

Рассчитываем штучное время на оснащаемую фрезерную операцию:

Где То = 0.93 - основное время мин

- вспомогательное время, мин

где Ту.с = 0,119 - время на установку и снятие детали. мин

Тз.о = 0,024 - время на закрепления и открепления детали, мин

Туп = 0,04 - время на приемы управления, мин

Тиз = 0,18 - время на измерения универсальным инструментом, мин

мин

Тоб = 1,41 - время на обслуживания рабочего места, мин

Тот = 1,23 - время на отдых и личные надобности, мин

мин

В данном технологическом процессе приведено штучное время на каждую операцию:

010- Фрезерная - Тшт = 5.1

020- Фрезерная - Тшт = 2.2

030- Фрезерная - Тшт = 1.6

040- Строгальная - Тшт = 5.2

050- Фрезерная с ЧПУ - Тшт = 5.6

060- Вертикальносверлильная с ЧПУ - Тшт = 3.2

080 - Сверлильная - Тшт = 4.4

090- Шлифовальная - Тшт = 6.5

Для синхронизации технологического процесса необходимо подобрать оптимальное количество оборудования.

010- Фрезерная - Тшт = 5.1 2 станка

020- Фрезерная - Тшт = 2.2 1 станок

030- Фрезерная - Тшт = 1.6 1 станок

040- Строгальная - Тшт = 5.2 2 станка

050- Фрезерная с ЧПУ - Тшт = 5.6 2 станка

060- Вертикальносверлильная с ЧПУ - Тшт = 3.2 2 станка

080 - Сверлильная - Тшт = 4.4 2 станка

090- Шлифовальная - Тшт = 6.5 3 станка

1.5 Выбор оборудования, систем транспортирования и управления

К основному технологическому оборудованию автоматизированного производства относятся металлорежущие станки, к которым предъявляются следующие основные требования:

а) обработка должна вестись в автоматическом режиме;

б) возможность быстрой переналадки оборудования при смене объекта производства;

в) компоновочная и программная стыковка основного оборудования с транспортно-накопительными системами, промышленными роботами
и другими системами входящими в состав участка.

Наиболее полно этим требованиям отвечают станки с ЧПУ, однако, это не исключает применение на участке автоматов и полуавтоматов обычного исполнения. Последние должны быть доработаны с целью использования их как автоматов, управляемых ПР.

В данном технологическом процессе на первую операцию 010 фрезерной обработки был выбран станок 6622 . Это станок без системы ЧПУ. Автоматизация обеспечивается при помощи приспособления.

На вторую операцию 020 фрезерной обработки был выбран станок 6622 . Это станок без системы ЧПУ. Автоматизация обеспечивается при помощи приспособления.

На третью операцию 030 фрезерной обработки был выбран станок 6М82 . Это станок без системы ЧПУ. Автоматизация обеспечивается при помощи приспособления.

На четвертую операцию 040 сверлильной обработки был выбран станок 2Р135Ф3 . Это станок с числовым программным управлением. С большой точностью и производительностью.

На пятую операцию 050 сверлильную обработку был назначен станок 2А53 этот станок не оснащен системой ЧПУ.

На шестую операцию шлифовальной обработки был выбран станок 3Б722. Этот станок с числовым программным обеспечение, что обеспечивает высокую точность и высокую производительность.

Седьмая операция - промывка. На данную операцию была назначена моечная машина 5.319.10.00.0

1.6 Разработка принципиальной схемы линии по обработки детали

Наиболее важным элементом автоматизированных участков, выполняющим роль основного организующего и связующего звена является автоматизированная транспортно-складская система (АТСС). ATСC - это система взаимосвязанных транспортных и складских устройств для укладки, хранения, временного накопления, разгрузки и доставки предметов труда, технологической оснастки и инструмента. АТСС в значительной степени определяет компоновку, функциональные возможности и стоимость линий, а также надежность ее работы.

По рассчитанному количеству оборудования и числу операций проектируем цех автоматической механообработки.

Для экономии полезной площади рационально располагаем станки. На первую и вторую фрезерную операцию требуется по два и один фрезерных станка модели 6622С располагаем их по обе стороны от лини автоматической тележки. Линия по которым ходят тележки -8 расположена буквой «П» что обеспечивает экономию полезной площади и рационального расположения станков. На каждый станок с ЧПУ устанавливаем промышленного робота манипулятора -11.

На третью операцию нам требуется один фрезерный станок модели 6М82. Располагаем их по обе стороны транспортной линии.

На четвертую операцию требуется два поперечнострогольних станка без ЧПУ - 2. Эти станок обслуживает один рабочий -15. Робот к этому станку не ставится.

На пятую операцию требуется два фрезерных станка с ЧПУ модели . Станки располагается по обе стороны от транспортной линии. К этим станкам устанавливается промышленный робота манипулятора - 11.

На шестую операцию требуется два сверлильных станка с ЧПУ модели 2Р135Ф2. Эти станки располагаются по обе стороны транспортной линии. К этим станкам устанавливается промышленный робота манипулятора - 11.

На седьмую операцию требуется два сверлильных модели 2Н53. Эти станки располагаются по обе стороны транспортной линии. На этих станках работают по одному рабочему.

На девятую операцию требуется три плоскошлифовальных станка с ЧПУ модели 3Б722Ф2. Эти станки располагаются по обе стороны транспортной линии и один вдоль транспортной линии К этим станкам устанавливается промышленный робота манипулятора - 11.

Десятая операция это слесарная. На данной операции работает один рабочий - 15. на данной операции расположен слесарный стол -6. Промышленный робот на данную операцию не устанавливается.

Последняя операция это контрольная. Установлен стол ОТК -14

Транспортная линия представляет собой автоматические тележки -8, которые двигаются по рельсам. Заготовка поступает на передаточную

позицию-10, затем на приемный стол 9, откуда промышленным роботом манипулятором - 11 забирается и ставится на станок. После обработки робот манипулятор -11 снимает обработанную деталь и ставит на приемный стол, затем деталь идет на передаточную позицию и при помощи автоматической тележки перемещается на другую операцию.

В цехе установлены места для сборы стружки - 13

1.7 Составления циклограммы работы линии

График использования оборудования по основному времени, так же как и график загрузки оборудования, строится для каждого станка (каждой операции) технологического процесса. На основании коэффициента по отдельным станкам определяется и показывается на графике средний коэффициент использования оборудования. Высокий коэффициент использования оборудования по основному времени характеризует рациональное построение операций. Низкий коэффициент свидетельствует о значительных затратах времени на вспомогательные приемы (установку и снятие заготовок, на подналадку и смену инструмента и др.). Необходимо, чтобы этот коэффициент был возможно выше, т. е. ближе к единице.

Таблица 1 - значения времени

Рисунок 9- Диаграмма использования оборудования по основному времени

Рисунок 10 -Циклограмма использования оборудования по основному времени.

2. Конструкторский раздел

2.1 Патентная проработка средства механизации или автоматизации

Для данного типа проектируемого средства автоматизации были взяты следующие прототипы узлов и приспособлений:

Зажим качающимся прихватом клиновым. Схема данного зажима представлена на рисунке ..

Рисунок 11 - схема клинового зажима с качающимся прихватом

В корпусе 1 находится пневмоцилиндр 2, на поршне которого закреплен клин 3, по которому катаются ролики 4. Ролики соединенный с плунжером 3, к которому крепится прихват 6. Прихват фиксируют заготовку. При срабатывание пневмоцилиндра 2 поршень вмести с клином 3 выдвигается на величину рабочего хода, ролик 4 катясь по поверхности клина толкает плунжер 5 вверх. плунжер толкает прихват 6 в вертикальном положении и прихват 6 как рычаг закрепляет заготовку.

Достоинства этого приспособления:

Быстрая степень закрепления за счет быстродействия пневмоцилиндра.

Простота в эксплуатации

стабильные силы закрепления.

Недостатки :

Величина подъема прихвата при разжиме незначительная, зависит от хода плунжера 1 и соотношения плеч прихвата 2. Съем заготовки допускается только в сторону, так как прихват не поворачивается и не отводится

Зажим с клиновым механизмам и двумя прихватами.

Зажим обычно используется для сверлильных или фрезерных операциях. Данный тип механизма приведен на рисунке .



Рисунок 12- схема приспособления с клиновым механизмом с двумя прихватами

Данное приспособления состоит из корпуса 1, в котором вмонтирован пневмоцилиндр 2. К поршню прневоцилиндра присоединен шток с клином 3, по которому перекатывается ролик 4. Ролик соединен с плунжером 5. На плунжере крепится коромысло 6. На коромысле установлены две шпильки 7 на которых крепятся прихваты 8.

Принцип действия приспособления:

При срабатывание пневмоцилиндра 2 шток с клином выдвигается на величину рабочего хода Ролик 4 перекатываясь по поверхности клина 3 толкает плунжер 5 вниз. Плунжер 5 толкает вниз коромысло 6 на котором установлены шпильки 7 и прихват 8. Из за того что вся система идет вниз происходит закрепления заготовки.

Достоинства:

Маленькое время закрепления детали, стабильные силы закрепления

Недостатки : высокая металлоемкость, Большое количество составных деталей.

Зажим качающимся прихватом

Зажим качающийся с прихватом используется в основном в фрезерных и сверлильных операция, при обработке призматических деталей. Схема данного приспособления представлена на рисунке ..

Рисунок 13 - схема зажима с качающимся прихватом.

Данное приспособления состоит из корпуса 1, в который вмонтировано пневмоустройство 2. Рычаг 3 передает усилие от устройства на плунжер 4, на котором находится быстросменная шайба 5, которая упирается одним боком на упор 6

Принцип действия приспособления:

Пневмоустройство 2 при срабатывании толкает рычаг 3, который связан с плунжером 4. Плунжер 4 под действие рычага 3 опускается прижимая быстросменную шайбу к заготовке. Таким образом происходит закрепления заготовки.

Достоинства:

Малое время на зажим заготовки

Простота приспособления

Компактность приспособления

Недостатки:

малые силы закрепления

Величина подъема прихвата при зажиме незначительная и зависит от хода штока и соотношения плеч промежуточного рычага 3

2.2 Описания выбранного средства механизации или автоматизации

При автоматизации данного технологического процесса было автоматизировано зажим фрезерного приспособления путем внедрения в него клиновую зажимную систему и пневмоцилиндр.

Рисунок 14 - Система автоматизированного закрепления заготовки.

Приспособление состоит из корпуса 1, в котором просверлены два отверстия под упоры 2. Упоры вставляются в отверстия, на упоры одевается пружина 3 и зарывается крышкой 4. На упоры с одной стоны одевается рычаг5, который непосредственно зажимает заготовку, а с другой стороны одевается ролик 6, который упирается в клин 7 штока пеневмоцилиндра 8

Работа зажима

Зажим заготовки

При срабатывание пневмоцилндра поршень начинает двигаться выдвигая шток на конце которого находится клин. Клин раздвигает упоры, которые подпирают рычаги. Рычаги непосредственно зажимают заготовку.

Разжим заготовки

При срабатывание пневмоцилиндра поршень двигается в обратном направлении увлекая за собой клин . Упоры при помощи пружины двигаются внутрь корпуса что обеспечивает разжим заготовки.

При проектирование данного приспособления былин взяты некоторые узлы из приведенных выше аналогов. В качестве зажимного устройства был взят клин. Клиновые зажимные устройства нашли в станочных приспособлениях широкое применение. Основными элементами их являются одно-, двух- и трехскосные клинья. Использование таких элементов обусловлено простотой и компактностью конструкции, быстротой действия и надежностью в работе, возможностью использования их как в качестве зажимного элемента, действующего непосредственно на закрепляемую деталь, так и в качестве промежуточного звена, например, звена-усилителя в других зажимных устройствах. Обычно используются самотормозящиеся клинья.

Так же были взяты два рычага, они обеспечивают хорошую силу зажима и выгодное направление и пропорцию силы зажима.

Пневмопривод был выбран встроенный в приспособление что обеспечило компактность и удобство оборудование.

Достоинство данного приспособления:

Простота изготовления, малая метало емкость, простота эксплуатирования, надежность работы, быстрота переустановки заготовки, большая скорость срабатывания.

Недостатки данного приспособления:

Мало количество одновременно обрабатываемых заготовок.

2.3 Проектные расчеты

Расчет силы закрепления заготовки и выбор гидропривода

Определения силы, действующей на заготовку со стороны инструмента.

Сила, действующая на заготовку со стороны инструмента, является сила Pz. Сила Pz определяется по формуле :

Где - постоянная

- глубина резания.

D = 125 - диаметр фрезы

- подача на зуб

В = 61 - ширена фрезерования

Z = 16 - число зубьев фрезы

n = 250 об/мин - частота вращения шпинделя

x =1; y = 0.75; u = 1.1; q = 1.3;w = 0.2 - коэффициенты

поправочный коэффициент

Так как сила, действующая со стороны инструмента, вызывает момент стремящийся вырвать заготовку из патрона сила закрепления должна противостоять этому моменту. Сила закрепления определяется по формуле:

где Pz = 2234,993 Н - сила, действующая со стороны инструмента

К = 2.5 - коэффициент запаса надежности

h1= 70 мм - расстояние от винта до зажима

h2= 80 мм - расстояние от винта до упора

Определения силы зажима с помощью клина

С помощью клина 4 Рисунок 7, при известной силе W получается сила T, создаваемая поршнем может быть определенна графически и аналитически.

При графическом способе используются векторные уравнения сил, действующих на кулачек и клин. Следовательно, правильное определение этим способом силы зажима зависит от того, насколько точно определены линии действия сил, приложенных к кулачку и клину.

На клин 4, кроме силы Т, действуют реакции R34о стороны кулочка и R14о стороны корпуса 1, которые под влиянием трения отклонены от нормального положения на угол трения с. В соответствии с условием равновесия клина и считая коэффициент трения на всех трущихся поверхностях одинаковым, можно написать

В этом уравнении сила W известна по величине и по направлению, а силы R34 и R14 известны только по направлению. Таким образом, в уравнении (28) неизвестны только величины двух сил, и такое уравнение решается графически построением плана сил (рис. 21, б). Если на плане сила W отложена в определенном масштабе, то умножив отрезки ab и bh на этот масштаб, получим величины сил R14 и R34.

Теперь можно составить векторное уравнение сил для кулачка. На кулачек действуют реакция R23 со стороны обрабатываемой детали (равная искомой силе W зажима), реакция R43 со стороны звена и реакция R13 со стороны корпуса, Поэтому

В этом уравнении также две неизвестных: величина силы R23 и величина силы R13. Сила R43 может быть взята из построенного плана сил, действующих на клин 4, так как эта сила равна (по модулю) силе R34 и направлена в противоположную сторону. Отложив эту силу от точки h' (рис. 21, в) и, проведя через начало и конец вектора силы R43 линии, параллельные линиям действия сил R23 и R13, получим векторы искомых сил в том масштабе, в каком был отложен вектор силы R43.

Рисунок 15 - Схема для расчета сил зажима создаваемая клином

Построенные планы позволяют легко определить силу зажима аналитически. Из планов сил, пользуясь теоремой синусов и преобразуя, можно написать:

Где W = R23 = - необходимая сила прижима заготовки к приспособлению

б =31° - угол подъема клина

с = 5° 43' - угол трения



Определяем диаметр гидроцилиндра, пользуясь рекомендациями приведенными [ болотин]. Диаметр гидроцилиндра рассчитывается исходя их силы на штоке. Диаметр гидроцилиндра двустороннего действия можно определить по формуле:

Где с = 1 дан/см2 - давления жидкости в цилиндре

з = 0,85 - К.П.Д. привода

Можно представить данную формулу в виде параболической зависимости между силой на штоке и диаметром цилиндра :

Если P = Т = 2085,968 , то мм

Следовательно выбираем пневмопривод с диаметром рабочей полсти 85 мм

Расчет пальца на срез

Диаметр болта Ш12 мм, материал болта Сталь 45 [уt] =420 МПа

[фc] = [уp]·0.6 [уp]= [уt]/S; S = 1.5 следовательно :

[фc]=( [уt]/S)·0,6=(320/1,5)·0,6=128 МПа

Рассчитываем палец на срез по формуле :

Где W = 12034 H - сила, действующая на палец

d = 8 мм - диаметр пальца.

= 128 МПа - допустимое касательное напряжения для Сталь 35

, условие прочности выполняется

Расчет на точность приспособления

Сумма всех погрешностей определяется из соотношения

где К -- 0,8 - 0,85--коэффициент уменьшения погрешности

ебаз вследствие того, что действительные размеры

установочной поверхности редко равны предельным;

ебаз -- погрешность базирования при выполнении данной

операции;

еуст -- погрешность установки, возникающая под действием

зажимных сил и сил резания;

еобр -- погрешность обработки детали на предыдущих операциях;

[е]пр -- погрешность, допустимая для данного приспособления и вызываемая неточностью его изготовления и использования.

Величина еобр приближенно может быть определена по величине средней экономической точности обработки, значения которой для различных видов обработки приводятся в справочниках. Эту величину можно определить следующим, образом:

еобр = К'щ

где щ-- табличное значение средней экономической точности; К'=0,6:0,8 - коэффициент уменьшения величины щ, которым учитывается изменение табличных данных.

Если допуск на размер детали равен д, а сумма всех погрешностей Уе, то необходимо что бы выполнялось условия:

Уе<д

Расчет точности изготовления приспособления из условия обеспечения размера заготовки 68±0.3:

1. Определяется погрешность базирования в данном случае определяется как базирования по отверстию на жесткой оправке со свободной посадкой:

Погрешность базирования еб = 0. Так как обработка ведется на плоскости.

2.Определяется погрешность закрепления. Для данного случая
(заготовка с размерами 61мм, зажим ее в приспособлении осуществляется пневматическим устройством ) ез = 0,05 мм.

3. Определяется погрешность установки приспособления на станке. еу = 0, так как осуществляется надежный контакт установочной плоскости приспособления с плоскостью стола станка.

4. Выявляется погрешность от перекоса (смещения) инструмента. еп = 0, так как в приспособлении отсутствуют направляющие элементы.

5. Определяется погрешность от изнашивания установочных элементов. Изнашивание опорных пластин можно определить по формуле и = в2N. В данных условиях (базирующая шайба из стали У8А, заготовки устанавливаются сбоку, базовая поверхность заготовки шлифованная, т. е. условия работы легкие) постоянную в2 можно принять по табл. 8.2 [..] - равной в2 = 0,002; количество контактов (одна установка--снятие на каждую заготовку) N= 5000 в год.

После подстановки в формулу выявленных значений определяется

и = в2N=0,002 · 5000 = 10 мкм = 0,01 мм).

Погрешность от изнашивания установочных элементов еи можно принять равной и, т. е. еи = и = 0,01 мм. При этом в ТУ на эксплуатацию риспособления следует указать, что проверку приспособления и ремонт (замену) установочных элементов необходимо производить после года работы приспособления (один раз в год).

6.Определяется экономическая точность обработки. Для принятия условий (заготовка из стали, фрезерование отделочное, размер 68 мм, д = 0,6 мм, 11-й квалитет) щ = 0.06 мм [5].

7.Принимаются значения kт, kт1и kт2. Значение kт =1.2; kт1 = 0.8; kт2= 0,6; уточняется допуск на Обработку. В данном случае д = 0,6 мм мм. После подстановки значений величин в формулу выявляется погрешность изготовления (точность в сборе) приспособления еприс для обеспечения размера заготовки 68±0.3.

мм

Таким образам погрешность приспособления составил 0.531 мм.

Вывод

В процессе выполнения курсовой работы я ознакомился и практически освоил основные этапы проектирования автоматизированной механической обработки детали, проектирования автоматических линий на базе станков с ЧПУ и промышленных роботов, транспортирующих систем и автоматических приспособлениях.

Размещено на Allbest.ru