Пневматический цилиндр с кондуктором и патроном для вилки

Спецификация приспособл..spw

Пневмораспределитель

Графотехнология-2 Вилка.cdw

Графическое изображение

Графотехнология-1 Вилка.cdw

Графическое изображение
Операция 005. Токарная с ЧПУ.
Операция 010. Токарная с ЧПУ.

Патрон для вилки с пневмопатроном.cdw

1.*Размеры для справок.
Поверхности А Б В Г и подшипники поз.65 и 66 при сборке смазать
смазкой ШРУС-4 общим количеством 30гр.
После завинчивания тяги поз.13 необходимо ее засверлить и
застопорить вместе со штоком поз.3 винтом поз.27
На стыке дет. поз.10 и торцем внутреннего кольца подшипника
обеспечить зазор 002-007мм. за счет подрезки торца М
Цилиндр должен работать на сжатом воздухе при давлении до 06МПа и
температуре окружающей среды от +5 до +50
Цилиндр обязательно должен быть испытан на плотность максимальным
рабочим давлением и на прочность. Прочность цилиндра должна проверяться
подачей минерального масла в каждую из его полостей с плавным увеличением
давления в течение 1 мин. от 0 до 09МПа и выдержкой при этом давлении

Вилка.cdw

Сталь 40ХЛ ГОСТ 977-88

присп -вилка. .cdw

для сверления 4 отв.
Технические требования:
Диаматр пневмокамеры - 140мм;
Усилие на штоке - 6060 Н
Давление воздуха в сети - 04МПА

PZ по вилке.doc

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1 Технологический раздел чертежа
В результате технологического контроля чертежа вилки выданного в
качестве задания на курсовую работу выявлено следующее:
на чертеже проставлены все размеры необходимые для изготовления
шероховатость всех поверхностей деталей проставлена в соответствии ГОСТ
89-73 СТ СЭВ 638-77;
допуски и предельные отклонения размеров приведены в соответствии с
ГОСТ 25346-82 СТ СЭВ 145-75 и ГОСТ 25347-82 СТ СЭВ 144-75;
допуски формы и расположения поверхностей проставлены в соответствии с
ГОСТ 24643-81 СТ СЭВ 636-77;
требования к точности изготовления поверхностей вилки соответствуют
требованиям предъявленным к шероховатостям этих поверхностей.
2 Анализ служебного назначения детали и условий ее работы в узле.
Определение класса в детали
Деталь «вилка» предназначена для передачи крутящего момента от вала
через шпоночное соединение к сопрягаемым деталям рычагам устанавливаемым
на 2 оси (30Н9. Вилка является деталью среднего машиностроения.
Поперечные размеры сечений детали указывают на то что она испытывает при
работе значительные изгибающие и контактные нагрузки.
Вилка относится к классу «диски» [2] что определяет выбор заготовки
типового технологического процесса последовательности обработки
поверхностей выбор оборудования режущего и мерительного инструмента.
Вилка имеет точное центральное отверстие (35Н8 на обработку которого
следует обратить особое внимание.
Вилка изготовляется из качественной литейной стали 40ХЛ ГОСТ977-88
широко применяемой для изготовления сильно нагруженных деталей
испытывающих значительные знакопеременные изгибающие нагрузки.
Физические свойства и химический состав стали 40ХЛ приведен [5 т. 2
Таблица химического состава и механических
свойств стали 40ХЛ ГОСТ977-88
Наименование С% Si% Mn% S P
Сталь 40ХЛ 0.37. 0.45 0.17 0.37 05 08 0035 0035
Предел прочности на растяжение в=600МПа; (и=300Мпа НВ=217
[pic]% [pic]% ан=90[pic]
3. Определение типа и формы организации производства
Определение типа производства является важным этапом для принятия
обоснованных решений при выполнении всех последующих конструкторских и
технологических решений.
Тип производства – это классификационная категория производства
выполняемая по признакам широты номенклатуры регулярности стабильности
и объема выпуска продукции (ГОСТ 14.004-83).
Одной из основных характеристик типа производства является
коэффициент закрепления операций (Кз.о.).
Кз.о показывает отношение числа всех различных технологических
операций выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение
месяца к числу рабочих мест т.е. Кз.о характеризует число различных
технологических операций приходящихся на одно рабочее место
подразделения в месяц.
[pic]- суммарное число различных рабочих мест.
В соответствии с ГОСТ 14.004-74 установлены следующие значения Кз.о
и соответственно типы производства:
Кз.о = 1 для массового производства;
Для условий единичного производства Кз.о не нормируется и
устанавливается более 40.
Т.к. определить тип производства данным путем не представляется
возможным поэтому целесообразно на этом этапе пользоваться табличными
методами с последующим его уточнением в ходе технологического
проектирования по Кз.о либо по коэффициенту серийности
(Кс)характеризующему производство по величине загрузки оборудования:
где Фд – действительный годовой фонд рабочего времени мин.;
N – годовой выпуск изделия шт.;
Тшт.ср. – среднее штучное время обработки мин.
Поэтому для определения типа производства воспользуемся табличным
методом в соответствии с табл.2. При массе детали до 20 кг и годовом
объеме выпуска изделий N=10000принимаем среднесерийное производство.
Таблица 2. Таблица зависимости типа производства от объема выпуска и
Тип Годовой объем выпуска
Мелкие Средние Крупные
детали Детали детали
до 20 кг от 20 до 300 кг свыше 300 кг
Единичное до 100 до 10 от 1 до 5
Мелкосерийное от 100 до 500 от 10 до 200 От 6 до 100
Среднесерийное от 500 до 5000 от 200 до 1000 от 100 до 300
Крупносерийное от 5000 до 50000от 1000 до 5000 от 300 до 1000
Массовое свыше 50000 свыше 5000 Свыше 1000
Как было сказано выше для среднесерийного производства коэффициент
закрепления операций колеблется в пределах от 1 до 10 принимаем
коэффициент серийности Кс=10.
Для среднесерийного производства рациональна непоточная форма
организации производства. Производственный участок организуют по принципу
обработки конструктивно сходных деталей участок дисков .
На этом участке применяют универсальное и специализированное оборудо-
вание расставленное в порядке выполнения операций.
С одного рабочего места на другое детали передаются в таре с помощью
крана партиями после выполнения очередной операции.
Размер партии деталей n можно определить по формуле
где N - годовая программа выпуска деталей; t - количество дней на
которые необходимо иметь запас деталей; F - количество рабочих дней в
году. Подставив в формулу 1 t=10; F=245 [1] получим
n=10000х10245=408деталей. Для упрощения принимаем партию nф=400 деталей
4 Отработка конструкции детали на технологичность
Зная тип производства материал детали и ее конфигурацию можно
использовать для заготовки отливку с последующей токарной и финишной
обработками обеспечивающим получение заготовки максимально приближенной
по конфигурации к готовой детали.
Заготовка оси представляет собой цилиндрическую деталь с точным
сквозным базовым отверстием и прорезанным открытым пазом 50Н12 и 4
открытими отверстиями 30Н9 поэтому технологична.
Анализ технологичности конструкции вилки [2] позволяет сделать
* конструкции вилки допускает точение плоскостей или торцев "напроход";
* конструкция вилки обеспечивает свободный доступ мерительного и
режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям;
* деталь не имеет глухих точных отверстий и не требует подрезки
внутренних или закрытых торцов; все обрабатываемые поверхности или
отверстия либо параллельны либо расположены под прямыми углами друг к
* конструкция вилки отличается достаточно высокой жесткостью и
допускает высокие режимы резания;
В целом конструкция вилки технологична.
5 Выбор заготовки и ее технико-экономическое обоснование
В результате анализа конструкции вилки приходим к выводу что наиболее
целесообразно применять литую заготовку. Наиболее рациональным является
литье в песчано-глинистые формы с машинной формовкой по металлическим
моделям либо литье в кокиль. Последний способ позволяет получить более
качественные отливки однако он требует больших затрат на изготовление
Учитывая размеры и материал сухаря и наименьшую стоимость литья в
песчано-глинистые формы заготовку будем получать литьем в формы с
машинной формовкой по металлическим моделям. Класс точности отливки –
девятый по ГОСТ 26645-85 формовочные уклоны – в ГОСТ 3212-80.
В качестве плоскости разъема следует принять плоскость проходящая
через плоскость А. Ее преимущество в том что в ней лежат наибольшие
габариты заготовки. Кроме этого наибольшая часть отливки формируется в
Литые углубления под колодцы будут формироваться с помощью литейных
стержней с уклонами по длине.
На основе указанных стандартов и ГОСТ 3.1125-88 разработан эскиз
отливки вилки с учетом литейных уклонов радиусов и припусков на
механическую обработку. Конечные размеры заготовки подобраны по таблицам.
Определяем стоимость литой заготовки
Стоимость литых заготовок определяется по формуле:
стоимость 1т отливок из чугуна составляет
[pic] - коэффициенты зависящие от класса точности группы сложности
массы марки материала и объема производства заготовок; Все коэффициенты
принимаю равными единице.
Подставив данные в формулу получим:
6. Выбор типового технологического процесса и типовых схем обработки
Деталь вилка отнесена к классу «диски» поэтому технологический процесс
ее обработки содержит следующие операции [2]:
черновая и чистовая обработка наружной поверхности вращения и
торца служащих базой при последующей обработке;
черновая и чистовая обработка внутренней поверхности вращения
фрезерование небольших поверхностей сверление зенкерование
нарезание резьбы протягивание шпоночных пазов;
чистовая обработка поверхности вращения;
Исходя из заданных на чертеже требований к качеству (точности и
шероховатости) обрабатываемых поверхностей и типового технологического
процесса подбираем типовые схемы их обработки [3т. 1с.892]:
поверхность (35Н8- черновое чистовое и тонкое растачивание;
поверхность (30Н9 – черновое чистовое и тонкое растачивание;
торцы в размер 20±0.105 и 95 - однократное течение;
паз b=10Н9– протягивание;
Выбираем высокопроизводительное универсальное и специализированное
оборудование ориентируясь на соответствие основных размеров рабочих
органов станка габаритным размерам обрабатываемой заготовки и достижение
требуемой точности а также на применение минимального количества разных
Для достижения высокого качества и производительности при изготовлении
вилки во всех операциях согласно рекомендациям приведенным в [1;2] для
серийного производства применяем специальные приспособления с
быстродействующим зажимом заготовок.
Обработку выполняем стандартным инструментом.
Материал режущей части резцов – Р6М5 резцов - твердый сплав Т15К6
рекомендуемый при обработке сталей.
Для сверления резьбонарезания отверстий применяем инструмент из
быстрорежущей стали Р6М5 [3].
Базирование – основными базовыми поверхностями являются на первой
операции наружная необработанная поверхность и торец на последующих
операциях установочными базами являются обработанные на первой операции
Первыми операциями определяющими постоянные базы для обработки
) черновая и чистовая токарная обработка торцов обработка наружной
) черновая и чистовая токарная обработка второго торца и внутренней
) фрезерование паза;
) тонкая расточка точного отверстия (35Н8;
) протягивание шпоночного паза 10Н9;
) фрезерование эвольвентных зубьев;
) сверление 2 отверстий М6-7Н;
На основании вышеизложенного разрабатываем маршрутный техноло-
гический процесс изготовления детали «Вилка».
7 Технологический процесс обработки детали «Вилка».
Операция 005.Токарная с ЧПУ
Оборудование: 16К20 Ф.02
Содержание операции:
Точение 138 напроход и 105 выдержав размер 7
Подрезка торцов выдержав размеры 98 7
Точение фасок 2х45ºи 3х45º
Операция 010.Токарная с ЧПУ
Точение 105 выдержав размер 8
Подрезка торцов выдержав размеры 95 80 8
Растачивание 130Н8 начерно и начисто напроход до размера
Операция 015.Горизонтально-расточная
Растачивание 130Н8 напроход.
Операция 020.Горизонтально-протяжная
Протягивание паза напроход выдержав размеры 36 Js 9 и 140.
Операция 020.Вертикально-фрезерная
Оборудование: вертикально-фрезерный 6Р11
Фрезеровать паз выдержав размеры 36 95.
Операция 025.Вертикально-сверлильная с ЧПУ
Оборудование: 2Р118РФ2
Центровать 2отв. (7 выдержав размер 170± 0.2.
Сверлить 2отв.(5Н12 выдержав размер 20.
Нарезать резьбу М6-7Н выдержав размер 18.
8.Разработка операционного технологического процесса
8.1. Определение припусков на механическую обработку
8.1.1. Определение припусков расчетно-аналитическим методом
Необходимо рассчитать припуск на обработку (35Н7 .
Технологический процесс обработки включает в себя 3 перехода:
- черновое растачивание Н12 Ra=20 мкм
- чистовое растачивание Н10 Ra=5 мкм
- тонкое растачивание Н7 Ra=1.25 мкм.
Расчёт припусков ведём в виде таблицы в которую последовательно
записывается технологический маршрут обработки и все значения элементов
Для отливок получаемых литьем в песчано-глинистые формы с машинной
формовкой по металлическим моделям точность и качество поверхностей :
Rz+h=160+200=360мкм (1том 1 стр.182)
-качество поверхностей после механической обработки
- для чернового растачивания: Rz=50мкм h=50мкм (1том 1 стр.183)
- для чистового растачивания : Rz=25мкм h=25мкм (1том 1
- для тонкого растачивания: Rz=5мкм h=5мкм (1том 1 стр.183).
Минимальный припуск на обработку определяем по формуле:
Суммарное пространственное отклонение расположения поверхностей с
закреплением заготовки в трех кулачковом патроне определяем по формуле:
где: Δкор - отклонение оси детали от прямолинейности;(1том.1с.186
Δкор=Δк·L=2·12=24мкм Δк=2мкммм (1том.1 стр.183)
Δсм. - отклонение смещения оси отверстия. (1том. 1стр. 186)
Δсм=Δп ·D Δп=1мкммм – удельный перекос отверстия (1том.1стр.
Суммарные и пространственные отклонения после обработки определяем
где: Ку - коэффициент уточнения:
Для чернового точения: Ку = 006;
Определяем погрешность установки по формуле:
где [pic] - погрешность базирования возникающая при
установке заготовки на 2 пальца [pic] =IT6+IT7+=12+8+4=24 мкм.
[pic]- погрешность закрепления при установке заготовки в тисках:
[pic]- погрешность положения при обработке за один установ равна
Остаточная погрешность установки: [pic]=0.06 103=6мкм
Тогда припуск на черновое растачивание:
для чистового растачивания:
для тонкого растачивания:
[pic]2 · ( 25 + 25) = 100 мкм.
Результаты расчета приведены в табл. 2.4.
На рис. 2.4 приведена схема расположения промежуточных припусков и
допусков на обработку отверстия 35Н7.
Расчет припусков на внутреннюю поверхность 35Н8.
Технологическ РасчеРасчетДопусПринятые Предельные
ие операции иЭлементы тный ный к (округлен-ныезначения
переходы припумин-ыйTD ) размеры по припусков
обработки припуска ск размермкм переходам мммкм
элементных 2Zimi мм
Rz h Δ Σ Dmin Dmax 2Zmax 2Zmin Размеры заготовки
растачивание (Н7) 5 5 – - 100 35.039 39 35 35.039 0.123 0.1
Проверка правильности расчётов:
Т3-Тд=(2Zmax-(2Zmin=1000-39=961 мкм.=(1.47+0.407+0.137)-
Рисунок 1 – Схема полей допусков и припусков на обработку 35Н8.
8.1.2. Определение припусков табличным методом.
8.2 Расчет режимов резания.
8.2.1 Расчет режимов резания аналитическим методом на обработку
Исходные данные: обрабатываемый материал –сталь 40ХЛ
-Инструмент: токарный резец с пластиной из твёрдого сплава Т5К10 ;
- Оборудование: токарный станок 16К20Ф3 с ЧПУ;
-Глубина резания: t= 1.15 мм.( согласно п.1.7)
-Подача: S=02 ммоб [1том 2 табл 12]
) -Скорость резания: [pic]
где Cv=420 ; y= 02;m=02 [1том 2 табл. 17]; Kv=Kmv·Kpv·Kuv
где [pic] [1том 2 табл.17]- коэффициент учитывающий влияние физико-
механических свойств на скорость резания;
Knv=0.8- учитывает качество поверхности заготовки [1том 2 табл.5]
Kuv=0.65-учитывает материал режущего инструмента (Т5К10) [1том 2
T=60 мин [1том 2 табл.30]- период стойкости резца
Kv=1.25·0.8·0.65=0.65.
)-Частота вращения шпинделя:
[pic][pic] обмин принимаем по паспорту станка nф=400 обмин.
) -Минутная подача: Sм=S·n=0.2·400=80 мммин
)-Главная составляющая силы резания:
Cp=204 х=1 y=075 n=0 [1том 2 табл.19]
где [pic] [1 том 2 табл.9]
[pic]1.25 для γ=-15 [pic]0.89 для φ=90
[pic]1 для λ=0 [pic]0.93 для r=1 [1том 2 табл.23]
)- Мощность резания: [pic] кВт
)- Основное время обработки : [pic] мин.
-Инструмент: токарный резец с пластиной из твёрдого сплава Т15К6 ;
-Глубина резания: t= 0.25 мм.( согласно п.1.7)
-Подача: S=014 ммоб [1том 2 табл 12]
Knv=1- учитывает качество поверхности заготовки [1том 2 табл.5]
Kuv=1-учитывает материал режущего инструмента (Т15К6) [1том 2 табл.6]
[pic] принимаем по паспорту станка nф=1070 обмин
) -Минутная подача: Sм=S·n=0.14·1070=150 мммин
-Глубина резания: t= 0.1 мм.( согласно п.1.7)
[pic] принимаем по паспорту станка nф=1220обмин
) -Минутная подача: Sм=S·n=0.14·1220=170 мммин
8.2.2 Расчет режимов резания табличным методом.
На остальные поверхности режимы резания назначаем согласно таблиц
(814) в следующей последовательности:
- определяем припуск на механическую обработку (п.п. 2.9)
- определяем материал режущего инструмента условия резания
- выбираем скорость резания частоту вращения шпинделя минутную
- определяем мощность резания.
8.3. Определение норм времени.
Производим нормирование токарной-программной операции.
Вспомогательное время на установку детали в патрон:
t = 0.25 мин. (3 стр.36 карта2 )
Вспомогательное время связанное с обработкой не
включенное в программу: (3 стр.36 карта2 )
- включить и выключить станок: t =
- открыть заградительный щиток
- устанвить кординаты X и Y: t =
- ввести корекцию на инстру-
t = 0.04*3=0.12 мин.
Тв = 0.25+0.04+0.03+0.15+0.12= 0.6мин.
Время на контрольные измерения перекрываются
временем на обработку.
Определяем автоматическое время основной работы
по программе по следующей формуле:
где: То.а.- сумма машинного времени по всем инструментальным
То.а.= 1.25+0.7+0.6=2.5мин.
Тв.а.- вспомогательное время на ускоренное
движения и смену инструмента.
Время на организационное и техническое обслуживание
рабочего места (2стр.55 карта10):
Время на отдых и личные надобности:
Определяем норму штучного по формуле:
Подготовительно-заключительное время:
- получить инструмент приспособление : t = 4 мин.
- ознакомиться с работой: t = 4 мин.
- установить и снять блок с инструментом: t = 3*6=18 мин.
- расточить кулачки патрона: t = 5.0 мин.
- установить и снять программоноситель : t = 1.0 мин
Тп.з. = 4+4+18+5+1 = 34 мин.
Определяем норму штучнокалькуляционного времени
2 Описание конструкции приспособлений.
Кондуктор состоит из корпуса внутренняя полость которого образует
пневмокамеру. На наружной поверхности корпуса устанавливается стойка с
двумя вилками 17 и 2 пальца: гладкий 3и ромбический 4 для центрирования
заготовки. Также на корпусе размещается пневмораспределитель 11 для
управления подачей сжатого воздуха в обе полости пневмокамеры.
Во внутреннюю полость корпуса в расточку устанавливается шток с
закреплёнными на нём шайбами и мембраной и крышка для герметизации
пневмокамеры. На шток сверху крепится поворотная плита 16 для
непосредственного крепления заготовки.
Порядок работы: при подаче воздуха в нижнюю полость пневмокамеры
шток подымается вверх и плита16 поворачивается вверх освобождая место
для установки заготовки. Заготовку устанавливают на 2 пальца 3 и 4
после чего подают давление в верхнюю полость. Шток опускается и винт 2
через сферические шайбы давит на плиту 16 прижимая её к заготовке.
После чего происходит обработка заготовки.
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по ТМС. –
Минск: Высшая школа. 1983 г. –256 с.
ГОСТ 2.316-68. Правила нанесения на чертежах надписей
технических требований и таблиц.
Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под реакцией
канд. техн. наук Монахова.
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для
нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках
с ЧПУ. Часть 1. Нормативы времени.: М.: Экономика. 1990г. – 206с.
с ЧПУ. Часть 2. Нормативы режимов резания.: М.: Экономика. 1990г. – 474
Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. Учебник для вузов. 3-е
издание переработанное и дополненное – Киев: Высшая школа. 1986г. –
Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах Т1. Под ред.
А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова – 4-е изд. переработанное и
дополненное – М.: Машиностроение. 1986г. – 656 с.
Справочник технолога-машиностроителя В 2-х томах Т2. Под ред.
дополненное – М.: Машиностроение. 1986г. – 496 с.
Справочник приспособления: Справочник. В 2-х томах. Под ред. Б.Н.
Вардашкина Т1 : М.: Машиностроение. 1984г. – 592 с.
Справочник приспособления: Справочник. В 2-х томах. Под ред.
Б.Н. Вардашкина Т2 : М.: Машиностроение. 1984г. – 656 с.