Проектирование станочного приспособления для обработки детали на вертикально-сверлильной операции с ЧПУ

Шток.cdw

Сталь 45 ГОСТ 1050-88
КП.12.02.08.010.2015.10
Острые кромки притупить.
* - размеры для справок.
** - размеры обеспечиваются профилем инструмента.

Корпус.cdw

Призма.cdw

КП.12.02.08.010.2015.05
Сталь 20Х ГОСТ 4543-71
Рабочие поверхности цементировать - 56 61 HRCэ на глубину h
Опорные поверхности под крепежные детали - по ГОСТ 12876-67
Неуказанные предельные отклонения размеров H14

Прихват.cdw

Сталь 45 ГОСТ 1050-88
КП.12.02.08.010.2015.02
Неуказанные предельные отклонения размеров: H14
*Размеры для справок.

КП Смолина.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ
ГОРЛОВСКИЙ КОЛЛЕДЖ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЭКОНОМИКИ
по дисциплине «Технологическая оснастка»
на тему «Спроектировать станочное приспособление для обработки детали ЭК-4387.00.00.005 на фрезерную операцию с ЧПУ»
специальности 15.02.08 «Технология машиностроения»
Руководитель: Тупик А.Л.
Назначение устройство и принцип работы проектируемого приспособления
Расчет приспособления на точность
1 Разработка схемы базирования заготовки в приспособлении
2 Расчет погрешности базирования
Расчет основных параметров приспособления
1 Определение сил и моментов резания
2 Расчет усилия зажима заготовки
Список используемых источников
Приложение А - Спецификация
Техническое перевооружение подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включает процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.
В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:
)надежно базировать и закреплять обрабатываемые детали и сохранение её жесткости в процессе обработки;
)стабильно обеспечить высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;
)повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в результате механизации приспособлений;
)расширить технологические возможности используемого оборудования.
НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Станочные приспособления позволяют в значительной мере как расширить технологические возможности металлорежущих станков так и повысить производительность и точность обработки деталей.
В соответствии с заданием выбрана конструкция приспособления для установки и закрепления детали ЭК 4387.00.00.005 – Ось для обработки лыски на диаметре 28h14 (-052) мм в размер 25h14 (-052) мм. Обработка лыски производится на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ модели 6Р13Ф3 с применением концевой фрезы оснащенной пластинками из быстрорежущей стали Р18.
Базирование детали производится по поверхности 28h14 (-052) мм в специальных призмах 5 которые смонтированы на корпусе приспособления 1.
После установки детали в призмы 5 и фиксации детали в осевом направлении упором 6 осуществляется зажим детали. Рабочая жидкость из гидросистемы подается через нагнетающий патрубок 13 в рабочую камеру гидроцилиндра состоящего из крышки 12 корпуса 11 штока совмещенного с поршнем 10 а так же дополнительных уплотнителей. При увеличении давления в рабочей камере гидроцилиндра поршень поднимается вверх и поднимает вверх тягу 8 соединенную со штоком 10. Тяга 8 зафиксирована в прихвате 2 с помощью оси 9 и при движении толкает конец прихвата вверх. Прихват 2 в свою очередь начинает проворачиваться на оси 4 установленной в стойке 3 и зажимает деталь.
После окончания обработки давление масла в нагнетающем трубопроводе снижается и рабочая жидкость подается через сливной патрубок 14 оказывая давление на шток с противоположной стороны. При этом шток 10 с тягой 11 опускается вниз проворачивает прихват 2 и раскрепляет деталь.
Приспособление устанавливают на стол станка и ориентируется относительно режущего инструмента при помощи двух шпонок входящих в пазы стола. Для закрепления приспособления на столе станка используется 4 болта с Т-образной головкой устанавливаемые в пазы стола станка.
Конструкция приспособления допускает переналадку на обработку аналогичных деталей.
РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ НА ТОЧНОСТЬ
В проектируемом приспособлении для установки детали используем две призмы и жесткую опору. Базирование детали осуществляется в призмах по диаметру 28h14 (-052). Опора установлена с левого торца и необходима для ориентации заготовки на размер. К этой опоре её будет прижимать зажимное устройство (прихват).
Базирование в двух призмах лишает заготовку четырех степеней свободы и является двойной направляющей базой упор в левый торец лишает заготовку одной степени свободы и является опорной базой. Таким образом суммарное количество лишаемых степеней свободы пять что соответствует ГОСТ 21.495-76 для базирования детали типа вал.
Шестой степени свободы деталь лишается за счет усилий трения между деталью и прихватами.
Рисунок 1. Схема базирования заготовки
2. Расчет погрешности базирования
Деталь базируется на призматическую опору 28h14 (-052). Деталь упирается в жесткую опору. К этой опоре её будет прижимать зажимное устройство. На данной операции получаем размер 25h14 (-052) мм.
Определяем погрешность базирования по формуле:
где б – погрешность базирования;
ТД – допуск на размер 25
α – угол призмы равный 90°.
Рисунок 2. Схема базирования детали
Сравниваем допуск на расстояние (ТД 25h14 (-052)):
б · 2 ≤ ТД 25h14 (-052)
Следовательно выбранная схема установки и базирования обрабатываемой детали в приспособлении способна обеспечить точность размеров согласно чертежу.
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Силы действующие на заготовку в процессе обработки представлены на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схема действия сил на заготовку в процессе резания.
Силу резания определяем из формулы (3):
Кmp – поправочный коэффициент учитывающий фактические условия резания.
где - предел текучести (МПа);
n – показатель степени (n=075).
Определяем силу резания:
Определяем крутящий момент по формуле:
где Pz – сила резания Н;
D – диаметр инструмента мм.
Расчет усилия зажима в приспособлении:
где Dз – диаметр заготовки (м);
К – коэффициент запаса;
М – крутящий момент;
f2 f1 –коэффициент трения f2=f1=015.
sin (05·90) = sin 45 = 0707
К = К0·К1·К2·К3·К4·К5·К6
где Ко – гарантированный коэффициент запаса Ко = 15;
К1 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках К1 = 10;
К2 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструмента К2 = 1;
К3 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании К3 = 12;
К4 – коэффициент учитывает непостоянство зажимного усилия; К4 = 10 – для пневматических и гидравлических зажимов;
Коэффициенты К5 и К6 не учитываются.
Принимаем равным К = 25 (согласно ГОСТ 12.2.029-77)
В качестве расчетной схемы принимаем схему изображенную на рисунке 4.
Рисунок 4. Схема определения параметров привода.
Плечи рычага берем в соответствии с чертежом l2=150мм.
Исходя из расчетной схемы усилие на штоке гидроцилиндра будет равно
Принимаем диаметры поршней гидроцилиндров равными 30мм диаметры штоков 18мм.
В ходе выполнения курсового проекта было спроектировано специальное приспособление для обработки заготовки на фрезерной операции с ЧПУ и разработан его сборочный чертеж и спецификация к нему.
Была составлена схема базирования определена погрешность базирования и установки. Составлена схема действия сил в процессе резания.
На основании исходных данных была рассчитана сила резания и необходимое усилие зажима. Были произведены расчеты основных геометрических параметров механизированного привода – таких как диаметр поршня гидроцилиндра диаметр штока.
В графической части был разработан сборочный чертеж приспособления его спецификация а так же чертежи следующих деталей: прихват корпус шток призма.
Применение данного приспособления значительно сократит затраты вспомогательного времени на установку и зажим заготовок и деталей в процессе обработки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение 1984 – Т.1под ред. Б. Н. Вардашкина В. В. Данилевского 1984. 656 с. ил.
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение 1984 – Т.2под ред. Б. Н. Вардашкина В. В. Данилевского 1984. 656 с. ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова 4-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение 1986г.-496с.
Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. Т.2 Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова -4-е изд. перераб. и доп. –М.: Машиностроение 1986. – 496 с.
Кузнецов Ю.И. и др. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник.-2-е изд. перераб и доп.-М.: Машиностроение.1980г.-512с.

Приспособление А1.cdw

КП.12.02.08.010.2015.00
вертикально- фрезерной
Нагнетающий патрубок
Стандартные изделия:
Шайба 8-65Г ГОСТ 6402-70
КП.12.02.08.010.2015.00 СБ
КП.12.02.08.010.2015.01
КП.12.02.08.010.2015.02
КП.12.02.08.010.2015.03
КП.12.02.08.010.2015.04
КП.12.02.08.010.2015.05
КП.12.02.08.010.2015.06
КП.12.02.08.010.2015.07
КП.12.02.08.010.2015.08
КП.12.02.08.010.2015.09
КП.12.02.08.010.2015.10
КП.12.02.08.010.2015.11
КП.12.02.08.010.2015.12
КП.12.02.08.010.2015.13
КП.12.02.08.010.2015.14
КП.12.02.08.010.2015.15
Винт М8-60 ГОСТ 1491-80
Техническая характеристика
Усилие закрепления Q=3398 H.
Усилие на штоке гидроцилиндра W=4530 H.
Рабочее давление питающей сети P=10МПа.
Рабочая жидкость масло индустриальное И20 ГОСТ 20799-88
Технические требования
При сборке детали промыть в керосине
резьбы болтов смазать
После сборки приспособление подвергнуть испытаниям под
Течь рабочей жидкости через уплотнения и на стыках не
Необработанные поверхности окрасить зеленой нитроэмалью.