Проектирование механизированного фрезерного приспособления
Описание разрабатываемых приспособлений. Расчет режимов и сил резания, потребной силы закрепления, параметров силового привода, прочность наиболее нагруженной детали. Вычисление точности приспособлений. Технико-экономическое сравнение двух вариантов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.07.2014 |
| Размер файла | 99,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсовая работа
Проектирование механизированного фрезерного приспособления
1. Краткое описание приспособлений
фрезерный силовой привод резание
Данное фрезерное приспособление предназначено для обработки корпуса.
В приспособление устанавливаются заготовка, закрепляемая винтом.
Принцип работы:
Немеханизированное приспособление:
Рабочий устанавливает заготовку, затем ключом вращает винт и зажимает её. Происходит фрезерование плоскости. Далее рабочий снимает заготовку. Цикл повторяется.
Механизированное приспособление:
Рабочий устанавливает заготовку, включает гидроцилиндр на её зажим, далее происходит фрезерование плоскости, затем включает гидроцилиндр на отжим заготовки, снимает ее, и устанавливает следующую. Цикл повторяется.
2. Силовой расчёт
2.1 Расчёт режимов и сил резания
Торцевая фреза Р6М5: D=50; z=12; B=36 мм
1. Глубина фрезерования: t=3 мм
2. Подача: Sz=0,06 мм/зуб.
3. Скорость резания
u=0,15 m=0,2
КМV - коэффициент на обрабатываемый материал.
КПV=1,0 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности.
КИV=1,0 - коэффициент, учитывающий материал инструмента.
По полученной скорости рассчитаем число оборотов фрезы n:
Полученное значение n округляем по паспорту станка n=200 об/мин
Фактическая скорость резания равна
4. Определение силы резания
Сила резания - окружная сила
Значение всех коэффициентов и степеней определяем по таблицам.
5. Определение крутящего момента
6. Мощность резания:
Для последующих расчетов нам потребуется знать составляющие силы резания.
При фрезеровании торцевой фрезой относительные значения составляющих сил имеют вид:
PH/Pz=0.3 PH=0.3* Pz=0.3*1939,77=581,93H
Pv/Pz=0.9 Pv =0.9 *Pz=0.9*1939,77=1745,79H
2.2 Определение потребной силы закрепления
Проверка на сдвиг под действием горизонтальной и вертикальной нагрузки PH и PV.
Уравнения равновесия:
K?PH?l+k?PV?x-W?f1?l1-N?f2?l2=0
W-N=0
Решая совместно два уравнения, найдем потребную силу закрепления:
W=
К - коэффициент запаса который находится по формуле:
4,32
Где: К0 =1,5 - гарантированный коэффициент запаса;
К1 =1,6 - коэффициент, учитывающий возрастание сил обработки при затуплении инструмента;
К2 - 1,2 коэффициент, учитывающий непостоянство сил резания из-за непостоянства снимаемого при обработке припуска;
К3 =1 - коэффициент, учитывающий изменение сил обработки при прерывистом резании;
К4 =1 - коэффициент, учитывающий непостоянство развиваемых приводами сил зажима;
К5 =1 - коэффициент, учитывающий непостоянство развиваемых сил зажимных устройств с ручным приводом;
К6 =1 - коэффициент отражающий неопределенность положения мест контакта заготовки с установочными элементами и изменение связи с этим элементом трения, противодействующих повороту заготовки на базовой плоскости.
Потребная сила закрепления W=15,6кН
2.3 Выбор и расчет силового привода
Для обеспечения усилия выбираем гидропривод, а в качестве двигателя берем гидроцилиндр для уменьшения габаритов и легкого монтажа фрезерного приспособления.
Вбираем гидроцилиндр по потребной силе закрепления W.
Для нашего случая походит гидроцилиндр 7021-0121 ГОСТ19899-74
с параметрами:
1. Давление в гидросистеме р=10МПа
2. Усилие на штоке цилиндра Wц=12,3кН
3. Dпорш=
dшток=0,5Dпорш=20 мм
Выбираем ближайший стандартный диаметр.
Dпорш=40 мм; dшток=20 мм
2.4 Расчет на прочность наиболее нагруженной детали
Наиболее нагруженной деталью приспособления являются винты крепления гидроцилиндра к плите.
Рассчитаем вал на сжатие по формуле:
,
где: i=4-количество винтов; Р=12300Н-сила на штоке цилиндра; d=0,00414 мм-внутренний диаметр резьбы М5
[у]=610МПа-допускаемое напряжение на растяжение (материал сталь45)
Условие выполняется, значит, исполнительные размеры приспособления выбраны правильно.
3. Расчёт точности приспособления
При обработке заготовки необходимо выдержать следующий размер высоту детали 118±0,04
Расчет на точность приспособления будем вести на высоту 118±0,04 по формуле:
где: - допуск выполняемого при обработке размера заготовки
=1,2 - коэффициент, учитывающий, что не все параметры, входящую в формулу, подчиняются нормальному распределению
=0,8 - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках
=0,7 коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в случайной погрешности, вызываемой от приспособления
=0,08 мм - погрешность закрепления выбирается по таблице П4 [3]
=0 - погрешность базирования
=0 - погрешность установки приспособления на станке
- погрешность положения заготовки, возникающая в результате изнашивания элементов приспособления
где в2=0,25 - коэффициент ля установочного элемента: вкладыш из стали У8А;
N=88600 шт./год-количество контактов заготовки с опорой (см. пункт 4); n=0,4 - коэффициент по износу.
- перекос инструмента
- погрешность настройки станка
= 0,01 мм-допуск на координату установки
=0,006 мм-допуск на щуп;
=0,035 погрешность настройки, вносимая рабочим
=0,12 экономическая точность данного метода обработки
По этой формуле мы определили погрешность изготовления приспособления
=0,71 мм для выдерживания размера заготовки 118±0,04
4. Технико-экономическое сравнение двух вариантов приспособления
Сравнение будем вести по технологической себестоимости при использовании немеханизированного и механизированного приспособления.
Себестоимость изготовления деталей для немеханизированного приспособления определяется по формуле:
;
Для механизированного приспособления:
.
где: - заработная плата рабочего, отнесённая к одной детали
где: - штучное время изготовление партии деталей
- тарифная ставка рабочего первого разряда (300 рублей/час)
- тарифный коэффициент (третьего разряда - 1.3)
Р - годовые затраты на эксплуатацию приспособления
;
n - коэффициент использования источника давления.
;
n=1 - число обрабатываемых заготовок в приспособлении
-основное время; Sz-подача на зуб; z-число зубьев фрезы; n-число оборотов фрезы; l-длина обрабатываемой поверхности; l1, l2-длина врезания перебега соответственно
tус=0,18 - время на установку и снятие заготовки;
tзо - время на закрепление и открепление заготовки(tзо=0,25 мин для ручного и tзо=0,12 мин для механизированного приспособления);
tос=0,08 мин - время на очистку станка от стружки;
tп=0,09 мин - время на управление станком по переходу;
Для немеханизированного приспособления:
tв1=0,18+0,25+0,08+0,09=0,6 мин
Для механизированного приспособления:
tв2=0,18+0,12+0,08+0,09=0,47 мин
tО.О,;Т,О,;ОТ=8% tопер=0,08*(t0+ tв) - время на организационное технологическое обслуживание и отдых.
Для немеханизированного приспособления:
tО.О,;Т,О,;ОТ1=8% tопер=0,08*(1,92+0,6)=0,2 мин
Для механизированного приспособления:
tО.О,;Т,О,;ОТ2=8% tопер=0,08*(1,92+0,47)=0,17 мин
Штучное время:
Для немеханизированного приспособления:
Для механизированного приспособления:
Заработная плата рабочего, отнесенная к одной детали:
Для немеханизированного приспособления:
Для механизированного приспособления:
Z=250% - цеховые накладные расходы
- себестоимость изготовления приспособления
;
где С0-стоимость одной условной детали приспособления;
Zn-число деталей приспособления;
Zс-количество десятков крепёжных деталей в приспособлении;
k0 - коэффициент сложности приспособления.
Для немеханизированного приспособления:
Количество деталей в приспособлении Zn= 19, следовательно, группа сложности 3
Коэффициент сложности приспособления k0=1,7
Количество десятков крепёжных деталей в приспособлении Zc = 2,4
Для механизированного приспособления:
Количество деталей в приспособлении Zn= 25, следовательно, группа сложности 3
Коэффициент сложности приспособления k0=1,7
Количество десятков крепёжных деталей в приспособлении Zc = 2,8
Для привода:
Количество деталей в приспособлении Zn= 6, следовательно, группа сложности 2
Коэффициент сложности приспособления k0=1,5
Количество десятков крепёжных деталей в приспособлении Zc = 0,4
Для немеханизированного приспособления:
А1 = (19+2,4)?100?1,7 = 3638 руб.
Для механизированного приспособления:
А2 = (25+2,8)?100?1,7 = 4726 руб.
Стоимость изготовления привода:
960 руб.
- годовая программа выпуска деталей изготовленных данным приспособлением.
Для немеханизированного приспособления:
Для механизированного приспособления:
=0,5 - коэффициент проектирования
=3 года - срок эксплуатации приспособления
=0,3 - коэффициент эксплуатации
Себестоимость изготовления деталей.
Для немеханизированного приспособления:
Для механизированного приспособления:
;
2291,3 руб.
Определение годового экономического эффекта:
(61,9-57,4)?95688=440164 руб.
Определение срока окупаемости приспособления в годах:
Вывод: механизированное приспособление использовать выгодно, так как оно быстро окупается (с экономической точки зрения) и позволяет повысить годовую программу выпуска с 87948 шт. /год до 95688 шт./год.
Список литературы
1. Ваганов В.М., Гринёв Д.В. «Технологическая оснастка. Технико-экономические расчёты». Псков «Издательство ППИ» 2010 г.
2. Горохов В.А. Проектирование и расчёт приспособлений. Минск «Высшая школа» 1986 г. 233 с.
3. Справочник технолога машиностроения. В 2-х т. Т2 под редакцией
А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерикова 4-е изд. Переработанное и дополненное. М.; Машиностроение 1985 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Базирование заготовки приспособления для шпоночно-фрезерного станка. Расчет силового механизма и выбор силового привода. Разработка эскизных вариантов приспособлений. Расчет его производительности и пропускной способности. Описание работы приспособления.
курсовая работа [578,2 K], добавлен 29.12.2011Описание детали, выбор приспособления и вида силового зажима. Характеристика металлорежущего станка. Схема базирования детали "Вал". Расчет сил закрепления и сил резания. Определение погрешности установки заготовки. Расчет режимов резания при точении.
контрольная работа [984,2 K], добавлен 23.07.2013Карта операционных эскизов детали с выбором припуска на обработку, расчёт режимов резания. Конструкция приспособления для фрезерования двух лысок и зажима детали. Расчёт силы резания, потребной и создаваемой силы зажима, погрешности установки детали.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.09.2012Описание конструкции и работы приспособления для фрезерования паза. Выбор технологического оборудования и оснастки. Определение режимов резания, усилий зажима заготовки в опоры. Расчет элементов приспособления на прочность. Проектирование его привода.
курсовая работа [675,8 K], добавлен 20.03.2014Проектирование приспособления: специализированное безналадочное для фрезерования шпоночных пазов в деталях типа валов. Разработка схемы установки и усилия зажима заготовки, конструкции корпуса приспособления, расчет силового привода и силы резания.
курсовая работа [281,0 K], добавлен 19.07.2009Выбор маршрута обработки детали до выполняемой операции, обоснование схемы базирования и закрепления. Описание конструкции и принципа действия разработанного приспособления. Расчет силового элемента и параметров конструкции приспособления на прочность.
контрольная работа [118,3 K], добавлен 23.05.2013Устройство, принцип работы приспособления для обработки детали "Звездочка". Назначение режимов резания, определение сил резания. Расчет усилия закрепления детали. Расчет пневматического привода. Оценка экономической эффективности приспособления.
курсовая работа [572,7 K], добавлен 27.06.2015Проектирование технологического процесса изготовления детали типа "вал", выбор оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструментов. Определение метода получения заготовки и его технико-экономическое обоснование. Расчет режимов резания.
курсовая работа [289,6 K], добавлен 05.02.2015Типы станочных приспособлений, их применение, сущность и особенности разработки. Расчет сил резания, выбор схемы закрепления заготовки, конструкции зажимного механизма и силового привода. Работа приспособления и расчет погрешностей установки заготовки.
курсовая работа [561,9 K], добавлен 30.05.2012Проектирование универсально-сборного приспособления для установки и закрепления заготовки для последующей обработки на фрезерном станке. Расчет сил резания и усилий зажима. Описание конструкции и работы основного и вспомогательного приспособлений.
курсовая работа [58,0 K], добавлен 19.07.2009
