Проектирование станочного приспособления для обработки отверстий Кондуктор

Пояснилка.doc

Строительство материально-технической базы современного общества и необходимость непрерывного повышения производительности труда на основе современных средств производства ставит перед машиностроением весьма ответственные задачи. К их числу относятся повышение качества машин снижение их материалоемкости трудоемкости и себестоимости изготовления нормализация и унификация их элементов внедрение поточных методов производства его механизация и автоматизация а также сокращение сроков подготовки производства новых объектов. Решение указанных задач обеспечивается улучшением конструкции машин совершенствованием технологии их изготовления применением прогрессивных средств и методов производства. Большое значение в совершенствовании производства машин имеют различного рода приспособления.
Использование приспособлений способствует повышению производительности и точности обработки сборки и контроля; облегчению условий труда сокращению количества и снижению необходимой квалификации рабочих; строгой регламентации длительности выполняемых операций; расширению технологических возможностей оборудования; повышению безопасности работы и снижению аварийности.
При разработке приспособлений имеются широкие возможности для проявления творческой инициативы по созданию конструкций обеспечивающих наибольшую эффективность и рентабельность производства по снижению стоимости приспособлений и сокращению сроков их изготовления. Приспособления должны быть удобными и безопасными в работе быстродействующими достаточно жесткими для обеспечения заданной точности обработки удобными для быстрой установки на станок что особенно важно при периодической смене приспособлений в серийном производстве простыми и дешевыми в изготовлении доступными для ремонта и замены изношенных деталей.
Проектирование приспособления для сверления отверстий
Требуется спроектировать станочное приспособление для операции сверления отверстий ø12 на глубину 135 мм на вертикально-сверлильном станке модели 2Н135 в условиях серийного производства.
Описание работы приспособления
Приспособление состоит из корпуса 2 который устанавливается на стол станка. Внутри корпуса расположен пневмоцилиндр 3 который устанавливается на основание 1. Основание крепится к корпусу болтами 7. Перемещение поршня пневмоцилиндра при зажиме и отжиме заготовки производится сжатым воздухом который подводится к пневмоцилиндру через специальную полость.
Приспособление работает следующим образом. Обрабатываемая заготовка 6 устанавливается на постоянную опору (центровик) 11 так чтобы оси просверливаемых отверстий расположились вертикально соответственно направлению рабочей подачи сверла. После закрепления в таком положении на заготовку устанавливают накладной кондуктор 5. В накладном кондукторе имеются отверстия в которые запрессованы кондукторные втулки 8. Сверху накладной кондуктор поджимается быстросменной шайбой 17 и гайкой 10. Далее идет зажим подачей штока пневмоцилиндра 4. В кондукторе предусмотрены рукоятки 12. Для снятия приспособления со стола станка на поверхности корпуса имеются рым-болты 13.
Таким образом при использовании данного приспособления достигается максимальный эффект обработки отверстий.
Силовой расчет приспособления
Находим глубину резания
По глубине резания типу обработки и шероховатости из справочных данных выбираем подачу: выбираем из таблицы 5ммоб [ 3 т.35].
Определяем скорость резания
где - коэффициент учитывающий условия обработки [ 3 т.28].
– показатели степени [ 3 т.28].
Т=60 мин – период стойкости инструмента;
- обобщенный поправочный коэффициент;
- коэффициент учитывающий материал заготовки; [ 3 т.1-4].
- коэффициент учитывающий глубину обрабатываемого отверстия
- коэффициент учитывающий материал инструмента [ 3 т.6].
Определяем частоту вращения заготовки
Округляем частоту вращения по справочным данным . Уточняем действительную скорость резания
Находим крутящий момент
где - коэффициент учитывающий условия обработки;
– показатели степени;
где постоянная и показатели степени ; [ 3 т.32].
- поправочный коэффициент представляющий собой произведение ряда коэффициентов учитывающих фактические условия резания;
Определяем мощность резания
Проверяем достаточна ли мощность станка для проведения данной операции
При конструировании нового станочного приспособления силу закрепления находим из условия равновесия заготовки под действием сил резания тяжести инерции трения реакции в опорах. Полученное значение силы закрепления проверяем из условия точности выполнения операции. В случае необходимости изменяем схему установки режимы резания и другие условия выполнения операций. При расчетах силы закрепления учитываем упругую характеристику зажимного механизма.
Силовой расчет учитывает коэффициент запаса – поскольку при обработке заготовки возникают неизбежные колебания сил и моментов резания. В общем случае величина этого коэффициента находится в пределах от 2 35 в зависимости от конкретных условий обработки.
Значение коэффициента следует выбирать дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения операции и способа закрепления заготовки. Его величину можно представить как произведение частных коэффициентов каждый из которых отражает влияние определенного фактора:
К0 = 2 – гарантированный коэффициент запаса [2 c.85].
К1 = 12 – коэффициент зависящий от состояния поверхностного слоя заготовок [2 c.85].
К2 = 1 – коэффициент учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента. Принимаем в зависимости от обрабатываемого материала и метода обработки [2 c.85].
К3 = 1 – коэффициент учитывающий прерывистость резания; [2 c.85].
К4 = 1 – коэффициент характеризующий постоянство силы развиваемой зажимным механизмом [2 c.85].
К5 = 1 – коэффициент характеризующий эргономику зажимного механизма.
К6 = 1 – коэффициент характеризующий установку заготовки [2 c.85].
Если КЗ 25 то при расчете надежности закрепления ее следует принять равным КЗ = 25.
Так как в результате расчета КЗ 25 то принимаем КЗ = 25.
Величину необходимого зажимного усилия определяем на основе решения задачи статики рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. Для этого составляем расчетную схему то есть изображаем на схеме базирования заготовки все действующие на неё силы: силы и моменты резания зажимные усилия реакции опор и силы трения в местах контакта заготовки с опорными и зажимными элементами.
По расчетной схеме необходимо установить направления возможного перемещения или поворота заготовки под действием сил и моментов резания
определить величину проекций всех сил на направление перемещения и составить уравнения сил и моментов:
Рисунок 1 - Условная расчетная схема кондуктора.
– коэффициент трения;
– реакция осевой силы;
Действующие на заготовку силы и моменты резания можно рассчитать по формулам приводимым в справочниках и нормативах по режимам резания применительно к определенному виду обработки.
Мкр = 1345 Нм; Pос = 22788 Н; f1 = f2 = 02.
Необходимую силу закрепления при сверлении рассчитываем по формуле
Так как действительная сила зажима больше необходимой то расчет выполнен верно.
Расчет силового привода
Необходимая сила зажима в пневмоприводе создается с помощью пневмоцилиндра. Необходимый диаметр цилиндра для получения нужной силы зажима находим по формуле:
где – давление сжатого воздуха;
– КПД пневмоцилиндра.
В качестве привода кондуктора выбираем пневмоцилиндр по ГОСТ 15608-81 с диаметром цилиндра 200 мм.
К преимуществам пневмоприводов относятся: быстродействие простота управления надежность и стабильность работы нечувствительность к изменению температуры окружающей среды. Недостатками являются ударное действие привода и создание шума.
Точностной расчет приспособления
Общая погрешность находится по формуле
Находим погрешность базирования
где х – радиальное биение в нашем случае примем равным 0 так как не задано по условию.
Находим погрешность закрепления
где - погрешность закрепления из-за непостоянства силы зажима;
- погрешность закрепления из-за неоднородности шероховатости и твердости поверхностного слоя заготовки;
- дополнительная составляющая погрешность закрепления из-за смещения заготовки.
и являются функциями зажимной силы. А т.к. при использовании пневматических и гидравлических зажимных механизмов прямого действия колебания зажимной силы незначительны то в данном случае + можно принять равным нулю.
Пусть качество базовых поверхностей заготовок однородно. Тогда = 0 а значит и з = 0 мм.
Находим погрешность положения заготовки
где УС – погрешность при изготовлении и сборке приспособления. Т.к. приспособление одно то УС = 0 – устраняется настройкой станка;
И – погрешность вызванная износом установочных элементов приспособления;
где – постоянная зависящая от вида опор и условий контакта = 03 – 08. Примем = 08.
N – количество контактов заготовки с опорой.
С – погрешность установки приспособления на станок с =01 – 02 мм. Примем С = 002 мм = 20 мкм
Т.к. технологический допуск на выполняемый размер равен 530 мкм и существенно больше общей погрешности доп общ т.е 530 > 269 - спроектированное приспособление (кондуктор) обеспечивает требуемую точность получения отверстий ø12.
В результате проделанной работы разработано приспособление для сверления отверстий на вертикально-сверлильном станке м. 2Н135. Простота конструкции применение типовых и стандартных деталей и узлов существенно облегчает изготовление приспособления а использование пневматического силового привода облегчает труд рабочего уменьшает вспомогательное время и увеличивает точность изготовления детали. Применение специализированного приспособлений позволяет снизить брак на 5 10% снизить трудоемкость на 40% а также повысить стабильность точностных параметров операции. В совокупности всё это приводит к снижению себестоимости изготовления детали при повышении её качества.
Список использованной литературы
Горошкин А.К. «Приспособления для металлорежущих станков» справочник - 7 изд. перераб. и дополн. - М.: ²Машиностроение² 1979г.
Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л: Машиностроение Ленингр. отд-ние 1984. – 464 с. ил.
Справочник технолога-машиностроителя. Том 2 под ред. А.Г. Косиловой и др. – М.: Машиностроение 1985 г. – 496 с.
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х томах. – Том 1 под ред. Б.Н. Вардашкина и др. – М.: Машиностроение 1984 г. – 592 с.
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х томах. – Том 2 под ред. Б.Н. Вардашкина и др. – М.: Машиностроение 1984 г. – 656 с.
Технологическая оснастка: вопросы и ответы. Косов Н.П. Исаев А.Н. Схиртладзе А.Г. – М.: Машиностроение 2005 г. – 304 с.
Проектирование приспособления для сверления отверстий ..3
Описание работы приспособления 4
Силовой расчет приспособления 5
Расчет параметров силового привода .10
Точностной расчет приспособления. . 11
Список использованной литературы ..14

Cпецификация.doc

Болт М12х40 ГОСТ 7798-70
Гайка М16 ГОСТ 5915-70
Гайка М36 ГОСТ 5915-70
Рым-болт М8 ГОСТ 4751-73
Шайба 12 Н ГОСТ 11371-78
Шайба 16 Н ГОСТ 11371-78
Шайба 36 Н ГОСТ 11371-78
Шайба 7019-0547 ГОСТ 4087-69
Шайба 10 Н ГОСТ 6402-70
Шайба стопорная ГОСТ 10462-81
Шпилька М18х28 ГОСТ 22033-76

Кондуктор.cdw

Титульник ПЗ.doc

Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра теории и технологии машиностроения
Проектирование станочного
приспособления для операции
механической обработки заготовки
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине
Технологическая оснастка
(обозначение документа)

Кондуктор 2 лист.cdw

* Размеры подлежащие контролю 1 раз в 3 месяца.
Усилие пневмоцилиндра 14000 Н при давлении сжатого
Маркировать: шифр приспособления
номер и дату изготовления.