Разработка конструкции станочного приспособления для операции механической обработки корпуса

Тех. процесс, приспособление.dwg

Р.48.19.10.008 Колесо зубчатое 2
Маршрутный Технологический
изготовления корпуса
Наименование операции
Конструкция приспособления
для многоцелевой операции
5 Сверлильно-фрезерная Установ А 1. Фрезеровать поверхность 1 начерно
выдерживая размер 295мм
Сверлить 9 отверстий ø22мм
выдерживая размер 280±036мм.
0 Расточная Установ А 1. Расточить отверстие ø250мм начерно на всю глубину
5 Фрезерная Установ А 1. Фрезеровать поверхность 1 начисто
выдерживая размер 295±0
0 Многоцелевая Установ А 1. Фрезеровать поверхность 1
выдерживая размер 35мм 2. Сверлить насквозь 12 отверстий под резьбу М12-7Н
выдерживая размер ø330мм 3. Нарезать внутреннию резьбу М12-7Н в 12-ти отверстиях за 2 прохода на всю длинну отверстия Установ Б 4. Фрезеровать поверхность 2
выдерживая размер 80мм и 174мм 5. Сверлить насквозь 7 отверстий под резьбу М10-7Н
выдерживая размер ø285 мм 6. Нарезать внутреннию резьбу М10-7Н в 7-ми отверстиях за 2 прохода на всю длинну отверстия
Установ В 7. Фрезеровать поверхность 3
выдерживая размер 240мм и угловой размер 15° 8. Сверлить 2 отверстия ø26мм
выдерживая размеры 35мм и 80±0
мм 9. Сверлить отверстие под резьбу М24-7Н выдерживавая размер 87±0
10. Нарезать внутреннюю резьбу М24-7Н за 2 прохода на всю длинну отверстия 11. Зенковать резьбовое отверстие М24-7Н
выдерживая размеры ø32мм
мм и угловой размер 120° Установ Г 12. Расточить отверстие ø250 мм начисто на всю глубину 13. Точить 2 фаски 1х45° Установ Б 14. Сверлить 2 отверстия ø10мм
выдерживая размеры 40мм
мм 15. Развернуть 2 отверстия ø10мм 16. Цековать 9 отверстий ø22мм на глубину 2 мм и ø32мм
5 Слесарная 1. Притупить острые кромки и удалить заусенцы
О: Станок вертикально-фрезерный с ЧПУ 6Р11Ф3 П: УСП И: Фреза торцевая ø125мм Р6М5 ГОСТ 1092-69
П: Верстак И: Напильник ГОСТ 1465-69
О: Станок координатно-расточной 2431С П: УСП И: Резец расточной Т15К6 ГОСТ 10043-62
О: Станок вертикально-фрезерный с ЧПУ 6Р11Ф3 П: УСП И: Фреза торцевая ø100 Т15К6 ГОСТ 8529-69
О: Станок сверлильно-фрезерно- расточной с ЧПУ 2254ВМФ4 П: УСП И: Фреза торцевая ø250мм Р6М5 ГОСТ 1092-80
Сверло спиральное с коническим хвостовиком ø12 6РМ5 ГОСТ 2092-77
Метчик машинный с винтовыми канавками для резьбы М12 ВК8 ГОСТ 17933-72 П: УСП И: Фреза торцевая ø250мм Р6М5 ГОСТ 1092-69
Сверло спиральное с коническим хвостовиком ø10 Р6М5 ГОСТ 2092-77
Метчик машинный с винтовыми канавками для резьбы М10 ВК8 ГОСТ 17933-72
П: УСП И: Фреза торцевая ø250мм Р6М5 ГОСТ 1092-69
Сверло спиральное с коническим хвостовиком ø22 и ø26 Р6М5 ГОСТ 2092-77
Метчик машинный с винтовыми канавками для резьбы М24 ВК8 ГОСТ 17933-72 Зенковка коническая тип 8 ВК6 ГОСТ 14953-80
П: УСП И: Резец расточной Т15К6 ГОСТ 10043-62
П: УСП И: Сверло спиральное с коническим хвостовиком ø10 6РМ5 ГОСТ 2092-77
Развертка ø10 Р6М5 ГОСТ 1672-80
Цековка 2350-0777 Т15К6 ГОСТ 26258-87
Отклонение от плоскостности плоскости А относительно плоскости Б не более 0
мм на длинне 200 мм. 2. Отклонение от параллельности плоскости
проходящей через оси пальцев относительно поверхности В не более 0
мм на длинне 200 мм. 3. Отклонение от соосности пальцев относительно общей оси Г не более 0
Палец цилиндрический с упором
Палец срезаный с упором

Записка.docx

Введение. Цель и задачи курсового проекта.
Расчёты по программе выпуска и фонду времени. Определение вида станочного приспособления.
Разработка технологического процесса механической обработки
1. Служебное назначение детали.
2. Разработка теоретической схемы базирования заготовки на
проектируемую операцию. Определение погрешности базирования.
3. Выбор станочного оборудования.
4. Выбор режимов резания. Расчёт силы резания.
Проектирование станочного приспособления.
1. Выбор установочных элементов.
2.Выбор элементов для направления режущего инструмента.
3.Составление схемы закрепления заготовки и определение усилия
4.Выбор вида зажимного механизма и его силовой расчёт.
5.Выбор силового привода и его расчёт.
6.Расчёт приспособления на точность обработки (расчёт погрешности
7.Составление технических требований на приспособление.
Список использованной литературы.
Цель курсового проекта - разработать конструкцию станочного приспособления для операции механической обработки корпуса.
Задачи курсового проекта:
-Определить вид станочного приспособления;
-Разработать теоретическую схему базирования и определить погрешность
-Произвести расчёт погрешности установки в приспособлении.
Исходные данные для расчёта:
Общий выпуск по неизменным чертежам – 9000 штук;
Производственная программа – 3000 штук в год.
Деталь будет выпускаться:
Такт выпуска при односменном режиме работы:
F = 2052 часов – годовой фонд времени
n – коэффициент учитывающий простои оборудования связанные с наладкой и обслуживанием;
N – количество деталей в партии:
Дневной выпуск изделий:
Число изделий в месяц:
Так как заданный объем годового выпуска деталей составляет 3000и масса детали 10-100кг то тип производства можно считать крупносерийным.
Вид станочного приспособления: Станочные для установки и закрепления обрабатываемых заготовок. По степени специализации - универсально-сборочные приспособления (УСП).
Разработка технологического процесса механической обработки заготовки.
Разработка маршрута технологии изготовления корпуса
Проектирование технологических процессов (ТП) механической обработки начинается с изучения служебного назначения детали технических требований к ней норм точности и программы выпуска анализа возможности предприятия по обработке данной детали.
Проектирование ТП представляет собой многовариантную задачу правильное решение которой требует проведения ряда расчетов. В начале проектирования предварительно устанавливаются виды обработки отдельных поверхностей заготовки и методы достижения их точности соответствующие требованиям чертежа серийности производства и существующего на предприятии оборудования.
При низкой точности исходных заготовок ТП начинается с черновой обработки поверхности имеющей наибольшие припуски. При этом в самую первую очередь снимается припуск с тех поверхностей на которых возможны дефекты с целью скорейшего отсеивания брака.
Дальнейший маршрут строится по принципу обработки сначала грубых а затем более точных поверхностей. Наиболее точные поверхности обрабатываются в последнюю очередь.
В конце маршрута выполняются и второстепенные операции (сверление малых отверстий нарезание крепежной резьбы снятие фасок заусениц и т.д.). Наиболее легко повреждаемые поверхности обрабатываются на заключительной стадии ТП.
Маршрут технологии изготовления корпуса представлен в виде таблицы на листе А4.
1 Служебное назначение детали.
Служебным назначением корпуса является ориентирование всех присоединяемых деталей относительно друг друга и их относительно внешнихнаружных поверхностей.
2 Разработка теоретической схемы базирования заготовки на
На многоцелевой операции будут окончательно обрабатываться плоские поверхности 123 и отверстия различных диаметров в некоторых из которых будет нарезаться внутренняя резьба.
Обработка в один установ невозможна так как на этой операции про- изводится обработка различных поверхностей.
При выборе схемы базирований придерживаемся следующих соображений:
чистовые базы должны быть представлены точными имеющими достаточную площадь поверхностями;
необходимо использовать принцип единства баз (совмещение технологической конструкторской и измерительной баз);
необходимо использовать принцип постоянства баз;
обеспечивать возможность простого и быстрого закрепления заготовки;
обеспечивать свободный доступ инструмента в зону резания.
Базирование детали не представляет особых трудностей так как она имеет достаточно развитые поверхности которые можно использовать в качестве базовых.
Наиболее эффективный способ базирования заготовки на операции – установка на плоскость и 2 отверстия перпендикулярных плоскости .
В качестве установочной базы принимаем поверхность основания корпуса направляющая и опорная база – оси крепёжных отверстий в одно из которых вставляется цилиндрический самоцентрирующийся палец а в другое – срезанный шестигранный палец.
Погрешность базирования Б=0 т. к. для обрабатываемых поверхностей технологическая и измерительная база совмещены.
3 Выбор станочного оборудования.
Выбор металлорежущего станка выполняем исходя из следующих требований:
обращаем внимание на технологические методы обработки поверхностей;
мощность двигателя с учетом коэффициента полезного действия должна быть больше мощности резания;
габариты рабочего пространства должны позволять производить обработку как можно большего числа поверхностей за один установ;
тип оборудования должен соответствовать типу производства;
Исходя из вышеперечисленного для многоцелевой операции 020 выбираем станок сверлильно-фрезерно-расточной с ЧПУ модели 2254ВМФ4 с поворотным шпинделем.
Станок предназначен для выполнения сверлильных фрезерных и расточных операций при обработке плоских сторон деталей средних размеров. На станке могут быть обработаны изделия из чугуна стали легких сплавов цветных металлов пластмасс и др. Станок производит черновое и чистовое фрезерование плоскостей и криволинейных поверхностей а также сверление растачивание зенкерование и развертывание точных отверстий нарезание резьб метчиками и резцами.
Основные технические характеристики станка приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Технические характеристики сверлильно-фрезерно- расточного станка с ЧПУ модели 2254ВМФ4
Размеры рабочей поверхности стола мм
Максимальные координатные перемещения по осям X Y Z мм
Мощность электродвигателя главного привода кВт
Пределы частот вращения шпинделя 1мин
4 Выбор режимов резания. Расчёт силы резания.
Расчёт режимов резания и силы резания ведём для многоцелевой операции 020 для перехода по фрезерованию поверхности 1 как самого нагруженного перехода.
Обработка производится на сверлильно-фрезерно-расточном станке с ЧПУ модели 2254ВМФ4. Обрабатываемый материал – чугун серый СЧ20. Литая заготовка. Инструмент – фреза торцевая 250мм с режущими пластинами из быстрорежущей стали Р6М5.
Скорость резания принимаем по формуле
где D - диаметр фрезы;
Т - период стойкости;
t - глубина фрезерования;
В - ширина фрезерования;
Z - число зубьев фрезы;
Kv - общий поправочный коэффициент учитывающий фактические
Из таблиц 3940 [2.том 2 стр286]
Сv=42; q=0.2; y=0.4; u=0.1; m=0.15; p=0.1; Т=300
Общий поправочный коэффициент на скорость резания
KV = KМV*KПV *KИV = 0838*083*1= 0696.
Расчётное число оборотов шпинделя:
n = 1000*V(*D) = 1000*84(314*250) = 107 обмин.
Принимаем фактическое число оборотов с учетом типа станка:
n=107 обмин т. к. у станка бесступенчатая регулировка частоты вращения шпинделя.
Фактическая скорость резания:
V = *D* nф1000 = 314*250*1071000 = 84ммин.
Коэффициенты выбираем из табл.41 [2.том 2 стр291]
Сp=50; y=0.72; u=114; q=1.14; w=0
Величины остальных составляющих силы резания найдём через окружную силу:
Горизонтальная сила (подачи) Ph=04*Pz =3432 Н.
Вертикальная сила Pv=09*Pz =7723 Н.
Радиальная сила Py=04*Pz =3432 Н.
Осевая сила Px=055*Pz =4720 Н.
Крутящий момент на шпинделе
Мощность резания (эффективная)
Мощность привода главного движения:
Мощность станка 8кВтчто достаточно для выполнения операции.
1 Выбор установочных элементов.
Для многоцелевой операции 020 выбираем схему базирования по плоскости и отверстиям с применением установочных пальцев а именно по плоскости и двум отверстиям с установкой на низкие цилиндрический и срезанный пальцы.
В качестве установочных элементов выбираем плоские опоры (ГОСТ 16896-71) палец установочный цилиндрический с упором (ГОСТ16898-71) и установочный срезанный палец с упором (ГОСТ16899-71).
Для устранения упругих отжатий инструмента и придания ему требуемого положения в процессе обработки заготовки применяют направляющие элементы.
На рассматриваемой многоцелевой операции данные элементы не предусмотрены.
3 Составление схемы закрепления заготовки и определение усилия
Силы возникающие при обработке в случае установки заготовки на два пальца и перпендикулярную к ним плоскость стремятся отодвинуть заготовку от опор (рис. 1). Из условий точности обработки и предохранения базового отверстия от вмятин ромбического пальца сила резания должна восприниматься силой трения на базовой (установочной) плоскости заготовки т. е. пальцы должны быть полностью разгружены.
Как видно из рисунка 1 сила подачи P стремится сдвинуть заготовку с установочной плоскости но этому препятствует сила трения возникающая в местах контакта заготовки с опорами и зажимными элементами.
Из уравнения равновесия сил определим величину усилия зажима:
f1 и f2 - коэффициенты трения в местах контакта заготовки с опорами и
зажимными элементами.
К - коэффициент запаса в свою очередь находится по формуле:
К=К0* К1* К2* К3 где
К0 - гарантированный коэффициент запаса равный 15.
К1 - коэффициент учитывающий вид технологической базы для чистовых баз как в данном случае К1=1.
К2 - коэффициент учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента при фрезеровании чугуна и стали К2=12. К3 - коэффициент учитывающий прерывистость резания при фрезеровании К3=13.
К=15*1*12*13=234 ; Принимаем К=25
Коэффициент трения f1 примем равным 025 тогда f2=141х 025=0 3525.
4 Выбор вида зажимного механизма и его силовой расчёт.
Основное назначение зажимных устройств приспособлений заключается в обеспечении надежного контакта заготовки с установочными элементами и предупреждении ее смещения и вибраций в процессе обработки т. е. в сохранении теоретической схемы базирования заготовки при обработке.
Для закрепления заготовки будем использовать винтовые прижимы (прихваты).
Преимуществом винтовых прижимов являются: простата конструкции; значительный выигрыш в силе и перемещениях; постоянство силы закрепления которая не зависит от размеров заготовки; возможность закрепить заготовку в труднодоступном месте; технологичность; удобство в эксплуатации; надежность.
Недостаткам относятся: не предназначены для непосредственного закрепления нежестких заготовок; являются несамотормозящими.
Выбирается схему винтового прихвата с регулируемой опорой (рис. 2)
Расчитаем номинальный диаметр зажимной шпильки:
С=14 – коэффициент для основной метрической резьбы;
Q=14240Н – требуемая величина усилия зажима;
=100МПа – напряжение сжатия для шпилек из стали с учётом износа резьбы.
Принимаем D=20 (М20).
Из справочников выбираем основные размеры:
L=125мм; =54мм; H=25мм.
При этом усилие Р которое нужно приложить на зажим по оси шпильки:
5 Выбор силового привода и его расчёт.
В качестве силовых устройств в приспособлениях применяют пневмоцилиндры гидроцилиндры вакуумные зажимные устройства зажимные устройства с приводом от электродвигателя и др.
В данном проекте силовой привод не применяется.
6 Расчёт приспособления на точность обработки (расчёт погрешности
Погрешность установки А есть отклонение фактически достигнутого положения заготовки при установки в СП от требуемого. Погрешность установки возникает вследствии несовпадения измерительных и технологических баз неоднородности качества поверхности заготовок неточность изготовления и износ опор СП.
Расчитаем погрешность установки и базирования для обеспечения требуемой точности оси отверстия 250 мм относительно основания корпуса. Этот размер должен быть 295±01мм.
В данном случае размерная цепь состоит из звеньев А1 А2 (уменьшающие)(увеличивающее) и замыкающего звена А.
Уравнение размерной цепи: А=- А1 - А2 = 345-8- 42=295
Задачу решаем методом полной взаимозаменяемости способом одного квалитета.
Допуск замыкающего звена: ТА=Т+ТА1 + ТА2
По справочнику находим допуски на составляющие звенья:
ТА1= 0024мм; ТА2=004мм; Т А3=0095мм;
ТА=Т+ТА1 + ТА2 = 0095+0024+004=0159мм [ТА] = 02мм
7 Составление технических требований на приспособление.
Основываясь на типовых технических требованиях к чертежам общего вида приспособлений (рис. 3) и принимая во внимание особенности проектируемого приспособления предъявляем к конструкции приспособления следующие требования:
Отклонение от параллельности плоскости А относительно плоскости Б не более 005 мм на длине 200 мм.
Отклонение от параллельности плоскости проходящей через оси пальцев относительно поверхности В не более 005 мм на длине 200 мм.
Отклонение от соосности пальцев относительно общей оси Г не более 002 мм.
Справочник технолога-машиностроителя 1985 А.Г.Косилова
Р.К.Мещеряков. Том № 1.
Справочник технолога-машиностроителя 1985 А.Г.Косилова Р.К.Мещеряков. Том № 2.
Технологические оснастка и приспособления: Учебник для машиностроительных специальностей вузов А.А.Гусев Е.Р.Ковальчук И.М.Колесов и др. – М.: Машиностроение1986. – 480 с.
Основы технологии машиностроения: Учебник для машиностроительных вузовИ.М.Колесов – М.: Машиностроение 1997. – 592 с.
Методическое руководство по курсовому проектированиюН.Г.Латышев – М.: Мосстанкин 1982. – 52 с.
Проектирование технологической оснастки: Методические указания к выполнению курсового проекта.Сост. А. Л. Пиртахия. М.: МГТУ «СТАНКИН» 2002.-57с.
Технологические процессы и операции в курсовых и дипломных проектах: Метод. указ.Сост. В.В.Плешаков Т.В.Никифоров В.К.Старков. – М.: МГТУ ”Станкин” 1999. – 43с.
Курс лекций по предмету «Технологическая оснастка».